KR960020460A

KR960020460A - 액정프로젝트의 광학장치

Info

Publication number: KR960020460A
Application number: KR1019940031278A
Authority: KR
Inventors: 구희술; 나만호
Original assignee: 이헌조; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-17
Also published as: KR0164463B1; JPH08248353A; US5772299A

Abstract

본 발명은 액정프로젝트의 광학장치에 관한 것으로서, 이는 16 : 9의 종횡비를 갖는 하이비젼 또는 와이드비젼의 액정판넬에 유효하게 빛을 집속시켜 집광도, 콘트라스트를 향상시키도록 한 것이다.

이와같은 본 발명은 가시광 영역의 파장분포를 갖는 백색광원과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 가시광에서 적색영역을 분리하여 P파로 편광시키고 그 편광된 P파의 조도 불균일을 잡아주어 16 : 9의 종횡비를 갖는 액정판넬의 좌우 및 경계면 근방으로 고루 분산 조사하는 제1편광변환수단과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 가사광에서 녹색영역을 분리하여 P파로 편광시키고, 그 편광된 P파의 조도 불균일을 잡아주어 액정판넬의 좌우 및 경계면으로 분사 조사하는 제2편광변환수단과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 가시광에서 청색영역을 분리하여 P파로 편광시키고 그 편광된 빛의 조도 불균일을 잡아주어 액정판넬의 좌우 및 경계면으로 고루 분산조사하는 제3편광변환수단과, 상기 제1 내지 제3편광변환수단에서 얻어진 적색, 녹색, 청색을 합성하는 색합성 수단과, 상기 합성된 색을 스크린상에 확대 투사하는 투사수단으로 이루어짐으로서, 달성된다.

Description

액정프로젝트의 광학장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제7도는 본 발명 액정프로젝트의 광학장치의 일실시예 구성도,

제8도는 제7도의 조명계에 의해 빛이 액정판넬 주사되는 상태를 보인도로서,

(가)는 16 : 9종횡비를 갖는 액정판넬의 입사상태를 보인도이고,

(나)는 4 : 3종횡비를 갖는 액정판넬의 입사상태를 보인도이다.

제9도는 제7도에 따른 광원의 빛이 액정판넬의 중심부에 접속되는 상태를 보인도로서,

(가)는 액정판넬 위의 조도 불균일 상태를 보인도이고,

(나)는 액정판넬의 가로축과 액정판넬의 조도와의 관계를 보인도이며,

(다)는 비구면렌즈에 의해 광량을 일정한 상태로 보정한 설명도이다.

Claims

가시광 영역의 파장분포를 갖는 백색광원과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 가시광에서 적색영역을 분리하여 P파로 편광시키고 그 편광된 P파의 조도 불균일을 잡아주어 16:9의 종횡비를 갖는 액정판넬의 좌우 및 경계면 근방으로 고루 분산 조사하는 제1편광변환수단과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 가시광에서 녹색영역을 분리하여 P파로 편광시키고 그 편광된 P파의 조도 불균일을 잡아주어 액정판넬의 좌우 및 경제면으로 분사 조사하는 제2편광변환수단과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 가시광에서 청색영역을 분리하여 P파로 편광시키고 그 편광된 빛의 조도 불균일을 잡아주어 액정판넬의 좌우 및 경계면으로 고루 분산조사하는 제3편광변환수단과, 상기 제1 내지 제3편광변환수단에서 얻어진 적색, 녹색, 정색을 합성하는 색합성수단과, 상기 합성된 색을 스크린상에 확대 투사하는 투사수단으로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제1항에 있어서, 제1편광변환수단은 상기 백색광원에서 방사된 가시광 영역에서 적색영역을 추출하는 색분리 필터와, 상기 색분리 필터에서 분리된 적색영역의 빛을 전반사시키는 전반사 미러와, 상기 전반사 미러에서 반사된 빛에서 P파는 투과시키고 S파는 반사시키는 편광빔 분할기와, 상기 편광빔 분할기에서 반사된 S파를 P파로 변환시키는 파장판과, 상기 편광빔 분할기 및 파장판에서 얻어진 P파를 입사받아 편광시켜 주는 입사측 편광판과, 상기 입사측 편광판에서 입사된 P파에 의해 편광 변조된 적색의 빛을 발생하는 액정판넬과, 상기 액정판넬에서 편광 변조된 P파의 편광방향을 액정방향 결정요소인 러빙방향과 같게 편광시켜 색합성수단으로 조사하는 출사측 편광판으로 구성함을 특징으로 한 액정 프로젝트의 광학장치.
제1항에 있어서, 제2편광변환수단 및 제3편광변환수단은 제1편광변환수단과 동일 구성으로 이루어짐을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항에 있어서, 상기 편광빔 분할기 및 파장판에서 얻어진 P파를 입사받아 중심부분의 조도 불균임상태를 보정하여 입사측 편광판에 조사하는 비구면 렌즈를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항에 있어서, 입사측 편광판의 편광방향은 편광분할기를 거친 편광방향과 일치되게 함을 특징으로 한 액정 프로젝트의 광학장치.
제2항에 있어서, 출사측 편광판은 액정판넬에서 편광 변조된 P파의 편광방향을 액정방향 결정요소인 러빙방향과 같거나 90도 다르게 편광시키는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항 또는 제4항에 있어서, 콘트라스트를 향상시키기 위해 비구면 렌즈의 중심과 액정판넬의 중심을 광측에 대해 다르게 함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항 또는 제4항에 있어서, 콘트라스트를 향상시키기 위해 비구면 렌즈의 중심을 액정판넬의 중심보다 위로 향하게 함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항에 있어서, 액정판넬의 전,후 광경로에 설치된 입사측 편광판과 출사측 편광판을 폴리머 계열의 시트로 함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항에 있어서, 파장판은 λ/2파장판인 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제2항에 있어서, 파장판은 λ/4파장판인 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 파장판은 두개의 제1이방성 물질의 장축과 제2이방성 물질의 장축 또는 제1이방성 물질의 단축과 제2이방성 물질의 단축들 간의 각도를 θ만큼 다르게 구성하여 파장대역을 넓히는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제1항에 있어서, 제1편광변환수단은 입사되는 가시광 영역에서 색을 분리하는 색분리 필터와, 상기 색분리 필터에서 분리된 빛에서 P파는 투과시켜 색합성수단으로 조사하고 S파는 반사시키는 편광빔 분할기와, 상기 편광빔 분할기에서 반사된 S파를 P파로 변환시키는 λ/4파장판과, 상기 λ/4파장판에서 편광된 P파를 상기 편광빔 분할기에 조사하는 제1전반사 미러와, 상기 제1전반사 미러에 의해 편광빔 분할기를 투과한 P파를 색합성수단으로 반사시키는 제2전반사 미러로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제1항에 있어서, 제1편광변환수단은 색분리되어 입사된 빛에서 P파를 투과시키고 S파를 전반시시키는 편광빔 분할기와, 상기 반사된 S파를 P파로 편광시키는 λ/4 파장판과, 상기 편광된 P파를 전반사시켜 편광빔 분할기틀 통해 색합성수단에 조사하는 제1전반사 미러와, 상기 편광빔 분할기를 투과한 P파를 색합성수단으로 전반사시키는 제2전반사 미러로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
가시광 영역의 파장분포를 갖는 백색광원과, 상기 백색광원으로 부터 방사된 빛중에서 자외선 영역과 적외선 영역의 빛을 차단하는 자외선/적외선차단 필터수단과, 상기 자외선/적외선차단 필터수단을 통과한 가시광에서 색을 분리하여 S파로 편광시키고 그 편광된 S파의 조도 불균일을 잡아주어 16 : 9의 종횡비를 갖는 액정판넬 좌우 및 경계면 근방으로 고루 분산 조사하는 제1편광변환수단과, 상기 자외선/적외선차단 필터수단을 통과한 가사광에서 색을 분리하여 P파로 편광시키고 그 편광된 P파의 조도 불균일을 잡아주어 액정판넬의 좌우 및 경계면 근방으로 고루 분산 조사하는 제2편광변환수단과, 상기 자외선/적외선차단 필터수단을 통과한 가시광에서 색을 분리하여 S파로 편광시키고 그 편광된 S파의 조도 불균인을 잡아주어 액정판넬의 좌우 및 경계면 근방으로 고루 분산 조사하는 제3편광변환수단과, 상기 제1, 제3편광변환수단에서 얻어진 적, 녹, 청색을 합성하는 색합성수단으로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제15항에 있어서, 제1편광변환수단은 상기 자외선/적외선차단 필터수단을 통과한 가시광 영역에서 적색 영역을 추출하는 색분리 필터와, 상기 색분리 필터에서 분리된 적색영역의 빛에서 P파는 투과시키고 S파는 전반사시키는 편광빔 분할기와, 상기 편광빔 분할기를 투과한 P파를 전반사시키는 전반사미러와, 상기 전반사미러에서 반사된 P파를 S파로 변환시키는 파장판과, 상기 파장판과 편광빔 분할기에서 입사되는 S파를 편광시켜 주는 입사측 편광판과, 상기 입사측 편광판에서 입사된 P파에 의해 편광 변조된 적색의 빛을 발생하는 액정판넬과, 상기 액정판넬에서 편광 변조된 S파의 편광방향을 액정방향 결정요소인 러빙방향과 같게 편광시켜 색합성수단으로 조사하는 출사측 편광판으로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제15항에 있어서, 제2편광변환수단은 제1편광변환수단과 동일하게 구성되어 입사된 빛의 S파를 모두 P파로 변환하고 그 변환된 P파에 의해 변조된 녹색신호를 생성하여 색합성수단에 조사하는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제15항에 있어서, 제3편광변환수단은 제1편광변환수단과 동일하게 구성되어 입사된 빛의 P파를 모두 S파로 변환하고 그 변화를 S파에 의해 변조된 청색신호를 생성하여 색합성수단에 조사하는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제16항에 있어서, 파장판은 λ/2파장판 또는 λ/4파장판인 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제16항에 있어서, 상기 편광빔 분할기 및 파장판에서 얻어진 P파를 입사받아 중심부분의 조도 불균일상태를 보정하며 입사측 편광판에 조사하는 비구면 렌즈를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제16항에 있어서, 액정판넬로 입사되는 빗의 편광이 S파일 경우 입사측 편광판과 출사측 편광판의 편광 방향을 P파일때와는 다르게 상호 90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제16항에 있어서, 입사측 편광판의 편광방향을 편광분할기를 거친 편광방향과 일치되게 함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
가시광 영역의 파장분포를 갖는 백색광원과, 상기 백색광원에서 방사된 백색광을 평행광으로 변환하는 포물형 반사경과, 상기 포물형 반사경을 통한 가시광을 액정판넬의 종횡비에 맞게 조명시키기 위한 미러 어셈블리와, 상기 미러 어셈블리를 통한 빛의 경로를 바꾸어 액정판넬에 조사되는 빛의 집광도와 균일도를 향상시키기 위한 콘덴싱 렌즈를 포함하여 된 액정프로젝트의 광학장치.
제23항에 있어서, 미러 어셈블리는 상기 백색광원과 동축상에 위치하여 포물선 반사경을 통한 가시광의 일부를 투과시켜 콘덴싱렌즈를 통해 16 : 9의 종횡비를 갖는 액정판넬에 고루분산 조사하고 가시광의 일부를 반사시키는 하프미러와, 상기 하프미러에서 반사된 빛중에서 자외선 및 적외선 영역은 투과시키고 가시광영역만 재반사시켜 액정판넬에 고루 분산 조사하는 콜드미러로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제24항에 있어서, 하프미러는 두개의 평면으로 구성되고 평면과 평면 사이의 일면에 결합되어 일정각도로 이루어진 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제24항에 있어서, 하프미러는 파장이 380nm 내지 780nm 범위에서 50%를 투과하는 것을 특징으로 한 액정 프로젝트의 광학장치.
제24항에 있어서, 콜드미러는 파장이 380nm 내지 780nm 범위에서 투과없이 전반사시키고 그외의 범위에서는 90% 이상을 투과하는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제24항 또는 제27항에 있어서, 액정판넬에 조사되는 빛의 불균일을 조절하기 위해 하프미러와 콜드미러의 각도를 조정하고 그 각도를 기준으로 분광투과율을 재 설정하는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제23항에 있어서, 미러 어셈블리는 상기 포물형 반사경에서 반사된 빛에서 P파는 투과시켜 콘덴싱렌즈에 조사하고 S파는 전반사시키는 편광빔 분할기와, 상기 편광빔 분할기에서 반사된 S파를 전반사시키는 콜드미러와, 상기 콜드미러에서 반사된 파를 P파로 편광시켜 콘덴싱렌즈로 조사하는 λ/2 파장판으로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제23항에 있어서, 콘덴싱 렌즈를 비구면 렌즈로 대처함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제23항에 있어서, 미러 어셈블리는 상기 백색광원과 동축상에 위치하여 백색광원의 중앙부에서 나오는 가장센 농도의 가시광을 순차적으로 반은 투과시켜 콘덴싱 렌즈를 통해 액정판넬에 고루 분산 조사하고 반은 투과시켜 콘덴싱 렌즈를 통해 액정판넬에 고루 분산 조사하고 반은 반사시키는 적어도 둘이상의 하프미러와, 상기 마지막 하프미러에서 반사된 가시광을 반사시켜 콘덴싱 렌즈를 통해 액정판넬에 조사하는 콜드미러로 구성함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제31항에 있어서, 두개의 평면으로 구성되고 평면과 평면 사이의 일면이 결합되어 일정각도로 이루어진 두쌍의 하프미러를 사용하는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제31항에 있어서, 두개의 평면으로 구성되고 평면과 평면 사이의 일면이 결합되어 일정각도로 이루어진 3쌍의 하프미러를 사용하는 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제32항 또는 제33항에 있어서, 하프미러의 결합 각도는 45도로 함을 특징으로 액정프로젝트의 광학장치.
제32항에 있어서, 한쌍의 하프미러는 백색광원의 동축상에 위치하고 또다른 한쌍의 하프미러는 백색광원의 외곽부분에 위치한 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제33항에 있어서, 한쌍의 하프미러는 백색광원의 동축상에 위치하고 두번째와 세번째쌍의 하프미러의 백색광원의 중간부분과 외곽부분에 위치한 것을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
백색광을 얻기위한 램프와, 상기 램프로 부터 방사된 가시광을 평행광으로 만드는 포물형 반사경과, 상기 광축에 수직으로 위치하여 포물형 반사경으로 부터 벗어난 가시광을 되반사시켜 포물형 반사경으로 하여금 콘덴싱 렌즈를 통해 액정판넬에 고루 분산 조사하도록 하는 전(全)반사 미러를 포함하여 구성함을 특징으로 한 액정판넬의 광학장치.
제37항에 있어서, 전반사 미러를 광축상에 대해 상호 45도로 마주보게 위치시켜 평행광된 빛의 방향과 같은방향 되반사시킴을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
37항에 있어서, 제1, 제2전반사 미러를 45도로 나란히 위치시키고 그 제1, 제2전반사 미러의 사이에는 같은 각도로 하프미러를 위치시켜 가운데 부분의 빛중 반은 투과시키고 반은 반사시켜 이 반사된 빛은 45도로 위치한 제3전반사 미러를 통해 액정판넬에 집광되도록 하프미러와 제3전반사 미러를 더 포함하여 구성함은 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.
제39항에 있어서, 광축에 하프미러를 45도로 위치시켜 가운데 부분의 빛중 반은 투과시키고 반은 반사시켜 이 반사된 빛을 광축에 대해 45도로 위치한 제3전반사 미러에 의해 반사시켜 액정판넬에 집광되도록 함을 특징으로 한 액정프로젝트의 광학장치.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.