KR20040073496A

KR20040073496A - 감소된 휴 편차를 갖는 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템

Info

Publication number: KR20040073496A
Application number: KR10-2004-7009657A
Authority: KR
Inventors: 앤더슨던컨제이.
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-08-19
Also published as: CN1605214A; EP1459564A1; AU2002351147A1; TW200305339A; WO2003053070A1; JP2005513545A; US20030123030A1; US6698894B2

Abstract

단일 패널 스크롤 컬러 프로젝션 시스템용 광 엔진은 스크롤하기 전에 소스 램프의 출력 스펙트럼으로부터 바람직하지 않은 성분들을 걸러내기 위한 소스 필터, 및 재결합 필터들의 각 감도에 의해 야기되는 빔스티어링 효과를 차단하도록 선택된 필터특성을 갖춘 빔 분할 필터들을 포함한다. 이러한 광 엔진은 낮은 각 감도들을 갖는 분할 및 재결합 필터들을 사용함이 없이, 스크롤하는 동안 안정된 컬러들을 유지하는 컬러 스트립들을 제공한다.

Description

감소된 휴 편차를 갖는 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템{Color protection display system with reduced hue variation}

단일 패널 스크롤(scrolling) 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템은, 패널이 수평으로 연장된 적색, 녹색 및 청색 조사 바(illumination bar)들 또는 스트립들에 의해 조명을 받는, 한 래스터의 개개의 화상 소자들 또는 화소들을 구비한 액정 디스플레이(LCD) 패널과 같은 단일의 광 변조기 패널인 것을 특징으로 한다. 스트립들은 패널에 걸쳐 수직으로 연속적으로 스크롤되고, 화소들의 행들은 이후에 입사되는 스트립의 컬러에 대응하는 디스플레이 정보와 동시에 어드레스된다. 변조된 스크롤링 적색, 녹색, 및 청색 스트립들이 이후 디스플레이 화면에 투사되어 시각적으로 합성된 완전 컬러 디스플레이를 형성한다. 예를 들면 1994년 3월 24일 P. Janssen에게 발행된 미국특허 5,410,370, "Single panel color projection video display improved scanning" 및 1995년 5월 16일, P. Janssen 등에게 발행된 미국특허 5,416,514, "Single panel color projection video display having control circuitry for synchronizing the color illumination system withreading/writing of the light valve"를 참조할 수 있다.

이러한 단일 패널 시스템들은, 개별적인 적색, 녹색, 및 청색 빔들 각각이 개별 패널을 전체적으로 조사하여 이에 의해 변조되는 종래의 3 패널 시스템들과는 구별되는 것이다. 이어서, 변조된 빔들은 디스플레이 화면에서 중첩됨으로써 완전 컬러 디스플레이를 형성한다. 예를 들면 1999년 6월 29일 Hatanaka에게 발행된, 미국특허 5,917,561, "Liquid-crystal image projecting apparatus having A color purity correction filter"를 참조할 수 있다.

단일 패널 및 3패널 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템들 둘 다를 위한 광 엔진들은 공통적으로, 밝은 디스플레이에 필요한 레벨의 세기를 제공하기 위한 고 세기의 아크 램프들과, 변조하기 위해 램프의 광을 적색, 녹색 및 청색 성분들로 분할한 후 표시하기 위해 이들 성분들을 재결합하기 위한 다이크로익 필터들을 이용한다.

이들 양 시스템들에 있어서의 문제는 다이크로익 필터들의 차단 파장들의 각 감도(angle sensitivity)에 의해 야기되는 이미지에 걸친 컬러 변화이다. 즉, 다이크로익 필터의 표면으로부터 광이 반사되는 파장은 반사광의 입사각에 따라 변한다. 이 문제는, 오렌지 성분이 강한 UHP(ultra-high-pressure) 램프들, 및 오렌지와 청색 스펙트럼 영역들 모두에서 현저한 에너지를 갖는 크세논 램프들과 같이, 스펙트럼 출력에서 방출 피크들을 갖는 어떤 고 효율 아크 램프들을 채용하는 시스템들에서 두드러진다.

이 문제는 미국특허 5,917,561에서 광학 경로에 보정 필터를 10도의 각도로삽입함으로써 3패널 시스템에 대해 해결하고 있는데, 각도 시프트의 역 효과(컬럼 5의 33 줄 이하 참조)를 발생시킴으로써 다이크로익 필터들에서의 각도 시프트를 보상한다고 한다. 그러나, 단일 패널 시스템에서, 각도 시프트는, 도 1a 내지 도 1c에 개략적으로 도시한, 소위 "빔스티어링(beamsteering) 효과"에 의해 악화된다.

실제적으로, 적색, 녹색 및 청색의 각 컬러의 빔이 개개의 광학 경로를 통해 스크롤되지만, 이들 도면들에선 단색의 빔이 패널에 걸쳐 스크롤하는 것으로 도시되었다. 스트립 형상의 빔(10)을 형성하는 광선 번들(ray bundle)(12)은 유리 프리즘(16)에 의해 굴절되어, 도면의 지면에 수직한 축에 관하여 회전하고, 이후 필드 렌즈들(18, 20, 22)에 의해 재결합 다이크로익 필터들(C, D) 및 편광 프리즘(24)을 통해 패널(26)에 보내진다.

프리즘들의 회전으로 스트림들은 위에서 아래로 패널(26)을 스크롤하게 되는데, 빔 위치들이 고정된 3 패널 시스템에서의 경우보다 양 극값들이 큰 한 범위의 값들에 걸쳐 필터들(C, D)에 스트립들의 입사각들이 달라지는 빔스티어링 효과를 일으킨다. 예를 들면, 도 2a에 도시된 광조사 경로에서, 빔스티어링 효과에 의해, 각각 +/-8.1 및 +/-5.3 도의 필터들(C, D)에 입사각이 변하게 된다. -1.4 nm/degree의 전형적인 각 감도의 경우, 이러한 변동은 32nm까지의 차단 파장 변동에 이르게 하여, 투과되는 스펙트럼에 현저한 영향을 미칠 수 있다.

이러한 빔스티어링 문제에 대한 한 해결책이, 1999년 12월 7일 Bradley에게 발행된, 미국특허 5,999,321, "Dichroic filters with low nm per degree sensitivity"에 제공되어 있다. 그러나, 이들 필터들에 대해 규정된 박막 유전 스택은 파의 ~ 1/16^th만큼 얇은 층들을 포함하고, 고도의 정확도로 제조되어야 한다.

본 발명은 광 엔진(light engine) 및 이러한 광 엔진을 사용한 프로젝션 디스플레이 시스템에 관한 것이다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 광 변조기 패널의 중앙, 상부 및 하부를 도시한 스크롤 컬러 광 엔진의 한 컬러 스트립의 광 빔들의 경로들의 개략도들.

도 2a 및 도 2b는, 각각, 단일 패널 컬러 프로젝션 시스템용의 종래 기술 및 본 발명의 스크롤 컬러 광 엔진들의 개략적인 레이아웃들.

도 3은 도 2b의 레이아웃에 청색 다이크로익 스펙트럼을 도시한 투과 스펙트럼의 그래프.

도 4는 도 2b의 레이아웃에서 적색 다이크로익 스펙트럼을 도시한 투과 스펙트럼의 그래프.

도 5는 도 2b의 레이아웃에서 녹색 다이크로익 스펙트럼을 도시한 투과 스펙트럼의 그래프.

도 6은 본 발명의 광 엔진의 광조사의 컬러 좌표 및 ITU 709 컬러 재현율을 도시한 그래프.

도 7은 본 발명의 광 엔진의 주요 컬러 출력 스펙트럼을 광원의 경우와 비교하여 도시한 투과 스펙트럼의 그래프.

도 8은 본 발명의 스크롤 컬러 광 엔진을 탑재한 단일 패널 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템의 개략적 레이아웃.

본 발명의 목적은 각 감도가 낮은 다이크로익 필터들을 사용할 필요가 없는, 빔스티어링 효과가 감소된 광 엔진 및 프로젝션 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 명시된 발명에 따른 광조사 장치 및 청구항 10에 명시된 프로젝션 디스플레이 시스템에 의해 달성된다.

스크롤 컬러 프로젝션 시스템용 광 엔진은 어떤 빔스티어링 효과들에 접하기 전에 광원의 스펙트럼 출력으로부터 바람직하지 않은 성분들을 제거하기 위한 적어도 하나의 소스 필터, 및 재결합 다이크로익 필터들에의 빔스티어링 효과를 차단하도록 선택된 필터특성을 갖춘 빔 분할 필터들을 포함한다.

일반적으로, 분할 필터들의 차단 파장들은, 재결합 필터들의 대응하는 필터 에지들을 넘어선 적색 스펙트럼의 하측 에지와 청색 스펙트럼의 상측 에지를 차단하여, 투과되는 적색 및 청색 스펙트럼 성분들이 재결합 필터들의 가변하는 필터 에지들에 의해 상대적으로 영향을 받지 않도록, 선택된다. 이에 의해, 녹색 스펙트럼이 적색과 청색 사이에 잔류한 파장들에 의해 형성되기 때문에, 녹색 스펙트럼이 넓어지게 된다. 그러면, 녹색 스펙트럼 성분의 상측 및 하측 파장 에지들은 하나 이상의 "소스" 필터들을 추가로 사용함으로써 잘라내어 적색 파장영역과 청색 파장영역 사이의 광조사로부터 광을 제거할 수 있다.

가장 넓은 면에서, 광 엔진은,

출력 빔을 제공하는 광원;

상기 출력 빔을 적색, 녹색 및 청색 성분들로 분할하는 제1 및 제2 분할 필터들;

상기 적색, 녹색 및 청색 성분들을 빔들로 형성하는 필드 렌즈들;

상기 적색, 녹색 및 청색 빔들을 스크롤하는 제1, 제2 및 제3 회전 프리즘들;

상기 적색, 녹색 및 청색 빔들을 재결합하는 제1 및 제2 재결합 필터들; 및

스크롤에 앞서 상기 출력 빔으로부터 바람직하지 않은 스펙트럼 성분들을 제거하기 위한 적어도 하나의 필터와,

상기 분할 필터들은 상기 재결합 필터들에의 빔스티어링 효과들을 차단하도록 선택되는 되는 필터 에지들을 갖는다.

일 실시예에서,

제1 분할 필터는 상기 소스로부터 적색광을 반사시키고 녹색 및 청색광을 투과시키며;

상기 제2 분할 필터는 녹색광을 반사시키고 청색광을 투과시키며;

상기 제1 재결합 필터는 녹색광을 반사시키고 적색광을 투과시키며;

상기 제2 재결합 필터는 적색 및 녹색광을 반사시키고 청색광을 투과시킨다.

위의 실시예에서, 현저한 오렌지 성분을 갖는 UHP 램프가 광원으로서 선택된다면, 필터들의 바람직한 특성들은,

상기 소스 필터가 약 568nm을 차단하며;

상기 제1 분할 필터는 약 593 내지 604nm을 차단하며;

제2 분할 필터는 약 501nm을 차단하며;

제1 재결합 필터는 574 내지 579nm을 차단하며;

제2 재결합 필터는 약 518nm을 차단한다.

위의 실시예에서, 필터(O)는 필터(A)와 필터(B) 사이의 녹색/청색 광 경로에 바람직하게 배치되어, 간단한 저역통과 필터를 사용하여 오렌지 피크를 제거할 수 있게 한다. 대안으로, 필터(O)는 필터(A)가 적색 스펙트럼 영역과 오렌지 스펙트럼 영역 모두의 방향을 돌리도록 설계되었다고 할 때, 광 경로의 적색 구간에 배치될 수도 있을 것이다. 다이크로익 노치 필터들은 노치 필터들이 일반적으로 표준 저역 혹은 고역 통과 필터들보다 높은 삽입손실을 갖고 있을지라도 오렌지 피크를 차단하기 위해 광 경로에 포함될 수도 있을 것이다.

스크롤하기 전에 소스 램프의 출력 스펙트럼으로부터 바람직하지 않은 성분들을 걸러내기 위한 소스 필터, 및 재결합 필터들의 각 감도에 의해 야기되는 빔스티어링 효과를 차단하도록 선택된 필터특성을 갖춘 빔 분할 필터들을 포함하는, 단일 패널 스크롤 컬러 프로젝션 시스템용의 이러한 광 엔진은 낮은 각 감도들을 갖는 분할 및 재결합 필터들을 사용함이 없이, 스크롤하는 동안 안정된 컬러들을 유지하는 컬러 스트립들을 제공한다.

스크롤 컬러 프로젝션 시스템은, 광 변조기 패널; 패널에 광조사하기 위한 청구항 1에 제공된 광 엔진; 디스플레이 신호에 따라 상기 광 변조기 패널을 구동하는 구동 수단; 및 상기 변조된 광조사를 디스플레이 표면에 투사시키는 프로젝션렌즈를 포함한다. 본 발명의 광 엔진을 탑재한 이러한 디스플레이 시스템은 패널에 걸쳐 향상된 컬러 균일성을 갖는다.

더욱 잇점이 있는 실시예들이 종속 청구항들에 명시되어 있다. 본 발명의 이들 및 다른 면들은 이하 여기 기술된 실시예들로부터 명백할 것이고 이들을 참조하여 설명한다.

이제 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 각각, 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예의 스크롤 컬러 광 엔진들용의 광학 경로들이 개략적으로 도시된다. 이들 두 구성에서, 램프(L), 즉 오렌지 성분이 현저한 UHP(ultra-high-pressure) 아크 램프로부터의 광 빔(20)은 집광렌즈(22)를 통과하여, 빔(20)을 적색, 녹색 및 청색 성분들로 분할하는 빔 분할 다이크로익 필터들(A, B)에 접한다. 필드 렌즈들(24, 26)은 이들 성분들을 빔들로 형성하고, 이들 빔들은 프리즘들(R, G, B)의 회전에 의해 스크롤된다. 스크롤되는 빔들은 다시 필드 렌즈들(28 내지 36)에 의해 한정되고 재결합 다이크로익 필터들(C, D)에 의해 재결합한다.

상기 두 구성들에서, 광학계를 콤팩트하게 해야 할 요건 때문에 필터들(C, D)을 논-텔리센트릭 퓨필(non-telecentric pupil) 위치들에 배치할 수밖에 없었고, 이에 따라 앞서 기술한 빔스티러링 효과가 유발되었다. 본 발명에 따라서, 이 효과는 램프의 스펙트럼 출력으로부터 바람직하지 않은 성분들을 제거하기 위해서, 스크롤하기 전에 빔 경로에 필터(O)를 배치하는 것과, 그리고, 미국특허 5,999,3221의 특별한 필터들보다 큰 각 감도들을 구비한 다이크로익 필터들을 사요할 수 있게 하는 것인, 재결합 다이크로익 필터들(C, D)에의 빔스티러링 효과가 차단되게 분할 필터들(A, B)의 차단 파장들을 선택하는 것에 의해, 현저하게 감소된다.

도 2a의 원 경로에서, 필터(A)는 청색을 반사시키고 적색과 녹색은 투과시키고, 필터(B)는 녹색은 반사시키고 적색은 투과시키는 반면에, 도 2b에 도시된 수정된 경로에서, 필터(A)는 적색을 반사시키고 적색 및 청색은 투과시키며, 필터(B)는 녹색을 반사시키고 청색은 투과시킨다. 본 발명의 원리가 이들 구성들 중 어느 하나에 적용될 수 있어, 도 2b에 도시된 바와 같이 청색 및 적색 경로들의 전환에 의해 청색/녹색 경로에 간단한 저역통과 필터를 사용해 오렌지 피크를 제거할 수 있다.

도 2b의 수정된 경로에 있어서의 다이크로익 필터들의 기본 경로들을, 아래 표 1에, 실험적으로 측정된 각 감도들 및 차단 파장들과 함께, 열거하였다. 제1 필터(A)는 광의 적색 파장들을 반사하게 혹은, 램프의 위치가 조정된 경우엔, 적색 파장들을 투과하게 선택될 수 있다. 적색 투과 필터들은 일반적으로 적색 반사 필터들보다 각도 변동에 덜 민감하다. 도 2의 구성에서 표 1의 필터들의 사용으로, 컬러 안정도 ΔC<0.015(ΔC는 1960 CIE 컬러 공간(u v)에서 컬러의 RMS(root-mean-square) 편차를 나타냄)로 표시된 바와 같이, 패널에 걸쳐 주요 컬러들이 균일해진다.

표 1. 수정된 경로에 있어서의 필터 기능들의 설명(ΔC<0.015)

필터	유형	기능	필터 에지의 전형적인 각감도(nm/deg)	차단 파장(nm)	필터 에지 △λ(nm)
A	단 혹은장경로	청색과 녹색으로부터 반사 혹은(투과)에 의해 적색을 분리	-2.5 또는 (-1.4)	593	18
B	단 경로	청색으로부터 반사에 의해 녹색을 분리	-1.4	501	20
C	장 경로	투과에 의한 적색을 반사에 의한 적색과 결합	-1.4	574	20
D	단 경로	투과에 의한 청색을 반사된 적색과 녹색을 결합	-1.1	518	20
O	단 경로(입사각 0도)	오렌지 피크를 램프로 다시 반사시키고, 청색 및 녹색은 투과시킴.	-0.3	568	20

전술한 필터들의 사용에 따른 패널의 상부, 중앙, 하부에 광조사 컬러 좌표들을, 도 6에 1960 CIE 컬러 공간(u v) 내 표준 ITU 709 컬러 재현율과 비교하여 나타내었다. 알 수 있듯이, 본 발명의 필터들은, ITU 표준을 충분히 포괄하는 큰 컬러 재현율이 되게 한다.

더욱 더 엄격한 컬러 안정도(ΔC<0.01)는 표 2의 필터들을 사용하여 달성된다.

표 2. 변경된 경로를 위한 필터들(ΔC<0.01)

필터 λ_50%(nm) 필터 에지△λ(nm) 각 감도(nm/deg)

A 차단 604 18 -2.5B 차단 501 20 -1.4C 차단 579 20 -1.4D 차단 518 20 -1.1O 차단 568 20 -0.3

전술한 필터 특성들은 MathCad 소프트웨어를 사용하여 구현된 모델을 이용하여 선택되었다. 모델은 여러 가지 투과 및 반사 다이크로익 필터 스펙트럼들을 패널 상의 스트립 위치의 함수로서 증배하며 각각의 다이크로익 필터에서의 광학 빔의 F/#을 고려한다. 모델은 또한, 각 민도, 필터 차단 파장, 필터 에지의 폭, 패널 상의 스트립 위치의 함수로서 각각의 다이크로익 필터에서의 AOI를 요한다. 모델은 또한, 광조사하는 퓨필에 걸친 세기 분포가 일정하고 필터 에지로부터 떨어진 곳의 투과 혹은 반사는 100%인 것으로 가정한다. 모델은 주요 컬러을 갖는 스트립들의 투과된 스펙트럼 특성들을 패널 위치의 함수로서 예측한다.

패널 위치(상부는 위치 1이고, 하부는 위치 2)의 함수로서, 주요 컬러들인 적색, 녹색 및 청색 각각에 대한 다이크로익 투과 스펙트럼들에 미치는 영향을, 도 3, 도 4, 도 5에 도시한 이론적인 곡선들로 도시하였다. 표 1에 보인 필터 명세를 이들 곡선들을 작성하는데 사용하였다.

도 3은, 필터(B), 위치 1 및 위치 2에의 필터(D), 위치 1 및 위치 2에, CMA1, CMA2로 표기한 조합된 필터들(B, D)에 대한 청색 투과 스펙트럼을 도시한 것이다. D,1 및 D,2에 대한 곡선들은 각각 패널의 상부와 하부에서의 시프트 D 차단 필터 에지를 나타낸다. 필터(B)의 차단 파장은 필터(D)의 최소 차단 파장 미만이기 때문에, 필터(D)에 대한 유효 스펙트럼의 시프트는 청색에 대한 전체 투과 스펙트럼에 최소의 영향을 야기한다. 그러므로 안정된 청색 주 스펙트럼이 달성될 수 있다.

도 4는 필터(A), 위치 1 및 위치 2에의 필터(C), 위치 1 및 위치 2에, CMB1, CMB2로 표기한 조합한 필터들(A, C)에 대한 적색 투과 스펙트럼을 도시한 것이다. C,1 및 C,2에 대한 곡선들은 각각 패널의 상부와 하부에서의 시프트 C 차단 필터 에지를 나타낸다. 필터(A)의 차단 파장은 필터(C)의 최대 차단 파장보다 크기 때문에, 필터(C)에 대한 유효 스펙트럼 에지의 시프트는 적색에 대한 전체 투과 스펙트럼에 최소의 영향을 야기한다. 그러므로 안정된 적색 주 스펙트럼이 달성될 수 있다.

도 5는 위치 1 및 위치 2의 필터(C), 위치 1 및 위치 2에의 필터(D), 위치 1 및 위치 2에, CMC1, CMC2로 표기한 조합한 필터들(C, D), 및 필터(O)에 대한 녹색 투과 스펙트럼을 도시한 것이다. 주 청색 및 적색은 이 주요 컬러의 대역 에지를 결정하는 적어도 하나의 다른 고정된 필터 에지가 확실히 존재하게 하여, 효과적으로 고정되었다. 그러나, 조합된 필터들(C, D)의 시프트 필터 에지들은 유효 녹색 파장 통과대역의 상,하 양측에 수락될 수 없는 컬러 시프트들을 야기시킬 수 있다.

광조사하는 120와트 UHP 램프 파워 스펙트럼을 살펴보면, 대략 550nm의 스펙트럼 피크가 주 녹색을 좌우함을 보여준다. 하측 파장 에지에서의 시프트 통과대역은, 550nm 피크에 비해 이 영역에서 비교적 광학적 에너지가 거의 없기 때문에 투사된 컬러에 거의 변화를 야기하지 않는다. 그러나, 통과대역의 상측 파장 에지에서 대략 580nm의 오렌지 피크로부터 현저한 에너지가 존재한다. 조합된 필터들(C, D)의 상측 파장 필터 에지에서의 유효 시프트는 이쪽의 녹색 통과대역에 현저한 컬러 변화들을 야기한다. 그러나, 저역통과 필터(O)는 잔류한 녹색 스펙트럼 피크를 상당부분 잘라냄이 없이 상측 파장 필터에 이러한 시프트를 차단한다.

대안으로, 필터(O)는, 필터(A)가 적색 스펙트럼 영역 및 오렌지 스펙트럼 영역 모두를 다른 방향으로 돌리도록 설계되었다고 한다면, 광 경로의 적색 구간에 배치될 수도 있을 것이다. 다이크로익 노치 필터들은 일반적으로 표준의 저역통과혹은 고역통과 필터들보다 높은 삽입손실을 갖고 있긴 하나, 오렌지 피크를 차단하기 위해 광 경로에 다이크로익 노치 필터들이 포함될 수도 있을 것이다.

도 7은 위치 1 및 위치 2에서 패널에 광조사하는 적색, 청색 및 녹색 주요 컬러들의 출력 스펙트럼을 UHP 램프의 출력 스펨트럼에 견주어 도시한 것이다. 빔스티어링 효과가 최소화되어, 주요 컬러들의 비교적 안정된 출력이 되게 하였음을 알 수 있다. 적색 피크와 녹색 피크 간, 및 청색피크와 녹색 피크간 UHP 램프의 출력성분들은 대략 580-590nm에서 크게 감소되었으며, 실질적으로는 제거되었다.

도 8은 단일 패널 스크롤 컬러 유형의 프로젝션 디스플레이 시스템을 블록도 형태로 도시한 것으로, 여기서 LCD 패널(80)은 주요 컬러들인 적색, 녹색 및 청색의 스크롤하는 스트립들에 의해 광조사되고, 이들 스크롤하는 스트림들은 본 발명에서 교시하는 바에 따라 광 엔진(82)에 의해 발생된 것이다. LCD 패널(80)은 디스플레이 구동기(84)로부터 디스플레이 신호에 따라 스트림들로부터의 광조사를 변조한다. 패널로부터 변조된 광은 프로젝션 렌즈(86)에 의해 디스플레이 표면에 투과된다.

본 발명을 부득이 제한된 수의 실시예들에 관하여 기술하였다. 이 기술된 바로부터, 실시예들의 다른 실시예들 및 변형들이 이 기술에 숙련된 자들에게 명백하게 될 것이며, 본 발명 및 첨부한 청구항들의 범위 내에 완전히 포괄되게 한 것이다. 예를 들면, 오렌지 성분 외에 적합한 소스 필터에 의해 걸러낼 강한 청색 성분을 갖는 이를테면 크세논 램프와 같은, UHP 램프 이외의 고 세기의 소스들이 채용될 수도 있을 것이다.

Claims

스크롤 컬러 프로젝션 시스템용 광 엔진에 있어서,

출력 빔을 제공하는 광원;

상기 출력 빔을 상측 및 하측 파장 에지들을 갖는 적색, 녹색 및 청색 성분들로 분할하는 필터 에지들을 구비한 제1 및 제2 분할 필터들;

상기 적색, 녹색 및 청색 성분들을 적색, 녹색 및 청색 빔들로 형성하는 필드 렌즈들;

상기 적색, 녹색 및 청색 빔들을 스크롤하는 제1, 제2 및 제3 회전가능 프리즘들;

상기 적색, 녹색 및 청색 빔들을 재결합하기 위한 필터 에지들을 구비하는 제1 및 제2 재결합 필터들; 및

스크롤에 앞서 상기 출력 빔으로부터 원치않는 성분들을 제거하기 위한 적어도 하나의 필터 에지를 구비하는 적어도 하나의 소스 필터를 포함하고,

상기 분할 필터들의 상기 필터 에지들은 상기 재결합 필터들의 빔스티어링 효과들을 차단하도록 선택되는, 광 엔진.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분할 필터들의 상기 필터 에지들은 상기 제1 및 제2 재결합 필터들의 대응 필터 에지들을 넘어서는 상기 적색 성분의 상기 하측 파장 에지와 상기 청색 성분의 상기 상측 파장 에지를 차단하도록 선택됨으로써, 상기 투과된 적색 및 청색 성분들이 상기 재결합 필터들의 상기 필터 에지들에 의해 상대적으로 영향을 받지 않도록 하고, 상기 소스 필터의 상기 필터 에지는 상기 적색 성분의 상기 하측 파장 에지와 상기 청색 성분의 상기 상측 파장 영역 사이의 상기 파장 영역 내 상기 출력 빔으로부터 성분들을 제거하도록 선택되는, 광 엔진.
제1항에 있어서,

상기 제1 분할 필터는 상기 소스로부터 적색광을 반사시키고 녹색 및 청색광을 투과시키며;

상기 제2 분할 필터는 녹색광을 반사시키고 청색광을 투과시키며;

상기 제1 재결합 필터는 녹색광을 반사시키고 적색광을 투과시키며;

상기 제2 재결합 필터는 적색 및 녹색광을 반사시키고 청색광을 투과시키는, 광 엔진.
제3항에 있어서, 상기 소스 필터는 상기 제1 분할 필터와 상기 제2 분할 필터 사이에 위치되는, 광 엔진.
제4항에 있어서, 상기 소스 필터는 저역 통과 필터인, 광 엔진.
제5항에 있어서,

상기 광원은 UHP 램프이며;

상기 소스 필터는 약 568nm을 차단하며;

상기 제1 분할 필터는 약 593 내지 604nm을 차단하며;

제2 분할 필터는 약 501nm을 차단하며;

제1 재결합 필터는 574 내지 579nm을 차단하며;

제2 재결합 필터는 약 518nm을 차단하는, 광 엔진.
제4항에 있어서, 상기 제1 분할 필터는 적색 및 오렌지 광을 모두 반사하며, 상기 소스 필터는 상기 제1 분할 필터와 상기 제1 재결합 필터 사이에 위치되는, 광 엔진.
제1항에 있어서, 상기 소스 필터는 노치(notch) 필터인, 광 엔진.
제1항에 있어서, 상기 소스는 크세논(xenon) 램프인, 광 엔진.
스크롤 컬러 프로젝션 시스템에 있어서,

광 변조기 패널;

상기 패널에 조사하기 위해 청구항 1에 제공된 바와 같은 광 엔진;

디스플레이 신호에 따라 상기 광 변조기 패널을 구동하는 구동 수단; 및

상기 변조된 조사를 디스플레이 표면에 투사시키는 프로젝션 렌즈를 포함하는, 스크롤 컬러 프로젝션 시스템.