KR100499473B1

KR100499473B1 - Two Plate Type Display Device Using P-Wave

Info

Publication number: KR100499473B1
Application number: KR10-2001-0060992A
Authority: KR
Inventors: 윤종근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-09-29
Filing date: 2001-09-29
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR20030027625A

Abstract

본 발명은 P파를 활용한 이판식 표시장치를 제공하기 위한 것으로서, 광원에서 방출되는 서로 직교하는 한 쌍의 편파 중 S 편광된 빛으로 단일 편광시키는 편광 빔 스프리터(PBS); 상기 편광 빔 스프리터로부터 S 편광된 빛을 순차적으로 색분리하고 투과 및 반사하여 원하는 그레이 레벨로 변조하여 출력하는 제1 패널; 상기 PBS로부터 P-파에서 S-파로 변환되는 편광원 중 S-파로 변환되지 않고 그대로 P-파로 나온 P 편광형 빛을 이용하여 원하는 그레이 레벨로 변조하여 출력하는 제2 패널; 상기 제1 및 제2 패널로부터 나온 빛을 투사하여 디스플레이 하는 스크린을 포함하여 구성되며, P파 빛을 이용하여 특정한 색을 구동하는 제2 패널을 추가하여 P파를 이용할 수 있고, 제2 패널을 광량효율이 낮은 색을 변조하여 화이트 밸런스를 맞추어 주기 위해 일정부분 잘라 냈던 다른색의 이용효율을 증가시켜 낮은 용량의 램프를 사용하거나, 또는 동일용량의 램프로도 더 밝은 시스템을 구성할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a dual display device using a P wave, comprising: a polarization beam splitter (PBS) for single polarization of S polarized light among a pair of orthogonal polarizations emitted from a light source; A first panel that sequentially color-separates the S-polarized light from the polarizing beam splitter, transmits and reflects the light, modulates it to a desired gray level, and outputs the light; A second panel which modulates and outputs a desired gray level using P-polarized light emitted as P-wave without being converted into S-wave among polarization sources converted from P-P to S-wave from the PBS; And a screen for projecting and displaying light from the first and second panels, and adding a second panel for driving a specific color by using P-wave light to use P-wave. In order to adjust the low-light efficiency color to adjust the white balance, it is possible to increase the utilization efficiency of other colors cut out in part, so that a lower capacity lamp can be used, or a brighter system can be constructed with the same capacity lamp.

Description

Two Plate Type Display Device Using P-Wave}

본 발명은 단판식 표시장치에 관한 것으로, 특히 2개의 반사형 LCD 디스플레이 패널을 이용한 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single plate display device, and more particularly to a display device using two reflective LCD display panels.

최근 고해상도의 프로젝터 및 프로젝션의 사용이 증가하고 있다. 특히 디지털 TV의 실용화가 임박하면서 고해상도로 대형 화면을 가지는 프로젝션용 TV의 사용이 증가되고 있다. 그러나 종래의 제품을 보면 거의 모두가 삼판식을 사용하고 있어 가격 상승의 가장 큰 원인이 되므로 단판식을 이용하려는 시도를 하고 있다.Recently, the use of high resolution projectors and projections is increasing. In particular, as the commercialization of digital TV is imminent, the use of projection TV having a large screen with high resolution is increasing. However, when looking at the conventional products, almost all are using a three-panel type, which is the biggest cause of the price increase, and is trying to use a single-plate type.

삼판식에서는 R, G, B용의 3매의 액정 패널이 필요하므로, 장치 코스트가 비싸지고, 또 각 색에 대응하는 액정 패널 외에, 이들에 의해 형성된 각색 화상을 합성하기 위한 비교적 큰 사이즈의 프리즘이나 미러 등이 필요하게 되므로, 장치 내에 쓸데없는 공간이 생겨, 콤팩트화가 곤란하게 된다. 또, 3장의 액정 패널을 배치할 때의 위치나 각도의 조정이 용이하지 않고, 또한 3장의 액정 패널 중 1장이라도 갭(gap) 불균일(액정층 두께의 불균일성)이 있으면, 합성 후의 표시 화상에 휘도(輝度) 불균일이 생겨 이것이 색 불균일로서 나타나게 되기 때문에, 모든 액정 패널에 대하여 갭의 균일성을 엄격히 유지할 필요가 있어, 제조상의 곤란을 수반한다.Since the three-plate type requires three liquid crystal panels for R, G, and B, the device cost is high, and in addition to the liquid crystal panel corresponding to each color, a relatively large prism for synthesizing each color image formed by them Since a mirror and the like are required, unnecessary space is created in the apparatus, making it difficult to compact. In addition, adjustment of the position and angle at the time of arrange | positioning three liquid crystal panels is not easy, and even if one of three liquid crystal panels has gap nonuniformity (nonuniformity of the thickness of a liquid crystal layer), in the display image after synthesis | combination, Since luminance nonuniformity arises and this appears as a color nonuniformity, it is necessary to strictly maintain the uniformity of a gap with respect to all liquid crystal panels, and it involves a manufacturing difficulty.

이와 같은 이유 때문에, 최근에는 단판식 프로젝션 시스템이 주목되고 있다. 이 단판식 프로젝션 시스템은 백색 광원으로부터 방사(放射)되는 광을 액정 패널 앞에 구비된 색분리수단에 의해 R, G, B 3원색의 색광으로 분광하여, 이들 각 색광을 규칙적으로 배열된 각색용 화소(액정 셀)에 순차적으로 입사시키는 동시에, 이들 각 입사 색광을 각각 화상 신호에 따라 공간적으로 변조하여 투과 출력하도록 한 것이다. For this reason, a single-panel projection system has recently attracted attention. This single-panel projection system spectroscopy light emitted from a white light source into color light of three primary colors of R, G, and B by color separation means provided in front of the liquid crystal panel, and arrange each of these color lights in a regular array of pixels. Incidentally, the incident color light is spatially modulated according to an image signal, and transmitted and outputted.

이 경우의 색분리수단으로서는 종래부터 컬러 필터 등이 사용되고 있다.As the color separation means in this case, a color filter or the like has conventionally been used.

도1은 종래기술에 따른 단판식 표시장치 구성도이다.1 is a block diagram of a single plate display device according to the related art.

투과형 고온 폴리나 반사형 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) LCD 마이크로 디스플레이를 사용하는 시스템에서는 편광된 빛만을 사용하여 그레이 레벨을 표현하고 있다.Systems using transmissive high-temperature poly or reflective Liquid Crystal on Silicon (LCOS) LCD microdisplays use only polarized light to represent gray levels.

광원(10)인 램프에서 나오는 빛은 50% P파와 50% S파로 구성되어 있는데 FEL(Fly Eye Lens : 20)을 통해 균질화시킨다.The light emitted from the lamp, which is the light source 10, is composed of 50% P wave and 50% S wave, and is homogenized through FEL (Fly Eye Lens: 20).

반사형 LCD로 구성된 시스템에서는 P파나 S파만을 이용하는데 보통은 S파의 광특성이 우수하므로 이것을 많이 사용하게 된다. In systems consisting of reflective LCDs, only P or S waves are used. Usually, S waves have excellent optical characteristics, so they are often used.

따라서 광효율을 증가시키기 위해 PBS 어레이(30)를 통과시켜 75%의 S파와 25%의 P파로 바꾸어 주게 된다. 물론 100% S파로 만들어 주면 광효율이 증가하지만 현재의 부품기술로는 약 75% 정도 바꾸어 줄 수 있다. 이러한 P파 및 S파는 렌즈(40)를 거쳐 PBS(50)면에서 S파만 반사되어 색분리수단(60)을 거쳐 R, G, B 용 반사형 LCD 패널(70)로 들어가고 P파는 통과하여 버려지게 된다.Therefore, the PBS array 30 is changed to 75% S wave and 25% P wave to increase the light efficiency. Of course, if you make 100% S-wave, the light efficiency increases, but with current parts technology, it can change about 75%. These P-waves and S-waves reflect only the S-waves from the surface of the PBS 50 via the lens 40, enter the reflective LCD panel 70 for R, G, and B through the color separation means 60, and pass the P-waves through. You lose.

상기 색분리수단(60)으로는 컬러 휠(color wheel)이나 컬러 스위치(color switch)가 이용되며, 상기 컬러 휠이나 컬러 스위치는 회전이 가능하게 설치되어 선택적으로 광을 투과/차단한다.A color wheel or a color switch is used as the color separation means 60, and the color wheel or color switch is rotatably installed to selectively transmit / block light.

LCD 패널(70)로 들어가는 S파는 액정에 의해 변조됨으로서 그레이 레벨이 표현되어 반사되어 나오는데 PBS(50)를 통과해 투사 렌즈(80)를 통과하여 스크린(90)에 영상이 맺힘으로써 프로젝션 시스템을 구성하게 된다.The S-wave entering the LCD panel 70 is modulated by the liquid crystal, and the gray level is expressed and reflected. The S-wave passes through the PBS 50 and passes through the projection lens 80 to form an image on the screen 90 to form a projection system. Done.

이러한 단판식 시스템에서는 패널을 한 개만을 사용하므로 비용면에서 삼판식에 비해 유리하지만 컬러 휠(wheel)또는 컬러 스위치를 통해 순차적으로 R, G, B를 보내야 하므로 광이용효율이 기껏해야 삼판식의 1/3에 불과하여 밝기가 떨어지며, 삼판식과 같은 동일한 밝기를 구현하기 위해서는 대용량의 램프(광원)를 사용해야 하고 램프 용량이 증가함에 따라 수명이 급격히 감소하는 문제를 가지고 있다. In this single plate system, only one panel is used, which is advantageous in terms of cost. However, since R, G and B must be sent sequentially through a color wheel or a color switch, the light utilization efficiency is at best. Brightness is reduced to only 1/3, and in order to achieve the same brightness as a three-plate type, a large-capacity lamp (light source) must be used, and the lifespan decreases rapidly as the lamp capacity increases.

더구나 백색을 내기 위해서는 R, G, B의 비율을 맞추어야 하는데 램프의 특성상 특정한 빛의 강도가 모자라므로 모자라는 색을 기준으로 다른 색의 과잉량을 잘라내므로 램프의 광이용효율이 더욱 감소한다.Moreover, in order to produce white color, the ratio of R, G, and B must be adjusted. However, since the specific light intensity is insufficient due to the characteristics of the lamp, the light utilization efficiency of the lamp is further reduced because the excess color of the other color is cut out based on the color of the lamp.

예를들면 초고압 수은램프의 경우 R빛의 양이 많이 부족하여 광학계의 구성에 따라 G는 30~40%, B는 50% 이상을 버리게 된다. 더구나 PBS 어레이를 사용하여 바꾼 75%의 S파를 사용하므로 단판식의 광이용효율은 기껏해야 램프광량의 1/5을 넘을 수 없다.For example, in the case of ultra-high pressure mercury lamp, the amount of R light is insufficient, so G discards 30-40% and B discards more than 50% depending on the configuration of the optical system. Moreover, the 75% S-waves changed using PBS arrays, so the single-plate light utilization efficiency can not exceed 1/5 of the amount of lamp light.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, S 편광된 빛을 이용하여 단판식으로 구동하는 표시장치에서 버려지는 P 편광된 빛을 이용할 수 있도록 패널을 한 개 더 사용하여 광이용효율을 증가시켜 동일용량의 램프로도 밝기를 제공할 수 있는 P파를 활용한 2판식 프로젝터 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, using the light by using one more panel to use the P-polarized light that is discarded in the display device driven by a single plate using the S-polarized light The objective is to provide a two-panel projector system using P-wave, which can increase the efficiency and provide brightness even with lamps of the same capacity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 P파를 활용한 2판식 프로젝터 시스템의 특징은 광원에서 방출되는 서로 직교하는 한 쌍의 편파 중 S 편광된 빛으로 단일 편광시키는 편광 빔 스프리터(PBS); 상기 편광 빔 스프리터로부터 S 편광된 빛을 순차적으로 색분리하고 투과 및 반사하여 원하는 그레이 레벨로 변조하여 출력하는 제1 패널; 상기 PBS로부터 P-파에서 S-파로 변환되는 편광원 중 S-파로 변환되지 않고 그대로 P-파로 나온 P 편광형 빛을 이용하여 원하는 그레이 레벨로 변조하여 출력하는 제2 패널; 상기 제1 및 제2 패널로부터 나온 빛을 투사하여 디스플레이 하는 스크린을 포함하여 구성되는데 있다.A feature of the two-plate type projector system using a P wave according to the present invention for achieving the above object is a polarizing beam splitter (PBS) for single polarization of S polarized light out of a pair of orthogonal polarizations emitted from a light source ; A first panel that sequentially color-separates the S-polarized light from the polarizing beam splitter, transmits and reflects the light, modulates it to a desired gray level, and outputs the light; A second panel which modulates and outputs a desired gray level using P-polarized light emitted as P-wave without being converted into S-wave among polarization sources converted from P-P to S-wave from the PBS; And a screen for projecting and displaying light from the first and second panels.

그리고 상기 제2 패널이 특정한 색만을 구동하도록 하되, 그 색은 광원의 R, G, B 광량비율에 따라 광량의 비율이 다른 색에 비해 상대적으로 낮은 색을 구동하는 특징이 있다.In addition, the second panel may drive only a specific color, and the color may drive a color having a relatively low ratio of light amount according to the R, G, and B light rate ratios of the light source.

즉, 상기 제2 패널은 상기 광원의 R, G, B 휘도 특성에 따라 휘도가 낮은 컬러 전용으로 하여 상기 컬러의 변조된 그레이 레벨을 출력하며, 이때 상기 편광 빔 스프리터 및 상기 제2 패널 사이에 컬러 필터를 배치하여 상기 편광 빔 스프리터로부터 나온 P 편광된 빛 중 휘도가 낮은 컬러만을 제2 패널로 입력 및 구동하여 컬러 변조된 그레이 레벨을 출력한다. That is, the second panel outputs a modulated gray level of the color by dedicating a color having low luminance according to the R, G, and B luminance characteristics of the light source, wherein the color is between the polarizing beam splitter and the second panel. The filter is disposed to input and drive only the low-luminance color among the P-polarized light emitted from the polarization beam splitter to the second panel to output a color modulated gray level.

또는 상기 제2 패널은 상기 광원의 R, G, B 휘도 특성 중 광효율이 나쁜 두 컬러를 시간적으로 분할하여 사용하여 상기 두 컬러의 변조된 그레이 레벨을 교대로 출력하며, 이때 상기 편광 빔 스프리터 및 상기 제2 패널 사이에 색분니수단을 배치하여 상기 편광 빔 스프리터로부터 나온 P 편광된 빛 중 휘도가 낮은 두 컬러를 교대로 제2 패널로 입력하여 컬러 변조된 그레이 레벨을 교대로 출력한다. Alternatively, the second panel alternately outputs the modulated gray levels of the two colors by dividing two colors having low light efficiency among R, G, and B luminance characteristics of the light source in time, wherein the polarized beam splitter and the A color unit is disposed between the second panels to alternately input two colors having low luminance among P-polarized light emitted from the polarization beam splitter into the second panel to alternately output color modulated gray levels.

본 발명의 특징에 따른 작용은 버려지는 P파만을 이용하는 패널을 제2 패널을 추가하고, 상기 추가한 패널이 특정한 색만을 구동하도록 하되, 그 색은 광원인 램프의 R, G, B 광량비율에 따라 광량의 비율이 다른 색에 비해 상대적으로 낮은 색을 구동하기 때문에 광이용효율을 증가시켜 동일용량의 램프로도 더 밝은 프로젝션 시스템을 구현할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a second panel is added to the panel using only the discarded P waves, and the added panel drives only a specific color, and the color is applied to the R, G, and B ratios of the lamp as a light source. Therefore, since the ratio of the amount of light drives a color that is relatively lower than other colors, the light utilization efficiency can be increased to realize a brighter projection system with a lamp having the same capacity.

광학계의 R, G, B 이용효율에 따라 P파를 이용하는 패널 앞에 컬러 셔터또는 컬러 스위치 등을 사용함으로써 그 패널이 두 가지 색을 사용할 수 있도록 하되 광학계의 특성에 따라 2가지 색의 사용시간 비율을 조정한다. 이렇게 하여 화이트를 맞추어 주기 위해 기존에는 일정비율 잘라냈던 단판식 구동 제1 패널(S파 이용)의 특정 빛의 이용효율을 증가시킴으로써 추가적으로 전체 시스템의 밝기를 증가시킴을 특징으로 한다.According to the efficiency of R, G, B of the optical system, by using the color shutter or color switch in front of the panel using P wave, the panel can use two colors, but depending on the characteristics of the optical system, Adjust In this way, the brightness of the entire system is further increased by increasing the use efficiency of specific light of the single-plate driving first panel (using S-wave), which has been cut out by a certain ratio in order to match white.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명에 따른 P파를 활용한 이판식 표시장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a dual display device using a P wave according to the present invention will be described.

도2는 본발명에 따른 제1실시예로, P파를 활용한 제2 패널에 있는 이판식 표시장치의 구성도로, 광원(10)에서 방출되는 서로 직교하는 한 쌍의 편파 중 S 편광된 빛으로 단일 편광시키는 편광 빔 스프리터(이하 PBS, 50)와, 상기 PBS(50)로부터 S 편광된 빛을 순차적으로 색분리하고 투과 및 반사하여 원하는 그레이 레벨로 변조하여 출력하는 제1 패널(70)과, 상기 PBS(50)로부터 P-파에서 S-파로 변환되는 편광원 중 S-파로 변환되지 않고 그대로 P-파로 나온 P 편광형 빛을 이용하여 원하는 그레이 레벨로 변조하여 출력하는 제2 패널(110)과, 상기 제1 및 제2 패널(70, 110)로부터 나온 빛을 투사하여 디스플레이 하는 스크린(90)을 포함하여 구성되는데 있다.FIG. 2 is a configuration of a dual display device in a second panel using a P wave according to a first embodiment according to the present invention. S polarized light of a pair of polarizations orthogonal to each other emitted from a light source 10 A polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 50 for single polarization, and a first panel 70 for sequentially color-separating, transmitting and reflecting S-polarized light from the PBS 50, modulating the light to a desired gray level, and outputting the same. The second panel 110 which modulates and outputs a desired gray level using P-polarized light that is not converted into S-wave but is converted into S-wave among the polarization sources converted from P-wave to S-wave from the PBS 50. And a screen 90 for projecting and displaying light from the first and second panels 70 and 110.

그리고 상기 광원(10)인 램프에서 나오는 빛은 50% P파와 50% S파로 구성되어 있는데 이 빛은 균질화시키는 FEL(Fly Eye Lens : 20)와, S파의 비율을 증가시켜 광효율을 증가시키는 PBS 어레이(30)와, 렌즈(40)와, 상기 PBS(50)면에서 반사된 S파를 하나의 제1 패널(70)이 R, G, B 색변조된 그레이 레벨을 출력하기 위해 상기 제1 패널(70)에 순차적으로 R, G, B 컬러로 분리하여 입력하는 휠(wheel)또는 컬러 스위치 등의 색분리수단(60)과, 제1 패널(70)로 들어간 S파가 색변조되어 그레이 레벨이 표현되어 반사되어 나온 빛을 PBS(50)를 투사 렌즈(80)를 통과하여 디스플레이 하는 스크린(90)을 더 포함하여 구성된다.The light emitted from the lamp, which is the light source 10, is composed of 50% P wave and 50% S wave. The light is homogenized with FEL (Fly Eye Lens: 20), and PBS increases the ratio of S wave to increase light efficiency. The first panel 70 outputs R, G, and B color-modulated gray levels of the array 30, the lens 40, and the S-waves reflected from the surface of the PBS 50. Color separation means 60, such as a wheel or a color switch, which are input to the panel 70 in order to separate them into R, G, and B colors, and the S-wave entering the first panel 70 is color-modulated and grayed out. It further comprises a screen 90 for displaying the PBS 50 through the projection lens 80 to display the reflected light reflected level.

상기 PBS(50)와 상기 제2 패널(110) 사이에 컬러 필터(100)를 배치하여 상기 PBS(50)로부터 나온 P 편광된 빛 중 휘도가 낮은 컬러만을 제2 패널(110)로 입력하여 컬러 변조된 그레이 레벨을 출력한다. The color filter 100 is disposed between the PBS 50 and the second panel 110 to input only the color having low luminance among the P-polarized light emitted from the PBS 50 to the second panel 110. Output the modulated gray level.

즉 버려지는 P파를 이용하기 위해 별도 상기 제2 패널(110)을 두어 상기 광원의 R, G, B 휘도 특성에 따라 휘도가 낮은 컬러 전용으로 하여 상기 컬러의 변조된 그레이 레벨을 출력한다.In other words, in order to use the discarded P-wave, the second panel 110 is separately provided to output the modulated gray level of the color by using only the color having low luminance according to the R, G, and B luminance characteristics of the light source.

이때 제2 패널(110)은 R, G, B 빛 중 특정한 빛만을 변조하는데 사용하며, 사용되는 빛의 종류는 램프의 특성에 의존한다. In this case, the second panel 110 is used to modulate only specific light among R, G, and B lights, and the type of light used depends on the characteristics of the lamp.

예를 들면, 광원(10)으로 UHP 램프를 사용하는 경우 백색광의 구성상 R 빛의 상대량이 G, B에 비해 적으므로 도2와 같이 제2 패널(110) 앞에 컬러필터(100)로 R필터를 둠으로써 버려지는 P파를 R전용으로 사용하여 제2 패널(110)을 통해 투과 및 반사하여 R의 변조된 그레이 레벨을 출력한다.For example, when the UHP lamp is used as the light source 10, since the relative amount of R light is smaller than that of G and B due to the configuration of the white light, the R filter is applied to the color filter 100 in front of the second panel 110 as shown in FIG. 2. The P wave discarded by using R is used exclusively for R to transmit and reflect through the second panel 110 to output the modulated gray level of R.

그리고 광원(10)으로 메탈 할리드(metal halide)를 사용하는 경우는 B 빛의 상대량이 적으므로 컬러필터(100)로 B 필터를 둠으로써 버려지는 P파를 B 전용으로 사용하여 제2 패널(110)을 통해 투과 및 반사하여 B의 변조된 그레이 레벨을 출력한다. In the case where a metal halide is used as the light source 10, since the relative amount of B light is small, the second panel may be used by using only the P wave discarded by placing the B filter as the color filter 100. Transmitting and reflecting through 110 outputs the modulated gray level of B.

따라서 광원(10) 중 상대적으로 특정 색의 광량이 적은 램프를 이용하여 버려지는 P파 중 광량이 적은 색 전용의 컬러 필터(100)를 이용하여 광효율이 증가된다.Therefore, the light efficiency is increased by using the color filter 100 dedicated to the color of the light P, which is discarded using the lamp having the light amount of the specific color relatively small among the light sources 10.

예를 들어 상기 광원(10)으로 UHP 램프를 이용하고, PBS 어레이(30)를 통과한 빛 중 75%는 S파, 25%는 P파인 경우에 있어서, P파를 활용한 이판식 표시장치는 다음과 같은 장점이 있다.For example, when the UHP lamp is used as the light source 10, and 75% of the light passing through the PBS array 30 is S-wave and 25% is P-wave, the display device using P-wave is It has the following advantages.

첫째, 25%의 P파를 사용하는 시간이 단판식과 같이 1/3이 아니라 R 전용으로 사용함으로써 모든 시간동안 R을 사용한다.First, the time using 25% P wave is used for R all the time by using R only instead of 1/3 as the single plate type.

둘째, 75%의 S파를 단판식 제1 패널(70)에서 시간적으로 R, G, B 각각 1/3만큼 할당하여 사용하는 동안 제2 패널(110)에서 25%의 P파를 시간적으로 100% 사용함으로서 사용할 수 있는 R 빛의 절대량이 다음과 같이 2배로 늘어남을 알 수 있다.Second, while 25% of S-waves are allocated to R, G, and B by 1/3 in the single panel type first panel 70, 25% of P-waves are temporally 100 in the second panel 110. By using%, the absolute amount of available R light doubles as follows.

기존 단판식 : 75%(S파)×1/3=25%Existing single plate type: 75% (S wave) × 1/3 = 25%

본 발명 : 75%(S파)×1/3 + 25%(P파)×1=50%Invention: 75% (S wave) x 1/3 + 25% (P wave) x 1 = 50%

따라서 종래의 UHP를 사용한 단판식인 경우 백색(R, G, B의 비율이 각각 1)을 맞추기 위해서는 G는 30~40%, B는 50% 이상을 잘라내어 광량이 부족한 R의 비율과 같도록 맞추어야 한다.Therefore, in the case of a single plate type using a conventional UHP, in order to match white (the ratio of R, G, and B is 1), G should be cut to 30-40%, and B should be cut more than 50% to be equal to the ratio of R having insufficient light. .

그러나 본 발명은 버려지는 P파를 이용하여 R의 광량을 보상하여 R의 절대량이 2배(25%에서 50%로 두배 증가)로 늘어나므로 G 및 B를 잘라내지 않고 100% 사용할 수 있어 동일용량의 램프로도 1.5배 이상의 밝기가 증가된다.However, in the present invention, the absolute amount of R is increased by 2 times (doubled from 25% to 50%) by compensating the light quantity of R using the discarded P wave, so 100% of G and B can be used without cutting out the same capacity. The brightness of the lamp increases by more than 1.5 times.

메탈 할리드 램프를 사용하는 경우에는 마찬가지 방법으로 제2 패널(110)을 B 전용으로 사용함으로써 B의 이용효율을 2배로 증가시킬 수 있고, R, G를 100% 사용할 수 있어 동일용량의 램프로도 밝기가 증가된다. In the case of using a metal halide lamp, by using the second panel 110 exclusively for B in the same manner, the utilization efficiency of B can be doubled, and R and G can be used 100% to obtain a lamp having the same capacity. The brightness is also increased.

이때 증가하는 광이용효율은 화이트 밸런스, 광학계의 구성 및 램프특성에 따라 약간씩 달라진다.In this case, the increased light utilization efficiency slightly varies depending on the white balance, the configuration of the optical system, and the lamp characteristics.

도3은 본 발명에 따른 제2실시예로, P파를 활용한 이판식 표시장치의 구성도로, 도2의 구성 및 동작원리와 비슷하다.FIG. 3 is a second embodiment of the present invention, which is a block diagram of a dual display device using P waves, similar to the configuration and operation principle of FIG.

버려지는 P파를 이용하기 위해 별도 상기 제2 패널(110)을 두어 상기 광원의 R, G, B 휘도 특성에 따라 휘도가 낮은 두 컬러를 색분리수단(60)을 이용하여 상기 컬러의 변조된 그레이 레벨을 출력한다.In order to use the discarded P-wave, the second panel 110 is separately provided to modulate the two colors having low luminance according to the R, G, and B luminance characteristics of the light source using the color separation means 60. Output the gray level.

이 경우는 제2 패널(110)을 버려지는 P파를 광이용효율이 낮은 특정 색만을 변조하는 것이 아니라, R, G, B 중 어느 2가지색만을 변조하는데 사용하는 경우이다.In this case, the P wave discarded in the second panel 110 is used not only to modulate a specific color having low light utilization efficiency but to modulate any two colors of R, G, and B.

상기 편광 빔 스프리터(50) 및 상기 제2 패널(110) 사이에 색분리수단(120)을 배치하고, 색분리수단(120)을 이용하여 상기 광원의 R, G, B 휘도 특성 중 광효율이 나쁜 두 컬러를 시간적으로 분할하여 두 컬러를 교대로 제2 패널(110)로 입력하여 상기 두 컬러의 변조된 그레이 레벨을 교대로 출력한다.Color separation means 120 is disposed between the polarizing beam splitter 50 and the second panel 110, and light efficiency is poor among R, G, and B luminance characteristics of the light source using the color separation means 120. The two colors are divided in time and two colors are alternately input to the second panel 110 to alternately output the modulated gray levels of the two colors.

상기 색분리수단(120)으로는 컬러 휠(color wheel)이나 컬러 스위치(color switch)가 이용되며, 상기 컬러 휠이나 컬러 스위치는 회전이 가능하게 설치되어 선택적으로 광을 투과/차단한다.A color wheel or a color switch is used as the color separation means 120, and the color wheel or the color switch is rotatably installed to selectively transmit / block light.

두가지 빛의 시간배분은 1/2씩일 필요는 없고, 램프의 특성, 광학계의 특성 등에 맞추어 전체 시스템의 광이용효율을 최대로 하는 방법으로 시간배분을 하면 된다.The time distribution of the two lights does not need to be half by one, but the time distribution may be performed by maximizing the light utilization efficiency of the entire system according to the characteristics of the lamp and the characteristics of the optical system.

이때 제2 패널(110)은 R, G, B 빛 중 특정한 빛 2가지만을 변조하는데 사용하며, 사용되는 빛의 종류는 램프의 특성에 의존한다. In this case, the second panel 110 is used to modulate only two specific lights among R, G, and B lights, and the type of light used depends on the characteristics of the lamp.

제1 및 제2 실시예에서, 상기 제2 패널(110)은 제1 패널(70)과 같이 고속동작을 하지 않아도 되므로 본 발명과 같이 2개의 패널을 사용하여도 패널 가격이 2배로 상승하지 않아 원가에 미치는 영향은 그리 크지 않으면서도 밝기를 크게 증가시킬 수 있다.In the first and second embodiments, since the second panel 110 does not need to operate at high speed as the first panel 70, even if two panels are used as in the present invention, the panel price does not double. The impact on costs can be greatly increased while not too much.

제2 패널(110)이 제1 패널(70)과 똑같이 R, G，B의 3 가지색을 변조할 수 있게 동작하는 경우, 즉 동등한 단판식 패널을 두 개 사용하는 경우에는 패널 가격이 정확히 2배로 증가하지만, 제2 패널의 광량이 25%뿐인 P파만을 변조함으로서 가격에 비해, 기대할 수 있는 밝기의 증가가 적어 이득이 없다. When the second panel 110 operates to modulate the three colors of R, G, and B in the same manner as the first panel 70, that is, when two equivalent single-panel panels are used, the panel price is exactly doubled. However, by modulating only the P-wave with only 25% of the light amount of the second panel, there is no gain due to the small increase in the expected brightness compared to the price.

또한 이 경우에는 어떤 특정한 빛의 양만을 증가시키는게 아니고 R, G, B 모두를 증가시키므로 백색을 맞추기 위해 잘라내는 빛(UHP 램프의 경우 G 30~40%, B 50%)까지 사용하는 본 발명의 장점을 이용할 수 없어 시스템의 광이용효율 증가는 단순히 버려지는 P파에 해당하는 25%에 불과하다.In this case, not only the specific light amount is increased but also R, G, and B are all increased so that the light cut out to match the white color (G 30-40%, B 50% for the UHP lamp) is used. The advantage is not available, so the optical utilization efficiency of the system is only 25%, which is simply the discarded P-wave.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 P파를 이용한 이판식 표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the dual display device using the P wave according to the present invention has the following effects.

버려지는 25%의 P파를 이용하여 전체 시스템의 광효율을 증가할 뿐만 아니라, 상기 추가한 패널이 특정한 색만을 구동하도록 하되, 그 색은 광원의 R, G, B 광량비율에 따라 광량의 비율이 다른 색에 비해 상대적으로 낮은 색을 구동하기 때문에 화이트 밸런스를 맞추기 위해 광량비율이 높은 색의 광량을 일정 비율 잘라낼 필요가 없으므로 광원의 광효율이 더욱 증가하여 표시장치의 휘도를 높이는 효과가 있다. In addition to increasing the light efficiency of the entire system by using 25% of the discarded P-waves, the added panel drives only a specific color, and the color is proportional to the amount of light depending on the R, G, and B ratios of the light sources. Since it drives a color that is relatively lower than other colors, it is not necessary to cut out a certain amount of light of a color having a high light quantity ratio in order to achieve white balance, thereby increasing the light efficiency of the light source, thereby increasing the brightness of the display device.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도1은 종래기술에 따른 단판식 표시장치 구성도.1 is a configuration of a single plate display device according to the prior art.

도2는 본발명에 따른 제1실시예로, P파를 활용한 이판식 표시장치의 구성도.2 is a configuration diagram of a dual display device using P waves in a first embodiment according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 제2실시예로, P파를 활용한 이판식 표시장치의 구성도.3 is a configuration diagram of a dual display device using P waves according to a second embodiment of the present invention.

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

10 : 광원 20 : FEL(Fly Eye Lens)10: light source 20: FEL (Fly Eye Lens)

30 : PBS 어레이 40, 80 : 렌즈30: PBS array 40, 80: lens

50 : 편광 빔 스프리터(PBS) 60, 120 : 색분리수단50: polarization beam splitter (PBS) 60, 120: color separation means

70 : 제1 패널 90 : 스크린70: first panel 90: screen

100 : 컬러 필터 110 : 제2 패널100: color filter 110: second panel

Claims

A polarization beam splitter (PBS) for single polarization of S polarized light of a pair of orthogonal polarizations emitted from a light source;

A first panel that sequentially color-separates the S-polarized light from the polarizing beam splitter, transmits and reflects the light, modulates it to a desired gray level, and outputs the light;

A second panel which modulates and outputs a desired gray level using P-polarized light emitted as P-wave without being converted into S-wave due to the direction of light among the polarization sources converted from P-P to S-wave from the PBS;

And a screen for projecting and displaying light from the first and second panels.

The method as claimed in claim 1, wherein the second panel outputs a modulated gray level of the color for one specific color having a low luminance according to R, G, and B luminance characteristics of the light source. One-panel display.

The display panel of claim 1, wherein the second panel is dedicated to two colors having low light efficiency among R, G, and B luminance characteristics of the light source, and alternately outputs the modulated gray levels of the two colors by temporally dividing the two colors. A display device using a P-wave, characterized in that.

The display device of claim 1, wherein a color filter is disposed between the polarizing beam splitter and the second panel.

The display device of claim 1, wherein color separation means is disposed between the polarizing beam splitter and the second panel.

The display device according to claim 5, wherein the color separation means is a color wheel or a color switch.

The display device of claim 1, wherein the P wave is used to modulate a specific color in the second panel using the P wave.