KR100713132B1 - 프로젝터 - Google Patents

Abstract

개시된 프로젝터는 광원; 광원으로부터 조사된 광을 조명하는 조명 광학계; 조명 광학계를 통해 조명된 광을 받아 소정의 영상으로 재현하는 디지털 미러 디바이스(DMD)패널; DMD 패널에 설치되며 그 중앙부에 개구가 형성되고, 개구 주변에 광 차폐부가 마련된 어퍼쳐 부재; 및 DMD 패널을 통해 재현된 영상 광을 투사하는 투사유닛;을 포함한다. 어퍼처 부재는 DMD패널에 끼워지도록 광 차폐부 주변에 결합편이 형성된다. 또한 어퍼처 부재는 서스 또는 동으로 형성되고, 블랙 무광 처리된다.

Description

프로젝터{PROJECTOR}

도 1은 종래 기술에 따른 프로젝터의 구성을 도시한 도면으로서, DMD 패널에 어퍼처가 코팅된 상태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 프로젝터의 구성을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 프로젝터의 DMD 패널 및 어퍼처 부재가 분리된 상태를 도시한 분리 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 어퍼처 부재가 DMD 패널에 결합된 상태를 도시한 결합 사시도,

도 5는 도 2의 선 Ⅱ-Ⅱ′를 따른 단면도, 그리고,

도 6은 도 5의 “Ⅴ”표시부를 확대 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >

100 : 프로젝터 101 : 본체

103 : 광원 103R,103G,103B : R,G,B발광기

110 : 영상 재현 유닛 111 : DMD패널

130 : 조명 광학계 131 : 다이크로 익미러

133 : 플라이 아이 렌즈 135 : 반사 미러

137 : 필드렌즈 151 : 어퍼처 부재

151a : 개구 151b : 광 차폐부

151c : 결합편 170 : 투사유닛

본 발명은 프로젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광원 및 영상 재현 유닛 사이에 설치되어 영상 재현에 불필요한 광을 차단하는 어퍼처의 구조를 개선한 프로젝터에 관한 것이다.

광학 프로젝터는 소형의 영상을 광학 수단을 이용하여 대화면으로 구현하기 위한 것으로 영상을 구현하는 소자의 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube)프로젝션, LCD(Liquid Crystal Display)프로젝션 및 DLP(Digital Light Processing)프로젝션 방식으로 나눌 수 있다.

CRT 프로젝션 방식은 소형 고화질 브라운관을 거울에 반사시켜 스크린 영상이 맺히게 하는 방식으로서 가장 오래되었으며, LCD프로젝션 방식은 외부 재생 영상 신호를 프로젝션 TV로 보내면 프로젝션 TV 내부에 있는 직경이 약 4인치 크기의 소형 LCD 화면이 이를 받아 영상을 재현한다. 이후, 화면에 맺힌 영상을 액정 화면 뒤에서 강한 빛을 쏘여 렌즈를 통해 화면을 확대하고, 거울에 반사시켜 스크린에 투영하게 된다.

DLP 프로젝션 방식은 수십 만개의 미세 구동 거울이 집적된 DMD(Digital Mirror Device)반도체 칩을 이용하여 외부로부터 입력받은 영상신호를 확대 투사하 는 매커니즘으로 동작한다.

상술한 바와 같은 프로젝션 방식을 취하는 프로젝터는 일반적으로 광원과 영상 재현 유닛 사이의 광 경로 상에 어퍼처 부재를 설치하여 화상 형성에 불필요한 광을 차단하도록 하고 있다.

이러한 예로, 일본 공개 특허 공보 특개 평7-281293호(공개일 1995.10.27)에 개시된 바 있다. 그 개략적 구성을 살펴보면, CRT로부터 렌즈를 매개로 스크린에 영상을 투사하고, 그 영상 주변부의 투사광의 일부를 차광판에 의해서 차광하도록 구성하고 있다.

도 1은 종래 구성에 의한 또 다른 프로젝터의 구성을 도시한 도면으로서, DMD 패널 상에 어퍼처가 코팅된 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 어퍼처(1)는 영상 재현 장치인 DMD 패널(3) 상에 블랙 코팅된다. 어퍼처(1)는 대략 사각 틀 형상으로 코팅된다. 따라서, 코팅된 어퍼처(1)에 의해 영상 재현에 불필요한 광이 차단된다.

그러나, 이와 같은 블랙 코팅은 그 공정 과정이 까다로워 가공비가 많이 들고, 따라서, 제품 가격이 상승하는 문제점 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 어퍼처 부재를 영상 재현 디스플레이에 별도로 장착 가능하도록 구성하여 제조 단가를 줄이는 프로젝터를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 일 실시 예를 따르면, 광원; 상기 광원으로부터 조사된 광을 조명하는 조명 광학계; 상기 조명 광학계로부터 조명된 광을 영상 형성에 필요한 광으로 재현하는 영상 재현 유닛; 상기 영상 재현 유닛에 장착되며 그 중앙부에 개구가 형성되고, 상기 개구 주변에 광 차폐부가 마련된 어퍼쳐 부재; 및 상기 영상 재현 유닛을 통해 재현된 영상을 투사하는 투사유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터가 제공된다.

상기 어퍼처 부재는 상기 영상 재현 유닛에 끼워지도록 상기 광 차폐부 주변에 결합편이 형성됨이 바람직하다.

상기 어퍼처 부재는 서스 또는 동으로 형성되며, 블랙 무광 처리된 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 예를 따르면, 광원; 상기 광원으로부터 조사된 광을 조명하는 조명 광학계; 상기 조명 광학계를 통해 조명된 광을 받아 소정의 영상으로 재현하는 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD); 상기 DMD에 설치되며 그 중앙부에 개구가 형성되고, 상기 개구 주변에 광 차폐부가 마련된 어퍼쳐 부재; 및 상기 DMD를 통해 재현된 영상 광을 투사하는 투사유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터가 제공된다.

상기 어퍼처 부재는 상기 DMD에 끼워지도록 상기 광 차폐부 주변에 결합편이 형성됨이 바람직하다.

상기 어퍼처 부재는 서스 또는 동으로 형성되며, 블랙 무광 처리된 것이 바람직하다.

상기 광원은 R,G,B 광을 각각 조사하는 R,G,B발광기를 포함하며, 상기 R,G,B발광기는 LED(Light Emitted Diode)로 함이 바람직하다.

상기 DMD는 하나의 세트가 마련될 수 있다.

상기 조명 광학계는 상기 G광을 투과시키고, 상기 R,B광을 반사하는 다이크로익 미러; 상기 다이크로익 미러를 통해 조사된 광을 셀 단위로 분할하는 플라이 아이 렌즈; 상기 플라이 아이 렌즈를 통해 집광된 광을 반사하는 반사 미러; 및 상기 반사 미러를 통해 반사된 광을 상기 DMD로 집광하는 필드 렌즈;를 포함함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시 예를 따른 프로젝터의 구체적 구성에 대하여 좀더 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 소형 프로젝터의 구성을 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예를 프로젝터의 DMD 패널 및 어퍼처 부재가 분리된 상태를 도시한 분리 사시도, 그리고, 도 4는 본 발명에 의한 어퍼처 부재가 DMD 패널에 결합된 상태를 도시한 결합 사시도이다.

도 2~4를 참조하면, 프로젝터(100)는 프로젝터 본체(101), 광원(103), 영상 재현 유닛(110), 조명 광학계(130), 투사 유닛(170), 및 어퍼처 부재(151)를 포함한다.

도 5를 참조하면, 광원(103)은 R,G,B광을 각각 조사하는 R,G,B발광기(103R,103G,103B)를 포함한다. R,G,B 발광기(103R,103G,103B)는 예컨대, LED(Light Emitted Diode)로 구성될 수 있다.

영상 재현 유닛(110)은 광원(103)으로부터 조사된 광을 영상 표현에 필요한 광으로 재현하는 것으로서, 예컨대, LCD(Liquid Crystal Display), DMD(Digital Micro Mirror Device)등이 포함된다. 도면에서는 DMD(111)가 도시된다.

조명 광학계(130)는 다이크로익 미러(131: dichoric mirror), 플라이 아이 렌즈(fly eye lens : 133), 반사 미러(135), 필드 렌즈(field lens : 137)를 포함한다.

다이크로익 미러(131)는 특정 파장 대역의 광을 투과 및 반사시키는 것으로서, G광은 투과시키고, R,B광을 반사시키도록 구성된다.

플라이 아이 렌즈(133)는 광원(103)으로부터 조사된 광을 셀 단위로 분할하여 특정 부분에 집광되게 하는 것으로서, 다이크로익 미러(131)를 통해 투과되는 G광 및 다이크로익 미러(131)를 통해 반사되는 R,B광을 셀 단위로 분할하여 DMD(111)패널로 집광되게 한다.

반사 미러(135)는 플라이 아이 렌즈(133)를 통해 셀 단위로 분할된 광을 필드 렌즈(137)로 반사하고, 필드 렌즈(137)는 반사 미러(135)를 통해 반사된 광을 DMD(111)패널로 집광시킨다.

투사 유닛(170)은 DMD패널(111)을 통해 영상 표현에 필요한 광으로 변조된 광을 투사하는 것으로서, 렌즈 그룹(미도시)으로 구성된다.

도 3,4, 및 6을 참조하면, 어퍼처 부재(151)는 DMD패널(111)에 영상 표현에 필요한 광만을 투과시키고, 나머지 불필요한 광은 차단하는 것으로서, 그 중앙에 개구(151a)가 형성되고, 개구(151a) 주변에는 광 차폐부(151b)가 마련된 사각판 형 태를 이룬다. 이때, 사각판(151b)의 테두리에는 결합편(151c)이 마련되어 DMD패널(111)에 끼워진다.

어퍼처 부재(151)는 서스(SUS), 동(Cu) 등의 재질로 형성되고, 그 표면이 블랙 무광 처리된다. 따라서, 영상 표현에 불필요한 광을 흡수 차단하도록 구성된다.

도 6은 도 5의 “Ⅴ”표시부를 확대 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, DMD패널(111)은 무수히 많은 마이크 미러(111a) 들이 실장된 세라믹기판(111b)과, 마이크로 미러(111a)들을 보호하는 보호용 글라스(111c)를 포함한다. 이러한 구성을 통해 어퍼처 부재(151)는 보호용 글라스(111c)의 일면에 끼워진다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 프로젝터의 동작원리에 대해서 좀더 상세히 설명한다.

먼저, 광원(103)인 R,G,B 발광기(103R,103B,103G)들중 어느 하나로부터 조사된 광은 다이크로익 미러(131)를 통해 투과 또는 반사된다. 이때, G광일 경우 다이크로익 미러(131)를 투과하고, R,B 광일 경우 다이크로익 미러(131)에 의해 진행 방향과 직각으로 반사된다.

다이크로익 미러(131)를 통과한 광은 플라이 아이 렌즈(133)를 통해 셀 단위로 분할되고, 분할된 광은 다시 반사 미러(135)를 통해 반사된 후 필드 렌즈(137)를 통해 집광되어 DMD패널(111)에 도달한다. 그 후 DMD패널(111)을 통해 영상 형성에 필요한 광으로 변조된 후 투사 유닛(170)을 통해 투사된다.

이때, DMD패널(111)에 부착된 어퍼처 부재(151)를 통해 영상 형성에 불필요 한 광은 흡수 차단된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 프로젝터에 의하면, 어퍼처 부재를 DMD패널에 장착시키는 별도의 구조로 구성함에 따라 제품 제조 단가가 줄어드는 이점이 있다.

이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

1. 광원;

   상기 광원으로부터 조사된 광을 조명하는 조명 광학계;

   상기 조명 광학계로부터 조명된 광을 영상 형성에 필요한 광으로 재현하는 영상 재현 유닛;

   중앙부에 개구가 형성되고, 상기 개구 주변에 광 차폐부가 마련되며, 상기 광 차폐부 주변에 결합편이 마련되어 상기 영상 재현 유닛에 끼워져 결합되는 어퍼쳐 부재; 및

   상기 영상 재현 유닛을 통해 재현된 영상을 투사하는 투사유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 어퍼처 부재는 서스 또는 동으로 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 어퍼처 부재는 블랙 무광 처리된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
5. 광원;

   상기 광원으로부터 조사된 광을 조명하는 조명 광학계;

   상기 조명 광학계를 통해 조명된 광을 받아 소정의 영상으로 재현하는 디지털 미러 디바이스(DMD) 패널;

   중앙부에 개구가 형성되고, 상기 개구 주변에 광 차폐부가 마련되며, 상기 광 차폐부 주변에 결합편이 마련되어 상기 DMD패널에 끼워져 결합되는 어퍼쳐 부재; 및

   상기 DMD 패널을 통해 재현된 영상 광을 투사하는 투사유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서, 상기 어퍼처 부재는 서스 또는 동으로 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
8. 제 5항에 있어서, 상기 어퍼처 부재는 블랙 무광 처리된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
9. 제 5항에 있어서, 상기 광원은 R,G,B 광을 각각 조사하는 R,G,B발광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
10. 제 9항에 있어서, 상기 R,G,B발광기는 LED(Light Emitted Diode)인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
11. 제 9항에 있어서, 상기 DMD는 하나의 세트가 마련된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
12. 제 11항에 있어서, 상기 조명 광학계는 상기 G광을 투과시키고, 상기 R,B광을 반사하는 다이크로익 미러;

    상기 다이크로익 미러를 통해 조사된 광을 셀 단위로 분할하는 플라이 아이 렌즈;

    상기 플라이 아이 렌즈를 통해 집광된 광을 반사하는 반사 미러; 및

    상기 반사 미러를 통해 반사된 광을 상기 DMD로 집광하는 필드 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.

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