KR100236907B1

KR100236907B1 - 3-panel lcd projector

Info

Publication number: KR100236907B1
Application number: KR1019970026930A
Authority: KR
Inventors: 정진호; 이한진
Original assignee: 김영환; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19990003127A

Abstract

본 발명은 밝기를 증가시켜 투사되는 화상을 개선할 수 있도록 하는 3패널 LCD 프로젝터에 관한 것으로, 이러한 3패널 LCD 프로젝터는 입사광을 분리하여 R, G, B의 광경로를 형성하도록 R, G 다이크로익 미러(11,13) 및 제1,2,3반사미러(12,14,15)가 구비되는 3패널 LCD 프로젝터에 있어서, 상기 R 다이크로익 미러(11)와 제1반사미러(12)사이에 배치되는 제1구경중계렌즈(21)와, 상기 제1반사미러와 G 다이크로익 미러사이에 배치되는 제1구경중계렌즈(21)와, 상기 제1반사미러와 G 다이크로익 미러사이에 배치되는 제1화각중계렌즈(22)와, 상기 G 다이크로익 미러(13)와 제2반사미러(14)사이에 배치되는 제2구경중계렌즈(23)와, 상기 제2반사미러(14)와 제3반사미러(15)사이에 배치되는 제2화각중계렌즈(24)가 구비됨으로서 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.The present invention relates to a three-panel LCD projector which increases brightness and improves a projected image. The three-panel LCD projector separates incident light to form an optical path of R, G, and B. A three-panel LCD projector equipped with a wing mirror (11, 13) and first, second, and third reflection mirrors (12, 14, 15), wherein the R dichroic mirror (11) and the first reflection mirror (12). A first aperture mirror lens 21 disposed between the first mirror lens 21 and the first mirror mirror G and the dichroic mirror disposed between the first mirror mirror and the G dichroic mirror; A first angle of view relay lens 22 disposed between the second dichroic mirror lens 13 and the second reflecting mirror 14 and the second reflection mirror disposed between the G dichroic mirror 13 and the second reflection mirror 14; Since the second angle of view relay lens 24 disposed between the 14 and the third reflecting mirror 15 is provided, the reliability of the product can be improved.

Description

3-panel LCD projector

본 발명은 빛을 각각 R(적색), G(녹색), B(청색)로 분리하여 영상을 디스플레이하는 3패널(Panel) LCD 프로젝터(Projector)에 관한 것으로, 특히, 화상의 밝기를 증가시키고 소음을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품을 컴팩트화할 수 있도록 하는 3패널(Panel) LCD 프로젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-panel LCD projector that displays an image by separating light into R (red), G (green), and B (blue), respectively, and in particular, increases brightness of an image and reduces noise. The present invention relates to a three-panel LCD projector that not only reduces the cost but also makes the product compact.

일반적으로, LCD 프로젝터는 텔레비젼 수상기 또는 비디오에 결합되는 외부의 스크린에 투사하여 확대된 영상을 표시함으로서 회의실의 프리젠테이션용, 소극장의 영사기 및 가정에서 대형 CRT의 대치용으로 사용되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In general, LCD projectors are used for presentation of conference rooms, projectors in small theaters, and replacement of large CRTs in homes by displaying enlarged images by projecting onto an external screen coupled to a television receiver or video, which is more specific. Explained as follows.

상기 LCD 프로젝터의 광학계는, 제1도에 도시된 바와 같이, 램프(100)에서 발생된 광을 집광하여 조사하는 조명렌즈(110)와, 상기 조명렌즈(110)에서 조사된 백색광 중에서 G와 B는 반사하고 R은 투과시키는 적색투과용 다이크로익 미러(120)와, 상기 적색투과용 다이크로익 미러(120)에서 투과된 R을 반사하는 제1미러(130)와, 상기 적색투과용 다이크로익 미러(120)에서 반사된 G와 B에서 B는 투과시키고 G는 반사하는 청색투과용 다이크로익 미러(140)와, 상기 청색투광용 다이크로익 미러(140)를 투과하여 조사된 B를 일측으로 반사하는 제2미러(150)와, 상기 제2미러(150)에 의해서 반사된 B를 다시 반사하는 제3미러(160)와, 상기 제1미러(130) 및 청색투과용 다이크로익 미러(140) 그리고 제3미러(160)에 의해서 조사된 각각의 R, G, B를 합성하여 프로젝션 렌즈(200)로 조사하는 다이크로익 프리즘(190)으로 구성된다. 이때, 상기 다이크로익 프리즘(190)과 제1미러(130) 사이에는 제1집광렌즈(170)와 R LCD 패널(180)이, 다이크로익 프리즘(190)과 청색투과용 다이크로익 미러(140) 사이에는 제2집광렌즈(171)와 G LCD 패널(181)이, 다이크로익 프리즘(190)과 제3미러(160) 사이에는 제3집광렌즈(172)와 B LCD 패널(182)이 각각 구비된다.As shown in FIG. 1, the optical system of the LCD projector includes an illumination lens 110 for condensing and irradiating light generated by the lamp 100 and G and B among white light emitted from the illumination lens 110. Is a red-transmissive dichroic mirror 120 for reflecting and R is transmitted, a first mirror 130 for reflecting R transmitted from the red-transmissive dichroic mirror 120, and the red-transmitting dike B transmitted through G and B reflected by the low-frequency mirror 120 and B transmitted through the blue dichroic mirror 140 reflecting the G, and the blue-transmitted dichroic mirror 140 and irradiated B A second mirror 150 reflecting to one side, a third mirror 160 reflecting back B reflected by the second mirror 150, the first mirror 130 and a blue transmission dichro Each of R, G, and B irradiated by the blade mirror 140 and the third mirror 160 is synthesized and irradiated to the projection lens 200. It consists of a micro dichroic prism 190. At this time, between the dichroic prism 190 and the first mirror 130, the first condenser lens 170 and the R LCD panel 180, the dichroic prism 190 and the blue transparent dichroic mirror The second condensing lens 171 and the G LCD panel 181 are formed between the 140 and the third condensing lens 172 and the B LCD panel 182 between the dichroic prism 190 and the third mirror 160. Are respectively provided.

상기와 같이 구성된 종래의 3패널 LCD 프로젝터는 상기 램프(100)에서 발생되어 전방으로 조사 및 반사된 광은 조명렌즈(110)를 거쳐 균일하게 전방으로 집광된다. 상기 조명렌즈(110)를 통하여 집광되는 램프(100)의 백색광에는 R, G, B 성분들이 포함되어 있는 바, R은 상기 적색투과용 다이크로익 미러(120)를 투과한 후 제1미러(130)에서 반사되어 제1집광렌즈(170)로 조사되고, G는 상기 적색투과용 다이크로익 미러(120)에서 반사된 후 다시 청색투과용 다이크로익 미러(140)에서 반사되어 제2집광렌즈(171)로 조사되고, B는 상기 적색투과용 다이크로익 미러(120)에서 반사되어 상기 청색투과용 다이크로익 미러(140)를 통과하고, 계속해서 상호 대향되게 배치된 제2,3미러(150)(160)에서 이중 반사되어 제3집광렌즈(172)로 조사된다.In the conventional three-panel LCD projector configured as described above, the light emitted from the lamp 100 and irradiated and reflected forward is uniformly condensed forward through the illumination lens 110. White light of the lamp 100 condensed through the illumination lens 110 includes R, G, and B components, and R passes through the red-transmissive dichroic mirror 120 and then includes a first mirror ( 130 is reflected by the first condensing lens 170, G is reflected by the red-transmissive dichroic mirror 120, and then reflected again by the blue-transmissive dichroic mirror 140, the second condensing The second and third beams irradiated by the lens 171 and reflected by the red-transmissive dichroic mirror 120 to pass through the blue-transmissive dichroic mirror 140 and subsequently disposed to face each other. Double reflection from the mirror 150, 160 is irradiated to the third condensing lens 172.

이와 같이, 상기 제1,2,3집광렌즈(170)(171)(172)에 조사되는 R, G, B는 상기 제1,2,3집광렌즈(170)(171)(172)를 투과하면서 상기 R은 R LCD 패널(180)로, G는 LCD 패널(181)로, B는 B LCD 패널(182)로 각각 조사된다. 따라서, 상기 R, G, B LCD 패널(180)(181)(182)에 이미 형성된 전기적 신호와 조사되는 광이 결합되어 R, G, B 영상이 각각 형성된다. 이와 같이 R, G, B LCD 패널(180)(181)(182)에 형성된 각각의 R, G, B 영상은 다이크로익 프리즘(190)에서 하나의 화상으로 합성되고, 이는 프로젝션 렌즈(200)에서 결상되어 스크린으로 투사된다.As such, R, G, and B that are irradiated onto the first, second, and third condensing lenses 170, 171, and 172 pass through the first, second, and third condensing lenses 170, 171, and 172. R is irradiated to the R LCD panel 180, G to the LCD panel 181, B to the B LCD panel 182, respectively. Accordingly, the electrical signals already formed on the R, G, and B LCD panels 180, 181, and 182 are irradiated with light to form R, G, and B images, respectively. As such, each of the R, G, and B images formed on the R, G, and B LCD panels 180, 181, and 182 is synthesized into one image in the dichroic prism 190, which is the projection lens 200. It is imaged at and projected onto the screen.

이와 같이 구성되는 3패널 LCD 프로젝터의 광학계에서 램프와 프로젝션 렌즈가 상호 대향되게 배치되어 시스템의 크기가 커지게 될 뿐만 아니라 상기 램프에서 발생되는 약 500℃의 고온을 냉각하는 별도의 냉각팬(미도시)이 램프측(사용자측)에 구성되므로써 높은 소음이 발생될 뿐만 아니라 냉각팬에서 배출되는 뜨거운 공기에 사용자가 화상을 입게 되는 문제점이 있었다.In the optical system of the three-panel LCD projector configured as described above, the lamp and the projection lens are disposed to face each other, thereby increasing the size of the system and a separate cooling fan for cooling the high temperature of about 500 ° C generated by the lamp (not shown). ) Has a problem that the user is burned by the hot air discharged from the cooling fan as well as high noise is generated by the lamp side (user side).

또한, 종래의 3패널 LCD 프로젝터는 R, G, B의 광경로의 거리가 상호 다르게 구성되어 투사된 하상이 선명하지 않게 되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional three-panel LCD projector has a problem that the distances of the optical paths of R, G, and B are configured differently so that the projected bottom image is not clear.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 특히, 밝기를 증가시켜 투사되는 화상을 개선할 수 있도록 하는 3패널 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and in particular, to provide a three-panel LCD projector that can improve the projected image by increasing the brightness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 3패널 LCD 프로젝터는 R 다이크로익 미러와 제1반사미러 사이에 배치되는 제1구경중계렌즈와, 상기 제1반사미러와 G 다이크로익 미러사이에 배치되는 제1화각중계렌즈와, 상기 G 다이크로익 미러와 제2반사미러사이에 배치되는 제2구경중계렌즈와, 상기 제2반사미러와 제3반사미러사이에 배치되는 제2화각중계렌즈가 구비되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the three-panel LCD projector of the present invention is disposed between a first aperture mirror lens disposed between an R dichroic mirror and a first reflecting mirror, and between the first reflecting mirror and a G dichroic mirror. A first angle of view lens, a second aperture lens disposed between the G dichroic mirror and a second reflection mirror, and a second angle of view lens disposed between the second and third reflecting mirrors. Characterized in that it is provided.

제1도는 일반적인 LCD 프로젝터의 광경로를 개략적으로 보인 구성도.1 is a schematic view showing a light path of a general LCD projector.

제2도는 본 발명이 적용된 LCD 프로젝터의 광경로를 개략적으로 보인 구성도.2 is a schematic view showing an optical path of an LCD projector to which the present invention is applied.

제3도는 본 발명 광학계의 각 색상별 광경로를 보인 구성도로서,3 is a block diagram showing the optical path for each color of the optical system of the present invention,

제3(a)도는 R의 광경로를 보인 것이고,3 (a) shows the optical path of R,

제3(b)도는 G의 광경로를 보인 것이고,Figure 3 (b) shows a light path of G,

제3(c)도는 B의 광경로를 보인 것이다.Figure 3 (c) shows the optical path of B.

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

10 : 광분리부 11 : R 다이크로익 미러10 optical splitter 11 R dichroic mirror

12 : 제1반사미러 13 : G 다이크로익 미러12: first reflecting mirror 13: G dichroic mirror

20 : 중계렌즈부 21 : 제1구경중계렌즈20: relay lens unit 21: the first aperture relay lens

22 : 제1화각중계렌즈 23 : 제2구경중계렌즈22: first angle-of-view lens 23: second aperture lens

24 : 제2화각중계렌즈24: second angle of view lens

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명하면 다음과 같다. 제2도는 본 발명이 적용된 LCD 프로젝터의 광경로를 개략적으로 보인 구성도이고, 제3도는 본 발명의 각 색상별 광경로를 보인 구성도이다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a block diagram schematically showing the optical path of the LCD projector to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a block diagram showing the optical path for each color of the present invention.

본 발명이 적용되는 3패널 LCD 프로젝터는 램프(100)에서 발광된 광을 R, G, B로 분리하여 각각의 화상을 형성한 후 이를 합성하여 형성된 화상을 스크린에 투사한다.The three-panel LCD projector to which the present invention is applied divides the light emitted from the lamp 100 into R, G, and B to form respective images, and then synthesizes the images and projects the images formed on the screen.

이러한 3패널 LCD 프로젝터에 있어서 본 발명은 상기 고온의 광을 발생하는 램프(100)를 영상이 투사되는 전방측에 배치할 수 있도록 R, G, B로 분리하여 광경로를 형성하는 광분리부(10)와, 상기 광분리부(10)에서 분리된 G, B의 광을 집속하는 중계렌즈부(20)가 구성된 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In the three-panel LCD projector, the present invention provides an optical separation unit for separating an R, G, and B to form an optical path so that the lamp 100 generating the high temperature light may be disposed on the front side where the image is projected. 10) and the relay lens unit 20 for focusing the light of G and B separated by the optical separation unit 10, which will be described in more detail as follows.

상기 광분리부(10)는 램프(100)에서 조사된 백색광 중에서 G와 B는 투과시키고 R만 선택적으로 반사하여 제1집광렌즈(170)에 조사하는 R 다이크로익 미러(11)와, 상기 R 다이크로익 미러(11)를 투과한 G와 B를 반사하는 제1반사미러(12)와, 상기 제1반사미러(12)에서 반사된 G, B에서 B는 투과시키고 G는 좌향으로 반사하여 제2집광렌즈에 조사하는 G 다이크로익 미러(13)와, 상기 G 다이크로익 미러(13)를 투과한 B를 이중 반사하여 제3집광렌즈(172)에 조사하는 제2,3반사미러(14,15)로 구성된다.The optical separation unit 10 is an R dichroic mirror 11 that transmits G and B from the white light emitted from the lamp 100 and selectively reflects only R and irradiates the first condensing lens 170, and the A first reflecting mirror 12 reflecting G and B transmitted through the R dichroic mirror 11, and in B and G reflected by the first reflecting mirror 12, B is transmitted and G is reflected to the left. The G dichroic mirror 13 to irradiate the second condensing lens and the B transmitted through the G dichroic mirror 13 to reflect the second and third reflections to the third condensing lens 172. It is composed of mirrors 14 and 15.

또한, 상기 중계렌즈부(20)는 상기 R 다이크로익 미러(11)와 제1반사미러(12)사이에 배치되는 제1구경중계렌즈(21)와, 상기 제1반사미러(12)와 G 다이크로익 미러사이에 배치되는 제1화각중계렌즈(22)와, 상기 G 다이크로익 미러(13)와 제2반사미러(14)사이에 배치되는 제2구경중계렌즈(23)와, 상기 제2반사미러(14)와 제3반사미러(15)사이에 배치되는 제2화각중계렌즈(24)로 구성된다.In addition, the relay lens unit 20 may include a first aperture mirror lens 21 disposed between the R dichroic mirror 11 and the first reflecting mirror 12, and the first reflecting mirror 12. A first angle of view relay lens 22 disposed between the G dichroic mirrors, a second aperture relay lens 23 disposed between the G dichroic mirror 13 and the second reflecting mirror 14, A second angle of view relay lens 24 is disposed between the second reflection mirror 14 and the third reflection mirror 15.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명에 대해 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.Next will be described in more detail with reference to the embodiment of the present invention configured as described above. These examples are intended to illustrate the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.

상기와 같이 구성된 3패널 LCD 프로젝터는 상기 램프(100)에서 발생되어 전방으로 조사 및 반사된 광은 조명렌즈(110)를 거쳐 집광되어 전방으로 출력된다.In the three-panel LCD projector configured as described above, the light emitted from the lamp 100 and irradiated and reflected forward is collected through the illumination lens 110 and output to the front.

상기 조명렌즈(110)를 통하여 집광되는 백색광에는 R, G, B 성분들이 포함되어 있는 바, 상기 R은 상기 R 다이크로익 미러(11)에서 상향으로 반사되어 제1집광렌즈(170)로 조사되고, 상기 G는 R 다이크로익 미러(11)를 투과하여 제1반사미러(12)에서 상향으로 반사된 후 G 다이크로익 미러(13)에서 선택적으로 반사되어 제2집광렌즈(171)에 조사된다. 또한, 상기 B는 R 다이크로익 미러(11)를 투과하여 제1반사미러(12)에서 상향으로 반사된 후 G 다이크로익 미러(13)를 투과하여 상향으로 조사되고, 이는 계속해서 상호 대향되게 배치된 제2,3반사미러(14)(15)에서 이중 반사되어 제3집광렌즈(172)로 조사된다.White light collected through the illumination lens 110 includes R, G, and B components, and R is reflected upward from the R dichroic mirror 11 and irradiated to the first condenser lens 170. The G is transmitted through the R dichroic mirror 11 and reflected upwardly by the first reflecting mirror 12 and then selectively reflected by the G dichroic mirror 13 to the second condensing lens 171. Is investigated. In addition, the B is transmitted upward through the R dichroic mirror 11 and reflected upward from the first reflection mirror 12 and then irradiated upward through the G dichroic mirror 13, which continues to face each other. The second and third reflecting mirrors 14 and 15 are arranged to be double reflected and irradiated to the third condensing lens 172.

이때, 상기 G는 상기 R 다이크로익 미러(11)와 제1반사미러(12)사이에 배치되는 제1구경중계렌즈(21)와, 상기 제1반사미러와 G 다이크로익 미러사이에 배치되는 제1화각중계렌즈(22)를 투과하며 일정한 시야각으로 조절되어 제2집광렌즈(171)로 집속되고, 상기 B는 상기 제1구경중계렌즈(21) 및 제1화각중계렌즈(22)뿐만 아니라 상기 G 다이크로익 미러(13)와 제2반사미러(14)사이에 배치되는 제2구경중계렌즈(23)와, 상기 제2반사미러(14)와 제3반사미러(15)사이에 배치되는 제2화각중계렌즈(24)를 투과하며 일정하게 조정된 시야각으로 집속되어 상기 제3집광렌즈(172)에 조사된다.In this case, the G is disposed between the first diameter mirror lens 21 disposed between the R dichroic mirror 11 and the first reflecting mirror 12, and the first reflecting mirror and the G dichroic mirror. It is transmitted through the first angle of view lens 22 is adjusted to a constant field of view to focus on the second condensing lens 171, the B is the first aperture lens 21 and the first angle of view lens 22 only However, between the second diameter mirror lens 23 disposed between the G dichroic mirror 13 and the second reflecting mirror 14, and between the second reflecting mirror 14 and the third reflecting mirror 15. The second focusing angle lens 24 is disposed and is focused at a constant viewing angle and irradiated to the third condensing lens 172.

이와 같이 상기 제1,2,3집광렌즈(170)(171)(172)로 조사되는 R, G, B는 상기 제1,2,3집광렌즈(170)(171)(172)를 투과하면서 상기 R은 R LCD 패널(180)로, G는 G LCD 패널(181)로, B는 B LCD 패널(182)로 각각 조사된다. 따라서, 상기 R, G, B LCD 패널(180)(181)(182)에 R, G, B영상이 각각 형성되어 다이크로익 프리즘(190)에서 하나의 화상으로 합성되고, 이는 프로젝션 렌즈(200)에서 결상되어 스크린으로 투사된다.As described above, R, G, and B that are radiated to the first, second, and third condensing lenses 170, 171, and 172 pass through the first, second, and third condensing lenses 170, 171, and 172. R is irradiated to the R LCD panel 180, G to the G LCD panel 181, B to the B LCD panel 182, respectively. Accordingly, R, G, and B images are formed on the R, G, and B LCD panels 180, 181, and 182, respectively, and are synthesized into one image in the dichroic prism 190, which is a projection lens 200. ) Is imaged and projected onto the screen.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 3패널 LCD 프로젝터는 고온의 광을 발생하는 램프를 화상이 투사되는 전부측에 배치하여 열기를 전방으로 배출하고 광학계의 구성에 중계렌즈를 구성하여 광량을 손실을 없애므로써 투사되는 화상을 개선함으로서 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.As described above, the three-panel LCD projector of the present invention arranges a lamp that generates high-temperature light on all sides where the image is projected, thereby dissipating heat forward and by constructing a relay lens in the optical system, thereby eliminating light loss. By improving the projected image will have the effect of improving the reliability of the product.

Claims

Three-panel LCD projector equipped with R, G dichroic mirrors 11, 13 and first, second, and third reflecting mirrors 12, 14, 15 to separate incident light to form R, G, B optical paths A first aperture mirror lens (21) disposed between the R dichroic mirror (11) and the first reflecting mirror (12); A first angle of view relay lens 22 disposed between the first reflection mirror and the G dichroic mirror; A second aperture relay lens 23 disposed between the G dichroic mirror 13 and the second reflection mirror 14; And a second angle of view relay lens (24) disposed between the second reflection mirror (14) and the third reflection mirror (15).