KR20030060486A

KR20030060486A - 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛

Info

Publication number: KR20030060486A
Application number: KR1020020001207A
Authority: KR
Inventors: 박성민; 노정호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-16
Also published as: JP2003248271A; CN1431541A; CN1232861C; KR100433534B1; US20030128304A1

Abstract

프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛에 관해 개시되어 있다. 개시된 투사렌즈 유닛은 화상생성원으로부터 입사되는 영상을 집중시키는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군으로부터 투사되는 상기 영상을 반사시키는 반사경; 및 상기 제1 렌즈군의 광축과 동일한 광축을 가지면서 상기 반사경으로부터 반사되는 상기 영상을 스크린에 확대 투영시키는 제2 렌즈군을 구비하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈군은 각각 제1 및 제2 단일체에 내장되어 있고, 이러한 제1 및 제2 단일체는 각각 상기 제1 단일체로부터 입사되는 영상을 상기 제2 단일체로 반사시키도록 상기 반사경이 장착된 제3 단일체와 체결된 것을 특징으로 한다. 이러한 투사렌즈 유닛을 이용하면 포커스 정렬이 용이하고 조립이 쉬워지며 조립과정에서의 디포커스(defocus)를 최소화할 수 있고 디포커스를 용이하게 조절할 수 있다.

Description

프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛{Project lens unit of projection TV}

본 발명은 화상생성원으로부터 생성되는 영상을 전방의 스크린에 투사하여 디스플레이시키는 투사장치에 관한 것으로서, 자세하게는 영상을 스크린에 확대 투사시키는데 사용되는 투사렌즈 유닛에 관한 것이다.

프로젝션 텔레비젼이나 비디오 프로젝터와 같은 영상 투사장치는 액정표시소자(LCD)나 특수 제작된 소형 음극선관(CRT)과 같은 화상생성수단으로부터 생성되는 영상을 투사렌즈 유닛을 통해 스크린에 확대 투사하여 원하는 영상을 디스플레이하게 된다. 이러한 영상 투사장치는 잘 알려진 바와 같이 화상생성수단에 의해 생성된 영상이 스크린에 확대 투사되는 방식에 따라 전면투사형(Front Type)과 배면투사형(Rear Type)으로 구분된다.

도 1 및 도 2는 각각 종래의 전면투사형 액정 투사장치의 유형을 보인 것으로서, 도 1에 도시된 액정 투사장치는 색분리용 다이크로익 미러(11)(12)(13)(14)를 이용하여 광원(10)으로부터 출사된 백색광을 적(R), 녹(G), 청색(B)의 3색 파장광으로 분리하고, 각 칼라에 해당되는 영상신호를 발생시키는 3매의 액정패널(15)(16)(17)을 채용한 소위, 3판식 액정 투사장치를 나타내 보인 것이고, 도 2에 도시된 액정 투사장치는 칼라 구현을 위하여 칼라필터가 내장되어 있는 1매의 액정패널(23)을 채용한 소위, 단판식 액정 투사장치를 나타내 보인 것이다. 도1에서 참조부호 1은 세트 케이스, 10은 광원, 18 및 19는 각각 반사미러를 나타낸다. 그리고, 도 2에서 참조부호 2는 세트 케이스, 20은 광원, 21은 열선제거필터, 22는 반사미러를 나타낸다.

한편, 상기 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 각 전면투사형 액정 투사장치에 있어서, 화상생성원인 액정패널(15)(16)(17) 및 (23)에 의해 각각 생성한 화상을 전방의 스크린(S)에 확대 투사시키기 위한 투사렌즈 유닛(30)에 내장된 렌즈군(L)은 그 배치구조가 도 3에 도시된 바와 같이 직선형으로 배치되어 있다. 따라서 투사렌즈 유닛(30)에서 투사된 화상광의 주광축은 상기 스크린(S)을 향하여 직선형태로 출사된다. 이러한 직선형 광학적 배치구조에 따르면, 상기 투사렌즈 유닛(30)에서 투사된 화상광의 초점이 상기 스크린(S)에 맺히도록 조절되어야 하므로 렌즈군(L)의 초점거리에 따라 투사장치 전체 세트를 경량화 및 소형화하는데 한계가 있고, 반사경(22)과 렌즈군(L)의 정렬 및 렌즈군(L)을 구성하는 렌즈들을 정렬하는 과정에서 허용치를 넘는 디포커스 발생이 우려된다. 특히, 전면투사형 액정 투사장치의 세트 깊이(D1)(D2)가 깊어 가정에서 벽걸이용으로 이용하기에는 부적합한 면이 있다. 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 화상생성원(미도시)으로부터 생성되는 영상을 집속하도록 순차적으로 배치된 제1 렌즈군(L1), 제1 렌즈군(L1)을 통과한 영상의 축을 일정한 각도로 꺽어 변환시켜 주기 위한 반사경(M) 및 반사경(M)에 의해 반사된 영상을 스크린에 확대 투사하기 위한 제2 렌즈군(L2)으로 구성된 투사렌즈 유닛을 투사장치에 적용하여 투사장치의 세트 깊이를 줄이고 있다.

그러나 이 경우에도 제1 및 제2 렌즈군(L1, L2)과 반사경(M)의 정렬 문제는 여전히 남아 있으며, 이로 인해 광축의 변화나 디포커스가 허용치 이상으로 증가될 수 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 반사경과 그 전후에 구비된 렌즈군의 정렬이 용이하여 디포커스를 줄일 수 있고, 조립이 용이하며, 디포커스 발생시 그 조절이 용이한 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 3판식 전면투사형 액정 투사장치의 개략적 구성도이다.

도 2는 종래 기술에 의한 단판식 전면투사형 액정 투사장치의 개략적 구성도이다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 액정 투사장치의 투사렌즈 유닛을 발췌하여 그 광학적 배치 구조의 개략적 구성도이다.

도 4는 다른 종래 기술에 의한 투사렌즈 유닛의 개략적 구성도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛의 구성을 보여주는 측면도이다.

도 6 내지 도 10은 도 5에 도시한 투사렌즈 유닛의 제1 단일체에 대한 여러 실시예를 보여주는 측면도(도 6, 도 8) 및 단면도(도 7, 도 9)이다.

도 11 내지 도 13은 도 5에 도시한 투사 렌즈 유닛의 제2 단일체에 대한 여러 실시예를 보여주는 단면도(도 11) 및 측면도(도 12, 도 13)이다.

도 14는 도 5에 도시한 투사렌즈 유닛의 반사 영역의 일예를 보여주는 사시도이다.

도 15는 도 14에 도시한 반사 영역의 측면도이다.

도 16은 도 5에 도시한 투사렌즈 유닛의 반사 영역의 다른 예를 보여주는 측면도이다.

도 17은 도 5에 도시한 투사렌즈 유닛의 반사 영역의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

40, 42, 44:제1 내지 제3 단일체

40a, 54b, 56b, 42a, 44h:제1 내지 제5 수나사 부

40b, 54a, 56a, 44d, 42d:제1 내지 제5 암나사 부

44a, 44b:제1 및 제2 체결부 44c:반사 영역

46:화상 생성원 48:스크린

50, 58, 44m:나사 홈 52:제1 체결 수단

54, 56:체결 영역 60, 70, 74, 80:볼트

62, 64:돌출된 테두리

42c, 42f, 66, 68, 44n:제1 내지 제5 관통홀

42b, 42e:제1 및 제2 테두리 44i:베이스

44j:반사경 44k, 92e:덮개

44l:접촉부 44p, 92d:반사경 장착부

44r:슬롯 72, 76:너트

82:연결 수단 88, 90, 92:제1 내지 제3 단일체 구조물

A, B:제1 및 제2 체결 영역

C, D, E:제1 내지 제3 원

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 화상생성원으로부터 입사되는 영상을 집중시키는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군으로부터 투사되는 상기 영상을 반사시키는 반사경; 및 상기 제1 렌즈군의 광축과 동일한 광축을 가지면서 상기 반사경으로부터 반사되는 상기 영상을 스크린에 확대 투영시키는 제2 렌즈군을 구비하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈군은 각각 제1 및 제2 단일체에 내장되어 있고, 이러한 제1 및 제2 단일체는 각각 상기 제1 단일체로부터 입사되는 영상을 상기 제2 단일체로 반사시키도록 상기 반사경이 장착된 제3 단일체와 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛을 제공한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 단일체는 각각 상기 제3 단일체와 일체화된 제1 및 제2 체결부에 체결되어 있다. 이때, 상기 제1 단일체와 상기 제1 체결부 및/또는상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는 나사결합방식으로 체결되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 단일체는 상기 제1 체결부와 체결되는 제1 체결수단을 매개로 하여 상기 제1 체결부에 체결되어 있다. 이때, 상기 제1 체결 수단과 상기 제1 체결부는 상기 제1 체결 수단을 수나사로 하고 상기 제1 체결부를 암나사로 하여 체결되어 있다. 또, 상기 제1 단일체와 상기 제1 체결 수단은 상기 제1 단일체를 수나사로 하고 상기 제1 체결 수단을 암나사로 하여 체결되어 있다. 이때, 상기 제1 단일체와 상기 제1 체결수단은 상기 광축에 평행 또는 수직하게 진행하는 나사로 체결되어 있다.

상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는 상기 제2 단일체를 수나사로 하고, 상기 제2 체결부를 암나사로 하여 체결되어 있다. 이때, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는 상기 광축에 수직한 방향으로 진행하는 별도의 나사를 사용하여 체결되어있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 단일체는 상기 제2 체결부와 체결되는 제2 체결 수단을 매개로 하여 상기 제2 체결부에 체결되어 있다. 이때, 상기 제2 체결 수단과 상기 제2 체결부는 상기 제2 체결 수단을 수나사로 하고 상기 제2 체결부를 암나사로 하여 체결되어 있고, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결 수단은 상기 제2 단일체를 수나사로 하고 상기 제2 체결 수단을 암나사로 하여 체결되어 있다. 이때, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결수단은 상기 광축에 평행 또는 수직하게 진행하는 별도의 나사를 사용하여 체결되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는상기 제2 단일체를 암나사로 하고, 상기 제2 체결부를 수나사로 하여 체결되어 있다. 이때, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는 상기 광축에 수직한 방향으로 진행하는 별도의 나사를 사용하여 체결되어 있다.

상기 제2 체결수단은 상기 제3 단일체를 형성할 때 상기 제2 체결부의 내면에 고착되도록 함께 형성되는 열팽창계수가 작은 부재이다.

상기 반사경은 상기 제3 단일체의 내면 또는 별도의 구조물을 이용하여 외면에 장착되어 있다.

이러한 본 발명의 투사렌즈 유닛을 이용하면, 화상생성원에서 형성된 영상을 집속하고 스크린에 투사시키는 렌즈군이 단일체에 장착되어 있고, 반사경 또한 단일체에 장착되어 있기 때문에, 렌즈군과 반사경을 용이하게 정렬할 수 있다. 아울러, 각 단일체들은 포커스 조정을 위해 회전 가능하도록 체결되기 때문에 디포커스를 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 프로젝션 텔레비전에서의 투사렌즈 유닛을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 투사렌즈 유닛(38)은 제1 내지 제3 단일체(40, 42, 44)로 구성되어 있다. 제1 단일체(40)는 화상생성원(46) 예컨대, 액정표시소자(LCD) 또는 음극선관(CRT)에서 생성된 소정의 화상 정보가 실린 광(이하, 영상이라 한다)을 제3 단일체(44)에 구비된 반사영역(44c)에 집속시키는 역할을 한다. 이를 위해 제1 단일체(40)에 양의파워(positive power)를 갖는 제1 렌즈군(미도시)이 장착되어 있다. 상기 제1 렌즈군은 적어도 하나 이상의 볼록렌즈와 오목렌즈 및 광축 조정과 광 수차의 해소 또는 경감을 위한 비구면렌즈로 구성된 것이 바람직하다. 이러한 제1 단일체(40)는 제3 단일체(44)의 제1 체결부(44a), 곧 제1 경통(barrel)에 체결되어 있다.

제1 단일체(40)는 제3 단일체(44)의 제1 체결부(44a)와 별도의 나사를 사용하여 체결되는 제1 나사결합방식, 제1 단일체(40)를 수나사로 하고 제1 체결부(44a)를 암나사로 하여 체결되는 제2 나사결합방식 또는 상기 제1 및 제2 나사결합이 함께 사용되어 체결되는 제3 나사결합방식으로 체결되어 있다.

상기 제1 나사결합방식의 경우, 상기 나사들은 화상생성원(46)에서 제1 단일체(40) 및 제3 단일체(44)의 반사경이 장착된 반사영역(44c)까지를 잇는 광축에 수직한 방향으로 또는 상기 광축과 평행한 방향으로 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)를 결합시킨다.

한편, 제1 단일체(40)는 제1 체결부(44a)와 체결되는 제1 체결수단을 매개로 하여 제1 체결부(44a)에 체결되어 있다. 이때, 상기 제1 체결 수단은 자신을 수나사로 하고 제1 체결부(44a)를 암나사로 하여 제1 체결부(44a)에 체결되어 있다. 그리고 제1 단일체(40)는 상기 제1 체결 수단과 상기 제2 나사결합방식으로 체결되어 있다.

이러한 제3 단일체(44)의 제1 체결부(44a)와 제1 단일체(40)의 체결 방식에 대해서는 도면을 참조하여 하기에서 상세하게 설명된다.

제2 단일체(42)는 제3 단일체(44)의 반사영역(44c)으로부터 반사된 상기 영상을 전방에 마련된 스크린(48)에 확대 투사시키는 역할을 한다. 이를 위해, 제2 단일체(42)에 상기 영상을 확대 투사시키도록 순차적으로 배열된 제2 렌즈군(미도시)이 고정되게 장착되어 있다. 상기 제2 렌즈군은 음의 파워(negative power)를 갖는 것으로 적어도 하나 이상의 볼록렌즈와 메니스커스 렌즈와 오목렌즈 및 비구면 렌즈 등으로 구성된 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2 렌즈군의 광축은 동일한 것이 바람직하다. 제2 단일체(42)는 제1 체결부(44a)와 소정의 각을 이루는 제3 단일체(44)의 제2 체결부(44b), 곧 제2 경통에 체결되어 있다. 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)사이의 체결방식은 상기 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)사이의 체결방식과 유사하고 하기에서 관련된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.

제3 단일체(44)는 상기한 바와 같이 제1 및 제2 단일체(40, 42)가 결합되는 모체이면서 광축변환수단으로 사용된다. 곧, 제1 단일체(40)의 상기 제1 렌즈군을 통해서 입사되는 상기 영상이 제2 단일체(42)로 입사되도록 그 진행 방향을 바꾸어주는 역할을 한다. 제3 단일체(44)는 소정의 각으로 서로 연결된 상기한 제1 및 제2 체결부(44a, 44b)와 제1 및 제2 체결부(44a, 44b)가 만나는 영역에 상기 제1 및 제2 체결부(44a, 44b)를 향하도록 구비된 반사영역(44c)으로 구성되어 있다.

도 5에서 참조부호 A 및 B는 각각 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)가 체결되는 체1 체결영역 및 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)가 체결되는 제2 체결영역을 나타낸다.

도 6은 제1 체결 영역(A)을 구성하는 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)의일부를 보여주는데, 이를 참조하면, 제1 체결부(44a) 안쪽으로 삽입되는 제1 단일체(40)의 끝 부분에 나사 산과 나사 골로 이루어진 제1 수나사 부(40a)가 형성되어 있고, 제1 단일체(40)의 상기 끝 부분에 대응하는 제1 체결부(44a)의 내주면에 제1 수나사 부(40a)에 꼭 맞도록 나사 산과 나사 골로 이루어진 제1 암나사 부(40b)가 형성되어 있다. 이렇게 해서, 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)의 체결과정에서 제1 단일체(40)는 수나사로써, 제1 체결부(44a)는 암나사로써 체결된다.

제1 내지 제3 단일체(40, 42, 44)로 구성된 투사렌즈 유닛은 스크린(48)에 투사되는 영상의 질이 최적이 되는 조건으로 설계되고, 제1 내지 제3 단일체(40, 42, 44) 각각은 이러한 설계 조건에 따라 사출 성형된 것이기 때문에, 제1 및 제2 단일체(40, 42)와 제3 단일체(44)의 체결된 후에 스크린(48)에 투사되는 상기 영상의 질은 최적인 상태가 될 수 있다. 그럼에도, 상기 투사렌즈 유닛과 프로젝션 텔레비전을 구성하는 다른 구성요소로써, 프로젝션 텔레비전을 조립하는 과정에서 또는 프로젝션 텔레비전을 이동하거나 사용하는 과정에서 스크린(48)에 투사되는 영상 상태가 최초 설계시의 최적 상태와 달라질 수 있다. 이때, 스크린(48)에 투사되는 영상 상태를 최적 상태로 조절하기 위해 제1 단일체(40)를 광축(Laxis)을 따라 소정거리 만큼 이동시켜 상기 영상의 포커스를 조정할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 따라서 제1 수나사 부(40a)와 제1 암나사 부(40b)의 길이는 적어도 상기 영상의 포커스를 조정하기 위해 제1 단일체(40)가 광축(Laxis)을 따라 이동되는 거리보다 긴 것이 바람직하다.

한편, 제1 내지 제3 단일체(40, 42, 44)로 구성된 투사렌즈 유닛이 프로젝션텔레비전에 고정 장착된다는 것을 고려할 때, 제1 단일체(40) 자체가 수나사 역할을 하고, 제1 체결부(44a) 자체가 암나사로 역할을 하는 상기 제1 나사 결합 방식으로도 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)는 완전한 체결을 이룰 수 있으나, 보다 완전한 체결을 위해서 또는 포커스 조절을 위해 제1 단일체(40)가 최초 위치에서 이동된 다음에 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)를 보다 완전하게 고정시키기 위해, 진행방향이 광축(Laxis)에 수직한 나사를 사용하여 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)를 결합하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 제1 체결부(44a)의 제1 단일체(40)가 삽입되는 입구와 제1 암나사 부(40b)사이에 상기 나사가 광축(Laxis)에 수직한 방향으로 진행할 수 있도록 나사 홈(50)이 형성되어 있다. 나사 홈(50)은 상기 나사, 곧 볼트에 대해 암나사, 곧 너트 역할을 한다. 편의 상 도면에 제1 체결부에 한 개의 나사 홈만 도시되어 있으나, 광축(Laxis)을 중심으로 복수의 나사 홈이 대칭적으로 구비될 수 있다.

이와 같이, 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)는 상기한 제1 나사 결합 방식과 함께 별도의 나사가 사용되는 제2 나사 결합 방식이 혼용되어 체결될 수 있고 또한 상기 제1 및 제2 나사 결합 방식이 혼용된 제3 나사 결합 방식으로 체결될 수도 있다.

도 7을 참조하면, 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)사이에 양자의 체결을 매개하는 제1 체결 수단(52)이 구비되어 있다. 제1 단일체(40), 제1 체결 수단(52) 및 제1 체결부(44a)는 동일한 광축(Laxis)을 갖도록 설계된 것이 바람직하다.

이러한 제1 체결 수단(52)과 제1 체결부(44a)는 상기한 제1 나사 결합 방식으로 체결되어 있다. 이러한 사실은 제1 체결 수단(52)과 제1 체결부(44a)가 체결된 영역의 소정 부분을 확대 도시한 제1 원(C)에서 알 수 있다. 제1 원(C)안에서 참조번호 54는 양자가 제1 나사 결합 방식으로 체결된 영역을 나타낸다.

한편, 상기 제1 나사 결합 방식으로 제1 체결 수단(52)이 제1 체결부(44a)에 완전히 체결된 상태에서 제1 단일체(40)는 제1 체결 수단(52)에 상기 제1 나사 결합 방식으로 체결되어 있다. 이러한 사실은 제1 체결 수단(52)과 제1 체결부(44a)가 체결된 영역의 소정 부분을 확대 도시한 제2 원(D)에서 알 수 있다. 제2 원(D)안에서 참조번호 56은 양자가 제1 나사 결합 방식으로 체결된 영역을 나타낸다.

도 8은 제1 단일체(40), 제1 체결 수단(52) 및 제1 체결부(44a)의 분리된 상태를 보여주는 단면도로써, 제1 체결 수단(52)의 끝 부분에 제1 체결부(44a)의 내주면에 형성된 제2 암나사 부(54a)와 체결되는 제2 수나사 부(54b)가 형성되어 있고, 제1 단일체(40)의 끝 부분에 제1 체결 수단(52)의 내주면에 형성된 제3 암나사 부(56a)와 체결되는 제3 수나사 부(56b)가 형성되어 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 제1 체결 수단(52) 및 제1 체결부(44a)에 제1 단일체(40)를 고정하는데 사용되는 나사가 체결되는 나사 홈이 더 구비될 수 있다.

도 9는 제1 단일체(40)의 형태가 변형된 경우를 보여주는 단면도이다. 곧, 도 9에서 제1 단일체(40)의 직경은 반사영역(도 5의 44)을 향해 축차적으로 좁아진다는 것을 알 수 있다. 이 경우에 제1 단일체(40)의 직경이 가장 넓은 부분의 외주면은 제1 체결부(44a)의 내주면과 접촉되어 있고, 직경이 보다 좁은 제1 단일체(40)의 나머지 부분은 제1 체결부(44a)의 내주면과 비접촉되어 있다. 제1 체결부(44a)와 제1 단일체(40)의 접촉부분은 제3 원(E)으로 확대도시한 바와 같이 상기 제1 나사 결합 방식으로 체결된 부분이다. 제1 체결부(44a)의 내주면과 비접촉된 제1 단일체(40)의 나머지 부분은 제1 체결부(44a)에 형성된 나사 홈(58)을 통해 상기 제2 나사 결합 방식으로 체결되어 있다. 참조번호 60은 나사 홈(58)을 통해 광축(Laxis)에 수직한 방향으로 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)를 결합하는데 사용되는 볼트를 나타낸다.

도 10은 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)가 상기한 바와 같은 제3 나사 결합 방식으로 체결된 경우이되, 광축(Laxis)에 평행한 방향으로 진행하는 볼트(70)가 사용된 경우를 보여준다.

구체적으로, 제1 단일체(40)의 외향으로 돌출된 테두리(64) 및 이에 대응하는 제1 체결부(44a)의 외향으로 돌출된 테두리(62) 각각에 제1 단일체(40) 및 제1 체결부(44a)를 제2 나사 결합 방식으로 체결하는데 사용되는 볼트(70)가 광축(Laxis)에 평행한 방향으로 삽입될 수 있게 제3 및 제4 관통홀들(66, 68)이 형성되어 있다. 제3 및 제4 관통홀들(66, 68)에 삽입된 볼트(70)는 너트(72)에 의해 조여진다.

한편, 스크린(48)에 상기 영상을 확대 투사시키는 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)는 제1 단일체(40)와 제1 체결부(44a)가 체결된 방식과 유사한 방식으로 체결되어 있는데, 도 11 내지 도 13은 가능한 여러 예 중의 일부를 보여준다.

구체적으로, 도 11은 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)가 제1 나사 결합 방식으로 체결된 경우를 설명하기 위해 각 부분을 분리해서 보여주는 도면으로써,제2 체결부(44b)에 삽입되는 제2 단일체(42)의 일부에 나사 산과 나사 골로 구성된 제4 수나사 부(42a)가 형성되어 있다. 제4 수나사 부(42a)의 길이는 프로젝션 텔레비전에서 스크린(48)에 투사되는 영상의 포커스를 조정하기 위해 제2 단일체(42)를 돌릴 때 광축(Laxis)을 따라 제2 단일체(42)가 이동되는 거리보다 긴 것이 바람직하다. 제2 단일체(42)의 제4 수나사 부(42a)에 대응해서, 제2 체결부(44b)의 입구에서 안쪽으로 소정거리 만큼 들어간 내주면에 제4 암나사 부(44d)가 형성되어 있다. 제4 암나사 부(44d)는 제4 수나사 부(42a)의 나사 산 및 나사 골에 꼭 맞는 나사 골 및 나사 산으로 구성되어 있다. 제2 단일체(42)의 제2 체결부(44b)에 삽입되지 않는 부분의 직경은 제2 체결부(44b)의 직경보다 크다.

한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 제2 체결부(44b)와 제2 단일체(42)사이에 제2 체결부(44b) 및 제2 단일체 모두에 체결되는 제2 체결 수단이 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 제2 체결 수단과 제2 체결부(44b)는 상기 제2 체결 수단을 수나사로 하고 제2 체결부(44b)를 암나사로 하여 체결되고, 상기 제2 체결 수단과 제2 단일체(42)는 제2 단일체(42)를 수나사로 하고 상기 제2 체결 수단을 암나사로 하여 체결된다.

이러한 제2 체결 수단은 상기한 바와 같은 나사방식으로 체결된 것도 무방하나, 제3 단일체(44)를 사출성형하는 과정에서 제2 체결부(44b)와 영구 체결된 것이 바람직하고, 이때의 상기 제2 체결 수단은 상기 사출성형 과정에서 형태 변형을 최소화하기 위해 열 팽창계수가 작은 부재인 것이 바람직하다.

도 12는 제2 나사 결합방식으로 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)가 체결된경우를 보여준다.

도 12를 참조하면, 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)는 광축(Laxis)에 평행한 방향으로 제2 단일체(42)에 형성된 제1 관통홀(42c)과 제2 체결부(44b)에 형성된 제2 관통홀(44f)을 관통하는 볼트(74)와 이러한 볼트(74)와 체결되는 너트(76)에 의해 체결되어 있다. 제1 관통홀(42c)은 제1 단일체(42)의 외주면에 광축(Laxis)에 수직한 방향으로 돌출된 제1 테두리(42b)에 형성되어 있고, 제2 관통홀(44f)은 제2 체결부(44b)의 입구에 제1 테두리(42b)와 대응되게 형성된 제2 테두리(44e)에 형성되어 있다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)가 제2 나사 결합방식으로 체결되는 경우, 양자는 여러 방법으로 체결될 수 있다.

예를 들면, 제2 단일체(42)를 제2 체결부(44b)에 삽입하기 전에 제1 및 제2 관통홀(42c, 44f)이 정렬되도록 제2 단일체(42) 및 제2 체결부(44b)를 정렬한 다음, 정렬된 상태 그대로 제2 단일체(42)를 제2 체결부(44b)에 삽입시킨다. 또는 제2 단일체(42) 및 제2 체결부(44b)를 서로의 광축이 일치하도록 정렬한 다음, 정렬된 상태 그대로 제2 단일체(42)를 제2 체결부(44b)에 삽입시키되, 제1 및 제2 관통홀(42c, 44f)이 어긋나도록 삽입시킨 후에 제2 체결부(44b)에 형성된 정지턱(미도시)에 의해 정지될 때까지 제2 단일체(42)를 회전시켜 제1 및 제2 관통홀(42c, 44f)을 정렬시킨다. 이렇게 정렬된 제1 및 제2 관통홀(42c, 44f)에 볼트(74)를 끼우고 볼트(74)를 너트(76)로 조임으로써 체결이 완료된다.

도 13은 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)가 제3 나사 결합방식으로 체결된경우를 보여준다.

도 13을 참조하면, 제2 체결부(44b)의 소정 부분(44g)이 제2 단일체(42)에 삽입되어 체결이 이루어짐을 알 수 있다. 제2 체결부(44b)의 제2 단일체(42)에 삽입되는 부분(44g)에 나사 산과 나사 골로 이루어진 제5 수나사 부(44h)가 형성되어 있고, 제2 단일체(42)의 내주면에 제5 수사나 부(44h)의 나사 산 및 골과 꼭 맞는 나사 골 및 산으로 이루어진 제5 암나사 부(42d)가 형성되어 있다. 제2 단일체(42)의 제5 암나사 부(42d) 안쪽에 제2 체결부(44b)가 삽입되었을 때, 제2 체결부(44b)의 제5 수나사 부(44h) 앞쪽 측면 일부가 노출되는 제3 관통홀(42e)이 형성되어 있다. 제3 관통홀(42e)은 스크린(48)에 투사되는 영상의 질이 최적이 되도록 제1 나사 결합방식으로 체결된 제2 단일체(42)와 제2 체결부(44b)를 고정시키기 위해 광축(Laxis)에 수직한 방향으로 진행하는 볼트(78)가 삽입되는 홀이다.

한편, 도 14를 참조하면, 제1 단일체(40)에 의해 집속 투사된 영상을 제2 단일체(42)로 반사시키는 반사 영역(44c)은 제3 단일체(44)의 한 부분을 이루고, 반사경(44j)의 상기 영상이 반사되는 면(이하, 반사면)의 테두리와 접촉되는 접촉부(44l)를 구비하며, 접촉부(44l)가 반사경(44j)의 두께만큼 리세스(recess)된 베이스(44i)와, 상기 반사면을 앞으로 해서 베이스(44i)에 설치되는 반사경(44j)을 고정시키기 위한 덮개(44k)로 구성되어 있다. 덮개(44k)에 베이스(44i)와 덮개(44k)를 체결하는데 사용되는 볼트(미도시)가 관통되는 제5 관통홀(44n)이 형성되어 있고, 베이스(44i)에 제5 관통홀(44n)을 관통한 상기 볼트와 체결되는 너트 역할을 하는 나사 홈(44m)이 형성되어 있다.

도 15는 볼트(80)를 사용하여 베이스(44i)와 덮개(44k)를 체결하여 반사경(44j)을 베이스(44i)에 고정시킨 반사영역(44c)의 측면을 보여준다.

도 16은 반사 영역(44c)에 대한 다른 예로써, 상기한 반사경(44j)이 장착되는 베이스(44i)와 덮개(44k)로 구성되어 있다. 다만, 이 경우에는 덮개(44k)가 베이스(44i)의 한 변에 회전 가능하게 연결되어 있다. 참조번호 82는 베이스(44i)의 한 변에 덮개(44k)를 회전 가능하게 연결시키는, 예를 들면 힌지와 유사한 연결 수단이다.

도 17은 반사 영역(44c)의 또 다른 예를 보여주는데, 참조부호 44p는 반사경(44j)이 슬라이딩 방식으로 삽입되는 반사경 장착부를 나타낸다. 반사경 장착부(44p)에 반사경(44j)이 삽입되는 슬롯(slot)(44r)이 형성되어 있다.

한편, 제3 단일체(44)의 제1 및 제2 체결부(44a, 44b)가 만나는 영역에 상기한 바와 같이 외측에서 반사경(44j)을 장착할 수 있게 별도의 반사 영역(44c)을 구비하는 대신, 도 18에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 체결부(44a, 44b)가 만나는 부분의 내면에 화상 생성원(46)에서 생성된 영상을 정확히 제2 단일체(42)로 반사시키도록 반사경(44j)이 장착될 수 있다. 이때, 반사경(44j)은 제1 단일체(40)가 제1 체결부(44a)에 체결되기 전에 또는 제2 단일체(42)가 제2 체결부(44b)에 체결되기 전에 제1 체결부(44a) 또는 제2 체결부(44b)를 통해서 장착된다.

도 19는 상술한 본 발명의 실시예에 의한 투사렌즈 유닛의 각 부분을 보다 구체적으로 도시한 일 예의 분해 사시도로써, 참조번호 88은 상술한 제1 단일체(40)에, 90은 제2 단일체(42)에, 92는 제3 단일체(44)에 각각 대응되는 제1내지 제3 단일체 구조물들이다. 그리고 92a 및 92b는 상술한 제1 및 제2 체결부(44a, 44b)에 해당하는 부분들이고, 92c는 반사영역(44c)에 해당하는 부분이며, 92d는 상기한 반사경(44j)이 장착되는 부분을, 92e는 이 부분(92d)을 덮는 덮개를 나타낸다.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 본 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 제1 체결부가 나사 결합 가능한 제1 및 제2 부분으로 이분되어 있고, 제1 단일체가 상기 제1 부분과 영구적으로 결합된 상태에서 디포커스는 상기 제1 부분을 회전시켜 조정하는 투사렌즈 유닛을 구현할 수도 있을 것이다. 또한, 광축에 평행한 방향으로 진행하는 나사를 사용하여 체결하는 경우에 제1 단일체 및 제1 체결부의 상기 나사가 삽입되는 관통홀은 제1 단일체 및 제1 체결부의 외주면을 따라 연장된 형태일 수도 있다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 투사렌즈 유닛은 영상을 반사경으로 집속시키는 제1 렌즈군이 내장된 제1 단일체와, 반사경으로 반사되는 영상을 스크린에 확대 투영시키는 제2 렌즈군이 내장된 제2 단일체와 상기 반사경이 내장되어 있고 상기 제1 및 제2 단일체와 각각 나사 결합 방식으로 체결되는 제1 및 제2 체결부가 구비된 제3 단일체로 구성되어 있다. 이러한 제1 내지 제3 단일체는 스크린에 투영되는영상의 질이 최적인 조건으로 설계되어 사출 성형된 것이기 때문에, 단순히 제1 단일체를 제1 체결부에 결합하고, 제2 단일체를 제2 체결부에 결합하는 것만으로 투사렌즈 유닛의 전체의 포커스 정렬이 이루어지므로, 조립이 쉬워지고 조립과정에 기인한 디포커스(defocus)를 최소화할 수 있다. 또한 제1 및 제2 단일체는 제3 단일체에 회전 가능하게 체결되기 때문에 디포커스가 발생되는 경우에 단순히 제1 단일체 또는 제2 단일체를 회전시키는 것만으로 용이하게 상기 디포커스를 조정할 수 있다.

Claims

화상생성원으로부터 입사되는 영상을 집중시키는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군으로부터 투사되는 상기 영상을 반사시키는 반사경; 및 상기 제1 렌즈군의 광축과 동일한 광축을 가지면서 상기 반사경으로부터 반사되는 상기 영상을 스크린에 확대 투영시키는 제2 렌즈군을 구비하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛에 있어서,

상기 제1 및 제2 렌즈군은 각각 제1 및 제2 단일체에 내장되어 있고, 이러한 제1 및 제2 단일체는 각각 상기 제1 단일체로부터 입사되는 영상을 상기 제2 단일체로 반사시키도록 상기 반사경이 장착된 제3 단일체와 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단일체는 각각 상기 제3 단일체와 일체화된 제1 및 제2 체결부에 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 2 항에 있어서, 상기 제1 단일체와 상기 제1 체결부는 나사결합방식으로 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 3 항에 있어서, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는 나사결합방식으로 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 단일체 또는 제2 단일체를 수나사로 하고, 상기 제1 체결부 또는 제2 체결부를 암나사로 하여 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 단일체와 제1 체결부 또는 상기 제2 단일체와 제2 체결부는 상기 광축에 수직한 나사 또는 상기 광축과 평행한 나사로 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 3 항에 있어서, 상기 제1 단일체와 상기 제1 체결부는 상기 제1 단일체 및 상기 제1 체결부와 나사방식으로 체결되는 제1 체결수단을 매개로 하여 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 4 항에 있어서, 상기 제2 단일체와 상기 제2 체결부는 상기 제2 단일체 및 상기 제2 체결부와 나사방식으로 체결되는 제2 체결수단을 매개로 하여 체결된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 8 항에 있어서, 상기 제2 체결수단은 상기 제3 단일체를 형성할 때 상기 제2 체결부의 내면에 고착되도록 함께 형성되는 열팽창계수가 작은 부재인 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 반사경은 제3 단일체 내면에 장착된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 반사경은 반사면이 상기 제3 단일체 안쪽을 향하도록 상기 제3 단일체 외면에 장착된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.
제 11 항에 있어서, 상기 제3 단일체의 외면에 상기 반사경이 삽입될 수 있도록 슬롯이 구비된 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전의 투사렌즈 유닛.