KR100240909B1 - 이미지 투사 장치 - Google Patents

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KR100240909B1
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브라이언 도브 데렉
낸드 싱 라마
에드워드 로젤블러스 알란
리앙-타이 치우 조지
마리오 시폴라 토마스
스타니슬로 윌신스키 자누즈
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포만 제프리 엘
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Abstract

반사 바이어프린젠트 광 밸브(reflection birefringent light valve), 편광 빔 스플리터(polarizing beam splitter), 컬러 영상 조합 프리즘(color image combining prism), 조명 시스템(illumination system), 투사 렌즈(projection lens), 컬러 및 콘트라스트 제어용 필터(filters for color and contrast control), 및 고 해상도 컬러 디스플레이에 대해 장점을 제공하는 구성으로 배치된 스크린으로 구성된 광학 시스템이 개시된다. 이 시스템은 투사 렌즈로부터 스트레이 반사(sray reflection)를 억제하도록 위치된 1/4 파장 플레이트(a quarter wave)를 포함한다. 이 시스템은 스크린을 조명하고 시스템에 돌입하지 못하도록 주위 광을 억제하기 위해 스크린상에 배치된 제 2 1/4 파장(a second quarter wave) 및 그 제 2 1/4 파장상에 배치된 편광 막(polarizing film)을 또한 포함한다.

Description

이미지 투사 장치
제1도는 본 발명에 이용되는 광학적 투사 디스플레이 시스템의 개략도.
제2도는 제1도의 시스템의 칼라 분리 조립체를 통과하는 광 경로의 개략적인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 투사기 12 : 광원
14 : 적외선 필터 16 : 자외선 필터
18 : 조명 시스템 22 : 편광 빔 스플리터 입방체
24 : 프리즘 조립체 26, 27, 28 : 복굴절 반사형 광 밸브
30, 31, 32 : 프리즘 34, 36 : 칼라 분리면
38 : 투사 렌즈 39 : 스크린
40, 42, 52 : 편광막 43, 44, 45, 46 : 칼라 필터
48, 50 : 1/4 파장 막
본 출원은, 본 출원인에 의해 본 출원과 동시 출원되고 본 명세서에서 참조로 인용되는, 발명의 명칭이 공히 "디스플레이 장치"인 한국 특허 출원 제96-6244호 및 한국 특허 출원 제96-6245호와 관련되어 있다.
본 발명은 투사 디스플레이(projection display)용 광학계(optical systems)에 관한 것으로, 특히 반사형 광 밸브(reflection light valves)를 사용하는 고해상도의 개선된 광학계에 관한 것이다.
액정 평면 패널 디스플레이(liquid crystal flat panel displays)가 개발됨에 따라, 이러한 패널을 데이터 또는 비디오 애플리케이션에 사용되는 칼라 투사 디스플레이에 투과형 광 밸브로서 사용하는 데 관심을 갖게 되었다. 이와 같은 시스템을 다수 상업적으로 구할 수 있다. 그러나, 고해상도 애플리케이션에 필요한 보다 많은 수의 화소를 갖는 광 밸브를 마련하기 위해서는, 액정 패널(liquid crystal panel)의 크기가 커진다. 매우 작은 화소를 갖는 패널을 제고하는 것은 어려운데, 그 이유는 패널의 동작에 필요한 전자적인 회로 구조가 화소를 통과하는 광 전달을 허용 불가능한 정도로 차단하기 때문이다. 대신에, 투과가 아니라 반사 시에 동작하도록 설계된 화소의 어레이로 구성된 광 밸브에 관심이 모아지고 있다. 반사 모드에서는, 전자 회로 바로 위에 미러 구조(mirror structure)를 제조하는 것이 가능하게 되었다. 이 모드에서는 회로에 의해 야기되는 광 전달의 차단없이 화소 크기를 보다 작게 할 수 있어서, 광을 최대로 전달할 수 있게 된다. 이로 인해 화소 크기의 문제점은 해결되었지만, 하나 이상의 셀로 된 이미지(image)를 스크린 상으로 투사하는 데 필요한 광학계가 복잡해진다.
액정 광 밸브의 대부분은 복굴절 모드(birefringent mode)에서 동작한다. 액정 광 밸브는 알려져 있는 공간 광 변조기(spatial light modulator) 유형중 하나이다. 액정 광 밸브의 동작 원리는 각 화소에 대한 입사광의 편광 회전에 근거한다. 두 개의 편광기 사이에 투과형 액정 셀이 배치되면 그 셀 내에 이미지가 형성된다. 반사 동작 모드에 있어서, 선형 편광된 광을 광 밸브 상으로 조사하고 회전된 편광을 갖는 반사광만을 이용해서 이미지를 형성하는 것이 과제이다. 반사형 광 밸브 미러는 광의 두 편광 모두를 반사시킬 것이다. 반사광 빔으로부터 원래의 편광된 광이 선택적으로 제거되어 스크린에 도달하지 못하도록 해야 한다.
레데버(Ledebuhr)의 미국 특허 제4,687,301호에는, 빔 편광기(beam polarizer)와, 액체로 채워진 봉입물(liquid filled enclosure) 내에 봉입된 두 개의 칼라 분리기(two color separators)를 구비하는 칼라 분리 조립체(color separating assembly)와, 분리된 칼라 광을 분리 조립체로 도로 반사시켜 이들을 조합하여 투사 렌즈로 조사하기 위한 액정 반사형 광 밸브를 포함하는 액정 광 밸브 투사 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템의 몇 가지 단점 중 하나는, 미광(迷光, stray light)이 투사 렌즈로부터 도로 반사되어 나와서 시스템으로 다시 유입되며, 결과적으로 콘트라스트가 나빠진다는 점이다. 상술한 종래 기술과 관련된 또다른 문제는, 스크린으로부터 실내광(room light)이 반사되어 나와서 다시 시스템으로 들어가서 콘트라스트 열화를 야기하는 단점이 있다는 것이다. 따라서 몇개의 반사형 복굴절 광 밸브를 이용하여 풀 칼라(full color)의 고해상도 디스플레이를 얻기 위한 효율적인 광학계가 필요하다.
본 발명의 목적은, 풀 칼라를 가지며, 액정 광 밸브와 같은 반사형 복굴절 공간 광 변조기를 이용하는 고해상도 데이터 또는 비디오 투사 디스플레이를 위한 효율적이고 컴팩트한(compact) 광학계를 제공하여 종래 시스템이 갖고 있는 문제점을 해소하는 것이다.
본 발명에서는, 투사 렌즈로부터의 반사 미광이 스크린에 도달하지 못하도록 실질적으로 억제하는 수단을 제공하는, 배경광(ambient light)이 상기 스크린을 조사하는 것을 억제하는 수단을 제공함으로써 상술한 목적을 달성한다. 본 발명의 액정 디스플레이(LCD) 투사기는, 금속-할로겐 화합물 아크 램프(metal-halide arclamp)와 같은 광원과, 광원으로부터의 광 경로에 위치하며 광원으로부터 방출되는 적외선 및 자외선 광을 필터링해 없애는 적외선 및 자외선 필터(또는 필터들)와, 조명 시스템 출력면을 확대(magnify)하고 액정 광 밸브 상으로 상기 면을 이미지화 하기 위한 릴레이 렌즈 시스템(relay lens system)를 구비하는 조명 시스템을 포함한다.
LCD 투사기는 또한, 광의 두 편광중 하나를 선택하고 광 경로를 따라 상기 편광을 조사하기 위한 편광 빔 스플리터 입방체(polarizing beam splitter cube)와, 광을 다수의 칼라 성분으로 분리하기 위한 다수의 프리즘으로 구성된 광학적 조립체(optical assembly)를 릴레이 렌즈 시스템과 광 밸브 사이에 포함한다. 바람직한 실시예에서, 이 프리즘 조립체는, 가시광으로부터 적색(R), 청색(B), 녹색(G) 광 성분을 순차적으로 분리하고 각 광 성분을 반사형 LCD 광 밸브 상으로 조사하기 위한 세 개의 프리즘을 포함한다. 세 개의 광 밸브는, 자신의 반사면이 광 경로에 수직으로 되도록 위치하며, 광의 편광 회전에 의해 광 빔을 공간 변조하고 R, G, B 광 성분 각각을 광 경로로 도로 반사하도록 기능한다. 칼라 프리즘 조립체를 통해 세 성분 각각이 원래의 광 경로를 재추적하게 된다. 칼라 프리즘 조립체는 세 개의 R, G, B 광 성분을 하나의 광 빔으로 재조합하는 적용을 한다. 그리고 나서, 광빔은 칼라 프리즘 조립체로부터 재발산(reemerge)되어, 편광 빔 스플리터 입방체를 통과한다. 편광 빔 스플리팅 입방체는 변조된 광을 변조되지 않은 광으로부터 분리하고, 변조된 광빔을 투사렌즈로 인도한다. 투사 렌즈는 세 개의 광 밸브의 이미지를 조합하여 합성 이미지, 예를 들어, 프레넬 렌즈(fresnel lens) 및 확산 스크린을 포함하는 후면 투사 스크린 상에 투사시킨다. 투사 렌즈로부터의 반사 미광이 스크린에 도달하지 못하게끔 억제하는 수단은, 편광 빔 스플리터 입방체 및 투사 렌즈 사이에 배치된 1/4 파장 플레이트를 포함한다. 투사 렌즈로부터 스크린으로의 광 경로는 광을 스크린으로 인도하는 하나 이상의 접식(fold) 미러를 또한 포함할 수 있다. 스크린으로부터의 배경광을 억제하는 수단은 스크린 위에 배치된 1/4 파장 플레이트 및 편광 필름을 포함한다. 이 1/4 파장 플레이트는 스크린 및 필름 사이에 위치하고 있다.
도면을 참조하면, 제1도는 본 발명의 LCD 투사기(10)의 광학적 배치를 개략적으로 도시한 도면이다. 투사기(10)는, 램프 광원(12), 적외선 필터(14), 자외선 필터(16), 광 터널(56)과 같은 광 강도 균일화 수단을 구비하는 조명 시스템(18)을 포함한다. 투사기(10)는 또한, 편광 빔 스플리터 입방체(22)와, 광을 적색, 녹색, 청색 광 성분과 같은 원하는 다수의 칼라로 순차적으로 분리하고 세 개의 칼라 성분 각각을 세 개의 복굴절 반사형 광 밸브(26, 27, 28)중 하나로 조사하는 프리즘 조립체(24)를 포함한다. 프리즘 조립체(24)는, 소정의 각도로 배치되는 세 개의 프리즘(30, 31, 32)을 구비하여 두 개의 칼라 분리면(34, 36)을 제공하는데, 이 칼라 분리면(34, 36) 위에는 다이크로익 코팅(dichroic coatings)되어서 원하는 칼라 분리를 할 수 있게 되어 있다. 프리즘 조립체(24)는 광 밸브로부터 반사광을 재조합하는 부가적인 기능도 갖는다. 다이크로익 코팅은 두 편광에 대한 성능을 유지하도록 설계된다. 투사기(10)는 투사 렌즈(38)와, 원하는 이미지가 형성되는 스크린(39)도 또한 포함한다. 편광 빔 스필리터 입방체(22)와 이중 전달 모드(double-pass mode)에서 이용되는 칼라 스플리팅/조합 프리즘 조립체(24)와, 반사형 광 밸브(26, 27, 28)를 포함하는 광 이미지 형성 모듈은 스크린 상으로 투사될 수 있는 칼라 이미지를 형성한다. 제1도에 도시한 바와 같은, 광원(12) 및 필터(14, 16)를 갖는 조명 시스템(18)의 상대적 위치는 투사 렌즈(38) 및 스트린 시스템(39)과 서로 바꾸어 배치될 수도 있음을 알아야 한다.
투사기 시스템(10)은 또한 다양한 추가적인 효율 개선 수단을 포함한다. 이들 추가적 수단은 칼라 및 콘트라스트의 개선과 제어에 있어서 핵심적 위치에 있는 칼라 및 편향 제어 필터를 포함한다. 이들 필터에는, 추가적인 편광 제어 및 콘트라스트 향상을 위해, 램프(12) 및 편광 빔 스플리터 입방체(22) 사이의 조명 경로내에 위치한 편광 필름(40) 및/또는 편광 빔 스플리터 입방체(22) 및 투사렌즈(38)사이에 위치한 편광 필름(42)이 포함된다.
칼라 필터(43, 44, 45)가 또한 광 밸브 및 칼라 프리즘 조립체(24) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 칼라 및 미광 제어를 위해, 칼라 필터(46)가 렌즈(12) 및 편광 빔 스플리터 입방체(22) 사이의 조명 경로 내에 위치할 수 있다. 본 발명에 따라, 투사 시스템(10)은 렌즈(38)로부터 반사되어 나오는 미광을 제거하기 위해 투사 렌즈(38) 및 재조합된 빔의 소스, 이 경우에는 빔 스플리팅 입방체(22) 사이에 배치된 1/4 파장 플레이트(48)를 더 포함한다. 실내광 반사(room light reflection)효과를 감소시키기 위해, 스크린(39)상에 배치된 1/4 파장 막(50) 및 편광막(52)으로 구성된 스크린 구성요소에 의한 또다른 효율 향상 수단이 제공된다. 편광막(52)은 스크린(39)에서 보이는 쪽에 배치되고 1/4 파장 필터(50)는 막(52)과 스크린(39) 사이에 배치된다.
디스플레이 시스템 내의 주요 구성 요소의 기능은 광원(12)으로부터 시스템을 통해 스크린(39)으로 전달되는 광선의 경로를 따라감으로써 이해할 수 있다. 광원(12)은 포물선 반사기(parabolic reflector)를 갖는 금속-할로겐화물 아크 램프이다. 램프 반사기(12)의 바로 뒤에는 광원으로부터 적외선 및 자외선을 제거하기 위한 필터(14, 16)가 배치된다. 그 후 가시광은 조명 시스템(18)으로 조사되는데, 조명 시스템(18)은 균일한 광 강도를 제공하고, 대체적으로 수직 입사각으로 광 밸브에 광을 전달하는데 이용되며, 대체로 평행한 빔을 형성하는 기능을 한다. 조명 광학계는 방출된 가시광을 광 터널(56)로 집속시키기 위한 렌즈(54)를 포함하며, 광 터널(56)은 중공 터널(hollow tunnel)을 형성하기 위한 미러 세트(a set of mirror) 또는 고체 광 터널(solid light tunnel)을 형성하기 위한 유리 슬래브(slab of glass)로 구성된다. 예를 들어 렌즈(58, 60)로 나타낸 릴레이 렌즈 시스템은 균일한 광 터널 출력면을 확대시키고 빔 스플리팅 입방체(22) 및 프리즘 조립체(24)를 통해 공간 광 변조기 상으로 그 출력명을 이미지화한다.
광 밸브로 입사된 광은 선형 편광되어야 하지만, 이와 동일한 편광을 갖는 반사 광은 이미지 형성 빔으로부터 제외될 것이다. 액정 광 밸브(26, 27, 28)로 전압을 인가하면 편광의 회전이 발생되며 이에 따라 입사 빔에 대해 회전된 편광의 광이 스크린 상에 이미지를 형성하는 데 선택된다. 이는, 넓은 범위의 가시광 스펙트럼 파장과 적절한 범위의 각 확산(angular divergence)(통상적으로 수 도임)에서 이용하도록 설계된 편광 빔 스플리터 입방체(22)를 이용하여 달성된다.
제2도에 이미지 형성 모듈을 통해 광이 전달되는 광 경로를 자세히 도시한다. 편광 빔 스플리터에 대해 잘 알려져 있는 바와 같이, 광 빔(62)이 빔 스플리터(22)에 진입하면, 이 중 소위 p 편광 성분은 광 밸브를 향하여 바로 전달되고, s 성분은 프리즘에 의해 반사된다. 편광 빔 스플리터 입방체로부터의 p 편광의 광은 프리즘 조립체(24)에 진입하는데, 이 프리즘 조립체(24)는 비디오 카메라 내에 있는, 광을 원색 칼라 대역으로 분할하는데 이용되는 것과 유사하다. 이는, 카메라 애플리케이션에서 잘 알려진 바와 같이 프리즘면 상의 다이크로익 코팅에 의해 달성된다. 표면(34)은 적색 성분을 반사시키고 청색 및 녹색 성분을 투과시킨다. 표면(36)은 청색 성분을 반사시키고 나머지 녹색 성분을 투과시킨다. 적색 및 청색 성분은 그들 자신의 프리즘(30, 31) 각각에 의해 내부적으로 반사되어 출력면(64, 66)을 통해 나간다. 녹색 성분은 출력면(68)을 통해 바로 나간다. R,G,B성분의 분리 시퀀스는 필요시 변화될 수도 있음을 알아야 한다.
개개의 적색, 녹색 및 청색 성분은 프리즘 조립체(24)의 출력면(64, 66, 68)에 위치된 광 밸브(26, 27, 28)에 전달된다. 이들 칼라 프리즘은 이용하는 카메라 애플리케이션에서는, 광 밸브의 위치에 CCD 검출기가 배치될 것이다. 본 발명에서, 광은 각 광 밸브로부터 도로 반사되어 프리즘 조립체(24)를 다시 횡단한 후, R,G,B 칼라 성분으로부터 "백색" 광 빔을 재구성한다. 적색 성분은 표면(34)에서 다시 반사된다. 청색 성분은, 프리즘(31)의 표면(35)에 있는 지점(70)에서는 반사되지만 지점(72)에서는 투과된다. 지점(70)에서의 입사각은 소위 임계각보다 더 가파르기 때문에 내부 전반사(total internal reflection)가 발생된다. 청색 성분은 지점(72)에서는 투과되는데 그 이유는 지점(72)에서는 입사각이 임계각보다 작기 때문이다. 조합된 R,G,B 반사 빔(74)은 편광 빔 스플리터 입방체(22)를 횡단하지만, 이번에는 원래의 p 성분은 프리즘을 통과하여 투과되며, 회전된 s 편광 성분이 원하는 바와 같이 프리즘에 의해 반사되어 투사 렌즈로 보내진다. 투사 렌즈는 긴 유리 작동 거리(large glass working distance) 및 텔리센트릭 조명(telecentric illumination)을 수용하도록 특별하게 설계되어야 함에 유의한다. 이러한 렌즈는 리트로 포커스 텔리센트릭 렌즈(retrofocus telecentric lens)로 나타낸다. 투사 렌즈는 전면 또는 후면에서 볼 수 있는 스크린 상에 세 개 모두의 광 밸브의 이미지를 형성한다. 광 밸브들의 이미지는, 프리즘 출력면에 대한 광 밸브의 기구적인 조정에 의해 스크린 상에 동시에 나타나게 된다.
s 편광이 조명에 이용되고 p 편광이 이미지 경로에 이용되는 대체적인 광학적 구성도 가능하다. 이러한 구성은 제1도에서 조명 광학 장치와 투사 렌즈의 위치를 서로 바꿈으로써 간단히 얻을 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 렌즈 구성 요소의 표면에 의해 광학계로 도로 반사되는 광이 스크린으로 다시 반사될 가능성을 감소시키기 위해,투사 렌즈(38)와 편광 빔 스플리터 입방체(22) 사이에 얇은 복굴절층(thin birefringent layer)을 갖는 1/4 파장 플레이트(48)를 배치함으로써 광학계의 효율성이 향상된다. 1/4 파장 지연 플레이트(또는 막)(48)를 통과하여 렌즈(38)를 향해 진행한 후 다시 막(48)을 통해 도로 반사된 광은 90˚로 회전 편광되어서 편광 빔 스플리터 입방체(22) 또는 편광막(42)에 의해 광학계로부터 제거될 것이다.
또한, 본 발명의 광학계는 1/4 파장 플레이트(또는 막)(50) 및 편광막(52)으로 구성되는 스크린 구성요소로 연결된다. 이들 구성 요소는 스크린(39) 상에 배치되는, 편광막(52)은 스크린(39)의 바깥 쪽에 배치되며, 1/4 파장막(50)은 렌즈(38)를 향해 배치된다. 이들 스크린 구성요소는 투사 렌즈로부터의 모든 광을 본질적으로 투과시키는 동안 스크린으로부터의 실내광 반사를 감소시키는 작용을 한다. 렌즈로부터의 원형 편광된 광을 선형 편광된 광으로 변환시킴으로써, 모든 선형 편광된 광은 편광막을 투과할 것이다. 제1편광의 실내광은, 광이 편광막(52)으로 진입함에 따라 그 막(52) 내에 흡수될 것이다. 제2편광의 광은 1/4파장 막(50)을 통과하고, 스크린에서 반사되어, 다시 1/4 파장 막(50)을 통과한다. 이러한 이중 전달로 인해 제2편광이, 편광막(52)에 의해 흡수될 제1편광으로 변환된다.
효율을 더욱 향상시키기 위한 몇가지 부가적인 특성을 본 명세서에 개시한다. 모든 다이크로익 코팅은 시스템 내의 자신들의 기능에 맞도록 최적화되는 것이 바람직하다. 즉, 편광 빔 스플리터 및 칼라 조합 플리즘이 본 기술 분야에 알려져 있지만, 이들을 본 발명에 적절히 이용하기 위해서는 입사되는 p 편광 및 발산되는 s 편광 빔의 최적화를 위한 설계에 주의를 기울여야 한다. 본 발명의 부가적인 시스템 설계 요소에는 광 터널과 같은 빔 강도 균일화기(beam intensity homogenizer)가 포함된다. 바람직한 실시예에서, 광 터널(56)은 광 밸브(26, 27, 28)의 단면 형태와 실질적으로 동일한 단면 형태를 가져서, 시스템 내의 광 터널로부터 발산되는 실질적으로 모든 광을 포획하도록 한다. 이들이 일치하지 않는 경우, 이미지 에지의 중요 부분이 손실되거나 혹은 조명 광의 중요 부분이 손실될 것이다. 광 밸브의 효율적인 조명을 위해서는 광학적 설계에 의해 매칭된 소형 크기의 아크 램프를 이용하는 것도 또한 바람직하다. 또한, 칼라 필터(43, 44, 45. 46)를 사용함으로써 칼라 대역, 칼라 밸런스 및 칼라 순도를 선택할 수 있게 되어서 효율을 향상시키게 된다. 공간 광 변조기 각각은 자신의 필터 또는 필터들을 갖는다. 칼라 스플리팅/조합 프리즘 조립체(24)는 밴드 에지에서 효율적이지 않으므로 필터는 각 칼라의 밴드 에지를 흡수하는데, 그 이유는 밴드 에지가 편광된 광에 특히 민감하기 때문이다. 필터는 양 방향으로 동작하는데 , 즉 변조기로 전달되는 광과 변조기에 의해 반사되는 광에 대해 동작하며, 다른 두 칼라의 광을 흡수한다. 필터(46)는 조립체 내의 미광을 제거한다.
전치 편광기(pre-polarizer)(40)는 한쪽 편광의 광을 흡수하고 다른쪽 편광의 광을 투과시키는 흡수막이다. 편광막(40)은, 자신의 기능을 향상시키고, 개선된 큰트라스트를 제공하기 위해, 광학계에 이용되는 편광을 미리 선택한다. 후치 편광기(post-polarizer)(또는 클린-업 편광기(clean-up polarizer)(42)는 흡수 편광막이다. 편광막(42)은 변조된 광을 투과시키도록 배열되고, 임의의 나머지 변조되지 않은 광을 흡수하여, 향상된 성능과 보다 나은 콘트라스트를 제공한다.
본 명세서에 개시된 광학계는, 컴팩트하며 CRT 모니터에 비해 매우 높은 해상도를 갖는 데스크 탑 데이터 모니터에 적용할 수 있다. 이는 또한, 비디오 및 HDTV 용도를 위한 회의 디스플레이에도 적용할 수 있다. 이는 전면 또는 후면 스크린 투사 디스플레이로서 구현될 수도 있다.
본 발명을 예시적으로 바람직한 실시예에 대해 특정적으로 설명하고 기술하였으나, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에 있어 전술한 변형 및 그 밖의 다른 변형을 가할 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 사상 및 범주는 첨부한 특허 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (8)

  1. 이미지(an image)를 스크린 상에 디스플레이하는 장치에 있어서, 투사 렌즈(projection lens)와, 상기 투사 렌즈로부터의 반사 미광(stray reflection)이 상기 스크린에 도달하는 것을 실질적으로 억제하는 수단과, 배경광(ambientlight)이 상기 스크린을 조사하는 것을 억제하는 수단-상기 배경광을 억제하는 상기 수단은 상기 투사 렌즈로부터의 광은 억제함이 없이 투과시키고, 상기 스크린 상에 위치한 1/4 파장 플레이트 및 편광 필름을 포함하며, 상기 편광 필름은 상기 스크린의 상기 보이는 쪽에 위치하고 상기 1/4 파장 플레이트는 사이 편광 필름 및 상기 스크린의 사이에 위치함-과, 광을 제1 및 제2편광으로 스플리팅하는 편광 빔 스플리팅 수단과, 상기 편광 빔 스플리팅 수단 및 상기 투사 렌즈 사이에 위치한 편광기(polarizer)와, 상기 편광 빔 스플리팅 수단으로부터의 상기 제1편광의 광을 다수의 칼라로 스플리팅하는 프리즘 조립체-상기 프리즘 조립체는 또한, 상기 각각의 칼라를 상기 프리즘 조립체의 별도의 출력면을 통해 인도하고, 상기 각각의 출력면을 통해 상기 프리즘 조립체로 다시 반사되어 온 상기 다수의 칼라를 재조합함-와, 상기 프리즘 조립체의 각각의 출력면에 인접하여 배치되어 있으며, 상기 프리즘 조립체의 각각의 출력면을 통해 인도된 광을 회전시키고, 상기 회전된 칼라의 빛을 재조합을 위해 상기 각각의 출력면을 통해 상기 프리즘 조립체 안으로 다시 반사시키는 공간 광 변조 수단과, 소스로부터의 광을 상기 편광 빔 스플리팅 수단으로 인도하는 수단-상기 광을 인도하는 상기 수단 및 상기 공간 광 변조 수단의 단면 형상은 상기 광을 인도하는 상기 수단으로부터 발산되는 실질적인 모든 광을 상기 공간 광 변조 수단으로 전달하도록 구성되어 있음-을 포함하는 이미지 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 미광을 실질적으로 억제하는 상기 수단은 상기 이미지의 소스 및 상기 투사 렌즈 사이에 배치된 1/4 파장 플레이트를 포함하는 이미지 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공간 광 변조 수단은 액정 광 밸브 조립체를 포함하는 이미지 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프리즘 조립체는 상기 프리즘 조립체 내부에 위치한 두개의 칼라 분리 표면을 형성하는 세 개의 고체 유리 프리즘으로 이루어져 있는 이미지 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 편광 빔 스플리팅 수단은 상기 편광 빔 스플리팅 수단 내부에 위치한 편광 분리 표면을 형성하는 두 개의 고체 유리 프리즘으로 이루어져 있는 이미지 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 소스로부터 상기 편광 빔 스플리팅 수단으로 광을 인도하는 상기 수단은 자외선 광 및 적외선 광을 필터링해 없애는 조명 조립체 및, 상기 편광 빔 스플리팅 수단으로 인도되는 빛에 균일한 광 강도를 제공하는 수단을 포함하는 이미지 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 반사 미광을 실질적으로 억제하는 상기 수단은 상기 투사 렌즈 및 상기 편광 빔 스플리팅 수단 사이에 위치한 1/4 파장 플레이트를 포함하는 이미지 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 배경광을 억제하는 상기 수단은 배경광의 p 편광 및 s 편광이 상기 스크린으로부터 반사된 후 관람자에게 도달하는 것을 억제하는 이미지 디스플레이 장치.
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