KR100590266B1

KR100590266B1 - Projection system with three color wheels

Info

Publication number: KR100590266B1
Application number: KR1020010016260A
Authority: KR
Inventors: 서은성; 김성태; 박준찬
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: KR20020076432A

Abstract

본 발명은 3개의 컬러 휠을 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것으로서, 백색광을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 조사되는 광을 평행광으로 변환해 주는 적어도 하나로 된 플라이 아이 렌즈와; 상기 플라이 아이 렌즈를 통과한 광을 P파로 전환시키는 폴라라이징 컨버젼 시스템과; 상기 폴라라이징 컨버젼 시스템에 의해 P파로 전환된 광을 모아주는 집광렌즈와; 상기 집광렌즈를 통과한 광을 R/G/B광으로 분리한 후 동시에 조사하도록 그 컬러분리영역이 서로 이격되게 설치됨과 동시에 소정의 거리를 두고 설치되는 3개의 컬러 휠과; 상기 컬러 휠을 통해 분리 조사되는 각각의 광을 2개의 영역으로 스캔하도록 소정의 각도로 그 기울기가 가변되도록 설치되는 프리즘과; 상기 프리즘을 통과하는 광 중 P파 성분의 광은 투과시키고 S파 성분의 광은 90°반사시키는 폴라라이징 빔 스프리터와; 상기 폴라라이징 빔 스프리터를 통해 입사되는 광을 투광 조절하는 액정패널과; 상기 액정패널을 통해 광 변조된 광을 받아 투사하는 투사렌즈로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a projection system having three color wheels, comprising: a light source for irradiating white light; At least one fly eye lens for converting light emitted from the light source into parallel light; A polarizing conversion system for converting light passing through the fly's eye lens into a P wave; A condenser lens for collecting light converted into P waves by the polarizing conversion system; Three color wheels which are installed at a predetermined distance while the color separation regions are spaced apart from each other so as to separate the light passing through the condenser lens into R / G / B light and irradiate at the same time; A prism installed to vary the inclination at a predetermined angle so as to scan each light separately irradiated through the color wheel into two regions; A polarizing beam splitter which transmits light of the P wave component and reflects the light of the S wave component by 90 ° among the light passing through the prism; A liquid crystal panel which transmits and controls light incident through the polarizing beam splitter; And a projection lens configured to receive and project light modulated through the liquid crystal panel.

상술한 바와 같이 구성함에 따라 액정패널에 R/G/B광을 동시에 분리 조사함으로써 광효율을 증대시킴은 물론 상기 액정패널에 조사되는 각 R/G/B광의 경계면에서 빛이 겹쳐지는 것을 해소시켜 화상을 좋게 할 수 있음과 동시에 데이터 억세스 시간을 없애줌으로써 액정의 반응속도에서 1ms정도의 여유를 가질 수 있으며, 액정의 빛에 대한 효율을 올리는 이점이 있다.As described above, the R / G / B light is irradiated to the liquid crystal panel at the same time to increase the light efficiency and to eliminate the overlap of the light at the interface between the R / G / B light irradiated to the liquid crystal panel. By reducing the data access time can be improved at the same time can have a margin of about 1ms in the reaction rate of the liquid crystal, there is an advantage to increase the efficiency of the light of the liquid crystal.

Description

Projection System having Three Color Wheel

도 1은 본 발명에 의한 단판식 프로젝션 시스템의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of a single-plate projection system according to the present invention,

도 2는 상기 도 1에 도시된 프리즘(30)이 틸팅된 상태를 도시한 도면, 2 is a view showing a state in which the prism 30 shown in FIG. 1 is tilted,

도 3은 상기 도 1에 도시된 컬러 휠(9,11,13)의 구성을 도시한 사시도,3 is a perspective view showing the configuration of the color wheels 9, 11, 13 shown in FIG.

도 4는 상기 도 1에 도시된 컬러 휠(9,11,13)이 한 바퀴 회전하는 동안 프리즘(30)의 동작에 의해 각 R/G/B가 조사되는 상태를 도시한 도면,4 is a view showing a state in which each R / G / B is irradiated by the operation of the prism 30 while the color wheels (9, 11, 13) shown in FIG.

도 5는 종래의 단판식 프로젝션 시스템의 구성을 도시한 도면,5 is a view showing the configuration of a conventional single-plate projection system,

도 6은 상기 도 5에 도시된 컬러 휠(9,11,13)이 한 바퀴 회전하는 동안 액정패널에 R/G/B가 동시에 조사되는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating a state in which R / G / B is simultaneously irradiated onto the liquid crystal panel while the color wheels 9, 11 and 13 shown in FIG. 5 are rotated once.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 광원 3 : 플라이 아이 렌즈1: light source 3: fly eye lens

5 : 폴라라이징 컨번젼 시스템 7 : 집광렌즈5: Polarizing Convergence System 7: Condensing Lens

9,11,13 : 컬러 휠 14 : 모터9,11,13: color wheel 14: motor

15 : 폴라라이징 빔 스프리터 17 : 액정패널15 polarizing beam splitter 17 liquid crystal panel

19 : 투사렌즈 30 : 프리즘19: projection lens 30: prism

본 발명은 3개의 컬러 휠을 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것으로서, 특히, 컬러 휠을 3장 사용하여 분리광을 R/G/B세트로 하여 액정패널에 한번에 조사되도록 하고, 그 컬러 휠을 통해 분리 조사되는 각각의 광을 2개의 영역으로 스캔하도록 하여 조사되는 각 광이 경계면에서 겹쳐지는 것을 해소시키는 3개의 컬러 휠을 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a projection system having three color wheels. In particular, three color wheels are used to irradiate the liquid crystal panel at a time using R / G / B set to separate light, and to separate them through the color wheel. It relates to a projection system having three color wheels that scan each light to be irradiated into two areas, thereby eliminating overlap of each light to be irradiated at the interface.

종래에는 액정패널을 이용하여 완전한 색상을 수행하기 위한 여러 가지 형태의 액정프로젝터가 알려지고 있다.In the related art, various types of liquid crystal projectors for performing a full color using a liquid crystal panel are known.

액정프로젝터는 액정패널을 광 스위칭소자로 하여 액정패널상의 화상을 투사 광학계에 의해 스크린 상에 확대 투사하는 기계를 의미하는 것으로서, 상기 액정패널을 크게 투과형 타입과 반사형 타입으로 분류된다.A liquid crystal projector refers to a machine that enlarges and projects an image on a liquid crystal panel onto a screen by a projection optical system using the liquid crystal panel as an optical switching element. The liquid crystal panel is classified into a transmissive type and a reflective type.

그와 같은 액정프로젝터는 화소별 컬러필터를 이용한 액정프로젝터와, 원판형 컬러 필터를 이용한 액정프로젝터가 있으며, 그 컬러필터를 이용한 액정프로젝터는 백색광을 평행광으로 방사하는 램프와, 영상신호를 디스플레이하는 액정패널과, 상기 액정패널의 화소별로 색을 선별하여 투과시키는 컬러필터와 상기 액정패널에 디스플레이된 영상을 스크린 위에 확대 결상시키는 프로젝션렌즈로 구성된다.Such a liquid crystal projector includes a liquid crystal projector using a pixel-specific color filter, a liquid crystal projector using a disc shaped color filter, and a liquid crystal projector using the color filter includes a lamp that emits white light as parallel light, and displays an image signal. The liquid crystal panel includes a color filter for selecting and transmitting colors for each pixel of the liquid crystal panel, and a projection lens for enlarging and imaging an image displayed on the liquid crystal panel on a screen.

그러나, 상기한 바와 같은 화소별 컬러필터를 이용한 액정프로젝터는 3개의 액정 픽셀(Pixel)로 하나의 화소를 구성함으로써 해상도가 떨어지는 단점이 있었다.However, the liquid crystal projector using the color filter for each pixel as described above has a disadvantage in that the resolution is reduced by configuring one pixel with three liquid crystal pixels (Pixel).

이를 해소하기 위하여 종래에는 상기 컬러필터를 대신하여 R/G/B컬러분리영역을 하나의 원판 상에 구성한 원판형 회전식 컬러필터, 일명 컬러 휠을 채용하여 광원으로부터 출사되는 광을 R/G/B광으로 돌아가며 분리 조사하게 구성하여 사용하고 있다.In order to solve this problem, conventionally, a disc-shaped rotary color filter in which an R / G / B color separation area is formed on a single plate instead of the color filter, a so-called color wheel, employs R / G / B to emit light emitted from a light source. It turns to light and separates and uses it.

그러나, 종래에는 하나의 컬러 휠을 사용하여 광원으로부터 조사되는 광을 분리 조사하도록 함에 따라 램프의 최대 효율이 1/3에 불과하다는 문제점이 있었다.However, conventionally, there is a problem that the maximum efficiency of the lamp is only one third as separate light is irradiated from the light source using one color wheel.

따라서, 종래에는 램프의 최대효율을 향상시키기 위하여 도 5와 같이 구성하여 사용하였다.Therefore, in the related art, in order to improve the maximum efficiency of the lamp, it was used as shown in FIG.

도면에 도시된 바와 같이 백색광을 조사하는 광원(1)과, 상기 광원(1)으로부터 조사되는 광을 평행광으로 변환해 주는 적어도 하나로 된 플라이 아이 렌즈(3)와, 상기 플라이 아이 렌즈(3)를 통과한 광을 P파로 전환시키는 폴라라이징 컨버젼 시스템(5)과, 상기 폴라라이징 컨버젼시스템(5)에 의해 P파로 전환된 광을 모아주는 집광렌즈(7)와, 상기 집광렌즈(7)를 통과한 광을 각각의 R/G/B광으로 분리한 후 그 분리된 R/G/B광을 한 세트로 조사하도록 소정의 간격을 두고 설치된 3개의 컬러 휠(9,11,13)과, P파 성분의 광은 투과시키고 S파 성분의 광은 90°반사시키는 폴라라이징 빔 스프리터(15)와, 상기 폴라라이징 빔 스프리터(15)를 통해 입사되는 광을 투광 조절하는 액정패널(17)과, 상기 액정패널(17)에 의해 투광 조절된 빛을 투사하는 투사렌즈(19)로 구성된다.As shown in the drawing, a light source 1 for irradiating white light, a fly eye lens 3 having at least one for converting light emitted from the light source 1 into parallel light, and the fly eye lens 3 A polarizing conversion system 5 for converting the light passing through the P wave, a condenser lens 7 for collecting light converted into the P wave by the polarizing conversion system 5, and the condensing lens 7 Three color wheels (9, 11, 13) provided at predetermined intervals to separate the light passing through each of the R / G / B light and irradiate the separated R / G / B light as a set; A polarizing beam splitter 15 which transmits light of the P wave component and reflects light of the S wave component by 90 °, and a liquid crystal panel 17 which transmits and controls light incident through the polarizing beam splitter 15; And a projection lens 19 for projecting light controlled by the liquid crystal panel 17.

상기 컬러 휠(9,11,13)은 R/G/B컬러분리영역을 갖는 원 형상으로 이루어지 며, 컬러휠구동수단(14)에 의해 그 R/G/B컬러분리영역이 회전하면서 상기 광원(1)에서 발광된 고 휘도의 백색광을 R/G/B광으로 분리하는 작용을 하도록 구성된다.The color wheels 9, 11 and 13 are formed in a circular shape having an R / G / B color separation area, and the R / G / B color separation area is rotated by the color wheel driving means 14 so that the light source is rotated. It is configured to act to separate the high luminance white light emitted in (1) into R / G / B light.

상기 컬러 휠(9,11,13)은 3개가 소정의 간격을 두고 설치됨과 동시에 그 각각의 컬러 휠(9,11,13)의 컬러분리영역이 서로 이격되게 설치되어 R/G/B광이 한 세트로 분리 조사되도록 구성되며, 그 설치각도가 상기 광원(1)의 광축에 대하여 소정의 각도로 경사지게 설치되어 상기 광원(1)으로부터 조사되는 빛을 상측으로 반사시켜 폴라라이징 빔 스프리터(15)로 입사되도록 한다.The color wheels 9, 11, and 13 are installed at predetermined intervals, and the color separation areas of the respective color wheels 9, 11, and 13 are spaced apart from each other, so that the R / G / B light It is configured to be irradiated separately in a set, the installation angle is installed to be inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light source 1 to reflect the light emitted from the light source 1 to the upper polarizing beam splitter 15 To be incident.

그 컬러 휠(9,11,13)은 그 크기가 소·중·대를 이루며, 그 크기 순으로 배열된다.The color wheels 9, 11 and 13 have small, medium and large sizes, and are arranged in order of their size.

미설명부호(21)는 상기 광원(1)으로부터 조사되는 광 중 Y광(Yellow 광)이 빠져 나오는 덤프 블록을 나타낸다.Reference numeral 21 denotes a dump block in which Y light (Yellow light) is emitted from the light emitted from the light source 1.

도 6은 상기 복수개의 휠(9,11,13)이 한바퀴 돌아감으로써 각각의 화면부분에 R/G/B광이 모두 조사되어 화면의 한 프레임(frame)을 구성하게 되는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the R / G / B light is irradiated to each screen part by turning the wheels 9, 11 and 13 to form one frame of the screen. to be.

그러나, 이와 같이 3개의 컬러 휠을 채용함으로써 3개의 컬러를 동시에 조사시켜 주게 되어 빛의 효율을 극대화 할 수 있는 장점이 있으나 몇몇 문제점이 존재하였다.However, by employing three color wheels as described above, the three colors are irradiated at the same time to maximize the light efficiency, but there are some problems.

그에 대해 자세히 설명하면, 빛을 조사시켜 줌에 있어서, R/G/B광을 한 픽셀(Pixel)까지 정확히 맞추어서 조사를 시켜주어야만 하는 데, 픽셀의 크기가 ㎛를 필요로 한다.In detail, in order to irradiate light, R / G / B light must be precisely matched to one pixel (Pixel), and the size of the pixel needs to be μm.

그런데, 광학계의 특성상 유효부분은 빛이 조사되고, 유효부분이 아닌 다른 곳에는 빛이 조사되지 않게 하기란 거의 어려움이 있으며, 종래의 구성에서는 액정패널로 나뉘어서 조사되는 빛의 경계면에서 각 빛이 겹쳐지게 조사되어 그 경계면 영역의 화상이 흐릿해지는 문제점이 있다.However, due to the characteristics of the optical system, light is irradiated to the effective part, and it is almost difficult to prevent the light from being irradiated to other parts other than the effective part. In the conventional configuration, the light is divided into liquid crystal panels and each light overlaps at the boundary of the irradiated light. There is a problem that the image of the interface area is blurred by being irradiated forcibly.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액정패널의 전면에 R/G/B광이 한 세트로 하여 조사되는 구조에 그 조사되는 R/G/B광을 각 R/G/B이 조사되는 영역을 분할하여 2회에 걸쳐 조사되는 구조로 개선시킴으로써 각 R/G/B광의 경계면에서 광이 혼합되어 화상이 흐릿하게 나타나는 현상을 방지하는 3개의 컬러 휠을 구비한 프로젝션시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, the R / G / B light irradiated to the structure irradiated with a set of R / G / B light on the front of the liquid crystal panel, each R / G Projection system with three color wheels that splits the area where / B is irradiated and improves it into a structure that is irradiated twice, preventing the image from appearing blurred by mixing light at the interface of each R / G / B light To provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 백색광을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 조사되는 광을 평행광으로 변환해 주는 적어도 하나로 된 플라이 아이 렌즈와; 상기 플라이 아이 렌즈를 통과한 광을 P파로 전환시키는 폴라라이징 컨버젼 시스템과; 상기 폴라라이징 컨버젼 시스템에 의해 P파로 전환된 광을 모아주는 집광렌즈와; 상기 집광렌즈를 통과한 광을 R/G/B광으로 분리한 후 동시에 조사하도록 그 컬러분리영역이 서로 이격되게 설치됨과 동시에 소정의 거리를 두고 설치되는 3개의 컬러 휠과; 상기 컬러 휠을 통해 분리 조사되는 각각의 광을 2개의 영역으로 스캔하도록 소정의 각도로 그 기울기가 가변되도록 설치되는 프리즘과; 상기 프리즘을 통과하는 광 중 P파 성분의 광은 투과시키고 S파 성분의 광은 90°반사시키는 폴라라이징 빔 스프리터와; 상기 폴라라이징 빔 스프리터를 통해 입사 되는 광을 투광 조절하는 액정패널과; 상기 액정패널을 통해 광 변조된 광을 받아 투사하는 투사렌즈로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a light source for irradiating white light; At least one fly eye lens for converting light emitted from the light source into parallel light; A polarizing conversion system for converting light passing through the fly's eye lens into a P wave; A condenser lens for collecting light converted into P waves by the polarizing conversion system; Three color wheels which are installed at a predetermined distance while the color separation regions are spaced apart from each other so as to separate the light passing through the condenser lens into R / G / B light and irradiate at the same time; A prism installed to vary the inclination at a predetermined angle so as to scan each light separately irradiated through the color wheel into two regions; A polarizing beam splitter which transmits light of the P wave component and reflects the light of the S wave component by 90 ° among the light passing through the prism; A liquid crystal panel which transmits and controls light incident through the polarizing beam splitter; And a projection lens configured to receive and project light modulated through the liquid crystal panel.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings Figures 1 to 4 will be described in more detail the configuration and operation of the present invention.

도 5에 도시된 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 명기하며, 중복되는 설명은 생략한다.The same parts as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

도면에 도시된 바와 같이 도 5에 도시된 구조에서 컬러 휠(9,11,13) 및 폴라라이징 빔 스프리터(15)의 사이에 소정의 각도로 틸팅이 가능한 프리즘(30)이 설치된다.As shown in the figure, in the structure shown in FIG. 5, a prism 30 capable of tilting at a predetermined angle is installed between the color wheels 9, 11, 13 and the polarizing beam splitter 15.

상기 프리즘(30)은 도시되지 않은 구동수단 예컨대, 모터와 같은 것에 의해 구동되도록 설치되는 것으로서, 컬러 휠(9,11,13)이 120° 회전하는 동안 프리즘(30)은 도 1 및 도 2의 상태 즉, 수평 및 소정의 각도로 기울어진 2가지 포지션을 이루게 되어 액정패널(17)에 조사되는 각 컬러 영역을 2개로 분할하여 연속적으로 조사하도록 구성된다.The prism 30 is installed to be driven by an unshown driving means such as a motor, and the prism 30 is rotated by 120 ° while the color wheels 9, 11, 13 are rotated by 120 °. That is, two positions which are inclined at a horizontal angle and a predetermined angle are formed so that each color region irradiated to the liquid crystal panel 17 is divided into two and continuously irradiated.

상기 각 컬러 휠(9,11,13)의 배치 간격(d)은 대략 4.3㎜로 함이 바람직하다.The disposition interval d of each of the color wheels 9, 11 and 13 is preferably about 4.3 mm.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 3개의 컬러 휠을 구비한 프로젝션 시스템의 동작원리에 대해서 설명한다.Next, the operation principle of the projection system having three color wheels according to the present invention configured as described above will be described.

먼저, 광원(1)으로부터 고휘도의 백색광이 출사되고, 그 광은 플라이 아이 렌즈(3)를 통과하면서 평행광으로 변환된다. 그 평행광으로 변환된 광은 폴라라이 징 컨버젼 시스템(5)을 통과하면서 P파로 전환되며 그 전환된 P파광은 집광렌즈(7)를 통해 모아지게 된다.First, high-brightness white light is emitted from the light source 1, and the light is converted into parallel light while passing through the fly's eye lens 3. The light converted into the parallel light is converted into P wave while passing through the polarizing conversion system 5, and the converted P wave light is collected through the condenser lens 7.

그후, 그 광은 모터(14)에 의해 동시 회전하는 3개의 컬러 휠(9,11,13)에 의해 R/G/B 광으로 분리 조사하게 되며, 이때, 상기 컬러 휠(9,11,13)은 R/G/B컬러분리영역이 서로 이격 되게 설치됨에 따라 분리된 R/G/B 광이 하나의 세트를 이루며 분리 조사하게 된다.The light is then irradiated separately into R / G / B light by three color wheels 9, 11, 13 rotating simultaneously by the motor 14, wherein the color wheels 9, 11, 13 ) R / G / B color separation zones are spaced apart from each other, so the separated R / G / B light is irradiated separately as a set.

한편, 상기 컬러 휠(9,11,13)에 의해 R/G/B이 하나의 세트를 이루며 조사되는 동안 상기 컬러 휠(9,11,13)을 통해 반사되는 각 광의 광로 상에 설치된 프리즘(30)이 양쪽의 소정의 각도로 틸팅되는 상태의 2포지션을 취하게 됨에 따라 빛은 도 4에 도시된 바와 같이 (a)상태에서 (f)상태까지 연속적으로 조사하게 된다.On the other hand, while the R / G / B is irradiated in one set by the color wheels 9, 11, 13, the prism is provided on the optical path of each light reflected through the color wheels 9, 11, 13 ( As 30) takes two positions in a state of tilting at both predetermined angles, the light is continuously irradiated from the state (a) to the state (f) as shown in FIG. 4.

상기 컬러 휠(9,11,13)의 동작 원리에 대해 좀더 자세히 설명하면, 상기 집광렌즈(7)를 통과한 P파 성분의 백색광이 첫 번째 컬러 휠(9)의 R컬러분리영역에 의해 R광은 반사되고 나머지 G/B광이 투과된다.The operation principle of the color wheels 9, 11, and 13 will be described in more detail. The white light of the P-wave component passing through the condenser lens 7 is defined by R color separation region of the first color wheel 9. Light is reflected and the remaining G / B light is transmitted.

그후 상기 G/B광 중 G광은 두 번째 컬러 휠(11)의 G컬러분리영역에 의해 반사되고, 나머지 B광이 투과되고, 그 투과된 광은 다시 세 번째 컬러 휠(13)의 B컬러분리영역에 의해 반사된다.Then, the G light of the G / B light is reflected by the G color separation region of the second color wheel 11, the remaining B light is transmitted, and the transmitted light is again the B color of the third color wheel 13. Reflected by the separation region.

상술한 바와 같이 3개의 컬러 휠(9,11,13)에 의해 분리되어 나오는 광은, R/G/B, G/B/R, B/R/G로 매칭되어 순차적으로 조사됨으로써 한 프레임(Frame)을 이루게 되는데, 소정의 각도로 틸팅되는 프리즘(30)에 의해 액정패널(17)에 조사되는 각 광들은 2회에 걸쳐 2개의 영역에 연속적으로 조사되어 도 4의 (a)상태에서 (f)상태로 계속 스캔(Scan)하면서 빛이 진행된다. As described above, the light separated by the three color wheels 9, 11 and 13 is matched to R / G / B, G / B / R, and B / R / G, and irradiated sequentially so that one frame ( The light irradiated to the liquid crystal panel 17 by the prism 30 tilted at a predetermined angle is successively irradiated to two areas twice, and in the state (a) of FIG. The light proceeds while scanning continuously in the f) state.

이와 같이 2회에 걸쳐 분리 조사됨에 따라 액정패널(17)에 조사되는 각 R/G/B의 사이에는 빛이 조사되지 않는 비조명부(도 4의 점선표시부)가 존재하게 되며, 따라서, 각 광의 경계면에서 빛이 겹쳐지는 종래의 문제점을 해소시킬 수 있게 되는 것이다.(도 4참조)As a result of separately irradiating twice, a non-lighting portion (dotted line display portion of FIG. 4) to which light is not irradiated exists between each R / G / B irradiated to the liquid crystal panel 17. The conventional problem of overlapping light at the interface can be solved (see FIG. 4).

이와 같은 동작 구조에서 상기 비조명부로 인해 화상의 차이가 생길 것으로 생각되겠지만, 빛이 틸팅되어 2개의 영역으로 나누어 분리 조사되는 시간은 매우 짧은 시간이므로 사람이 실질적으로 느끼는 화상은 종래의 구조(도 5에)와 동일하게 느낄 수 있을 것이다.In such an operation structure, it may be considered that the difference in image is caused by the non-lighting part. However, since the light is tilted and divided and irradiated into two areas is a very short time, the image that a person actually feels is a conventional structure (FIG. 5). You will feel the same as).

다음, 상기 컬러 휠(9,11,13)을 통해 분리 조사된 광은 폴라라이징 빔 스프리터(15)를 통과하여 액정패널(17)로 입사된 후 상기 액정패널(17)에 의해 컬러 화상 표현에 필요한 광으로 투광 조절된 후 되 반사된다.Next, the separately irradiated light through the color wheels 9, 11 and 13 passes through the polarizing beam splitter 15 and enters the liquid crystal panel 17, and then the liquid crystal panel 17 The light is adjusted to the required light and then reflected back.

이때, 상기 액정패널(17)은 시그널 온(signal on)인 픽셀(Pixel)은 S파로 시그널 오프(signal off)인 픽셀은 P파로 변조시키게 된다.In this case, the liquid crystal panel 17 modulates the pixel, which is signal on, to the S wave, and the pixel, which is signal off, to the P wave.

따라서, S파로 변조된 광은 폴라라이징 빔 스프리터(15)에 의해 반사되어 프로젝션렌즈(19)로 전달되며, P파로 변조된 광은 폴라라이징 빔 스프리터(15)를 투과하여 다시 광원(1)으로 돌아가게 된다Therefore, the light modulated by the S wave is reflected by the polarizing beam splitter 15 and transmitted to the projection lens 19, and the light modulated by the P wave is transmitted through the polarizing beam splitter 15 to the light source 1 again. Will go back

상기 프로젝션렌즈(19)로 전달된 광은 도시되지 않은 스크린 상에 확대 투사되어 화상을 표시하게 된다.The light transmitted to the projection lens 19 is magnified and projected on a screen not shown to display an image.

상기와 같이 액정패널(17)의 각 픽셀(Pixel)에 시그널을 온·오프 시켜 투광 조절하는 과정에 있어 본 발명은 각 영역에 조사되는 광을 그 영역을 2분할하여 2회에 걸쳐 연속적으로 조사되는 구조로 함에 따라 액정에 조명되는 구간과 조명되지 않는 구간으로 나누어서 조명되지 않는 부분의 회로는 데이터(Data)를 억세스(Access)함으로서 액정의 효율을 올려주고, 반응속도에서 여유를 가질 수 있게 된다.As described above, in the process of controlling light emission by turning a signal on and off of each pixel of the liquid crystal panel 17, the present invention divides the light irradiated to each area into two areas and continuously irradiates them twice. The structure of the non-illuminated portion of the circuit is not divided into a section that is illuminated on the liquid crystal and a non-illuminated section to increase the efficiency of the liquid crystal by accessing the data and have a margin in the reaction speed. .

그에 대해 좀더 자세히 설명하면, 도 4의 (a)상태에서 빛이 조사되고 있을 때 조명되지 않는 부분의 회로는 두 번째 상태의 데이터를 억세스하고 있고, 다시 (b)상태에서 빛이 조사되고 있을 때 그 조명되지 않는 부분의 회로는 다시 세 번째 상태를 데이터를 억세스하고 있고, 그와 같이 계속 수행함에 따라 결과적으로 액정패널(17)의 데이터 억세스 시간이 줄어들게 됨으로써 액정의 빛에 대한 효율을 높일 수 있게 된다.In more detail, when the light is irradiated in the state (a) of FIG. 4, the circuit of the unilluminated part is accessing the data of the second state, and when the light is irradiated in the state (b) again. The circuit of the non-illuminated part is accessing data in the third state again, and as such, the data access time of the liquid crystal panel 17 is reduced as a result of continuing the process, so that the efficiency of light of the liquid crystal can be increased. do.

즉, 액정패널(17)에 각 광이 조사되는 시간은 동일하나 각 광이 조사되는 영역을 상술한 바와 같이 2분할하여 연속적으로 조사되도록 함으로써 비조명부의 데이터 신호를 미리 가해줄 수 있게 되어 그 만큼 데이터 억세스 시간을 줄일 수 있게 되는 것이다.That is, the time that each light is irradiated to the liquid crystal panel 17 is the same, but by dividing the area to which each light is irradiated into two consecutively as described above, it is possible to apply the data signal of the non-lighting part in advance. The data access time can be reduced.

보통 8bit digital일 경우 데이터 억세스 시간은 1ms정도이므로 액정의 반응속도가 1ms정도 느려져도 보통의 액정패널의 액정효율을 낼 수 있게 되는 것이다.In the case of 8bit digital, the data access time is about 1ms, so even if the response speed of the liquid crystal is slowed by about 1ms, the liquid crystal efficiency of a normal liquid crystal panel can be achieved.

상술한 내용에서 데이터 억세스 시간이라 함은 액정에 전압이 가해지는 시간을 의미한다.In the above description, the data access time means a time when voltage is applied to the liquid crystal.

한편, 상기 광원(1)으로부터 출사되는 광 중 화상표현에 필요 없는 옐로우 광(Yellow 광 : Y광)은 덤프블럭(21)으로 가게된다.On the other hand, of the light emitted from the light source 1, yellow light (Yellow light: Y light), which is not necessary for image expression, goes to the dump block 21.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 단판식 프로젝션 시스템은 액정패널에 R/G/B광을 동시에 분리 조사함으로써 광효율을 증대시킴은 물론 상기 액정패널에 조사되는 각 R/G/B광의 경계면에서 빛이 겹쳐지는 것을 해소시켜 화상을 좋게 할 수 있음과 동시에 데이터 억세스 시간을 없애줌으로써 액정의 반응속도에서 1ms정도의 여유를 가질 수 있으며, 액정의 빛에 대한 효율을 올리는 이점이 있다.As described above, the single-plate projection system according to the present invention increases light efficiency by simultaneously irradiating R / G / B light to the liquid crystal panel at the same time as well as light at the interface of each R / G / B light irradiated to the liquid crystal panel. By eliminating the overlap to improve the image and at the same time eliminating the data access time can have a margin of about 1ms in the response speed of the liquid crystal, there is an advantage to increase the efficiency of the light of the liquid crystal.

Claims

A light source for emitting white light;

At least one fly eye lens for converting light emitted from the light source into parallel light;

A polarizing conversion system for converting light passing through the fly's eye lens into a P wave;

A condenser lens for collecting light converted into P waves by the polarizing conversion system;

Three color wheels which are installed at a predetermined distance while the color separation regions are spaced apart from each other so as to separate the light passing through the condenser lens into R / G / B light and irradiate at the same time;

A prism installed to vary the inclination at a predetermined angle so as to scan each light separately irradiated through the color wheel into two regions;

A polarizing beam splitter which transmits light of the P wave component and reflects the light of the S wave component by 90 ° among the light passing through the prism;

A liquid crystal panel which transmits and controls light incident through the polarizing beam splitter;

And a projection lens for receiving and projecting light modulated light through the liquid crystal panel.

The method of claim 1,

And the prism is configured to have two positions in which the prism is in a horizontal state and inclined at a predetermined angle while each color area of the color wheel is changed once.

The method of claim 1,

And each color wheel is disposed at an interval of 4.3 mm in the axial direction thereof.