KR19990017527A - Polarization Converter of LCD Projector - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 프로젝터의 광학계에 관한 것으로서, 특히 비편광된 빛을 빛의 손실없이 하나의 선편광된 빛으로 전환하여 광효율을 2배이상 향상시킬 수 있도록 한 액정 프로젝터의 편광 변환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system of a liquid crystal projector, and more particularly, to a polarization converting apparatus of a liquid crystal projector capable of converting unpolarized light into one linearly polarized light without losing light to improve light efficiency by more than two times.

상기 본 발명은, 광원과, 상기 광원을 제 1 초점으로 하고 광원으로부터 반사되는 빛을 제 2 초점면으로 집광시키는 타원 반사경과, 제 2 초점면에서 퍼지는 빛을 평행광으로 출력시키는 칼리메이팅 렌즈와, 상기 칼리메이팅 렌즈의 전방에 위치되어 P파는 투과시키고 S파는 일측 방향으로 반사시키는 편광 분리기(PBS)와, 상기 편광 분리기에서 반사된 S파를 다시 편광 분리기를 통해 후방측으로 되반사시키는 반사 거울과, 상기 타원 반사경의 전방인 제 2 초점면에 위치되어 상기 반사 거울에서 반사된 S파를 상기 편광 분리기측으로 반사시키고 중앙부에 스톱(STOP)이 형성된 전반사 거울과, 상기 전반사 거울과 소정의 간격을 두고 전방에 위치되어 상기 전반사 거울에서 반사된 빛을 P파로 변환시켜 상기 편광 분리기로 출력시키는 γ/4 플레이트로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention includes a light source, an elliptical reflector that focuses the light reflected by the light source as the first focal point to a second focal plane, and a calibrating lens that outputs the light spread from the second focal plane as parallel light; And a polarization separator (PBS) positioned in front of the calibrating lens to transmit P waves and reflecting S waves in one direction, and a reflection mirror reflecting the S waves reflected by the polarization separator back to the rear side through the polarization separator; A total reflection mirror positioned at a second focal plane in front of the ellipsoidal reflector and reflecting the S-wave reflected from the reflection mirror toward the polarization separator and having a stop formed at the center thereof, and a predetermined distance from the total reflection mirror; It is composed of γ / 4 plate which is located in front and converts the light reflected from the total reflection mirror to P wave to output to the polarization separator The features.

Description

액정 프로젝터의 편광 변환 장치Polarization Converter of LCD Projector

본 발명은 액정 프로젝터의 광학계에 관한 것으로서, 특히 비편광된 빛을 빔 폭 및 빔 각의 변화없이 하나의 선편광된 빛으로 전환하여 광효율을 2배이상 향상시킬 수 있도록 한 액정 프로젝터의 편광 변환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system of a liquid crystal projector, and more particularly, to a polarization converting apparatus of a liquid crystal projector capable of converting unpolarized light into a single linearly polarized light without changing beam width and beam angle to improve light efficiency by more than two times. It is about.

일반적으로 액정 프로젝터는 도 1에 도시된 바와 같이 화상을 형성하는 LCD 패널(10)과, 상기 LCD 패널(10)의 후방에 위치된 광원(11)과, 상기 광원(11)의 빛이 상기 LCD 패널(10)을 투과하도록 빛을 반사하는 오목형의 반사 거울(12)과, 상기 LCD 패널(10)을 투과한 빛의 배율을 조정하여 화상을 스크린(20)에 투영하는 줌 렌즈(13)로 구성된다.In general, a liquid crystal projector includes an LCD panel 10 that forms an image as shown in FIG. 1, a light source 11 positioned behind the LCD panel 10, and light from the light source 11. A concave reflection mirror 12 that reflects light to pass through the panel 10 and a zoom lens 13 that adjusts the magnification of the light passing through the LCD panel 10 to project an image onto the screen 20 It consists of.

상기와 같이 구성된 액정 프로젝터는 LCD 패널(10)을 투과한 빛이 상기 줌 렌즈(13)를 통과하여 투사되도록 함으로써 스크린(20)에 화상이 투영되게 한다.The liquid crystal projector configured as described above allows the light transmitted through the LCD panel 10 to be projected through the zoom lens 13 so that the image is projected on the screen 20.

즉, 광원(11)에서 발생된 빛은 상기 반사 거울(12)에 의해 반사되어 화상이 형성된 상기 LCD 패널(10)을 투과하게 된다. 이때, 상기 반사 거울(12)에 의해 반사되는 광선은 직선광으로서 LCD 패널(10)의 전면을 투과하게 된다. LCD 패널(10)을 투과한 빛은 상기 줌 렌즈(13)를 통과하면서 적당한 배율로 조정된 후 스크린(20)을 향해 투사된다. 따라서, 상기 스크린(20)에는 상기 LCD 패널(10)과 동일한 화상이 투영된다.That is, the light generated by the light source 11 is reflected by the reflecting mirror 12 to pass through the LCD panel 10 in which the image is formed. In this case, the light rays reflected by the reflection mirror 12 are transmitted through the front surface of the LCD panel 10 as linear light. Light passing through the LCD panel 10 is projected toward the screen 20 after being adjusted at an appropriate magnification while passing through the zoom lens 13. Thus, the same image as the LCD panel 10 is projected onto the screen 20.

여기서, 상기와 같은 액정 프로젝터에 사용되는 LCD 패널(10)은 선편광된 빛이 입사되어 영상 정보에 따라 편광 회전이 달라져 출력되고, 이 빛이 선편광 필터에 의하여 투과되는 빛의 양을 달리함으로써 영상 화면을 출력하게 된다.Here, the LCD panel 10 used in the liquid crystal projector as described above is linearly polarized light is incident and the polarization rotation is output according to the image information is output, the image screen by changing the amount of light transmitted by the linear polarization filter Will print

따라서, 상기한 액정 프로젝터는 임의 편광을 갖는 빛을 하나의 선편광을 갖는 빛으로 만들어 주어야 하는데, 일반적으로 편광판을 사용하고, 이 편광판은 다른 성분의 빛을 흡수하므로써 편광 빛을 만드는 방법으로 동작되지만, 이때에 60%의 빛손실이 발생하게 된다.Therefore, the above-described liquid crystal projector should make light having arbitrary polarization into light having one linear polarization. Generally, a polarizing plate is used, and the polarizing plate is operated by a method of making polarized light by absorbing light of other components. At this time, 60% of light loss occurs.

한편, 상기와 같은 액정 프로젝터는 작은 화면을 대화면으로 확대 투사하는 것이기 때문에 대화면의 영상을 밝게 보기 위해서는 광학계의 광효율을 높여 주는 것이 주요 기술 과제가 되고 있다.On the other hand, since the liquid crystal projector as described above is to enlarge and project a small screen to a large screen, to increase the light efficiency of the optical system has become a major technical problem in order to brighten the image of the large screen.

이와 같은 문제를 해결하는 광학적 수단의 하나가 편광 변환 장치의 도입이다. 상기 편광 변환 소자의 기본적 구성은 편광 변환기(PBS-Polarizing Beam Splitter), 선편광 90도 변환 소자(Υ/2 플레이트의 위상차 판) 및 빛의 방향 변환 소자이다.One optical means to solve such a problem is the introduction of a polarization conversion device. The basic configuration of the polarization conversion element is a polarization converter (PBS-Polarizing Beam Splitter), a linearly polarized 90 degree conversion element (a phase difference plate of Υ / 2 plate), and a light direction conversion element.

여기서, 상기 편광 변환기(이하 'PBS'로 함)는 비편광 빛을 P파 즉, 전기장의 방향이 빛 입사면에 나란한 성분의 빛과 S파로 공간적으로 분리하는 역할을 하게 되고, 상기 선편광 90도 변환 소자는 S파는 P파로 변환시키고, P파는 S파로 변환시키는 역할을 하게 되며, 상기 방향 변환 소자는 빛의 방향을 바꾸어 공간 분리된 빛을 동일 방향으로 합성할 수 있는 역할을 하게 된다.Here, the polarization transducer (hereinafter referred to as 'PBS') serves to spatially separate unpolarized light into P waves, that is, components of light having a direction parallel to a light incident surface and S waves, and the linearly polarized light 90 degrees. The conversion element converts the S wave into the P wave, and converts the P wave into the S wave, and the direction conversion element changes the direction of the light so as to synthesize the space separated light in the same direction.

이와 같은 상기한 편광 변환 장치는 미국 특허 제 5,283,600호에 공지되어 있다.Such a polarization converting device is known from US Pat. No. 5,283,600.

상기 미국 특허에서 제시된 동작을 도 2 및 도 3을 참고하여 설명하면, 광원(11)으로부터 비편광 빛이 PBS(30)에 입사되어 P파는 투과되고 S파는 반사되어 두 개의 편광 성분으로 공간 분리되어 P파는 목표하는 영상 소자, 즉 LCD 패널로 입사되고, S파는 방향 전환 미러(35)에 의해 목표 영상 소자로 향하는 데, 그 중간 경로에 위치한 γ/2(반파장) 플레이트(40)에 의해 P파로 변환됨으로써 영상 소자에 입사되는 빛은 모두 P파가 된다.2 and 3, the non-polarized light is incident on the PBS 30, the P wave is transmitted, the S wave is reflected, and the light is separated into two polarized components. The P wave is incident on the target image element, i.e., the LCD panel, and the S wave is directed to the target image element by the turning mirror 35, which is caused by the γ / 2 (half wavelength) plate 40 located in the intermediate path thereof. The light incident on the image device by converting into waves becomes P waves.

도 2 및 도 3에서 미설명부호 45, 45'는 폴러라이저(Polarizer)이고, 47'은 애낼라이저(Analyzer)이다.In FIGS. 2 and 3, reference numerals 45 and 45 ′ are polarizers, and 47 ′ is an analyzer.

그러나, 이러한 구성은 목표물의 광축을 기준으로 서로 각을 가지고 입사될 수밖에 없는데, 상기 PBS(30)로부터 LCD 패널(10)면까지의 거리와 PBS(30)크기에 의한 각도를 갖으며, 상기 PBS(30)와 LCD 패널(10)까지의 거리가 가까운 경우 각도가 커져 이로 인한 투사 렌즈(13) 등의 광학계에서 빛손실이 발생되거나 또는 각도를 줄이기 위해서는 LCD 패널(10)까지의 거리가 커져야 한다.However, this configuration is inevitable to enter each other with respect to the optical axis of the target, the distance from the PBS 30 to the surface of the LCD panel 10 and the angle by the size of the PBS (30), the PBS If the distance between the 30 and the LCD panel 10 is close, the angle is increased, and thus, the distance to the LCD panel 10 should be increased in order to reduce light or generate light loss in the optical system such as the projection lens 13. .

또한, 상기한 미국 특허의 특징은 도 3에 도시된 바와 같은 복수개의 PBS(30') 및 방향 전환 미러(35')와 γ/2 플레이트(40')를 사용하여 하나의 선편광 빛을 평행성을 유지하며 출력할 수 있도록 하였고, 편광 변환 장치에 입사된 광이 PBS(30)가 배열된 방향으로 퍼지는 동작 특성을 갖는 것이라 할 수 있다. 따라서, 수직 대비 수평 폭의 비가 큰 와이드 화면에 대하여는 효과적으로 광효율 향상을 구현할 수 있다.In addition, the above-described U.S. patent features the parallelism of one linearly polarized light using a plurality of PBS 30 'and turning mirrors 35' and γ / 2 plate 40 'as shown in FIG. It is possible to maintain the output and the light incident on the polarization conversion device can be said to have an operating characteristic that spreads in the direction in which the PBS (30) is arranged. Therefore, the light efficiency can be effectively improved for a wide screen having a large ratio of horizontal width to vertical height.

이와 같은 미국 특허의 경우에 있어서, 광축을 중심으로 수평으로 대칭적 구성을 가지며, 이 중심 축에 대하여 좌우 방향으로 입사되는 빛은 한 편광성분의 빛은 그대로 PBS(30')에서 투과되고, 다른 편광성분의 빛은 반사되어 방향 전환 미러(35') 및 γ/2 플레이트(40')를 통해 빛 폭 만큼 편광 변화되어 출력되기 때문에 수직 및 수평의 빔 폭이 달라질 수밖에 없다.In the case of such a US patent, it has a symmetrical configuration horizontally around the optical axis, the light incident in the left and right directions with respect to the central axis is transmitted through the PBS (30 ') as the light of one polarization component as it is, Since the light of the polarization component is reflected and is polarized by the light width through the turning mirror 35 'and the γ / 2 plate 40', the beam width of the vertical and horizontal is inevitably changed.

또한, 상기한 종래의 편광 변환 장치는 LCD 패널 등 목표 지점에서의 수직 및 수평의 빔 폭을 유사하게 하기 위해서는 편광 변환 장치의 수평 방향에서 입사되는 빛의 빔 폭을 커팅하여야 하는데, 이는 광 손실을 수반하게 되는 문제점이 있다.In addition, the above-described conventional polarization converting apparatus has to cut the beam width of light incident in the horizontal direction of the polarization converting apparatus in order to make the vertical and horizontal beam widths at the target point, such as an LCD panel, to reduce the light loss. There is a problem involved.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반사 거울, 전반사거울, γ/4 플레이트를 이용하여 임의의 편광을 갖는 빛을 빔 폭 및 빔 각의 변화없이 하나의 선편광으로 변환시킴으로써 광손실을 줄여 광효율을 향상시킨 액정 프로젝터의 편광 변환 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by using a reflection mirror, a total reflection mirror, γ / 4 plate to convert the light having any polarization into one linearly polarized light without changing the beam width and beam angle An object of the present invention is to provide a polarization converting device of a liquid crystal projector which reduces light loss and improves light efficiency.

도 1은 일반적인 액정 프로젝터의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a general liquid crystal projector;

도 2 및 도 3은 종래의 액정 프로젝터의 편광 변환 장치가 도시된 도면들,2 and 3 are views illustrating a polarization conversion device of a conventional liquid crystal projector,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 액정 프로젝터의 편광 변환 장치가 도시된 도면들이다.4 and 5 are views illustrating a polarization converting apparatus of a liquid crystal projector according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

50 : 광원 55 : 타원 반사경50: light source 55: elliptical reflector

60 : 전반사 거울 60a : 스톱60: total reflection mirror 60a: stop

65 : γ/4 플레이트 70 : 칼리메이팅 렌즈65 gamma / 4 plate 70 calibrating lens

75, 75' : 편광 분리기 80, 80' : 반사 거울75, 75 ': polarization separator 80, 80': reflective mirror

85 : 집광 렌즈 90 : LCD 패널85: condenser lens 90: LCD panel

95 : 투사 렌즈95: projection lens

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 액정 프로젝터의 편광 변환 장치는, 광원과, 상기 광원을 제 1 초점으로 하고 광원으로부터 반사되는 빛을 제 2 초점면으로 집광시키는 타원 반사경과, 제 2 초점면에서 퍼지는 빛을 평행광으로 출력시키는 칼리메이팅 렌즈와, 상기 칼리메이팅 렌즈의 전방에 위치되어 P파는 투과시키고 S파는 일측 방향으로 반사시키는 편광 분리기(PBS)와, 상기 편광 분리기에서 반사된 S파를 다시 편광 분리기를 통해 후방측으로 되반사시키는 반사 거울과, 상기 타원 반사경의 전방인 제 2 초점면에 위치되어 상기 반사 거울에서 반사된 S파를 상기 편광 분리기측으로 반사시키고 중앙부에 스톱(STOP)이 형성된 전반사 거울과, 상기 전반사 거울과 소정의 간격을 두고 전방에 위치되어 상기 전반사 거울에서 반사된 빛을 P파로 변환시켜 상기 편광 분리기로 출력시키는 γ/4 플레이트로 구성된 것을 특징으로 한다.The polarization conversion device of the liquid crystal projector of the present invention for realizing the above object includes a light source, an elliptical reflector for condensing light reflected from the light source with the light source as the first focal point, and a second focal plane. A calibrating lens for outputting light spreading in parallel to the light, a polarizing separator (PBS) positioned in front of the calibrating lens to transmit P waves and reflecting S waves in one direction, and an S wave reflected from the polarizing separator The reflection mirror reflecting back to the rear side through the polarization separator and the second focal plane in front of the ellipsoidal reflector reflects the S-waves reflected from the reflection mirror to the polarization separator and has a stop formed at the center thereof. A total reflection mirror and a light beam positioned at the front of the total reflection mirror at a predetermined distance to convert the light reflected from the total reflection mirror into a P wave; Turn characterized by consisting of γ / 4 plate for outputting to said polarized light separator.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 액정 프로젝터의 편광 변환 장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 백색의 빛을 방사하는 광원(50)과, 상기 광원(50)을 제 1 초점(P1)으로하고 광원(50)으로부터 반사되는 빛을 제 2 초점면(P2)으로 집광시키는 타원 반사경(55)과, 제 2 초점면(55)에서 퍼지는 빛을 평행광으로 출력시키는 칼리메이팅(Collimating) 렌즈(70)와, 상기 칼리메이팅 렌즈(70)의 전방에 위치되어 P파는 투과시키고 S파는 일측 방향으로 반사시키는 편광 분리기(PBS)(75)와, 상기 편광 분리기(75)에서 반사된 S파를 다시 편광 분리기(75)를 통해 후방측으로 되반사시키는 반사 거울(80)과, 상기 타원 반사경(55)의 전방인 제 2 초점면(P2)에 위치되어 상기 반사 거울(80)에서 반사된 S파를 상기 편광 분리기(75)측으로 반사시키고 중앙부에 스톱(STOP)(60a)이 형성된 전반사 거울(60)과, 상기 전반사 거울(60)과 소정의 간격을 두고 전방에 위치되어 상기 전반사 거울(60)에서 반사된 빛을 P파로 변환시켜 상기 편광 분리기(75)로 출력시키는 γ/4 플레이트(65)로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the polarization converting apparatus of the liquid crystal projector according to the present invention has a light source 50 emitting white light, and the light source 50 as the first focal point P1 and the light source 50. Oval reflector 55 for condensing the light reflected from the second focal plane P2, a collimating lens 70 for outputting the light spread from the second focal plane 55 as parallel light, A polarization separator (PBS) 75 positioned in front of the calibrating lens 70 to transmit P waves and reflecting S waves in one direction, and the S waves reflected by the polarization separator 75 again to the polarization separator 75. The S-wave reflected by the reflective mirror 80 reflecting back to the rear side and the second focal plane P2 in front of the ellipsoidal reflector 55 and reflected by the reflective mirror 80 to the polarization splitter ( A total reflection mirror 60 reflecting toward 75) and having a stop 60a formed at the center thereof; Located in front of the yarn mirror 60 at a predetermined interval and composed of a γ / 4 plate 65 for converting the light reflected from the total reflection mirror 60 to P-waves to output to the polarization separator 75 .

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 편광 분리기(75)가 하나만 구비되면 반사 거울(80)도 일측면에 하나가 구비되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 편광 분리기(75')가 수평 방향의 빛을 이분토록 2개가 상호 접합되어 있으면, 상기 반사 거울(80')도 상기 편광 분리기(75')의 양측에 2개가 설치될 수 있다.Here, as shown in FIG. 4, if only one polarization separator 75 is provided, one reflection mirror 80 may also be provided on one side, or as illustrated in FIG. 5, the polarization separator 75 ′ may be disposed in a horizontal direction. When two light is bi-bonded with each other, two reflective mirrors 80 'may be provided on both sides of the polarization separator 75'.

그리고, 상기 반사 거울(80,80')은 상기 전반사 거울(60)로 되반사되는 빛이 스톱(60a)으로부터 최소화되는 위치에 포커싱되도록 상기 편광 분리기(75,75')의 측면에서 일정 각도 경사지게 위치되는 것이 바람직하다.The reflective mirrors 80 and 80 'are inclined at an angle at the side of the polarization separators 75 and 75' such that the light reflected back to the total reflection mirror 60 is focused at a position where the light reflected back from the stop 60a is minimized. It is preferred to be located.

또한, 상기 γ/4 플레이트(65)는 그 중앙부에 제 2 초점면(P2)의 빛이 통과되도록 스톱형의 홀(65a)이 형성되어 있다.In the γ / 4 plate 65, a stop hole 65a is formed at a central portion thereof so that light of the second focal plane P2 passes.

한편, 상기 편광 분리기(75,75')를 통과한 P파는 집광 렌즈(85) 통해 LCD 패널(90)에 투과된 후 투사 렌즈(95)에 입사되면서 확대되어 영상 정보를 스크린에 투영하게 되어 있다.On the other hand, the P wave passing through the polarization splitters 75 and 75 'is transmitted through the condenser lens 85 to the LCD panel 90 and then is incident on the projection lens 95 to be enlarged to project image information on the screen. .

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 액정 프로젝터의 편광 변환 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the polarization conversion device of the liquid crystal projector according to the present invention configured as described above are as follows.

타원 반사경(55)의 제 1 초점면(P1)에 위치한 광원(50)으로부터 방사되는 빛은 타원 반사경(55)에 의해 제 2 초점면(P2)에 집광되고, 이렇게 집광된 빛은 전반사 거울(60) 및 γ/4 플레이트(65)의 스톱(60a) 및 홀(65a)을 통과하여 칼리메이팅 렌즈(70)에 의하여 평행광으로 출력되면서 편광 분리기(75)에 입사된다.The light emitted from the light source 50 located in the first focal plane P1 of the ellipsoidal reflector 55 is focused on the second focal plane P2 by the ellipsoidal reflector 55, and the light thus collected is total reflection mirror ( 60 and incident through the stop 60a and the hole 65a of the γ / 4 plate 65 to the polarization separator 75 while being output as parallel light by the calibrating lens 70.

이와 같이 상기 편광 분리기(75)에 입사된 빛 중 P파는 투과되어 LCD 패널(90)로 향하게 되고, S파는 반사되어 반사 거울(80)에 의해 입사된 각과 일정 정도 다른 각으로 반사되어 다시 편광 분리기(75)내로 되반사된 후, 후방측의 칼리메이팅 렌즈(70)에 의하여 제 2 초점면(P2)에 위치한 γ/4 플레이트(65)를 통과하여 전반사 거울(60)에 입사된다.As such, the P wave of the light incident on the polarization separator 75 is transmitted and directed toward the LCD panel 90, and the S wave is reflected and reflected at an angle different from the angle incident by the reflecting mirror 80 to a certain degree, and again the polarization separator. After being reflected back into (75), it enters the total reflection mirror 60 through the gamma / 4 plate 65 located in the second focal plane P2 by the rearward calibrating lens 70.

이때, 상기 칼리메이팅 렌즈(70)를 통과한 선편광은 γ/4 플레이트(65)에 통과하며 원편광으로 변환되면서 전반사 거울(60)에 입사된다.At this time, the linearly polarized light passing through the calibrating lens 70 passes through the γ / 4 plate 65 and is converted into circularly polarized light and incident on the total reflection mirror 60.

이렇게 상기 전반사 거울(60)에 입사된 원편광은 다시 반사되어 수직한 다른 원편광의 빛으로 변화되어 전방의 γ/4 플레이트(65)를 통과하면서 P파의 빛으로 변환된다. 이 빛은 칼리메이팅 렌즈(70)에 의하여 처음 입사된 평행광과는 다른 각을 갖는 평행광이 되어 평광 분리기(75)에 투과된 후, LCD 패널(90)에 입사되게 된다.The circularly polarized light incident on the total reflection mirror 60 is thus reflected and converted into light of another vertically polarized light, which is converted into P-wave light while passing through the front γ / 4 plate 65. This light becomes parallel light having an angle different from that of the parallel light first incident by the calibrating lens 70, transmitted through the flat separator 75, and then incident on the LCD panel 90.

따라서, 광원(50)에서 임의의 편광으로 편광 분리기(75)에 입사된 빛은 모두 P파로 변환되어 하나의 선편광의 빛으로 출력되어 빛의 손실이 없기 때문에 2배이상의 광효율을 가질 수 있게 된다.Therefore, since the light incident on the polarization separator 75 with arbitrary polarization in the light source 50 is all converted into P waves and output as light of one linearly polarized light, the light efficiency can be more than doubled because there is no loss of light.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 편광 분리기(75')를 상호 접합하여 구성한 경우, 수평 방향의 빔 폭을 2분하여 동작하는 차이가 있고, 수직의 광축면에 대칭적으로 작용하면서 편광 분리기(75')의 두께를 반으로 줄일 수 있는 동시에 좌우 대칭적 빔 각을 갖기 때문에 화질의 대칭에 따른 특성을 강화할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 5, when the plurality of polarization separators 75 ′ are configured to be bonded to each other, there is a difference in operating by dividing the beam width in two directions in the horizontal direction, and polarizing while acting symmetrically on the vertical optical axis plane. Since the thickness of the separator 75 'can be reduced in half, and the beam angle is symmetrical, the characteristics according to the symmetry of the image quality can be enhanced.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 액정 프로젝터의 편광 변환 장치는 하나의 선편광을 광 손실 없이 출력하기 때문에 광효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 또한 빔 폭 및 빔 각을 줄여 광학 효율 및 색 재현성 등을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The polarization conversion device of the liquid crystal projector according to the present invention constructed and acting as described above can further improve light efficiency because it outputs one linearly polarized light without light loss, and also reduces the beam width and beam angle to reduce optical efficiency and color reproducibility. There is an advantage to improve.

Claims (4)

광원과, 상기 광원을 제 1 초점으로 하고 광원으로부터 반사되는 빛을 제 2 초점면으로 집광시키는 타원 반사경과, 제 2 초점면에서 퍼지는 빛을 평행광으로 출력시키는 칼리메이팅 렌즈와, 상기 칼리메이팅 렌즈의 전방에 위치되어 P파는 투과시키고 S파는 일측 방향으로 반사시키는 편광 분리기(PBS)와, 상기 편광 분리기에서 반사된 S파를 다시 편광 분리기를 통해 후방측으로 되반사시키는 반사 거울과, 상기 타원 반사경의 전방인 제 2 초점면에 위치되어 상기 반사 거울에서 반사된 S파를 상기 편광 분리기측으로 반사시키고 중앙부에 스톱(STOP)이 형성된 전반사 거울과, 상기 전반사 거울과 소정의 간격을 두고 전방에 위치되어 상기 전반사 거울에서 반사된 빛을 P파로 변환시켜 상기 편광 분리기로 출력시키는 γ/4 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 편광 변환 장치.A light source, an ellipsoidal reflector for condensing the light reflected from the light source to the second focal plane with the light source as the first focal point, a calibrating lens for outputting light spreading from the second focal plane as parallel light, and the calibrating lens A polarization splitter (PBS) positioned at the front of the polarizer to transmit P waves and reflecting the S waves in one direction; a reflection mirror reflecting the S waves reflected by the polarizer to the rear side again through the polarizer; A total reflection mirror positioned at a second focal plane that is forward and reflected from the reflection mirror toward the polarization separator, and having a stop formed at a central portion thereof, and positioned in front of the total reflection mirror at a predetermined interval; Characterized in that consisting of the γ / 4 plate to convert the light reflected from the total reflection mirror to P wave and output to the polarization separator Is a polarization converter of a liquid crystal projector. 제 1 항에 있어서, 상기 편광 분리기는 수평 방향의 빛을 이분토록 2개가 상호 접합되어 있고, 상기 반사 거울은 상기 편광 분리기의 양측에 2개가 설치된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 편광 변환 장치.The polarization converting apparatus of claim 1, wherein two polarizing separators are bonded to each other in two directions in a horizontal direction, and two reflecting mirrors are provided on both sides of the polarizing separator. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사 거울은 상기 전반사 거울로 되반사되는 빛이 스톱으로부터 최소화되는 위치에 포커싱되도록 상기 편광 분리기의 측면에서 일정 각도 경사지게 위치된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 편광 변환 장치.The polarization of the liquid crystal projector according to claim 1 or 2, wherein the reflection mirror is positioned at an angle inclined at the side of the polarization separator so that the light reflected back to the total reflection mirror is focused at a position where the light is minimized from the stop. Converter. 제 1 항에 있어서, 상기 γ/4 플레이트는 그 중앙부에 제 2 초점면의 빛이 통과되도록 스톱형의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 편광 변환 장치.The polarization converting apparatus of claim 1, wherein the gamma / 4 plate has a stop hole formed at a central portion thereof to allow light of a second focal plane to pass therethrough.
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