KR20010017403A - 액정투사장치용 조명계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원에서 출사되는 광빔의 효율을 향상시키도록 구성된 액정투사장치용 조명계에 관한 것이다.

본 발명의 액정투사장치용 조명계는 제1 타원반사경에서 반사된 광빔을 제2 초점에 집속시키는 제2 타원반사경과, 제2 초점에 집속된 광빔을 평행하게 진행시키는 로드렌즈와, 제2 초점에 집속된 광빔을 로드렌즈에 전달하는 구형렌즈를 구비한다.

이러한 구성에 의해 본 발명의 조명계는 액정투사장치의 휘도레벨을 높이게 된다.

Description

액정투사장치용 조명계{Illuminating System for Liquid Crystal Display Projector}

본 발명은 액정투사장치에 관한 것으로, 특히 광원에서 출사되는 광빔의 효율을 향상시키도록 구성된 액정투사장치용 조명계에 관한 것이다.

통상적으로 광원과 조명계로 구성되어 필름, 화상 등을 확대하여 스크린에 투사하는 프로젝터(Projector)들은 음극선관을 채용한 프로젝션 장치들이 일반화 되어 있으며, 최근에는 액정패널(Liquid Crystal Display)을 장착한 프로젝션 장치들이 보급되고 있는 추세이다. 이때, 액정패널을 채용한 프로젝션 장치들은 광원으로 부터의 광빔을 액정패널(Liquid Crystal Panel)로 입사시키기 위한 조명계를 사용하게 된다. 이러한, 조명계에서는 광원에서 출사된 광빔중 상당량의 광은 실제로 액정패널에 입사되지 못하게 된다. 도 1 및 도 2를 결부하여 이에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1에 도시된 바와같이 종래의 액정투사장치용 조명계는 광빔을 발생하는 광원(2)과, 광빔을 반사시키는 타원반사경(4)과, 타원반사경(4)에서 반사된 광빔중 초점에 집속된 광빔을 평행하게 진행시키는 로드렌즈(6)를 구비한다. 광원(2)에서 발생된 광빔은 반사면이 타원형태로 구성된 타원반사경(4)에 의해 반사된다. 이때, 타원반사경(4)에 의해 광빔은 타원면의 다른 초점으로 집속되어 진행하게 된다. 초점으로 집속된 광빔은 로드렌즈(6)에 의해 평행하게 진행하여 LCD(도시되지 않음)로 전달되게 된다. 한편, 도 2에 도시된 바와같이 광원(2)에서 출사되는 광빔중 실선으로 도시된 유효광만이 타원반사면에 반사되어 초점으로 집속된다. 반면에 광빔중 점선으로 도시된 손실광은 초점의 외부로 진행하므로, 조명계에 사용되지 못하고 소모된다. 이러한 손실광에 의해 광원에서 출사되는 광빔의 효율이 저하되게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 광원에서 출사되는 광빔의 효율을 향상시키도록 구성된 액정투사장치용 조명계를 제공 하는데 있다.

도 1은 종래의 액정투사장치용 조명계중 반사경의 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1의 반사경에서의 광경로를 설명하기 위해 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 액정투사장치용 조명계의 구성을 도시한 도면.

도 4는 도 3의 반사경에서의 광경로를 설명하기 위해 도시한 도면.

도 5는 도 3의 구형렌즈에서의 광경로를 설명하기 위해 도시한 도면.

도 6은 도 3의 로드렌즈 에서의 광경로를 설명하기 위해 도시한 도면.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

2,12 : 광원 4,14,16 : 타원반사경

6,18 : 구형렌즈 20 : 로드렌즈

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액정투사장치용 조명계는 제1 타원반사경에서 반사된 광빔을 제2 초점에 집속시키는 제2 타원반사경과, 제2 초점에 집속된 광빔을 평행하게 진행시키는 로드렌즈와, 제2 초점에 집속된 광빔을 로드렌즈에 전달하는 구형렌즈를 구비한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치용 조명계는 제1 초점위치에 배치되어 광빔을 발생하는 광원(12)과, 상기 광빔을 반사시키는 제1 타원반사경(14)과, 제1 타원반사경(14)에서 반사된 광빔을 제2 초점위치에 집속시키는 제2 타원반사경(16)과, 제2 초점위치(f2)에 집속된 광빔을 평행하게 진행시키는 로드렌즈(20)와, 제2 초점위치(f2)에 집속된 광빔을 로드렌즈(20)에 전달하는 구형렌즈(18)를 구비한다. 제1 초점(f1)에 배치된 광원(12)에서 출사된 광빔은 도 4에 도시된 바와같이 제1 타원반사경(12)에 의해 반사되어 제2 초점(f2)으로 진행하게 된다. 또한, 제1 타원반사경(12)에 의해 반사된 광빔중 일부는 제1 타원반사경(12)과 인접하게 배치된 제2 타원반사경(16)으로 반사되게 된다. 이때, 제2 타원반사경(16)으로 진행된 광빔은 도 4에 도시된 바와같이 타원면에 의해 제2 초점(f2)으로 집속되게 된다. 제1 및 제2 타원반사경(14,16)에 의해 제2 초점(f2)으로 집속된 광빔은 구형렌즈(18)를 경유하여 로드렌즈(20)로 진행하게 된다. 도 5를 결부하여 이에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. 제2 초점(f2)으로 집속된 광빔은 구형렌즈(18)의 표면에 거의 수직으로 입사되게 된다. 이 경우, 구형렌즈(18)의 표면은 AR코팅 처리되어 있으며, 입사각이 거의 0°에 가깝기 때문에 입사시의 반사에 의한 손실이 거의 없게 된다. 이때, 구형렌즈(18)는 로드렌즈(20)의 입사면측에 장착되어 있다.

한편, 구형렌즈(18)를 경유하여 로드렌즈(20)로 입사된 광빔을 평행광에 가깝게 만들어 준다. 도 6을 결부하여 이에 대하여 살펴보기로 한다. 로드렌즈(20)는 4면 모두에 테이퍼 형태의 각을 가지고 있다. 각 면의 표면에는 반사코팅을 하여 입사된 광빔중에 전반사 조건을 만족하지 못하는 각도의 광빔도 반사되도록 구성되어 있다. 또한, 입사된 광빔이 로드렌즈(20)의 표면에 반사되면 될 수록 그 진행각도가 작게 하므로 평행광에 가까운 광빔을 만들게 된다.

또한, 도 4에 도시된 바와같이 광원(12)에서 출사된 광빔중 일부는 점선으로 도시된 바와같이 초점의 외부로 진행하게 된다. 이러한 광빔은 조명계에 사용되지 못하고 소모되게 된다. 본 발명의 조명계에서 소모되는 광량은 종래 손실광의 일부에 해당하므로 종래에 비해 광원에서 출사되는 광빔의 효율을 향상됨을 알 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명의 액정투사장치용 조명계는, 광원에서 출사되는 광빔의 효율을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 액정투사장치용 조명계는 액정투사장치의 휘도레벨을 높일수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 제1 초점에 배치되어 광빔을 발생하는 광원과, 상기 광빔을 반사시키는 제1 타원반사경을 구비하는 액정투사장치용 조명계에 있어서,

   상기 제1 타원반사경에서 반사된 광빔을 제2 초점에 집속시키는 제2 타원반사경과,

   상기 제2 초점에 집속된 광빔을 평행하게 진행시키는 로드렌즈와,

   상기 제2 초점에 집속된 광빔을 로드렌즈에 전달하는 구형렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정투사장치용 조명계.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 타원반사경이 상기 제1 타원반사경과 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 액정투사장치용 조명계.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구형렌즈가 상기 로드렌즈에 장착된 것을 특징으로 하는 액정투사장치용 조명계.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 초점이 발광점이고 상기 제2 초점이 수광점인 것을 특징으로 하는 액정투사장치용 조명계.