KR100254335B1 - Lcd device - Google Patents

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KR100254335B1
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fluxes
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유키오 스즈키
히데키 나카무라
아키라 스즈키
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가시오 가즈오
가시오게산키 가부시키가이샤
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Abstract

백색광을 발생하는 램프(1)로부터 방출되어 반사기(2)에 의해 반사된 평행광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)로 들어간다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)는 평행광을 다수의 다른 파장대의 색깔 광성분들로 쪼개고, 광성분들을 방출한다. 제1의 홀로그램 광학수단(5)로부터 방출된 광성분들은 파장마다 다른 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 부딪친다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 다른 파장의 광들로 하여금 액정디바이스(7)의 각 화소에 입사되도록 한다.Parallel light emitted from the lamp 1 generating white light and reflected by the reflector 2 enters the first hologram optical element 5. The first hologram optical element 5 splits parallel light into colored light components of a plurality of different wavelength bands and emits the light components. The light components emitted from the first hologram optical means 5 impinge on the second hologram optical element 6 at an angle of incidence different for each wavelength. The second hologram optical element 6 causes light of different wavelengths to be incident on each pixel of the liquid crystal device 7.

Description

액정표시장치LCD Display

컬러 이미지를 표시하기 위하여 액정(LC) 셀에 후면 광원으로부터 광을 발산하는 액정 표시(LCD) 장치가 알려져 있다. 이 LCD 장치는 LC 셀의 화소들에 대응하는 빨간색(R), 녹색(G), 파란색(B)를 사용한다.BACKGROUND ART Liquid crystal display (LCD) devices are known which emit light from a back light source to a liquid crystal (LC) cell to display color images. This LCD device uses red (R), green (G), and blue (B) corresponding to the pixels of the LC cell.

후면광원으로부터의 광이 컬러필터를 통과할 시 컬러화되므로 이 LCD 장치는 컬러이미지를 표시하게 된다.When the light from the back light source passes through the color filter, the LCD device displays a color image.

그러나, 후면 광원으로부터의 광이 이 LCD 장치내의 컬러 필터들을 관통할때, 그 컬러 필터들은 상보성 컬러 성분들의 광을 흡수한다. LCD장치는 그러므로 후면 광원으로부터의 광의 낮은 이용 효율을 가지며, 블랙 컬러 디스플레이를 격는다.However, when light from the back light source penetrates the color filters in this LCD device, the color filters absorb light of complementary color components. The LCD device therefore has a low utilization efficiency of light from the back light source and encloses a black color display.

상기 상황의 관점에서, 홀로그램 광학소자를 이용하여 광 이용 효율을 개선한 LCD장치가 최근 개발되었다. 이 LCD 장치는 광원과 LC 셀 사이에 설치되는 홀로그램 광학소자를 가진다. 이 홀로그램 광학소자는 후면 광원으로부터의 광을 R, G 그리고 B 파장의 광 성분들로 평행으로 쪼갠다. 쪼갠진 광들은 관련 컬러들의 LC 셀의 화소위에 모이게 된다. 따라서, 개개의 파장들의 광은 LC 셀의 각 화소로 낭비됨이 없이 들어간다.In view of the above situation, an LCD device having improved light utilization efficiency using a holographic optical element has recently been developed. This LCD device has holographic optics installed between the light source and the LC cell. This holographic optic splits the light from the back light source into parallel light components of R, G and B wavelengths. The split light is collected on the pixel of the LC cell of the associated colors. Thus, light of individual wavelengths enters without waste into each pixel of the LC cell.

이 LCD 장치의 홀로그램 광학소자의 다중 회절 격자 각각은 임의의 각오로 입사(입사 각)하는 평행 광의 파장중 어느 한 파장의 광을 회절시킨다. 광의 다른 파장에 대해 다른 회절각이 존재하므로, 각 파장의 광은 LC 셀의 관련 화소에 들어 간다.Each of the multiple diffraction gratings of the holographic optical element of this LCD device diffracts light of any wavelength among the wavelengths of parallel light incident (incidence angle) at arbitrary angles. Since different diffraction angles exist for different wavelengths of light, light at each wavelength enters the relevant pixel of the LC cell.

각 파장의 광에 대한 이 홀로그램 광학소자의 회절각과 회절 효율은 홀로그램 광학소자로 향하는 광의 입사각으로 결정된다. 그러므로 LC 셀의 각 화소에 입사하는 광의 세기는 고정되어 있지 않고 파장에 따라 변한다. 일반적으로 사용되는 홀로그램 광학소자는 R, G 그리고 B 파장 성분들중 G파장에 대해 가장 높은 회절효율을 가지고 있다. 그러므로 균형있는 R, G 그리고 B 컬러를 가지는 좋은 컬러 특성을 얻기란 쉽지 않다.The diffraction angle and diffraction efficiency of this hologram optical element with respect to light of each wavelength are determined by the angle of incidence of light directed to the holographic optical element. Therefore, the intensity of light incident on each pixel of the LC cell is not fixed but varies with wavelength. Generally used hologram optical element has the highest diffraction efficiency for G wavelength among the R, G and B wavelength components. Therefore, it is not easy to achieve good color characteristics with balanced R, G, and B colors.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이고, 더욱 자세히는 홀로그램 광학소자(holographic optical element) 소자와 같은 광학적 수단을 사용하는 컬러 액정 표시 장치에 관한 것이다The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a color liquid crystal display device using optical means such as a holographic optical element device.

제1도는 본 발명의 제1의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 구조를 설명하는 다면도;1 is a side view illustrating the structure of an LC projector according to a first embodiment of the present invention;

제2도는 제1도의 LC 프로젝터 내에서 녹색(G) 파장 성분의 광에 대한 광 경로를 보여주는 도표;FIG. 2 is a plot showing the light path for light of the green (G) wavelength component within the LC projector of FIG.

제3도는 제1도의 LC 프로젝터 내에서 빨간색(R) 파장 성분의 광에 대한 광 경로를 보여주는 도표;FIG. 3 is a plot showing the light path for light of the red (R) wavelength component within the LC projector of FIG.

제4도는 제1도의 LC 프로젝터 내에서 파란색(B) 파장 성분의 광에 대한 광 경로를 보여주는 도표;4 is a chart showing the light path for light of the blue (B) wavelength component within the LC projector of FIG. 1;

제5도는 LC 프로젝터의 제2의 홀로그램 광학소자의 회절 효율을 도시하는 그래프;5 is a graph showing the diffraction efficiency of the second hologram optical element of the LC projector;

제6도는 본 발명의 제1의 실시예에 따르는 LC 프로젝터 제1의 변형을 보여주는 도표;6 is a diagram showing a variant of an LC projector first according to the first embodiment of the present invention;

제7도는 본 발명의 제1의 실시예에 따르는 LC 프로젝터 제2의 변형을 보여주는 도표;7 is a diagram showing a variant of an LC projector second according to the first embodiment of the present invention;

제8도는 본 발명의 제2의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도;8 is a cross-sectional view illustrating the structure of an LC projector according to a second embodiment of the present invention;

제9도는 본 발명의 제2의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 제1의 변형을 보여주는 도표;9 is a diagram showing a first variant of the LC projector according to the second embodiment of the present invention;

제10도는 본 발명의 제2의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 제2의 변형을 보여주는 도표;10 is a diagram showing a second variant of the LC projector according to the second embodiment of the present invention;

제11도는 본 발명의 제3의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도;11 is a cross-sectional view illustrating the structure of an LC projector according to a third embodiment of the present invention;

제12도는 제11도의 LC 프로젝터 내에서 녹색(G) 파장 성분의 광에 대한 광 경로를 보여주는 도표;FIG. 12 is a plot showing the light path for light of the green (G) wavelength component within the LC projector of FIG.

제13도는 제11도의 LC 프로젝터 내에서 빨간색(R) 파장 성분의 광에 대한 광 경로를 보여주는 도표;FIG. 13 is a plot showing the optical path to light of the red (R) wavelength component within the LC projector of FIG.

제14도는 제11도의 LC 프로젝터 내에서 파란색(B) 파장 성분의 광에 대한 광 경로를 보여주는 도표;FIG. 14 is a plot showing the light path for light of the blue (B) wavelength component within the LC projector of FIG.

제15도는 본 발명의 제4의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도;15 is a sectional view for explaining the structure of the LC projector according to the fourth embodiment of the present invention;

제16도는 본 발명의 제5의 실시예에 따르는 LC 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도;16 is a sectional view for explaining the structure of an LC projector according to a fifth embodiment of the present invention;

제17도는 램프로부터 제16도의 LC 셀의 화소들로의 광 경로를 보여주는 도표;FIG. 17 is a plot showing the light path from the lamp to the pixels of the LC cell of FIG. 16;

제18도는 단위 화소들로 조합된 마이크로렌즈의 모양을 보여주는 도표, 그리고18 is a diagram showing the shape of a microlens combined with unit pixels, and

제19도는 단위 화소들로 조합된 마이크로렌즈의 다른 모양을 보여주는 도표이다.19 is a diagram showing another shape of a microlens combined with unit pixels.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 램프 2 : 반사기1: lamp 2: reflector

3 : 광 축 4 : 입사측 편광판3: optical axis 4: incident side polarizing plate

5,15,20,25,51 : 제1의 광학수단 6,16,21,26,50 : 제2의 광학수단5,15,20,25,51: first optical means 6,16,21,26,50: second optical means

7 : LC 셀 8 : 출사측 편광판7: LC cell 8: exit side polarizer

9 : 투영렌즈9: projection lens

따라서 균형있는 R, G 그리고 B 컬러를 가지는 좋은 컬러 특성을 얻을 수 있는 LCD 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.It is therefore an object of the present invention to provide an LCD device which can obtain good color characteristics with balanced R, G and B colors.

상기 목적을 달성하기 위하여, 이 발명의 한 양상에 따르는 LCD 장치는 :In order to achieve the above object, an LCD device according to an aspect of the present invention is:

본질상 평행한 광 플럭스를 제공하기 위한 광원(1,2);Light sources 1, 2 for providing essentially parallel light fluxes;

다중 화소들을 가지는 LC 디바이스(7);An LC device 7 having multiple pixels;

광원(1,2)으로부터 본질상 평행한 광 플럭스를 다수의 다른 파장 밴드의 광플럭스들로 쪼개고, 쪼개진 광 플럭스들을 각기 다른 방향으로 방출하기 방출한 위한 제1의 홀로그램 광학소자(5,15); 그리고First holographic optics 5, 15 for splitting essentially parallel light fluxes from light sources 1, 2 into light fluxes of a plurality of different wavelength bands and for emitting the split light fluxes in different directions ; And

제1의 홀로그램 광학소자(5,15)로부터 방출된 다수의 다른 파장 밴드의 광플럭스들을 파장 밴드별로 LC 디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 제2의 홀로그램 광학소자(6,16)를 포함한다.A second hologram optical element 6, 16 for guiding light fluxes of a plurality of different wavelength bands emitted from the first hologram optical element 5, 15 to a predetermined pixel of the LC device 7 for each wavelength band; Include.

제1의 홀로그램 광학소자에 의해 쪼개진 다수의 상이한 파장 밴드의 광 플럭스들은 다른 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자에 부딪힌다. 그러므로 제2의 홀로그램 광학소자는 LC 셀의 각 화소에 입사되는 광 성분들의 세기를 임의의 파장밴드에 대해 본질적으로 같게 만들 수 있다.The light fluxes of a plurality of different wavelength bands split by the first hologram optics impinge on the second hologram optics at different incidence angles. The second hologram optic can thus make the intensity of the light components incident on each pixel of the LC cell essentially the same for any wavelength band.

따라서, 이 LCD 장치는 균형있는 R, G 그리고 B 컬러들을 가지는 훌륭한 컬러특성을 얻을 수 있다.Thus, this LCD device can obtain excellent color characteristics with balanced R, G and B colors.

본 발명의 다른 양상을 따르는 LCD 장치는 :An LCD device according to another aspect of the present invention is:

본질상 평행한 광 플럭스를 제공하기 위한 광 원(1,2);Light sources 1,2 for providing essentially parallel light fluxes;

다중 화소들을 가지는 LC 디바이스(7);An LC device 7 having multiple pixels;

광 원(1,2)으로부터의 본질상 평행한 광 플럭스를 다수의 다른 파장 밴드의 광 플럭스들로 쪼개고, 쪼개진 광 플럭스들을 각기 상이한 방향으로 방출하기 위한 프리즘(20,25); 그리고Prisms 20 and 25 for splitting essentially parallel light fluxes from light sources 1 and 2 into light fluxes of multiple different wavelength bands and emitting the split light fluxes in different directions; And

프리즘(20,25)으로부터 방출된 다수의 상이한 파장 밴드의 광 플럭스들을 파장 밴드별로 LC 디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 제2의 홀로그램 광학소자(21,26)를 포함한다.Second hologram optics 21 and 26 for guiding light fluxes of a plurality of different wavelength bands emitted from the prisms 20 and 25 to predetermined pixels of the LC device 7 for each wavelength band.

프리즘에 의해 쪼개진 다수의 상이한 파장 밴드의 광 플럭스들은 상이한 입사각으로 홀로그램 광학소자에 부딪힌다. 그러므로, 홀로그램 광학소자는 LC셀의 각 화소에 입사되는 광 성분들의 세기를 임의의 파장 밴드에 대해서 본질적으로 같게 만들 수 있다.Many different wavelength bands of light fluxes split by the prism impinge on the holographic optics at different angles of incidence. Therefore, the holographic optics can make the intensity of the light components incident on each pixel of the LC cell essentially the same for any wavelength band.

따라서, 이 LCD 장치는 균형있는 R,G 그리고 B 컬러들을 가지는 훌륭한 컬러 특성을 얻을 수 있다.Thus, this LCD device can obtain excellent color characteristics with balanced R, G and B colors.

본 발명의 또다른 양상에 따르는 LCD 장치는:An LCD device according to another aspect of the present invention is:

본질상 평행한 광 플럭스를 제공하기 위한 광 원(1,2);Light sources 1,2 for providing essentially parallel light fluxes;

다중 화소들을 가지는 LC 디바이스(7);An LC device 7 having multiple pixels;

광 원(1,2)으로부터의 본질상 평행한 광 플럭스를 다수의 다른 파장 밴드의 광 플럭스들로 쪼개고, 쪼개진 광 플럭스들을 각기 다른 방향들로 방출하기 위한 홀로그램 광학소자(51) 그리고Hologram optics 51 for splitting essentially parallel light fluxes from light sources 1 and 2 into light fluxes of multiple different wavelength bands and for emitting the split light fluxes in different directions;

프리즘(20,25)으로부터 방출된 다수의 다른 파장 밴드의 광 플럭스들을 파장 밴드별로 LC 디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 렌즈(50)를 포함한다.And a lens 50 for guiding light fluxes of a plurality of different wavelength bands emitted from the prisms 20 and 25 to predetermined pixels of the LC device 7 for each wavelength band.

홀로그램 광학소자 의해 쪼개진 다수의 다른 파장 밴드의 광 플럭스들은 다른 입사각으로 렌즈에 들어간다. 그러므로, 이 렌즈는 LC 셀의 각 화소에 입사되는 광 성분들의 세기를 임의의 파장 밴드에 대해서 본질적으로 같게 만들 수 있다.Light fluxes of multiple different wavelength bands split by holographic optics enter the lens at different angles of incidence. Therefore, this lens can make the intensity of the light components incident on each pixel of the LC cell essentially the same for any wavelength band.

따라서, 이 LCD 장치는 균형있는 R,G 그리고 B 컬러들을 가지는 훌륭한 컬러 특성을 얻을 수 있다.Thus, this LCD device can obtain excellent color characteristics with balanced R, G and B colors.

다시말해, 본 발명의 따르는 LCD 장치는:In other words, the LCD device according to the present invention is:

본질상 평행한 광 플럭스를 제공하기 위한 광 원(1,2);Light sources 1,2 for providing essentially parallel light fluxes;

다중 화소들을 가지는 LC 디바이스(7);An LC device 7 having multiple pixels;

광 원(1,2)으로부터의 본질상 평행한 광 플럭스를 다수의 다른 파장 밴드의 광 플럭스들로 쪼개고, 쪼개진 광 플럭스들을 다른 방향들로 각각 방출하기 위한 제1의 광학수단(5, 15; 20, 25; 51) 그리고First optical means (5, 15) for splitting essentially parallel light fluxes from light sources (1,2) into light fluxes of multiple different wavelength bands and for emitting the split light fluxes in different directions, respectively; 20, 25; 51) and

제1의 광학수단(5, 15; 20, 25; 51) 로부터 방출된 다수의 다른 파장 밴드의 광 플럭스들을 파장 밴드별로 LC 디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 제2의 광학수단(6, 16; 21, 25; 50)을 포함한다.Second optical means 6 for guiding light fluxes of a plurality of different wavelength bands emitted from the first optical means 5, 15; 20, 25; 51 to the predetermined pixel of the LC device 7 for each wavelength band. , 16; 21, 25; 50).

[제1의 실시예][First Embodiment]

도면 1은 본 발명의 제1의 실시예에 따르는 LCD 프로젝터의 구조를 보여준다.1 shows the structure of an LCD projector according to a first embodiment of the present invention.

이 LC 프로젝터에서, 백색광을 발생시키는 램프(1)는 파라볼릭(parabolic)면을 가지는 반사기(2)의 초점에 설치된다. 반사기(2)는 램프(1)로부터의 광을 광축(3)에 평행하도록 반사한다. 편광된 특정 광 성분의 광을 통과시키는 편광판(4)은 반사기(2)의 광을 반사하는 쪽의 광 축(3)에 수직으로 설치된다. (이 편광판(4)은 이후부터는 "입사측 편광판"으로 언급될 것임) 소정의 각만큼 광 축(3)으로 경사진 제1의 홀로그램 광학소자(5)는 입사측 편광판(4)의 광이 나가는 쪽에 배열된다. 따라서, 입사측 편광판(4)의 통과한 편광된 특정 광 성분의 평행 광은 소정 입사각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 들어간다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)의 광이 나가는 쪽에, 제2의 홀로그램 광학소자(6)가 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 평행하여 설치된다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 광이 나가는 쪽에, LC 셀(7)이 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 평행하여 설치된다. LC 셀(7)의 광이 나가는 쪽에, 편광된 특정 광 성분을 통과시키는 편광판(8)(이후부터는 "출사측 편광판"으로 언급됨)은 LC 셀(7)에 평행하게 설치된다. 출사측 편광판(8)을 통과한 광의 이미지를 투영하기 위한 투영렌즈(9)는 출사측 편광판(8)의 광이 나가는 쪽에 설치된다.In this LC projector, a lamp 1 for generating white light is provided at the focal point of the reflector 2 having a parabolic surface. The reflector 2 reflects the light from the lamp 1 to be parallel to the optical axis 3. The polarizing plate 4 which passes the light of a specific polarized light component is provided perpendicular to the optical axis 3 on the side which reflects the light of the reflector 2. (This polarizing plate 4 will hereinafter be referred to as "incident side polarizing plate.") The first hologram optical element 5 inclined to the optical axis 3 by a predetermined angle has the light of the incident side polarizing plate 4 It is arranged on the outgoing side. Therefore, the parallel light of the polarized specific light component of the incident side polarizing plate 4 enters the first hologram optical element 5 at a predetermined incident angle. On the side from which the light of the first hologram optical element 5 exits, the second hologram optical element 6 is provided in parallel with the first hologram optical element 5. On the side from which the light of the second hologram optical element 6 exits, the LC cell 7 is provided in parallel with the second hologram optical element 6. On the outgoing side of the LC cell 7, a polarizing plate 8 (hereinafter referred to as " output side polarizing plate ") for passing a specific polarized light component is provided in parallel to the LC cell 7. The projection lens 9 for projecting the image of the light passing through the exit side polarizing plate 8 is provided on the side from which the light of the exit side polarizing plate 8 exits.

LC 셀(7)은 상부에 전극들이 도트 매트릭스 형태로 형성된 한쌍의 투명한 기면사이에 실(seal)되며, 다중 화소들이 도트 매트릭스 형태로 형성된다. 광 누출을 막기위한 블랙 매트릭스 BM은 광이 입사하는 기면 위의 화소들 사이에 설치된다. LC 셀(7)은 세가지 컬러(R, G그리고 B)화소들의 한 세트로 각각 구성되는 단위 화소들을 가진다. 각 화소의 한쪽은 54㎛의 크기를 가지며, 화소들 사이의 피치(pitch)는 88㎛이다. 그러나 이 LC 셀(7)은 아무런 컬러 필터도 가지지 않는다.The LC cell 7 is sealed between a pair of transparent substrates on which electrodes are formed in the form of a dot matrix, and multiple pixels are formed in the form of a dot matrix. The black matrix BM for preventing light leakage is provided between the pixels on the substrate where light is incident. The LC cell 7 has unit pixels each composed of a set of three color (R, G and B) pixels. One side of each pixel has a size of 54 mu m, and the pitch between the pixels is 88 mu m. However, this LC cell 7 has no color filter.

입사측 편광판(4)은 램프(1)로부터 발생되는 반사기(2)에 의해 반사된 평행 광내에 포함된 편광된 특정 광 성분(예, 직선 편 S 광 또는 P 광 성분 중의 하나)을 통과 시킨다. 출사측 편광판(8)은 LC 셀(7)로부터 나가는 광 내의 편광된 특정 광 성분을 통과시킨다.The incident side polarizing plate 4 passes a specific polarized light component (eg, one of linearly polarized S light or P light component) included in parallel light reflected by the reflector 2 generated from the lamp 1. The exit-side polarizer 8 passes certain polarized light components in the light exiting from the LC cell 7.

제1의 홀로그램 광학소자(5)는 개개의 회절격자로 임의의 파장의 광을 회절시킨다. 제1의 홀로그램에 의해 회절된 광의 회절각은 파장에 따라 다르다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)의 회절격자는 균일한 피치 d(=2.182)로 형성된다. R, G 그리고 B의 세가지 파장 성분들의 광(이후부터 "R 파장 성분의 광", "G 파장 성분의 광" 그리고 "B 파장 성분의 광" 언급됨)이 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 각각 특정 입사각으로 입사되도록 하기 위하여, 제1의 홀로그램 광학소자(5)는 램프(1)의 광 축(3)에 23°로 기울어진다. 따라서, 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 향하는 광의 입사각은 23°가 된다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)는 파장에 따라 다른 각으로 최종 광을 방출하기 위하여 광 입사를 23°의 입사각으로 회절시킨다. R 파장 성분(λ=640nm)의 광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터 43°의 각으로 나온다. G 파장 성분(λ=550nm)의 광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터 40°의 각으로 나온다. B 파장 성분(λ=460nm)의 광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터 37°의 각으로 나온다.The first hologram optical element 5 diffracts light of an arbitrary wavelength with individual diffraction gratings. The diffraction angle of the light diffracted by the first hologram varies with the wavelength. The diffraction grating of the first hologram optical element 5 is formed with a uniform pitch d (= 2.182). The light of the three wavelength components R, G and B (hereinafter referred to as "light of the R wavelength component", "light of the G wavelength component" and "light of the B wavelength component") is the second hologram optical element 6 The first hologram optical element 5 is inclined at 23 ° to the optical axis 3 of the lamp 1 so as to be incident at each particular incident angle. Therefore, the incident angle of the light toward the first hologram optical element 5 is 23 degrees. The first hologram optical element 5 diffracts light incidence at an incidence angle of 23 ° in order to emit final light at an angle that varies with wavelength. Light of the R wavelength component (λ = 640 nm) is emitted at an angle of 43 ° from the first hologram optical element 5. Light of the G wavelength component (λ = 550 nm) is emitted at an angle of 40 degrees from the first hologram optical element 5. Light of the B wavelength component (λ = 460 nm) is emitted at an angle of 37 degrees from the first hologram optical element 5.

제2의 홀로그램 광학소자(6)는 임의의 파장의 광을 회절시킨다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 의해 회절된 광의 회절각은 파장에 따라 다르다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 개개의 파장성분에 대하여 특정 입사각으로 입사되는 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터의 광이 개개의 컬러에 해당하는 LC 셀의 각 화소로 들어간다. 도면 2 내지 4에 나타나듯이, 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 한 세트의 LC 셀(7)의 세가지 컬러(R, G 그리고 B) 화소들로 각 구성되는 단위 화소들과 조합하여 배열된 단위 홀로그램 광학소자들을 가진다. 그러한 단위 홀로그램 광학소자들은 도면 2 내지 4에서 보이는 점 HA에서 R파장에 대한 최대 회절 효율을 도면 2 내지 4에서 보이는 점 HB에서 G파장에 대한 최대 회절 효율을 그리고 도면 2 내지 4에서 보이는 점 HC에서 B파장에 대한 최대 회절 효율을 가진다. 그러므로 점 HA에서 회절 격자 피치(pitch) dA는 1.006nm이고, HB에서 회절 격자 피치(pitch) dB는 1.006nm이고, HC에서 회절 격자 피치(pitch) dC는 1.006nm이다. 도면 5에서 보여주는 것처럼, 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 각 파장 성분들의 광이 40°의 입사각에서 입사될때 G 파장 성분의 광의 회절 효율이 높다는, 각 파장 성분들의 광이 43°의 입사각에서 입사될 때 R 파장 성분의 광의 회절 효율이 높다는 그리고 각 파장 성분들의 광이 37°의 입사각에서 입사될 때 B 파장 성분의 광의 회절 효율이 높다는 특성을 가진다.The second hologram optical element 6 diffracts light of any wavelength. The diffraction angle of the light diffracted by the second hologram optical element 6 depends on the wavelength. The second hologram optical element 6 enters each pixel of the LC cell in which light from the first hologram optical element 5 incident at a specific angle of incidence with respect to the individual wavelength components corresponds to the respective color. 2 to 4, the second hologram optical element 6 is arranged in combination with unit pixels each composed of three color (R, G and B) pixels of a set of LC cells 7. Unit hologram optics. Such unit hologram optics show the maximum diffraction efficiency for the R wavelength at points HA shown in Figures 2-4 and the maximum diffraction efficiency for the G wavelength at points HB shown in Figures 2-4 and at the point HC shown in Figures 2-4. It has the maximum diffraction efficiency for the B wavelength. Therefore, the diffraction grating pitch d A at point HA is 1.006 nm, the diffraction grating pitch d B at HB is 1.006 nm and the diffraction grating pitch d C at HC is 1.006 nm. As shown in FIG. 5, the second hologram optical element 6 has a high diffraction efficiency of light of the G wavelength component when the light of each wavelength component is incident at an angle of incidence of 40 °. The diffraction efficiency of the light of the R wavelength component is high when it is incident and the diffraction efficiency of the light of the B wavelength component is high when the light of each wavelength component is incident at an incident angle of 37 degrees.

제2의 홀로그램 광학소자(6)는 제1의 홀로그램 광학소자와 약 10㎛의 간격으로 배열된다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 광 입사는 LC 셀(7)의 표면에 대하여 약 1100㎛의 간격으로 배열된다.The second holographic optical element 6 is arranged at intervals of about 10 mu m with the first holographic optical element. In the second hologram optical element 6, light incidence is arranged at intervals of about 1100 mu m with respect to the surface of the LC cell 7.

이 LC 프로젝터의 조작은 지금 기술될 것이다.The operation of this LC projector will now be described.

도면 1에서 보여주듯이, LC 프로젝터에서 램프(1)로부터의 광은 광 축(3)에 평행하도록 반사기(2)에 의해 반사된다. 이 평행한 광은 편광된 특정 광 성분의 광을 선택적으로 통과시키는 입사측 편광판(4)에 대하여 수직으로 입사된다. 입사측 편광판(4)에 의해 선택된 편광된 특정 광 성분의 광은 23°의 입사각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)로 들어간다. 도면 2 내지 4에서 보여주듯이, 제1의 홀로그램 광학소자(5)로 입사하는 R, G 그리고 B파장 성분들의 광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 의해 다른 회절각들로 회절되고 또 다른 퇴출 각들로 각각 나간다. 제1의 광 소자(5)을 떠난 광은 각 파장 성분들에 대한 최적의 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 들어간다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 입사하는 각 파장 성분들의 광은 각 컬러에 해당하는 LC 셀(7)의 관련 화소에 집속된다.As shown in FIG. 1, the light from the lamp 1 in the LC projector is reflected by the reflector 2 to be parallel to the optical axis 3. This parallel light is incident perpendicularly to the incidence side polarizer 4 which selectively passes the light of a particular polarized light component. Light of the specific polarized light component selected by the incident side polarizer 4 enters the first hologram optical element 5 at an incidence angle of 23 °. As shown in Figs. 2 to 4, the light of the R, G and B wavelength components incident on the first hologram optical element 5 is diffracted by the first hologram optical element 5 at different diffraction angles and further Exit at each exit angle. Light leaving the first optical element 5 enters the second hologram optical element 6 at an optimal angle of incidence for each wavelength component. Light of each wavelength component incident on the second hologram optical element 6 is focused on an associated pixel of the LC cell 7 corresponding to each color.

상기는 R, G 그리고 B 파장 성분들의 각각에 대하여 아래에서 상세하게 논의 될 것이다.This will be discussed in detail below for each of the R, G and B wavelength components.

도면 2 에서 보여주듯이, 23°의 입사각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 입사되는 G 파장 성분의 광은 회절되어 40°의 퇴출각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터 퇴출된다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)를 떠난 광은 40°의 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 들어간다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HB로 입사하는 광은 실질적으로 직각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)을 떠나 LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소를 부딪힌다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HA에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)를 떠나 LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소에 부딪힌다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HC에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)를 떠나 LC 셀(7)의 G에 대한 관련화소에 부딪힌다.As shown in FIG. 2, the light of the G wavelength component incident on the first hologram optical element 5 at an incidence angle of 23 ° is diffracted and exits from the first hologram optical element 5 at an exit angle of 40 °. The light leaving the first holographic optical element 5 enters the second holographic optical element 6 at an incident angle of 40 degrees. Light entering the point HB of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at substantially right angles and strikes the relevant pixel for G of the LC cell 7. Light incident on the point HA of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at a predetermined exit angle and hits the relevant pixel for G of the LC cell 7. Light incident on the point HC of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at a predetermined exit angle and strikes the associated pixel for G of the LC cell 7.

도면 3에서 보여주는 것처럼, 23°의 입사각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 입사하는 R파장 성분의 광은 회절되어 43°의 퇴출각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터 나간다. 제1의 홀로그램 광학소자(6)를 떠난 광은 43°의 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 들어간다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HA로 입사하는 광은 실질적으로 직각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)을 떠나 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소를 부딪힌다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HB에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)를 떠나 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소에 부딛힌다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HC에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)를 떠나 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소에 부딪힌다.As shown in Fig. 3, the light of the R wavelength component incident on the first hologram optical element 5 at an incidence angle of 23 ° is diffracted and exits from the first hologram optical element 5 at an exit angle of 43 °. Light leaving the first hologram optical element 6 enters the second hologram optical element 6 at an incident angle of 43 °. Light incident on the point HA of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at substantially right angles and strikes the relevant pixel for R of the LC cell 7. Light incident on the point HB of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at a predetermined exit angle and strikes the associated pixel for R of the LC cell 7. Light incident on the point HC of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at a predetermined exit angle and strikes the relevant pixel for R of the LC cell 7.

도면 4에서 보여주듯이, 23°의 입사각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 입사하는 B파장 성분의 광은 회절되어 37°의 퇴출각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터 나간다. 제1의 홀로그램 광학소자(6)를 떠난 광은 37°의 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 들어간다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HC로 입사하는 광은 실질적으로 직각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)을 떠나 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소를 부딪힌다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HB에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)를 떠나 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소에 부딛힌다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)의 점 HA에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)를 떠나 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소에 부딪힌다.As shown in Fig. 4, the light of the B wavelength component incident on the first hologram optical element 5 at an incidence angle of 23 ° is diffracted and exits from the first hologram optical element 5 at an exit angle of 37 °. Light leaving the first hologram optical element 6 enters the second hologram optical element 6 at an incidence angle of 37 degrees. Light entering the point HC of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at substantially right angles and hits the relevant pixel for B of the LC cell 7. Light incident on the point HB of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at a predetermined exit angle and strikes the associated pixel for B of the LC cell 7. Light incident on the point HA of the second hologram optical element 6 leaves the second hologram optical element 6 at a predetermined exit angle and strikes the associated pixel for B of the LC cell 7.

상기에 기재되었듯이, 이 LC 프로젝터에 따라, 램프(1)로부터 방출되어 반사기(2)에 의해 반사된 평행 광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 의해 각 파장마다의 다른 회절각으로 회절된다. 즉, 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터의 각 파장 성분들의 퇴출 광은 최적의 입사각으로 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 들어간다. 그러므로 각 파장성분의 광의 회절 효율을 제2의 홀로그램 광학소자(6)로 개선하는 것은 가능하다. 즉, 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 관련 컬러에 대하여 각 파장 성분들의 광을 LC 셀의 관련 화소에 효율적으로 집소시킬 수 있다. LC 셀(7)의 출사측 편광 판(8)을 통과한 각 파장 성분들의 광은 프로젝션 렌즈(9)에 의하여 임의의 이미지로서 프로젝트된다. 그 결과, 명확하고 밝은 프로젝트된 이미지가 얻어진다.As described above, according to this LC projector, the parallel light emitted from the lamp 1 and reflected by the reflector 2 is diffracted by the first hologram optical element 5 at different diffraction angles for each wavelength. do. That is, the exiting light of each wavelength component from the first hologram optical element 5 enters the second hologram optical element 6 at an optimum angle of incidence. Therefore, it is possible to improve the diffraction efficiency of light of each wavelength component by the second hologram optical element 6. That is, the second hologram optical element 6 can efficiently concentrate the light of each wavelength component with respect to the associated color to the associated pixel of the LC cell. The light of each wavelength component that has passed through the exit-side polarizing plate 8 of the LC cell 7 is projected by the projection lens 9 as an arbitrary image. As a result, a clear and bright projected image is obtained.

상기에서는, 오로지 R 파장 성분(λ=640nm)에 대한 광 경로, G 파장 성분(λ=550nm)에 대한 광 경로 그리고 B 파장 성분(λ=460nm)에 대한 광 경로가 논의되었다. 램프(1)로부터 방출된 광들의 파장은 그들 세가지에만 국한되지는 않는다.In the above, only the optical path for the R wavelength component (λ = 640 nm), the optical path for the G wavelength component (λ = 550 nm) and the optical path for the B wavelength component (λ = 460 nm) have been discussed. The wavelength of the light emitted from the lamp 1 is not limited to those three.

예을 들면, R과 G 파장 성분들 사이에 있는 모든 파장 성분의 광은 40° 내지 43°의 퇴출각으로 제1의 홀로그램 광학소자(5)를 나간다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)로부터의 퇴출 광은 제2의 홀로그램 광학소자(6)에 의해 회절된다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)로부터의 퇴출 광은, 파장에 따라 LC 셀(7)의 R에 대한 임의의 화소, 블랙 매트릭스 BM 그리고 LC 셀(7)의 G에 대한 임의의 화소중 하나에 들어간다. 다시말하면, R 파장 성분 주위에 주어진 파장 밴드(band)의 광은 LC 셀(7)의 R에 대한 어느 화소로 들어가고, G 파장 성분 주위에 주어진 파장 밴드의 광은 LC 셀(7)의 G에 대한 어느 화소로 들어간다.For example, light of all wavelength components between the R and G wavelength components exits the first hologram optical element 5 at an exit angle of 40 ° to 43 °. The exiting light from the first hologram optical element 5 is diffracted by the second hologram optical element 6. The exiting light from the second hologram optical element 6 is directed to any pixel for R in the LC cell 7, black matrix BM and any pixel for G in the LC cell 7, depending on the wavelength. Enter In other words, light of a given wavelength band around the R wavelength component enters a certain pixel for R of the LC cell 7, and light of a given wavelength band around the G wavelength component is directed to G of the LC cell 7. Into which pixel to go.

밴드에도 또한 속하지 않는 노란색 광은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 흡수된다. 그러므로 LC 셀(7)이 아무런 컬러 필터를 가지지 않는다 해도, LC 셀(7)을 떠나는 광의 컬러는 모호해 지지는 않는다.Yellow light, which also does not belong to the band, is absorbed by the black matrix (BM). Therefore, even if the LC cell 7 has no color filter, the color of the light leaving the LC cell 7 does not become ambiguous.

상기 LC 프로젝터가 나란히 배열된 제1의 그리고 제2의 홀로그램 광학소자(5,6)를 가진다 하더라도, 배열은 이런 특별한 타입에 국한되지는 않고 도면 6과 도면 7에서 보여주는 형태를 가질 것이다.Although the LC projector has the first and second holographic optics 5, 6 arranged side by side, the arrangement will not be limited to this particular type but will have the form shown in Figures 6 and 7.

도면 6에서 보여주는 제1의 변형에서, 유리 등으로 된 투명 판(10)은 광 축(3)에 대하여 소정각(23°)으로 기울어진 입사측 편광판(4)의 광이 나가는 쪽에 배열된다. 제1의 홀로그램 광학소자(5)는 이 투명 판(10)의 광-입사 면에 설치되고 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 투명 판(10)의 광-퇴출 면에 설치된다.In the first variant shown in Fig. 6, the transparent plate 10 made of glass or the like is arranged on the side from which the light of the incident side polarizing plate 4 inclined at a predetermined angle (23 °) with respect to the optical axis 3 exits. The first hologram optical element 5 is provided on the light-incident surface of this transparent plate 10 and the second hologram optical element 6 is provided on the light-exciting surface of the transparent plate 10.

도면 7에 보여주는 제2의 변형에서, 유리 등으로 된 투명 판(10)은 광 축(3)에 대하여 소정각(23°)으로 기울어진 입사측 편광판(4)의 광이 나가는 쪽에 배열된다. 제2의 홀로그램 광학소자(6)는 이 투명 판(10)의 광-퇴출 면에 설치되고 제1의 홀로그램 광학소자(5)는 제1의 홀로그램 광학소자(5)의 광-퇴출 면에 설치된다.In the second modification shown in FIG. 7, the transparent plate 10 made of glass or the like is arranged on the side from which the light of the incident side polarizing plate 4 inclined at a predetermined angle (23 °) with respect to the optical axis 3 is emitted. The second hologram optical element 6 is provided on the light-extracting surface of the transparent plate 10 and the first hologram optical element 5 is installed on the light-extracting surface of the first hologram optical element 5. do.

제1의 그리고 제2의 변형에 따르는 LC 프로젝터는 제1의 실시예의 LC 프로젝터와 상당히 동일한 기능과 장점을 가진다.The LC projector according to the first and second variants has substantially the same functions and advantages as the LC projector of the first embodiment.

[제2의 실시예]Second Embodiment

도면 8은 본 발명의 제2의 실시예에 따르는 LCD 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도이다. 과다한 기재를 피하기 위하여, 제1의 실시예의 관련 성분들과 동일한 본 실시예의 성분들에 대하여 유사하거나 동일한 참고 번호가 주어진다.8 is a cross-sectional view for explaining the structure of an LCD projector according to a second embodiment of the present invention. In order to avoid undue description, similar or identical reference numerals are given to the components of the present embodiment that are identical to the relevant components of the first embodiment.

입사측 편광판(4)은 광 축(3)에 대하여 수직으로 광 축(3)에 평행으로 램프(1)로부터의 광을 반사하는 반사기(2)의 광을 반사하는 쪽에 설치된다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)는 광 축(3)에 수직으로 기운 광 소자로서 입사측 편광판(4)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 따라서, 입사측 편광판(4)을 수직으로 통과한 편광된 특정 광 성분의 평행 광은 제1의 홀로그램 광학소자(15)로 들어간다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)의 광 퇴출 쪽에, 제2의 홀로그램 광학소자(16)는 제1의 홀로그램 광학소자(15)에 평행하게 설치된다. 제2의 홀로그램 광학소자(16)의 광 퇴출 쪽에, LC 셀(7)과 출사측 편광판(8) 그리고 프로젝션 렌즈(9)가 순서대로 광 축(3)에 수직으로 배열된다.The incident side polarizing plate 4 is provided on the side which reflects the light of the reflector 2 which reflects the light from the lamp 1 in parallel to the optical axis 3 perpendicular to the optical axis 3. The first hologram optical element 15 is arranged on the light exit side of the incident side polarizing plate 4 as an optical element tilted perpendicular to the optical axis 3. Therefore, parallel light of the polarized specific light component passing vertically through the incident side polarizer 4 enters the first hologram optical element 15. On the light exit side of the first hologram optical element 15, the second hologram optical element 16 is provided in parallel to the first hologram optical element 15. As shown in FIG. On the light exiting side of the second holographic optical element 16, the LC cell 7, the emission-side polarizing plate 8 and the projection lens 9 are arranged perpendicularly to the optical axis 3 in this order.

제1의 홀로그램 광학소자(15)는 임의의 파장의 광을 회절 각으로 회절시킨다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)에 의해 회절된 광의 회절 각은 파장에 따라 다르다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)의 회절 각들은 균일한 피치 d(=0.856nm)로 형성된다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)는 R,G 그리고 B의 세가지 파장 성분들의 광을 일으킨다. R, G 그리고 B의 세가지 파장 성분들의 광은 제2의 홀로그램 광학소자(16)에 그들의 특정 입사각으로 들어간다. 상세하게는, R 파장 성분(λ=640nm)의 광은 48.4°의 각으로 제1의 홀로그램 광학소자(15)로부터 나온다. G파장 성분(λ=550nm)의 광은 40°의 각으로 제1의 홀로그램 광학소자(15)로부터 나온다. B 파장 성분(λ=460nm)의 광은 32.5°의 각으로 제1의 홀로그램 광학소자(15)로부터 나온다.The first hologram optical element 15 diffracts light of an arbitrary wavelength at a diffraction angle. The diffraction angle of light diffracted by the first hologram optical element 15 depends on the wavelength. The diffraction angles of the first hologram optical element 15 are formed with a uniform pitch d (= 0.856 nm). The first hologram optical element 15 generates light of three wavelength components of R, G and B. Light of the three wavelength components of R, G and B enters the second hologram optical element 16 at their specific angle of incidence. Specifically, light of the R wavelength component (λ = 640 nm) is emitted from the first hologram optical element 15 at an angle of 48.4 °. Light of the G wavelength component (λ = 550 nm) is emitted from the first hologram optical element 15 at an angle of 40 degrees. Light of the B wavelength component (λ = 460 nm) is emitted from the first hologram optical element 15 at an angle of 32.5 degrees.

제2의 홀로그램 광학소자(16)는 임의의 파장의 광을 회절시킨다. 제2의 홀로그램 광학소자(16)에 의해 회절되는 광의 회절각은 파장에 따라 다르다. 제2의 홀로그램 광학소자(16)는 특정 입사각에서 입사되는 광들로 하여금 상당 컬러들에 대한 LC 셀(7)의 각 화소로 들어가게 된다. 제2의 홀로그램 광학소자(16)는 LC 셀(7)의 세가지 컬러(R, G 그리고 B) 화소들 한 세트로 각각 구성되는 단위 화소들로 조합되어 배열된 단위 홀로그램 광학소자들을 가진다. 그러한 단위 홀로그램 광학소자들은 제1의 실시예와 같은 방법으로 형성된 회절 각들을 가진다. 제2의 홀로그램 광학소자(16)에서, 점 HA에서의 회절각의 피치 dA는 3.141nm이고, 점 HB에서의 회절 각의 피치 dB는 2.182nm이고 그리고 점 HC에서의 회절각의 피치 dC는 1.624nm이다.The second hologram optical element 16 diffracts light of any wavelength. The diffraction angle of light diffracted by the second hologram optical element 16 depends on the wavelength. The second hologram optical element 16 causes light incident at a particular angle of incidence to enter each pixel of the LC cell 7 for corresponding colors. The second holographic optical element 16 has unit holographic optical elements arranged in combination by unit pixels each consisting of a set of three color (R, G and B) pixels of the LC cell 7. Such unit hologram optical elements have diffraction angles formed in the same manner as in the first embodiment. In the second hologram optical element 16, the pitch d A of the diffraction angle at point HA is 3.141 nm, the pitch d B of the diffraction angle at point HB is 2.182 nm and the pitch d of the diffraction angle at point HC C is 1.624 nm.

상기에서 분명하듯이 , 이 LC 프로젝터에 따라, 램프(1)로부터 방출된 그리고 반사기(2)에 의해 반사된 평행 광은 각 파장마다의 회절각으로 제1의 홀로그램 광학소자(15)에 의해 회절된다. 즉, 제1의 홀로그램 광학소자(15)로부터의 각 파장 성분들의 퇴출 광은 제2의 홀로그램 광학소자(16)에 최적의 입사각으로 들어간다. 그러므로 각 파장 성분의 광의 회절 효율을 제2의 홀로그램 광학소자(16)로 개선하는 것은 가능하다. 즉, 제2의 홀로그램 광학소자(16)는 관련 컬러에 대하여 각 파장 성분들의 광을 LC 셀(7)의 관련 화소에 효율적으로 집소시킬 수 있다. 그 결과,명확하고 밝은 프로젝트된 이미지가 얻어진다.As is apparent from the above, according to this LC projector, the parallel light emitted from the lamp 1 and reflected by the reflector 2 is diffracted by the first hologram optical element 15 at a diffraction angle for each wavelength. do. That is, the exiting light of each wavelength component from the first hologram optical element 15 enters the second hologram optical element 16 at an optimal angle of incidence. Therefore, it is possible to improve the diffraction efficiency of light of each wavelength component by the second hologram optical element 16. That is, the second hologram optical element 16 can efficiently concentrate the light of each wavelength component to the associated pixel of the LC cell 7 for the relevant color. As a result, a clear and bright projected image is obtained.

광이 제1의 홀로그램 광학소자(15)에 수직으로 입사하기 때문에, 만약 입사광이 S 편광된 광 성분이라면 제1의 홀로그램 광학소자(15)에서의 반사는 최소화될 수 있다. 편광된 특정 광 성분이 제1의 홀로그램 광학소자(15)를 수직으로 들어가때, 제1의 홀로그램 광학소자(15)의 후면으로의 반사에 의해 생성되는 타원형으로 덜 편광된 광이 존재한다. 그러므로 제1의 홀로그램 광학소자(15)에 입사하는 광을 효과적으로 그리고 낭비없이 사용하는 것은 가능하다.Since light is incident perpendicularly to the first hologram optical element 15, if the incident light is an S-polarized light component, reflection in the first hologram optical element 15 can be minimized. When a particular polarized light component enters the first hologram optic 15 vertically, there is an elliptical less polarized light produced by reflection to the back side of the first hologram optic 15. Therefore, it is possible to use light incident on the first hologram optical element 15 effectively and without waste.

또한 램프(1)와 반사기(2) 그리고 입사측 편광판(4)이 선형으로 배열될 수 있고, 그럼으로써 이 LC 프로젝터는 제1의 실시예의 LC 프로젝터보다 좀더 소형으로 만들어질 수 있다.The lamp 1, the reflector 2 and the incident side polarizer 4 can also be arranged linearly, whereby this LC projector can be made smaller than the LC projector of the first embodiment.

상기 LC 프로젝터가 나란히 배열된 제1의 그리고 제2의 홀로그램 광학소자(5,6)을 가진다 할지라도, 배열은 이 특정 형태에 국한되지는 않고, 도면 9 또는 도면 10에서 보여주는 형태를 취할 것이다.Although the LC projector has the first and second hologram optics 5, 6 arranged side by side, the arrangement is not limited to this particular form and will take the form shown in FIG. 9 or FIG.

도면 9에 보여주는 제1의 변형에서, 유리 등으로된 투명판(10)은 광 축(3)에 수직으로 입사측 편광판(4)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)는 이 투명한 판(10)의 광 입사면에 설치되고, 제2의 홀로그램 광학소자(16)는 제1의 홀로그램 광학소자(15)의 광 퇴출-면에 설치된다.In the first variant shown in Fig. 9, the transparent plate 10 made of glass or the like is arranged on the light exit side of the incident side polarizing plate 4 perpendicular to the optical axis 3. The first hologram optical element 15 is provided on the light incident surface of this transparent plate 10, and the second hologram optical element 16 is installed on the light exiting surface of the first hologram optical element 15. do.

도면 10에 보여주는 제2의 변형에서, 투명판(10)은 광 축(3)에 수직으로 입사측 편광판(4)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 제1의 홀로그램 광학소자(15)는 이 투명한 판(10)의 광 퇴출면에 설치되고, 제2의 홀로그램 광학소자(16)는 제1의 홀로그램 광학소자(15)의 광 퇴출-면에 설치된다.In the second variant shown in FIG. 10, the transparent plate 10 is arranged on the light exit side of the incident side polarizing plate 4 perpendicular to the optical axis 3. The first hologram optical element 15 is provided on the light exit surface of this transparent plate 10, and the second hologram optical element 16 is mounted on the light exit surface of the first hologram optical element 15. do.

제1의 그리고 제2의 변형에 따르는 LC 프로젝터는 제2의 실시예의 LC 프로젝터와 동일한 기능과 장점을 가진다.The LC projector according to the first and second variants has the same functions and advantages as the LC projector of the second embodiment.

제2의 실시예에 따르는 LC 프로젝터에서, 광은 제1의 실시예의 LC 프로젝터에서의 입사광에 비해 비스듬히 LC 셀(7)에 부딪힌다. 그러므로 프로젝션 렌즈(9)는 LC 셀(7)의 위치로부터 이동되어 배열되는 것이 좋다.In the LC projector according to the second embodiment, the light strikes the LC cell 7 at an angle relative to the incident light in the LC projector of the first embodiment. Therefore, the projection lens 9 is preferably arranged to be moved from the position of the LC cell 7.

[제3 실시예]Third Embodiment

도면 11은 본 발명의 제3의 실시예에 따르는 LCD 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도이다. 과다한 기재를 피하기 위하여, 제1의 실시예의 관련 성분들과 동일한 본 실시예의 성분들에 대하여 유사하거나 동일한 참고 번호가 주어진다.11 is a cross-sectional view for explaining the structure of the LCD projector according to the third embodiment of the present invention. In order to avoid undue description, similar or identical reference numerals are given to the components of the present embodiment that are identical to the relevant components of the first embodiment.

입사측 편광판(4)은 광 축(3)에 대하여 수직으로 광 축(3)에 평행으로 램프(1)로부터의 광을 반사하는 반사기(2)의 광을 반사하는 쪽에 설치된다. 프리즘(20)은 광 소자로서 입사측 편광판(4)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 프리즘(20)은 광 축(3)에 경사진 광-입사 면과 광 축(3)에 대하여 수직으로 형성된 광-퇴출 면을 가진다. 프리즘(20)의 광 퇴출 쪽에 홀로그램 광학소자(21)가 광 축(3)에 대하여 수직으로 설치된다. 홀로그램 광학소자(21)의 광 퇴출 쪽에는, LC 셀(7)과 출사측 편광판(8) 그리고 프로젝션 렌즈(9)가 광 축(3)에 수직으로 기재된 순서대로 배열된다.The incident side polarizing plate 4 is provided on the side which reflects the light of the reflector 2 which reflects the light from the lamp 1 in parallel to the optical axis 3 perpendicular to the optical axis 3. The prism 20 is arranged on the light exit side of the incident side polarizing plate 4 as an optical element. The prism 20 has a light-incident surface inclined to the optical axis 3 and a light-extracting surface formed perpendicular to the optical axis 3. The hologram optical element 21 is provided perpendicularly to the optical axis 3 on the light exit side of the prism 20. On the light exiting side of the holographic optical element 21, the LC cell 7, the emission-side polarizing plate 8, and the projection lens 9 are arranged in the order described perpendicular to the optical axis 3.

프리즘(20)은 입사측 편광판(4)을 통과한 편광된 특정 광 성분들의 평행광을 파장에 따라 다른 각들로 회전시킨다. 프리즘(20)은 광-퇴출 면에 대하여 약 38.2°로 기울어진 광-입사 면을 가진다. 따라서, 프리즘(20)에 대한 광의 입사각은 약 38.2°가 된다. 프리즘 20의 반사 지수는 1.962이다. R 파장 성분(λ=640nm)의 광은 프리즘으로부터 41.7°의 각도로 나온다. G 파장 성분(λ=550nm)의 광은 프리즘으로부터 40°의 각도로 나온다. B 파장 성분(λ=460nm)의 광은 프리즘으로 부터 39°의 각도로 나온다.The prism 20 rotates parallel light of specific polarized light components passing through the incident side polarizer 4 at different angles depending on the wavelength. Prism 20 has a light-incident surface that is inclined at about 38.2 ° with respect to the light-exciting surface. Thus, the angle of incidence of light on the prism 20 is about 38.2 degrees. The prism 20 has a reflection index of 1.962. Light of the R wavelength component (λ = 640 nm) emerges from the prism at an angle of 41.7 °. Light of the G wavelength component (λ = 550 nm) is emitted at an angle of 40 degrees from the prism. Light of the B wavelength component (λ = 460 nm) is emitted at an angle of 39 ° from the prism.

홀로그램 광학소자(21)는 임의의 파장의 광을 회절시킨다. 홀로그램 광학소자(21)에 의해 회절된 광의 회절각은 파장에 따라 다르다. 홀로그램 광학소자(21)는 특정 입사각으로 입사하는 광들으로 하여금 상당 컬러들에 대한 LC 셀(7)의 각 화소로 들어가게 한다. 이 홀로그램 광학소자(21)는 단위 홀로그램 광학소자들을 가진다. 이 홀로그램 광학소자(21)는 LC 셀(7)의 세가지 컬러(R, G 그리고 B)화소들 한 세트로 각각 구성되는 단위 화소들로 조합되어 배열된 단위 홀로그램 광학소자들을 가진다. 그러한 단위 홀로그램 광학소자들은 제1의 실시예와 같은 방법으로 형성된 회절 각들을 가진다. 그 홀로그램 광학소자(16)에서, 점 HA에서의 회절각의 피치 dA는 1.006nm이고, 점 HB에서의 회절각의 피치 dB는 0.848nm이고 그리고 점 HC에서의 회절각의 피치 dC는 0.733nm이다.The hologram optical element 21 diffracts light of an arbitrary wavelength. The diffraction angle of the light diffracted by the hologram optical element 21 depends on the wavelength. The hologram optical element 21 causes light incident at a particular angle of incidence to enter each pixel of the LC cell 7 for corresponding colors. This holographic optical element 21 has unit holographic optical elements. This hologram optical element 21 has unit holographic optical elements arranged in combination with unit pixels each composed of a set of three color (R, G and B) pixels of the LC cell 7. Such unit hologram optical elements have diffraction angles formed in the same manner as in the first embodiment. In the hologram optical element 16, the pitch d A of the diffraction angle at point HA is 1.006 nm, the pitch d B of the diffraction angle at point HB is 0.848 nm and the pitch d C of the diffraction angle at point HC is 0.733 nm.

홀로그램 광학소자(21)는 프리즘(20)의 광-퇴출 면에 대해 약 10㎛의 간격으로 그리고 LC 셀(7)의 광-입사 면에 대해 약 1100㎛의 간격으로 배열된다.The hologram optics 21 are arranged at intervals of about 10 μm with respect to the light-exciting surface of the prism 20 and at intervals of about 1100 μm with respect to the light-incident surface of the LC cell 7.

이 LC 프로젝터의 조작은 아래에서 논의될 것이다.The operation of this LC projector will be discussed below.

도면 11에서 보여주는 것처럼, 이 LC 프로젝터에서 램프(1)로부터의 광은 광축(3)에 평행해지도록 반사기(2)에 의해 반사된다. 이 평행 광은 편광된 특정 광 성분을 선택적으로 통과 시키는 입사측 편광판(4)에 수직으로 들어간다. 입사측 편광판(4)에 의해 선택된 편광된 특정 광 성분의 광은 38.2°의 입사각으로 프리즘(20)에 들어간다. 도면 12 내지 14에서 보여주듯이, 프리즘(20)에 입사하는 R, G 그리고 B 파장 성분들의 광은 프리즘(20)에 의해 다른 회절 각들로 회절되며, 각각 다른 퇴출 각들로 나간다. 프리즘(20)을 떠난 광은 홀로그램 광학소자(21)에 각각의 파장성분에 대한 최적의 입사각으로 들어간다. 홀로그램 광학소자(21)에 입사하는 각 파장 성분들의 광은 상당한 컬러들에 대한 LC 셀(7)의 관련 화소에 집소된다.As shown in FIG. 11, the light from the lamp 1 in this LC projector is reflected by the reflector 2 so as to be parallel to the optical axis 3. This parallel light enters perpendicular to the incidence side polarizer 4 which selectively passes certain polarized light components. Light of the polarized specific light component selected by the incident side polarizer 4 enters the prism 20 at an angle of incidence of 38.2 °. As shown in FIGS. 12-14, the light of the R, G and B wavelength components incident on the prism 20 are diffracted by the prism 20 at different diffraction angles, each exiting at different exit angles. The light leaving the prism 20 enters the hologram optical element 21 at an optimal angle of incidence for each wavelength component. The light of each wavelength component incident on the hologram optic 21 is focused on the relevant pixel of the LC cell 7 for significant colors.

상기는 R, G 그리고 B 파장 성분들의 각각에 대해 상세히 설명될 것이다.The above will be described in detail for each of the R, G and B wavelength components.

도면 12에서 보여주듯이, 프리즘(20)에 38.2°의 입사각으로 입사하는 G 파장 성분의 광은 회절되어, 프리즘(20)으로부터 40°의 퇴출각으로 나간다.As shown in FIG. 12, the light of the G wavelength component incident on the prism 20 at an angle of incidence of 38.2 ° is diffracted and exits the exit angle of 40 ° from the prism 20.

프리즘(20)을 떠난 광은 홀로그램 광학소자(21)에 40°의 입사각으로 들어간다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HB에 입사하는 광은 홀로그램 광학소자(21)를 사실상 수직으로 떠나, LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소에 부딪힌다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HA에 입사하는 광은 소정의 퇴출 각으로 홀로그램 광학소자(21)를 떠나, LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소에 부딪친다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HC에 입사하는 광은 홀로그램 광학소자(21)를 사실상 수직으로 떠나, LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소에 부딪힌다.Light leaving the prism 20 enters the hologram optical element 21 at an incident angle of 40 °. Light incident on the point HB of the hologram optics 21 leaves the hologram optics 21 substantially vertical and strikes the relevant pixel for G of the LC cell 7. Light incident on the point HA of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 at a predetermined exit angle and strikes the relevant pixel for G of the LC cell 7. Light incident on the point HC of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 substantially vertical, and strikes the relevant pixel for G of the LC cell 7.

도면 13에서 보여주는 것처럼, 38.2°의 입사각으로 프리즘(20)에 입사하는 R파장 성분의 광은 회절되어, 41.7°의 퇴출각으로 프리즘(20)으로부터 나간다. 프리즘(20)을 떠난 광은 43°의 입사각으로 홀로그램 광학소자(21)에 들어간다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HA에 입사하는 광은 본질상 직각으로 홀로그램 광학소자(21)을 떠나 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소에 부딪힌다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HB로 입사하는 광은 소정의 퇴출각으로 홀로그램 광학소자(21)를 떠나 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소를 부딪친다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HC에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 홀로그램 광학소자(21)를 떠나 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소에 부딪힌다.As shown in FIG. 13, the light of the R wavelength component incident on the prism 20 at an incidence angle of 38.2 ° is diffracted and exits from the prism 20 at an exit angle of 41.7 °. The light leaving the prism 20 enters the hologram optical element 21 at an incident angle of 43 °. Light incident on the point HA of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 at right angles in essence and strikes the relevant pixel for R of the LC cell 7. Light entering the point HB of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 at a predetermined exit angle and strikes the relevant pixel for R of the LC cell 7. Light incident on the point HC of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 at a predetermined exit angle and strikes the relevant pixel for R of the LC cell 7.

도면 14에서 보여주듯이, 38.2°의 입사각으로 프리즘(20)에 입사하는 B파장 성분의 광은 회절되어 39°의 퇴출각으로 프리즘(20)으로부터 나간다. 프리즘(20)를 떠난 광은 39°의 입사각으로 홀로그램 광학소자(21)에 들어간다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HC에 입사하는 광은 실질적으로 직각으로 홀로그램 광학소자(21)을 떠나 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소를 부딪힌다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HB에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 홀로그램 광학소자(21)를 떠나 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소에 부딪친다. 홀로그램 광학소자(21)의 점 HA에 입사하는 광은 소정 퇴출각으로 홀로그램 광학소자(21)를 떠나 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소에 부딪힌다.As shown in FIG. 14, the light of the B wavelength component incident on the prism 20 at an incidence angle of 38.2 ° is diffracted and exits the prism 20 at an exit angle of 39 °. Light leaving the prism 20 enters the hologram optical element 21 at an incidence angle of 39 °. Light incident on the point HC of the hologram optic 21 leaves the hologram optic 21 at substantially right angles and strikes the relevant pixel for B of the LC cell 7. Light incident on the point HB of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 at a predetermined exit angle and strikes the relevant pixel for B of the LC cell 7. Light incident on the point HA of the hologram optical element 21 leaves the hologram optical element 21 at a predetermined exit angle and strikes the relevant pixel for B of the LC cell 7.

상기에 기재되었듯이, 이 LC 프로젝터에 따라, 램프(1)로부터 방출되어 반사기(2)에 의해 반사된 평행 광은 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 의해 각 파장마다의 다른 회절각으로 회절된다. 즉, 프리즘(20)으로부터의 각 파장 성분들의 퇴출 광은 최적의 입사각으로 홀로그램 광학소자(21)에 들어간다. 그러므로 각 파장성분의 광의 회절 효율을 홀로그램 광학소자(21)로 개선하는 것은 가능하다. 즉, 홀로그램 광학소자(21)는 관련 컬러에 대하여 각 파장 성분들의 광을 LC 셀의 관련 화소에 효율적으로 집소시킬 수 있다. 따라서 명확하고 밝은 프로젝트된 이미지가 얻어질 수 있다.As described above, according to this LC projector, the parallel light emitted from the lamp 1 and reflected by the reflector 2 is diffracted by the first hologram optical element 5 at different diffraction angles for each wavelength. do. That is, the exiting light of each wavelength component from the prism 20 enters the hologram optical element 21 at the optimum angle of incidence. Therefore, it is possible to improve the diffraction efficiency of light of each wavelength component by the hologram optical element 21. That is, the hologram optical element 21 can efficiently concentrate the light of each wavelength component with respect to the associated color to the associated pixel of the LC cell. Thus a clear and bright projected image can be obtained.

[제4의 실시예]Fourth Example

도면 15는 본 발명의 제4의 실시예를 따르는 LCD 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도이다. 과다한 기재를 피하기 위하여, 제3의 실시예의 관련 성분들과 동일한 본 실시예의 성분들에 대하여 유사하거나 동일한 참고 번호가 주어진다.15 is a cross-sectional view illustrating the structure of the LCD projector according to the fourth embodiment of the present invention. In order to avoid undue description, similar or identical reference numerals are given to the components of the present embodiment that are identical to the relevant components of the third embodiment.

입사측 편광판(4)은 광 축(3)에 대하여 수직으로 광 축(3)에 평행으로 램프(1)로부터의 광을 반사하는 반사기(2)의 광을 반사하는 쪽에 설치된다. 프리즘 렌즈(25)는 광 소자로서 광 축(3)에 수직으로 입사측 편광판(4)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 프리즘 렌즈(25)의 광 퇴출 쪽에 홀로그램 광학소자(26)가 광 축(3)에 대하여 수직으로 설치된다. 홀로그램 광학소자(26)의 광 퇴출 쪽에는, LC 셀(7)과 출사측 편광판(8) 그리고 프로젝션 렌즈(9)가 광 축(3)에 수직으로 기재된 순서대로 배열된다.The incident side polarizing plate 4 is provided on the side which reflects the light of the reflector 2 which reflects the light from the lamp 1 in parallel to the optical axis 3 perpendicular to the optical axis 3. The prism lens 25 is arranged on the light exit side of the incident side polarizing plate 4 perpendicular to the optical axis 3 as an optical element. The hologram optical element 26 is provided perpendicularly to the optical axis 3 on the light exit side of the prism lens 25. On the light exiting side of the hologram optical element 26, the LC cell 7, the emission-side polarizing plate 8 and the projection lens 9 are arranged in the order described perpendicular to the optical axis 3.

프리즘 렌즈(25)는 입사측 편광판(4)을 통과한 편광된 특정 광 성분들의 평행광을 파장에 따라 다른 각들로 회절시킨다. 프리즘 렌즈(25)의 광-입사 면은 톱니-모양의 렌즈 표면이다. 프리즘 렌즈(25)의 광-퇴출 면은 광 축(3)에 대하여 수직인 면이다. 프리즘 렌즈(25)는 LC 셀(7)의 세가지 컬러들(R, G, 그리고 B)로 각각 구성된 단위 화소들에 대응하는 마이크로렌즈(25a)를 가진다. 이 경우에 각각의 마이크로 렌즈(25a)는 광-퇴출 면에 대하여 약 38.2°로 기울어진 광-입사 렌즈면을 가진다. 각 마이크로프리즘 렌즈(25a)의 반사 지수는 1.926이다. R 파장 성분(λ=640nm)의 광은 프리즘 렌즈(25)로부터 41.7°의 각도로 나온다. G 파장 성분(λ=550nm)의 광은 프리즘 렌즈(25)로부터 40°의 각도로 나온다. B 파장 성분(λ=460nm)의 광은 프리즘 렌즈(25)로 부터 39°의 각도로 나온다.The prism lens 25 diffracts parallel light of specific polarized light components passing through the incident side polarizing plate 4 at angles different according to the wavelength. The light-incident surface of the prism lens 25 is a sawtooth-shaped lens surface. The light exiting surface of the prism lens 25 is a plane perpendicular to the optical axis 3. The prism lens 25 has a microlens 25a corresponding to the unit pixels each composed of three colors R, G, and B of the LC cell 7. In this case each micro lens 25a has a light-incident lens surface that is inclined at about 38.2 ° with respect to the light-exciting surface. The reflection index of each microprism lens 25a is 1.926. Light of the R wavelength component (λ = 640 nm) emerges from the prism lens 25 at an angle of 41.7 °. Light of the G wavelength component (λ = 550 nm) is emitted from the prism lens 25 at an angle of 40 degrees. Light of the B wavelength component (λ = 460 nm) is emitted at an angle of 39 ° from the prism lens 25.

홀로그램 광학소자(26)는 제3의 실시예에서와 동일하고, R 파장 성분의 광과 G 파장 성분의 광 그리고 B 성분의 광을 관련 화소에 집소시킨다.The hologram optical element 26 is the same as in the third embodiment and focuses the light of the R wavelength component, the light of the G wavelength component, and the light of the B component to the associated pixel.

상기에 기재되었듯이, 이 LC 프로젝터에 따라, 램프(1)로부터 방출되어 반사기(2)에 의해 반사된 평행 광은 프리즘 렌즈(25)에 의해 각 파장마다의 다른 회절각으로 회절된다. 즉, 프리즘 렌즈(25)로부터의 각 파장 성분들의 퇴출 광은 최적의 입사각으로 홀로그램 광학소자(26)에 들어간다. 그러므로 각 파장성분의 광의 회절 효율을 홀로그램 광학소자(26)로 개선하고, 상당하는 컬러들에 대한 LC 셀(7)의 관련 화소에 효과적으로 집소되도록 홀로그램 광학소자(26)를 사용하여 각 파장들의 광을 효과적으로 회절시키는 것을 가능하다. 이것은 명확하고 밝은 프로젝트된 이미지를 제공할 수 있다.As described above, according to this LC projector, parallel light emitted from the lamp 1 and reflected by the reflector 2 is diffracted by the prism lens 25 at different diffraction angles for each wavelength. That is, the exiting light of each wavelength component from the prism lens 25 enters the hologram optical element 26 at the optimum angle of incidence. Therefore, the hologram optical element 26 is used to improve the diffraction efficiency of the light of each wavelength component with the hologram optical element 26 and to effectively concentrate the pixel of the LC cell 7 for the corresponding colors. It is possible to diffract effectively. This can provide a clear and bright projected image.

제4의 실시예에서 프리즘 렌즈(25)를 구성하는 마이크로프리즘 렌즈(25a)들은 LC 셀(7)의 세가지 컬러(R, G 그리고 B) 화소들로 각각 구성되는 단위 화소들로 조합된다.In the fourth embodiment, the microprism lenses 25a constituting the prism lens 25 are combined into unit pixels each consisting of three color (R, G and B) pixels of the LC cell 7.

[제5의 실시예][Fifth Embodiment]

도면 16는 본 발명의 제5의 실시예에 따르는 LCD 프로젝터의 구조를 설명하는 단면도이다.16 is a cross-sectional view illustrating the structure of the LCD projector according to the fifth embodiment of the present invention.

과다한 기재를 피하기 위하여, 제1의 실시예의 관련 성분들과 동일한 본 실시예의 성분들에 대하여 유사하거나 동일한 참고 번호가 주어진다.In order to avoid undue description, similar or identical reference numerals are given to the components of the present embodiment that are identical to the relevant components of the first embodiment.

이 LC 프로젝터에서, 램프(1)는 타원형의 표면을 가지는 반사기(2)의 촛점에 위치된다. 반사기(2)는 광 축(3)에 대하여 평행한 광을 생성하기 위하여 램프(1)로부터 발생된 광을 반사한다. 홀로그램 광학소자(51)는 반사기(2)의 광 반사 면에 배열되어, 광축(3)에 대하여 소정의 각오로 기운다. 홀로그램 광학소자(51)의 광 퇴출 쪽에, 편광된 특정 광 성분을 선택적으로 통과시키는 입사측 편광판(4)은 홀로그램 광학소자(51)에 대하여 평행하도록 배열된다. 납작한-모양의 콘덴서 렌즈(50)는 입사측 편광판(4)에 평행하여 이 편광판(4)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. LC 셀(7)은 콘덴서 렌즈(50)에 평행하여 콘덴서 렌즈(50)의 광 퇴출쪽에 설치된다. LC 셀(7)을 통과한 광들 중에서 편광된 특정 광 성분을 선택적으로 통과 시키는 출사측 편광판(8)이 LC 셀(7)과 평행하여 LC 셀(7)의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 출사측 편광판(8)을 통과한 광의 이미지를 프로젝팅 하기 위한 프로젝션 렌즈(9)는 광 출사측 편광판(8)의 광이 나가는 쪽에 설치된다.In this LC projector, the lamp 1 is located in focus of the reflector 2 with an elliptical surface. The reflector 2 reflects the light generated from the lamp 1 to produce light parallel to the optical axis 3. The hologram optical element 51 is arranged on the light reflecting surface of the reflector 2 and tilts with respect to the optical axis 3. On the light exiting side of the holographic optical element 51, the incident side polarizing plate 4 for selectively passing the specific polarized light component is arranged parallel to the holographic optical element 51. As shown in FIG. A flat-shaped condenser lens 50 is arranged in parallel with the incident side polarizer 4 on the light exit side of the polarizer 4. The LC cell 7 is provided on the light exit side of the condenser lens 50 in parallel with the condenser lens 50. An emission-side polarizing plate 8 for selectively passing a specific polarized light component among the light passing through the LC cell 7 is arranged on the light exit side of the LC cell 7 in parallel with the LC cell 7. The projection lens 9 for projecting the image of the light passing through the exit side polarizing plate 8 is provided on the light exit side of the light exit side polarizing plate 8.

LC 셀(7)은 상부에 도트 매트릭스 형태로 전극들이 형성되고 다수의 화소가 도트 매트릭스 형태로 배열된 한쌍의 투명한 기면 사이에서 실(seal)된 액정을 가진다. 광 누출을 막기 위한 블랙 매트릭스 BM은 광이 입사되는 기면위의 화소들 사이에 설치된다. 도면 18에서 보여주는 것처럼, LC 셀(7)은 환형으로 배열된 단위 화소들을 가지며, 이 단위 화소들은 세가지 컬러(R.G 그리고 B) 화소들이 한 세트로 각각 구성된다. R,G그리고 B의 각 화소는 B,G 그리고 R의 순서 도18에서 좌측에서 오른쪽으로 나중에 논의될 홀로그램 광학소자(51)의 광이 쪼개지는 방향을 따라 배열된다. 이 LC 셀(7)은 R, G 그리고 B에 대한 컬러 필터들이 설치된다. 그러나 LC셀(7)은 컬러필터들이 갖추어지지 않을 수도 있다. 홀로그램 광학소자(51)는 임의의 파장의 광을 각 회절 격자로 회절시킨다. 홀로그램 광학소자(51)에 의해 회절된 광의 회절각은 파장에 따라 다르다. 도면 17에서 보여주듯이, 램프(1)로부터 방출되어 반사기(2)에 의해 반사된 평행광은 홀로그램 광학소자(51)에 소정 입사각으로 들어간다. 홀로그램 광학소자(51)는 입사광을 각 파장 밴드들에 대한 평행 광으로 쪼갠다. 즉 홀로그램 광학소자(51)의 회절격자들은 균일한 피치로 형성된다. 홀로그램 광학소자(51)는 실질적으로 법선의 방향을 향해 G 파장 밴드의 광을 회절시키고 따라서 광이 떠나도록 한다. 홀로그램 광학소자(51)는 B 파장 밴드의 광을 G 파장의 광보다 더 작은 회절각으로 회절시키고 그에 따라 광이 취출되도록 한다.The LC cell 7 has liquid crystals sealed between a pair of transparent substrates on which electrodes are formed in a dot matrix form and a plurality of pixels are arranged in a dot matrix form. The black matrix BM for preventing light leakage is provided between the pixels on the substrate where light is incident. As shown in FIG. 18, the LC cell 7 has unit pixels arranged in an annular shape, each of which consists of a set of three color (R.G and B) pixels. Each pixel of R, G and B is arranged along the direction in which the light of the hologram optical element 51 to be discussed later from left to right in the order of B, G and R is split. This LC cell 7 is equipped with color filters for R, G and B. However, the LC cell 7 may not be equipped with color filters. The hologram optical element 51 diffracts light of an arbitrary wavelength into each diffraction grating. The diffraction angle of the light diffracted by the hologram optical element 51 varies depending on the wavelength. As shown in FIG. 17, parallel light emitted from the lamp 1 and reflected by the reflector 2 enters the hologram optical element 51 at a predetermined incident angle. The hologram optical element 51 splits incident light into parallel light for each wavelength band. In other words, the diffraction gratings of the hologram optical element 51 are formed at a uniform pitch. The hologram optical element 51 substantially diffracts the light of the G wavelength band toward the direction of the normal and thus causes the light to leave. The hologram optical element 51 diffracts the light of the B wavelength band at a smaller diffraction angle than the light of the G wavelength and thus allows the light to be taken out.

도면 18에서 홀로그램 광학소자(51)의 광이 쪼개지는 방향(최종방향)은 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 정해진다.In Fig. 18, the direction (final direction) of splitting the light of the hologram optical element 51 is determined from the left to the right direction.

관련 컬러들에 대하여 콘덴서 렌즈(50)는 홀로그램 광학소자(51)에 의해 쪼개진 각 파장들의 평행 광을 LC 셀(7)의 관련 화소에 집소시킨다. 콘덴서 렌즈(50)는 LC 셀(7)의 세가지 컬러(R, G 그리고 B)화소들로 각각 구성된 단위 화소들로 조합되어 환형으로 배열된 마이크로렌즈들(50a)을 가진다. 도면 18에서 보여주듯이, 각 마이크로렌즈(50a)는 LC 셀(7)의 G에 대한 화소를 중앙에 가지고 중앙 화소 주위로 R 및 B에 대한 여섯개의 인접한 화소들의 중심들을 연결하는 육각형 모양으로 형성된다. 도면 17에서 보여주듯이, 마이크로렌즈(50a)는 홀로그램 광학소자(51)를 향하여 볼록한 면을 가지는 볼록 렌즈이다. 마이크로렌즈(50a)는 각 파장밴드들의 평행 입사 광들을 광들의 파장(입사각)에 따라 해당 컬러에 대한 LC 셀(7)의 관련 화소에 집소시킨다. 상세히 말하면, G 파장 밴드의 광은 LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소에 집소되고, R 파장 밴드의 광은 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소에 집소되고 그리고 B 파장 밴드의 광은 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소에 집소된다.Regarding the relevant colors, the condenser lens 50 focuses the parallel light of the respective wavelengths split by the hologram optical element 51 to the relevant pixel of the LC cell 7. The condenser lens 50 has microlenses 50a arranged annularly in combination with unit pixels each composed of three colors R, G and B pixels of the LC cell 7. As shown in FIG. 18, each microlens 50a is formed in a hexagonal shape having a pixel for G of the LC cell 7 in the center and connecting the centers of six adjacent pixels for R and B around the center pixel. . As shown in FIG. 17, the microlens 50a is a convex lens having a convex surface toward the hologram optical element 51. The microlens 50a focuses the parallel incident light of each wavelength band to the relevant pixel of the LC cell 7 for that color according to the wavelength (incidence angle) of the light. Specifically, the light of the G wavelength band is focused on the relevant pixel for G of the LC cell 7, the light of the R wavelength band is focused on the related pixel for R of the LC cell 7 and the light of the B wavelength band. Is concentrated in the relevant pixel for B in the LC cell 7.

이 LC 프로젝터의 조작은 지금 논의될 것이다.The operation of this LC projector will now be discussed.

도면 16에서 보여 주듯이, 램프(1)로부터의 광은 축(3)에 평행해 지도록 하여 반사기(2)에 의해 반사된다. 이 평행 광은 홀로그램 광학소자(51)에 소정 입사각으로 들어간다. 도면 17에서 보여주듯이, 홀로그램 광학소자(51)에 입사하는 평행 광은 홀로그램 광학소자(51)에 의해 R, G 그리고 B 파장 밴드에 대한 다른 회절각들로 회절되고, 회절된 광들은 각 파장 밴드에 대한 평행한 광들로서 홀로그램 광학소자(51)를 떠난다. 상세히 말하면, G 파장 밴드의 광은 실질적으로 홀로그램 광학소자(51)의 법선 반향으로 회절되어, 따라서 홀로그램 광학소자(51)을 떠나게 된다. R 파장 밴드의 광은 G 파장 밴드의 광보다 더 큰 회절각으로 회절되며, 홀로그램 광학소자(51)의 법선 방향의 소정 각도로 홀로그램 광학소자(51)를 떠나게 된다. B 파장 밴드의 광은 G 파장 밴드의 광보다 더 작은 회절각으로 회절되며, 홀로그램 광학소자(51)의 법선에 대하여 R 파장의 광의 퇴출 방향과 반대 방향의 소정 각도로 홀로그램 광학소자(51)를 떠나게 된다.As shown in FIG. 16, the light from the lamp 1 is reflected by the reflector 2 such that it is parallel to the axis 3. This parallel light enters the hologram optical element 51 at a predetermined incident angle. As shown in FIG. 17, parallel light incident on the holographic optical element 51 is diffracted by the holographic optical element 51 at different diffraction angles for the R, G, and B wavelength bands, and the diffracted light is each wavelength band. Leave hologram optics 51 as parallel lights for. In detail, the light of the G wavelength band is substantially diffracted in the normal reflection of the holographic optical element 51, thus leaving the holographic optical element 51. The light of the R wavelength band is diffracted at a diffraction angle larger than that of the G wavelength band, and leaves the hologram optical element 51 at a predetermined angle in the normal direction of the hologram optical element 51. The light of the B wavelength band is diffracted at a diffraction angle smaller than that of the G wavelength band, and the hologram optical element 51 is moved at a predetermined angle opposite to the exit direction of the light of the R wavelength with respect to the normal of the hologram optical element 51. I'm leaving.

홀로그램 광학소자(51)로부터의 퇴출 광은 편광된 특정 광 성분들을 선택적으로 통과시키는 입사측 편광판(4)에 들어간다. 입사측 편광판(4)을 통과한 광들은 파장마다 다른 입사각들로 콘덴서 렌즈(50)의 각 마이크로렌즈(50a)에 들어간다. 도면 17에서 보여주듯이, 다른 입사각들로 마이크로렌즈(50a)에 입사하는 광들은 마이크로렌즈(50a)에 의하여 해당 컬러들에 대한 LC 셀(7)의 관련 화소에 집소된다. 상세히 말하면, 관련된 마이크로렌즈(50a)에 사실상 수직으로 들어간 G 파장밴드의 광은 LC 셀(7)의 G에 대한 관련 화소에 집소된다. 소정 각으로 관련 마이크로렌즈(50a)들에 들어간 R 파장 밴드의 광은 LC 셀(7)의 R에 대한 관련 화소에 집소된다. 소정 각으로 관련 마이크로렌즈(50a)들에 들어간 B 파장 밴드의 광은 LC 셀(7)의 B에 대한 관련 화소에 집소된다.The exiting light from the hologram optical element 51 enters the incident side polarizer 4 which selectively passes certain polarized light components. Light passing through the incident side polarizer 4 enters each microlens 50a of the condenser lens 50 at different incident angles for each wavelength. As shown in FIG. 17, light incident on the microlens 50a at different incidence angles is collected by the microlens 50a in the relevant pixel of the LC cell 7 for the corresponding colors. In detail, the light of the G wavelength band substantially perpendicular to the associated microlens 50a is concentrated in the relevant pixel for G of the LC cell 7. Light of the R wavelength band entering the associated microlenses 50a at a predetermined angle is focused on the relevant pixel for R of the LC cell 7. Light of the B wavelength band entering the related microlenses 50a at a predetermined angle is focused on the relevant pixel for B of the LC cell 7.

LC 셀(7)을 통과한 광의 편광된 광 성분들은 출사측 편광판(8)에 의해 선택적으로 통과된다. 이 출사측 편광판(8)을 통과한 광들은 프로젝션 렌즈(9)에 의해 이미지로서 프로젝트 된다.The polarized light components of the light passing through the LC cell 7 are selectively passed by the exit side polarizer 8. The light passing through this exit side polarizing plate 8 is projected as an image by the projection lens 9.

상기에 기재되었듯이, LC 프로젝터에 따라, 램프(1)로부터 방출되어 반사기(2)에 의해 반사된 평행광은 홀로그램 광학소자(51)에 의해 R, G 그리고 B 파장 밴드에 대한 다른 회절각들로 회절된다. R, G 그리고 B에 대하여 다른 입사각들을 가지는 평행광들은 홀로그램 광학소자(51)를 떠난다. 그러므로 램프(1)로부터 광을 더 적은 부분을 갖는 파장 밴드들의 광 성분들로 쪼개는 것은 가능하다. 이 양상은 LC 프로젝터의 구조를 단순하게 한다.As described above, in accordance with the LC projector, the parallel light emitted from the lamp 1 and reflected by the reflector 2 is different diffraction angles for the R, G and B wavelength bands by the hologram optic 51. Is diffracted. Parallel lights with different angles of incidence with respect to R, G and B leave the hologram optical element 51. It is therefore possible to split the light from the lamp 1 into light components of wavelength bands with less portions. This aspect simplifies the structure of the LC projector.

또한, 콘덴서 렌즈(50)의 마이크로렌즈(50a)들은 홀로그램 광학소자(51)에 의해 쪼개진 각 광들을 파장 밴드들과 일치하는 LC 셀(7)의 관련 화소에 집소시킨다. 이것은 상보성 컬러 성분들의 광이 컬러 필터에 의해 흡수되는 것을 막거나 램프(1)로부터의 광이 블랙 매트릭스 BM에 의해 가려지는 것을 막는다. 그러므로 이 LC 프로젝터는 광 손실을 막을 수 있다. 그래서, 램프(1)로부터 나오는 광의 이용 효율을 개선하여 밝은 컬러 이미지와 밝은 프로젝트된 이미지를 얻을 수 있다.In addition, the microlenses 50a of the condenser lens 50 focus each light split by the hologram optical element 51 into an associated pixel of the LC cell 7 matching the wavelength bands. This prevents the light of the complementary color components from being absorbed by the color filter or prevents the light from the lamp 1 from being obscured by the black matrix BM. Therefore, this LC projector can prevent light loss. Thus, the utilization efficiency of the light emitted from the lamp 1 can be improved to obtain a bright color image and a bright projected image.

[변형][transform]

제1의, 제2의 그리고 제5의 실시예에서 사용된 홀로그램 광학소자(5,15,51)는 광이 파장마다 다른 회절 격자들로 회절되도록 임의의 파장 밴드의 광을 각 회절 격자로 회절 시킨다. 즉, 제1의, 제2의 그리고 제5의 실시예에서 사용된 홀로그램 광학소자들의 각각이 단일 소자 구조를 가진다 하더라도, 그러한 홀로그램 광학소자들의 구조는 이 형태에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 각각의 R, G 그리고 B 파장들의 광들을 선택적으로 통과시킬 수 있는 홀로그램 광학소자들의 세가지 형태의 3-층 구조유형이 사용될 수도 있다.The hologram optics 5, 15 and 51 used in the first, second and fifth embodiments diffract light of any wavelength band into each diffraction grating such that the light is diffracted into diffraction gratings different for each wavelength. Let's do it. That is, even though each of the hologram optical elements used in the first, second and fifth embodiments has a single element structure, the structure of such hologram optical elements is not limited to this form. For example, three types of three-layer structure types of holographic optics capable of selectively passing lights of respective R, G and B wavelengths may be used.

제1의, 제2의 그리고 제5의 실시예에서의 홀로그램 광학소자들과 제2의 그리고 제4의 실시예에서의 프리즘들은 램프로부터의 평행광을 쪼개기 위한 수단으로 이용된다. 반면에, 본 발명에 따라, 입사 광을 파장별로 쪼개고 쪼개진 광 성분들을 파장에 따라 방출하는 모든 광학 수단은 홀로그램 광학소자들과 프리즘들을 대신하여 사용될 수도 있다.Holographic optics in the first, second and fifth embodiments and prisms in the second and fourth embodiments are used as means for splitting parallel light from the lamp. On the other hand, according to the present invention, all the optical means for splitting the incident light by wavelength and emitting the split light components according to the wavelength may be used in place of holographic optics and prisms.

제1 내지 4의 실시예들에서 입사측 편광판은 광학 수단(홀로그램 광학소자들(5, 15)와 프리즘들(20,25)의 광 입사 쪽에 배열되고, 반면 제5의 실시예에서는 입사측 편광판이 광학 수단의 광 퇴출 쪽에 배열된다. 입사측 편광판은 그러나 양쪽에서 사용될 수도 있다.In the first to fourth embodiments the incidence side polarizer is arranged on the light incidence side of the optical means (hologram optics 5, 15 and prisms 20, 25, while in the fifth embodiment the incidence side polarizer It is arranged on the light exiting side of the optical means The incident side polarizer may however be used on both sides.

제1 내지 4의 실시예에서의 홀로그램 광학소자들과 제5의 실시예에서의 마이크로렌즈들은 각 파장 밴드들에 대한 다른 각도로 입사하는 광을 소정의 그리고 관련된 화소에 집소시킨다. 반면에, 본 발명에 따르면, 각 파장 밴드들에 대한 다른 각도로 입사하는 광을 소정의 그리고 관련된 화소에 집소시키는 모든 광학 수단은 언급된 홀로그램 광학소자들과 마이크로렌즈를 대신하여 사용될 수도 있다.The holographic optical elements in the first to fourth embodiments and the microlenses in the fifth embodiment focus light incident at different angles for the respective wavelength bands to a predetermined and associated pixel. On the other hand, according to the present invention, all the optical means for focusing light incident at different angles for each wavelength band into certain and related pixels may be used in place of the mentioned holographic optical elements and microlenses.

각 마이크로렌즈가 제5의 실시예에서 육각형의 모양을 할 지라도, 마이크렌즈의 구조는 이 형태에 국한되지는 않는다. 예를 들어, 도면 19에서 보여주듯이, 단위화소들 각각은 선형으로 배열된 R,G 그리고 B에 대한 세개의 화소들을 가질 것이고, 각 마이크로렌즈(50b)는 이 단위 화소와 조합된 다각형 모양으로 형성될 수도 있다. 콘덴서 렌즈는 그러한 마이크로렌즈(50b)들을 환형으로 배열함으로 형성된다.Although each microlens has a hexagonal shape in the fifth embodiment, the structure of the microlens is not limited to this form. For example, as shown in FIG. 19, each of the unit pixels will have three pixels for R, G, and B arranged in a linear manner, and each microlens 50b is formed in a polygonal shape combined with this unit pixel. May be The condenser lens is formed by arranging such microlenses 50b in an annular shape.

제1 내지 5의 실시예들의 앞의 기재가 본 발명이 LC 프로젝트에 적용되는 경우로 주어 질지라도, 본 발명은 이 특정한 응용에 국한되지는 않는다. 본 발명은 관찰자로 하여금 LC 셀(7)에 표시된 이미지를 직접 관찰할 수 있게하는 각종 LCD 장치들에 적용될 수도 있다.Although the foregoing description of the embodiments of the first to fifth examples is given when the present invention is applied to an LC project, the present invention is not limited to this particular application. The present invention may be applied to various LCD devices that allow the viewer to directly observe the image displayed on the LC cell 7.

제1 내지 제5의 실시예에 따르는 LCD장치들은 본 발명의 몇몇 적용가능한 형태로서 간주될 것이다. 본 발명은 결합된 두 광학 수단을 사용하는 모든 LCD장치에 적용가능하다. 그러한 두개의 광학 수단을 결합하기 위한 방법과 그러한 두개의 광학 수단의 특징들은 실험들을 통하여 요구되는 결과를 제공하도록 선택될 수도 있다.LCD devices according to the first to fifth embodiments will be regarded as some applicable form of the present invention. The present invention is applicable to all LCD devices using two optical means combined. The method for combining such two optical means and the features of those two optical means may be selected to provide the required result through experiments.

Claims (13)

본질상 평행한 광속을 제공하기 위한 광원(1,2); 다중 화소들을 가지는 액정디바이스(7); 상기 광원(1,2)으로부터 상기 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 광속으로 쪼개고, 쪼개진 광속을 각기 다른 방향으로 방출하기 위한 제1의 홀로그램 광학소자(5,15); 그리고 상기 제1의 홀로그램 광학소자(5,15)로부터 방출된 상기 다수의 다른 파장대의 광속들을 파장대별로 상기 액정디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 제2의 홀로그램 광학소자(6,16)를 포함하고; 상기 제1의 홀로그램 광학소자(5, 15)는 상기 광원(1, 2)으로부터의 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 평행 광속들로 쪼개고, 상기 쪼개진 평행 광속들을 각기 다른 방향으로 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.Light sources 1 and 2 for providing essentially luminous flux; A liquid crystal device 7 having multiple pixels; First hologram optical elements (5, 15) for splitting the essentially parallel luminous flux from the light sources (1,2) into luminous fluxes of different wavelength bands and for emitting the split luminous flux in different directions; And second hologram optical elements 6 and 16 for guiding the luminous fluxes of the plurality of different wavelength bands emitted from the first holographic optical elements 5 and 15 to predetermined pixels of the liquid crystal device 7 for each wavelength band. It includes; The first hologram optical elements 5 and 15 split essentially parallel light beams from the light sources 1 and 2 into parallel light beams in a plurality of different wavelength bands, and emit the split parallel light beams in different directions. Liquid crystal display device characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 제2의 홀로그램 광학소자(6,16)에 입사하는 상기 다수의 다른 파장대의 광속들의 입사각들 각각은 상기 광속들의 상기 파장대의 각각에 대한 상기 제2의 홀로그램 광학소자(6,16)의 회절효율을 극대화 하는 입사각을 포함하는 소정 범위내에 들어오는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.2. The method of claim 1, wherein each of the incidence angles of the luminous fluxes incident on the second holographic optical element (6, 16) is determined by the second holographic optical element for each of the wavelength bands of the luminous fluxes. 6, 16) the liquid crystal display, characterized in that falling within a predetermined range including the angle of incidence to maximize the diffraction efficiency. 제1항에 있어서, 상기 광원(1,2)으로부터의 광이 상기 제1의 홀로그램 광학소자(5)에 비스듬히 부딪히는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light from the light sources (1, 2) hits the first hologram optical element at an angle. 제3항에 있어서, 상기 광원(1, 2)과 상기 액정디바이스(7) 사이에 설치되는 평광판(4)을 추가로 포함하며, 여기서, 상기 광원(1,2)으로부터의 한 광속이 상기 편광판(4)에 수직으로 들어가는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.4. The light source according to claim 3, further comprising a flat plate (4) disposed between the light sources (1, 2) and the liquid crystal device (7), wherein one luminous flux from the light sources (1, 2) is Liquid crystal display device characterized in that it enters perpendicular to the polarizing plate (4). 제1항에 있어서, 상기 제1의 홀로그램 광학소자(5, 15)와 상기 제2의 홀로그램 광학소자(6, 16)는 각기 투명판(10)의 양쪽에 적재되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first holographic optical elements (5, 15) and the second holographic optical elements (6, 16) are respectively mounted on both sides of the transparent plate (10). . 제1항에 있어서, 상기 제1의 홀로그램 광학소자(5, 15)와 상기 제2의 홀로그램 광학소자(6, 16)는 각기 투명판(10)의 한쪽에 적재되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display according to claim 1, wherein the first holographic optical elements (5, 15) and the second holographic optical elements (6, 16) are respectively mounted on one side of the transparent plate (10). . 제1항에 있어서, 상기 광원(1,2)으로부터의 광이 상기 제1의 홀로그램 광학소자(5, 15)에 의해 회절될 때, 회절각은 상기 광의 파장이 길어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal according to claim 1, wherein when light from the light sources (1, 2) is diffracted by the first hologram optical elements (5, 15), the diffraction angle becomes larger as the wavelength of the light becomes longer. Display. 본질상 평행한 광속을 제공하기 위한 광원(1, 2); 다중 화소들을 가지는 액정디바이스(7); 상기 광원(1,2)으로부터 상기 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 광속으로 쪼개고, 쪼개진 광속들을 각기 다른 방향으로 방출하기 위한 프리즘(20, 25); 그리고 상기 프리즘(20,25)으로부터 방출된 상기 다수의 파장대의 광속들을 파장대별로 액정디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 제2의 홀로그램 광학소자(21, 26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.Light sources 1 and 2 for providing essentially luminous flux; A liquid crystal device 7 having multiple pixels; Prisms (20, 25) for splitting the essentially parallel luminous flux from the light sources (1,2) into luminous fluxes in a plurality of different wavelength bands and for emitting the split luminous fluxes in different directions; And second hologram optical elements 21 and 26 for guiding the light fluxes of the plurality of wavelength bands emitted from the prisms 20 and 25 to predetermined pixels of the liquid crystal device 7 for each wavelength band. LCD display device. 제8항에 있어서, 상기 프리즘(20, 25)은 상기 광원(1, 2)으로부터의 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 평형 광속들로 쪼개며, 상기 쪼개진 평행 광속들을 각기 다른 방향으로 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.9. The prism (20, 25) according to claim 8, wherein the prisms (20, 25) split essentially parallel light fluxes from the light sources (1,2) into balanced light fluxes in a plurality of different wavelength bands, and the split parallel light fluxes in different directions. Liquid crystal display characterized in that the emission. 제8항에 있어서, 상기 프리즘(25)은 다수의 마이크로프리즘들(25a)의 집합체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the prism (25) is an aggregate of a plurality of microprisms (25a). 제8항에 있어서, 상기 프리즘(20, 25)은 상기 광원(1, 2)으로부터의 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 본질상 평행한 광속들로 쪼개며, 상기 쪼개진 평행 광속들을 각기 다른 방향으로 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.9. The prism (20, 25) according to claim 8, wherein the prisms (20, 25) split essentially essentially parallel luminous flux from the light sources (1,2) into essentially parallel luminous fluxes in a plurality of different wavelength bands, respectively. A liquid crystal display device, characterized in that to emit in different directions. 제8항에 있어서, 상기 프리즘(20, 25)으로부터 상기 홀로그램 광학소자(21, 26)에 입사하는 상기 다수의 다른 파장대의 광속들의 입사각들 각각은 상기 광속들의 상기 파장대의 각각에 대한 상기 홀로그램 광학소자(21, 26)의 회절효율을 극대화하는 입사각을 포함하는 소정범위내에 들어오는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.9. The holographic optics of claim 8, wherein each of the incidence angles of the luminous fluxes incident on the holographic optical element (21, 26) from the prisms (20, 25) is each of the wavelength bands of the luminous fluxes. A liquid crystal display device characterized by falling within a predetermined range including an angle of incidence for maximizing diffraction efficiency of the elements (21, 26). 본질상 평행한 광속을 제공하기 위한 광원(1, 2); 다중 화소들을 가지는 액정디바이스(7); 상기 광원(1, 2)으로 부터의 상기 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 광속들로 쪼개고, 쪼개진 상기 광플럭스들을 각기 다른 방향들로 방출하기 위한 제 1 의 광학수단(5, 15, 20, 25, 51); 상기 제1의 광학수단(5, 15, 20, 25, 51)으로부터 방출된 상기 다수의 다른 파장대의 광속들을 파장대별로 상기 액정디바이스(7)의 소정 화소에 안내하기 위한 제2의 광학수단(6, 16, 21, 26, 50)을 포함하고; 상기 제1의 광학수단(5, 15, 20, 25, 51)은 상기 광원(1, 2)으로부터의 본질상 평행한 광속을 다수의 다른 파장대의 평행 광속들로 쪼개고, 상기 쪼개진 평행 광속들을 각기 다른 방향으로 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.Light sources 1 and 2 for providing essentially luminous flux; A liquid crystal device 7 having multiple pixels; First optical means 5, 15 for splitting the essentially parallel luminous flux from the light sources 1, 2 into luminous fluxes of different wavelength bands and for emitting the split light fluxes in different directions 20, 25, 51); Second optical means 6 for guiding the light fluxes of the plurality of different wavelength bands emitted from the first optical means 5, 15, 20, 25, 51 to a predetermined pixel of the liquid crystal device 7 for each wavelength band; , 16, 21, 26, 50); The first optical means (5, 15, 20, 25, 51) split essentially parallel light flux from the light sources (1, 2) into parallel light fluxes of a plurality of different wavelength bands, each of the split parallel light fluxes. A liquid crystal display device, characterized in that to emit in different directions.
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