KR100396642B1 - 캠코더 겸용엘시디 프로젝터 - Google Patents

캠코더 겸용엘시디 프로젝터 Download PDF

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Abstract

캠코더의 렌즈계와 LCD 프로젝터의 렌즈계를 공유하여 제조비용을 절감하는 캠코더 겸용 LCD 프로젝터에 관한 것으로서, 특히 투사 렌즈와 광원 사이에 위치한 LCD 패널의 광로의 남은 광로 공간상의 측면에 CCD를 위치시킴으로써, LCD 패널에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사함과 동시에 스크린 쪽에 위치한 녹화대상의 촬상 및 녹화가 가능하게 하거나 또는, LCD 패널과 투사렌즈 사이에 편광의 방향에 따라 빔을 투과 또는 반사시키는 PBS를 위치시키거나 방향이 수평 또는 소정 각도로 절환되는 미러를 설치하여 PBS를 투과하거나 미러를 통하지 않는 편광은 투사 렌즈를 통해 스크린에 확대투사하고 스크런 쪽에 위치한 녹화대상으로부터 나오는 빔은 PBS 또는 미러에서 반사시켜 CCD에 촬상시킴으로써, 스크린에의 확대 투사 및 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 촬상 및 녹화가 가능해진다.

Description

캠코더 겸용 엘시디(LCD) 프로젝터
본 발명은 캠코더(Camcoder) 겸용 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display ; LCD) 프로젝터(Projector)에 관한 것으로서, 특히 캠코더의 렌즈계와 LCD 프로젝터의 렌즈계를 공유하여 제조비용을 절감하는 캠코더 겸용 LCD 프로젝터에 관한 것이다.
일반적으로 대화면을 시청하기 위한 표시장치로서 LCD 프로젝터가 있고, 피사체의 영상을 촬영 기록하기 위한 것으로서 캠코더가 있다.
상기 LCD 프로젝터는 투사 표시할 화상정보를 LCD 패널에 표시하고, LCD 패널에 형성된 화상을 광을 이용하여 스크린에 확대투사하는 장치이다.
그리고, 상기 캠코더는 피사체의 영상을 확인/시청하기 위해서 뷰파인더 (View-Finder) 내부에 소형 LCD나 음극선관(CRT)을 사용하고 있다.
그러나, 이는 화면 사이즈가 작아 시청시에는 한 사람만이 시청할 수 있고 다수의 사람이 시청하기 위해서는 대화면이 있는 표시장치로 캠코더를 이동시켜야 하는 불편함이 있었다.
이런 불편함을 해결하기 위해 본 출원인이 캠코더와 프로젝터를 겸용으로 하는 특허를 출원(국내특허출원 제 93-2247호, 제 92-22873호)한 바 있다.
그러나, 본 출원인이 출원한 상기 특허(국내특허출원 제 93-2247호, 제 92-22873호)는 프로젝터용 투사렌즈와 캠코더용 렌즈를 별도로 사용함으로써, 제조 비용을 상승시키는 문제점이 있었다.
또한, 각종 회의시 프리젠테이션(Presentation)용으로 사용되는 경우에는 동시 촬영 및 시청이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 캠코더의 렌즈계와 LCD 프로젝터의 렌즈계를 공유하도록 함으로써, 제조 비용을 절감하는 캠코더 겸용 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 투사 렌즈와 광원 사이에 위치한 LCD 패널의 광로의 남은 광로 공간상의 측면에 고체촬상소자(Charged Coupled Device ; CCD)를 위치 시킴으로써, 스크린에의 확대 투사 및 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 촬상 및 녹화가 동시 또는 선택적으로 가능하도록 하는 캠코더 겸용 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 LCD 패널과 투사렌즈 사이에 편광의 방향에 따라 빔을 투과 또는 반사시키는 편광 빔 스프리터(Polarizing Beam Splitter ; PBS)를 위치시킴으로써, 스크린에의 확대 투사 및 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 촬상 및 녹화가 동시 또는 선택적으로 가능하도록 하는 캠코터 겸용 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 LCD 패널과 투사렌즈 사이에 회전에 의해 방향 절환이 가능하도록 미러를 설치함으로써, 스크린에의 확대 투사 및 스크린 전영역 또는 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 촬상 및 녹화가 가능하도록 하는 캠코더 겸용 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 특징은, 광원과, 상기 광원으로부터 방출된 빛을 수평방향으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈와 상기 콘덴싱 렌즈에서 집속 투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 LCD 패널과, 상기 LCD 패널에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈 그룹과, 상기 LCD 패널의 광로의 남은 광로 공간상의 일면에 위치하여 상기 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 빛이 상기 투사렌즈 그룹을 통해 입사되면 이를 촬상하는 CCD를 포함하여 구성되는점에 있다.
본 발명의 다른 특징은, 광원과, 상기 광원으로부터 방출된 빛을 수평방향으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈와, 상기 콘덴싱 렌즈에서 집속 투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 LCD 패널과, 상기 LCD 패널의 전방에 설치되어 입사되는 빔의 편광 방향에 따라 빔을 투과 또는 반사시키는 PBS와, 상기 LCD 패널을 통과하는 빛이 PBS를 투과하여 입사되면 이를 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈 그룹과, 상기 스크린 쪽에 위치한 녹화대상에 방출되어 상기 투사렌즈 그룹을 통해 PBS로 입사되어 반사되는 편광을 촬상하는 CCD를 포함하여 구성되는점에 있다.
본 발명의 또다른 특징은, 광원과, 상기 광원으로부터 방출된 빛을 수평방향으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈와, 상기 콘덴싱 렌즈에서 집속 투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 LCD 패널과, 상기 LCD 패널의 전방에 설치되어 확대 투사 또는 촬상에 따라 방향 절환이 가능하도록 설치되는 미러와, 상기 LCD 패널을 통과하는 빛이 입사되면 이를 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈 그룹과, 상기 스크린 쪽에 위치한 녹화대상에서 방출되어 상기 투사렌즈 그룹을 통해 미러로 입사되어 반사되는 광을 촬상하는 CCD를 포함하여 구성되는점에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 광학계 구성도
도 2는 도 1의 광 경로의 잔여영역에 대한 구체도
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 광학계 구성도
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 광학계 구성도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11,21,31 : 광원 12,22,32 : 리플렉터
13,23,33 : 콘덴싱 렌즈 14,24,31 : LCD 패널
15,26,37 : CCD 16,27,38 : 투사렌즈그룹
17,28,39 : 스크린 25 : 편광 빔 스프리터(PBS)
29,10 : 녹화대상 35 : 미러 회전축
36 : 미러
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 실시예
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 광학계 구성도로서, 백색 광을 출사하는 광원(11), 상기 광원(11)의 빛을 일정 방향으로 반사사키는 리플렉터(Reflector)(12), 상기 광원(11)의 전방에 설치되어 상기 리플렉터(12)에 의해 일정 방향으로 반사된 빛을 평행광으로 집속시키는 콘덴싱(Condensing) 렌즈(13), 상기 콘덴싱 렌즈(13)에서 집속투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 LCD 패널(14), 상기 LCD패널(14)에서 영사된 광을 스크린(17)에 확대 투사시키는 투사렌즈그룹(16), 및 상기 LCD 패널(14)의 광로의 남은광로 공간상의 한면(예를들면, 측면)에 설치되어 스크린(17)의 임의의 이미지가 투사렌즈그룹(16)을 통해 입사되면 이를 촬상하는 CCD(15)로 구성된다.
상기 투사렌즈그룹(16)에 의하여 투사된 빛을 반사 또는 투과하여 화상을 결상시키는 스크린(17)은 LCD 패널(14)에 형성된 이미지가 확대 투사되는 제 1 표시 영역(17a)과 제 1 표시영역(17a)의 하단부에 위치하여 CCD(15)에 촬상하기 위한 이미지가 디스플레이되는 제 2 표시영역(17b)으로 이루어진다.
이때, 제 2 표시영역(17b)에는 녹화대상이 위치하는데, 이는 디스플레이되는 CCD용 이미지가 될 수도 있고 임의이 피사체 즉, 사람등이 될 수도 있다.
이와같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예는 광원(11)에서 출사된 빛이 리플렉터(12)에 의하여 반사되고 콘덴싱 렌즈(13)에 의해 평행광으로 집속되어 LCD패널(14)에 적절한 빛 분포를 이루며 조사되어 화상을 형성한다.
상기 LCD 패널(14)에 형성된 화상은 투사 렌즈그룹(16)의 광학적 법칙에 의해 도 2의의 위치에 I1으로 결상되어 사용자는 LCD 패널(14)에 맺힌 상을 스크린(17)의 제 1 표시영역(17a)에서 확대투영하여 볼 수 있다.
이때, 투영 사이즈의 결정은 투사렌즈그룹(16)의 초점 거리(f1) 및 투영 거리()에 의해 결정된다.
이와는 반대로의 위치에 I2라는 화상 즉, CCD(15)로 촬상하기 원하는 이미지를 위치 또는 디스플레이시키면 상기 투사렌즈그룹(16)이 이 화상을 CCD(15)에 결상시켜 사용자는 이 이미지를 활용할 수 있게된다.
즉, I2라는 녹화대상을 CCD(15)를 통해 촬상한 후 필요에 따라 재생도 할 수 있으므로 캠코더의 역할을 할 수 있다.
또한, LCD 패널(14)에 맺힌 상을 스크린(17)에 확대 투사하는 투사렌즈그룹 (16)을 제 2표시영역(17b)에 위치한 I2라는 화상을 촬상할 때도 이용함을 알 수 있다. 단 입사방향만 반대가 된다.
이때, LCD 패널(14)에 맺힌 상을 스크린(17)에 확대 투사하는 프로젝션 역할과 녹화 대상을 CCD(15)에 촬상하는 캠코더 역할은 동시에 수행될 수도 있고 각각 선택적으로 수행될 수도 있다.
제 2 실시예
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 광학계 구성도로서, 백색 광을 출사하는 광원(21), 상기 광원(21)의 빛을 일정 방향으로 반사시키는 리플렉터(22), 상기 광원(21)의 전방에 설치되어 상기 리플렉터(22)에 의해 일정 방향으로 반사된 빛을 평행광으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈(23), 상기 콘덴싱 렌즈(23)에서 집속투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 LCD 패널(24), 상기 LCD 패널(24)을 통과하는 편광은 투과시키고 통과하지 못하는 편광은 반사시키는 편광 빔 스프리터(Polarizing Beam Splitter ; PBS)(25), 상기 PBS(25)로부터의 반사 광빔을 촬상하는 CCD(26), 및 상기 LCD패널(24) 및 PBS(25)를 통과하는 광을 스크린(28)에 확대 투사시키는 투사렌즈그룹(27)으로 구성된다.
그리고, 스크린(28)의 하단부에는 녹화대상(29)이 위치하는데, 이는 디스플레이이되는 CCD용 이미지가 될 수도 있고 임의의 피사체 즉, 사람등이 될 수도 있다.
따라서, CCD(26)는 녹화 대상(29)에서 나온 2개의 편광 즉, P, S파중 PBS(25)에서 반사되는 편광을 촬상한다.
이와같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예서 LCD 패널(24)을 통과하는 선편광은 S파이고 PBS(25)에서 통과하는 선편광도 S파이며 반사하는 선편광은 P파라고 가정한다.
이때, LCD 패널(24)을 통과하는 편광의 방향과 PBS(25)를 반사 또는 투과하는 편광의 방향은 설계에 따라 달라질 수 있다.
즉, 광원(21)에서 출사된 백색광이 리플렉터(22)에 의하여 반사되고 콘덴싱렌즈(23)에 의해 평행광으로 집속되어 LCD패널(24)에 적절한 빛 분포를 이루며 조사되어 화상을 형성한다.
이때, 상기 LCD 패널(24)을 통과하는 빛은 모두 S 편광으로 PBS(25)에 입사된다.
상기 PBS(25)는 입사된 빛이 S편광이므로 모두 투사렌즈그룹(27)으로 투과시키고, 투사렌즈그룹(27)은 광학적 법칙에 의해 이 빛을 스크린(28)에 확대투사한다.
따라서, 사용자는 LCD 패널(24)에 맺힌 상을 스크린(28)에서 확대투영하여 볼 수 있다.
이때, 투영 사이즈의 결정은 투사렌즈그룹(27)의 초점거리 및 투영 거리에 의해 결정된다.
한편, 녹화대상(29)에서 나오는 P파와 S파는 투사렌즈그룹(27)을 통해 PBS(25)에 입사된다.
이때, P파는 PBS(25)에서 반사되어 CCD(26)로 입사되고, CCD(26)는 이를 촬상하고 촬상된 화상은 테이프등에 녹화될 수도 있다.
싱기 S파는 PBS(25)를 통과하여 LCD 패널(24) 쪽으로 진행되어 LCD 패널(24)을 투과한다.
여기서, LCD 패널(24)에 맺힌 상을 스크런(28)에 확대 투사하는 단일의 투사렌즈그룹(27)을 녹화 대상을 촬상할 때도 똑같이 이용함을 알 수 있다. 단 입사방향만 반대가 된다.
이때, LCD 패널(24)에 맺힌 상을 스크린(28)에 확대 투사하는 프로젝션 역할과 녹화 대상을 CCD(26)에 촬상하는 캠코더 역할은 동시에 수행될 수도 있고 각각 선택적으로 수행될 수도 있다.
제 3 실시예
도 4는 본 발며의 제 3 실시예에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터의 광학계 구성도로서, 백색 광을 출사하는 광원(31), 상기 광원(31)의 빛을 일정 방향으로 반사시키는 리플렉터(32), 상기 광원(31)의 전방에 설치되어 상기 리플렉터(32)에 비해 일정 방향으로 반사된 빛을 평행광으로 접속시키는 콘덴싱 렌즈(33), 상기 콘덴싱 렌즈(33)에서 집속투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 LCD 패널(34), 회전축(35)을 중심으로 두 방향으로 절환이 가능한 미러(36), 상기 미러(36)로부터의 반사 광빔을 촬상하는 CCD(37), 및 상기 LCD패널(34)에서 영사된 광을 스크린(39)에 확대 투사시키는 투사렌즈그룹(38)으로 구성된다.
그리고, 스크린(39)의 하단부에는 녹화대상(40)이 위치하는데, 이는 디스플레이되는 CCD용 이미지가 될 수도 있고 임의의 피사체 즉, 사람등이 될 수도 있다.
이와같이 구성된 본 발명의 제 3 실시예는 스크린(39)에의 확대 투사와 캠코더의 역할이 양립되지 않고 원하는 작업 한가지만 선택적으로 수행할 수 있으며, 그 절환은 회전가능한 미러(36)을 이용한다.
즉, LCD 패널(34)에 맺힌 상을 스크린(39)에 확대 투사할 때는 미러(36)를 수평으로 절환시키고, 녹화대상(40)을 촬상할 때는 미러(36)를 소정 각도 예컨대, 45도 경사지게 절환시킨다.
따라서, LCD의 화상을 스크린에 확대 투사하는 경우, 광원(31)에서 출사된 백색광이 리플렉터(32)에 의하여 반사되고 콘덴싱 렌즈(33)에 의해 평행광으로 집속되어 LCD패널(34)에 적절한 빛 분포를 이루며 조사되어 화상을 형성한다.
이때, 미러(36)는 수평으로 절환되어 있으므로 상기 LCD 패널(34)에 형성된 화상은 그대로 투사 렌즈그룹(38)으로 입사되고, 투사 렌즈그룹(38)의 광학적 법칙에 의해 스크린(39)에 결상되어 사용자는 LCD 패널(34)에 맺힌 상을 스크린(39)에서 확대투영하여 볼 수 있다.
이때, 투영 사이즈의 결정은 투사렌즈그룹(38)의 초점 거리 및 투영 거리에 의해 결정된다.
한편, 녹화 대상(40)을 CCD(37)를 이용하여 촬상하는 경우, 녹화대상(40)에서 나오는 빛이 투사렌즈그룹(38)을 통해 미러(36)로 입사된다.
이때, 상기 미러(36)는 소정 각도, 예컨대 45도로 경사져 있으므로 입사된 빛은 반사되어 CCD(37)로 입사되어 촬상된다.
여기에서 녹화 대상(40)은 스크린 하단부뿐만 아니라 스크린의 전 영역을 포함할 수도 있다.
또한, LCD 패널(34)에 맺힌 상을 스크린(39)에 확대 투사하는 단일의 투사렌즈그룹(38)을 CCD(37)에 녹화 대상을 촬상할 때도 똑같이 이용함을 알 수 있다. 단 입사방향만 반대가 된다.
이상에서과 같이 본 발명에 따른 캠코더 겸용 LCD 프로젝터에 의하면, 투사렌즈와 광원 사이에 위치한 LCD 패널의 광로의 남은 광로 공간상의 측면에 CCD를 위치시킴으로써, LCD 패널에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사함과 동시에 스크린쪽에 위치한 녹화대상의 촬상 및 녹화가 가능하다.
또한, LCD 패널과 투사렌즈 사이에 편광의 방향에 따라 빔을 투과 또는 반사시키는 PBS를 위치시키고 LCD 패널을 통과하는 편광은 투과시켜 스크린에 확대 투사하고 스크린 쪽에 위치한 녹화대상으로부터 나오는 빔은 편광 방향에 따라 반사시켜 CCD에 입사시킴으로써, 스크린에의 확대 투사 및 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 촬상 및 녹화가 가능하다.
또한, LCD 패널과 투사렌즈 사이에 회전에 의해 방향 절환이 가능하도록 미러를 설치한 후 LCD 패널에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사하는 경우는 상기 미러를 수평으로 위치시키고 스크린 전영역 또는 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상을 촬상하는 경우는 미러를 소정 각도로 경사지게 위치시켜 미러에서 반사든 빔을 CCD에 입사시킴으로써, 스크린에의 확대 투사 및 스크린 전영역 또는 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 촬상 및 녹화가 가능하다.
또한, 캠코더의 렌즈계와 LCD 프로젝터의 렌즈계를 공유하도록 함으로써, 제조 비용을 절감한다.

Claims (9)

  1. 광원과,
    상기 광원으로부터 방출된 빛을 수평방향으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈와,
    상기 콘덴싱 렌즈에서 집속 투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 엘시디(LCD) 패널과,
    상기 LCD 패널에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈 그룹과,
    상기 LCD 패널의 광로의 남은 광로 공간상의 일면에 위치하여 상기 스크린 쪽에 위치한 녹화 대상의 빛이 상기 투사렌즈 그룹을 통해 입사되면 이를 촬상하는 고체촬상소자(CCD)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투사렌즈 그룹은 스크린에의 확대 투사 및 녹화 대상의 촬상이 동시 또는 선택적으로 수행할 수 있도록 함을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  3. 광원과,
    상기 광원으로부터 방출된 빛을 수평방향으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈와,
    상기 콘덴싱 렌즈에서 집속 투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는엘시디(LCD) 패널과,
    상기(LCD) 패널의 전방에 설치되어 입사되는 빔의 편광 방향에 따라 빔을 투과 또는 반사시키며 편광 빔 스프리터(PBS)와,
    싱기 LCD 패널을 통과하는 빛이 PBS를 투과하여 입사되면 이를 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈 그룹과,
    상기 스크린 쪽에 위치한 녹화대상에서 방출되어 상기 투사렌즈 그룹을 통해 PBS로 입사되어 반사되는 편광을 촬상하는 고체촬상소자(CCD)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 투사렌즈 그룹은 스크린에의 확대 투사 및 녹화 대상의 촬상이 동시 또는 선택적으로 수행할 수 있도록 함을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  5. 광원과,
    상기 광원으로부터 방출된 빛은 수평방향으로 집속시키는 콘덴싱 렌즈와,
    상기 콘덴싱 렌즈에서 집속 투과된 빛의 광량을 제어하여 화상을 형성하는 엘시디(LCD) 패널과,
    상기 LCD 패널의 전방에 설치되어 확대 투사 또는 촬상에 따라 방향 절환이 가능하도록 설치되는 미러와,
    상기 LCD 패널을 통과하는 빛이 입사되면 이를 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈 그룹과,
    상기 스크린 쪽에 위치한 녹화대상에서 방출되어 상기 투사렌즈 그룹을 통해 미러로 입사되어 반사되는 광을 촬상하는 고체촬상소자(CCD)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미러는 LCD 패널에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사하는 경우 수평으로 절환되어 LCD 패널을 투과한 빛을 그대로 투사렌즈 그룹으로 입사시킴을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 미러는 녹화 대상을 CCD에 촬상하는 경우 소정 각도로 경사지게 절환되어 투사렌즈 그룹을 통해 입사되는 녹화대상의 빛을 CCD로 반사시킴을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 녹화대상은 스크린의 하단부 또는 상단부에 위치됨을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 녹화대상은 스크린의 전 영역을 포함함을 특징으로 하는 캠코더 겸용 엘시디 프로젝터.
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