KR0130606B1

KR0130606B1 - 입체형 프로젝터(Projector)

Info

Publication number: KR0130606B1
Application number: KR1019940018853A
Authority: KR
Inventors: 이동희
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1994-07-30
Filing date: 1994-07-30
Publication date: 1998-04-11
Also published as: KR960006572A; CN1124362A; US5575548A; JPH0862535A

Abstract

본 발명은 적(R), 녹(G), 청(B)의 색성분을 포함하는 광을 방사하는 광원(20)과, 이 광원에서 방사되는 광을 평행한 광으로 집광하는 집광수단(21, 22)을 갖추어 구성된 프로젝터에 있어서, 상기 집광수단에서 입사되는 평행한 광을 적,녹,청의 색성분으로 분리하는 색분리수단(24,25), 이 색분리수단에서 분리된 각 색성분에 대해 평광분리함과 더불어 광학상이 형성되도록 하는 제1내지 제3편광분리수단(26,32,38), 이 편광분리수단에서 편광분리된 색성분중 하나의 색성분의 광을 스크린상에 투사는 투사렌즈수단(45), 상기 편광분리수단에서 편광분리된 색 성분중 나머지 2종의 색성분의 광을 합성하는 광합성수단(46) 및 이 광합성수단에서 합성된 광을 상기 스크린상에 투사하는 투사렌즈수단(48)을 갖추어 구성된 것이다.

Description

입체형 프로젝터

제1도는 일반적인 입체형 프로젝터를 설명하는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 입체형 프로젝터의 구성 및 동작을 설명하는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 12 : 프로젝터 14 : 스크린

20 : 광원 22 : 집광렌즈

23 : 반사경 26 : 제1편광분리수단

32 : 제2편광분리수단 38 : 제3편광분리수단

45 : 투사렌즈 48 : 투사렌즈

본 발명은 입체형 프로젝터의 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일의 프로젝터에 의해 편광성을 갖는 입체컬러화상을 얻도록 된 입체형 프로젝터에 관한 것이다.

현재, 인체의 시각에 대해 편광성을 갖춘 화상을 스크린상에 중첩 투명하여 입체화면효과를 느끼도록 하는 입체형 프로젝터가 실용에 채용되고 있다. 그러한 종류의 입체형 프로젝터에 따르면, 제1도에 도시된 바와 같이 입체화면효과를 실현하기 위해 각기 편광성을 갖는 영상신호를 투사하는 복수의 프로젝트(10, 12)에서 예컨대 화면정합작용(Image Alignment) 및 또는 화면포커싱(Image Focusing)이 행해진 상태로 단일의 스크린(14)상에 최적의 화상을 형상하도록 구성되고, 그와 같이 각기 프로젝터(10,12)내에 구비되는 편광판의 작용에 의해 편광성을 갖고서 스크린(14)상에 투영되는 화상은 대응하는 편광성을 갖는 편광안경을 통해 관찰함으로써 입체화상을 감상할 수 있다.

그런데, 제1도에 도시된 구성에 따르면 편광성을 갖는 화상을 투영하기 위해 별개의 편광판이 갖추어진 복수의 프로젝터, 즉 복수의 광원이 필요하게 되고, 그에 따라 광원에서의 열손실이 초래되어 광효율이 저하되며, 복수의 프로젝터를 개별적으로 투사하여 화면정합작용과 포커싱작용을 수행함으로써 입체영상을 구현하기 때문에 전체적으로 대형화가 불가피하게 될 뿐만 아니라 구성부품 조정에 어려움이 수반된다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술을 감안하여 이루어진 것으로, 단일의 광원에 의해 편광성을 갖는 입체화상을 얻도록 하여 전체의 치수가 축소되도록 함과 더불어 조정이 용이해지도록 한 입체형 프로젝터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적(R), 녹(G), 청(B)의 색성분을 포함하는 광을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사되는 광을 평행한 광으로 집광하는 집광수단, 이 집광수단에서 입사되는 평행한 광을 화상신호에 의해 변조하여 스크린상에 투사하는 프로젝터에 있어서, 상기 평행한 광을 적녹청의 색성분으로 분리하는 색분리수단과, 이 색분리수단에서 분리된 각 색성분에 대해 편광분리함과 더불어 광학상이 형성 되도록 하는 편광분리수단, 이 편광분리수단에서 편광분리된 색성분중 하나의 색성분의 광을 입체화상의 형상을 위해 스크린상에 투사는 투사렌즈수단, 상기 편광분리수단에서 편광분리된 색성분중 나머지 2종의 색성분을 합성하는 광합성수단 및 이 광합성수단에서 합성된 광을 입체화상의 형상을 위해 상기 스크린상에 투사하는 투사렌즈수단을 갖추어 구성된 입체형 프로젝터가 제공된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 입체형 프로젝터에 따르면, 광원에서 방사되는 광을 적녹청의 색성분으로 분리한 다음 각 색성분에 대해 편광분리수단에서 편광분리함과 더불어 광학상을 제공하여 복수의 투사렌즈를 매개로 스크린상에 투영되도록 함으로써 단일의 프로젝터에 의해 입체화상을 얻게된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도 내지 제4도는 본 발명에 따른 입체형 프로젝터의 구성 및 동작을 설명하는 도면으로, 참조부호 20은 편광성 적(R), 녹(G), 청(B)의 색성분을 포함하는 광을 방사하는 광원으로, 바람직하게 백색(W)의 광을 발광하는 할로겐램프가 적용된다.

21과 22는 상기 광원(20)에서 반사되는 광을 평행한 광으로 집광하는 집광수단을 구성하는 집광렌즈와 반사경을 나타내고, 23은 그 집광수단 (21, 22)에서 집광된 광을 적녹청의 색성분으로 분리하는 색분리수단으로 평행판의 적반사면(24)과 평행판의 청반사면(25)이 X-자형상으로 교차형성된 다이크로익 프리즘으로 구성된다.

또, 26은 상기 색분리수단(23)에서 분리된 적(R)성분을 편광분리함과 더불어 그 분리된 적(R)의 편광성분에 대해 광학상을 제공하는 제1편광분리수단으로, 그 적(R)의 광에 포함된 편광성분(P파 및 S파)에 대해 S파는 반사시키고 P파는 통과시키는 편광코팅막(27)과, 이 편광코팅막(27)에 의해 반사되는 S파성분의 편광방향을 왕복투과 하는 도중에 90^o회전시키는 λ/4파장판(28), 그 S파성분에 대해 입체의 입체의 화상 정보를 얻기 위한 광학상을 제공하는 광조절모듈레이터(Light Valve Modulator) (29), 상기 편광코팅막(27)을 통과한 P파의 편광방향을 왕복투과 하는 도중에 90^o회전시키는 λ/4파장판(30)과, 그 P파 성분에 대해 입체의 영상정보를 얻기위한 광학상을 제공하는 광조절모듈레이터(31)를 포함하여 구성된다.

또, 32는 상기 색분리수단(23)의 청반사면(25)에서 반사되는 청(B)의 색성분을 편광분리함과 더불어 그 청(B)의 편광성분에 대해 광학상을 제공하는 제2편광분리수단으로, 상기 제1편광분리수단(26)과 유사한 구성을 갖게 된다.

38은 상기 색분리수단(23)을 직접 통과한 녹(G)의 색성분을 편광분리 및 광학상을 제공하는 제3편광분리수단으로, 그 구성은 상기 제1 및 제2편광분리수단(26, 32)과 유사하게 된다.

44는 상기 제1편광분리수단(26)에서 출력되는 적(R)의 광신호를 집속하여 투사렌즈(45)를 통해 스크린상에 투영되도록 작용하는 집속렌즈를 나타내고, 46은 상기 제2편광분리수단(32)에서 출력되는 청(B)색의 광을 통과시키는 반면 상기 제3편광분리수단(38)에서 출력되는 녹(G)색의 광을 반사시키는 광합성수단으로, 바람직하게 다이크로익 미러로 구성된다. 또, 46은 그 광합성수단(46)에서 출력되는 청녹색의 광을 집속하여 투사렌즈(48)를 매개로 스크린상에 투영되도록 작용하는 집속렌즈를 나타낸다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발면에 따른 입체형 프로젝터에 대해 설명한다.

먼저, 할로겐램프와 같은 광원(20)에서는 적녹청의 색성분을 포함하는 광이 방사되어 집광수단(21, 22)에서 평행한 광으로 변환된 다음 색분리수단(23)에 입사된다. 그 색분리수단(23)에 입사된 광의 색성분중 적색 성분은 제2도에 도시된 바와 같이 적반사면(24)에서 제1편광분리수단(26)으로, 청색 성분은 청반사면(25)에서 제2편광분리수단(32)으로, 녹색 성분은 그 색분리수단(23)을 통과하여 제3편광분리수단(38)으로 각각 입사된다.

따라서, 상기 제1편광분리수단(26)에 입사된 적색 성분의 편광성분(S파, P파)중 S파는 제2도에 도시된 바와 같이 편광코팅막(27)에 의해 하향반사되어 λ/4파장판(28)에 의해 편광방향이 90^o회전됨과 더불어 광조절모듈레이터(29)에 가해지는 영상정보에 의해 광학상이 형성된 상태로 재반사되어 편광코팅막(27)을 통과하게 되는 반면, 상기 편광코팅막(27)을 통과한 P파는 λ/4파장판(30)에 의해 편광방향이 90^o회전됨과 더불어 광조절모듈레이터(31)에 의해 광학상이 형성된 상태로 재반사되어 편광코팅막(27)에서 상향 반사된다.

또, 상기 제2편광분리수단(32)에 입사된 청색 성분의 편광성분(S파, P파)중 S파는 제3도에 도시된 바와 같이 편광코팅막(33)에 의해 하향반사되어 λ/4파장판(34)에 의해 편광방향이 90^o회전됨과 더불어 광조절모듈레이터(35)에 가해지는 영상정보에 의해 광학상이 형성된 상태로 재반사되어 편광코팅막(33)을 통과하게 되는 반면, 상기 편광코팅막(33)을 통과한 P파는 λ/4파장판(36)에 의해 편광방향이 90^o회전됨과 더불어 광조절모듈레이터(37)에 의해 광학상이 형성된 상태로 재반사되어 편광코팅막(33)에서 상향반사된다.

그리고, 상기 제3편광분리수단(38)에 입사된 녹색 성분의 편광성분(S파, P파)중 S파는 제4도에 도시된 바와 같이 편광코팅막(39)에 의해 우향반사되어 λ/4파장판(41)에 의해 편광방향이 90^o회전됨과 더불어 광조절모듈레이터(40)에 가해지는 영상정보에 의해 광학상이 형성된 상태로 재반사되어 편광코팅막(39)을 통과하게 되는 반면, 상기 편광코팅막(39)을 통과한 P파는 λ/4파장판(42)에 의해 편광방향이 90^o회전됨과 더불어 광조절모듈레이터(43)에 의해 광학상이 형성된 상태로 재반사되어 편광코팅막(39)에서 좌향반사된다.

상기 제2편광분리수단(32)에서 출력되는 청색 성분과 상기 제3편광분리수단(38)에서 출력되는 녹색성분은 다이크로익 미러(46)에서 광합성된 다음, 상기 제1편광분리수단(32)에서 출력되는 적색 성분이 집속렌즈(44)를 매개하여 투사렌즈(45)를 통해 상기 스크린(제1도에서 14)상에 투사되는 시점에서 집속렌즈(47)를 매개하여 투사렌즈(28)를 통해 스크린(14)상에 투사된다. 따라서, 그 스크린(14)상에 투사된 화상에 대해 편광안경을 이용하게 되면 입체화상을 감상할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 입체형 프로젝터에 따르면 3비임방식이 단일의 프로젝터에 의해 입체화상의 투사가 가능하게 되므로, 전체적인 치수의 축소가 가능하게 될 뿐만 아니라 광원에 의한 열손실이 대폭적으로 저감되는 등의 이점이 있다.

Claims

적(R), 녹(G), 청(B)의 색성분을 포함하는 광을 방사하는 광원(20)과, 이 광원에서 방사되는 광을 평행한 광으로 집광하는 집광수단(21, 22), 이 집광수단에서 입사되는 평행한 광을 화상신호에 의해 변조하여 스크린상에 투사하도록 된 프로젝터에 있어서, 상기 평행한 광을 적녹청의 색성분으로 분리하는 색분리수단(24,25)과, 이 색분리수단에서 분리된 각 색성분에 대해 편광분리함과 더불어 광학상이 형성되도록 하는 제1 내지 제3편광분리수단(26, 32, 38), 이 편광분리수단에서 편광분리된 색성분중 하나의 색성분의 광을 스크린상에 입체화상의 형상을 위해 상기 스크린상에 투사하는 투사렌즈수단(45), 상기 편광분리수단에서 편광분리된 색성분중 또 다른 2종의 색성분의 광을 합성하는 광합성수단(46) 및 이 광합성수단에서 합성된 광을 입체화상의 형상을 위해 상기 스크린상에 투사하는 투사렌즈수단(48)을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 입체형 프로젝터.
제1항에 있어서, 제1 내지 제3편광분리수단(26,32,38)은 그 적녹청의 광에 포함된 편광성분(P파 및 S파)에 대해 S파는 반사시키고 P파는 통과시키는 편광코팅막(27,33,39)과, 이 편광코팅막에 의해 반사되는 S파성분의 편광방향을 왕복투과하는 도중에 90^o회전시키는 λ/4파장판(28,34,41), 그 S파성분에 대해 입체의 영상정보를 얻기위한 광학상을 제공하는 광조절모듈레이터(29,35,40), 상기 편광코팅막(27,33,39)을 통과한 P파의 편광방향을 왕복투과하는 도중에 90^o회전시키는 λ/4파장판(30,36,42)과, 그 P파성분에 대해 입체의 영상정보를 얻기 위한 광학상을 제공하는 광조절모듈레이터(31,37,43)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 입체형 프로젝터.