KR20050031842A - 스크롤링 유닛 및 이를 채용한 프로젝션 시스템 - Google Patents

Abstract

칼라 화상을 형성하기 위한 스크롤링 유닛 및 프로젝션 시스템이 개시되어 있다.

이 개시된 스크롤링 유닛은, 실린드리컬 렌즈가 원통형의 외주면에 길이방향으로 배열되거나, 플라이아이렌즈가 원통형의 외주면에 배열되어 형성되고 회전 가능하게 되어, 상기 스크롤링 유닛의 회전 운동이 입사광이 통과되는 영역에 있는 렌즈들의 직선 운동으로 전환되는 것을 특징으로 하고, 프로젝션 시스템은, 상기와 같이 스크롤링 유닛을 채용하여 칼라화상을 형성하도록 되어 있다.

상기 구성에 의해, 프로젝션 시스템의 부품 수를 줄이고, 스크롤링 유닛에 의해 칼라바를 스크롤링 시킴으로써 간단하게 칼라 화상을 형성한다.

Description

스크롤링 유닛 및 이를 채용한 프로젝션 시스템{Scrolling unit and projection system employing the same}

본 발명은 스크롤링 작용에 의해 칼라 화상을 형성하는데 사용되는 스크롤링 유닛 및 프로젝션 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 칼라에 대해 한 광경로상에서의 회전 운동에 의해 칼라 스크롤링을 수행할 수 있도록 된 기둥형 칼라 스크롤링 유닛과 이를 채용한 프로젝션 시스템에 관한 것이다.

프로젝션 시스템은 고출력 램프 광원으로부터 출사된 광을 화소단위로 on-off 제어하여 화상을 형성하는 라이트 밸브의 개수에 따라 3판식과 단판식으로 나뉜다. 단판식 프로젝션 시스템은 3판식에 비해 광학계 구조를 작게 할 수 있으나, 백색광을 시퀀셜 방법으로 R,G,B 칼라로 분리하여 사용하므로 3판식에 비해 광효율이 1/3로 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 단판식 프로젝션 시스템의 경우에는 광효율을 증가시키기 위한 노력이 진행되어 왔다.

일반적인 단판식 프로젝션 광학계의 경우 백색 광원으로부터 조사된 광을 칼라필터를 이용하여 R,G,B 삼색광으로 분리하고, 각 칼라광을 순차적으로 라이트밸브로 보낸다. 그리고, 이 칼라 순서에 맞게 라이트밸브를 동작시켜 영상을 구현하게 된다. 이와 같이 단판식 광학계는 칼라를 시퀀셜하게 이용하기 때문에 광효율이 3판식에 비해 1/3로 떨어지게 된다. 따라서, 단판식 프로젝션 시스템의 경우에는 광효율을 증가시키기 위한 노력이 진행되어 왔으며, 이러한 방법 중에 하나로 스크롤링 방법이 제안되었다. 칼라 스크롤링 방법은 백색광을 R,G,B 삼색광으로 분리하고 이를 동시에 라이트밸브의 서로 다른 위치로 보내 준다. 그리고, 한 화소당 R,G,B 칼라가 모두 도달해야만 칼라 영상 구현이 가능하므로 특정한 방법으로 각 칼라바들을 주기적으로 순환시킨다.

종래의 단판식 스크롤링 프로젝션 시스템은 도 1a에 도시된 바와 같이, 광원(100)에서 조사된 백색광이 제1 및 제2 렌즈 어레이(102)(104)와 편광변환기(105)를 경유하여 제1 내지 제4 다이크로익 필터(109)(112)(139)(141)에 의해 R,G,B 삼색광으로 분리된다. 먼저, 상기 제1다이크로익 필터(109)에 의해 예를 들어 적색광(R)과 녹색광(G)은 투과되어 제1광경로(L₁)로 진행되고, 청색광(B)은 반사되어 제2광경로(L₂)로 진행된다, 그리고, 상기 제1광경로(L₁)로 진행되는 적색광(R)과 녹색광(G)은 상기 제2 다이크로익필터(112)에 의해 분리된다. 상기 제2 다이크로익필터(112)에 의해 적색광(R)은 투과되어 계속 제1광경로(L₁)로 직진하고, 녹색광(G)은 반사되어 제3광경로(L₃)로 진행된다.

상기 제1 내지 제 3 광경로(L₁)(L₂)(L₃)상에는 각각 회전 가능한 프리즘(114)(135)(142)이 배치되어 있다. 상기 광원(100)에서 조사된 광이 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B)으로 분리되어 각각에 대응되는 회전가능한 제1 내지 제3 프리즘(114)(135)(142)을 통과하면서 스크롤링된다. 상기 제1 내지 제3 프리즘(114)(135)(142)이 각각 균일한 속도로 회전됨에 따라 R,G,B 삼색의 칼라바가 스크롤링된다. 상기 제2 및 제3광경로(L₂)(L₃)를 따라 각각 진행되던 청색광과 녹색광이 제3 다이크로익필터(139)에 의해 반사 및 투과되어 합성되고, 최종적으로 상기 제4 다이크로익필터(141)에 의해 R,G,B 삼색광이 합성되어 편광빔스프리터(127)에 의해 라이트밸브(130)로 보내지고, 상기 라이트 밸브(130)에 의해 칼라 화상이 형성된다.

상기 편광변환기(105) 다음에는 집속렌즈(107)가 구비되고, 상기 제1 내지 제3 광경로(L₁)(L₂)(L₃)상에는 광경로 보정을 위한 렌즈들(110)(117)(131)(137)(145)이 구비된다. 또한, 제1다이크로익 필터(112)와 제4 다이크로익 필터(141) 사이 및 제3다이크로익 필터(139)와 제4다이크로익 필터(141) 사이에는 각각 집속렌즈(120)(140)가 배치되고, 상기 제4다이크로익 필터(141)와 편광빔스프리터(127) 사이의 광경로상에는 집속렌즈(124)와 편광기(125)가 배치된다. 상기 제1광경로(L1)와 제3광경로(L3) 상에는 각 경로로 진행되는 광의 경로를 변환시키기 위한 광경로변환기, 예를 들어 반사미러(118)(133)가 더 구비된다.

한편, 상기 제1 내지 제 3프리즘(114)(135)(142)의 회전에 의해 R,G,B 칼라바가 스크롤링되는 과정이 도 1b에 도시되어 있다. 이는 각 칼라에 대응되는 제1 내지 제 3프리즘(114)(135)(142)을 동기를 맞추어 회전시킬 때 상기 라이트 밸브(130)면에 형성된 칼라바가 주기적으로 순환되는 것을 나타낸 것이다. 이와 같이 R,G,B 칼라바가 한번 순환했을 때 한 프레임의 칼라 화상이 형성된다.

상기 라이트 밸브(130)에서 각 화소에 대한 화상 신호를 처리하여 칼라 화상을 형성하고 이 화상이 투사렌즈유닛(미도시)을 거쳐 확대되어 스크린에 맺힌다.

상기 제1 내지 제 3프리즘(114)(135)(142)의 회전에 의해 R,G,B 칼라바가 스크롤링되는 과정이 도 1b에 도시되어 있다. 이는 각 칼라에 대응되는 제1 내지 제 3프리즘(114)(135)(142)을 동기를 맞추어 회전시킬 때 상기 라이트 밸브(130)면에 형성된 칼라바가 주기적으로 순환되는 것을 나타낸 것이다.

상기와 같은 구조의 프로젝션 시스템은 각 칼라별로 광경로를 각각 사용하므로 칼라별로 광경로 보정용 렌즈를 각각 구비하여야 하고, 분리된 칼라광들을 다시 모아주기 위한 부품들이 구비되어야 하며, 각 칼라별로 광부품들을 따로 준비해야 하므로 광학계의 부피가 커지고, 제조 및 조립 공정이 복잡하여 수율이 떨어진다. 또한, 상기 제1 내지 제 3 프리즘(114)(135)(142)을 회전시키기 위한 3개의 모터(미도시)의 구동으로 인한 소음이 크게 발생되고, 모터가 한 개 구비된 칼라휠 방식에 비해 제조비용이 증가된다.

또한, 스크롤링 방식을 이용하여 칼라화상을 구현하기 위해서는 도 1b에 도시된 바와 같이 칼라바를 일정한 속도로 이동시켜야 하는데, 상기 구조에서는 스크롤링을 위해 라이트밸브와 세 개의 프리즘 사이에 동기를 맞추어야 하기 때문에 동기 제어가 어렵다. 뿐만 아니라, 상기 제1 내지 제3 프리즘(114)(135)(142)이 각각 원운동을 하므로 칼라 스크롤링의 속도가 일정하지 않아 화상의 질이 저하될 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복수개의 칼라에 대해 단일 경로상에서 칼라 스크롤링이 이루어지도록 된 소형화된 스크롤링 유닛과 이를 채용한 프로젝션 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크롤링 유닛은, 입사광을 스크롤시키기 위한 스크롤링 유닛으로서,

상기 입사광을 다수개의 빔으로 나누는 복수 개의 실린드리컬 렌즈가 원통형의 외주면에 길이방향으로 배열된 회전가능한 스크롤러; 상기 실린드리컬 렌즈의 배열 방향에 대해 직교되도록 배열된 적어도 하나의 실린더 렌즈어레이;를 포함하여 상기 스크롤러가 회전함에 따라 입사광이 통과되는 영역에 있는 실린드리컬 렌즈들의 직선 운동으로 전환되는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크롤링 유닛은, 입사광을 스크롤링 시키는 스크롤링 유닛으로서,

플라이아이렌즈가 원통형의 외주면에 배열되어 형성되고 회전 가능하게 되어, 상기 스크롤링 유닛이 회전함에 따라 입사광이 통과되는 영역에 있는 플라이아이렌즈들의 직선 운동으로 전환되는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프로젝션 시스템은, 광원; 상기 광원에서 출사된 광을 칼라별로 분리하는 칼라필터; 상기 칼라필터에 의해 분리된 칼라빔을 스크롤링 시키기 위해 복수 개의 실린드리컬 렌즈가 원통형으로 배열된 회전가능한 스크롤러와, 상기 실린드리컬 렌즈의 배열 방향에 대해 직교되도록 배열된 적어도 하나의 실린더 렌즈어레이를 가진 스크롤링 유닛; 상기 광원으로부터 조사된 광이 상기 칼라필터 및 스크롤링 유닛을 경유하여 칼라별로 분리되어 맺히고, 입력된 화상신호에 따라 처리되어 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프로젝션 시스템은, 광원; 상기 광원에서 출사된 광을 칼라별로 분리하는 칼라필터; 플라이아이렌즈가 원통형의 외주면에 배열되어 형성되고 회전 가능하게 되어 입사광을 스크롤링 시키는 스크롤링 유닛; 상기 광원으로부터 조사된 광이 상기 칼라필터 및 스크롤링 유닛을 경유하여 칼라별로 분리되어 맺히고, 입력된 화상신호에 따라 처리되어 칼라 화상을 형성하는 라이트밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 칼라필터는 소정 각도로 기울어지게 배치되어 입사빔을 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 제1 내지 제3 다이크로익 필터를 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크롤링 유닛 및 이를 채용한 프로젝션 시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝션 시스템은 광원(10), 광원(10)으로부터 출사된 광을 복수개의 칼라로 분리하는 칼라 필터(20), 칼라 필터(20)에 의해 분리된 칼라를 스크롤링시키는 스크롤링 유닛(30)을 포함한다.

그리고, 상기 스크롤링 유닛(30)을 통과한 광이 라이트밸브(40)에 맺히고, 라이트밸브(40)에 입력된 화상 신호에 따라 처리되어 칼라 화상이 형성된다.

상기 광원(10)은 백색광을 조사하는 것으로, 광을 생성하는 램프(11)와, 이 램프(11)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(13)을 포함한다. 상기 반사경(13)은 상기 램프(11)의 위치를 일 초점으로 하고, 광이 집속되는 지점을 다른 초점으로 하는 타원경으로 구성될 수 있다. 또는, 상기 램프(11)의 위치를 일 초점으로 하고, 이 램프(11)에서 출사되고 상기 반사경(13)에서 반사된 광이 평행빔이 되도록 된 포물경으로 구성될 수 있다. 도 2는 반사경(13)으로 타원경을 채용한 경우를 예로 나타낸 것이다. 한편, 반사경(13)으로 포물경을 채용하는 경우에는 광을 집속시키기 위한 렌즈가 더 구비되어야 한다.

상기 광원(10)과 칼라필터(20) 사이의 광경로 상에는 입사광을 평행빔으로 만들어주는 콜리메이팅 렌즈(15)와 제1실린더 렌즈어레이(17)가 구비된다. 상기 제1실린더 렌즈어레이(17)는 복수개의 실린드리컬 렌즈(17a)가 상기 칼라필터(20)의 칼라 분리 방향(Z 방향)에 대해 수직하게 배열된다.

상기 제1실린더렌즈 어레이(17)는 상기 광원(10)에서 출사된 빔을 실린더 렌즈(17a)의 개수만큼 나뉘어 칼라필터(20)에 입사되도록 한다.

상기 칼라필터(20)는 입사광축에 대해 소정 각도로 경사지게 배치된 제1, 제2 및 제 3 다이크로익필터(20a)(20b)(20c)를 구비하여 구성된다. 상기 칼라필터(20)는 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 한다. 제1, 제2 및 제3 다이크로익필터(20a)(20b)(20c)가 서로 다른 각도로 기울어지게 배치되거나, 서로 평행하게 배치될 수 있다. 도 2에서는 제1 내지 제3 다이크로익필터(20a)(20b)(20c)가 서로 평행하게 배치된 경우를 예시한 것이다.

예를 들어, 상기 제1 다이크로익필터(20a)는 백색의 입사광 중 레드 파장영역의 빔(R)은 반사시키고, 다른 파장영역의 빔(G, B)은 투과시킨다. 상기 제2 다이크로익필터(20b)는 상기 제1 다이크로익 필터(20a)를 투과한 광 중 그린 파장영역의 빔(G)은 반사시키고, 나머지 블루 파장영역의 빔(B)은 투과시킨다. 그리고, 상기 제3 다이크로익필터(20c)는 상기 제1 및 제2 다이크로익 필터(20a)(20b)를 투과한 블루 파장영역의 빔(B)을 반사시킨다. 상기 제3 다이크로익 필터(20c)는 전반사미러로 대체될 수 있다.

여기서, 상기 제1 내지 제 3 다이크로익 필터(20a)(20b)(20c)에 의해 파장별로 분리된 R,G,B 삼색빔이 서로 다른 각도로 반사되어 상기 스크롤링 유닛(30)에 입사된다.

상기 칼라필터(20)와 스크롤링 유닛(30) 사이에 제1실린더렌즈(22)가 구비된다. 제1실린더렌즈(22)는 입사광의 단면의 폭을 감소시켜 준다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤링 유닛(30)은, 복수개의 실린드리컬 렌즈(31a)가 원통형의 외주면에 배열되어 형성된 스크롤러(31)와, 상기 실린드리컬 렌즈(31a)와 직교되게 배열된 적어도 하나의 제2 실린드리컬 렌즈어레이(33)(34)를 포함한다. 상기 제2 실린드리컬 렌즈어레이(33)(34)는 실린드리컬 렌즈(33a)(34a)가 평판 형태로 배열되어 형성된 것으로, 상기 실린드리컬 렌즈(33a)(33b)는 상기 스크롤러(31)의 실린드리컬 렌즈(31a)의 배열 방향과 직교되게 배열된다.

상기 스크롤러(31)는 회전가능하고, 스크롤러(31)의 회전 운동은 도 3에 도시된 바와 같이 빔이 지나가는 영역(A)에 있는 실린드리컬 렌즈들(31a)의 직선 운동(도면에서 화살표 B방향)으로 전환된다. 스크롤러(31)가 회전됨에 따라 빔이 지나가는 영역(A 영역)에 있는 실린드리컬 렌즈들의 위치가 연속적이고, 주기적으로 변한다. 여기서, 실린드리컬 렌즈(31a)의 폭(w)과 스크롤러(31)의 회전 속도를 조절함으로써 직선운동의 주기를 조절할 수 있다.

상기 제2 실린드리컬 렌즈어레이는 한 쌍(33)(34)으로 구성되어, 한 쌍 중 하나(33)는 상기 스크롤러(31)의 내부 또는 앞쪽에 배치되고, 나머지 하나(34)는 상기 스크롤러(31)의 다음에 배치될 수 있다.

상기 스크롤러(31)의 실린드리컬 렌즈(31a)는 상기 칼라필터(20)에 의한 칼라 분리 방향(Z 방향)을 따라 배열되며, 제2 실린드리컬 렌즈어레이(33)(34)의 실린드리컬 렌즈(33a)(34a)는 상기 실린드리컬 렌즈(31a)와 서로 직교하도록 배치된다.

상기 스크롤러(31)와 라이트밸브(40) 사이에 제1실린더렌즈(22)에 대응되는 제2실린더렌즈(35)와, 릴레이렌즈(37)가 배치된다.

다음, 상기와 같이 구성된 프로젝션 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

상기 광원(10)에서 출사된 광은 콜리메이팅 렌즈(15)에 의해 평행빔으로 되어 제1실린더 렌즈어레이(17)에 입사된다. 상기 제1실린더 렌즈어레이(17)는 복수개의 실린드리컬 렌즈(17a)로 이루어져 있고, 제1실린더 렌즈어레이(17)를 통과한 빔이 실린드리컬 렌즈(17a)의 개수만큼 분리되어 칼라필터(20)에 입사된다.

상기 칼라필터(20)에서는 입사빔이 칼라별로 분리되는데, 예를 들어 제1, 제2 및 제3 칼라빔으로 분리된다. 제1, 제2 및 제3 칼라로 분리된 빔이 상기 스크롤러(31)로 입사될 때, 스크롤러(31)의 각 실린드리컬 렌즈(31a) 마다 제1, 제2 및 제3 칼라 어레이로 맺힌다. 즉, 제1, 제2 및 제3 칼라 어레이가 실린드리컬 렌즈(31a) 마다 맺힌다. 여기서, 상기 제1실린더 렌즈어레이(17)의 실린드리컬 렌즈(17a)의 개수가 4개일 때, 스크롤러(31)에도 4개의 실린드리컬 렌즈(31a)에 칼라 어레이가 맺힌다.

상기 스크롤러(31)에 빔이 입사될 때, 제1 실린더렌즈(22)에 의해 입사빔의 단면 폭이 감소되어 입사되고, 상기 스크롤러(31)를 통과한 빔은 제2 실린더렌즈(35)에 의해 평행빔으로 되어 그 폭이 감소되기 전과 같은 상태로 집속된다.

상기 한 쌍의 제2 실린더 렌즈어레이(33)(34)와 릴레이 렌즈(37)는 칼라 어레이가 라이트밸브(40)에 맺힐 때 칼라에 따라 라이트밸브(40)의 서로 다른 영역에 맺혀 칼라바가 형성되도록 하고, 이 칼라바들이 상기 스크롤러(31)의 회전에 따라 스크롤링됨으로써 칼라화상이 형성된다.

다음, 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 시스템의 변형예가 도 4에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 프로젝션 시스템과 비교하였을 때, 칼라필터의 구조와 광학 부품의 배치 구조가 바뀐 것에 차이가 있다. 여기서, 도 2에 나타난 참조번호와 동일한 참조번호를 사용하는 도 4의 구성요소는 동일한 기능 및 작용을 하는 것으로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 칼라필터(21)가 제1, 제2 및 제3 다이크로익 필터(21a)(21b)(21c)를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 다이크로익 필터(21a)(21b)(21c)가 서로 다른 각도로 배치되어 있다.

광원(10)에서 출사된 빔은 콜리메이팅렌즈(15)에 의해 평행빔으로 되어 상기 칼라필터(21)로 입사된다. 칼라필터(21) 다음에 제1실린드리컬 렌즈어레이(16)가 배치된다. 칼라필터(21)에 의해 분리된 칼라빔들은 상기 제1실린드리컬 렌즈어레이(16)의 각 실린드리컬 렌즈(16a)에 칼라 어레이로 맺힌다.

제1 실린더렌즈(22)는 상기 제1실린드리컬 렌즈어레이(16)를 통과한 빔의 단면의 폭을 감소시켜 스크롤러(31)에 입사되도록 하고, 제2 실린더렌즈(35)는 감소된 폭을 원래대로 복귀시키는 기능을 한다.

한편, 제1 실린더렌즈(22)와 스크롤러(31) 사이의 광경로상에 제3 실린드리컬 렌즈어레이(23)가 더 배치된다. 상기 제3 실린드리컬 렌즈어레이(23)는 실린드리컬 렌즈가 상기 스크롤러(31)의 실린드리컬 렌즈(31a)의 배열 방향과 평행하게 배열된다. 또한, 실린드리컬 렌즈가 스크롤러(31)와 같이 굽은 형상으로 배열되는 것이 바람직하다.

스크롤러(31), 제2실린드리컬 렌즈어레이(33)(34) 및 릴레이렌즈(37)를 경유한 빔은 라이트밸브(40)에 칼라마다 각각 다른 영역에 맺힘으로써 칼라바가 형성된다. 그리고, 상기 스크롤러(31)가 회전함에 따라 칼라바가 스크롤링되면서 라이트밸브(40)에 입력된 화상정보에 따라 처리되어 칼라화상이 형성된다.

다음, 본 발명의 제2실시예에 따른 프로젝션 시스템은 도 5를 참조하면, 광원(10), 광원(10)으로부터 출사된 광을 복수개의 칼라로 분리하는 칼라 필터(20), 칼라 필터(20)에 의해 분리된 칼라를 스크롤링시키는 스크롤링 유닛(50)을 포함한다.

그리고, 상기 스크롤링 유닛(50)을 통과한 빔이 라이트밸브(40)에 맺히고, 라이트밸브(40)에 입력된 화상 신호에 따라 처리되어 칼라 화상이 형성된다.

상기 광원(10)과 칼라필터(20) 사이의 광경로상에는 입사빔을 평행하게 만들어주는 콜리메이팅렌즈(15)와 실린드리컬 렌즈어레이(17)가 배치된다.

상기 스크롤링 유닛(50)은 플라이아이렌즈(50a)가 원통형의 외주면에 배열되어 형성된다. 상기 플라이아이렌즈(50a)는 상기 스크롤링 유닛(50)의 회전방향과 직교하는 방향(x방향)으로 음의 파워를 가지고, 회전방향과 평행한 방향으로 양의 파워를 가진다.

상기 칼라필터(20)와 스크롤링 유닛(50) 사이의 광경로상에 제1 실린더렌즈(22)가 배치되고, 스크롤링 유닛(50)과 라이트밸브(40) 사이의 광경로상에 제2 실린더렌즈(35)와 릴레이렌즈(37)가 구비된다.

상기 칼라필터(20)는 제1, 제2 및 제3 다이크로익 필터(20a)(20b)(20c)를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 다이크로익 필터(20a)(20b)(20c)가 서로 평행하게 배열되어 있다.

도 5에서 도 2에 나타난 부재와 동일한 참조번호를 사용하는 부재는 실질적으로 동일한 기능 및 작용을 하는 것으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에서는 스크롤링 유닛(50)이 플라이아이렌즈(50a)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다. 제2실시예와 제1실시예를 비교하였을 때, 제2실시예에서는 도 2에 도시된 제2실린드리컬 렌즈어레이(33)(34)가 별도로 요구되지 않는다는 점에서 구별된다.

제2 실시예에 따른 프로젝션 시스템에서는, 광원(10)에서 출사된 빔이 콜리메이팅 렌즈(15)에 의해 평행빔으로 되어 제1 실린드리컬 렌즈어레이(17)에 입사되고, 제1 실린드리컬 렌즈어레이(17)에 의해 실린드리컬 렌즈(17a)마다 분리된 빔이 상기 칼라필터(20)에 의해 칼라에 따라 복수개의 칼라빔으로 분리된다.

그리고, 상기 복수개의 칼라빔들이 스크롤링 유닛(50)과 릴레이렌즈(37)를 통해 라이트밸브(40)에 칼라바로 맺힌다. 이 칼라바는 상기 스크롤링 유닛(50)이 회전됨에 따라 스크롤링되어 칼라화상을 형성한다.

제2실시예에서는 스크롤링 유닛(50)이 칼라바의 스크롤링 작용뿐만 아니라, 칼라바를 형성하는 작용을 함께 하므로 부품수를 줄일 수 있는 이점이 있다.

다음, 도 6은 본 발명의 제2실시에의 변형예에 따른 프로젝션 시스템을 도시한 것이다.

이 프로젝션 시스템은, 광원(10)과, 콜리메이팅 렌즈(15)와, 칼라필터(55)와, 스크롤링 유닛(50)과 라이트밸브(40)를 포함한다.

상기 칼라필터(55)는 제1, 제2 및 제3 다이크로익 필터(55a)(55b)(55c)를 포함하고, 제1, 제2 및 제3 다이크로익 필터(55a)(55b)(55c)가 서로 다른 각도로 기울어지게 배열되어 있다.

상기 스크롤링 유닛(50)은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 플라이아이렌즈(50a)가 원통형 형태로 배열된다.

상기 칼라필터(55)와 스크롤링 유닛(50) 사이의 광경로상에는 제1 실린드리컬 렌즈어레이(56)와 제1 실린더렌즈(22), 제3 실린드리컬 렌즈어레이(23)가 구비된다. 또한, 스크롤링 유닛(50)과 라이트밸브(40) 사이의 광경로상에는 제2 실린더렌즈(35)와 릴레이렌즈(37)가 구비된다.

상기 제3 실린드리컬 렌즈어레이(23)는 상기 스크롤링 유닛(50)과 같이 굽은 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 광원(10)에서 출사된 빔은 상기 칼라필터(55)에 의해 복수개의 칼라빔으로 분리되고, 이 분리된 빔은 상기 제1 실린드리컬 렌즈어레이(56)의 각 실린드리컬 렌즈(56a)마다 칼라 어레이로 맺힌다. 이 칼라 어레이는 상기 스크롤링 유닛(50)과 릴레이렌즈(37)에 의해 칼라바로 형성되어 라이트밸브(40)에 맺힌다.

이상과 같이 하여 프로젝션 시스템의 부품수를 줄이면서, 간단하게 칼라화상을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤링 유닛은 복수개의 칼라빔들을 단일 경로에서 스크롤링시키고, 사용하고자 하는 모든 칼라빔들을 하나의 스크롤링 유닛으로 스크롤링 시키므로 칼라빔들을 동일한 속도로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템은, 복수개의 실린드리컬 렌즈 또는 플라이아이렌즈가 원통형의 길이방향으로 배열된 회전가능한 스크롤링 유닛을 이용하여 모든 칼라에 대하여 단일 경로상에서 스크롤링시키므로 구조가 단순하고, 소형화된 것이다. 그리고, 하나의 스크롤링 유닛에 의해 사용하고자 하는 모든 칼라에 대해 동일한 속도로 스크롤링되므로 화상신호 처리의 동기 제어가 용이하고, 이에 따라 화질이 개선될 수 있다.

또한, 스크롤링 유닛의 구조를 개선하여 프로젝션 시스템의 부품수를 줄이고, 생산 비용을 절감하는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 프로젝션 시스템의 개략도이다.

도 1b는 종래의 프로젝션 시스템에서의 칼라 스크롤링 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 시스템의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 시스템에 채용된 스크롤링 유닛의 스크롤링 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로젝션 시스템의 변경예이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프로젝션 시스템의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 프로젝션 시스템의 변경예이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...광원, 15...콜리메이팅렌즈

16,17,33,34...실린드리컬 렌즈어레이, 20...칼라필터

22,35...실린더렌즈, 30,50...스크롤링 유닛

31...스크롤러, 37...릴레이 렌즈

40...라이트밸브

Claims (9)

1. 입사광을 스크롤시키기 위한 스크롤링 유닛으로서,

   상기 입사광을 다수개의 빔으로 나누는 복수 개의 실린드리컬 렌즈가 원통형의 외주면에 길이방향으로 배열된 회전가능한 스크롤러;

   상기 실린드리컬 렌즈의 배열 방향에 대해 직교되도록 배열된 적어도 하나의 실린더 렌즈어레이;를 포함하여 상기 스크롤러가 회전함에 따라 입사광이 통과되는 영역에 있는 실린드리컬 렌즈들의 직선 운동으로 전환되는 것을 특징으로 하는 스크롤링 유닛.
2. 입사광을 스크롤링 시키는 스크롤링 유닛으로서,

   플라이아이렌즈가 원통형의 외주면에 배열되어 형성되고 회전 가능하게 되어, 상기 스크롤링 유닛이 회전함에 따라 입사광이 통과되는 영역에 있는 플라이아이렌즈들의 직선 운동으로 전환되는 것을 특징으로 하는 스크롤링 유닛.
3. 광원;

   상기 광원에서 출사된 광을 칼라별로 분리하는 칼라필터;

   상기 칼라필터에 의해 분리된 칼라빔을 스크롤링 시키기 위해 복수 개의 실린드리컬 렌즈가 원통형으로 배열된 회전가능한 스크롤러와, 상기 실린드리컬 렌즈의 배열 방향에 대해 직교되도록 배열된 적어도 하나의 실린더 렌즈어레이를 가진 스크롤링 유닛;

   상기 광원으로부터 조사된 광이 상기 칼라필터 및 스크롤링 유닛을 경유하여 칼라별로 분리되어 맺히고, 입력된 화상신호에 따라 처리되어 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.
4. 광원;

   상기 광원에서 출사된 광을 칼라별로 분리하는 칼라필터;

   플라이아이렌즈가 원통형의 외주면에 배열되어 형성되고 회전 가능하게 되어 입사광을 스크롤링 시키는 스크롤링 유닛;

   상기 광원으로부터 조사된 광이 상기 칼라필터 및 스크롤링 유닛을 경유하여 칼라별로 분리되어 맺히고, 입력된 화상신호에 따라 처리되어 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 칼라필터는 소정 각도로 기울어지게 배치되어 입사빔을 파장에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 제1 내지 제3 다이크로익 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제1 내지 제3 다이크로익 필터는 서로 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 제1 내지 제3 다이크로익 필터는 서로 다른 각도로 기울어지게 배열된 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.
8. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 스크롤링 유닛의 앞에 스크롤링 유닛에 입사되는 광의 폭을 줄이기 위한 제1실린더렌즈와, 상기 스크롤링 유닛 뒤에 스크롤링 유닛을 통과한 광을 평행빔으로 만들기 위한 제2실린더렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.
9. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 스크롤링 유닛과 라이트밸브 사이의 광경로상에 릴레이렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템.