KR0170645B1

KR0170645B1 - 액정 투사장치

Info

Publication number: KR0170645B1
Application number: KR1019930002768A
Authority: KR
Inventors: 정성수
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR940020820A

Abstract

이 발명은 액정 투사 장치에 관한 것이다. 이 발명은 광의 손실을 보상하기 위한두개의 광원과, 광의 손실을 억제하기 위한 프레넬 렌즈와, 광을 일정 방향으로 굴절시키는 프리즘과, 광을 집속시키는 콘덴서 렌즈와, 광 성분을 분류하는 광학 필터와, 광을 일정 방향으로 반사하는 미러와, 광 성분의 상을 형성하는 액정 판넬과, 광 성분을 확대 투사하는 투사렌즈를 구비하여 광의 손실을 억제및 보상하였다. 따라서, 액정 투사장치는 액정 투사장치를 이용한 칼라 텔레비젼등에 이용된다.

Description

액정 투사장치

제1도는 종래의 액정 투사장치를 나타내는 구성도.

제2도는 제1도에 의한 광 손실 영역을 나타내는 구성도.

제3도는 이 발명에 따른 액정 투사장치의 일실시예를 나타내는 구성도.

제4도는 제3도의 부분 구성도.

제5도는 제3도에 의한 광 손실 영역을 나타내는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 12, 14 : 광원 20, 22, 24, 26 : 광학 필터

30, 32, 34 : 미러 40, 42, 44 : 콘덴서 렌즈

50, 52, 54 : 액정 필터 60 : 투사렌즈

70, 72 : 프레넬 렌즈 80 : 프리즘

이 발명은 액정 투사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투사된 영상의 휘도를 개선하기 위하여 두개의 광원을 사용하고, 하나의 콘덴서 렌즈를 사용하여 광을 집속시키도록 한 액정 투사장치에 관한 것이다.

종래의 액정 투사장치는 광원, 광학 필터, 콘덴서 렌즈, 액정 판넬, 투사 렌즈등으로 구성되어 있다.

제1도는 종래의 액정 투사 장치를 나타낸 구성도이고, 제2도는 제1도에 의한 광 손실 영역을 나타내는 구성도이다.

제1도를 보면, 광원(10)으로부터 발생한 광은 제1미러(30)를 통하여 일정 방향으로 반사되고, 반사된 광은 제1광학필터(20)를 통하여 광 성분중 적색(R) 성분만이 굴절되고 나머지 광(G,B) 성분은 투과된다.

굴절된 적색(R) 성분은 제2미러(32)를 통하여 일정 방향으로 반사되어 제1콘덴서 렌즈(40)에 의해 집속되고, 집속된 광은 제1액정 판넬(50)에 의하여 적색(R) 성분의 상이 형성된다. 이 후, 적색(R) 성분은 제2광학 필터(22)에 인가된다.

또한, 제1광학 필터(20)를 통하여 투과된 나머지 광(G,B)은 제3광학 필터(24)에 인가되어 청색(B) 성분은 굴절되고 나머지 광(G) 성분은 투과된다.

굴절된 청색(B) 성분은 제2콘덴서 렌즈(42)에 의해 집속되고, 집속된 광은 제2액정 판넬(52)에 의하여 청색(B) 성분의 상이 형성된다. 이후, 청색(B) 성분은 제2광학 필터(22)에 인가되어 적색(R) 성분과 결합되고, 결합된 광(R,B) 성분은 제4광학 필터(26)에 인가된다.

또한, 제3광학 필터(24)를 통하여 투과된 나머지 광(G)은 제3콘덴서 렌즈(44)에 의해 집속되고, 집속된 광은 제3액정판넬(54)에 의하여 녹색(G) 성분의 상이 형성된다. 이 후, 녹색(G) 성분은 제3미러(34)에 의해 일정 방향으로 반사되고, 반사된 광(G) 성분은 제4광학 필터(26)에 인가되어 제2광학 필터(22)로부터 인가된 광(R,B) 성분과 결합된다.

제4광학 필터(26)에 의해 결합된 광(R,G,B) 성분은 투사렌즈(60)에 인가되어 확대 투사된다.

여기서, 편광되지 않은 광(R,G,B)은 파동의 전파 방향이 매질의 운동 방향에 수직한 방향이고 투과성이 약한 횡파(S파)와, 파동의 전파 방향이 매질의 운동 방향과 수평한 방향이고 투과성이 강한 종파(P파)로 구분할 수 있다. 이 광(R,G,B)은 적당한 편광 성분을 갖는 광학 필터를 사용하면 원하는 파장의 광, 예를 들면 적색(R : 파장 ≒ 630nm), 녹색(G : 파장 ≒ 550nm), 청색(B : 파장 ≒ 460nm)을 얻을 수 있다.

그런데, 상기와 같은 경우 광원으로부터 발생한 광은 다수개의 광학 필터와 다수개의 렌즈 및 액정 판넬을 통과하게 되고, 이에 따라 광의 손실이 발생하게 된다. 결국, 이러한 손실에 의해 투사렌즈를 통과하는 광량은 광원에서 발생한 광량에 비해 매우 적은 양이 되어 휘도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 휘도가 저하됨에 따라 영상에 디스플레이되는 화상이 뚜렷하지 않아 주위의 조도를 낮추어야 하는 불편함이 있었다. 또, 광원으로부터 발생한 광은 분산되는 성질이 있으므로 광원으로부터 미러에 도달하는 광량이 상당히 줄어드는 문제점이 있었고(제2도 참조), 각각의 액정 판넬앞에 각각의 콘덴서 렌즈를 사용하게 됨으로써 광 손실을 증가시키는 원인이 되었다.

이 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 광의 손실을 최대한으로 억제하기 위해 구조를 간소화하고, 광의 손실을 보상하기 위해 두개의 광원을 사용한 액정 투사장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 휘도를 개선하기 위한 두개의 광원과, 상기 각각의 광원에 가깝게 구성하여 상기 각각의 광원에서 발생한 광의 손실을 최대한으로 줄임으로써 광의 손실을 억제하고 광을 집속시키는 프레넬 렌즈와, 상기 프레넬 렌즈를 통하여 집속된 두개의 광축을 평행하게 굴절시키는 프리즘과, 상기 프리즘을 통하여 굴절된 광을 집속시키는 콘덴서 렌즈와, 상기 콘덴서 렌즈를 통하여 집속된 광중 적색과 녹색 및 청색으로 분광하고 합성하는 광학 필터와, 상기 광학 필터에서 필터링 된 광성분을 일정 방향으로 반사시키는 미러와, 상기 광학 필터에서 필터링 된 광 성분의 상을 형성하는 액정 판넬과, 상기 광학 필터를 통하여 필터링 된 광을 확대 투사하는 투사 렌즈를 구비하여 된 액정 투사장치에 있다.

이하, 이 발명에 따른 액정 투사장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 이 발명에 따른 액정 투사장치의 일실시예를 나타내는 구성도이고, 제4도는 제3도의 부분 구성도이며, 제5도는 제3도에 의한 광 손실 영역을 나타내는 구성도이다.

제3도를 보면, 두개의 광원(12,14)에서 발생한 광이 적절한 방향으로 향하도록 구성하고, 광원(12,14)으로부터 발생한 광의 손실을 최대한 억제하기 위해 각각의 광원(12,14)에 밀착시켜 프레넬렌즈(70,72)를 설치한다(제5도 참조). 프레넬 렌즈(70,72)는 광원(12,14)으로부터 발생한 광을 집속시켜 프리즈(80)에 인가한다. 프리즘(80)은 프레넬 렌즈(70,72)에서 집속된 광을 일정한 방향으로 굴절시킨다.

프리즘(80)에 의한 굴절각을 계산하는 방법을 설명하면 하기의 공식과 같다.

N1×Sinθ1 = N2×Sinθ4

N2×Sinθ2 = N1×Sinθ3 여기서, N1은 공기의 굴절율, N2는 프리즘의 굴절율, θ1은 공기에서 프리즘으로의 입사각, θ2는 굴절각, θ3은 프리즘에서 공기로의 굴절각, θ4는 프리즘에서 공기로의 입사각을 나타낸다(제4도 참조).

프리즘(80)에 의해 일정 방향으로 굴절된 광은 제4콘덴서 렌즈(46)에 의해 집속되고, 집속된 광은 제1광학 필터(20)에 인가되어 광 성분중 적색(R) 성분은 굴절되고 나머지 광(G,B) 성분은 투과된다.

굴절된 광(R) 성분은 제2미러(32)에 인가되어 일정 방향으로 반사되고, 반사된 광(R)은 제1액정 판넬(50)에 인가되어 적색(R) 성분의 상이 형성된다. 이 후, 광(R) 성분은 제2광학 필터(22)에 인가된다.

또한, 제1광학 필터(20)에 의해 투과된 나머지 광(G,B) 성분은 제3광학 필터(24)에 인가되어 청색(B) 성분은 굴절되고 나머지 광(G) 성분은 투과된다.

굴절된 광(B) 성분은 제2액정 판넬(52)에 인가되어 청색(B) 성분의 상이 형성되고, 이 광(B) 성분은 제2광학 필터(22)에 인가되어 제1액정 판넬(50)로부터 인가된 적색(R) 성분과 결합된다. 이 후, 결합된 광(R,B) 성분은 제4광학 필터(26)에 인가된다.

또한, 제3광학 필터(24)에 의해 투과된 나머지 광(G) 성분은 제3액정 판넬(54)에 의해 녹색(G) 성분의 상이 형성되고, 이 광(G) 성분은 제3미러(34)에 의해 일정 방향으로 반사되며, 반사된 광(G)은 제4광학 필터(26)에 인가되어 제2광학 필터(22)로부터 인가된 광(R,B)과 결합된다. 결합된 광(R,G,B)은 투사 렌즈(60)에 인가되어 확대 투사된다.

이상에서와 같이 이 발명에 따른 액정 투사 장치에 의하면, 두개의 광원을 사용함으로써 광의 손실을 보상하고, 구성 소자를 간소화함으로써 광의 손실을 최대한으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims

휘도를 개선하기 위한 두개의 광원(12,14)과, 상기 각각의 광원(12,14)에 가깝게 구성하여 상기 각각의 광원(12,14)에서 발생한 광의 손실을 최대한으로 줄임으로써 광의 손실을 억제하고 광을 집속시키는 각각의 프레넬 렌즈(70,72)와, 상기 각각의 프레넬 렌즈(70,72)를 통하여 집속된 두개의 광축을 평행하게 굴절시키는 프리즘(80)과, 상기 프리즘(80)을 통하여 굴절된 광을 집속시키는 콘덴서 렌즈(46)와, 상기 콘덴서 렌즈(46)를 통하여 집속된 광중 적색과 녹색 및 청색으로 분광하고 합성하는 광학 필터(20,22,24,26)와, 상기 광학 필터(20,22,24)에서 필터링 된 광 성분을 일정 방향으로 반사시키는 미러(30,32,34)와, 상기 광학 필터(20,22,24)에서 필터링 된 광 성분의 상을 형성하는 액정 판넬(50,52,54)과, 상기 광학 필터(26)를 통하여 필터링 된 광을 확대 투사하는 투사 렌즈(60)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 액정 투사장치.