KR100224902B1 - Reflection type project - Google Patents

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Abstract

광효율이 향상되도록 편광빔스프리터에서 분기된 두 편광성분의 광을 모두 이용할 수 있도록 된 반사형 프로젝트장치가 개시되어 있다.Disclosed is a reflection type project device that enables the use of light of both polarization components branched from a polarization beam splitter to improve light efficiency.

이 개시된 반사형 프로젝트장치는 광을 생성 투사하는 광원과; 광원쪽에서 입사된 광을 파장에 따라 선별 투과시키도록 광경로 상에 선택적으로 위치되는 다수의 칼라필터와, 이 칼라필터를 회전구동시키는 구동부를 구비한 칼라휠과; 광원쪽에서 입사된 광을 발산/집속 또는 난반사시켜 균일광이 되도록 하는 광혼합수단과; 광혼합수단을 투과한 광을 집속시켜 평행광이 되도록 하는 릴레이렌즈유니트와; 입사광을 편광성분에 따라 투과 및 반사시켜 입사광의 진행경로를 변환시키는 편광빔스프리터와; 편광빔스프리터의 두 출사면 각각에 이웃되게 배치되어 입사된 광을 각각 집속 및 발산시켜 입사광의 광폭을 축소시키는 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트와; 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트 각각에 이웃되게 배치되어 각 화소별로 독립적으로 구동되어 선택적으로 편광성분을 바꾸어주는 제1 및 제2표시소자와; 편광빔스프리터의 다른 한 출사면에 이웃되게 배치되어 상기 제1 및 제2표시소자에서 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트 각각과, 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈유니트를; 포함하여 된 것을 특징으로 한다.The disclosed reflective project apparatus includes a light source for generating and projecting light; A color wheel having a plurality of color filters selectively positioned on the optical path so as to selectively transmit the light incident from the light source side according to the wavelength, and a driving unit rotating the color filter; Light mixing means for diverging / converging or diffusely reflecting the light incident from the light source to become uniform light; A relay lens unit for condensing the light passing through the light mixing means to be parallel light; A polarization beam splitter which transmits and reflects incident light according to a polarization component to change a traveling path of the incident light; First and second condenser lens units disposed adjacent to each of the two exit surfaces of the polarizing beam splitter to focus and diverge the incident light, respectively, to reduce the width of the incident light; First and second display elements disposed adjacent to each of the first and second capacitor lens units and driven independently for each pixel to selectively change polarization components; A projection lens unit disposed adjacent to another exiting surface of the polarizing beam splitter to project the first and second capacitor lens units in the first and second display elements and the light incident through the polarizing beam splitter onto the screen; To; It is characterized by including.

Description

반사형 프로젝트장치{Reflection type project}Reflective project device {Reflection type project}

본 발명은 반사형 화상생성수단을 이용한 반사형 프로젝트장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광효율이 향상되도록 편광빔스프리터에서 분기된 두 편광성분의 광을 모두 이용할 수 있도록 된 반사형 프로젝트장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective project apparatus using reflective image generating means, and more particularly, to a reflective project apparatus in which light of two polarization components branched from a polarizing beam splitter can be used to improve light efficiency.

일반적으로 프로젝터장치는 화상생성수단에서 생성된 화상을 별도의 광원을 이용하여 스크린에 투영하므로써 화상을 제공하는 장치이다. 이 프로젝터장치는 상기한 화상생성수단의 형태에 따라 투광형과 반사형으로 구분된다.Generally, a projector apparatus is an apparatus for providing an image by projecting an image generated by the image generating means onto a screen using a separate light source. This projector apparatus is classified into a transmissive type and a reflective type according to the form of the image generating means described above.

도 1은 종래의 반사형 프로젝터장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면이다. 도시된 바와 같이, 광을 생성 조사하는 광원(10)과, 입사광선중 소정 색을 선택 투과시키는 칼라휠(20)과, 입사광을 혼합시켜 균일광선이 되도록 하는 스크램블러(30)와, 집속렌즈(32)와, 콜리메이팅렌즈(34)와, 입사광의 진행경로를 변환하는 편광빔스프리터(40)와, 입사광을 선택적으로 반사시켜 화상을 생성하는 표시소자(50) 및 입사광을 스크린(미도시)에 투사시키는 투사렌즈유니트(60)를 포함하여 구성된다.1 is a schematic view showing an optical arrangement of a conventional reflective projector device. As shown, a light source 10 for generating and irradiating light, a color wheel 20 for selectively transmitting a predetermined color of incident light, a scrambler 30 for mixing incident light to make uniform light, and a focusing lens ( 32), a collimating lens 34, a polarizing beam splitter 40 for converting the traveling path of incident light, a display element 50 for selectively reflecting incident light and an incident light screen (not shown) And a projection lens unit (60) for projecting on.

상기 광원(10)은 광을 생성하는 메탈 할라이드, 크세논등의 램프(11)와, 이 램프(11)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(13)으로 구성된다. 상기 칼라휠(20)은 상기 광원(10)과 상기 스크램블러(30) 사이의 광경로 상에 구동모터(21)에 의해 회전가능하게 설치되며, 적(R), 녹(G), 청(B) 삼색 칼라필터가 휠 전체에 등분 배치된다. 이 칼라휠(20)은 후술하는 표시소자의 응답속도에 대응되게 회전하며, 상기 표시소자의 응답속도에 따라서 R, G, B 중 어느 한 칼라필터가 상기 광경로 상에 배치된다.The light source 10 includes a lamp 11 such as metal halide and xenon that generate light, and a reflector 13 which reflects the light emitted from the lamp 11 and guides its progress. The color wheel 20 is rotatably installed by the driving motor 21 on the optical path between the light source 10 and the scrambler 30, and is red (R), green (G), and blue (B). ) The three-color color filter is divided equally throughout the wheel. The color wheel 20 rotates corresponding to the response speed of the display element described later, and any one of R, G, and B color filters is disposed on the optical path according to the response speed of the display element.

상기 스크램블러(30)는 입사광을 난반사시킴에 의해 혼합함으로써 균일광이 되도록 한다. 상기 집속렌즈(32)는 상기 스크램블러(30)를 통과한 광을 집속 및 발산시켜 광의 투과폭을 확대한다. 상기 콜리메이팅렌즈(34)는 입사되는 발산광을 수렴시켜 평행광이 되도록 한다.The scrambler 30 is made to be uniform light by mixing the incident light by the diffuse reflection. The focusing lens 32 focuses and diverges the light passing through the scrambler 30 to enlarge the transmission width of the light. The collimating lens 34 converges divergent light incident to be parallel light.

상기 편광빔스프리터(40)는 상기 콜리메이팅렌즈(34)와 표시소자(50) 사이의 광경로 상에 배치되며, 그 경면(41)에서 입사광의 편광성분에 따라 투과 및 반사시켜 입사광의 진행경로를 변환시킨다. 즉, 상기 광원(10)쪽에서 입사되는 광은 그 편광성분 즉, P편광인지 S편광인지에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시킨다. 도 1은 상기 편광빔스프리터(40)를 투과한 광을 유효광으로 이용한 예를 나타내었다. 상기 표시소자(50)로는 2차원 어레이 구조를 갖는 응답속도 특성이 뛰어난 강유전체 액정표시소자(FLCD: Ferroelectric Liquid Crystal Display)가 채용된다. 이 표시소자(50)는 2차원 어레이 구조의 다수의 반사영역을 가지며, 각각 독립적으로 구동되어 입사광의 편광방향을 변조시킴에 의해 화상을 형성한다.The polarizing beam splitter 40 is disposed on an optical path between the collimating lens 34 and the display element 50, and passes through and reflects the incident light on the mirror surface 41 according to the polarization component of the incident light. To convert That is, the light incident from the light source 10 is selectively transmitted or reflected depending on the polarization component, that is, P polarization or S polarization. 1 shows an example in which light transmitted through the polarization beam splitter 40 is used as effective light. As the display device 50, a ferroelectric liquid crystal display (FLCD) having excellent response speed characteristics having a two-dimensional array structure is employed. The display element 50 has a plurality of reflective regions of a two-dimensional array structure, and is driven independently to form an image by modulating the polarization direction of incident light.

상기 표시소자(50)에 입사된 광은 재반사되어 상기 편광빔스프리터(40)에 입사된다. 이때, 상기 편광빔스프리터(40)로 재입사되는 광은 상기 표시소자(50)에 의해 그 편광방향이 90도 바뀌게 되고, 상기 편광빔스프리터(40)의 경면(41)에서 전반사되어 상기 투사렌즈 유니트(60) 쪽으로 향한다. 이 광은 상기 투사렌즈 유니트(60)를 투과하여 스크린(미도시)에 투사된다.Light incident on the display device 50 is reflected back to the polarizing beam splitter 40. In this case, the light re-injected into the polarization beam splitter 40 is changed by the display element 50 in the polarization direction by 90 degrees, and is totally reflected on the mirror surface 41 of the polarization beam splitter 40 so as to project the lens. To the unit (60). This light passes through the projection lens unit 60 and is projected onto a screen (not shown).

상기한 바와 같이, 구성된 종래의 반사형 프로젝트장치는 편광빔스프리터에서 분기된 광 중 일 편광성분의 광만을 유효광을 사용하므로 광효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 입사광에 대하여 고정도의 평행성이 확보되지 않는 경우, 편광성분에 따른 투과/반사 특성이 저하되므로, 광원과 편광빔스프리터 사이에 위치되는 평행광을 형성하기 위한 광학계의 위치정렬이 어렵다는 단점이 있다.As described above, the conventional reflective projecting device has a problem that the light efficiency is lowered because only the light of one polarization component among the light branched from the polarizing beam splitter uses the effective light. In addition, when high accuracy parallelism is not secured with respect to incident light, transmission / reflection characteristics according to polarization components are deteriorated, so that alignment of the optical system for forming parallel light positioned between the light source and the polarizing beam splitter is difficult. have.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서 광효율이 향상되도록 편광빔스프리터에서 분기된 두 편광성분의 광을 모두 이용할 수 있도록 함과 아울러, 편광빔스프리터에 평행성이 좋은 광 즉, 광축과 비교적 나란한 각도로 입사되도록 된 구조를 갖는 반사형 프로젝트장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to use the light of both polarization components branched from the polarizing beam splitter to improve the light efficiency, and also has good parallelism to the polarizing beam splitter, that is, optical axis It is an object of the present invention to provide a reflective project device having a structure that is to be incident at a relatively parallel angle with the.

도 1은 종래의 반사형 프로젝트장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.1 is a schematic view showing an optical arrangement of a conventional reflective project apparatus.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 프로젝트장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.2 is a schematic view showing an optical arrangement of a reflective project apparatus according to an embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

110...광원 111...램프 113...반사경110 Light source 111 Lamp 113 Reflector

120...칼라휠 130...광혼합수단 131......스크램블러120 ... color wheel 130 ... light mixing means 131 ... scrambler

140...릴레이렌즈유니트 141...집속렌즈140.Relay lens unit 141 Focusing lens

143...콜리메이팅렌즈 150...편광빔스프리터143 ... collimating lens 150 ... polarization beam splitter

160...제1콘덴서렌즈유니트 161...제1수속렌즈160 Capacitor Lens Unit 161 Convergence Lens

163...제1발산렌즈 165...제1표시소자163 ... first diverging lens 165 ... first display element

170...제2콘덴서렌즈유니트 171...제2수속렌즈170 Condenser Lens Unit 171 Convergence Lens

173...제2발산렌즈 175...제2표시소자 180...투사렌즈유니트173 2nd diverging lens 175 2nd display element 180 Projection lens unit

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반사형 프로젝트장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 상기 광원쪽에서 입사된 광을 파장에 따라 선별 투과시키도록 광경로 상에 선택적으로 위치되는 다수의 칼라필터와, 이 칼라필터를 회전구동시키는 구동부를 구비한 칼라휠과; 상기 광원쪽에서 입사된 광을 발산/집속 또는 난반사시켜 균일광이 되도록 하는 광혼합수단과; 상기 광혼합수단을 투과한 광을 집속시켜 평행광이 되도록 하는 릴레이렌즈유니트와; 입사광을 편광성분에 따라 투과 및 반사시켜 입사광의 진행경로를 변환시키는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터의 두 출사면 각각에 이웃되게 배치되어 입사된 광을 각각 집속 및 발산시켜 입사광의 광폭을 축소시키는 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트와; 상기 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트 각각에 이웃되게 배치되어 각 화소별로 독립적으로 구동되어 선택적으로 편광성분을 바꾸어주는 제1 및 제2표시소자와; 상기 편광빔스프리터의 다른 한 출사면에 이웃되게 배치되어 상기 제1 및 제2표시소자에서 상기 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트 각각과, 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈유니트를; 포함하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a reflective project device according to the present invention comprises: a light source for generating and projecting light; A color wheel having a plurality of color filters selectively positioned on the optical path so as to selectively transmit the light incident from the light source according to the wavelength, and a driving unit rotating the color filter; Light mixing means for diverging / converging or diffusely reflecting the light incident from the light source to be uniform light; A relay lens unit for condensing the light transmitted through the light mixing means to be parallel light; A polarization beam splitter which transmits and reflects incident light according to a polarization component to change a traveling path of the incident light; First and second condenser lens units disposed adjacent to each of the two exit surfaces of the polarizing beam splitter to focus and diverge the incident light, respectively, to reduce the width of the incident light; First and second display elements disposed adjacent to each of the first and second capacitor lens units and driven independently for each pixel to selectively change polarization components; Disposed adjacent to the other emission surface of the polarization beam splitter to project light incident on the screen through the polarization beam splitter and the first and second capacitor lens units respectively in the first and second display elements; A projection lens unit; It is characterized by including.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반사형 프로젝트장치의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a reflective project device according to the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 프로젝트장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면이다.2 is a schematic view showing an optical arrangement of a reflective project apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 반사형 프로젝트장치는 광원(110)과, 칼라 화상 구현에 필요한 칼라를 선택하는 칼라휠(120)과, 입사광을 발산/집속 또는 난반사시켜 균일광이 되도록 하는 광혼합수단(130)과 상기 광혼합수단(130)을 투과한 광을 집속시켜 평행광이 되도록 함과 아울러 광폭을 증가시키는 릴레이렌즈유니트(140)와, 입사광의 진행경로를 변환시키는 편광빔스프리터(140)와, 입사광을 집속 및 발산시켜 입사광의 광폭을 축소시키는 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트(160)(170)와, 각 화소 단위로 동작되어 화상을 생성하고 이를 반사시키는 제1 및 제2표시소자(165)(175)와, 입사광을 스크린(미도시)으로 투사시키는 투사렌즈유니트(180)를 포함하여 구성된다.As shown, the reflective project device of the present invention includes a light source 110, a color wheel 120 for selecting a color required for color image realization, and a light mixing to diverge / converge or diffuse the incident light to be uniform light. A relay lens unit 140 for converging the light transmitted through the means 130 and the light mixing means 130 to be parallel light and increasing the width thereof, and a polarizing beam splitter 140 for converting the traveling path of the incident light. ) And first and second capacitor lens units 160 and 170 for focusing and diverting incident light to reduce the width of the incident light, and first and second displays operating in pixel units to generate and reflect an image. Elements 165 and 175 and a projection lens unit 180 for projecting incident light onto a screen (not shown).

상기 광원(110)은 광을 생성하는 램프(111)와, 이 램프(111)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(113)을 포함한다. 상기 반사경(113)은 상기 램프(111)의 위치를 일 초점으로 하고, 광이 집속되는 지점을 다른 초점으로 하는 타원경이거나, 상기 램프(111)의 위치를 일 초점으로 하고, 이 램프(111)에서 출사되고 상기 반사경(113)에서 반사된 광이 평행광이 되도록 된 포물경일 수 있다.The light source 110 includes a lamp 111 for generating light and a reflector 113 for reflecting the light emitted from the lamp 111 and guiding a path of the light. The reflector 113 is an ellipsoidal mirror having the position of the lamp 111 as one focal point and the point where light is focused as another focal point, or the lamp 111 as the focal point and the lamp 111 as the focal point. It may be a parabolic mirror that is emitted from the light reflected by the reflector 113 is parallel light.

상기 칼라휠(120)은 상기 광원(110)과 상기 광혼합수단(130) 사이의 광경로 상에 배치되며, 상기 광원(110)쪽에서 입사된 광을 파장에 따라 선별 투과시키도록 광경로 상에 선택적으로 위치되는 적(R), 녹(G), 청(B) 삼색 칼라필터 또는 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M) 삼색 칼라필터와, 이 칼라필터를 회전구동시키는 구동부를 포함한다. 상기 칼라필터들은 휠 전체에 등분 배치된다. 상기 칼라휠(120)은 상기한 스크린(미도시)에 한 화면이 형성되는 동안 3회전하며, 상기 표시소자(165)(175)의 응답속도에 대응되게 삼색 칼라필터 중 어느 한 칼라필터가 상기 광경로 상에 배치된다.The color wheel 120 is disposed on the optical path between the light source 110 and the light mixing means 130, and the color wheel 120 on the optical path to selectively transmit light incident from the light source 110 according to the wavelength. Optionally positioned red (R), green (G), blue (B) tricolor color filter or yellow (Y), cyan (C), magenta (M) tricolor color filter, and a drive unit for rotating the color filter Include. The color filters are equally disposed throughout the wheel. The color wheel 120 rotates three times while one screen is formed on the screen (not shown), and any one of three color filters corresponds to the response speed of the display elements 165 and 175. It is disposed on the light path.

상기 광혼합수단(130)은 상기 칼라휠(120)과 상기 릴레이렌즈유니트(140) 사이의 광경로 상에 배치되며, 상기 광원(110)쪽에서 입사된 광을 발산/집속 또는 난반사시켜 균일광이 되도록 한다. 도시된 바와 같이, 상기 광혼합수단(130)으로 입사광을 난반사시켜 균일광이 되도록 하는 스크램블러(131)를 채용하는 것이 바람직하다. 상기 스크램블러(131)는 광경로에 대해 수직한 입사면과 출사면을 가지는 직육면체 형상의 글래스이다. 상기 스크램블러(131)의 출사면(131a)에 있어서, 그 가로 대 세로 비율은 후술하는 표시소자(165)(175)의 가로 대 세로 비율에 비례한다.The light mixing means 130 is disposed on an optical path between the color wheel 120 and the relay lens unit 140, and uniform light is emitted by diverging / converging or diffusely reflecting the light incident from the light source 110. Be sure to As shown, it is preferable to employ a scrambler 131 that diffuses the incident light into the light mixing means 130 to be uniform light. The scrambler 131 is a rectangular parallelepiped glass having an entrance plane and an exit plane perpendicular to the optical path. In the exit surface 131a of the scrambler 131, the aspect ratio thereof is proportional to the aspect ratio of the display elements 165 and 175 described later.

상기 릴레이렌즈유니트(140)는 상기 광혼합수단(130)을 투과한 광을 집속시켜 평행광이 되도록 하며, 입사광을 발산시키는 집속렌즈(141)와, 상기 집속렌즈(141)와 상기 편광빔스프리터(150) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사되는 발산광을 집속시켜 평행광이 되도록 하는 콜리메이팅렌즈(143)를 포함한다. 따라서, 상기 광원(110)쪽에서 입사된 광은 광폭이 커진채로 평행하게 상기 편광빔스프리터(150)에 입사된다. 따라서, 상기 편광빔스프리터(150)의 입사면에 대해 대체로 수직한 채로 입사되므로, 광이 흩어지는 것을 방지할 수 있다.The relay lens unit 140 focuses the light transmitted through the light mixing unit 130 to be parallel light, and collects the incident light 141, the focusing lens 141, and the polarization beam splitter. Collimating lens 143 disposed on the optical path between the 150 to focus the incident divergent light to be parallel light. Therefore, the light incident from the light source 110 is incident on the polarizing beam splitter 150 in parallel with a wider width. Therefore, since the incident light is generally perpendicular to the incident surface of the polarization beam splitter 150, light may be prevented from being scattered.

상기 편광빔스프리터(150)는 그 경면(151)에서 입사광의 편광성분에 따라 투과 및 반사시켜 입사광의 진행경로를 변환시킨다. 즉, 상기 광원(10)쪽에서 입사되는 광은 그 편광성분 즉, P편광인지 S편광인지에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시킨다. 여기서, 상기 편광빔스프리터(150)에서 반사된 광은 상기 제1콘덴서렌즈유니트(160)쪽으로 향하고, 상기 편광빔스프리터(160)를 투과한 광은 상기 제2콘덴서렌즈유니트(170)쪽으로 향한다.The polarization beam splitter 150 transmits and reflects the propagation path of the incident light on the mirror surface 151 according to the polarization component of the incident light. That is, the light incident from the light source 10 is selectively transmitted or reflected depending on the polarization component, that is, P polarization or S polarization. The light reflected by the polarization beam splitter 150 is directed toward the first condenser lens unit 160, and the light transmitted through the polarization beam splitter 160 is directed toward the second capacitor lens unit 170.

상기 제1콘덴서렌즈유니트(160)는 상기 편광빔스프리터(150)와 상기 제1표시소자(165) 사이의 광경로 상에 배치되며, 입사광을 수속하는 제1수속렌즈(161)와, 상기 제1표시소자(165)의 크기에 맞도록 상기 제1표시소자(165)로 향하는 광을 발산시키는 제1발산렌즈(163)를 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 편광빔스프리터(150) 쪽에서 입사되어 상기 제1콘덴서렌즈유니트(160)를 투과한 광은 광폭이 상기 제1표시소자(165)의 크기에 맞도록 축소된 채로 평행하게 상기 제1표시소자(165)에 입사된다.The first condenser lens unit 160 is disposed on an optical path between the polarizing beam splitter 150 and the first display element 165, and includes a first converging lens 161 for converging incident light and the first condenser lens unit 161. And a first diverging lens 163 that emits light directed toward the first display element 165 to match the size of the first display element 165. Accordingly, the light incident from the polarization beam splitter 150 and transmitted through the first capacitor lens unit 160 is parallel to the first display while the width thereof is reduced to match the size of the first display element 165. Is incident on element 165.

상기 제1표시소자(175)는 제1강유전체 액정표시소자(이하, FLCD ; Ferroelectric Liquid Crystal Display)인 것이 바람직하다. 이 제1FLCD는 수십만 이상의 화소로 구성되어 있으며, 각 화소에 인가된 신호에 의해 편광방향을 변조시키거나, 편광방향을 시간적으로 90도 회전시킬 수 있다.The first display element 175 may be a first ferroelectric liquid crystal display (hereinafter referred to as FLCD). The first FLCD is composed of hundreds of thousands of pixels or more, and the polarization direction can be modulated by a signal applied to each pixel, or the polarization direction can be rotated 90 degrees in time.

상기 제2콘덴서렌즈유니트(170)는 상기 편광빔스프리터(150)와 상기 제2표시소자(175) 사이의 광경로 상에 배치되며, 입사광을 수속하는 제2수속렌즈(171)와, 상기 제2표시소자(175)의 크기에 맞도록 상기 제2표시소자(175)로 향하는 광을 발산시키는 제1발산렌즈(173)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제2콘덴서렌즈유니트(170)의 역할 및 광학적 배치는 실질상 상기 제1콘덴서렌즈유니트(160)와 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다. 상기 제2표시소자(175)는 상기 제2콘덴서렌즈유니트(170)에 이웃하게 배치되며, 실질상 상기한 제1표시소자(165)와 동일한 광학적 구성을 가지므로 그 자세한 설명은 생략한다.The second condenser lens unit 170 is disposed on an optical path between the polarization beam splitter 150 and the second display element 175, and includes a second converging lens 171 for converging incident light, and the second condenser lens unit 170. And a first diverging lens 173 for emitting light directed toward the second display element 175 to match the size of the second display element 175. Here, the role and optical arrangement of the second condenser lens unit 170 is substantially the same as the first condenser lens unit 160, and thus a detailed description thereof will be omitted. Since the second display element 175 is disposed adjacent to the second capacitor lens unit 170 and has substantially the same optical configuration as the first display element 165, a detailed description thereof will be omitted.

상기 제1표시소자(165)에서 반사된 광중 인가된 신호에 의해 각 화소에 대해 선택적으로 편광방향이 바뀐 광은 상기 제1콘덴서렌즈유니트(160)를 경유하고, 상기 편광빔스프리터(150)의 경면(151)을 투과하여 상기 투사렌즈유니트(180) 방향으로 향한다. 그리고, 상기 제2표시소자(175)에서 반사된 광중 인가된 신호에 의해 각 화소에 대해 선택적으로 편광방향이 바뀐 광은 상기 제2콘덴서렌즈유니트(170)를 경유하고, 상기 편광빔스프리터(150)의 경면(151)에서 반사되어 상기 투사렌즈유니트(180) 방향으로 향한다.Light whose polarization direction is selectively changed with respect to each pixel by a signal applied among the light reflected by the first display element 165 passes through the first condenser lens unit 160 and the polarization beam splitter 150 It passes through the mirror surface 151 and faces in the direction of the projection lens unit 180. In addition, light whose polarization direction is selectively changed with respect to each pixel by a signal applied among the light reflected by the second display element 175 passes through the second capacitor lens unit 170 and the polarization beam splitter 150. Reflected from the mirror surface 151 of FIG. 2), the light is directed toward the projection lens unit 180.

상기 투사렌즈유니트(180)는 상기 편광빔스프리터(150)와 스크린(미도시) 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2표시소자(165)(175) 쪽에서 입사된 중첩된 광이 화면에 해당하는 화상을 구현하도록 확대 투사시켜 스크린(미도시)으로 향하도록 한다.The projection lens unit 180 is disposed between the polarizing beam splitter 150 and a screen (not shown), and overlapped light incident from the first and second display elements 165 and 175 corresponds to the screen. The image is enlarged and projected so as to be directed to a screen (not shown).

이하, 본 발명의 실시예에 따른 반사형 프로젝트장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the reflective project apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

광원(110)에서 조사된 광은 칼라필터(120)를 투과하면서 칼라가 선택되고, 광혼합수단(130) 예컨대, 스크램블러(131)을 통과하면서 균일광이 된 채로 상기 릴레이렌즈유니트(140)에 입사된다. 상기 릴레이렌즈유니트(140)는 입사광의 폭을 확대시킴과 아울러 평행광이 되도록 한다. 이 평행광은 편광빔스프리터(150)에 입사된다. 편광빔스프리터(150)에 입사된 광은 경면(151)에서 편광성분에 따라 분기되어 투과 또는 반사된다. 상기 편광빔스프리터(151)에서 반사된 일 편광의 광은 제1콘덴서렌즈유니트(160)를 경유하여 제1표시소자(165)에 입사되고, 상기 편광빔스프리터(151)를 투과한 다른 편광의 광은 제2콘덴서렌즈유니트(170)를 경유하여 제2표시소자(175)에 입사되다. 상기 제1 및 제2표시소자(165)(175) 각각은 2차원 어레이 구조를 가지는 다수의 화소를 가지며, 각 화소별 구동신호에 따라 편광방향이 결정된 채로 상기 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트(160)(170)를 경유하여 상기 편광빔스프리터(150)로 재반사된다. 상기 편광빔스프리터(150)는 두 입사광의 각 화소별 편광성분에 따라 광을 투과 또는 반사시켜 투사렌즈유니트(180)쪽으로 향하는 광은 중첩시킨다. 이 중첩된 광은 상기 투사렌즈유니트(180)를 경유하여 스크린(미도시)에 동시에 투영된다.The light irradiated from the light source 110 passes through the color filter 120, and the color is selected. Incident. The relay lens unit 140 enlarges the width of the incident light and makes parallel light. This parallel light is incident on the polarization beam splitter 150. Light incident on the polarization beam splitter 150 is branched according to the polarization component at the mirror surface 151 and transmitted or reflected. The light of one polarization reflected by the polarization beam splitter 151 is incident on the first display element 165 via the first capacitor lens unit 160 and of the other polarization transmitted through the polarization beam splitter 151. Light is incident on the second display element 175 via the second capacitor lens unit 170. Each of the first and second display elements 165 and 175 has a plurality of pixels having a two-dimensional array structure, and the first and second condenser lens units are determined with the polarization direction determined according to the driving signal for each pixel. 160 and 170 are reflected back to the polarizing beam splitter 150. The polarization beam splitter 150 transmits or reflects light according to the polarization component of each incident light of the two incident lights to overlap the light directed toward the projection lens unit 180. This superimposed light is simultaneously projected onto a screen (not shown) via the projection lens unit 180.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명의 실시예에 따른 반사형 프로젝트장치는 편광빔스프리터에서 분기된 각 편광성분의 광을 모두 유효광으로 이용함으로써, 광량을 증대시킬 수 있다. 또한, 릴레이렌즈유니트를 채용하여 편광빔스프리터에 입사되는 광의 광폭을 증가시킴으로써 광의 평행성을 높일 수 있다.As described above, the reflective project apparatus according to the embodiment of the present invention can increase the amount of light by using all the light of each polarization component branched from the polarization beam splitter as the effective light. In addition, by employing a relay lens unit, the parallelism of light can be increased by increasing the width of light incident on the polarizing beam splitter.

Claims (7)

광을 생성 투사하는 광원과;A light source for generating and projecting light; 상기 광원쪽에서 입사된 광을 파장에 따라 선별 투과시키도록 광경로 상에 선택적으로 위치되는 다수의 칼라필터와, 이 칼라필터를 회전구동시키는 구동부를 구비한 칼라휠과;A color wheel having a plurality of color filters selectively positioned on the optical path so as to selectively transmit the light incident from the light source according to the wavelength, and a driving unit rotating the color filter; 상기 광원쪽에서 입사된 광을 발산/집속 또는 난반사시켜 균일광이 되도록 하는 광혼합수단과;Light mixing means for diverging / converging or diffusely reflecting the light incident from the light source to be uniform light; 상기 광혼합수단을 투과한 광을 집속시켜 평행광이 되도록 하는 릴레이렌즈유니트와;A relay lens unit for condensing the light transmitted through the light mixing means to be parallel light; 입사광을 편광성분에 따라 투과 및 반사시켜 입사광의 진행경로를 변환시키는 편광빔스프리터와;A polarization beam splitter which transmits and reflects incident light according to a polarization component to change a traveling path of the incident light; 상기 편광빔스프리터의 두 출사면 각각에 이웃되게 배치되어 입사된 광을 각각 집속 및 발산시켜 입사광의 광폭을 축소시키는 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트와;First and second condenser lens units disposed adjacent to each of the two exit surfaces of the polarizing beam splitter to focus and diverge the incident light, respectively, to reduce the width of the incident light; 상기 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트 각각에 이웃되게 배치되어 각 화소별로 독립적으로 구동되어 선택적으로 편광성분을 바꾸어주는 제1 및 제2반사형 표시소자와;First and second reflective display elements disposed adjacent to each of the first and second capacitor lens units and driven independently for each pixel to selectively change polarization components; 상기 편광빔스프리터의 다른 한 출사면에 이웃되게 배치되어 상기 제1 및 제2반사형 표시소자에서 상기 제1 및 제2콘덴서렌즈유니트 각각과, 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈유니트를; 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.Disposed adjacent to the other exiting surface of the polarizing beam splitter, the light incident through the polarizing beam splitter and the first and second condenser lens units in the first and second reflective display elements, respectively, to the screen; A projection lens unit for projecting; Reflective project device, characterized in that included. 제1항에 있어서, 상기 광혼합수단은 입사광을 난반사시켜 균일광이 되도록 광경로에 대해 수직한 입사면과 출사면을 가지는 글래스로 된 직육면체 형상의 스크램블러인 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.The reflective project apparatus according to claim 1, wherein the light mixing means is a rectangular parallelepiped scrambler having a glass having an incident surface and an exit surface perpendicular to the optical path so that the incident light is diffusely reflected to become uniform light. 제1항에 있어서, 상기 릴레이렌즈유니트는 상기 광혼합수단을 투과한 광을 발산시키는 집속렌즈와, 상기 집속렌즈와 상기 편광빔스프리터 사이의 광경로 상에 배치되어 입사되는 발산광을 집속시켜 평행광이 되도록 하는 콜리메이팅렌즈를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.2. The relay lens unit of claim 1, wherein the relay lens unit focuses parallel to the focusing lens for emitting light transmitted through the light mixing means, and the diverging light incident on the optical path between the focusing lens and the polarizing beam splitter. Reflective project device, characterized in that it comprises a collimating lens to be light. 제1항에 있어서, 상기 제1표시소자는 상기 제1콘덴서렌즈유니트를 경유하여 입사된 광을 각 영역에 따라 독립적으로 선택된 편광방향을 가지는 선편광 광이 되도록 하고 이를 반사시키는 제1강유전체 액정표시소자를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.2. The first ferroelectric liquid crystal display of claim 1, wherein the first display element is a linearly polarized light having a polarization direction independently selected according to each region of the light incident through the first capacitor lens unit. Reflective project device, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 제2표시소자는 상기 제2콘덴서렌즈유니트를 경유하여 입사된 광을 각 영역에 따라 독립적으로 선택된 편광방향을 가지는 선편광 광이 되도록 하고 이를 반사시키는 제2강유전체 액정표시소자를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.2. The second ferroelectric liquid crystal display device of claim 1, wherein the second display element is a linearly polarized light having a polarization direction independently selected for each region of the incident light via the second capacitor lens unit, and reflects it. Reflective project device, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 제1콘덴서렌즈유니트는 상기 편광빔스프리터와 상기 제1반사형 표시소자 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 수속하는 제1수속렌즈와, 상기 제1수속렌즈와 상기 제1반사형 표시소자 사이에 배치되어 상기 제1 반사형 표시소자의 크기에 맞도록 상기 제1반사형 표시소자로 향하는 광을 발산시키는 제1발산렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.2. The first condenser lens unit of claim 1, wherein the first condenser lens unit is disposed on an optical path between the polarizing beam splitter and the first reflective display element to converge incident light. And a first diverging lens disposed between the first reflective display elements to emit light directed toward the first reflective display element so as to match the size of the first reflective display element. . 제1항에 있어서, 상기 제2콘덴서렌즈유니트는 상기 편광 빔스프리터와 상기 제2반사형 표시소자 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 수속하는 제2수속렌즈와, 상기 제2수속렌즈와 상기 제2반사형 표시소자 사이에 배치되어 상기 제2반사형 표시소자의 크기에 맞도록 상기 제2반사형 표시소자로 향하는 광을 발산시키는 제2발산렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.The second condenser lens unit of claim 1, wherein the second condenser lens unit is disposed on an optical path between the polarizing beam splitter and the second reflective display element to converge incident light; And a second diverging lens disposed between the second reflective display elements to emit light directed to the second reflective display element so as to match the size of the second reflective display element. .
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