KR0150544B1 - 3패널 lcd프로젝터의 미세픽셀보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화면에 투사되는 적색, 청색 및 녹색광의 광로차를 미세하게 보정할 수 있는 픽셀보정수단을 LCD패널의 전면에 설치한 3패널 LCD프로젝터(PROJECTOR)의 미세픽셀보정장치에 관한 것으로, 고휘도의 백색광을 방사하는 광원(11)이 있고, 제1,2 색선별거울(12)(14)과, 반사거울(15a)(15b)과, 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)과, 투사렌즈(20)가 서로 소정각도를 가지고 위치해 있고, 상기 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)의 전면 근처에는 광로를 좌우로 보정하는 제1 보정플레이트(32)와, 상하로 보정하는 제2 플레이트(34)가 일체로 고정박스(40)에 설치된 픽셀보정수단(30)이 설치된다.

Description

3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치

제1도는 종래 투사형화상표시장치의 화면에 결상된 상(image)들의 일예를 나타내는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 투사형화상표시장치의 구성도.

제3도는 제2도의 픽셀보정수단을 나타내는 상세도.

제4도는 픽셀보정수단에 의해 보정되는 정도를 나타내는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프로젝터 12,14 : 색선별거울(DICHROIC MIRROR)

15a,15b : 반사거울 17,18,19 : 제1,2 및 3 LCD패널(PANEL)

30 : 픽셀보정수단 32,34 : 제1,2 보정플레이트(PLATE)

33,35 : 기어부 40 : 고정박스

42a,42b : 스텝모터(step motor)

본 발명은 3패널 액정화면표시(Liquid crystal display: 이하 LCD라 칭함) 프로젝터(projector)에 관한 것으로, 특히, 화면에 투사되는 적색, 청색 및 녹색의 상들의 픽셀을 미세하게 보정할 수 있는 픽셀보정수단을 LCD패널의 전면에 설치한 3패널 LCD프로젝터(projector)의 미세픽셀보정장치에 관한 것이다.

화상표시장치는 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 구분된다.

직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube: 이하 CRT라 칭함)등이 있는데, 이러한 CRT 화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구현하는 데 한계가 있다.

한편, 투사형화상표시장치의 대표적인 것은 LCD를 이용한 것인데, 대화면을 구현하고자 할 때 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있는 등의 장점이 있다. 그러나, 종래 LCD를 이용한 투사형화상표시장치는 광원으로부터 고휘도의 백색광이 방사되어 색선별거울(diechroic mirror)을 통해 적색, 청색 및 녹색의 광이 분리된 후 LCD패널을 통과하여 화면에 결상되는 과정에서, 제1도에 도시한 바와 같이 화면에 투사된 청색광(B), 적색광(R) 및 녹색광(G)들이 서로 일치하지 못하는 경우가 생길 수 있고, 이로인해 화면의 색상이 고르지 못한 문제점이 발생된다. 이런 문제점은, 기구적으로는 이 분야의 전문가가 프로젝터(projector) 본체를 열고 전체시스템을 조정함으로써 화면의 색상을 조정하기도 하는데 이는 전문가가 아니면 할 수 없고 본체를 분해하여야 하므로 조정이 번거로운 문제점이 있었다. 또한, 회로적으로는 상기 청색광, 적색광 및 녹색광만을 이동시키는 이미지 시프트(image shift)회로를 구성하여 픽셀(pixel)단위로 광을 이동시킴으로써 화면의 색상을 조정할 수도 있는데 이것은 LCD패널자체가 이미 정해진 단위, 즉, 1픽셀(pixel)단위로만 조정이 가능하기 때문에 미세한 부분까지의 보정, 예를 들면, 1/2픽셀단위의 보정은 LCD패널상에서 불가능하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 투사형화상표시장치의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 광원으로부터 방사되고 색선별거울들에 의해 분리되어 화면에 결상된 청색광, 적색광 및 녹색광들이 서로 일치하지 않을 경우 픽셀보정수단을 통해 각 광들의 광로를 좌우 또는 상하로 미세하게 조정하여 일치시킴으로서 양질의 상(image)을 얻을 수 있도록 한 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치는 청색광(B), 적색광(R) 및 녹색광(G)만을 각각 투과시키는 제1,2 및 3 LCD패널이 있고, 이들 LCD패널가운데에서 기준이 되는 패널을 정한 후 나머지 두 LCD패널 전면근처에는 상기 LCD패널을 투과한 상들의 광로를 보정하는 픽셀보정수단을 설치하여 구성하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치는 광원으로부터 방사된 고휘도의 백색광이 색선별거울에 의해 적색광, 청색광 및 녹색광으로 분리되고 각각 청색광, 적색광 및 녹색광만을 투과시키는 제1,2 및 3 LCD패널을 투과하고, 투과된 각각의 광들은 반사거울에 의해 반사되어 투과렌즈를 통해 화면에 투사되는 것이다. 만약 상기에서 투사렌즈를 통해 화면에 투사되는 각각의 광이 좌우 또는 상하로 일치하지 않을 때는 픽셀보정수단을 적당히 조정하여 양질의 상이 결상되도록 하는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치를 나타낸 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 고휘도의 백색광을 방사하는 광원(11)이 있고, 제1,2 색선별거울(12)(14)과, 반사거울(15a)(15b)과, 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)과, 투사렌즈(20)가 광원(11)의 광축과 동축상으로 위치해 혹은 광축에 대해 90°의 각을 가진 축상에 위치해 있고, 상기 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)의 전면 근처에는 픽셀보정수단(30)이 설치되어 있다.

제1 색선별거울(12)는 청색광(B)만을 투과시키고 적색광(R) 및 녹색광(G)은 반사시키며, 제2 색선별거울(14)은 녹색광(G)만을 투과시키고 적색광(R) 및 청색광(B)은 반사시킨다.

반사거울(15a)(15b)은 제1,2 색선별거울(12)(14)을 통해 투과된 광을 약 90°의 각으로 반사시킨다. 제1,2 및 LCD패널(17)(18)(19)은 소정의 전기적신호에 의해 소정의 배열을 갖게되어 각각 청색광(B), 적색광(R) 및 녹색광(G)만을 투과시킨다.

픽셀보정수단(30)은 상기 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)의 전면 근방에 설치되는데, 이때, 기준이 되는 패널을 정하면 그 패널은 제외하고 나머지 두 패널에만 상기 픽셀보정수단(30)을 설치하여 광로를 조절하도록 되어있다.

제3도는 제2도에 나타낸 픽셀보정수단의 상세도로서, 이에 도시한 바와 같이, 전면과 배면이 개방된 고정박스(40)가 있고, 소정의 크기를 가진 제1 보정플레이트(32)는 상기 고정박스(40)의 좌우측면에 회동가능하게 소정축에 의해 고정되어있고, 축의 우측단근처에는 기어부(33)가 형성되어 소정의 신호에 따라 구동되는 스텝모터(42a)에 의해 회전되도록 스텝모터(42a)의 종동기어와 맞물려 있다. 또한, 제2 보정플레이트(34)는 상기 고정박스(40)의 상하면에 회동가능하게 소정축에 의해 고정되어있고, 축의 상단근처에는 기어부(35)가 형성되어 소정의 신호에 의해 구동되는 스텝모터(42b)에 의해 회전되도록 스텝모터(42b)의 종동기어와 맞물려 있다. 상기에서 제1,2 보정플레이트(32)(34)는 소정의 굴절률을 가진다.

이하 본 발명에 따른 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저 광원(11)으로부터 고휘도의 백색광을 방사되고, 제1 색선별거울(DICHORIC MIRROR)을 통해 청색광(B)만이 투과되고 적색광(R) 및 녹색광(G)은 반사되어 위상이 90° 전환된다. 상기 제1 색선별거울(12)로부터 반사된 청색광(B)은 반사거울(15a)에서 반사되고 제1 LCD패널(17)을 투과하여 픽셀보정수단(30) 및 제1 색선별거울(12)을 통과하고, 제2 색선별거울(14)에서 반사되어 투과렌즈(20)를 통해 화면에 투사된다. 또한, 광원(11)으로부터 방사되어 제1 색선별거울(12)에 의해 반사된 적색광(R)은 제2 색선별거울(14)에서 반사되어 위상이 90° 전환되어 제2 LCD패널(18)을 투과하고 픽셀보정수단(30)을 지나 제1 색선별거울(12)에서 다시 위상이 90° 전환되어 제2 색선별거울(14)에서 반사되어 투사렌즈(20)를 통해 화면에 투사된다. 또한, 광원(11)으로부터 방사되어 제1 색선별거울(12)로부터 반사된 녹색광(G)은 제2 색선별거울(14)을 통과하여 제1 LCD패널(19)를 투과하여 반사거울(15b)에 의해 위상이 90° 전환되어 제2 색선별거울(14)을 지나 투사렌즈(20)를 통해 화면에 투사된다. 이로 인해 화면에는 적색광, 청색광 및 녹색광이 투사되어 서로 일치됨으로서 상(image)이 결상되는 것이다.

한편, 상기와 같은 과정을 통해 결상된 상이 좌우 및 상하로 서로 일치하지 않는 경우(제2도 참조)에는 기준이 되는 제 3 LCD패널(19)을 제외하고, 제1,2 LCD패널(17)(18)의 전면 근방에 설치된 픽셀보정수단(30)을 구동시켜 이로 인해 제1,2 보정플레이트(32)(34)가 작동됨으로서 결국 각 광들의 광로를 미세하게 조정할 수 있으므로 양질의 상(image)이 결상되는 것이다.

한편, 상기 픽셀보정수단(30)에 있어서, 제1,2 보정플레이트(32)(34)는 각각 소정각도만큼 전, 후로 회동가능하게 되어있고, 일체로 고정박스(40)내에 설치되어 있다. 또한, 본 발명에 따른 3패널 LCD프로젝터에 있어서, 만약, 제2 LCD패널(18)을 기준패널로 설정하였다면, 기준이 되는 패널에는 상기 픽셀보정수단(30)을 설치하지 않고 나머지 제1,3 LCD패널(17)(19)전면 근처에만 픽셀보정수단(30)을 설치함으로서 미세하게 각 광들의 광로를 일치시킬 수 있다.

제4도는 상기 픽셀보정수단(30)에서 광로가 보정되는 정도를 나타내는 도면으로서, 이에 도시한 바와 같이, d는 제1 보정플레이트(32)의 두께이고, s는 상기 제1 보정플레이트(32)가 소정각도 θ₁만큼 회동될 때 광로가 보정되는 양을 나타내는데, 이하 다음과 같은 수식으로 전개된다. 여기서, θ₂는 제2 매질에서의 굴절각을 나타낸다.

상기와 같은 식에서 보정플레이트면에서의 반사율 등을 고려하여 θ₁≤45°로하면, 최대보정양은 다음과 같다. 즉,

결과에서 알 수 있듯이 픽셀보정수단(30)을 조금 회동시키는 것으로 청색광(B), 적색광(R) 및 녹색광(G)을 미세하게 조정가능하다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치는, 3패널 LCD프로젝터에서의 청색광(B), 적색광(R) 및 녹색광(G)의 광로가 서로 일치하지 않을 경우 픽셀보정수단(30)으로 광로의 조정이 가능하여 각각의 광들의 광로를 서로 일치시킴으로서 양질의 상(image)을 얻을 수 있는 효과가 있고, 또한 픽셀보정수단의 설치만으로 간단하게 상의 조정이 가능해지는 효과가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 설명 및 도시하였으나, 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양하게 변형실시 할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 고휘도의 백색광을 방사하는 광원(11)과, 상기 광원(11)으로부터의 백색광을 적색광(R), 청색광(B) 및 녹색광(G)으로 분리하는 제1,2 색선별거울(12)(14)과, 상기 색선별거울에 의해 분리된 청색광(B), 적색광(R) 및 녹색광(G)을 투과시키는 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)과, 상기 LCD패널을 투과한 광을 화면에 투사시키는 투사렌즈(20)로 구성된 LCD프로젝터에 있어서, 상기 제1,2 및 3 LCD패널(17)(18)(19)중 두 개의 패널의 전면 근처에는 픽셀보정수단(30)을 더 구비하고, 상기 픽셀보정수단(30)은 제1,2 보정플레이트(32)(34)로 구성되고, 상기 각각의 보정플레이트는 소정각도만큼 회동가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 3패널 LCD프로젝터의 미세픽셀보정장치.