KR0178747B1

KR0178747B1 - Lcd projector

Info

Publication number: KR0178747B1
Application number: KR1019950050065A
Authority: KR
Inventors: 정명렬
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970057633A

Abstract

본 발명은 1매의 액정판넬을 사용하는 프로젝트에 관한 것으로, 칼라필터를 사용하지않고 이색성미러(dichroic mirror)를 사용하여 광원으로부터 인가되는 백색광을 삼원색으로 분리하고, 분리된 삼원색을 반사미러를 사용하여 일정한 각도로 액정판넬에 입사하도록 하여 기존의 3판넬방식과 같은 높은 광효율을 내며, 1매의 액정판넬을 사용함으로써 저렴한 가격으로 액정프로젝터를 제작할 수 있는 잇점을 제공한다.The present invention relates to a project using a single liquid crystal panel, wherein a white light applied from a light source is separated into three primary colors by using a dichroic mirror without using a color filter, and the separated three primary colors are reflected mirrors. By using it to enter the liquid crystal panel at a constant angle, it has the same high light efficiency as the existing three panel method, and provides the advantage that the liquid crystal projector can be manufactured at a low price by using one liquid crystal panel.

Description

High luminous intensity 1 panel liquid crystal projector

제1도는 종래의 1판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도.1 is an optical configuration of a conventional one-panel liquid crystal projector.

제2도는 종래의 3판넬 액정프로젝터의 광학적 구성도.2 is an optical diagram of a conventional three-panel liquid crystal projector.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 칼라필터가 없는 1판넬 방식의 액정프로젝터의 광학적 구성도.3 is an optical configuration diagram of a one-panel liquid crystal projector without a color filter according to an embodiment of the present invention.

제4도는 제3도의 A부분만을 도시한 것으로, 액정판넬(37)의 화소가 마이크로렌즈(35)에 대응하는 배열방식을 설명하기 위한 개념도.FIG. 4 shows only part A of FIG. 3, and is a conceptual diagram for explaining an arrangement in which pixels of the liquid crystal panel 37 correspond to the microlenses 35. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 광원 17 : 투사렌즈11 light source 17 projection lens

31, 33 : 색분리필터 32, 34 : 반사미러31, 33: color separation filter 32, 34: reflection mirror

35 : 마이크로렌즈 37 : 액정판넬35 microlens 37 liquid crystal panel

본 발명은 1매의 액정판넬을 사용하는 프로젝터에 관한 것으로, 특히 이색성미러(dichroic mirror)를 사용하여 백색광을 삼원색으로 분리하고, 분리된 삼원색을 반사미러를 사용하여 일정한 각도로 액정판넬에 입사하도록 하여 밝은 화면을 구현할 수 있는 고광량 1판넬 액정프로젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a projector using a single liquid crystal panel, and in particular, white light is separated into three primary colors using a dichroic mirror, and the separated three primary colors are incident on the liquid crystal panel at a predetermined angle using a reflective mirror. The present invention relates to a high light quantity 1 panel liquid crystal projector capable of realizing a bright screen.

일반적으로 액정프로젝터란 전압(영상신호)을 인가하는 정도에 따라 광학적 성질이 변하는 액정판넬의 전기적, 광학적 변환효과를 이용하여 영상을 화면에 표시하는 시스템으로, 1판넬방식과 2판넬방식 및 3판넬방식이 있다.In general, a liquid crystal projector is a system that displays an image on the screen by using electrical and optical conversion effects of a liquid crystal panel whose optical properties change depending on the degree of application of a voltage (video signal). There is a way.

제1도는 종래의 1판넬방식 액정프로젝터의 광학적 구성도이다. 도시된 바와같이, 광원(11)으로부터의 빛은 칼라필터(13)를 통과하여 색신호(R, G, B)용 액정판넬(15)로 인가된다. 이 색신호용 액정판넬(15)에 의해 소정광량의 빛이 통과되어 투사렌즈(17)를 통해 스크린에 투사된다. 이와 같은 1판넬방식 액정프로젝터는 부품갯수가 적으므로 소형이고 가격이 저렴하며 조립성이 용이한 장점이 있는 반면, R, G, B 화소의 조합으로 이루어진 색신호용 액정판넬만을 사용하므로 해상도가 떨어지고, 광효율이 낮아 화면의 밝기가 어두운 단점이 있었다.1 is an optical configuration diagram of a conventional one-panel liquid crystal projector. As shown, light from the light source 11 passes through the color filter 13 and is applied to the liquid crystal panel 15 for the color signals R, G, and B. As shown in FIG. The color signal liquid crystal panel 15 allows light of a predetermined amount of light to pass through and is projected onto the screen through the projection lens 17. Such a one-panel liquid crystal projector has a small number of parts because it has a small number of parts, and is easy to assemble. On the other hand, since only the color signal liquid crystal panel consisting of a combination of R, G, and B pixels is used, the resolution is reduced. The light efficiency was low, the brightness of the screen was dark.

제2도는 종래의 3판넬방식 액정프로젝터의 광학적 구성도로서, 액정판넬을 3매(R, G, B 신호용) 사용하여 해상도를 높인 것이다. 도시된 바와같이, 광원(11)으로부터의 빛은 색분리필터(21)로 입력된다. 색분리필터(21)는 색을 분리하는데, R성분은 반사시켜 반사미러(23)를 통해 R신호용 액정판넬(24)로 입력되도록 하고, G, B성분은 투과시켜 다른 색분리필터(22)로 입력되도록 한다. 색분리필터(22)에서 반사된 B성분은 ,B신호용 액정판넬(25)로 입력되도록 하고, 색분리필터(22)에서 토과된 G성분은 G신호용 액정판넬(26)로 입력된다. R신호용 액정판넥(24)과 B신호용 액정판넬(25)을 거친 및은 색합성필터(28)로 입력된다. 색합성필터(28)는 R성분의 빛은 투과시키고 B성분의 빛은 반사시켜 다른 색합성필터(29)로 인가한다. 아울러, G신호용 액정판넬(26)을 거친 빛은 반사미러(27)에서 반사된 후 색합성필터(29)로 인가된다. 그러므로, 색합성필터(29)는 R, B 성분의 빛은 투과시키고 G성분의 빛은 반사시켜 투사렌즈(17)로 입력하고, 입력된 빛은 투사렌즈(17)에 의해 스크린에 투사된다. 이와 같은 3판넬방식 액정프로젝터는 액정판넬을 3매(R, G, B 신호용) 사용하므로 화질이 우수하고, 각 부품에서의 빛 투과율이 1판넬방식보다 비교적 높으므로 영상의 밝기가 약간 밝은 장점이 있었다. 그러나, 부품의 갯수가 많으므로 구조적으로 복잡함은 물론, 가격이 비싸지는 단점이 있었다.2 is an optical diagram of a conventional three-panel liquid crystal projector, in which three resolutions (for R, G, and B signals) are used to increase the resolution. As shown, light from the light source 11 is input to the color separation filter 21. The color separation filter 21 separates colors, and the R component is reflected to be input to the liquid crystal panel 24 for the R signal through the reflection mirror 23, and the G and B components are transmitted to allow the other color separation filter 22 to pass through. To be entered. The B component reflected by the color separation filter 22 is inputted to the B signal liquid crystal panel 25, and the G component passed through the color separation filter 22 is inputted to the G signal liquid crystal panel 26. It is input to the coarse and silver color synthesis filter 28 passing through the R signal liquid crystal panel 24 and the B signal liquid crystal panel 25. The color synthesis filter 28 transmits the light of the R component and reflects the light of the B component and applies it to the other color combining filter 29. In addition, the light passing through the liquid crystal panel 26 for the G signal is reflected by the reflection mirror 27 and then applied to the color combining filter 29. Therefore, the color combining filter 29 transmits the light of the R and B components and reflects the light of the G component to the projection lens 17, and the input light is projected onto the screen by the projection lens 17. The three-panel LCD projector uses three liquid crystal panels (for R, G, and B signals), so the image quality is excellent, and the light transmittance of each part is higher than that of the one-panel system. there was. However, since the number of parts is large, the structural complexity and the price are expensive.

따라서, 본 발명의 목적은 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 1판넬방식의 액정프로젝터를 칼라필터를 사용하지 않고 색분리필터의 용도로 이색성 미러(Dichroic Mirror)를 두 개 사용하여 백색광을 R, G, B로 분리하고, 분리된 삼원색을 반사미러를 이용하여 일정한 각도로 액정판넬에 입사하도록 하여 밝은 화면을 구현하며 저렴한 가격으로 제작할 수 있는 고광량 1판넬 방식의 액정프로젝터를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to use two-dichroic mirror (Dichroic Mirror) for the color separation filter without the color filter of the one-panel type liquid crystal projector in order to improve the above problems R, G The present invention provides a liquid crystal projector having a high light quantity 1 panel type which can be manufactured at a low price by realizing a bright screen by separating the three primary colors into the liquid crystal panel using a reflective mirror.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 광원으로부터 인가되는 백색광을 1매의 액정판넬에 투과시키고, 액정판넬로부터 얻어진 칼라영상을 투사렌즈를 통해 스크린상에 투사하는 액정프로젝터에 있어서, 상기 광원으로부터 인가되는 백색광을 R, G, B성분의 색신호로 분리하고, 분리된 R, G, B성분의 색신호를 소정 각도로 반사하여 상기 액정판넬에 투사하는 반사수단 및 상기 반사수단과 상기 액정판넬 사이에 구성되고, 상기 반사수단으로부터 각기 다른 각도로 인가되는 R, G, B성분 색신호를 통과시켜 상기 액정판넬의 해당 R, G, B화소에 대응하도록 하는 마이크로렌즈를 포함하는 고광량 1판넬방식의 액정프로젝터에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is a liquid crystal projector which transmits white light applied from a light source to a liquid crystal panel, and projects a color image obtained from the liquid crystal panel onto a screen through a projection lens, the light source Reflecting means for separating the white light applied from the R, G, B component color signal, reflecting the separated R, G, B component color signal at a predetermined angle and projecting the liquid crystal panel between the reflecting means and the liquid crystal panel And a microlens configured to pass the R, G and B component color signals applied at different angles from the reflecting means so as to correspond to the corresponding R, G and B pixels of the liquid crystal panel. It is in the liquid crystal projector.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하겠다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 칼라필터가 없는 1판넬방식의 액정프로젝터의 광학적 구성도이며, 제4도는 제3도의 A부분만을 도시한 것으로, 액정판넬(37)의 R, G, B화소가 마이크로렌즈(35)에 대응하는 배열방식을 설명하기 위한 개념도이다. 제3도 및 제4도를 참조하여 본 발명의 1판넬방식의 액정프로젝터를 상세히 설명하겠다.FIG. 3 is an optical configuration diagram of a one-panel liquid crystal projector without a color filter according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 4 shows only part A of FIG. 3 and shows R and G of the liquid crystal panel 37. Is a conceptual diagram for explaining the arrangement in which the B pixel corresponds to the microlens 35. Referring to Figures 3 and 4 will be described in detail the one-panel liquid crystal projector of the present invention.

제3도에서, 광원(11)으로부터의 빛은 색분리필터(31)로 인가된다. 색분리필터(31)는 색을 분리하는데, R성분은 반사하고, 나머지 G, B성분은 투사한다. 먼저, R성분은 반사미러(32)에 의하여 일정한 각도로 반사되어 마이크로렌즈(35)의 배열판에 입사된다. 또한, 토과된 G, B성분은 다른 색분리필터(33)로 인가된다. 색분리필터(33)는 G성분은 투과하고, 나머지 B성분은 반사미러(34)에 의해 일정한 각도로 반사되어 마이크로렌즈(35)의 배열판에 입사된다. 또한, 색분리필터(33)를 통해 투과된 G성분은 마이크로렌즈(35)의 전면에 0。각도로 입사된다. 액정판넬(37)의 전면기판에 배열되어 있는 마이크로렌즈(35)는 하나의 미소렌즈가 R, G, B의 3개의 화소에 대응하도록 되어 있다. 즉, 제4도에 도시된 바와같이, 각기 다른 각도로 입사되는 3가지의 색(R, G, B성분)이 마이크로렌즈(35)를 통과한 후 액정판넬(37)로 인가된다. 따라서, 마이크로렌즈(35)를 통과한 각 성분의 촛점 즉, R성분에 대응하는 화소에 R성분이 입사되고, G성분에 대응하는 화소에 G성분이 입사되고, B성분에 대응하는 화소에 B성분이 입사되어 맺힌다. 또한, 액정판넬(37)을 투사한 광은 각기 각도가 넓게 퍼져 있어 투사렌즈(17)에 모든광이 들어가기 힘들므로 액정판넬(37)과 투사렌즈(17) 사이에 집광렌즈(38)를 두어 입사각도를 줄인 후 투사렌즈(17)에 입사하도록 하고, 입력된 빛은 투사렌즈(17)에 의해 스크린에 투사된다.In FIG. 3, light from the light source 11 is applied to the color separation filter 31. The color separation filter 31 separates colors, and the R component is reflected and the remaining G and B components are projected. First, the R component is reflected by the reflective mirror 32 at a predetermined angle and is incident on the array plate of the microlens 35. In addition, the G and B components which have been passed through are applied to the other color separation filter 33. The color separation filter 33 transmits the G component, and the remaining B component is reflected by the reflection mirror 34 at a predetermined angle and is incident on the array plate of the microlens 35. In addition, the G component transmitted through the color separation filter 33 is incident on the front surface of the microlens 35 at an angle of 0 °. In the microlens 35 arranged on the front substrate of the liquid crystal panel 37, one microlens corresponds to three pixels of R, G, and B. That is, as shown in FIG. 4, three colors (R, G, and B components) incident at different angles are applied to the liquid crystal panel 37 after passing through the microlens 35. Therefore, the R component is incident on the focal point of each component that has passed through the microlens 35, that is, the pixel corresponding to the R component, the G component is incident on the pixel corresponding to the G component, and the B component is applied to the pixel corresponding to the B component. Components enter and form. In addition, since the light projected on the liquid crystal panel 37 has a wide angle, it is difficult for all the light to enter the projection lens 17, so that a condenser lens 38 is disposed between the liquid crystal panel 37 and the projection lens 17. After the incident angle is reduced to be incident on the projection lens 17, the input light is projected onto the screen by the projection lens 17.

따라서, 본 발명은 투사형 1판넬방식의 액정프로젝터를 구성하여 칼라필터를 사용하지 않고, 광원으로부터 인가되는 빛의 색분리를 이색성 미러(Dichroic Mirror)를 사용하여 색을 분리하고, 반사미러를 이용하여 소정 각도별로 각각의 색을 액정판넬에 입사하도록 하여 색합성을 구현함으로써 기존의 3판넬방식과 같은 높은 광효율을 내며, 액정판넬을 1매 사용함으로써 저렴한 가격으로 액정프로젝터를 제작할 수 있는 잇점을 제공한다.Therefore, in the present invention, a liquid crystal projector of a projection type 1 panel type is constructed, and color separation of light applied from a light source is separated using a dichroic mirror without using a color filter, and a reflection mirror is used. By injecting each color into the liquid crystal panel at a predetermined angle to realize color synthesis, it provides the same high light efficiency as the existing three panel method and provides the advantage of manufacturing a liquid crystal projector at a low price by using one liquid crystal panel. do.

Claims

A liquid crystal projector in which white light applied from a light source is transmitted through a single liquid crystal panel, and a color image obtained from the liquid crystal panel is projected on a screen through a projection lens. Reflecting means for separating the color signals, reflecting the separated R, G, and B color signals at a predetermined angle and projecting them onto the liquid crystal panel; And a microlens configured between the reflecting means and the liquid crystal panel and passing through the R, G, and B component color signals applied at different angles from the reflecting means so as to correspond to the corresponding R, G, and B pixels of the liquid crystal panel. High light quantity 1 panel liquid crystal projector comprising a.

The liquid crystal projector of claim 1, further comprising a condenser lens for reducing an incident angle of light applied from the liquid crystal panel between the liquid crystal panel and the projection lens.

2. The apparatus of claim 1, wherein the reflecting means comprises: a color separation filter for separating the white light into color signals of R, G, and B components; And a reflecting mirror reflecting the color signals of the R, G, and B components separated from the color separation filter at a predetermined angle.