KR0178747B1 - 고광량 1판넬방식의 액정프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1매의 액정판넬을 사용하는 프로젝트에 관한 것으로, 칼라필터를 사용하지않고 이색성미러(dichroic mirror)를 사용하여 광원으로부터 인가되는 백색광을 삼원색으로 분리하고, 분리된 삼원색을 반사미러를 사용하여 일정한 각도로 액정판넬에 입사하도록 하여 기존의 3판넬방식과 같은 높은 광효율을 내며, 1매의 액정판넬을 사용함으로써 저렴한 가격으로 액정프로젝터를 제작할 수 있는 잇점을 제공한다.

Description

고광량 1판넬방식의 액정프로젝터

제1도는 종래의 1판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도.

제2도는 종래의 3판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 칼라필터가 없는 1판넬 방식의 액정프로젝터의 광학적 구성도.

제4도는 제3도의 A부분만을 도시한 것으로, 액정판넬(37)의 화소가 마이크로렌즈(35)에 대응하는 배열방식을 설명하기 위한 개념도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 광원 17 : 투사렌즈

31, 33 : 색분리필터 32, 34 : 반사미러

35 : 마이크로렌즈 37 : 액정판넬

본 발명은 1매의 액정판넬을 사용하는 프로젝터에 관한 것으로, 특히 이색성미러(dichroic mirror)를 사용하여 백색광을 삼원색으로 분리하고, 분리된 삼원색을 반사미러를 사용하여 일정한 각도로 액정판넬에 입사하도록 하여 밝은 화면을 구현할 수 있는 고광량 1판넬 액정프로젝터에 관한 것이다.

일반적으로 액정프로젝터란 전압(영상신호)을 인가하는 정도에 따라 광학적 성질이 변하는 액정판넬의 전기적, 광학적 변환효과를 이용하여 영상을 화면에 표시하는 시스템으로, 1판넬방식과 2판넬방식 및 3판넬방식이 있다.

제1도는 종래의 1판넬방식 액정프로젝터의 광학적 구성도이다. 도시된 바와같이, 광원(11)으로부터의 빛은 칼라필터(13)를 통과하여 색신호(R, G, B)용 액정판넬(15)로 인가된다. 이 색신호용 액정판넬(15)에 의해 소정광량의 빛이 통과되어 투사렌즈(17)를 통해 스크린에 투사된다. 이와 같은 1판넬방식 액정프로젝터는 부품갯수가 적으므로 소형이고 가격이 저렴하며 조립성이 용이한 장점이 있는 반면, R, G, B 화소의 조합으로 이루어진 색신호용 액정판넬만을 사용하므로 해상도가 떨어지고, 광효율이 낮아 화면의 밝기가 어두운 단점이 있었다.

제2도는 종래의 3판넬방식 액정프로젝터의 광학적 구성도로서, 액정판넬을 3매(R, G, B 신호용) 사용하여 해상도를 높인 것이다. 도시된 바와같이, 광원(11)으로부터의 빛은 색분리필터(21)로 입력된다. 색분리필터(21)는 색을 분리하는데, R성분은 반사시켜 반사미러(23)를 통해 R신호용 액정판넬(24)로 입력되도록 하고, G, B성분은 투과시켜 다른 색분리필터(22)로 입력되도록 한다. 색분리필터(22)에서 반사된 B성분은 ,B신호용 액정판넬(25)로 입력되도록 하고, 색분리필터(22)에서 토과된 G성분은 G신호용 액정판넬(26)로 입력된다. R신호용 액정판넥(24)과 B신호용 액정판넬(25)을 거친 및은 색합성필터(28)로 입력된다. 색합성필터(28)는 R성분의 빛은 투과시키고 B성분의 빛은 반사시켜 다른 색합성필터(29)로 인가한다. 아울러, G신호용 액정판넬(26)을 거친 빛은 반사미러(27)에서 반사된 후 색합성필터(29)로 인가된다. 그러므로, 색합성필터(29)는 R, B 성분의 빛은 투과시키고 G성분의 빛은 반사시켜 투사렌즈(17)로 입력하고, 입력된 빛은 투사렌즈(17)에 의해 스크린에 투사된다. 이와 같은 3판넬방식 액정프로젝터는 액정판넬을 3매(R, G, B 신호용) 사용하므로 화질이 우수하고, 각 부품에서의 빛 투과율이 1판넬방식보다 비교적 높으므로 영상의 밝기가 약간 밝은 장점이 있었다. 그러나, 부품의 갯수가 많으므로 구조적으로 복잡함은 물론, 가격이 비싸지는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 1판넬방식의 액정프로젝터를 칼라필터를 사용하지 않고 색분리필터의 용도로 이색성 미러(Dichroic Mirror)를 두 개 사용하여 백색광을 R, G, B로 분리하고, 분리된 삼원색을 반사미러를 이용하여 일정한 각도로 액정판넬에 입사하도록 하여 밝은 화면을 구현하며 저렴한 가격으로 제작할 수 있는 고광량 1판넬 방식의 액정프로젝터를 제공함에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 광원으로부터 인가되는 백색광을 1매의 액정판넬에 투과시키고, 액정판넬로부터 얻어진 칼라영상을 투사렌즈를 통해 스크린상에 투사하는 액정프로젝터에 있어서, 상기 광원으로부터 인가되는 백색광을 R, G, B성분의 색신호로 분리하고, 분리된 R, G, B성분의 색신호를 소정 각도로 반사하여 상기 액정판넬에 투사하는 반사수단 및 상기 반사수단과 상기 액정판넬 사이에 구성되고, 상기 반사수단으로부터 각기 다른 각도로 인가되는 R, G, B성분 색신호를 통과시켜 상기 액정판넬의 해당 R, G, B화소에 대응하도록 하는 마이크로렌즈를 포함하는 고광량 1판넬방식의 액정프로젝터에 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하겠다.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 칼라필터가 없는 1판넬방식의 액정프로젝터의 광학적 구성도이며, 제4도는 제3도의 A부분만을 도시한 것으로, 액정판넬(37)의 R, G, B화소가 마이크로렌즈(35)에 대응하는 배열방식을 설명하기 위한 개념도이다. 제3도 및 제4도를 참조하여 본 발명의 1판넬방식의 액정프로젝터를 상세히 설명하겠다.

제3도에서, 광원(11)으로부터의 빛은 색분리필터(31)로 인가된다. 색분리필터(31)는 색을 분리하는데, R성분은 반사하고, 나머지 G, B성분은 투사한다. 먼저, R성분은 반사미러(32)에 의하여 일정한 각도로 반사되어 마이크로렌즈(35)의 배열판에 입사된다. 또한, 토과된 G, B성분은 다른 색분리필터(33)로 인가된다. 색분리필터(33)는 G성분은 투과하고, 나머지 B성분은 반사미러(34)에 의해 일정한 각도로 반사되어 마이크로렌즈(35)의 배열판에 입사된다. 또한, 색분리필터(33)를 통해 투과된 G성분은 마이크로렌즈(35)의 전면에 0。각도로 입사된다. 액정판넬(37)의 전면기판에 배열되어 있는 마이크로렌즈(35)는 하나의 미소렌즈가 R, G, B의 3개의 화소에 대응하도록 되어 있다. 즉, 제4도에 도시된 바와같이, 각기 다른 각도로 입사되는 3가지의 색(R, G, B성분)이 마이크로렌즈(35)를 통과한 후 액정판넬(37)로 인가된다. 따라서, 마이크로렌즈(35)를 통과한 각 성분의 촛점 즉, R성분에 대응하는 화소에 R성분이 입사되고, G성분에 대응하는 화소에 G성분이 입사되고, B성분에 대응하는 화소에 B성분이 입사되어 맺힌다. 또한, 액정판넬(37)을 투사한 광은 각기 각도가 넓게 퍼져 있어 투사렌즈(17)에 모든광이 들어가기 힘들므로 액정판넬(37)과 투사렌즈(17) 사이에 집광렌즈(38)를 두어 입사각도를 줄인 후 투사렌즈(17)에 입사하도록 하고, 입력된 빛은 투사렌즈(17)에 의해 스크린에 투사된다.

따라서, 본 발명은 투사형 1판넬방식의 액정프로젝터를 구성하여 칼라필터를 사용하지 않고, 광원으로부터 인가되는 빛의 색분리를 이색성 미러(Dichroic Mirror)를 사용하여 색을 분리하고, 반사미러를 이용하여 소정 각도별로 각각의 색을 액정판넬에 입사하도록 하여 색합성을 구현함으로써 기존의 3판넬방식과 같은 높은 광효율을 내며, 액정판넬을 1매 사용함으로써 저렴한 가격으로 액정프로젝터를 제작할 수 있는 잇점을 제공한다.

Claims (3)

1. 광원으로부터 인가되는 백색광을 1매의 액정판넬에 투과시키고, 액정판넬로부터 얻어진 칼라영상을 투사렌즈를 통해 스크린상에 투사하는 액정프로젝터에 있어서, 상기 광원으로부터 인가되는 백색광을 R, G, B성분의 색신호로 분리하고, 분리된 R, G, B성분의 색신호를 소정 각도로 반사하여 상기 액정판넬에 투사하는 반사수단; 및 상기 반사수단과 상기 액정판넬 사이에 구성되고, 상기 반사수단으로부터 각기 다른 각도로 인가되는 R, G, B성분 색신호를 통과시켜 상기 액정판넬의 해당 R, G, B화소에 대응하도록 하는 마이크로렌즈를 포함하는 고광량 1판넬방식의 액정프로젝터.
2. 제1항에 있어서, 상기 액정판넬과 상기 투사렌즈 사이에는 상기 액정판넬로부터 인가되는 광의 입사각도를 줄이기 위한 집광렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고광량 1판넬방식의 액정프로젝터.
3. 제1항에 있어서, 상기 반사수단은 상기 백색광을 R, G, B성분의 색신호로 분리하는 색분리필터; 및 상기 색분리필터로부터 분리된 R, G, B성분의 색신호를 소정 각도로 반사하는 반사미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 고광량 1판넬방식의 액정프로젝터.