KR0176426B1 - 라이트 밸브와 이를 이용한 투사장치 - Google Patents

라이트 밸브와 이를 이용한 투사장치 Download PDF

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Abstract

액정 라이트 밸브와 이를 이용한 투사장치를 개시한다.
본 발명은 광원과; 이 광원의 전면에 설치되는 것으로, 상호 적층된 세개의 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 사이에 설치되는 시안편광판, 그린 편광판, 레드 편광판, 마젠타 편광판이 개재되어 구성된 라이트 밸브와; 이 라이트 밸브의 전면에 설치되는 투사렌즈군; 을 구비하여 된 것에 그 특징이 있으며, 이는 투사장치의 박형화 및 소형화가 가능하고 광이용 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

Description

라이트 밸브와 이를 이용한 투사장치
제1도는 종래 투사장치를 개략적으로 도시한 단면도.
제2도는 조래 투사장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 라이트 밸브를 이용한 측면도.
제4도는 발명에 따른 투사장치를 개략적으로 도시한 측면도.
제5도는 감법혼색의 원리를 도시한 도면.
제6도는 본 발명에 따른 라이트 밸브의 각 액정표시소자에 의해 칼라 화소가 형성되는 상태를 도시한 도표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 액정라이트 밸브 31 : 제1액정표시소자
32 : 제2액정표시소자 33 : 제3액정표시소자
51 : 광원 52 : 반사판
53 : 투사렌즈군
본 발명은 투사장치(projection system)에 관한 것으로, 더 상세하게는 액정을 이용한 칼라 투사장치에 관한 것이다.
최근 고화질의 영상기기 영상 소프트의 보급과 아울러 대화면, 고화질을 지향하고 있다. 이에 따라 26인치 이상의 큰 직시형 TV와 음극선관을 이용한 50인치 이상의 투사장치로써 고화질을 얻기 위한 연구가 진행되어 왔다. 그리고 최근에는 TFT(박막 트렌지스터) 방식의 액정 패널을 라이트 밸브로 하는 액정 투사 장치의 개발이 활발해지고 있는데, 액정표시소자를 이용한 투사장치는 소비전력이 크지 않다는 점과 부피가 작고 무게가 가볍다는 점에서 타기종보다 유력시 되고 있다. 이러한 액정 프로젝터는 칼라 필터 채용방식(단판식)과 다이크록미터 채용방식(3판식)이 있다.
제1도에는 상기 칼라 필터 채용방식의 투사장치를 나타내 보였다.
이것은, 반사판(11)의 전면에 설치된 광원(12)과, 이 광원(12)으로부터 순차적으로 설치되는 액정표시소자(13) 및 투사렌즈(14)와, 상기 액정표시소자(13)의 출사측면에 설치되는 칼라 필터(15)를 구비하여 구성된다.
이와 같이 구성된 투사장치는 광원(12)로부터 조사된 광이 액정표시소자(13)를 통과하면서 이에 형성된 화상이 투영되고 이 투영된 화상은 상기 칼라 필터(15)를 통과하면서 칼라화된 후 상기 투사렌즈(16)를 통과하여 투사스크린에 투사된다.
이러한 칼라 피터를 통과시켜 칼라 화상을 형성하는 것은 광의 이용효율이 매우 낮아 화상의 휘도를 향상시키는데 한계가 있다.
그리고 상기 다이크록 미러(dichroic mirror) 채용방식은 제2도에 도시된 바와 같이 광원(21)으로부터 조사되는 백색광을 분광특성을 지닌 다이크록미러(22)(22')로 적색, 청색, 녹색광으로 분리하고 각 색상의 광을 세 액정표시소자에 각각 조사하여 액정표시소자(23)(23')(23)의 화상을 투영시킨 후 이를 다시 다이크록 미러(24)(24')(24)를 이용하여 결합시킨다. 그리고 상기 다이크록 미러를 통과하면서 결합된 광을 투사렌즈(25)를 통하여 스크린에 투사시킨다.
상기와 같이 다이크록 미러를 이용한 투사장치는 광원으로부터 조사된 광을 분리하여 각각의 액정표시소자를 통과시켜야 하므로 상대적으로 그 구조가 매우 커지게 되며, 광경로가 상대적으로 길어지게 되어 광 이용효율이 떨어지게 되는 문제점이 내재되어 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명인은 라이트 밸브를 이용한 투사장치를 한국 특허출원번호 제94-38309호로 출원한 바 있다.
이것은 광원과, 상호 적층된 네개의 액정표시소자와 상기 액정표시소자의 사이에 설치되는 칼라 편광판과 뉴트럴 편광판을 구비하여 된 라이트 밸브와 이 라이트 밸브의 전면에 설치되는 투사렌즈군을 구비하여 구성된다.
이와 같이 종래의 투사장치는 라이트 밸브가 적어도 두개의 뉴트럴 편광판과, 세개 이상의 칼라 편광판이 네개의 각 액정표시소자 사이에 개재되어 칼라 감법혼색의 원리를 이용하여 화상을 형성하도록 되어 있다. 그러나 이와 같은 액정표시소자는 네개의 액정 표시소자와 다수개의 편광판이 적층되므로 그 구조가 상대적으로 복잡하고 생산원가가 상승되게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 그 구조가 간단하여 박형화 및 소형화가 가능하고 광의 이용효율을 높일 수 있는 라이트 밸브 및 이를 이용한 투사장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 감혼색법을 이용한 투사장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과, 이 광원의 전면에 설치되어 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브에 있어서, 상호 적층된 세개의 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 사이에 설치되는 시안편광판, 그린 편광판, 레드 편광판, 마젠타 편광판이 개재되어 구성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 투사장치는 광원과; 이 광원의 전면에 설치되는 것으로, 상호 적층된 세개의 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 사이에 설치되는 시안편광판, 그린 편광판, 레드 편광판, 마젠타 편광판이 개재되어 구성된 라이트 밸브와; 이 라이트 밸브의 전면에 설치되는 투사렌즈군; 을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 투사장치에 설치되어 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브는 제3도에 도시된 바와 같이 적어도 3개의 제1,2,3액정표시자(31,32,33)를 적층시키고 각 액정표시소자의 사이에는 시안(cyan)편광판, 그린(green)편광판, 레드(red)편광판, 마젠타(magenta)편광판(41)(42)(43)(44)이 상호 중첩되지 않도록 설치한다. 즉, 상기 제1액정표시소자(31)의 상 하면에는 시안 편광판(41)과 그린 편광판(42)가 설치되고, 상기 제2액정표시소자(32)의 하면에는 레드 편광판(43)이 설치되며, 상기 제3액정표시소자(33)의 하면에는 마젠타 편광판(44)가 설치된다. 이때에 상기 각 편광판의 편광축은 모두 평행하게 설치된다.
그리고 상기 라이트 밸브를 이용한 투사장치는 제4도에 도시된 바와 같이 광원(51)과, 이 광원(51)의 배면에 설치되는 반사판(52)과, 이 반사판(52)의 전면에 설치되어 감법혼색에 의해 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브(30)와, 이 라이트 밸브(30)의 전면에 설치되는 투사렌즈군(53)과, 이 투사렌즈군(53)으로부터 투사된 광에 의해 화상이 형성되는 투사스크린(54)를 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 라이트 밸브(30)은 상술한 구조와 동일하다. 미설명부호 35는 필터이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 라이트 밸브를 이용한 투사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 투사장치는 상기 광원(51)으로부터 조사된 광이 각각 선택적으로 조사되는 제1,2,3액정 표시소자(31)(32)(33)와 각 칼라 편광판을 통과하면서 각 액정표시소자에 의해 형성된 화상이 투영된 후 투사렌즈군(53)에 의해 상기 스트린에 조사되어 화상을 형성하게 된다. 상기와 같이 화상을 형성하는 과정에서 라이트 밸브(30)의 감법혼색에 의해 칼라 화상이 형성되는 상태를 설명하면 다음과 같다.
감법혼색은 제5도에 도시된 바와 같이 마젠터(적청색), 시안(청녹색), 예로우(노랑색)의 색필터가 직렬로 적층되어 있는 경우 최종적으로 출사되는 광은 각각의 색필터층의 광을 감산(AND연산)하여 얻어진다. 이러한 원리에 근거하여 상기 제1,2,3액정표시소자(31)(32)(33)를 선택적으로 구동시키면 제6도에 도시된 바와 같이 소망하는 화소의 색상을 얻을 수 있다. 예컨데 제1,2,3액정표시소자(31)(32)(33)가 오프(off)된 경우 검은색을 얻을 수 있으며, 제1액정표시소자(31)가 온(on)되고 제2,3(32)(33)의 액이 오프되는 경우 적색의 화소를 얻을 수 있다. 그리고 상기와 같이 칼라 화소를 형성하는 과정에서 액정표시소자에 인가되는 전압을 조절함으로써 색좌표상의 색상을 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 라이트 밸브 및 이를 이용한 투사장치는 감법혼색의 원리를 이용하여 칼라 화상을 구현하는 라이트 밸브를 이용함으로써 종래 칼라 필터를 사용한 투사장치에 비하여 3배 이상의 밝은 표시가 가능하게 된다. 그리고 상기 라이트 밸브는 액정표시소자와 편광판을 적층하게 되므로 박형화 및 소형화가 가능하며 광경로가 짧아지므로 광 이용효율을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

Claims (2)

  1. 광원과, 이 광원의 전면에 설치되어 칼라 화상을 형성하는 라이트 밸브에 있어서, 상호 적층된 세개의 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 사이에 설치되는 시안편광판, 그린 편광판, 레드 편광판, 마젠타 편광판이 개재되어 구성된 것을 특징으로 하는 액정 라이트 밸브.
  2. 광원과; 이 광원의 전면에 설치되는 것으로, 상호 적층된 세개의 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 사이에 설치되는 시안편광판, 그린 편광판, 레드 편광판, 마젠타 편광판이 개재되어 구성된 라이트 밸브와; 이 라이트 밸브의 전면에 설치되는 투사렌즈군; 을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 투사 장치.
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