KR100601674B1 - 화상 표시 장치 및 이를 채용한 프로젝션 ｔｖ 세트 - Google Patents

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Abstract

화상 표시 장치 및 이를 채용한 프로젝션 TV 세트가 개시되어 있다.
이 개시된 화상 표시 장치는, 광원과, 광원에서 조사된 빔을 칼라에 따라 분리하는 칼라분리기와, 칼라분리기를 통과한 빔을 정형하는 인티그레이터와, 입사빔을 입력된 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자와, 상기 광원에서 조사된 빔을 디스플레이 소자에 입사시키고 디스플레이 소자에서 반사된 빔을 통과시키는 콘뎅싱 소자와, 상기 광원에 조사된 빔을 상방으로 꺽어 주기 위한 적어도 하나의 광경로변환기를 구비한 조명계; 상기 조명계에 의해 형성된 칼라 화상을 스크린으로 확대 투사키시키는 것으로, 상기 조명계가 설치된 위치와 높이가 다르게 상하 방향으로 설치된 투사계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해 스탠드형 또는 기둥형의 캐비넷에 화상 표시 장치를 용이하게 장착할 수 있고, 프로젝션 TV 세트의 디자인을 다양화할 수 있다.

Description

화상 표시 장치 및 이를 채용한 프로젝션 ＴＶ 세트{Image display apparatus and projection TV set employing the same}
도 1a는 종래의 화상 표시 장치의 개략적인 구조를 나타낸 것이다.
도 1b는 종래의 화상 표시 장치를 채용하는 프로젝션 TV 세트의 외관을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 화상 표시 장치를 채용한 프로젝션 TV 세트의 외관을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 화상 표시 장치에 사용되는 가동 미러 장치의 구조와 좌표계를 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치에 사용되는 제1 광경로변환기에 의해 빔이 상방으로 반사되는 광경로를 나타낸 것이다.
도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치에 사용되는 제1 광경로변환기에 의해 빔이 상방으로 반사되도록 하기 위한 제1 광경로변환기의 기울기를 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치에 사용되는 제2 광경로변환기에 의해 빔이 디스플레이 소자에 소정의 각도를 가지고 입사되도록 하기 위한 제2 광경로변환기와 디스플레이 소자 사이의 배치 관계를 나타낸 것이다.
도 6b, 도 6c 및 도 6d는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상 표시 장치에 사용되는 제2 광경로변환기에 입사되는 빔과 소정의 각도를 가지고 반사되도록 하기 위한 제2 광경로변환기의 기울기를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상 표시 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상 표시 장치의 다른 변형예를 나타낸 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...조명계, 103,160...광원
105,163...자외선차단 필터, 110,165...칼라분리기
112,167...인티그레이터, 120,125,170...광경로변환기
127,175...콘뎅싱 소자, 130,180...디스플레이 소자
150,190...투사계, 155...투사 렌즈군
157...반사미러
본 발명은 조명계와 투사계를 상하 방향으로 그 높이가 다르게 배치하여 스탠드형의 캐비넷에 적합하게 구조가 개선된 화상 표시 장치 및 이를 채용한 프로젝션 TV 세트에 관한 것이다.
화상 표시 장치는 고출력 램프 광원으로부터 출사된 광을 화소단위로 on-off 제어하여 칼라화상을 형성하는 디스플레이 소자의 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 빔을 칼라필터를 이용하여 R,G,B 삼색빔으로 분리하고, 각 칼라빔을 순차적으로 디스플레이 소자로 보낸다. 그리고, 이 칼라 순서에 맞게 디스플레이 소자를 동작시켜 화상을 구현하게 된다.
종래의 단판식 프로젝션 광학계는 도 1a에 도시된 바와 같이, 광원(10)과, 이 광원(10)으로부터 출사된 빔을 칼라별로 순차적으로 통과시키는 칼라휠(15)과, 칼라휠(15)을 통과한 빔을 정형하는 인티그레이터(17)와, 인티그레이터(17)를 통과한 빔을 전반사 시키는 전반사 프리즘(25)과, 전반사 프리즘(25)에서 반사된 빔을 수광하여 입력된 화상 신호에 따라 처리하여 칼라화상을 형성하는 디스플레이 소자(27)를 포함한다. 그리고, 디스플레이 소자(27)에 의해 형성된 칼라화상을 스크린을 향해 확대 투사시키는 투사계(30)가 구비된다.
상기 인티그레이터(17)와 전반사 프리즘(25) 사이의 광경로상에는 인티그레 이터(17)를 통과한 빔을 집광시키기 위한 렌즈군(20)이 배치된다.
상기 전반사 프리즘(25)은 상기 광원(10)에서 출사된 빔을 디스플레이 소자(27)쪽으로 전반사시키는 입사측 프리즘(25a)과 디스플레이 소자(27)에서 반사된 빔을 투사계(30)를 향해 투과시키는 출사측 프리즘(25b)을 포함한다.
상기 광원(10)에서 전반사 프리즘(25)까지의 조명계는 수평 구조를 가지는 것으로, 수직 방향의 높이보다는 수평 방향의 폭이 상대적으로 매우 큰 구조로 되어 있다.
도 1b는 스크린(S)이 설치된 스크린부(35)와 화상 표시 장치가 설치되는 캐비넷(40)을 포함한 TV 세트를 나타낸 것이다. 도면 부호 42는 장식장을 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같은 수평 구조의 화상 표시 장치는 도 1b에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 긴 캐비넷(40)에 설치되는데 유리하다. 종래의 화상 표시 장치는 데스크 탑 형태의 프로젝션 TV 세트에 적합한 구조를 가진다.
하지만, 소비자들은 다양한 디자인의 TV 세트를 원하고 있으며, 이에 따라 TV 세트의 외관을 변형시키기 위해서는 화상 표시 장치의 구조를 변형할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 상하 방향으로 긴 스탠드형 또는 기둥형의 캐비넷에 적합하게 수용가능하게 된 칼라 화상 장치 및 이를 채용한 프로젝션 TV 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 광원과, 광원에서 조사된 빔을 칼라에 따라 분리하는 칼라분리기와, 칼라분리기를 통과한 빔을 정형하는 인티그레이터와, 입사빔을 입력된 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자와, 상기 광원에서 조사된 빔을 디스플레이 소자에 입사시키고 디스플레이 소자에서 반사된 빔을 통과시키는 콘뎅싱 소자와, 상기 광원에 조사된 빔을 상방으로 꺽어 주기 위한 적어도 하나의 광경로변환기를 구비한 조명계; 상기 조명계에 의해 형성된 칼라 화상을 스크린으로 확대 투사시키는 것으로, 상기 조명계가 설치된 위치와 높이가 다르게 상하 방향으로 설치된 투사계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 광경로변환기는, 상하 방향으로 긴 스탠드형의 캐비넷에 수용되기에 적합하도록 상기 광원에서 출사된 빔을 상방으로 꺽어 주기 위한 제1 광경로 변환기와, 빔이 디스플레이 소자에 최적의 각도를 가지고 입사되도록 광경로를 변환해 주기 위한 제2 광경로 변환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 제1 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ1라고 할 때, θ1은 0보다 크고, 90도보다 작은 각을 가지는 것이 바람직하다.
상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 제2 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ2라고 할 때, 상기 제2 광경로변환기에서 반사되는 빔이 Z축에 대해 α각도를 가지고 나가도록 하기 위해 제2 광경로변환 기는 다음의 조건식을 만족하도록 배치되는 것이 바람직하다.
(조건식)
Figure 112004019791555-pat00001
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 빔을 지면에 대해 수직하게 출사시키는 광원과, 광원에서 조사된 빔을 칼라에 따라 분리하는 칼라분리기와, 칼라분리기를 통과한 빔을 정형하는 인티그레이터와, 입사빔을 입력된 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자와, 상기 광원에서 조사된 빔을 디스플레이 소자에 입사시키고 디스플레이 소자에서 반사된 빔을 통과시키는 콘뎅싱 소자와, 상기 광원에 조사된 빔을 상방 또는 하방으로 꺽어 주기 위한 적어도 하나의 광경로변환기를 구비한 조명계; 상기 조명계에 의해 형성된 칼라 화상을 스크린으로 확대 투사시키는 것으로, 상기 조명계가 설치된 위치와 높이가 다르게 상하 방향으로 설치된 투사계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 상기 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ라고 할 때, 상기 광경로변환기는 광원에서 출사된 빔을 상기 콘뎅싱 소자를 향해 Z축에 대해 α각도를 가지고 입사되도록 하기 위해 다음의 조건식을 만족시키도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
(조건식)
Figure 112004019791555-pat00002
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프로젝션 TV 세트는, 스크린이 구비된 스크린부와, 화상 표시 장치가 구비된 캐비넷을 포함하는 프로젝션 TV 세트에 있어서, 상하 방향으로 길게 배치된 화상 표시 장치가 상기 캐비넷에 설치되어, 캐비넷의 폭이 상기 스크린부의 폭보다 작고, 캐비넷이 기둥형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 표시 장치 및 이를 채용한 프로젝션 TV 세트에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 화상 표시 장치가 채용된 프로젝션 TV 세트가 도 2에 도시되어 있으며, 이 TV 세트는 스크린(S)이 구비된 스크린부(90)와 스크린부(90)의 하부에 있는 상하 방향으로 긴 스탠드형 또는 기둥형의 캐비넷(95)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 표시 장치는 도 3을 참조하면 빔을 조사 및 칼라 화상을 형성하는 조명계(100)와 칼라 화상을 스크린을 향해 확대 투사시키는 투사계(150)가 서로 다른 높이에 배치되고, 상하 방향으로 길게 배치된다.
상기 캐비넷(95)에 조명계(100)와 투사계(150)가 구비된다. 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 스탠드형의 캐비넷(95)에 적합하게 조명계(100)와 투사계(150)의 배치 구조가 개선된 것을 특징으로 한다,
본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 표시 장치가 도 3에 도시되어 있다.
상기 조명계(100)는 빔을 조사하는 광원(103)과, 광원(103)에서 조사된 빔을 칼라별로 분리하는 칼라분리기(110)와, 상기 칼라분리기(110)를 통과한 칼라빔을 입력된 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자(130)를 구비 한다. 또한, 조명계를 상하 방향으로 길게 배열시키기 위해 광원(103)에서 조사된 빔을 상방으로 꺽어주기 위한 적어도 하나의 광경로 변환기를 구비한다. 상기 투사계(150)는 디스플레이 소자(130)에서 형성된 칼라 화상을 상기 스크린(S)에 확대 투사시킨다.
상기 칼라분리기(110)와 디스플레이 소자(130) 사이에 배치된 것으로 입사빔을 제1방향으로 경로를 변환시키는 제1 광경로변환기(120)와, 상기 제1 광경로변환기(120)에서 반사된 빔을 제2방향으로 경로를 변환시키는 제2 광경로변환기(125)와, 상기 제2 광경로변환기(125)에서 반사된 빔을 상기 디스플레이 소자(130)를 향하도록 하고, 상기 디스플레이 소자(130)에서 반사된 빔을 투사계(150)로 향하도록 하는 콘뎅싱 소자(127)가 구비된다.
상기 광원(103)은 캐비넷(95)의 하부에 광축이 바닥면과 평행하도록 배치된다. 광원(103)에서 출사되어 바닥면과 평행하게 진행하는 빔이 상기 제1 광경로변환기(120)에서 반사되어 상방으로 향하게 된다. 또한, 상기 제2 광경로변환기(125)는 상기 제1 광경로변환기(120)에서 반사된 빔이 상기 콘뎅싱 소자(127)로 향하도록 한다.
상기 칼라분리기(110)로는 예를 들어 칼라휠이 사용될 수 있다.
상기 광원(103)과 칼라분리기(110) 사이의 광경로 상에 자외선 차단 필터(105)가 구비되고, 칼라분리기(110)와 제1 광경로변환기(120) 사이에 광원(103)에서 출사된 빔을 정형하기 위한 인티그레이터(112)가 구비된다. 인티그레이터(112)는 빔이 상기 디스플레이 소자(130)의 형태에 대응되는 단면을 가지도 록 정형해준다.
상기 인티그레이터(112)와 콘뎅싱 소자(127) 사이의 광경로 상에는 빔을 집광시키기 위한 렌즈들이 배치된다. 예를 들어, 인티그레이터(112)와 제1 광경로변환기(120) 사이에 제1집광렌즈(114)가, 제1 광경로변환기(120)와 제2 광경로변환기(125) 사이에 제2 및 제3 집광렌즈(115)(116)가, 제2 광경로변환기(125)와 콘뎅싱 소자(127) 사이에 제4 집광렌즈(117)가 배치된다.
상기 콘뎅싱 소자(127)는 디스플레이 소자(130)로 입사되는 빔과 디스플레이 소자(130)로부터 반사되어 나오는 빔의 경로를 다르게 하기 위한 것이다. 콘뎅싱 소자(127)는 제1 프리즘(127a)과 제2 프리즘(127b)이 마주보게 배치된 전반사 프리즘으로 구성될 수 있다. 상기 제1 프리즘(127a)은 입사 프리즘으로서 입사빔을 전반사시켜 디스플레이 소자(130)로 향하도록 하고, 제2 프리즘(127b)은 출사 프리즘으로서 디스플레이 소자(130)에서 반사된 빔을 투과시켜 투사계(150)로 향하도록 한다. 또는, 상기 콘뎅싱 소자(127)는 제2 광경로 변환기(125)로부터 입사되는 빔을 디스플레이 소자(130)로 집속시켜 주기 위한 오목 거울 또는 렌즈를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 소자(130)는 반사형 액정 표시 소자나 가동 미러 장치(DMD; Deformable Micromirror Device)인 것이 바람직하다.
투사계(150)는 칼라 화상을 스크린을 향하도록 해주는 투사 렌즈군(155)과 빔 경로를 적당하게 전환하기 위한 반사 미러(157)를 포함한다.
상기 실시예에서는 화상 표시 장치가 스탠드형의 캐비넷에 수용되기에 적합하도록 광원에서 출사된 빔을 상방으로 꺽어 주기 위한 제1 광경로 변환기(120)와 빔이 디스플레이 소자(130)에 최적의 각도를 가지고 입사되도록 해 주기 위한 제2 광경로 변환기(125)가 마련된다.
도 4에 도시된 바와 같이 광원(103)에서 출사된 빔을 상방으로 보내기 위해 제1 광경로변환기(120)는 다음과 같은 각도를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다. 디스플레이 소자(130)로 사용되는 가동 미러 장치는 복수 개의 마이크로미러(130a)들이 2차원적으로 배열되고, 마이크로미러(130a)마다 독립적으로 회동 가능하게 되어 있다. 마이크로미러(130a)의 회동 방향에 따라 입사빔이 투사계(150)쪽을 향해 진행하거나 투사계(150)쪽을 벗어나 진행하게 되어, 결국 마이크로미러 단위로 on-off 된다.
여기서, 가동 미러 장치(130)에 수직인 방향을 X축, 가동 미러 장치(130)의 좌우 방향을 Y축, 가동 미러 장치의 상하 방향을 Z축으로 가정한다. 이러한 가정에 의한 좌표계를 도 3에도 적용한다.
먼저, 도 5a를 참조하면 제1 광경로변환기(120)에서 반사된 빔이 상방으로 향하도록 하기 위해, 제1 광경로변환기(120)에서 반사된 빔이 있어야 하는 영역이 X축의 상부 영역이 되어야 한다. 도 5a에서는 설명의 편의상 광원(103)에서 제1 광경로변환기(120)까지의 경로 상에 구비된 일부 광학 소자들만을 도시하였다.
이러한 조건을 만족시키기 위해, Z축에 대해 제1 광경로변환기(120)의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ1라고 할 때, θ1은 0보다 크고, 90도보다 작은 각을 가진 다. 도 5b를 참조하면, 제1 광경로변환기(120)가 X축에 평행하게 놓일 때 θ1의 최소값(θ1min=0°)을 가지며, 제1 광경로변환기(120)가 Z축에 평행하게 놓일 때 θ1 의 최대값(θ1max=90°)을 가진다. 광원(103)에서 출사된 빔을 상방으로 보내기 위한 제1 광경로변환기(120)의 위치를 θ1으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112004019791555-pat00003
다음, 제2 광경로변환기(125)에서 반사된 빔은 상기 콘뎅싱 소자(130)를 향해 Z축에 대해 소정의 α각도를 가지고 입사되는 것이 바람직하다고 할 때, 이 입사각을 만족시키기 위해 제2 광경로변환기(125)의 기울기 각도를 구하면 다음과 같다. 상기 제1 광경로변환기(120)에서 입사빔을 상방으로 반사시켰으므로 제2 광경로변환기(125)로 들어오는 입사빔이 있을 수 있는 영역은 도 6a에 도시된 바와 같이 X-Y 평면의 하부 공간이다.
여기서, 제2 광경로변환기(125)에서 출사되어 나가는 빔이 Z축에 대해 α각도를 가지도록 하는 제2 광경로변환기(125)의 기울기로서, Z축과 제2 광경로변환기(125)의 법선 사이의 각도를 θ2라고 한다.
도 6b는 제2 광경로변환기(125)에 입사되는 빔이 (-)Y축으로 입사되는 경우를 나타낸 것으로, 이 때의 θ2는 (45+α/2)도이다. 도 6c는 제2 광경로변환기(125)에 입사되는 빔이 Z축에 대해 평행하게 입사되는 경우를 나타낸 것으로, 이 때의 θ2는 (90+α/2)도이다.
도 6d는 제2 광경로변환기(125)에 입사되는 빔이 (+)Y축으로 입사되는 경우를 나타낸 것으로, 이 때의 θ2는 (45-α/2)도이다.
도 6b, 도 6c 및 도 6d를 고려하면, 상기 제2 광경로변환기(125)에서 반사되어 나가는 빔이 Z축에 대해 α각도를 가지고 나가도록 하기 위해 제2 광경로변환기(125)는 다음의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
Figure 112004019791555-pat00004
예를 들어, 디스플레이 소자(130)가 가동 미러 장치일 때 제2 광경로변환기(125)에서 반사된 빔은 콘뎅싱 소자(127)에 대해 Z축을 기준으로 45도 각도로 입사되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 수학식 2를 이용하면 θ2가 다음의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
Figure 112004019791555-pat00005
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 화상 표시 장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 화상 표시 장치의 바닥면에 대해 수직 방향으로 빔을 조사하는 광원(160)과, 광원(160)에서 조사된 빔을 칼라별로 분리하는 칼라분리기(165)와, 칼라분리기(165)에서 분리된 칼라빔을 입력된 화상 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자(180)를 구비하는 조명계(150)와, 조명계(150)에 의해 형성된 칼라 화상을 스크린을 향해 확대 투사시키는 투사계(190)를 포함한다.
그리고, 상기 광원(160)에서 출사된 빔을 상기 디스플레이 소자(180)를 향해 소정 각도로 입사되도록 빔의 경로를 변환시키는 광경로변환기(170)를 구비한다. 상기 광원(160)과 칼라분리기(165) 사이의 광경로상에는 자외선을 흡수하기 위한 자외선 필터(163)가 구비되고, 칼라분리기(165)와 광경로변환기(170) 사이의 광경로 상에는 입사빔을 정형하기 위한 인티그레이터(167)와, 인티그레이터(167)를 통과한 빔을 집광시키기 위한 집광 렌즈군(169)이 구비된다.
상기 칼라분리기(165)로는 칼라휠이 사용될 수 있다.
상기 광경로변환기(170)와 디스플레이 소자(180) 사이의 광경로 상에는 광경로변환기(170)로부터 입사되는 빔을 디스플레이 소자(180)로 입사시키고, 디스플레이 소자(180)로부터 반사되는 빔을 투사계(190)로 보내는 콘뎅싱 소자(175)를 구비한다.
제2 실시예에서는, 상기 광원(160)으로부터 출사된 빔을 디스플레이 소자(180)로 향하도록 광경로를 변환시키는 광경로변환기(170)가 하나 구비되어 조명계(150)와 투사계(190)가 다른 높이에 배치되는 구조를 갖는다. 여기서, 디스플레이 소자(180)에 수직인 방향을 X축, 디스플레이 소자(180)의 좌우 방향을 Y축, 디스플레이 소자(180)의 상하 방향을 Z축으로 가정한다.
상기 광경로변환기(170)는 광원(160)에서 출사된 빔을 상기 콘뎅싱 소자(175)를 향해 Z축에 대해 α각도를 가지고 입사되도록 한다. 상기 광원(160)에 서는 바닥면에 대해 수직한 방향 즉, Z축에 대해 평행한 방향으로 출사된다. 또한, 광원(160)에서 출사된 빔이 상기 광경로변환기(170)에 의해 Z축에 대해 소정의 α각을 가지고 상방으로 반사된다. 여기서 상기 광경로변환기(170)가 Z축과 광경로변환기(170)의 법선이 이루는 각을 θ라고 할 때, θ는 (90+α/2)를 가진다. 이 각도에서 공차를 고려하여 θ는 다음의 조건식을 만족시키는 것이 바람직하다.
Figure 112004019791555-pat00006
예를 들어, 디스플레이 소자가 가동 미러 장치일 때 상기 광경로변환기(170)에서 반사된 빔은 콘뎅싱 소자(175)에 대해 Z축을 기준으로 45도 각도로 입사되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 수학식 4를 이용하면 θ가 다음의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
Figure 112004019791555-pat00007
다음, 제2 실시예에 따른 화상 표시 장치에서 광경로변환기를 이용하여 광원으로부터 출사된 빔을 하방으로 꺽어주는 구조가 가능하다.
도 8은 도 7과 비교할 때, 구성 요소는 동일하며 광경로변환기(170)에 의해 빔의 진행 경로를 하방으로 바꾸는 것에 차이가 있다. 도 8을 참조하면, 콘뎅싱 소자(175)와 디스플레이 소자(180)가 상기 광경로변환기(170)보다 아래쪽에 배치된다. 이때, 광경로변환기(170)로부터 반사된 빔이 디스플레이 소자(180)에 대해 Z축 을 기준으로 135도를 가지고 입사되는 것이 바람직하다.
상기 수학식 4를 이용하여 상기 광원(160)에서 출사된 빔을 하방으로 꺽어주기 위해, 광경로변환기(170)의 법선과 Z축이 이루는 각도는 다음과 같은 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Figure 112004019791555-pat00008
이와 같이 광원(160)에서 출사된 빔이 바닥면에 대해 수직하게 진행되도록 하고, 광의 경로를 상방 또는 하방으로 꺽어주는 광경로변환기(170)를 이용하여 화상 표시 장치의 외관을 다양하게 연출할 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 조명계와 투사계가 수용되는 캐비넷을 세로 방향으로 길게 만들 수 있고, 이에 따라 화상 표시 장치의 외관을 기존과 다르게 구성하는 것이 가능해진다. 다시 말하면, 도 2에 도시된 바와 같은 프로젝션 TV 세트의 스탠드형(또는 기둥형) 캐비넷에 조명계와 투사계를 용이하게 장착할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 화상 표시 장치는 빔을 조사하는 조명계와 투사계가 상하 수직방향으로 길게 배열되는 구조를 가지고 있어, 상하방향으로 길게 형성된 스탠드형 또는 기둥형의 캐비넷에 용이하게 수용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 화상 표시 장치를 채용한 프로젝션 TV 세트는 그 외관을 스탠드형으로 제조하는 것이 가능하며, 이와 같이 프로젝션 TV 세트의 디자인을 다양하게 연출할 수 있어 소비자의 다양한 욕구를 만족시키는데 기여할 수 있다.

Claims (11)

  1. 광원과, 광원에서 조사된 빔을 칼라에 따라 분리하는 칼라분리기와, 칼라분리기를 통과한 빔을 정형하는 인티그레이터와, 입사빔을 입력된 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자와, 상기 광원에서 조사된 빔을 디스플레이 소자에 입사시키고 디스플레이 소자에서 반사된 빔을 통과시키는 콘뎅싱 소자와, 상기 광원에서 조사된 빔의 경로를 변환하기 위한 제1 및 제2 광경로변환기를 구비한 조명계;
    상기 조명계에 의해 형성된 칼라 화상을 스크린으로 확대 투사시키는 것으로, 상기 조명계가 설치된 위치와 높이가 다르게 상하 방향으로 설치된 투사계;를 포함하고,
    상기 제1 광경로 변환기는, 상하 방향으로 긴 스탠드형의 캐비넷에 수용되기에 적합하도록 상기 광원에서 출사된 빔을 상방으로 꺽어 주고,
    상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 제1 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ1라고 하고, 상기 Z축에 대해 제2 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ2라고 할 때, θ1은 0보다 크고, 90도보다 작은 각을 가지며, 상기 제2 광경로변환기에서 반사되는 빔이 Z축에 대해 α각도를 가지고 나가도록 하기 위해 제2 광경로변환기는 다음의 조건식을 만족하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
    (조건식)
    Figure 112006021441899-pat00026
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 빔을 지면에 대해 수평으로 출사시키는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자가 가동 미러 장치이고, 상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 제2 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ2라고 할 때, 상기 제2 광경로변환기에서 반사된 빔이 상기 Z축을 기준으로 45도 각도를 가지고 상기 디스플레이 소자에 입사되도록 상기 제2 광경로변환기가 다음의 조건식을 만족시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
    (조건식)
    Figure 112006021441899-pat00010
  7. 빔을 지면에 대해 수직하게 출사시키는 광원과, 광원에서 조사된 빔을 칼라에 따라 분리하는 칼라분리기와, 칼라분리기를 통과한 빔을 정형하는 인티그레이터와, 입사빔을 입력된 신호에 따라 처리하여 칼라 화상을 형성하는 디스플레이 소자와, 상기 광원에서 조사된 빔을 디스플레이 소자에 입사시키고 디스플레이 소자에서 반사된 빔을 통과시키는 콘뎅싱 소자와, 상기 광원에 조사된 빔을 상방 또는 하방으로 꺽어 주기 위한 적어도 하나의 광경로변환기를 구비한 조명계;
    상기 조명계에 의해 형성된 칼라 화상을 스크린으로 확대 투사시키는 것으로, 상기 조명계가 설치된 위치와 높이가 다르게 상하 방향으로 설치된 투사계;를 포함하고,
    상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 상기 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ라고 할 때, 상기 광경로변환기는 광원에서 출사된 빔을 상기 콘뎅싱 소자를 향해 Z축에 대해 α각도를 가지고 입사되도록 하기 위해 다음의 조건식을 만족시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
    (조건식)
    Figure 112006021441899-pat00011
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 디스플레이 소자가 가동 미러 장치이고, 상기 디스플레이 소자의 상하 방향을 Z축이라고 하고, 상기 Z축에 대해 광경로변환기의 법선과 Z축 사이의 각도를 θ라고 할 때, 상기 광경로변환기에서 반사된 빔이 상기 Z축을 기준으로 45도 각도를 가지고 상기 디스플레이 소자에 입사되도록 상기 광경로변환기가 다음의 조건식을 만족시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
    (조건식)
    Figure 112006021441899-pat00012
  10. 스크린이 구비된 스크린부와, 화상 표시 장치가 구비된 캐비넷을 포함하는 프로젝션 TV 세트에 있어서,
    제1항, 제2항, 제7항 또는 제 9항 중 어느 한 항에 따른 화상 표시 장치가 상기 캐비넷에 설치되어, 캐비넷의 폭이 상기 스크린부의 폭보다 작고, 캐비넷이 상하방향으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 TV 세트.
  11. 스크린이 구비된 스크린부와, 화상 표시 장치가 구비된 캐비넷을 포함하는 프로젝션 TV 세트에 있어서,
    제 6항에 따른 화상 표시 장치가 상기 캐비넷에 설치되어, 캐비넷의 폭이 상기 스크린부의 폭보다 작고, 캐비넷이 기둥형으로 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 TV 세트.
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