KR101387096B1 - A stereoscopic projection having multi beam splititing device - Google Patents

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KR101387096B1
KR101387096B1 KR1020130012380A KR20130012380A KR101387096B1 KR 101387096 B1 KR101387096 B1 KR 101387096B1 KR 1020130012380 A KR1020130012380 A KR 1020130012380A KR 20130012380 A KR20130012380 A KR 20130012380A KR 101387096 B1 KR101387096 B1 KR 101387096B1
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KR
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polarized light
light splitter
image signal
splitter
reflecting
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KR1020130012380A
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Inventor
이철우
조성호
임병걸
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유한회사 마스터이미지쓰리디아시아
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a stereoscopic projection system capable of improving image quality and providing a wide screen. To achieve the purpose, the present invention provides a stereoscopic projection system comprising: a polarizing beam splitter dividing an incident image signal into at least three different directions by reflecting or transmitting the image signal according to a polarized light component; a reflecting member for reflecting the light reflected by the polarizing beam splitter in the screen direction; and more than one modulator for modulating the light transmitted through the polarizing beam splitter and the light reflected by the reflecting member.

Description

다중 광분할 기기를 구비하는 입체 영상 장치{A stereoscopic projection having multi beam splititing device}A stereoscopic projection having multi beam splititing device

본 발명은 입사된 영상신호를 적어도 세 방향으로 분할하고, 분할된 광을 스크린에 집광하여 향상된 밝기를 구현할 수 있는 입체 영상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic imaging apparatus capable of realizing improved brightness by dividing an incident image signal in at least three directions and condensing the divided light on a screen.

도1은 종래 입체 영상장치를 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional stereoscopic imaging apparatus.

도1의 도면은 미국 등록 특허 US 7,857,455에서 도시된 구성과 동일하다.1 is identical in construction to that shown in US Pat. No. 7,857,455.

프로젝터내의 영상을 발생시키는 화상면(imaging surface)(1)로부터 나오는 빛은 프로젝션 렌즈(2)를 거쳐서 편광 광분할기(PBS: Polarizing Beam Splitter)(3)에서 두 개의 빛으로 나뉜다. Light emitted from an imaging surface 1 that generates an image in the projector is split into two lights in a polarizing beam splitter (PBS) 3 via a projection lens 2.

즉, 프로젝션 렌즈(2)를 통과하여 상기 편광 광분할기(3)로 입사되는 빛에는 S- 편광 성분과, P - 편광성분이 혼재되어 있는 상태인데, 이러한 빛이 상기 편광 관 분할기(3)에 입사되면 각 편광성분에 따라서 이동 경로가 달라진다.That is, the light passing through the projection lens 2 and incident on the polarized light splitter 3 is in a state in which an S-polarized component and a P-polarized component are mixed. Such light is transmitted to the polarizing tube splitter 3. Upon incidence, the movement path is changed according to each polarization component.

즉, S-편광 및 P-편광성분을 갖는 빛은 편광 광분할기(3)에서 반사 및 투과가 된다. That is, light having S-polarized light and P-polarized light is reflected and transmitted in the polarized light splitter 3.

P- 편광은 상기 편광 광분할기(3)를 통과하고, 상기 S-편광은 상기 편광 광분할기(3)에서 반사된다.P-polarized light passes through the polarized light splitter 3, and the S-polarized light is reflected by the polarized light splitter 3.

상기 편광 광분할기(3)를 통과한 P-편광성분을 갖는 광은 반 파장 리타더(half wave retarder)(4)를 지나면서 S-편광성분을 갖는 광으로 변환된다.Light having a P-polarized light component passed through the polarized light splitter 3 is converted into light having an S-polarized light component while passing through a half wave retarder 4.

S-편광성분을 갖는 광으로 변환된 후, 거울과 같은 반사부재(5, 6), 편광판(polarizer)(7), 그리고 변조기(modulator)(8)를 거쳐 프로젝션 스크린(projection screen)에 집속된다. After being converted to light having an S-polarized component, it is focused on a projection screen via a reflecting member 5, 6, such as a mirror, a polarizer 7, and a modulator 8 .

잘 알려진 바와 같이 상기 반파장 리타더(4)는 임의의 방향으로 직선 편광된 광의 그 편광방향이 90° 회전하도록 변환시키는 기능을 가지고 있다. As is well known, the half-wave retarder 4 has a function of converting the polarization direction of light linearly polarized in an arbitrary direction to rotate by 90 °.

상기 변조기(8)는 예컨대 전기적인 신호에 의하여 편광방향을 바꿀 수 있다.The modulator 8 can change the polarization direction by, for example, an electrical signal.

한편, 상기 편광 광분할기(3)에 의하여 반사된 S-편광된 광은 상기 반사부재(9)를 거친 후 프로젝션 스크린에 도달할 때 S-편광 상태를 유지한다. On the other hand, the S-polarized light reflected by the polarized light splitter 3 maintains the S-polarized state when it reaches the projection screen after passing through the reflecting member 9.

따라서, 화상면(1)로부터 나온 광은 하나의 S-편광 상태로서 상기 변조기(8)와 변조기(11)를 통해 동일한 편광방향으로 바뀐 후 프로젝션 스크린에 투사되는 것이다.Thus, the light emitted from the image plane 1 is projected onto the projection screen after being changed in the same polarization direction through the modulator 8 and the modulator 11 as one S-polarized state.

도2는 도1에 의한 영상장치에 의한 전체적인 영상신호의 투사경로를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing a projection path of an overall image signal by the imaging apparatus of FIG.

종래기술에 의한 프로젝터의 횡측방향의 출사각도는 15°정도이다.The exit angle in the lateral direction of the projector according to the prior art is about 15 degrees.

종래기술에 있어서는 상기 반사부재(5)와 상기 반사부재(6)사이의 거리 및 상기 프로젝션 렌즈(2)에서 상기 편광 광분할기(3)까지의 거리가 75mm 정도 된다.In the prior art, the distance between the reflective member 5 and the reflective member 6 and the distance from the projection lens 2 to the polarized light splitter 3 are about 75 mm.

그리고 상기 편광 광분할기(3)와 상기 반사부재(9)사이 거리는 150mm정도가 된다. The distance between the polarized light splitter 3 and the reflective member 9 is about 150 mm.

한편 제 2도에서 반사부재(6)와 반사부재(9)부터의 광의 초점이 맺히는 상은 θ만 큼 각도차이가 난다. Meanwhile, in FIG. 2, an image in which the light from the reflecting member 6 and the reflecting member 9 is focused has an angular difference as much as θ.

영상 장치로부터 초점면까지의 길이 L을 7.3m로 하고, 상기 프로젝션 렌즈(2)의 광축으로부터 상기 반사부재(9)와 상기 반사부재(6)까지의 거리를 각각 d1= 220mm와 d2=130mm로 설정하는 경우, 상기 사잇각 θ는 약 2.8°이다.The length L from the imaging device to the focal plane is 7.3 m, and the distances from the optical axis of the projection lens 2 to the reflecting member 9 and the reflecting member 6 are respectively d 1 = 220 mm and d 2 = When set to 130 mm, the angle θ is about 2.8 degrees.

이 각도를 줄여서 예컨대 0이 되게 하지 않으면, 두개의 광의 초점이 일치하지 않아서 상이 섞여서 영상을 구분할 수 없게 된다. If this angle is not reduced to zero, for example, the focus of the two lights is out of focus and the images are mixed to make the image indistinguishable.

한편 프로젝션 렌즈(2)의 F-number수를 상당히 크게하여 초점면에서의 화소의 크기를 키우면 어느 정도 영향이 약해지기는 하나, 이 또한 해상도를 저하시키는 요인이 되어 실질적으로 사용에 제약이 된다.On the other hand, if the number of F-numbers of the projection lens 2 is significantly increased to increase the size of the pixel at the focal plane, the influence is somewhat weakened, but this also lowers the resolution and is practically limited in use.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화질을 개선하면서도, 큰 화면을 구현할 수 있는 입체 영상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a stereoscopic image device capable of realizing a large screen while improving image quality.

또한, 본 발명은 입체 영상 장치 내부의 공간 효율성을 증대함으로써 입체 영상장치의 크기를 종래보다 소형화 할 수 있는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to reduce the size of a stereoscopic image device than before by increasing the spatial efficiency inside the stereoscopic image device.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입사되는 영상 신호를 편광성분에 따라서 반사시키거나 투과시켜 적어도 서로 다른 세 방향으로 분할하는 편광 광분할기와; 상기 편광 광분할기에서 반사된 빛을 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와; 상기 반사부재에서 반사된 빛과 상기 편광 광분할기를 투과한 빛을 변조시키는 적어도 하나 이상의 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a polarization light splitting apparatus, comprising: a polarization light splitter configured to reflect or transmit an incident image signal according to a polarization component and divide the image signal into at least three different directions; A reflecting member reflecting light reflected from the polarized light splitter in a screen direction; And at least one modulator for modulating the light reflected from the reflective member and the light transmitted through the polarized light splitter.

상기 편광 광분할기는 입사되는 영상신호 중 일부를 제1방향으로 반사시키는 제1편광 광분할기 및 제2방향으로 반사시키는 제2편광 광분할기를 포함하며,상기 제1편광 광분할기와 상기 제2편광 광분할기는 연결되는 형태로 마련되되, 서로 다른 방향을 향하도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.The polarized light splitter includes a first polarized light splitter for reflecting a part of an incident image signal in a first direction and a second polarized light splitter for reflecting in a second direction, wherein the first polarized light splitter and the second polarized light The light splitter is provided in a connected form, and is disposed to be inclined to face different directions.

상기 반사부재는 상기 편광 광분할기에서 반사되어 제1방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제1 반사부재와;상기 편광 광분할기에서 반사되어 제2방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제2 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The reflective member may include: a first reflecting member reflecting the image signal reflected by the polarization light splitter toward the screen direction in the first direction; an image signal reflected by the polarization light splitter toward the second direction toward the screen direction And a second reflecting member for reflecting.

상기 편광 광분할기에 입사될 영상신호의 진행방향에 배치되어, 상기 편광 광분할기로 입사될 영상신호를 굴절시켜서 상기 편광 광분할기에 형성되는 광 소멸영역 방향으로 영상신호가 입사되는 것을 방지하는 광 굴절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. An optical refraction disposed in the advancing direction of the image signal to be incident on the polarized light splitter to refract the image signal to be incident on the polarized light splitter to prevent the image signal from being incident in the direction of the light extinction region formed in the polarized light splitter; It further comprises a member.

상기 편광 광분할기는 서로 다른 두 방향으로 절곡되되,The polarized light splitter is bent in two different directions,

상기 편광 광분할기에 입사될 영상신호의 진행방향에 배치되고, 상기 편광 광분할기의 절곡된 방향과 대칭방향으로 절곡되고, 상기 편광 광분할기와 마주보도록 배치되는 광 굴절부재를 더 포함하되, 상기 광 굴절부재는 그 내부를 통과한 빛의 이동 경로가 상기 광 굴절부재의 중심과 상기 편광 광분할기 중심 사이에 형성된 소정의 영역을 우회하여 형성되도록 굴절시키는 것을 특징으로 한다.And a light refracting member disposed in a traveling direction of the image signal to be incident to the polarized light splitter, bent in a symmetrical direction to a bent direction of the polarized light splitter, and disposed to face the polarized light splitter. The refracting member is refracted such that a movement path of the light passing therein is formed by bypassing a predetermined area formed between the center of the light refracting member and the center of the polarized light splitter.

상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되, 상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. It is disposed between the polarizing light splitter and the modulator, characterized in that it further comprises a distance adjusting member for adjusting the focal length of the image signal transmitted through the polarizing light splitter.

상기 거리조절부재는 조절렌즈 또는 적어도 두 개 이상의 상호 이격된 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The distance adjusting member may include an adjusting lens or at least two or more mutually spaced reflective members.

상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되,상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 파장을 반파장 지연시키는 반파장 리타더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is disposed between the polarized light splitter and the modulator, characterized in that it further comprises a half-wave retarder for delaying the wavelength of the image signal transmitted through the polarized light splitter.

상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되, 상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 편광특성을 변환시키는 리타더와, 상기 리타더를 통과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A retarder disposed between the polarized light splitter and the modulator, the retarder converting polarization characteristics of the image signal transmitted through the polarized light splitter, and a distance adjusting member adjusting the focal length of the image signal passed through the retarder; It is characterized by including.

상기 편광 광분할기는; 상기 편광 광분할기를 투과하는 영상신호의 상기 편광 광분할기 내에서의 이동경로의 길이와, 상기 편광 광분할기에서 반사되어 이동하는 영상신호의 상기 편광 광분할기 내에서의 이동경로의 길이가 동일할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 한다.The polarized light splitter is; The length of the moving path in the polarized light splitter of the video signal passing through the polarized light splitter and the length of the moving path in the polarized light splitter of the video signal reflected and moved by the polarized light splitter may be the same. It is characterized in that it is provided to.

상기 편광 광분할기는;두께가 동일하며 상호 이웃하게 배치되는 복수의 광 투과부재와;상기 광 투과부재 사이에 배치되며 입사된 영상신호의 일부는 투과시키고, 일부는 복수의 방향으로 반사시키는 편광 광분할부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The polarized light splitter includes: a plurality of light transmitting members having the same thickness and disposed adjacent to each other; and a polarized light splitting part disposed between the light transmitting members and transmitting a part of the incident image signal, and partially reflecting the light in a plurality of directions. Characterized in that it comprises a member.

상기 변조기는 상기 반사부재에서 반사된 빛을 변조시키는 제1,3변조기와;The modulator includes first and third modulators for modulating the light reflected from the reflecting member;

상기 제1,3변조기와 별도로 마련되어 상기 편광 광분할기를 투과한 빛을 변조시키는 제2변조기를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a second modulator provided separately from the first and third modulators to modulate the light transmitted through the polarized light splitter.

상기 편광 광분할기을 투과한 영상신호의 진행방향에 배치되어 상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 편광 특성을 변환하는 리타더를 더 포함하되,상기 변조기는 하나의 변조기로 구성되어, 상기 반사부재에서 반사된 영상신호과 상기 리타더에서 변환된 영상신호를 변조할 수 있는 것을 특징으로 한다.A retarder is disposed in a direction in which the image signal transmitted through the polarized light splitter is transmitted and converts polarization characteristics of the image signal transmitted through the polarized light splitter. The modulator includes one modulator, The image signal reflected and the image signal converted by the retarder can be modulated.

또한, 본 발명은 입사되는 영상 신호를 분할하여 적어도 세 개의 방향으로 분할하며, 분할된 영상신호 중 일부를 스크린 방향으로 보내는 편광 광분할기와, 상기 편광 광분할기에서 분할된 영상신호 중 일부가 입사되고 이를 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와;상기 반사부재에서 반사된 빛과 상기 편광 광분할기를 투과한 빛을 변조시키는 적어도 하나 이상의 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상장치를 제공한다. In addition, the present invention divides the incident image signal is divided into at least three directions, and a polarized light splitter which sends a part of the divided video signal toward the screen direction, and a part of the image signal split by the polarized light splitter is incident. And a reflection member reflecting the light toward the screen; and at least one modulator for modulating the light reflected from the reflection member and the light transmitted through the polarized light splitter.

상기 편광 광분할기는 입사되는 영상신호 중 일부를 제1방향으로 반사시키는 제1편광 광분할기 및 제2방향으로 반사시키는 제2방향으로 반사시키는 제2편광 광분할기를 포함하며,상기 제1편광 광분할기와 상기 제2편광 광분할기는 연결되는 형태로 마련되되, 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.The polarized light splitter includes a first polarized light splitter for reflecting a part of an incident image signal in a first direction and a second polarized light splitter for reflecting in a second direction for reflecting in a second direction, wherein the first polarized light The splitter and the second polarized light splitter are provided in a connected form, and are arranged to face different directions.

상기 반사부재는 상기 편광 광분할기에서 반사되어 제1방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제1 반사부재와; 상기 편광 광분할기에서 반사되어 제2방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제2 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The reflection member may include a first reflection member reflecting the image signal reflected by the polarized light splitter toward the screen in the first direction; And a second reflecting member reflecting the image signal reflected by the polarized light splitter toward the second direction in the screen direction.

상기 편광 광분할기에 입사될 영상신호의 진행방향에 배치되어,Is disposed in the advancing direction of the image signal to be incident to the polarized light splitter,

상기 편광 광분할기로 입사될 영상신호를 굴절시켜서 상기 편광 광분할기에 형성되는 광 소멸영역 방향으로 영상신호가 입사되는 것을 방지하는 광 굴절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a light refracting member which refracts the image signal to be incident on the polarization light splitter to prevent the image signal from being incident in the direction of the light extinction region formed in the polarization light splitter.

상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되, 상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is disposed between the polarizing light splitter and the modulator, characterized in that it further comprises a distance adjusting member for adjusting the focal length of the image signal transmitted through the polarizing light splitter.

상기 편광 광분할기는;두께가 동일하며 상호 이웃하게 배치되는 복수의 광 투과부재와;상기 광 투과부재 사이에 배치되며 입사된 영상신호의 일부는 투과시키고, 일부는 복수의 방향으로 반사시키는 편광 광분할부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The polarized light splitter includes: a plurality of light transmitting members having the same thickness and disposed adjacent to each other; and a polarized light splitting part disposed between the light transmitting members and transmitting a part of the incident image signal, and partially reflecting the light in a plurality of directions. Characterized in that it comprises a member.

상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되, 상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 편광특성을 변환시키는 리타더와, 상기 리타더를 통과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A retarder disposed between the polarized light splitter and the modulator, the retarder converting polarization characteristics of the image signal transmitted through the polarized light splitter, and a distance adjusting member adjusting the focal length of the image signal passed through the retarder; It is characterized by including.

본 발명에 의하여, 상술한 종래의 발명에 있어서 화면상에서 두개의 광이 일치하지 않아서 F-number가 큰 프로젝션 렌즈를 사용하게 되어 화질이 저하되고 큰 화면을 구현할 수 없는 점을 극복할 수 있다. According to the present invention, in the above-described conventional invention, since two light does not coincide on the screen, a projection lens having a large F-number is used, and thus image quality is deteriorated and a large screen cannot be realized.

한편, 편광 광분할기와 반사 부재간의 거리가 종래 기술보다 짧아지게 되므로 입체 영상장치의 크기도 줄어들어 제품의 컴팩트화에 기여할 수 있다.On the other hand, since the distance between the polarized light splitter and the reflective member is shorter than the prior art, the size of the stereoscopic image device is also reduced, which may contribute to the compactness of the product.

또한, 외부의 물리적 충격에도 불구하고, 종래 기술에 비하여 스크린에 투사된 광의 위치 변화가 덜하기 때문에 제품의 안정성도 제고할 수 있다는 장점도 있다.In addition, despite the external physical impact, there is also an advantage that the stability of the product can be improved because the position change of the light projected on the screen is less than the prior art.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

도1과 도2는 종래 기술에 의한 입체 영상장치의 구조이다.
도3은 본 발명에 의한 입체 영상장치의 기본 구조이다.
도4는 본 발명에 의한 입체 영상장치의 편광 광분할기에서의 빛의 경로를 도시한 것이다.
도5는 본 발명에 의한 입체 영상장치에 광 굴절부재를 추가한 상태의 빛의 경로를 도시한 것이다.
도6은 본 발명에 의한 입체 영상장치에서 편광 광분할기의 다른 형태를 도시한 것이다.
도7은 본 발명에 의한 입체 영상장치에 거리조절부재를 추가한 상태의 구조를 도시한 것이다.
도8은 본 발명에 의한 입체 영상장치에 서로 구분되는 복수의 변조기가 배치된 상태의 구조를 도시한 것이다.
도9는 본 발명에 의한 입체 영상장치에 반 파장 리타더와 하나의 변조기가 배치된 상태의 구조를 도시한 것이다.
도10(a)는 본 발명에 의한 입체 영상장치에 외부에서 물리적 충격이 가해진 경우의 광경로의 변화를 도시한 상태도이다.
도10(b)는 종래 기술에 의한 입체 영상장치에 외부에서 물리적 충격이 가해진 경우의 광경로의 변화를 도시한 상태도이다.1 and 2 show the structure of a stereoscopic imaging apparatus according to the prior art.
3 is a basic structure of a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
4 illustrates a path of light in a polarized light splitter of a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
5 is a view illustrating a light path in a state in which a light refraction member is added to a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
6 shows another form of the polarized light splitter in the stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
7 illustrates a structure in which a distance adjusting member is added to the stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
8 illustrates a structure in which a plurality of modulators separated from each other are arranged in a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
9 illustrates a structure in which a half-wavelength retarder and one modulator are arranged in a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.
10 (a) is a state diagram showing a change in the optical path when a physical shock is applied to the stereoscopic imaging apparatus according to the present invention from the outside.
FIG. 10 (b) is a state diagram showing the change of the optical path when a physical shock is applied to the stereoscopic imaging apparatus according to the prior art from the outside.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하기로 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described for the present invention.

도3은 본 발명에 의한 입체 영상장치의 기본적인 구조를 도시한 것이다.3 shows the basic structure of a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention.

도3에서 도시한 바와 같이, 상기 화상면(12)으로부터 방출되어 프로젝션 렌즈(Projection lens)(13)을 통과한 영상신호는 P-편광과, S-편광이 혼재된 상태로편광 광분할기(14, 15)로 입사한다.As shown in FIG. 3, the image signal emitted from the image plane 12 and passed through the projection lens 13 is polarized light splitter 14 with P-polarized light and S-polarized light mixed. , 15).

이하에서는 편의상 영상신호를 '광'으로 표시하도록 하겠으며, 이하에서 '광'으로 표시된 단어는 '영상신호'의 의미를 내포하는 것으로 본다. Hereinafter, for convenience, the video signal will be displayed as 'light', and in the following, the word 'light' is considered to include the meaning of 'video signal'.

상기 편광 광분할기(14, 15)는 하나의 평평한 플레이트 형태로 구현되지 않고, 그 단면이 절곡되어 있는 상태를 구현하고 있는 것이 바람직하다.The polarized light splitters 14 and 15 are not implemented in the form of one flat plate, but preferably implement a state in which a cross section thereof is bent.

상기 편광 광분할기(14, 15)의 중심은 입사되는 광의 광축 상에 위치하는 것이 바람직하며, 광축을 기준으로 일측(하부측)에 위치한 편광 광분할기를 제1편광 광분할기(14)라고 하고, 타측(상부측)에 위치한 편광 광분할기를 제2편광 광분할기(15)라고 구분할 수 있다. The centers of the polarized light splitters 14 and 15 are preferably located on the optical axis of the incident light, and the polarized light splitter located on one side (lower side) with respect to the optical axis is called the first polarized light splitter 14. The polarized light splitter located on the other side (upper side) may be classified as the second polarized light splitter 15.

상기 제1편광 광분할기(14)와 상기 제2편광 광분할기(15)는 서로 연결되어 있되, 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.The first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15 are connected to each other, but are preferably disposed to face different directions.

즉, 제1편광 광분할기(14)와, 상기 제2편광 광분할기(15)는 서로 다른 방향으로 경사진 형태로 배치된다. That is, the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15 are arranged in a shape inclined in different directions.

이러한 상태에서 상기 편광 광분할기(14, 15)로 입사된 광 중 예컨대 절반은 제1편광 광분할기(14)로 입사하고, 그리고 나머지 절반은 상기 제2편광 광분할기(15)에 도달하도록 한다. In this state, for example, half of the light incident on the polarized light splitters 14 and 15 enters the first polarized light splitter 14, and the other half reaches the second polarized light splitter 15.

상기 편광 광분할기(14,15)는 특정 편광성분(P-편광성분)은 투과시키고, 다른 편광성분(S-편광성분)은 투과되는 광의 방향과 다른 방향으로 반사시켜, 광을 여러 방향으로 분할하는 역할을 수행한다.The polarized light splitters 14 and 15 transmit specific polarization components (P-polarization components), and reflect other polarization components (S-polarization components) in a direction different from the direction of transmitted light, thereby splitting the light in various directions. It plays a role.

따라서, 상기 제1편광 광분할기(14)에 입사된 빛 중 P-편광 성분은 투과되어 스크린 방향으로 진행한다.Accordingly, the P-polarized light component of the light incident on the first polarized light splitter 14 is transmitted to travel in the screen direction.

반면에, 상기 제1편광 광분할기(14)에 입사된 빛 중 S-편광 성분은 반사되어 제1방향(본 도면에서는 하측 방향)으로 진행된다. On the other hand, the S-polarized component of the light incident on the first polarized light splitter 14 is reflected and travels in the first direction (lower direction in this drawing).

또한, 상기 제2편광 광분할기(15)에 입사된 빛 중 P-편광 성분은 투과되어 스크린 방향으로 진행한다.In addition, the P-polarized light component of the light incident on the second polarized light splitter 15 is transmitted to travel in the screen direction.

반면에, 상기 제2편광 광분할기(15)에 입사된 빛 중 S-편광 성분은 반사되어 제2방향(본 도면에서는 상측 방향)으로 진행된다. On the other hand, the S-polarized component of the light incident on the second polarized light splitter 15 is reflected and travels in the second direction (the upper direction in this figure).

상기 제1편광 광분할기(14)의 하부와, 상기 제2편광 광분할기(15)의 상부에는 이들로부터 이격되어 배치되는 거울과 같은 반사부재(16, 17)가 마련된다.Reflecting members 16 and 17, such as mirrors, are disposed on the lower part of the first polarized light splitter 14 and the upper part of the second polarized light splitter 15.

상기 반사부재(16, 17)는 거울이 대표적이나, 이에만 한정되는 것은 아니면, 빛의 반사기능을 구현할 수 있는 모든 구성요소가 가능하다. The reflective members 16 and 17 are representative of the mirror, but not limited thereto, any component capable of realizing a light reflection function is possible.

상기 반사부재 중, 도면번호 17로 표시되는 반사부재를 제1 반사부재(17)로 정의하고, 도면번호 16으로 표시되는 반사부재를 제2 반사부재(16)으로 정의한다.Among the reflective members, the reflective member indicated by reference numeral 17 is defined as the first reflective member 17, and the reflective member denoted by reference numeral 16 is defined as the second reflective member 16.

상기 제1편광 광분할기(14)와 상기 제1 반사부재(17)에서 반사된 광과, 상기 제2편광 광분할기(15)와 상기 제2 반사부재(16)에서 반사된 광은 S-편광을 가지며 각각 스크린에서 합쳐지게 된다. The light reflected by the first polarized light splitter 14 and the first reflective member 17 and the light reflected by the second polarized light splitter 15 and the second reflective member 16 are S-polarized light. And are merged on each screen.

한편 상기 제1편광 광분할기(14) 및 상기 제2편광 광분할기(15)를 투과한 광은 P-편광을 가지고 그대로 광축을 따라서 상기 스크린에 입사되어 상기 S-편광광 들과 합쳐진다.On the other hand, the light transmitted through the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15 has the P-polarized light and is incident on the screen along the optical axis and merged with the S-polarized light.

이와 같은 구조하에서 프로젝션 렌즈(13)를 통과한 광의 절반은 상기 제1편광 광분할기(14)에 도달한 후 반사 또는 투과되고, 나머지 절반은 상기 제2편광 광분할기(15)에 도달한 후 반사 또는 투과될 수 있다.Under this structure, half of the light passing through the projection lens 13 is reflected or transmitted after reaching the first polarized light splitter 14, and the other half is reflected after reaching the second polarized light splitter 15. Or permeable.

따라서, 동일한 크기의 영상을 스크린에 투사시키는 경우에는 종래 기술에 비하여 상기 각 편광 광분할기(14, 15)와 상기 반사부재(16, 17) 간의 거리가 종래 기술에 비하여 현저하게 줄어들 수 있다. Therefore, when projecting an image of the same size on the screen, the distance between the polarized light splitters 14, 15 and the reflecting members 16, 17 can be significantly reduced compared to the prior art.

상기 각 편광 광분할기(14, 15)와 상기 반사부재(16, 17) 간의 거리가 종래 기술과 동일하다면, 이러한 구조에 의하여 스크린에 투사되는 영상의 크기는 종래 기술보다 현저하게 커질 수 있다.If the distance between each of the polarized light splitters 14 and 15 and the reflecting members 16 and 17 is the same as in the prior art, the size of the image projected on the screen by this structure may be significantly larger than in the prior art.

도4에서는 제1편광 광분할기(14)와 상기 제2편광 광분할기(15)에 의하여 투과되거나 반사되는 광의 실질적인 광로가 도시된다.In FIG. 4, a substantial optical path of light transmitted or reflected by the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15 is shown.

도4에서 도시된 바와 같이, 직경 D를 가지고 제1편광 광분할기(14)와 제2편광 광분할기(15)로 입사한 광은 기울어진 제1편광 광분할기(14)와 제2편광 광분할기(14)를 투과할 때 굴절을 하여 직경 d에 해당하는 광은 스크린으로 향하지 못하고 소멸된다. As shown in FIG. 4, the light incident on the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15 having a diameter D is inclined to the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter. When it passes through (14), it is refracted so that the light corresponding to the diameter d does not go to the screen but disappears.

즉, 상기 제1편광 광분할기(14)와, 상기 제2편광 광분할기(15) 사이의 절곡된 부분에 광이 입사된 후 일 지점으로 집중되면서 광 소멸영역(DA:Dimming Area)이 형성된다. That is, after the light is incident on the bent portion between the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15, a light extinction area DA is formed while being concentrated at one point. .

상기 편광 광분할기(14,15)를 통과하는 빛의 일부는 상기 광 소멸영역(DA)를 거치면서, 그 에너지가 저감되고, 이는 스크린 상에서 광도가 낮아지는 결과를 초래하여 스크린 전체영역에서 상대적으로 어두워지는 결과로 나타난다.A portion of the light passing through the polarized light splitters 14 and 15 passes through the light extinction area DA, and its energy is reduced, which results in a decrease in the brightness on the screen, so that the entire area of the screen is relatively small. It results in darkening.

따라서, 이러한 광도 저하 현상을 방지할 보정방법이 필요하다.Therefore, there is a need for a correction method for preventing such a brightness deterioration phenomenon.

도5는 이러한 보정방법과 관련되는 구조를 도시한 것이다. Fig. 5 shows a structure associated with this correction method.

제 5도에서 도시한 바와 같이 상기 제1편광 광분할기(14)와 상기 제2편광 광분할기(15)와 유사한 굴절율과 두께를 갖는 광 굴절부재(18, 19)가 설치된다.As shown in FIG. 5, optical refraction members 18 and 19 having a refractive index and a thickness similar to those of the first polarized light splitter 14 and the second polarized light splitter 15 are provided.

상기 광 굴절부재(18, 19)는 각각 플레이트(plate) 형태로 마련될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. The optical refraction members 18 and 19 may be provided in a plate form, respectively, but are not limited thereto.

상기 광 굴절부재(18, 19) 중, 제1편광 광분할기(14)에 대응되는 부분은 제1광 굴절부재(19)라고 하고, 제2편광 광분할기(15)에 대응되는 부분을 제2광 굴절부재(18)이라고 정의한다. A portion corresponding to the first polarization light splitter 14 among the optical refraction members 18 and 19 is called a first light refraction member 19, and a portion corresponding to the second polarization light splitter 15 is referred to as a second portion. The optical refraction member 18 is defined.

상기 제1광 굴절부재(19)와, 상기 제2광 굴절부재(18)의 형태는 상기 편광 광분할기(14,15)의 형상과 유사하다.The shape of the first light refracting member 19 and the second light refracting member 18 is similar to that of the polarized light splitters 14 and 15.

즉, 광축의 중심으로 , 하측에는 제1광 굴절부재(19)가 위치하고, 상측에는 제2광 굴절부재(18)가 위치하며, 이들은 연결되어 있고, 그 중심부에 절곡된 부분이 형성된다.That is, the center of the optical axis, the first light refracting member 19 is located on the lower side, the second light refracting member 18 is located on the upper side, they are connected, the bent portion is formed in the center.

그리고 그 배치형태는 상기 편광 광분할기(14,15)와 마주보는 상태이며, 상기 광축의 수직축을 기준으로 대칭형태와 유사하게 배치된다. The arrangement is in a state facing the polarized light splitters 14 and 15, and is arranged similarly to the symmetrical shape with respect to the vertical axis of the optical axis.

상기 제1광 굴절부재(19)와 상기 제2광 굴절부재(18)는 연결된 상태로 서로 다른 방향으로 경사지게 배치된다.The first light refracting member 19 and the second light refracting member 18 are disposed to be inclined in different directions in a connected state.

이와 같은 배치 하에서 광경로를 보면 다음과 같다.Looking at the light path under this arrangement is as follows.

상기 광 굴절부재(18, 19)로 입사된 광은 굴절되어 그 경로가 변경되어 상기 편광 광분할기(14,15)로 이동한다.Light incident on the light refraction members 18 and 19 is refracted and its path is changed to move to the polarized light splitters 14 and 15.

이때, 상기 광 굴절부재(18,19)의 중심부가 절곡되어 있기 때문에, 상기 광 굴절부재(18, 19)의 중심부와, 상기 편광 광분할기(14,15) 사이에는 빛이 통과하지 않는 빈 영역(EA: Empty Area)이 형성된다.In this case, since the centers of the light refraction members 18 and 19 are bent, an empty area where light does not pass between the center of the light refraction members 18 and 19 and the polarized light splitters 14 and 15. (EA: Empty Area) is formed.

도4에서 나타난 광 소멸영역(DA)에 입사되는 빛의 입사경로는 도5에서 나타난 빈 영역(EA)에 대응되는데, 상기 광 굴절부재(18, 19)의 굴절에 의하여 상기 빈 영역(EA)에 더 이상 빛이 진행하지 않기 때문에, 더 이상 상기 광 소멸 영역(D) 빛이 입사되지 않아 광 소멸에 의한 광 손실을 방지할 수 있다. The incident path of the light incident on the light extinction area DA shown in FIG. 4 corresponds to the blank area EA shown in FIG. 5, which is caused by the refraction of the light refracting members 18 and 19. Since the light does not proceed any more, the light extinction region D no longer enters the light, and thus the light loss due to the light extinction can be prevented.

도6은 편광 광분할기에서 나타날 수 있는 비점수차(Astimatism)을 줄이기 위한 방법을 도시한 것이다.6 illustrates a method for reducing astigmatism that may appear in polarized light splitters.

도6에서 나타난 구성요소는 제2편광 광분할기(15), 제2광 굴절부재(18), 제2 반사부재(16)이나 이들에 대한 설명은 제1편광 광분할기(14), 제1광 굴절부재(19), 제1 반사부재(17)에도 적용된다.The components shown in FIG. 6 are the second polarization light splitter 15, the second light refraction member 18, the second reflection member 16, or the description thereof is the first polarization light splitter 14, the first light. The same applies to the refractive member 19 and the first reflective member 17.

제2편광 광분할기(15)에 제2광 굴절부재(18)를 통과한 빛이 도달하면, P-편광은 상기 제2편광 광분할기(15)를 투과하고, S-편광은 상기 제2편광 광분할기(15)의 전면 표면을 맞고 상기 제2 반사부재(16)로 반사된다.When light passing through the second light refracting member 18 reaches the second polarized light splitter 15, the P-polarized light passes through the second polarized light splitter 15, and the S-polarized light is the second polarized light. Fits the front surface of the light splitter 15 and is reflected by the second reflecting member 16.

이때, 투과한 빛의 경로의 길이는 반사된 빛의 경로에 비하여 상기 제2편광 광분할기(15)의 두께(D) 만큼 늘어나는데, 이는 반사된 빛이 상기 제2편광 광분할기(15) 내부에서 이동하다가 반사하는 것이 아니라 표면에서 반사되는데 비하여, 투과되는 빛은 상기 제2편광 광분할기(15)를 통과하기 때문이다. In this case, the length of the transmitted light path is increased by the thickness D of the second polarized light splitter 15 compared to the reflected light path, which reflects the reflected light in the second polarized light splitter 15. This is because the transmitted light passes through the second polarized light splitter 15 as opposed to being reflected on the surface rather than being moved and reflected.

이러한 경우, 반사광과 투과광의 경로 길이 차이로 인한 광의 비점수차(Astimatism)가 발생할 수 있다. In this case, astigmatism of light may occur due to a difference in path lengths between reflected light and transmitted light.

이러한 비점수차를 보정하기 해서, 상기 제2편광 광분할기(15) 내에서 반사되는 광과 투과하는 광의 경로의 길이를 같게 할 필요성 있다.By correcting such astigmatism, it is necessary to equalize the lengths of the paths of the light reflected and the light transmitted in the second polarized light splitter 15.

따라서, 상기 제2편광 광분할기(15)를 두께가 같은 두 개의 광 투과부재(151, 152)를 맞붙여서 만들고, 그 사이에 편광 광분할부재(153) 막을 형성한다.Accordingly, the second polarized light splitter 15 is made by joining two light transmitting members 151 and 152 having the same thickness, and a polarized light splitting member 153 film is formed therebetween.

여기서, 제2편광 광분할기(15)의 두께를 D라고 하면, 각각의 광 투과부재(151, 152)의 두께는 d라고 하고, D=2d가 된다(편광 광 분할 부재의 두께는 무시).Here, if the thickness of the second polarization light splitter 15 is D, the thickness of each of the light transmitting members 151 and 152 is d, and D = 2d (ignoring the thickness of the polarization light splitting member).

편의상 전방측에 위치한 광투과 부재(151)의 두께를 d1 이라고 하고, 후방측에 위치한 광투과 부재(152)의 두께를 d2라고 하자. For convenience, let the thickness of the light transmitting member 151 located on the front side be d1 and the thickness of the light transmitting member 152 located on the rear side be d2.

입사된 광 중 P 편광은 전방측의 광투과부재(151), 편광 광분할부재(153)와, 후방 측의 광투과부재(152)를 통과한다. 이때, 상기 제2편광 광분할기(15) 내에서의 투과광의 경로 길이는 d1+d2가 된다.P-polarized light of the incident light passes through the light transmitting member 151 on the front side, the polarization light splitting member 153, and the light transmitting member 152 on the rear side. At this time, the path length of the transmitted light in the second polarization light splitter 15 is d1 + d2.

한편 입사된 광 중 S 편광은 전방측의 광투과부재(151)를 통과한 후, 편광 광분할부재(153)에 도달하여 반사되고, 다시 전방측의 광투과부재(151)를 통과한다. Meanwhile, S-polarized light of the incident light passes through the light transmitting member 151 on the front side, reaches the polarized light splitting member 153, is reflected, and passes through the light transmitting member 151 on the front side.

이때, 상기 제2편광 광분할기(15) 내에서의 반사광의 경로 길이는 d1+d1이 된다. 위에서 d1 = d2라고 하였으므로, 결국 반사광과 투과광의 경로 길이는 동일해져서 비점수차가 발생되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the path length of the reflected light in the second polarization light splitter 15 is d1 + d1. Since d1 = d2 above, the path lengths of the reflected light and the transmitted light become the same, so that astigmatism can be prevented from occurring.

여기서 반사광과 투과광의 입사각도, 투과각도, 반사 각도가 완전하게 0은 아니나, 상기 제2편광 광분할기(15) 및 이들을 구성하는 광투과부재(151,152)의 두께가 매우 얇으므로 각도에 의한 경로길이 변화 영향을 무시할 수 있다. Here, the incident angle, the transmission angle, and the reflection angle of the reflected light and the transmitted light are not completely zero, but the thickness of the second polarized light splitter 15 and the light transmitting members 151 and 152 constituting them is very thin. The impact of change can be ignored.

도7은 본 발명에서의 편광분할 방법의 기본적인 구조이다.7 is a basic structure of the polarization splitting method in the present invention.

도2의 종래의 방법과 동일한 조건으로 설계한 경우, 광축과 제2 반사부재(16)와의 거리, 광축과 제1 반사부재(17)와의 거리는 대략 50mm 정도가 된다.When designed under the same conditions as in the conventional method of Fig. 2, the distance between the optical axis and the second reflecting member 16 and the distance between the optical axis and the first reflecting member 17 are approximately 50 mm.

이는 도1,2에 의한 거리의 1/3에 해당하는 작은 크기로서 스크린상에서 광의 수차를 적게 발생시키는 기본적인 요소가 된다. This is a small size corresponding to one third of the distance shown in FIGS.

한편 스크린상에서 각각의 S-편광과 P-편광의 광이 동일한 초점면을 이룰 수 있도록 상기 편광 광분할기(14,15)의 출광방향에 렌즈와 같은 거리조절부재(20)를 설치한다.On the other hand, a distance adjusting member 20 such as a lens is provided in the outgoing direction of the polarized light splitters 14 and 15 so that each of the S-polarized light and the P-polarized light on the screen can form the same focal plane.

상기 거리조절부재(20)는 상기 편광 광분할기(14,15)와 상기 스크린사이에 배치된다.The distance adjusting member 20 is disposed between the polarized light splitters 14 and 15 and the screen.

상기 거리조절부재(20)는 P 편광의 경로 길이가 S 편광의 길이보다 짧기 때문에, P 편광의 경로 길이를 늘리기 위해서 사용되는 것이다.The distance adjusting member 20 is used to increase the path length of the P polarization because the path length of the P polarization is shorter than the length of the S polarization.

상기 거리조절부재(20)는 대표적으로 초점거리가 큰 평면에 가까운 보정렌즈를 사용할 수 있으나, 렌즈에만 국한되는 것이 아니라, 서로 마주보는 거울과 같은 복수의 반사부재로도 구현될 수 있다.The distance adjusting member 20 may typically use a correcting lens close to a plane having a large focal length, but is not limited to the lens but may be implemented as a plurality of reflective members such as mirrors facing each other.

따라서, 이러한 거리조절부재(20)에 의하여 상기 편광 광분할기(14,15)를 투과한 광의 초점 거리가 조절될 수 있다.Therefore, the focal length of the light transmitted through the polarized light splitters 14 and 15 may be adjusted by the distance adjusting member 20.

다음으로, 도7에서 도시된 구조를 향상된 밝기를 갖는 입체영상장치에 적용하는 경우를 살펴보기로 하자.Next, a case in which the structure shown in FIG. 7 is applied to a stereoscopic image device having improved brightness will be described.

도8에서 도시한 바와 같이 제2 반사부재(16)와 제1 반사부재(17)에 의하여 반사된 나오는 S-편광은 각각 제1,3변조기(21,23)에 의하여 변조된다.As shown in Fig. 8, the outgoing S-polarized light reflected by the second reflecting member 16 and the first reflecting member 17 is modulated by the first and third modulators 21 and 23, respectively.

상기 제1변조기(21,23)는 상기 S-편광의 상태를 전기적 신호 등에 의하여 변환하는데, 선 편광에서 원 편광 상태로 변환시킨다.The first modulators 21 and 23 convert the state of the S-polarized light by an electric signal or the like, and convert the linearly polarized state into a circularly polarized state.

한편, 편광 광분할기(14,15)를 투과한 P-편광은 상기 거리조절부재(20)를 통과하여 그 초점거리가 보정된 후, 상기 제2변조기(22)를 통과하여 S-편광으로 변조되면서, 동시에 선편광 상태에서 원편광 상태로 변조된다.On the other hand, the P-polarized light transmitted through the polarized light splitters 14 and 15 passes through the distance adjusting member 20 and its focal length is corrected, and then passes through the second modulator 22 to be modulated into S-polarized light. At the same time, the linearly polarized state is modulated from the linearly polarized state.

여기서, 상기 거리조절부재(20)는 상기 편광 광분할기(14,15) 와 상기 제2변조기(22) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. Here, the distance adjusting member 20 is preferably disposed between the polarized light splitters 14 and 15 and the second modulator 22.

상기 제1,3변조기(21,23)는 S-편광 상태를 유지하면서 선편광을 원편광으로 변조하는 것이므로 1/4파장 위상지연(retardance)기능을 수행한다.Since the first and third modulators 21 and 23 modulate linearly polarized light into circularly polarized light while maintaining the S-polarized state, the first and third modulators 21 and 23 perform a 1/4 wavelength retardance function.

한편, 제2변조기(22)는 P-편광 상태를 S-편광 상태로 변조시키면서(1/2파장 위상지연 기능 수행), 선편광을 원편광으로 변조시키므로(1/4 위상 지연 기능 수행), 총 3/4파장 위상 지연 기능을 수행한다.On the other hand, the second modulator 22 modulates the P-polarized state to the S-polarized state (1/2 wavelength phase delay function) and modulates the linearly polarized light to circular polarization (1/4 phase delay function). Performs a 3 / 4-wavelength phase delay function.

도8에서 나타난 실시예에서는 제1 내지 제3변조기(21~23)이 서로 구분되어 설치되거나 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.In the embodiment shown in Figure 8, it is preferable that the first to third modulators 21 to 23 are separately installed or spaced apart from each other.

왜냐하면, 제1변조기(21)-제2변조기(22)-제3변조기(23) 순으로 설치된 상태에서, 제1,3변조기(21)에서 일어나는 위상지연의 특성과, 제2변조기(22)에서 일어나는 위상지연의 특성이 다르기 때문이다.This is because the characteristics of the phase delay occurring in the first and third modulators 21 and the second modulator 22 in a state where the first modulator 21, the second modulator 22, and the third modulator 23 are installed in the order. This is because the characteristics of the phase delay occurring at

도9는 도8에서 나타난 실시예에 별도의 구성을 추가한 것을 도시한 것이다. 9 illustrates the addition of a separate configuration to the embodiment shown in FIG.

도9에서 나타난 구조에는 상기 편광 광분할기(14,15)를 투과한 광의 진행방향에 반 파장 리타더(25)가 추가되었다.In the structure shown in FIG. 9, a half-wavelength retarder 25 is added to the traveling direction of the light transmitted through the polarized light splitters 14 and 15.

상기 반 파장 리타더(25)는 상기 편광 광분할기(14,15)와 상기 변조기(24) 사이에 마련된다.The half-wave retarder 25 is provided between the polarized light splitters 14 and 15 and the modulator 24.

상기 반 파장 리타더(25)는 상기 편광 광분할기(14,15)를 투과한 P-편광광을 S-편광광으로 변환시킨다. The half-wave retarder 25 converts P-polarized light transmitted through the polarized light splitters 14 and 15 into S-polarized light.

상기 반 파장 리타더(25)에 의하여 변환된 S-편광광은 상기 거리조절부재(20)를 통과하여 그 초점거리가 변화될 수 있다.The S-polarized light converted by the half-wave retarder 25 may pass through the distance adjusting member 20 to change its focal length.

한편, 상기 반파장 리타더(25)를 통과한 광이나, 상기 제1,2반사부재(16, 17)에 의하여 반사된 광이나 모두 S-편광광의 특성을 가진다.On the other hand, the light passing through the half-wave retarder 25, the light reflected by the first and second reflecting members 16, 17, or both have the characteristics of S-polarized light.

따라서, 제1,2,3 변조기(21,22,23)을 대신하여 커다란 하나의 변조기(24)를 사용하여, 이들을 모두 선편광에서 원편광으로 변환시킬 수 있으며, 상기 변조기(24)는 입사된 광을 1/4파장 위상 지연시켜서 선편광에서 원편광으로 변환시킬 수 있다. Thus, instead of the first, second, and third modulators 21, 22, and 23, one large modulator 24 can be used to convert them all from linear to circularly polarized light, and the modulator 24 is incident. The light can be converted from linearly polarized to circularly polarized light by delaying a quarter wavelength phase.

다만, 하나의 커다란 변조기(24) 대신에, 도8에서 나타난 바와 같이, 각각의 경로에 복수의 구별되는 변조기들을 설치하는 것도 가능하다.However, instead of one large modulator 24, it is also possible to install a plurality of distinct modulators in each path, as shown in FIG.

이와 같은 본 발명에 의한다면, 스크린에 투사되어 중첩되는 광의 경로는 3개이다.According to the present invention as described above, there are three paths of light projected on the screen and overlapping each other.

즉, 상기 편광 광분할기(14,15)을 투과하여 스크린에 투사되는 제1경로와, 상기 제1편광 광분할기(14) 및 상기 제1 반사부재(17)에서 반사되어 스크린으로 투사되는 제2경로와, 상기 제2편광 광분할기(15) 및 상기 제2 반사부재(16)에서 반사되어 스크린으로 투사되는 제3경로로 광의 경로가 구성된다.That is, a first path is transmitted through the polarized light splitters 14 and 15 and is projected onto the screen, and a second is reflected from the first polarized light splitter 14 and the first reflective member 17 and projected onto the screen. A path and a path of light reflected by the second polarized light splitter 15 and the second reflective member 16 to be projected onto the screen.

도10은 본 발명에 의한 입체영상장치와 종래 기술에 의한 입체영상장치에 있어서, 외부의 물리적 충격이 있는 경우의 차이점을 도시한 것이다FIG. 10 illustrates a difference between a stereoscopic imaging apparatus according to the present invention and a stereoscopic imaging apparatus according to the prior art in the case of external physical impact.

도10(a)는 본 발명에 의한 입체 영상장치에서의 물리적 충격이 있는 경우의 광의 위치 변화이고, 도10(b)는 도2에서 나타난 입체 영상장치에서 물리적 충격이 있는 경우의 광의 위치 변화를 도시한 것이다.FIG. 10 (a) shows a change in position of light when there is a physical impact in the stereoscopic imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 10 (b) shows a change in position of light when there is a physical impact in the stereoscopic imaging apparatus shown in FIG. It is shown.

도10(a)와 도10(b)의 구조는 비교를 위하여 동일한 크기의 스크린 상에 동일한 크기의 영상을 조사하는 것을 전제로 하였다.10 (a) and 10 (b) are based on the assumption that the same size image is irradiated on the same size screen for comparison.

도10(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 제2편광 광분할기(15)에서 반사된 빛은 상기 제2 반사부재(16)에 의하여 반사되어 스크린 방향으로 진행한다.As shown in FIG. 10 (a), the light reflected by the second polarization light splitter 15 is reflected by the second reflecting member 16 and travels in the screen direction.

이 상태에서 외부에서 물리적 충격이 가해져서 제2편광 광분할기(15)의 배치각도가 3도 정도 변화가 있는 경우, 스크린에 투사된 빛의 위치가 종전에 비하여 5.76mm정도 변화한다.In this state, when a physical shock is applied from the outside and the arrangement angle of the second polarized light splitter 15 is changed by about 3 degrees, the position of the light projected on the screen is changed by about 5.76 mm compared with the conventional one.

상기 제2편광 광분할기(15)와 제2 반사부재(16)와의 관계는 상기 제1편광 광분할기(14)와 제1 반사부재(17)에도 적용된다. The relationship between the second polarization light splitter 15 and the second reflection member 16 is also applied to the first polarization light splitter 14 and the first reflection member 17.

한편, 도10(b)에서 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 입체영상장치에서 편광 광분할기(3)에서 반사된 빛은 상기 반사부재(9)에 의하여 반사되어 스크린 방향으로 진행한다.On the other hand, as shown in Figure 10 (b), in the stereoscopic imaging apparatus according to the prior art, the light reflected by the polarized light splitter 3 is reflected by the reflecting member 9 and proceeds in the screen direction.

이 상태에서 물리적 충격이 가해져서 편광 광분할기(3)의 배치각도가 3도 정도 변화가 있는 경우, 스크린에 투사된 빛의 위치가 종전에 비하여 8.59mm정도 변화한다.In this state, when a physical shock is applied and the arrangement angle of the polarized light splitter 3 changes by about 3 degrees, the position of the light projected on the screen changes by about 8.59 mm compared with the past.

따라서, 본 발명의 빛의 위치가 종래 기술에 비하여 약 30%정도 덜 변화하므로, 제품의 기술 구현 안정성 측면에서도 종래 기술에 비하여 우수하다고 할 수 있다.Therefore, since the position of the light of the present invention changes about 30% less than in the prior art, it can be said that it is superior to the prior art in terms of the stability of the technical implementation of the product.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

12: 화상면 13: 프로젝션 렌즈
14: 제1편광 광분할기 15: 제2편광 광분할기
16: 제2 반사부재 17: 제1 반사부재
18: 제2광 굴절부재 19: 제1광 굴절부재
20: 거리조절부재 21: 제1변조기
22: 제2변조기 23: 제3변조기
25: 반 파장 리타더12: Image plane 13: Projection lens
14: first polarized light splitter 15: second polarized light splitter
16: second reflective member 17: first reflective member
18: second light refracting member 19: first light refracting member
20: distance adjusting member 21: first modulator
22: second modulator 23: third modulator
25: half-wave retarder

Claims (20)

입사되는 영상 신호를 편광성분에 따라서 반사시키거나 투과시켜 적어도 서로 다른 세 방향으로 분할하는 편광 광분할기와;
상기 편광 광분할기에서 반사된 빛을 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와;
상기 반사부재에서 반사된 빛과 상기 편광 광분할기를 투과한 빛을 변조시키는 적어도 하나 이상의 변조기와;
상기 편광 광분할기에 입사될 영상신호의 진행방향에 배치되어,
상기 편광 광분할기로 입사될 영상신호를 굴절시켜서 상기 편광 광분할기에 형성되는 광 소멸영역 방향으로 영상신호가 입사되는 것을 방지하는 광 굴절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치.A polarized light splitter configured to reflect or transmit an incident image signal according to a polarization component and divide the incident image signal into at least three different directions;
A reflecting member reflecting light reflected from the polarized light splitter in a screen direction;
At least one modulator configured to modulate the light reflected by the reflective member and the light transmitted through the polarized light splitter;
Is disposed in the advancing direction of the image signal to be incident to the polarized light splitter,
And a light refracting member which refracts an image signal to be incident on the polarized light splitter and prevents an image signal from being incident in a direction of light extinction region formed in the polarized light splitter. 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기는 입사되는 영상신호 중 일부를 제1방향으로 반사시키는 제1편광 광분할기 및 제2방향으로 반사시키 제2편광 광분할기를 포함하며,
상기 제1편광 광분할기와 상기 제2편광 광분할기는 연결되는 형태로 마련되되, 서로 다른 방향을 향하도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
The polarized light splitter includes a first polarized light splitter for reflecting a part of an incident image signal in a first direction and a second polarized light splitter for reflecting in a second direction,
And the first polarized light splitter and the second polarized light splitter are connected to each other, and are inclined to face different directions. 제1항에 있어서,
상기 반사부재는 상기 편광 광분할기에서 반사되어 제1방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제1 반사부재와;
상기 편광 광분할기에서 반사되어 제2방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제2 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
The reflection member may include a first reflection member reflecting the image signal reflected by the polarized light splitter toward the screen in the first direction;
And a second reflecting member reflecting the image signal reflected by the polarized light splitter toward the screen in the second direction. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기는 서로 다른 두 방향으로 절곡되되,
상기 광 굴절부재는 상기 편광 광분할기에 입사될 영상신호의 진행방향에 배치되고, 상기 편광 광분할기의 절곡된 방향과 대칭방향으로 절곡되고, 상기 편광 광분할기와 마주보도록 배치되며,
상기 광 굴절부재는 그 내부를 통과한 빛의 이동 경로가 상기 광 굴절부재의 중심과 상기 편광 광분할기 중심 사이에 형성된 소정의 영역을 우회하여 형성되도록 굴절시키는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
The polarized light splitter is bent in two different directions,
The optical refraction member is disposed in a traveling direction of an image signal to be incident on the polarized light splitter, bent in a symmetrical direction to a bent direction of the polarized light splitter, and disposed to face the polarized light splitter,
And the optical refraction member refracts such that a movement path of light passing through the optical refraction member is formed by bypassing a predetermined region formed between the center of the optical refraction member and the center of the polarized light splitter. 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되,
상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치.The method of claim 1,
Disposed between the polarized light splitter and the modulator,
And a distance adjusting member for adjusting a focal length of the image signal transmitted through the polarized light splitter. 제6항에 있어서,
상기 거리조절부재는 조절렌즈 또는 적어도 두 개 이상의 상호 이격된 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치.The method according to claim 6,
The distance adjusting member may include an adjustment lens or at least two or more mutually spaced reflective members. 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되,
상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 파장을 반파장 지연시키는 반파장 리타더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
Disposed between the polarized light splitter and the modulator,
And a half-wave retarder for half-wave delaying the wavelength of the image signal transmitted through the polarized light splitter. 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되,
상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 편광특성을 변환시키는 리타더와,
상기 리타더를 통과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
Disposed between the polarized light splitter and the modulator,
A retarder for converting polarization characteristics of the image signal transmitted through the polarization light splitter;
And a distance adjusting member for adjusting a focal length of the image signal passing through the retarder. 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기는;
상기 편광 광분할기를 투과하는 영상신호의 상기 편광 광분할기 내에서의 이동경로의 길이와,
상기 편광 광분할기에서 반사되어 이동하는 영상신호의 상기 편광 광분할기 내에서의 이동경로의 길이가 동일할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
The polarized light splitter is;
A length of a movement path in the polarized light splitter of the video signal passing through the polarized light splitter,
And a moving path of the video signal reflected and moved by the polarized light splitter in the polarized light splitter is equal in length. 제1항 또는 제10항에 있어서,
상기 편광 광분할기는;
두께가 동일하며 상호 이웃하게 배치되는 복수의 광 투과부재와;
상기 광 투과부재 사이에 배치되며 입사된 영상신호의 일부는 투과시키고, 일부는 복수의 방향으로 반사시키는 편광 광분할부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. 11. The method according to claim 1 or 10,
The polarized light splitter is;
A plurality of light transmitting members having the same thickness and arranged adjacent to each other;
And a polarization light splitting member disposed between the light transmitting members and transmitting a part of the incident image signal and reflecting a part of the image signal in a plurality of directions. 제1항에 있어서,
상기 변조기는 상기 반사부재에서 반사된 빛을 변조시키는 제1,3변조기와;
상기 제1,3변조기와 별도로 마련되어 상기 편광 광분할기를 투과한 빛을 변조시키는 제2변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치.The method of claim 1,
The modulator includes first and third modulators for modulating the light reflected from the reflecting member;
And a second modulator provided separately from the first and third modulators to modulate the light transmitted through the polarized light splitter. 제1항에 있어서,
상기 편광 광분할기을 투과한 영상신호의 진행방향에 배치되어 상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 편광 특성을 변환하는 리타더를 더 포함하되,
상기 변조기는 하나의 변조기로 구성되어,
상기 반사부재에서 반사된 영상신호과 상기 리타더에서 변환된 영상신호를 변조할 수 있는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. The method of claim 1,
It further comprises a retarder disposed in the advancing direction of the video signal transmitted through the polarized light splitter for converting the polarization characteristics of the video signal transmitted through the polarized light splitter,
The modulator is composed of one modulator,
And a video signal reflected by the reflective member and a video signal converted by the retarder. 입사되는 영상 신호를 분할하여 적어도 세 개의 방향으로 분할하며, 분할된 영상신호 중 일부를 스크린 방향으로 보내는 편광 광분할기와,
상기 편광 광분할기에서 분할된 영상신호 중 일부가 입사되고 이를 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와;
상기 반사부재에서 반사된 빛과 상기 편광 광분할기를 투과한 빛을 변조시키는 적어도 하나 이상의 변조기와,
상기 편광 광분할기에 입사될 영상신호의 진행방향에 배치되어,
상기 편광 광분할기로 입사될 영상신호를 굴절시켜서 상기 편광 광분할기에 형성되는 광 소멸영역 방향으로 영상신호가 입사되는 것을 방지하는 광 굴절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상장치. A polarized light splitter which splits an incident video signal into at least three directions and sends a portion of the split video signal toward a screen;
A reflection member in which part of the image signal divided by the polarized light splitter is incident and reflects the light toward the screen;
At least one modulator configured to modulate the light reflected from the reflective member and the light transmitted through the polarized light splitter;
Is disposed in the advancing direction of the image signal to be incident to the polarized light splitter,
And a light refracting member which refracts an image signal to be incident on the polarization light splitter and prevents the image signal from being incident in the direction of the light extinction region formed in the polarization light splitter. 제14항에 있어서,
상기 편광 광분할기는 입사되는 영상신호 중 일부를 제1방향으로 반사시키는 제1편광 광분할기 및 제2방향으로 반사시키는 제2방향으로 반사시키는 제2편광 광분할기를 포함하며,
상기 제1편광 광분할기와 상기 제2편광 광분할기는 연결되는 형태로 마련되되, 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. 15. The method of claim 14,
The polarized light splitter includes a first polarized light splitter for reflecting a part of an incident image signal in a first direction and a second polarized light splitter for reflecting in a second direction for reflecting in a second direction,
And the first polarized light splitter and the second polarized light splitter are connected to each other, and are arranged to face different directions. 제14항에 있어서,
상기 반사부재는 상기 편광 광분할기에서 반사되어 제1방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제1 반사부재와;
상기 편광 광분할기에서 반사되어 제2방향으로 향하는 영상신호를 상기 스크린 방향으로 반사시키는 제2 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상장치. 15. The method of claim 14,
The reflection member may include a first reflection member reflecting the image signal reflected by the polarized light splitter toward the screen in the first direction;
And a second reflecting member reflecting the image signal reflected by the polarized light splitter toward the screen in the second direction. 삭제delete 제14항에 있어서,
상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되,
상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. 15. The method of claim 14,
Disposed between the polarized light splitter and the modulator,
And a distance adjusting member for adjusting a focal length of the image signal transmitted through the polarized light splitter. 제14항에 있어서,
상기 편광 광분할기는;
두께가 동일하며 상호 이웃하게 배치되는 복수의 광 투과부재와;
상기 광 투과부재 사이에 배치되며 입사된 영상신호의 일부는 투과시키고, 일부는 복수의 방향으로 반사시키는 편광 광분할부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치. 15. The method of claim 14,
The polarized light splitter is;
A plurality of light transmitting members having the same thickness and arranged adjacent to each other;
And a polarization light splitting member disposed between the light transmitting members and transmitting a part of the incident image signal and reflecting a part of the image signal in a plurality of directions. 제14항에 있어서,
상기 편광 광분할기와 상기 변조기 사이에 배치되되,
상기 편광 광분할기를 투과한 영상신호의 편광특성을 변환시키는 리타더와,
상기 리타더를 통과한 영상신호의 초점거리를 조절하는 거리조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상장치.15. The method of claim 14,
Disposed between the polarized light splitter and the modulator,
A retarder for converting polarization characteristics of the image signal transmitted through the polarization light splitter;
And a distance adjusting member for adjusting a focal length of the image signal passing through the retarder.
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