KR100189062B1 - 단색 엘씨디를 이용한 액정 프로젝터 - Google Patents

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Abstract

일정한 광을 출력하는 광원과; 상기 광원에서 출력되는 광을 필터링하여 해당하는 백색광을 출력하는 필터 수단과; 상기 필터 수단에서 출력되는 백색광을 집광하여 출력하는 제1집광 수단과; 빛의 삼원색에 각각 해당하는 다수의 칼라 필터가 부착되어, 상기 제1집광 수단에서 출력되는 백색광을 인가하는 영상 신호에 따라 빛을 단속시켜 각각 빛의 삼원색에 해당하는 영상을 출력하는 액정 표시 수단과; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 빛의 삼원색에 해당하는 영상을 각각 집광하여 출력하는 다수의 집광 렌즈로 이루어진 제2집광 수단과; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 빛의 삼원색에 해당하는 각각의 영상을 합성하여 원래의 칼라 영상을 출력하는 반사 수단과; 상기 반사 수단에서 출력되는 합성된 칼라 영상을 스크린상에 투사시키는 투사 수단을 포함하여 이루어지는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터는, 광원에서 출력되는 광을 빛을 삼원색으로 분리시키기 위한 고가의 다이크로익 미러를 사용하지 않고, LCD상에 빛의 삼원색에 각각 해당하는 빛성분만을 필터링하는 별도의 칼라 필터를 부착시켜 광원에서 발생된 백색광을 자체적으로 분리시켜 해당하는 영상을 재현함으로써, 제조 원가를 절감하고 시스템의 구조의 간단화가 가능하여 용이하게 기구의 소형화를 구현할 수 있다.

Description

단색 엘시디를 이용한 액정 프로젝터
제1도는 종래의 흑백 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성도이고,
제3도는 이 발명의 다른 실시예에 따른 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성도이다.
이 발명은 단색 엘씨디(LCD:Liquide Crystal Device, 이하 LCD라 명명함)를 이용한 액정 프로젝터에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 액정 프로젝터에 있어서, 고가의 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 사용하지 않고, 흑백 LCD상에 빛의 삼원색에 각각 해당하는 빛성분만을 필터링하는 별도의 칼리 필터를 부착시켜 광원에서 발생된 백색광을 자체적으로 분리시켜 해당하는 영상을 재현함으로써, 제조 원가를 절감하고 시스템의 구조를 간단하게 하기 위한 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터에 관한 것이다.
일반적으로 액정 프로젝터는 액정 뒷면에서 백색광을 액정에 투과시켜서, 전기적 신호에 의하여 액정에 형성된 영상을 스크린상에 투사하여, 영상을 스크린상에 볼 수 있는 장치이다.
액정을 1개 사용하는 경우에는 해상도가 낮아서 화면 사이즈를 크게 키울 수가 없으므로, 선명한 영상을 얻기 위하여 일반적으로 액정을 3개 사용하는 3판식 액정 프로젝터를 이용하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 종래의 흑백 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 작용을 설명하고자 한다.
제1도는 종래의 흑백 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성 블록도이다. 첨부한 제1도에 도시되어 있듯이 종래의 흑백 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성은, 램프(1)와, 필터(2)와, 상기에서 필터링된 광을 반사시키는 제1반사부(3)와, 상기 반사된 광을 집광하는 집광 렌즈군(4)과, 집광된 광을 인가하는 신호에 따라 일부 단속시켜 해당하는 영상 신호를 출력하는 LCD부(5)와, 일부 단속되어 출력되는 영상 신호를 합성시키는 제2반사부(6)와, 상기 제2반사부(6)를 통하여 합성된 영상 신호를 스트린상에 투사시키는 투영 렌즈(7)로 이루어진다.
상기의 제1반사부(3)는 필터링되어 출력되는 백색광에서 레드(red) 파장의 빛은 반사시키고 나머지 빛성분은 투과시키는 제1다이크로익 미러(dichroic mirror)(31)와, 상기 제1다이크로익 미러(31)를 통과한 광성분에서 블루(blue) 파장의 빛은 반사시키고 나머지 빛성분은 투과시키는 제2다이크로익 미러(33)와, 상기 제2다이크로익 미러(33)을 통과한 광성분에서 나머지 그린(green) 파장의 빛을 반사시키는 반사미러(35)로 이루어진다.
상기의 집광 렌즈군(4)은 상기 제1반사부(3)에서 각각 반사되어 입사되는 레드 파장의 빛을 집광하는 제1집광 렌즈(41)와, 블루 파장의 빛을 집광하는 제2집광 렌즈(43)와, 그린 파장의 빛을 집광하는 제3집광 렌즈(45)로 이루어진다.
상기 LCD부(5)는 모두 흑백 LCD로 이루어지며, 상기 집광 렌즈군(4)에서 집광되어 출력되는 레드 파장의 빛을 인가하는 영상 신호에 따라 단속시켜 레드 영상을 출력하는 제1LCD(51)와, 블루 파장의 빛을 인가되는 영상 신호에 따라 단속시켜 블루 영상을 출력하는 제2LCD(53)와, 그린 파장의 빛을 인가되는 영상 신호에 따라 그린 영상을 출력하는 제3LCD(55)로 이루어진다.
상기 제2반사부(6)는 상기 LCD부(5)에서 출력되는 레드 영상을 반사시키는 제2반사 미러(61)와, 블루 영상을 반사시키는 제3다이크로익 미러(63)와, 그린 영상을 반사시키는 제4다이크로익 미러(65)로 이루어지고, 상기 투영 렌즈(7)는 상기 제2반사부(6)를 통하여 반사되는 영상을 모두 합성하여 해당하는 칼라 영상 신호를 스크린상에 투영시킨다.
램프(1)에서 조사된 광은 필터(2)를 통과하면서 백색광으로 변환되어 제1반사부(3)의 제1다이크로익 미러(31)로 입사된다.
다이크로익 미러는 색에 대하여 선택적으로 작용하는 특수한 반사경으로, 특정 범위의 파장을 가지는 빛은 반사시키고 그 이외의 파장의 빛은 투과시키는 성질을 가진다.
제1다이크로익 미러(31)로 입사된 백색광에서 레드파장의 빛은 반사되어 제1집광 렌즈(41)로 입사되고, 그외 파장의 빛은 투과되어 제2다이크로익 미러(33)로 입사된다. 상기 제2다이크로익 미러(33)로 입사된 광은 블루 파장의 빛은 반사되어 제2집광 렌즈(43)로 입사되고, 나머지 그린 파장의 빛만 투과되어 바사 미러(35)에서 반사된 다음 제2집광 렌즈(45)로 입사된다.
상기 제1집광 렌즈(41)는 제1다이크로익 미러(31)에서 반사된 레드 파장의 빛을 제1LCD(51)로 집광되어, 인가되는 영상 신호에 따라 빛이 단속되어 레드 영상 신호만 제2반사 미러(61)로 출력된다.
상기와 같이 제2집광 렌즈(43)는 블루 파장의 빛을 제2LCD(53)로 집광시켜 블루 영상을 제3다이크로익 미러(63)로 출력시키고, 또한, 제3집광 렌즈(45)도 그린 파장의 빛을 제3LCD(55)로 집광시켜 그린 영상을 제4다이크로익 미러(65)로 출력시킨다.
상기 제2반사 미러(61)로 출력된 레드 영상은 반사되어 제3다이크로익 미러(63)로 입사되고, 상기 제3다이크로익 미러(63)는 상기 제2반사 미러(61)에서 반사된 레드 영상은 투과시키고, 상기 제2LCD(53)에서 출력되는 불루 영상은 반사시켜 출력함으로서, 레드 영상과 블루 영상이 합성된 영상을 제3다이크로익 미러(65)로 출력한다.
상기 제4다이크로익 미러(65)는 상기 제3다이크로익 미러(65)에서 출력되는 레드 영상과 블루 영상은 투과시키고, 상기 제3LCD(55)에서 출력되는 그린 영상은 반사시켜 출력함으로서, 레드 영상과 블루 영상 그리고 그린 영상이 합성된 영상을 투영 렌즈(7)로 출력한다.
따라서, 투영 렌즈(7)는 R, G, B 삼원색이 합쳐진 완전한 칼라 영상을 스크린상에 투사하게 된다.
그러나, 상기한 종래의 기술은 백색광을 분리하기 위하여 2개의 다이크로익 미러와 1개의 반사 미러가 사용되고, 각 색상의 영상을 합성하기 위하여 다시 다이크로익 2개와 1개의 반사 미러가 사용된다.
따라서, 특수한 빛만 반사시키기 위하여 각 색상에 맞게 다층 코팅된 고가의 다이크로익 미러를 다수 사용함에 따라 제조 원가가 상승하고, 또한, 다수의 다이크로익 미러와 반사 미러를 사용함에 따라 구성이 복잡해지고 장치 사이즈가 커지는 단점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 액정 프로젝터에 있어서, 흑백 LCD상에 빛의 삼원색에 각각 해당하는 빛성분만을 필터링하는 별도의 칼라 필터를 부착시켜 광원에서 발생된 백색광을 자체적으로 분리시켜 해당하는 영상을 재현함으로써, 제조 원가를 절감하고 시스템의 구조를 간단화하기 위한 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터를 제공하고자 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 일정한 광을 출력하는 광원과; 상기 광원에서 출력되는 광을 필터링하여 해당하는 백색광을 출력하는 필터 수단과; 상기 필터 수단에서 출력되는 백색광을 집광하여 출력하는 제1집광 수단과, 빛의 삼원색에 각각 해당하는 다수의 칼라 필터가 부착되어, 상기 제1집광 수단에서 출력되는 백색광을 인가되는 영상 신호에 따라 빛을 단속시켜 각각 빛의 삼원색에 해당하는 영상을 출력하는 액정 표시 수단과; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 빛의 삼원색에 해당하는 영상을 각각 집광하여 출력하는 다수의 집광 렌즈로 이루어진 제2집광 수단과; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 빛의 삼원색에 해당하는 각각의 영상을 합성하여 원래의 칼라 영상을 출력하는 반사 수단과; 상기 반사 수단에서 출력되는 합성된 칼라 영상을 스크린상에 투사시키는 투사 수단을 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제1도는 종래의 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성도이고, 제3도는 이 발명의 다른 실시예에 따른 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성도이다.
첨부한 제2도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시에에 따른 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 구성은, 램프(1)와, 필터부(7)와, 상기에서 필터링된 백색광을 집광하는 집광 렌즈군(4)과, 집광된 광을 빛의 삼원색으로 각각 분리시킨 다음, 인가되는 영상 신호에 따라 분리된 빛의 삼원색에 각각 해당하는 영상 신호를 출력하는 LCD부(8)와, 출력되는 영상 신호를 합성시켜 출력하는 반사부(6)와, 상기 반사부(6)를 통하여 합성된 영상 신호를 스크린상에 투사시키는 투영 렌즈(7)로 이루어진다.
상기 램프(1)는, 상기 램프(1)의 좌우에 장착되어 확산되는 출력되는 광을 반사시켜 일정 영역으로 집광시키는 반사 미러(11)를 더 포함하여 이루어진다. 상기 필터부(7)는 상기 램프(1)에서 출력된 광을 필터링하여 백색광을 출력하는 제1필터(71)와, 제2필터(73)와, 제3필터(75)로 이루어진다.
상기 집광 렌즈군(4)은 상기 제1필터(71)에서 출력되는 백색광을 집광하는 제1집광 렌즈(41)와, 상기 제2필터(73)에서 출력되는 백색광을 집광하는 제2집광 렌즈(43)와, 상기 제3필터(75)에서 출력되는 백색광을 집광하는 제3집광 렌즈(45)로 이루어진다.
상기 LCD부(8)는 종래의 흑백 LCD로만 이루어지는 것과 달리, 빛의 삼원색에 각각 해당하는 전용 LCD를 사용한다. 다시 말하자면, 흑백 LCD상에 빛의 삼원색 중에 레드의 칼라 필터만을 부착한 R LCD(81)와, 흑백 LCD상에 빛의 삼원색 중에 블루의 칼라 필터만을 부착한 B LCD(83)와, 흑백 LCD상에 빛의 삼원색 중에 그린색의 칼라 필터만을 부착한 G LCD(85)로 이루어진다.
상기 반사부(6)는 종래와 같이 LCD부(8)에서 출력되는 레드 영상을 반사시키는 제1반사 미러(61)와, 블루 영상을 반사시키는 제1다이크로익 미러(63)와, 그린 영상을 반사시키는 제2다이크로익 미러(65)로 이루어져, 상기 투영 렌즈(7)로 빛의 삼원색을 합성한 칼라 영상을 출력한다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터의 작용을 설명하면 다음과 같다.
액정 프로젝터에 전원이 인가되어 구동되면, 램프(1)에서 발사된 광은 필터부(7)를 통하여 불필요한 적외광 등이 필터링된 백색광이 집광 렌즈군(4)으로 입사된다.
상기 제1필터(71)에서 필터링된 백색광은 제1집광 렌즈(41)를 통하여 레드색 칼라 필터가 부착된 R LCD(81)로 집광되고, 상기 R LCD(81)는 인가되는 신호에 따라 빛을 단속시켜 집광된 백색광에서 레드 영상만을 출력한다.
또한, 상기 제2필터(73)에서 필터링된 백색광은 상기와 동일하게 제2집광 렌즈(43)를 통하여 블루색 칼라 필터가 부착된 B LCD(83)로 집광되고, 상기 B LCD(83)는 인가되는 영상 신호에 따라 빛을 단속시켜 집광된 백색광에서 블루 영상만을 출력한다.
또한, 상기 제3필터(75)에서 필터링된 백색광도 상기와 동일하게 제3집광 렌즈(75)를 통하여 그린색 칼라 필터가 부착된 G LCD(85)로 입사되어, 해당하는 그린 영상으로 출력된다.
상기와 같이 LCD부(8)를 통하여 빛의 삼원색에 해당하는 각각의 영상으로 분리되어 출력된 영상은 제2반사부(6)에 의하여 다시 원래의 칼라 영상으로 합성된 다음 투영 렌즈(7)를 통하여 스크린상에 투사된다.
다시 말하자면, 상기 R LCD(81)에서 출력된 레드 영상은 반사부(6)의 반사 미러(61)를 통하여 반사되어 제1다이크로익 미러(63)로 입사되고, 상기 제1다이크로익 미러(63)는 상기 반사 미러(61)에서 반사된 레드 영상은 투과시키고, 상기 B LCD(83)에서 출력되는 블루 영상은 반사시켜 출력함으로서, 레드 영상과 블루 영상이 합성된 영상을 제2다이크로익 미러(65)로 출력한다.
상기 제2다이크로익 미러(85)는 상기 제1다이크로익 미러(83)에서 출력되는 레드 영상과 블루 영상은 투과시키고, 상기 G LCD(55)에서 출력되는 그린 영상은 반사시켜 출력함으로서, 레드 영상과 블루 영상 그리고 그린 영상이 합성된 영상이 투영 렌즈(7)로 출력된다.
따라서, 투영 렌즈(7)은 R, G, B 삼원색이 합쳐진 완전한 칼라 영상을 스크린상에 투사한다.
또한, 상기한 실시예에서, 상기 LCD부(8)에서 출력된 각 영상의 화질을 높이기 위하여, 첨부한 제3도에서 도시되어 있듯이 LCD부(8)의 출력단에 상기 R LCD(81)에서 출력되는 레드 영상을 집광하는 제4집광 렌즈(91)와, 상기 B LCD(83)에서 출력되는 블루 영상을 집광하는 제5집광 렌즈(93)와, 상기 G LCD(85)에서 출력되는 그린 영상을 집광하는 제6집광 렌즈(95)로 구성된 제2집광 렌즈군(9)을 추가 장착하여 구성할 수 있다.
다시 말하자면, 빛의 삼원색에 해당하는 칼라 필터가 부착된 각 LCD(81,83,85)에서 출력되는 레드 영상, 블루 영상, 그리고 그린 영상을 집광시켜 반사부(6)로 출력함으로서, 보다 선명한 화질을 가지는 칼라 영상을 스크린상에 투사시킬 수 있게 된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 액정 프로젝터에 있어서, 백색 광원에서 출력되는 광을 빛의 삼원색으로 분리시키기 위한 고가의 다이크로익 미러를 사용하지 않고, LCD상에 빛의 삼원색에 각각 해당하는 빛성분만을 필터링하는 별도의 칼라 필터를 부착시켜 광원에서 발생된 백색광을 자체적으로 분리시켜 해당하는 영상을 재현함으로써, 제조 원가를 절감하고 시스템의 구조의 간단화가 가능하여 용이하게 기구의 소형화를 구현할 수 있다.
또한, 별도의 집광 렌즈를 추가 장착하여 상기 LCD상에서 출력되는 영상을 집광시켜 스크린상에 투사시킴으로써, 보다 선명한 화질을 가지는 칼라 영상을 볼 수 있는 효과를 가지는 단색의 LCD를 이용한 액정 프로젝터를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 일정한 광을 출력하는 광원과; 상기 광원에서 출력되는 광을 필터링하여 해당하는 백색광을 출력하는 필터 수단과; 상기 필터 수단에서 출력되는 백색광을 집광하여 출력하는 제1집광 수단과; 빛의 삼원색에 각각 해당하는 다수의 칼라 필터가 부착되어, 상기 제1집광 수단에서 출력되는 백색광을 인가하는 영상 신호에 따라 빛을 단속시켜 각각 빛의 삼원색에 해당하는 영상을 출력하는 액정 표시 수단과; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 빛의 삼원색에 해당하는 영상을 각각 집광하여 출력하는 다수의 집광 렌즈로 이루어진 제2집광 수단과; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 빛의 삼원색에 해당하는 각각의 영상을 합성하여 원래의 칼라 영상을 출력하는 반사 수단과; 상기 반사 수단에서 출력되는 합성된 칼라 영상을 스크린상에 투사시키는 투사 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 필터 수단은, 상기 램프에서 출력된 광을 필터링하여 백색광을 출력하는 제1필터와, 제2필터와, 제3필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 제1집광 수단은, 상기 제1필터에서 출력되는 백색광을 집광하는 제1집광 렌즈와; 상기 제2필터에서 출력되는 백색광을 집광하는 제2집광 렌즈와; 상기 제3필터에서 출력되는 백색광을 집광하는 제3집광 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  4. 제3항에 있어서, 상기한 액정 표시 수단은, 흑백 LCD상에 빛의 삼원색 중에 레드의 칼라 필터만이 부착되어, 인가되는 영상 신호에 따라 상기 제1집광 렌즈를 통하여 집광되는 백색광을 단속시켜 해당하는 레드 영상을 출력하는 레드 영상 LCD와; 흑백 LCD상에 빛의 삼원색 중에 블루의 칼라 필터만이 부착되어, 인가되는 영상 신호에 따라 상기 제2집광 렌즈를 통하여 집광되는 백색광을 단속시켜 해당하는 블루 영상을 출력하는 블루 영상 LCD와; 흑백 LCD상에 빛의 삼원색 중에 그린의 칼라 필터만이 부착되어, 인가되는 영상 신호에 따라 상기 제3집광 렌즈를 통하여 집광되는 백색광을 단속시켜 해당하는 그린 영상을 출력하는 그린 영상 LCD로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 반사 수단은, 상기 레드 영상 LCD에서 출력되는 레드 영상을 반사시키는 반사 미러와; 상기 반사 미러에서 반사된 레드 영상은 투과시키고, 상기 블루 영상 LCD에서 출력되는 블루 영상은 반사시켜, 레드 영상과 블루 영상이 합성된 영상을 출력하는 제1다이크로익 미러와; 상기 제1다이크로익 미러에서 출력되는 레드 영상과 블루 영상은 투과시키고, 상기 그린 영상 LCD에서 출력되는 그린 영상을 반사시켜, 레드 영상과 블루 영상과 그린 영상이 합성된 원래의 칼라 영상을 출력하는 제2다이크로익 미러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  6. 제1항에 있어서, 상기한 투사 수단은, 상기 반사 수단에서 출력되는 원래의 칼라 영상을 스크린상에 투영시키는 투영 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광원은, 상기 광원의 좌우에 장착되어 확산되는 출력되는 광을 반사시켜 일정 영역으로 집광시키는 반사 미러를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
  8. 제1항에 있어서, 상기한 제2집광 수단은, 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 레드 영상을 집광하여 출력하는 제4집광 렌즈와; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 블루 영상을 집광하여 출력하는 제5집광 렌즈와; 상기 액정 표시 수단에서 출력되는 그린 영상을 집광하여 출력하는 제6집광 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단색 LCD를 이용한 액정 프로젝터.
KR1019950048398A 1995-12-11 1995-12-11 단색 엘씨디를 이용한 액정 프로젝터 KR100189062B1 (ko)

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