KR0125768Y1 - 비임수직분리형 다이크로익 프리즘 - Google Patents

Abstract

본 고안은 투사형 표시장치 또는 입체 프로젝터 등에 적절하게 채용되어 3원색 성분을 포함하는 입사광중 3원색 성분에 대한 수직분리가 가능하도록 하기 위한 비임수직분리형 다이크로익 프리즘에 관한 것으로, 백색광인 입사광을 제1내지 제3색성분으로 분리하기 위하여 상기 입사광의 경로방향에 대하여 수직하며 서로 반대방향인 분리경로로 제1색성분과 제2색성분을 각각 분리하는 제1 및 제2 다중박막코팅면(32,33)을 갖춘 다이크로익 프리즘에 있어서, 상기 제3색성분을 상기 제1색성분 및 제2색성분과 수직한 방향으로 분리하기 위하여 상기 제1 및 제2 다층박막광학코팅면(32,33)의 대각선이 이루는 평면에 제1 및 제2색성분을 툭과하고 제3색성분은 반사하도록 코팅한 제3 다층박막광학코팅면(34)을 포함하여 구성된 것이다.

Description

비임수직분리형 다이크로익 프리즘

제1도는 종래의 일예에 따른 색분리수단으로서의 다이크로익 프리즘이 채용된 투사형 표시장치의 구성을 설명하는 도면.

제2도(a)와 (b)는 제1도에 도시된 색분리수단의 또 다른 일예를 구성하는 다이크로익 프리즘을 설명하는 도면.

제3도(a)와 (b)는 본 고안에 따른 비임수직분리형 다이크로익 프리즘을 설명하는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광원 2 : 집광렌즈

3 : 반사경 5 : 색분리수단

15,16,17 : 광조절 모듈레이터 18 : 광합성수단

19 : 투사렌즈 30 : 다이크로익 프리즘

31 : 입사면 32 : 제1 다층박막광학코팅면

33 : 제2 다층박막광학코팅면 34 : 제3 다층박막광학코팅면

본 고안은 3원색을 포함하는 입사광을 분리하는 다이크로익 프리즘에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일의 광원에서 방사되는 3원색(R,G,B)을 포함하는 광을 3-비임으로 분리하여 대응하는 투사렌즈에 의해 영상이 직접 스크린상에 투영되도록 구성되는 투사형 표시장치 또는 3-비임분리 방식의 입체 프로젝터 등에 적절하게 채용되어 3원색의 색성분을 입사비임의 진행방향에 대해 수직방향으로 분리하기 위한 비임수직분리형 다이크로익 프리즘에 관한 것이다.

현재, 대화면의 영상표시를 행하기 위해 비교적 작은 광조절 모듈레이터(Light Valve Modulator)에 광학적 특성의 변화로써 영상신호에 따른 광학상(光學像)을 형성하고, 그 광학상을 조명광으로 조사함과 더불어 투사렌즈(Projection Lens)에 의해 스크린상에 확대 투사하는 방식의 투사형 표시장치가 제안되어 있다.

그러한 종류의 투사형 표지장치는 투사화상의 해상도가 광조절 모듈레이터의 해상도에 의해 결정되고, 광원의 광출력을 증강시키는 상태에서 고해상도의 광조절 모듈레이터를 적용하면 그 표시면적이 작아도 고해상도는 광출력이 큰 투사형 표시장치를 실현할 수 있다.

제1도는 종래의 일예에 따른 투사형 표시장치의 구성을 설명하는 도면으로, 참조부호 1로 표시된 광원(즉, 할로겐램프)은 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색의 색성분을 포함하는 광을 방사하게 되고, 그 광원(1)에서 방사되는 광은 집광렌즈(2)와 요(凹)면 형상의 반사경(3)에 의해 대체로 평행한 광으로 변환되어 열선흡수필터(4)를 통과하여 적외선이 제거된 상태로 색분리수단(5)에 입사된다. 그 색분리수단(5)은 평판형의 적(R) 반사면(6)과 2불할된 평판형의 청(B)반사면(7,8)을 X자형상으로 교차시켜 구성된다. 상기 색분리수단(5)은 프리즘형태(제2도 참조)로 구성될 수 있다. 그 색분리수단(5)에서 분리된 적색광은 평면미러(11,12)를매개하여, 녹색광은 직진, 청색광은 평면미러(13,14)를 매개하여 광조절 모듈레이터(15,16,17)에 입사되는데, 그 광조절 모듈레이터(15,16,17)는 바람직하게 각각 영상신호에 따른 투과율의 변화로서 광학상이 형성된다. 따라서 그 광조절 모듈레이터(15,16,17)로부터의 광은 광합성수단(18)에 의해 합성되어 실질적으로 녹색의 광조절 모듈레이터(16)의 위치에 컬러화상이 형성되고, 그 컬러화상은 단일의 투사렌즈(19)에 의해 스크린(도시생략)상에 확대 투사된다.

그런데, 제1도에 도시된 종래의 색분리수단(5)의 또다른 일예로 적용되는 다이크로익 프리즘에 따르면 제2도(a)와(b)에 도시된 바와 같이 3원색을 포함하는 입사광에 대해 그 입사광이 진행하는 방향을 포함하는 면상에 3원색을 분리하는 구조를 갖게 되는 바, 그 원리에 따르면 반사면(7,8)에 대해서는 청색광 성분은 반사하고 나머지 색은 투과하는 다층박막광학코팅이 행해지고, 반사면(6;6a,6b)에는 적색광 성분은 반사하고 나머지 색 성분은 투과하는 다층박막광학코팅이 행해지게 되며, 그러한 프리즘의 재료로서는 주로 BK-7, SF-2와 같은 글래스가 포함된다.

따라서, 입사광의 진행방향에 대해 수직인 면으로 비임의 광로도의 차이가 없이 3원색의 비임을 분리하려는 경우 그 제2도에 도시된 종래의 다이크로익 프리즘으로는 불가능하게 된다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술을 감안하여 이루어진 것으로, 투사형 표시장치 또는 입체 프로젝터 등에 적절하게 채용되어 3원색 성분을 포함하는 입사광 전체 색성분에 대한 수직분리가 가능하도록 된 비임수직분리형 다이크로익 프리즘을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 바람직한 예에 따르면 백색광인 입사광을 제1 내지 제3색성분으로 분리하기 위하여 상기 입사광의 경로방향에 대하여 수직하며 서로 반대방향인 분리경로로 제1색성분과 제2색성분을 각각 분리하는 제1 및 제2 다층박막코팅면을 갖춘 다이크로익 프리즘에 있어서, 상기 제3색성분을 상기 제1색성분 및 제2색성분과 수직한 방향으로 분리하기 위하여 상기 제1 및 제2 다층박막광학코팅면의 대각선이 이루는 평면에 제1 및 제2색성분을 툭과하고 제3색성분은 반사하도록 코팅한 제3 다층박막광학코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 비임수직분리형 다이크로익 프리즘이 제공된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 다이크로익 프리즘에 의하면, 3원색을 포함하는 입사광에 대해 3원색의 각 색성분을 분리하는 제1 및 제2 다층박막광학코팅면을 대각선방향으로 횡절하는 형태로 제3 다층박막광학코팅면을 형성함으로써 3원색성분이 수직방향으로 분리된다.

이하, 본 고안에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제3도(a)와 (b)는 입체 프로젝터 또는 투사형 표시장치에서 색분리수단으로 채용되기에 적합한 본 고안에 따른 3원색을 포함하는 입사광을 수직방향으로 분리하기 위한 다이크로익 프리즘을 나타낸 도면으로, 그 다이크로익 프리즘(30)은 광원에서 방사되는 R·G·B성분의 3원색을 포함하는 입사광의 입사면(31)에 대해 그 3원색의 성분중 제1색성분(B색광)을 반사시키는 제2 및 제3색성분을 투과시키는 제1 다층박막코팅면(32)이 형성되고, 그 제1색성분(B색광)을 반사시키는제1 다층박막코팅면(32)과 X자형상으로 교차되면서 상기 3원색의 성분중 제2색성분(R색광)을 반사시키고 제1 및 제3색성분을 투과시키는 제2 다층박막코팅면(33)이 형성되며, 상기 제1 및 제2 다층박막코팅면(32,33)을 통과하는 제3의 색성분(즉, G색광의 성분)을 그 입사면(31)에 대해 수직방향으로 횡절하는 형태로 형성되어 제3색성분(G성분)을 그 입사면(31)으로부터 직각방향으로 전향시키고 제1 및 제2색성분은 투과시키는 제3 다층박막코팅면(34)을 갖추어 구성되고, 그에 따라 본 고안의 다이크로익 프리즘 제3(b)에 도시된 바와 같이 8개의 글래스조각으로 구성된다.

따라서, 본 고안의 다이크로익 프리즘이 투사형 표시장치 또는 입체 프로젝터에 색분리수단으로 적용되는 경우 광원에서 방사되는 3원색을 포함하는 입사광이 입사면(31)에 입사되면 그 3원색에서 B색광의 성분은 제1 다중박막코팅면(32)에서 반사되는 반면, R색성분은 제2 다층박막코팅면(33)에서 반사되며, 그 3원색 중 G색광의 성분은 제1 및 제2 다층박막코팅면(32,33)을 대각선방향으로 횡절하는 형태로 형성된 제3 다층박막광학코팅면(34)에서 그 입사방향에 대해 직각방향으로 진행하게 된다.

따라서, 본 고안에 따른 비임수직분리형 다이크로익 프리즘에 의하면 3원색을 포함하는 입사광에서 3원색성분이 입사광의 진행방향에 대해 직각방향으로 분리되므로, 그 다이크로익 프리즘을 표시장치 또는 입체프로젝터에서 3비임을 동일한 방향으로 집광하는 경우에 광로도의 차이없이 3원색의 비임분리가 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 백색광인 입사광을 제1 내지 제3색성분으로 분리하기 위하여 상기 입사광의 경로방향에 대하여 수직하며 서로 반대방향인 분리경로로 제1색성분과 제2색성분을 각각 분리하는 제1 및 제2 다층박막코팅면(32,33)을 갖춘 다이크로익 프리즘에 있어서, 상기 제3원색성분을 상기 제1색성분 및 제2색성분과 수직한 방향으로 분리하기 위하여 상기 제1 및 제2 다층박막광학코팅면(32,33)의 대각선이 이루는 평면에 제1 및 제2색성분을 툭과하고 제3색성분은 반사하도록 코팅한 제3 다층박막광학코팅면(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비임수직분리형 다이크로익 프리즘.