KR100664325B1

KR100664325B1 - 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치

Info

Publication number: KR100664325B1
Application number: KR1020050010764A
Authority: KR
Inventors: 전기욱; 노정호; 김성태; 김진식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-02-04
Also published as: JP2006228718A; EP1688779A1; US20060176452A1; CN1815353A; KR20060089502A

Abstract

조명광의 결상성능 및 광분리도가 향상될 수 있는 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 광 터널은 광원으로부터 공급되는 광의 강도 분포를 균일화시키는 광터널에 있어서, 상기 광이 입사되는 입사면과, 입사된 상기 광이 출사되는 출사면을 구비하며, 상기 출사면의 면적은 상기 입사면의 면적보다 크며, 상기 출사면은 상기 입사면에 대하여 일정한 각도(θ)로 기울어진 것을 특징으로 한다. 이에 의해 조명광의 결상성능이 향상되고, 광분리도도 향상된다. 따라서, 광분리도의 향상으로 명암비(contrast ratio)가 향상되고, 광학계의 소형화(compact)를 유도할 수 있다.

광 터널, 프로젝션 장치, 쐐기(wedge)형태, 테이퍼(taper)형태, 결상성능, 광분리도, 명암비(contrast ratio)

Description

광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치 { Light tunnel and Projection apparatus having the same }

도 1a는 종래의 직사각(rectangular) 형태의 광터널을 도시하는 사시도,

도 1b는 종래의 쐐기(wedge)형태의 광터널을 도시하는 사시도,

도 1c은 종래의 테이퍼(taper)형태의 광터널을 도시하는 사시도,

도 2a는 도 1a의 광터널을 포함하는 조명계를 설명하기 위한 도면,

도 2b는 도 1b의 광터널을 포함하는 조명계를 설명하기 위한 도면,

도 2c은 도 1c의 광터널을 포함하는 조명계를 설명하기 위한 도면,

도 3a 및 3b는 도 2c의 광분리도를 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 장치를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 5는 도 4의 조명계 및 투사계를 개략적으로 나타낸 분해 사시도,

도 6는 도 5의 쐐기(wedge) 및 테이퍼(taper)형태의 광터널을 도시하는 사시도,

도 7은 도 6의 광터널을 포함하는 조명계를 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광터널의 입사측 광 분포도, 그리고

도 9는 도 8의 광터널의 출사측 광 분포도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

510 : 조명계 520 : 광원

521 : 램프 522 : 타원반사경

530 : 릴레이 렌즈유닛 532 : 광터널

533 : 조명렌즈 540 : 반사미러유닛

550 : DMD 560 : 투사계

710 : 조명결상면 CR : 광축

본 발명은 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로젝션 장치에서 쐐기(wedge)형태 및 테이퍼(taper)형태를 동시에 적용한 광터널을 사용함으로써, 조명광의 결상성능 및 광분리도가 향상될 수 있는 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝션 장치는 영상 디스플레이 수단에서 생성된 영상광을 스크린 등의 투사면으로 확대 투사시켜 디스플레이하는 장치이다. 즉, TV, VCR, DVD플레이어, PC, 캠코더 등의 각종 영상 기기들의 신호를 입력받아서 렌즈를 통해 확대한 영상을 스크린 상에 나타내주는 장치이다.

이러한 프로젝션 장치는 상기 영상 디스플레이 수단의 종류에 따라, 제1세대형인 CRT(Cathode Ray Tube)형과, 제2세대형인 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display)형과, 제3세대형인 디지털 마이크로미러 디바이스 (DMD:Digital Micromirror Device, 이하 'DMD'라 함)로 구분될 수 있다.

상기 액정표시장치형은 제조공정이 복잡하고 밝기가 낮은 단점을 가지고 있어서, 최근에는 완전 디지탈방식에 의한 고화질 구현이 가능한 DMD가 널리 사용되고 있다. 이러한 DMD는 디지털 라이트 프로세싱(DLP:Digital Light Processing) 시스템에서 사용되는 것으로, DMD 패널에 다수의 미세구동거울을 소정의 각도로 회동시켜 광원으로부터 전달된 광을 투사계로 반사를 하거나(ON) 투사계로부터 벗어나게 반사(OFF)하므로서 영상을 형성하는 반도체 광스위치이다.

일반적으로 프로젝션 장치는 램프로부터 발생된 점광원을 면 광원으로 바꾸어 주는 광터널(light tunnel)을 포함한다. 상기 광터널은 광 인티그레이터(light integrator), 광 파이프(light pipe) 및 글래스 로드(glass rod)로도 불리운다.

광터널으로부터 출사된 광은 조명렌즈를 통과면서 DMD의 크기에 맞게 증폭된다. DMD에는 무수히 많은 미세구동거울이 DMD의 일정한 방향의 축과 나란한 축을 기준으로 각각 회동가능하게 설치된다. 그리고, 영상데이타에 따라 제어부는 각 미세구동거울의 회동여부를 제어한다. 그러면, 각 미세거울은 광원으로부터 입사된 광이 투사계로 입사되도록 반사(ON)하거나 또는 투사계를 벗어나도록 반사(OFF)한다.

ON 상태는 미세구동거울에 의해 반사된 광이 상기 투사계로 입사하게 되며, OFF 상태의 미세구동거울은 투사계를 벗어나도록 반사된다. 따라서, OFF상태의 미세구동거울에 대응하는 스크린 상의 화점은 검은색으로 나타나게 되며, ON 상태의 미세구동거울에 대응하는 스크린의 화점(pixel)에 적색(Red), 녹색Green), 청색(Blue) 중 어느 하나 또는 조합된 색상이 나타나게 된다. 이 처럼, 각 미세거울이 반사하는 광의 조합으로 인하여 영상이 생성되고 이렇게 생성된 영상광은 상기 투사계에 의해 수차등이 보상 및 확대되어 스크린에 투사되게 된다.

도 1a는 종래의 직사각(rectangular) 형태의 광터널을 도시하는 사시도이다. 도 1a의 광터널(110)은 4장의 직사각형의 미러(mirror)를 마치 성냥갑과 같은 형상으로 끝단을 접착시켜 내부에서 반사가 이루어지도록 구성되어 있다. 직사각(rectangular) 형태의 광터널이 가장 일반적인 형태의 광터널이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 직사각형의 미러 4장을 접착시킨 형태로 빛이 유입되는 입사면(110a)과 빛이 나오는 출사면(110b)이 직사각형으로 동일한 형상이며 서로 평행한 형태가 된다.

도 1b는 종래의 쐐기(wedge)형태의 광터널을 도시하는 사시도이다. 쐐기(wedge)형태의 광터널(120)은 도 1b에 도시된 바와 같이, 직사각형 미러 2장과 사다리꼴 미러 2장을 접착시켜 만들며 입사면(120a)과 출사면(120b)이 서로 평행이 되지 아니하고 일정한 각도(θ)로 출사면(120b)이 각도를 갖고 있는 형태가 된다.

도 1c은 종래의 테이퍼(taper)형태의 광터널을 도시하는 사시도이다. 테이퍼(taper)형태의 광터널(130)은 입사면(130a)과 출사면(130b)이 서로 평행하나 그 크기가 다른 형태이다. 예를 들면 입사면(130a)이 4×4이면 출사면(130b)은 6×4와 같은 형태이다.

도 2a는 도 1a의 직사각(rectangular) 형태의 광터널(110)을 포함하는 조명 계를 설명하기 위한 도면이다. 광원의 반사면이 타원이므로 광원(210)의 가까운 초점에서 나온 빛은 먼 초점으로 포커싱이 되어 점 광원으로 광터널(110)에 입사되어 면광원으로 출사된다.

출사된 빛은 조명렌즈(220)에 의해서 DMD(230)의 크기에 맞게 확대된다. DMD(230)는 광터널에서 출사된 빛을 반사시켜야 하므로 광축(CR)에 대하여 기울어져 있다. 따라서 도 2a에 도시된 바와 같이 조명결상면(240)과 DMD(230)의 면이 일치하지 않는다. 그러므로 종래의 직사각(rectangular) 형태의 광터널은 결상성능이 저하되는 문제점이 있다.

도 2b는 도 1b의 쐐기(wedge)형태의 광터널(120)을 포함하는 조명계를 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 2a의 직사각(rectangular) 형태의 광터널(110)의 문제점을 해결하기 위해, 도 2b에 도시된 바와 같이, 조명렌즈(220)에 대하여 일정한 각도(θ)로 기울어진 쐐기(wedge)형태의 광터널(120)을 사용하면 조명결상면(230)과 DMD(240)의 면을 일치시켜서 결상성능을 향상시킬 수 있다.

도 2c은 도 1c의 테이퍼(taper)형태의 광터널(130)을 포함하는 조명계를 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 2a의 직사각(rectangular) 형태의 광터널(110)을 사용하는 것 보다, 도 2c에 도시된 바와 같이, 테이퍼(taper)형태의 광터널(130)을 사용하면 광터널 내부의 반사면에 대하여 입사각이 커지고, 따라서 반사각도 커진다. 그러므로 광터널으로부터 출사되는 빛은 광의 각도 분포가 작아져 광분리도가 향상되어 광학계의 소형화, 슬림화를 유도할 수 있다.

이하 광분리도에 대하여 설명한다. 도 3a 및 도 3b는 도 2c의 광분리도를 설 명하기 위한 도면이다. 도 3a,b는 조명계(미도시)로부터 나온 입사광(IR)이 DMD(230)에서 반사되어 출사광(OR)으로 투사계(310)로 입사되는 과정을 도시한다.

도 3a에서 입사광(IR)과 출사광(OR)이 서로 오버랩되는 부분(빗금친 부분)이 발생하게 된다. 이러한 경우 입사광(IR)과 출사광(OR)이 서로 간섭되어 영상의 질이 저하된다. 상기 광이 오버랩되는 지점으로서 DMD(230)로부터 최장거리 이격된 지점을 광분리지점(P)이라고 하고, 이러한 광분리지점(P)과 DMD(230) 사이의 거리(H)가 짧을 수록 광분리도가 높다고 한다. 광분리도가 높을 수록 명암비(contrast ratio)가 높다. 상기 거리(H)는 투사계(310)를 설치할 수 있는 DMD(230)로부터의 최소거리가 되므로 거리(H)가 짧을 수록 투사계를 가까이 설치할 수 있어 광학계를 소형화(compact)할 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이 광의 각도 분포가 크면 광분리지점(P')이 DMD(230)로부터 멀어지고 광분리지점(P')과 DMD(230) 사이의 거리(H')가 길어져 광분리도가 저하된다. 따라서 광의 각도 분포가 크면 광분리도가 저하되고, 명암비(contrast ratio)가 저하되고, 광학계의 소형화(compact)를 유도할 수 없다.

일반적인 직사각(rectangular) 형태의 광터널를 보완한 쐐기(wedge)형태의 광터널은 조명광의 결상성능은 향상되나 광학계의 광분리도 향상에는 도움을 줄 수없고, 테이퍼(taper)형태의 광터널은 광분리도는 향상되나 결상성능 향상에 도움을 줄 수 없는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치에 있어 서, 쐐기(wedge)형태 및 테이퍼(taper)형태를 동시에 적용한 광터널을 사용함으로써, 조명광의 결상성능 및 광분리도가 향상될 수 있는 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 터널은 광원으로부터 공급되는 광의 강도 분포를 균일화시키는 광터널에 있어서, 상기 광이 입사되는 입사면과, 입사된 상기 광이 출사되는 출사면을 구비하며, 상기 출사면의 면적은 상기 입사면의 면적보다 크며, 상기 출사면은 상기 입사면에 대하여 일정한 각도(θ)로 기울어진 것을 특징으로 한다.

상기 광터널은 4장의 사각형 미러(mirror)의 긴 변을 각각 접착시켜 이루어지며, 상기 광터널의 입사면 및 출사면은 사각형이며, 상기 입사면에서 출사면에 이르는 광경로는 빈 공간인 것을 특징으로 한다.

상기 광터널은 육면체의 유리 막대로 이루지며, 상기 광터널의 입사면 및 출사면은 사각형이며, 상기 입사면에서 출사면에 이르는 광경로는 유리로 이루어진 것을 특징으로 한다.

램프 및 반사경을 포함하며 광을 공급하는 광원, 상기 광원으로부터 출사된 점광을 면광으로 균일하게 바꾸는 광터널을 포함하고, 상기 면광을 반사미러로 반사하여 출사하는 조명계를 포함하는 프로젝션 장치에 있어서, 본 발명에 따른 프로젝션 장치는 상기 광터널은 상기 광이 입사되는 입사면과, 입사된 상기 광이 출사되는 출사면을 구비하며, 상기 출사면의 면적은 상기 입사면의 면적보다 크며, 상 기 출사면은 상기 입사면에 대하여 일정한 각도(θ)로 기울어진 것을 특징으로 한다.

상기 램프는 아크(ARC)램프 및 할로겐램프 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 반사경은 타원반사경 및 포물면 반사경 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프로젝션 장치는 상기 조명계로부터 출사된 광을 영상광으로 변환시키며, 기판상에 회동가능하게 설치되는 다수의 미세구동미러를 포함하며, 상기 다수의 미세구동미러를 제어하는 DMD(Digital Micromirror Device), 상기 DMD로부터 생성된 영상광을 확대하여 투사하는 투사계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 프로젝션 장치는 상기 투사계에 의하여 확대된 영상광이 투사되는 스크린을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프로젝션 장치는 상기 조명계로부터 출사된 광을 투과하여 영상광으로 변환시키는 LCD(Liquid Crystal Display) 및 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 발명에 따른 프로젝션 장치는 상기 LCD 및 LCOS 중 적어도 어느 하나로부터 생성된 영상광을 확대하여 투사하는 투사계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 프로젝션 장치는 상기 투사계에 의하여 확대된 영상광이 투사되는 스크린을 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 장치를 개략적으로 나타낸 단면도, 도 5는 도 4의 조명계 및 투사계를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.

도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 장치는 프로젝션 장치의 외형을 형성하는 본체(400)와, 상기 본체(400)상에 고정되는 스크린(410)과, 상기 스크린(410)으로 영상광을 확대하여 반사시키는 스크린 반사미러(420) 및 영상을 생성하여 상기 스크린 반사미러(420)에 투사시키는 광학엔진(500)을 포함한다. 상기 광학엔진(500)은 조명계 및 투사계를 포함한다.

이하 도 5을 참조하여 상기 광학엔진(500)에 대하여 상세히 설명한다.

도 5를 참조하면, 상기 광학엔진(500)은 조명계(510)와, DMD(550) 및 투사계(560)를 포함한다. 상기 조명계(510)는 조명광학계, 상기 투사계(560)는 투사광학계라고도 불리운다.

상기 조명계(510)는 광원(520)과, 릴레이 렌즈유닛(530) 및 반사미러유닛(540)을 포함한다.

상기 광원(520)은 광을 발생시키는 램프(521)와, 상기 램프(521)로부터 발생된 광을 상기 릴레이 렌즈유닛(530)으로 집광하기 위한 타원반사경(522)를 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 포물면 반사경을 사용하면 초점으로부터 발생된 광은 평행하게 출사되므로 평행한 광을 집광하기 위한 렌즈를 상기 릴레이 렌즈유닛(530) 앞에서 사용하여야 한다. 상기 램프(521)로는, 아크(ARC)램프, 할로겐램프, UHP 램프등이 사용된다.

상기 릴레이 렌즈유닛(530)은, 색필터(531)와, 광터널(532) 및 복수개의 조명렌즈(533)를 포함한다. 상기 색필터(531)는 상기 광원(520)으로 발생된 광을 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)을 순차적으로 발생시킨다. 상기 광터널(532)은 상기 색상별로 분리된 광의 밀도를 균일화 시킬 뿐만 아나리 상기 광을 사각형의 형태로 형성한다. 상기 복수개의 조명렌즈(533)는 상기 광터널(532)을 통과한 광을 상기 반사미러유닛(540)에 집속시킨다.

상기 반사미러유닛(540)은 제1반사미러(541)와 제2반사미러(542)를 포함한다. 상기 제1반사미러(541)는 상기 복수개의 조명렌즈(533)를 통과한 광이 입사되며, 입사된 광을 상기 제2반사미러(542)로 반사시킨다. 그리고, 상기 제2반사미러(542)는 상기 제1반사미러(541)로부터 반사된 광을 DMD(550)로 반사시킨다.

본 실시예에서는 상기 DMD(550)로 광을 입사시키기 위해 두개의 반사미러(541,542)가 배치되나, 상기 조명계(510)의 배치를 적절히 변화시키고 반사미러(541,542)를 적절한 각도 및 위치에 배치시킬 경우 하나의 반사미러만 배치될 수 있다.

상기 DMD(550)는 일정패턴의 회로가 형성되어 있는 기판과, 상기 기판상에 회동가능하게 설치되는 다수의 미세구동미러를 포함한다. 상기 기판은 장축과 단축을 가지는 직사각형의 형태를 가진다. 이러한 직사각형의 종횡비는 스크린의 종횡비와 동일한 종횡비를 가지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 DMD(550)은 16:9 또는 4:3등 상기 스크린의 종횡비와 동일하게 설정하는 것이 좋다. 그리고, 상기 기판상에는 미도시된 제어부와 전기적으로 연결되는 일정패턴의 회로가 형성된다. 이러한 미세구동미러는 미도시된 제어부의 영상신호에 따라 독립적으로 회동하면서 입사광(IR)의 반사각도를 결정(ON/OFF 여부를 결정)함으로서 스크린(410, 도 4참조)의 각 화점에 적당한 색상의 광을 조사한다.

양의 소정각도(+θ′)로 회동된 미세구동미러는 입사광(IR)을 투사계(560)로 반사하여 스크린(410)의 상기 미세구동미러에 대응하는 화점(pixel)에 투사된다. 즉, ON 상태가 된다. 그리고, 음의 소정각도(-θ′)로 회동된 미세구동미러는 입사된 광(IR)을 투사계(560)로부터 벗어나게 반사한다. 즉, OFF 상태가 된다.

상기 투사계(560)는 상기 DMD(550)로부터 생성된 영상광을 확대투사시키기 위한 장치로서, 상기 영상광의 각종 수차를 보상하기 위하여 복수개의 렌즈와 하나 이상의 반사경으로 이루어진다.

그리고, 상기 수차는, 상기 DMD(550)로부터 상기 투사계(560)의 최후면 렌즈의 정점까지의 거리(BFL, Back Focal Length), 도 3a의 H와 같이, 소위 뒷초점거리가 커질수록 커지게 된다. 따라서, 상기 거리(BFL)를 크게 할 경우, 상기 수차를 보상하기 위한 렌즈의 수가 증가하게 되고, 상기 렌즈를 배열하거나 렌즈의 사양을 결정하는 등의 설계가 어려워진다. 따라서, 상기 거리(BFL)가 멀수록 스크린(410)에 투사되는 영상의 질이 떨어지게 된다. 이처럼, 뒷초점거리는 광학엔진에서 화질 및 광학엔진의 크기를 결정짓는 중요한 결정요소로서 최근에 이를 줄이기 위한 많은 노력을 하고 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광터널를 상세히 설명한다. 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 쐐기(wedge) 및 테이퍼(taper)형태의 광터널을 도시하는 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광터널은 4장의 미러(mirror)를 끝단을 접착시켜 내부에서 반사가 이루어지도록 구조되어 있다. 직사각형 미러 2장과 사다리꼴 미러 2장을 접착시켜 입사면(532a)과 출사면(532b)이 서로 평행이 되지 아니하고 일정한 각도(θ)로 출사면(532b)이 각도를 갖고 있는 형태가 되는 쐐기(wedge)형태 및 입사면(532a)과 출사면(532b)이 서로 평행하나 그 크기가 다른 형태인 테이퍼(taper)형태를 동시에 적용한 광터널이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광터널은 쐐기(wedge) 및 테이퍼(taper)형태의 글라스 로드(glass rod)를 사용한 것으로서, 유리로 가득찬 구조로 되어있다. 입사광이 상기 글라스 로드(glass rod) 내부에서 전반사가 되어 출사된다.

도 7은 도 6의 광터널(532)을 포함하는 조명계(510)를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광터널의 입사측 광 분포도, 도 9는 도 8의 광터널의 출사측 광 분포도이다.

광원(520)의 반사경(522)이 타원이므로 광원(520)의 가까운 초점에서 나온 빛은 먼 초점으로 포커싱이 되어, 도 8에 도시된 바와 같이, 점 광원으로 광터널(532)에 입사되어, 도 9에 도시된 바와 같이, 면광원으로 출사된다. 출사된 빛은 조명렌즈(533)에 의해서 DMD(550)의 크기에 맞게 확대된다.

DMD(550)는 광터널에서 출사된 빛을 반사시켜야 하므로 광축(CR)에 대하여 기울어져 있다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 조명렌즈(533)에 대하여 소정의 각도(θ)로 기울어진 쐐기(wedge)형태의 광터널을 사용하면 조명결상면(710)과 DMD(550)의 면을 일치시켜서 결상성능을 향상시킬 수 있다.

또한 테이퍼(taper)형태의 광터널을 사용하면 광터널 내부의 반사면에 대하여 입사각이 커지고, 따라서 반사각도 커진다. 그러므로 광터널(532)으로부터 출사되는 빛은 광의 각도 분포가 작아져 광분리도가 향상되어 광학계의 소형화, 슬림화를 유도할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 광터널은 결상성능 및 광분리도가 향상된 광을 DMD에 조사한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광터널은 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용한 프로젝션 장치의 조명계에 사용되는 광터널이나 LCD(Liquid Crystal Display), LCOS(Liquid Crystal on Silicon)을 이용한 프로젝션 장치에 마찬가지로 적용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 프로젝션 장치에서 쐐기(wedge)형태 및 테이퍼(taper)형태를 동시에 적용한 광터널을 사용할 수 있으므로, 조명광의 결상성능이 향상되고, 광분리도도 향상된다. 따라서, 광분리도의 향상으로 명암비(contrast ratio)가 향상되고, 광학계의 소형화(compact)를 유도할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

광원으로부터 공급되는 광의 강도 분포를 균일화시키는 광터널에 있어서,

상기 광이 입사되는 입사면과, 입사된 상기 광이 출사되는 출사면을 구비하며,

상기 출사면의 면적은 상기 입사면의 면적보다 크며,

상기 출사면은 상기 입사면에 대하여 일정한 각도(θ)로 기울어진 것을 특징으로 하는 광터널.
제 1항에 있어서,

상기 광터널은 4장의 사각형 미러(mirror)의 긴 변을 각각 접착시켜 이루어지며, 상기 광터널의 입사면 및 출사면은 사각형이며, 상기 입사면에서 출사면에 이르는 광경로는 빈 공간인 것을 특징으로 하는 광터널.
제 1항에 있어서,

상기 광터널은 육면체의 유리 막대로 이루지며, 상기 광터널의 입사면 및 출사면은 사각형이며, 상기 입사면에서 출사면에 이르는 광경로는 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 광터널.
램프 및 반사경을 포함하며 광을 공급하는 광원, 상기 광원으로부터 출사된 점광을 면광으로 균일하게 바꾸는 광터널을 포함하고, 상기 면광을 반사미러로 반사하여 출사하는 조명계를 포함하는 프로젝션 장치에 있어서,

상기 광터널은 상기 광이 입사되는 입사면과, 입사된 상기 광이 출사되는 출사면을 구비하며,

상기 출사면의 면적은 상기 입사면의 면적보다 크며,

상기 출사면은 상기 입사면에 대하여 일정한 각도(θ)로 기울어진 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
제 4항에 있어서,

상기 광터널은 4장의 사각형 미러(mirror)의 긴 변을 각각 접착시켜 이루어지며, 상기 광터널의 입사면 및 출사면은 사각형이며, 상기 입사면에서 출사면에 이르는 광경로는 빈 공간인 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
제 4항에 있어서,

상기 광터널은 육면체의 유리 막대로 이루지며, 상기 광터널의 입사면 및 출사면은 사각형이며, 상기 입사면에서 출사면에 이르는 광경로는 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
제 4항에 있어서,

상기 램프는 아크(ARC)램프 및 할로겐램프 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
제 4항에 있어서,

상기 반사경은 타원반사경 및 포물면 반사경 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
제 4항에 있어서,

상기 조명계로부터 출사된 광을 영상광으로 변환시키며, 기판상에 회동가능하게 설치되는 다수의 미세구동미러를 포함하며, 상기 다수의 미세구동미러를 제어하는 DMD(Digital Micromirror Device);

상기 DMD로부터 생성된 영상광을 확대하여 투사하는 투사계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
제 9항에 있어서,

상기 투사계에 의하여 확대된 영상광이 투사되는 스크린;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 장치.
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