KR100227482B1 - Lcd 프로젝터의 광학시스템 - Google Patents

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김영환
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
LCD프로젝터
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명은 광학계의 구성을 집약하여 콤팩트화에 기여할 수 있고 제조원가를 절감할 수 있게 할뿐만 아니라 화면좌우에 광량차이로 발생되는 화면상의 색차를 방지할 수 있도록 하는 것임.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 램프(110)에서 발산된 입사광의 자외선과 열광을 차단할 수 있도록 코팅된 차폐미러(10)와, 상기 차폐미러(10)에서 조사된 후 제1,2인티그레이터(150(151)에 의해 균등하게 집속된 입사광에서 선택적으로 R을 반사하는 R 반사다이크로익 미러(20)와, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)를 투과한 입사광에서 B를 선택적으로 투과시키는 B 투과 다이크로익 미러(220)와, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)에서 반사된 R을 반사하는 제1반사미러(230)와, 상기 B 투과 다이크로익 미러(220)를 투과한 B의 광경로를 180도 바꿀 수 있도록 상호 대향되게 배치된 제2,3반사미러(240)(250)와, 상기 B 투과 다이크로익 미러(220) 및 제1,3반사미러(230)(250)에 의해 입사된 각각의 R, G, B를 집속하는 제1,2,3집광렌즈(310)(311)(312)를 통해 집속된 R, G, B가 각각의 화상을 형성할 수 있도록 액정(320a)(320b)(320c)의 전후방에 편광자(321a)(321b)(321c)와 검광자(322a)(322b)(322c)가 상호 조합되는 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)과, 상기R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)에 의해 형성된 각각의 화상을 하나의 화상으로 합성하는 다이크로익 프리즘(330)으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
4. 발명의 중요한 용도
LCD 프로젝터의 광학시스템

Description

LCD 프로젝터의 광학시스템
본 발명은 LCD 프로젝터(Projector)에 관한 것으로, 특히 빛을 각각 R(적색), G(녹색), B(청색)로 분리하고, 합성하는데 적당하도록 한 3패널(Panel) LCD 프로젝터에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 프로젝터는 텔레비전 수상기 또는 비디오 등과 함께 결합하여 외부의 스크린에 영상을 투사할 수 있도록 하여 주로 회의실의 프리젠테이션용, 소극장의 영사기, 가정에서의 대형 CRT의 대치용으로 사용된다.
이러한 일반적인 LCD 프로젝터의 구성은, 제1도에서 도시된 바와같이, 발생된 광에서 자외선과 열광을 제거하여 전방으로 집속하여 조사하는 광조사부(100)와, 상기 광조사부(100)에 의해 집속되어 입사된 광에서 R(적색), G(녹색), B(청색)로 분리하는 광분리부(200)와, 상기 광분리부(200)에 의해 분리된 R, G, B의 화상을 각각 형성하고, 그 분리된 각각의 화상을 한 화상으로 합성하는 화상합성부(300)와, 상기 화상합성부(300)에 의해 하나로 합성된 화상을 스크린(S)에 투사하는 결상부(400)로 구성된 것이다. 이를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.
상기 광조사부(100)는 빛을 발생하는 램프(101)의 후방으로 발산된 빛을 일방으로 반사하도록 상기 램프(110) 의 후방을 만곡되게 감싸는 백미러(120)가 구비되어 상기 램프(110)및 백미러(120)에서 조사된 빛의 열광을 제거하는 열흡수미러(130)와, 상기 열흡수미러(130)에서 열광이 제거된 빛의 자외선을 차단하는 자회선 차단미러(140)와, 상기 자외선차단미러(140)에 의해 자외선이 제거된 빛을 전체적으로 균등하게 조사하는 제1,2인티그레이터(Integrator)(150)(151)와, 상기 제1,2인티그레이터(150)(151)에 의해 균일하게 집속된 빛을 소정 광경로로 조사하는 조사미러(160)로 구성된다.
또한, 상기 광분리부(200)는 상기 광조사부(100)에서 입사된 빛에서 R과 B를 각각 선택적으로 투과시키는 R, B 다이크로익 미러(210)(220)와 상기 R 다이크로익 미러(210)를 투과한 R을 90도 반사하는 제1반사미러(230)와, 상기 B 다이크로익미러(220)를 투과한 B의 광경로를 180도 바꿀 수 있도록 상호 대향되게 배치된 제2,3반사미러(240)(250)로 구성된다.
또한, 상기 화상합성부(300)는 상기 광분리부(200)에 의해 분리된 각각의 R, G, B를 집속하는 제1,2,3,집광렌즈(310)(311)(312)와, 상기 제1,2,3집광렌즈(310(311)(312)에 의해 집속된 R, G, B 각각의 화상을 형성하는 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)과, 상기 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)에 의해 형성된 각각의 화상을 하나의 화상으로 합성하는 다이크로익 프리즘(330)으로 구성된 것으로, 상기 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)은 TN(Twidset Nematic)방식으로 액정(320a)(320b)(320c)의 전방에는 편광자(321a)(321b)(321c)를 구비하고 후방에는 검광자(322a)(322b)(322c)를 각각 구비하여 상호 조합된다.
또한, 상기 결상부(400)는 상기 다이크로익 프리즘(330)에 의해 하나의 상으로 합성된 화상을 확대하여 스크린(S)으로 투사하는 투사렌즈(410)가 구비된다.
상기에서와 같이 구성된 종래의 LCD 프로젝터는 상기 램프(110)에서 방사되어 전방으로 조사 및 반사된 광은 열흡수미러(130)와 자외선차단미러(140)를 거쳐 열광 및 자외선이 차단되고, 계속해서 상기 조사미러(160)의 반사를 통해 전체적으로 균일하게 조명하는 제1,2인티그레이터(150)(151)를 일련되게 통과한다.
이와 같이 상기 제1,2인티그레이터(150)(151)를 통하여 전방으로 집속되는 백색광에는 R, G, B 성분들이 포함되어 있는 바, 상기 R은 R 투과 다이크로익 미러(210)를 투과한 후 제1반사미러(230)에서 반사되어 제1집광렌즈(310)를 통과하게 된다. 이때, P파와 S파가 공존한 상태인 R은 상기 편광자(320b)에서 편광되어 S파는 흡수되고 P파는 통과하게 되므로써 상기 P파는 액정(320a)과 검광자(320c)를 통과하면서 다시 편광면이 90도 바뀐 S파로 변환되어 다이크로익 프리즘(330)으로 입사된다.
또한, 상기 G는 R 투과 다이크로익 미러(210)에서 상향으로 반사된 후 상기 B 투과 다이크로익 미러(220)에서 다시 우측으로 90도 반사되어 제2집광렌즈(311)를 통과하게 된다. 이때, P파와 S파가 공존한 상태인 상기 G는 편광자(321b)에 입사되어 S파는 흡수되고 P파는 액정(321a)과 검광자(321c)를 통과하여 다시 S파로 바뀌어 다이크로익 프리즘(330)으로 입사된다.
또한, 상기 B는 상기 R 투과 다이크로익 미러(210)에서 상향으로 반사된 후 B투과 다이크로익 미러(220)를 투과하여 제2,3반사미러(240,250)에서 이중 반사되어 제3집광렌즈(312)를 통과하게 된다. 이때, P파와 S파가 공존하고 있는 B는 상기 편광자(322b)에서 편광되어 S파는 흡수되고 P파는 투과된다. 이는 다시 액정(322a)과 검광자(322c)를 통과하며 S파로 변환되어 다이크로익 프리즘(330)으로 입사된다.
이상에서와 같이 상기 다이크로익 프리즘(330)에 입사되는 S파의 R, G, B는 상기R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)상에 화상을 형성하고, 이와 같이 형성된 화상은 상기 다이크로익 프리즘(330)에 의해서 색합성이 되며, 이후, 투사렌즈(410)를 통하여 스크린(s)으로 출력되어 확대된 화상을 형성하게 되는 것이다. 이때 색합성의 동작은 다음과 같이 이루어지게 된다.
상기 다이크로익 프리즘(330)에는 A, B면이 있으며 그 양면에는 다이크로익 코팅처리를 하여 A면은 R만 반사하고, B면은 B만 반사하도록 한다. 그 결과로써 R LCD 패널(320)를 통과한 R은 B면은 투과하고 A면에서는 반사되어 투사렌즈(410)로 입사되고, B LCD 패널(322)을 통과한 B는 A면은 투과하고 B면에서는 반사되어 투사렌즈(410)로 입사되며, G LCD 패널(321)을 통과한 G는 A, B 모든 면을 투과하여 투사렌즈(410)로 입사되므로써 R, G, B 모든 색성분이 다이크로익 프리즘(330)에 합성되며, 이와 같이 합성된 빛은 투사렌즈(410)로 입사된 후 스크린(s)위에 결상된다.
그런데, 상기 다이크로익 프리즘을 통과하는 G는 상기 G LCD 패널에서 S파로 바뀌어 입사되므로써 투과효율이 저하될 뿐만 아니라 다이크로익 프리즘 내부의 면에서 입사각이 큰 쪽이 내부반사로 투과하지 못하게 되어 화면좌우에 광량차이가 나타나 화면의 색차를 유발하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 램프에서 조사된 빛의 광경로 형성구조가 복잡하여 광학계가 대형화되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상술한 바와같이 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 화면좌우에 광량차이로 발생되는 화면상의 색차를 방지함과 아울러 광학계의 구성을 집약하여 콤팩트화에 기여할 수 있고 제조원가를 절감할 수 있게 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템을 제공함에 있다.
이러한 LCD 프로젝터의 광학시스템은 입사광의 자외선과 열광을 함께 차단하여 광학계에 조사될 수 있도록 코팅된 차폐미러를 구비하는 광조사부가 선택적으로 R을 반사하는 R 반사 다이크로익 미러와 상호 일련되게 설치되고, 화상합성부의 다이크로익 프리즘에 P파의 G가 입사될 수 있도록 편광자의 편광방향은 S파를 기준으로 코팅되고 검광자의 편광방향은 P파를 기준으로 코팅된 것을 특징으로 하는 것이다.
제1도는 일반적인 LCD 프로젝터의 광경로를 보인 구성도.
제2도는 본 발명이 적용된 LCD 프로젝터의 광경로를 보인 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 차폐미러 20 : R 반사 다이크로익 미러
100 : 광조사부 110 : 램프
120 : 백미러 130 : 열흡수미러
140 : 자외선차단미러 150,151 : 제1,2인티그레이터(integrator)
200 : 광분리수단 210,220 : 제1,2다이크로익 미러
230,240,250 : 제1,2,3반사미러 300 : 화상합성부
310,311,312 : 제1,2,3집광렌즈 320,321,222 : R, C, B LCD 패널
330 : 다이크로익 프리즘 400 : 결상부
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명이 적용된 LCD 프로젝터의 광경로를 보인 구성도이다.
본 발명이 적용되는 LCD 프로젝터는 통상에서와 같이 광조사부(100)에서 집속된 입사광을 R(적색), G(녹색), B(청색)로 분리하는 광분리부(200)에 의해 각각의 R, G, B 화상을 형성하고, 그 분리된 각각의 화상을 화상합성부(300)에서 하나의 화상으로 합성하여 스크린(S)에 투사하는 것이다.
이와같이 구성된 LCD 프로젝터에 있어서 본 발명은 램프(110)에서 발산된 입사광의 자외선과 열광을 차단할 수 있도록 코팅된 차폐미러(10)와, 상기 차폐미러(10)에서 조사된 후 제1,2인티그레이터(150)(151)에 의해 균등하게 집속된 입사광에서 선택적으로 R을 반사하는 R 반사 다이크로익 미러(20)와, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)를 투과한 입사광에서 B를 선택적으로 투과시키는 B 투과 다이크로익 미러(220)와, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)에서 반사된 R을 반사하는 제1반사미러(230)와, 상기 B 투과 다이크로익 미러(220)를 투과한 B의 광경로를 180도 바꿀 수 있도록 상호 대향되게 배치된 제2,3반사미러(240)(250)와, 상기 B 투과 다이크로익 미러(220) 및 제1,3반사미러(230)(250)에 의해 입사된 각각의 R, G, B를 집속하는 제1,2,3집광렌즈(310)(311)(312)와, 상기 제1,2,3집광렌즈(310)(311)(312)를 통해 집속된 R, G, B가 각각의 화상을 형성할 수 있도록 액정(320a)(320b)(320c)의 전후방에 편광자(321a)(321b)(321c)와 검광자(322a)(322b)(322c)가 상호 조합되는 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)과, 상기 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)에 의해 형성된 각각의 화상을 하나의 화상으로 합성하는 다이크로익 프리즘(330)으로 구성되는 것으로, 이를 좀더 자세히 살펴보면 다음과 같다.
상기 G LCD 패널(321)의 편광자(321b)와 R, B LCD 패널(320)(322)의 검광자(320c)(322c)는 편광방향이 S파를 기준으로 코팅되고, 상기 R, B LCD 패널(320)(322)의 편광자(320a)(320b)와 G LCD 패널(321)의 검광자(321c)는 편광방향이 P파를 기준으로 코팅된다.
또한, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)와 제1반사미러(230)는 색차를 줄일 수 있도록 그래디언트(Gradient)코팅된다.
또한, 상기 차폐미러(10)는 200 ∼ 400㎚의 파장에서 99
Figure kpo00002
이상이 반사되고, 420㎚의 파장에서 투과 및 반사가 50
Figure kpo00003
이고, 430 ∼ 660㎚의 파장에서 97
Figure kpo00004
이상이 투과되도록 코팅된다.
또한, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)는 45도로 입사되는 입사광이 400 ∼ 570㎚의 파장에서 97
Figure kpo00005
가 투과됨에 반해 3
Figure kpo00006
가 반사되고, 580㎚의 파장에서 50
Figure kpo00007
각각 반사 및 투과되고, 590 ∼ 720㎚의 파장에서 99.9
Figure kpo00008
이상이 반사되도록 코팅된다.
또한, 상기 B 투과 다이크로익 미러(220)는 45도로 입사되는 입사광이 400 ∼ 490(입사각 큰 쪽:515)㎚의 파장에서 98
Figure kpo00009
이상이 투과되고, 515(530)㎚의 파장에서 50
Figure kpo00010
각각 투과 및 반사되고, 520(535) ∼ 650㎚의 파장에서는 99
Figure kpo00011
이상이 반사되도록 코팅된다.
또한 상기 제1반사미러(230)는 45도로 입사되는 입사광이 450 ∼ 565(585)㎚의 파장에서 20
Figure kpo00012
이하가 반사되고, 570(590)㎚의 파장에서 50
Figure kpo00013
가 반사되고, 590(610) ∼ 630(670)㎚의 파장에서 90
Figure kpo00014
이상이 반사되도록 코팅된다.
또한 상기 제2,3반사미러(240)(250)는 45도로 입사되는 입사광이 420 ∼ 520㎚의 파장에서 98
Figure kpo00015
이상이 반사되도록 코팅된다.
또한, 상기 편광자(320b)상에 입사광이 580㎚이하의 파장에서 0.1
Figure kpo00016
이하가 투과되고, 590㎚의 파장에서 50
Figure kpo00017
가 투과되고, 600 ∼ 700㎚의 파장에서 94
Figure kpo00018
이상이 투과되도록 코팅된 유리기판이 일체로 조합된다.
또한, 상기 편광자(321b)상에 입사광이 495㎚이하의 파장에서 0.1
Figure kpo00019
이하가 투과되고, 515㎚의 파장에서 50
Figure kpo00020
가 투과되고, 525 ∼ 555㎚의 파장에서 94
Figure kpo00021
이상이 투과되고, 560㎚의 파장에서 50
Figure kpo00022
가 투과되고, 575 ∼ 680㎚의 파장에서 0.1
Figure kpo00023
이하가 투과되도록 코팅된 유리기판이 일체로 조합된다.
또한, 상기 편광자(322b)상에 입사광이 380㎚이하의 파장에서 0.1
Figure kpo00024
가 투과되고, 390㎚의 파장에서 50
Figure kpo00025
가 투과되고, 400 ∼ 500㎚의 파장에서 97
Figure kpo00026
이상이 투과되고, 510㎚의 파장에서 50
Figure kpo00027
가 투과되고, 530 ∼ 670㎚의 파장에서 0.1
Figure kpo00028
이하가 투과되도록 코팅된 유리기판이 일체로 조합된다.
또한, 상기 다이크로익 프리즘(330)의 A면도 45도로 입사되는 입사광이 570㎚이하의 파장에서 0.1
Figure kpo00029
이하가 투과되고, 585㎚의 파장에서 50
Figure kpo00030
가 투과되고, 600 ∼ 700㎚의 파장에서 85
Figure kpo00031
이상이 투과되도록 코팅된다.
또한, 상기 다이크로익 프리즘(330)의 B면은 45도로 입사되는 입사광이 400 ∼ 500㎚의 파장에서 85
Figure kpo00032
이상이 반사되고, 520㎚의 파장에서 50
Figure kpo00033
가 반사되고, 530㎚이상의 파장에서 1
Figure kpo00034
이하가 투과되도록 코팅된다.
이때, 상기 다이크로익 프리즘(330)의 A, B면은 수평으로 입사되는 입사광이 480 ∼ 620㎚의 파장에서 85
Figure kpo00035
이상이 투과되도록 코팅되는 것이다.
다음은 상기에서와 같이 구성된 본 발명의 광경로를 설명한다.
상기에서와 같이 구성된 LCD 프로젝터는 먼저, 상기 램프(110)에서 방사되어 전방으로 조사 및 반사된 광은 400㎚λ이하와 700㎚λ이상의 파장에서 99.9
Figure kpo00036
이상을 반사하는 특성을 갖는 차폐미러(10)를 통해 열광 및 자외선이 함께 차단된 상태에서 계속해서 전체적으로 균일하게 집속하는 제1,2인티그레이터(Integrator)(150(151)와 R 반사 다이크로익 미러(20)를 일련되게 통과한다.
이와 같이 상기 제1,2인티그레이터(150(151)를 통하여 집속되는 백색광에는 R, G, B 성분들이 포함되어 있는 바, 상기 R(약 640∼780㎚λ)은 입사광의 590∼720㎚의 파장에서 99.9
Figure kpo00037
이상을 반사하는 특성을 갖는 R 반사 다이크로익 미러(20)에서 반사된 후, 제1반사미러(230)에서 90도 반사되어 제1집광렌즈(310)를 거쳐 R LCD패널(320)에 입사된다. 이때, P파와 S파가 공존한 상태인 R은 P파를 기준으로 코팅된 편광자(320b)에서 S파는 흡수되고 P파는 통과되므로써 상기 P파는 액정(320a)과 검광자(320c)를 통과하면서 다시 편광면이 90도 바뀐 S파로 변환되어 다이크로익프리즘(330)으로 입사된다.
또한, 상기 G(약 490∼550λ)는 입사광의 400∼570㎚의 파장에서 97
Figure kpo00038
이상을 투과하는 특성을 갖는 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)를 투과한 후, 입사광의 515㎚의 파장에서 50
Figure kpo00039
이상을 반사하는 특성을 갖는 상기 B 반사 다이크로익 미러(20)에서 다시 우측으로 90도 반사되어 제2집광렌즈(311)를 통과하게 된다. 이때, P파와 S파가 공존한 상태인 상기 G는 S파를 기준으로 코팅된 편광자(321b)에 입사되어 P파는 흡수되고 S파는 계속해서 액정(321a)과 검광자(321c)를 통과하며 P파로 바뀌어 다이크로익 프리즘(330)으로 입사된다.
또한, 상기 B(430∼490㎚λ)는 입사광의 400∼570㎚의 파장에서 97
Figure kpo00040
이상을 투과하는 특성을 갖는 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)와 입사광의 400∼490㎚의 파장에서 98
Figure kpo00041
이상을 투과하는 특성을 갖는 상기 B 투과 다이크로익 미러(210)를 투과한 후, 입사광의 420∼520㎚의 파장에서 98
Figure kpo00042
이상을 투과하는 특성을 갖는 제2,3반사미러(240,250)에서 이중 반사되어 제3집광렌즈(312)를 통과하게 된다. 이때, P파와 S파가 공존하고 있는 B는 P파를 기준으로 코팅된 편광자(322b)에서 편광되어 S파는 흡수되고 P파는 투과된다. 이는 다시 액정(322a)과 검광자(322c)를 통과하며 S파로 변환되어 다이크로익 프리즘(330)으로 입사된다.
이때, 상기 다이크로익 프리즘(330)에 입사되는 R, G, B는 입사광의 600∼700㎚의 파장에서 94
Figure kpo00043
이상을 투과하는 특성을 갖는 편광자(320b)와, 입사광의 525∼555㎚의 파장에서 94
Figure kpo00044
이상을 투과하는 특성을 갖는 편광자(321b)와, 입사광의 400∼500㎚의 파장에서 97
Figure kpo00045
이상을 투과하는 특성을 갖는 편광자(322b)를 각각 통과하게 된다.
이상에서와 같이 상기 S파의 R, B와 P파의 G는 상기 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)상에 화상을 형성하고, 이와 같이 형성된 화상은 상기 다이크로익 프리즘(330)에 의해서 색합성이 되며, 이후, 투사렌즈(410)를 통하여 스크린(S)으로 출력되어 확대된 화상을 형성하게 되는 것이다. 이때의 색합성 동작은 다음과 같이 이루어지게 된다.
상기 다이크로익 프리즘(330)에는 A, B면이 있으며, 그 양면에는 600∼700㎚λ에서 85
Figure kpo00046
이상을 반사하고 570㎚λ이하에서 0.1
Figure kpo00047
이하만을 반사하는 특성을 갖는 A면에서 R만 반사되고, 400∼500㎚λ에서 85
Figure kpo00048
이상을 반사하고 530㎚λ이상에서 1
Figure kpo00049
이하만을 반사하는 특성을 갖는 B면에서 B만 반사되도록 다이크로익 코팅 처하게 된다.
또한, 상기 G는 480∼620㎚λ에서 85
Figure kpo00050
이상이 투과하는 특성을 갖는 조합된 A, B면을 투과하게 된다. 그 결과로써 R LCD 패널(320)을 통과한 R은 B면을 투과하고 A면에서는 반사되어 투사렌즈(410)로 입사되고, B LCD 패널(322)을 통과한 B는 A면은 투과하고 B면에서는 반사되어 투사렌즈(410)로 입사되며, G LCD 패널(321)을 통과한 G는 A, B 모든 면을 투과하여 투사렌즈(410)로 입사되므로써 R, G, B 모든 색성분이 다이크로익 프리즘(330)에 합성되며, 이와 같이 합성된 빛은 투사렌즈(410)로 입사된 후 스크린(s)위에 결상된다.
따라서 본 발명은 다이크로익 프리즘에서 적색화상과 청색화상은 S파를 기준으로 반사하도록 하고 녹색화상은 P파를 기준으로 투과하도록 하므로써 각 색간의 코팅영역을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라 다이크로익 프리즘내부의 A면에서 입사각이 커도 투과되므로써 화면좌우의 광량차이를 제거할 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와같이 본 발명은 녹색화상이 P파를 기준으로 투과되도록 하므로써 각 코팅영역을 넓혀 투과 및 반사효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 광량차이를 줄여 화면색차의 발생을 제거할 수 있게 되는 효과를 가지게 된다.
또한, 본 발명은 구조를 간소화하여 컴팩트화할 수 있게 되는 효과를 가지게 된다.

Claims (14)

  1. 광조사부(100)에서 집속된 입사광을 R(적색), G(녹색), B(청색)로 분리하는 광분리부(200)에 의해 각각의 R, G, B 화상을 형성하고, 그 분리된 각각의 화상을 화상합성부(300)에서 하나의 화상으로 합성하여 스크린(S)에 투사하는 LCD 프로젝터에 있어서, 램프(110)에서 발산된 입사광의 자외선과 열광을 차단할 수 있도록 코팅된 차폐미러(10)와, 상기 차폐미러(10)에서 조사된 후 제1,2인티그레이터(150)(151)에 의해 균등하게 집속된 입사광에서 선택적으로 R을 반사하는 R 반사 다이크로익 미러(20)와, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)를 투과한 입사광에서 B를 선택적으로 투과시키는 B 투과 다이크로익 미러(220)와, 상기 R 반사 다이크로익 미러(20)에서 반사된 R을 반사하는 제1반사미러(230)와, 상기 B투과 다이크로익 미러(220)를 투과한 B의 광경로를 180도 바꿀 수 있도록 상호 대향되게 배치된 제2,3반사미러(240)(250)와, 상기 B 투과 다이크로익 미러(220)및 제1,3반사미러(230)(250)에 의해 입사된 각각의 R, G, B를 집속하는 제1,2,3집광렌즈(310)(311)(312)와, 상기 제1,2,3집광렌즈(310(311)(312)를 통해 집속된 R, G, B가 각각의 화상을 형성할 수 있도록 액정(320a)(320b)(320c)의 전후방에 편광자(321a)(321b)(321c)와 검광자(322a)(322b)(322c)가 상호 조합되는 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)과, 상기 R, G, B LCD 패널(320)(321)(322)에 의해 형성된 각각의 화상을 하나의 화상으로 합성하는 다이크로익 프리즘(330)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LCD프로젝터의 광학시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 G LCD 패널(321)의 편광자(321b)와 R, B LCD 패널(320)(322)의 검광자(320c)(322c)는 편광방향의 S파를 기준으로 코팅되고, 상기 R, B LCD 패널(320)(322)의 편광자(320b)(320b)와 G LCD 패녈(321)의 검광자(321c)는 편광방향이 P파를 기준으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  3. 제1항에 있어서 R 반사 다이크로익 미러(20)와 제1반사미러(230)는, 각각 색차를 줄일 수 있도록 그래디언트(Gradient)코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  4. 제1항에 있어서 차폐미러(10)는, 200 ∼ 400㎚의 파장에서 99
    Figure kpo00051
    이상이 반사되고, 420㎚의 파장에서 투과 및 반사가 50
    Figure kpo00052
    이고, 430 ∼ 660㎚의 파장에서 97
    Figure kpo00053
    이상이 투과되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  5. 제1항에 있어서 R 반사 다이크로익 미러(20)는, 45도는 입사되는 입사광이 400 ∼ 570㎚의 파장에서 97
    Figure kpo00054
    가 투과됨에 반해 3
    Figure kpo00055
    가 반사되고, 580㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00056
    각각 반사 및 투과되고, 590 ∼ 720㎚의 파장에서 99.9
    Figure kpo00057
    이상이 반사되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  6. 제1항에 있어서 B 투과 다이크로익 미러(220)는, 45도로 입사되는 입사광이 400 ∼ 490(입사각 큰 쪽:515)㎚의 파장에서 98
    Figure kpo00058
    이상이 투과되고, 515(530)㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00059
    각각 투과 및 반사되고, 520(535) ∼ 650㎚의 파장에서는 99
    Figure kpo00060
    이상이 반사되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  7. 제1항에 있어서 제1반사미러(230)는, 45도로 입사되는 입사광이 450 ∼ 565(585)㎚의 파장에서 20
    Figure kpo00061
    가 반사되고, 570(590)㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00062
    가 반사되고, 590(610) ∼ 630(670)㎚의 파장에서 96
    Figure kpo00063
    이상이 반사되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  8. 제1항에 있어서 제2,3반사미러(240(250)는, 45도로 입사되는 입사광이 420 ∼ 520㎚의 파장에서 98
    Figure kpo00064
    이상이 반사되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  9. 제1항에 있어서, 편광자(320b)상에 입사광이 580㎚이하의 파장에서 0,1
    Figure kpo00065
    이하가 투과되고, 590㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00066
    가 투과되고, 600 ∼ 700㎚의 파장에서 94
    Figure kpo00067
    이상이 투과되도록 코팅된 유리기판이 일체로 조합된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  10. 제1항에 있어서 편광자(321b)상에 입사광이 495㎚이하의 파장에서 0.1
    Figure kpo00068
    이하가 투과되고, 515㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00069
    가 투과되고, 525 ∼ 555㎚ 파장에서 94
    Figure kpo00070
    이상이 투과되고, 560㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00071
    가 투과되고, 575 ∼ 680㎚의 파장에서 0.1
    Figure kpo00072
    이하가 투과되도록 코팅된 유리기판이 일체로 조합된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  11. 제1항에 있어서, 편광자(322b)상에 입사광이 380㎚이하의 파장에서 0.1
    Figure kpo00073
    가 투과되고, 390㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00074
    가 투과되고, 400 ∼ 500㎚의 파장에서 97
    Figure kpo00075
    이상이 투과되고, 510㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00076
    가 투과되고, 530 ∼ 670㎚의 파장에서 0.1
    Figure kpo00077
    이하가 투과되도록 코팅된 유리기판이 일체로 조합된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  12. 제1항에 있어서 다이크로익 프리즘(330)의 A면은, 45도로 입사되는 입사광이 570㎚이하의 파장에서 0.1
    Figure kpo00078
    이하가 투과되고, 585㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00079
    가 투과되고, 600 ∼ 700㎚의 파장에서 85
    Figure kpo00080
    이상이 투과되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  13. 제1항에 있어서 다이크로익 프리즘(330)의 B면은, 45도로 입사되는 입사광이 400 ∼ 500㎚의 파장에서 85
    Figure kpo00081
    이상이 반사되고, 520㎚의 파장에서 50
    Figure kpo00082
    가 반사되고, 530㎚이상의 파장에서 1
    Figure kpo00083
    이하가 투과되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
  14. 제1항에 있어서 다이크로익 프리즘(33))의 A, B면은, 수평으로 입사되는 입사광이 480 ∼ 620㎚의 파장에서 85
    Figure kpo00084
    이상이 투과되도록 코팅된 것을 특징으로 하는 LCD 프로젝터의 광학시스템.
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