KR100557638B1 - 3 판식 액정 프로젝터의 광학계 - Google Patents

3 판식 액정 프로젝터의 광학계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3 판식 액정 프로젝터의 광학계에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는, 광원으로 사용하는 램프, 빛의 균일도를 위한 플라이아이 렌즈, 빛의 편광을 위한 PBS, 색 분리를 위한 다이크로익 렌즈, 집광 렌즈, 상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈, 합성 프리즘 및 투사렌즈 등으로 이루어진 3판식 액정 프로젝터의 광학계에 있어서, 상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈와 상기 다이크로익 렌즈사이에 각각 구비된 적색용· 녹색용·제 1 청색용 액정패널과; 상기 제 1 청색용 액정패널과 상기 다이크로익 프리즘 사이에 설치된 제 2 청색용 액정 패널을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는, 투과형 액정 패널을 이중으로 사용하여 어두운 화면에서 액정에 의해 새는 빛을 줄임으로써 명암비를 개선할 수 있다.
액정 패널, 이중 액정 패널, 광학계

Description

3 판식 액정 프로젝터의 광학계{OPTICAL UNIT OF LCD PROJECTOR USING OF 3 PANEL}
도 1은 종래에 따른 3판식 액정 프로젝터의 광학계 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계에서 램프 신호를 입력하였을 경우 입력과 출력의 관계를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계의 제 1 실시 예를 도시한 도면.
도 4는 일반적인 액정패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계의 이중 액정 패널에 전압을 인가하는 구동방식을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계의 제 2 실시 예를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
315 --- 적색용 액정패널 317 --- 녹색용 액정패널
319 --- 제 1 청색용 액정패널 322 --- 제 2 청색용 액정패널
615 --- 제 1 적색용 액정패널 617 --- 제 1 녹색용 액정패널
619 --- 제 1 청색용 액정패널 622 --- 제 2 적색용 액정패널
623 --- 제 2 녹색용 액정패널 624 --- 제 2청적색용 액정패널
본 발명은 3 판식 액정 프로젝터의 광학계에 관한 것으로서, 특히 투과형 액정 패널을 이중으로 사용하여 어두운 화면에서 액정에 의해 새는 빛을 줄임으로써 명암비를 개선할 수 있는 3 판식 액정 프로젝터의 광학계에 관한 것이다.
최근 고해상도를 갖는 대형화면 디스플레이에 대한 수요와 관심이 증가함에 따라 프로젝션 및 프로젝터에 대한 기대와 역할이 매우 증가되고 있다.
일반적으로, 프로젝터는 내부의 소형 디스플레이에 구현된 소화상을 투사렌즈를 이용하여 대화면의 스크린에 확대 투사함으로써 대화면의 화상을 표시하게 된다.
상기 프로젝터에서 소형의 영상을 제공하는 화상 표시소자로는 폴리 실리콘(Poly-silicon)과 실리콘 크리스탈(Silicon Crystal)에 액정을 올린 액정 표시소자(LCoS : Liquid Crystal on Silicon) 및 MEMS(Micro-electro mechanical system) 기술을 이용한 디지털 미세 미러소자(DMD : Digital Micromirror Device) 등이 이용되고 있다.
여기서, 액정 표시소자인 액정 프로젝터에는 통상적으로 투과형 또는 반사형 LCD가 사용된다.
이러한 액정 프로젝터는 소형 경량화 및 고휘도화를 기본으로 고개구율과 고해상도를 향상시키는 방향으로 발전하고 있다.
도 1은 종래에 따른 3판식 액정 프로젝터의 광학계 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는 램프(101) 및 반사경(102)과 제 1 전반사미러(107) 사이에 설치된 제 1 플라이아이렌즈(Flyeye-lens)(103), 제 2 플라이아이렌즈(104) 및 편광 빔스프리터 어레이(105)와, 제 1 집광렌즈(106), 적색투과 필터(Dichroic filter)(108), 제 2 전반사미러(111)와, 상기 제 1 전반사미러(107)와 상기 제 2 전반사미러(111)사이에 설치된 청색투과필터 및 청색 릴레이 렌즈(110)와, 제 3 전반사미러(113) 및 제 2 집광렌즈(112)와, 적·녹·청색용 필터링 렌즈(114, 116, 118)와, 적·녹·청색용 액정패널(115, 117, 119) 사이에 설치된 다이크로익 프리즘(120)과, 다이크로익 프리즘(120)의 광출사면에 대면되게 설치되는 투사렌즈(121)를 구비한다.
상기 램프(101) 및 반사경(102)으로부터 조사되는 백색광은 제 1 플라이아이렌즈(103)에 의해 셀(cell) 단위로 분할되어 제 2 플라이아이렌즈(104)의 입사면에 포커싱(focusing)된다.
상기 제 2 플라이아이렌즈(104)는 자신에게 입사된 광을 평행광으로 변환하여 편광 빔스프리터 어레이(105) 쪽으로 투과시키게 된다.
여기서, 상기 편광 빔스프리터 어레이(105)는 자신에게 입사된 광을 어느 하나의 광축을 가지는 선편광(P파 또는 S파)으로 변환하여 제 1 전반사미러(107) 쪽 으로 투과시키게 된다.
또한, 상기 제 1 전반사미러(107)는 자신에게 입사된 광을 투과 및 반사시키며, 그 반사광은 적색투과필터(108)에 집광된다.
상기 적색투과필터(108)는 자신에게 입사된 광 중, 적색광을 적색 필터링 렌즈(114) 쪽으로 반사시킨다.
상기 적색 필터링 렌즈(114)는 적색광을 투과시켜, 적색용 액정패널(115)의 입사면에 집광시킨다.
그리고, 상기 청색투과필터(109)는 입사된 광 중, 녹색광을 녹색 필터링 렌즈(116) 쪽으로 반사시킴과 아울러 청색광을 청색 릴레이렌즈(110) 쪽으로 투과시키게 된다.
이어서, 상기 녹색 필터링 렌즈(106)는 녹색광을 녹색용 액정패널(117)의 입사면에 집광시키게 된다.
그리고, 상기 청색 릴레이렌즈(110)에 입사된 청색광은 제 2 전반사미러(111)에 의해 반사된 후, 제 3 전반사미러(113)에 의해 청색 필터링 렌즈(118) 쪽으로 반사된다.
이어서, 상기 청색 필터링렌즈(118)는 청색광을 청색용 액정패널(119)의 입사면에 집광시킨다.
상기 액정 패널들(115, 117, 119)은 데이터 신호레벨에 따라 광투과율을 조정함으로써 각각 자신에게 입사되는 적색광, 녹색광 및 청색광 각각에 대하여 투과량을 조정하게 된다.
이들 액정 패널들(115, 117, 119)의 출사면과 다이크로익 프리즘(120)의 입사면 그리고 액정 패널들(115, 117, 119)과 적·녹·청색용 필터링 렌즈(114, 116, 118) 사이에는 통상 광 효율을 높이기 위한 편광판이 부착된다.
상기 다이크로익 프리즘(120)은 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 투사렌즈(121) 쪽으로 입사시키게 된다.
이를 위하여, 다이크로익 프리즘(120)에는 서로 교차하는 다이크로익 코팅면을 사이에 두고 4 개의 프리즘이 접합된다.
상기 다이크로익 프리즘(120), 액정 패널들(115, 117, 119) 및 도시하지 않은 편광판은 광합성계를 구성한다.
그리고, 상기 투사렌즈(121)는 다이크로익 프리즘(120)으로부터 입사되는 화상을 스크린에 확대 투사하게 된다.
한편, 도 2는 종래에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계에서 램프 신호를 입력하였을 경우 입력과 출력의 관계를 도시한 그래프이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레드나 그린(점선)에 비해서 블루(실선)의 경우 블랙이 잘 표현되지 않는다는 것을 보여주고 있다.
따라서, 종래에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계에서는 실제 블랙 밝기와의 차이 만큼 명암비가 감소하게 되는 문제점이 발생된다.
본 발명은, 투과형 액정 패널을 이중으로 사용하여 어두운 화면에서 액정에 의해 새는 빛을 줄임으로써 명암비를 개선할 수 있는 3 판식 액정 프로젝터의 광학 계를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는,
광원으로 사용하는 램프, 빛의 균일도를 위한 플라이아이 렌즈, 빛의 편광을 위한 PBS, 색 분리를 위한 다이크로익 렌즈, 집광 렌즈, 상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈, 합성 프리즘 및 투사렌즈 등으로 이루어진 3판식 액정 프로젝터의 광학계에 있어서,
상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈와 상기 다이크로익 렌즈사이에 각각 구비된 적색용· 녹색용·제 1 청색용 액정패널과;
상기 제 1 청색용 액정패널과 상기 다이크로익 프리즘 사이에 설치된 제 2 청색용 액정 패널을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 제 1 청색용 액정패널과 상기 제 2 청색용 액정패널의 액정이 노멀리 화이트 모드이면, 상기 제 1 청색용 액정패널의 구동은 입력되는 신호에 따라 액정을 구동하고, 상기 제 2 청색용 액정패널은 블랙 레벨의 경우만 액정을 구동하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는,
광원으로 사용하는 램프, 빛의 균일도를 위한 플라이아이 렌즈, 빛의 편광을 위한 PBS, 색 분리를 위한 다이크로익 렌즈, 집광 렌즈, 상기 적색용· 녹색용·청 색용 필터링 렌즈, 합성 프리즘 및 투사렌즈 등으로 이루어진 3판식 액정 프로젝터의 광학계에 있어서,
상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈와 상기 다이크로익 렌즈사이에 각각 구비된 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널과;
상기 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널과 상기 다이크로익 프리즘 사이에 각각 설치된 제 2 적색용· 제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널과 상기 제 2 적색용· 제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널의 액정이 노멀리 화이트 모드이면, 상기 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널의 구동은 입력되는 신호에 따라 액정을 구동하고, 상기 제 2 적색용· 제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널은 블랙 레벨의 경우만 액정을 구동하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 투과형 액정 패널을 이중으로 사용하여 어두운 화면에서 액정에 의해 새는 빛을 줄임으로써 명암비를 개선할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계의 제 1 실시 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는 램프(301) 및 반사경(302)과; 제 1 전반사미러(307) 사이에 설치된 제 1 플라이아이렌즈(Flyeye-lens)(303)와; 제 2 플라이아이렌즈(304) 및 편광 빔스프리터 어레이(305)와; 제 1 집광렌즈(306)와; 적색투과 필터(Dichroic filter)(308)와; 제 2 전반사미러(311)와; 상기 제 1 전반사미러(307)와 제 2 전반사미러(311) 사이에 설치된 청색투과필터(309) 및 청색 릴레이 렌즈(310)와; 제 3 전반사미러(313) 및 제 2 집광렌즈(312)와; 적·녹·청색용 필터링 렌즈(314, 316, 318)와; 적· 녹·제 1 청색용 액정패널(315, 317, 319) 사이에 설치된 다이크로익 프리즘(320)과; 상기 제 1 청색용 액정패널과 상기 다이크로익 프리즘 사이에 설치된 제 2 청색용 액정 패널(322)과; 상기 다이크로익 프리즘(320)의 광출사면에 대면되게 설치되는 투사렌즈(321)를 구비한다.
상기 램프(301) 및 반사경(302)으로부터 조사되는 백색광은 제 1 플라이아이렌즈(303)에 의해 셀(cell) 단위로 분할되어 제 2 플라이아이렌즈(304)의 입사면에 포커싱(focusing)된다.
상기 제 2 플라이아이렌즈(304)는 자신에게 입사된 광을 평행광으로 변환하여 편광 빔스프리터 어레이(305) 쪽으로 투과시키게 된다.
여기서, 상기 편광 빔스프리터 어레이(305)는 자신에게 입사된 광을 어느 하나의 광축을 가지는 선편광(P파 또는 S파)으로 변환하여 제 1 전반사미러(307) 쪽으로 투과시키게 된다.
또한, 상기 제 1 전반사미러(307)는 자신에게 입사된 광을 투과 및 반사시키며, 그 반사광은 적색투과필터(308)에 집광된다.
상기 적색투과필터(308)는 자신에게 입사된 광 중, 적색광을 적색 필터링 렌즈(314) 쪽으로 반사시킨다.
상기 적색 필터링 렌즈(314)는 적색광을 투과시켜, 적색용 액정패널(315)의 입사면에 집광시킨다.
그리고, 상기 청색투과필터(309)는 입사된 광 중, 녹색광을 녹색 필터링 렌즈(316) 쪽으로 반사시킴과 아울러 청색광을 청색 릴레이렌즈(310) 쪽으로 투과시키게 된다.
이어서, 상기 녹색 필터링 렌즈(316)는 녹색광을 녹색용 액정패널(317)의 입사면에 집광시키게 된다.
그리고, 상기 청색 릴레이렌즈(310)에 입사된 청색광은 제 2 전반사미러(311)에 의해 반사된 후, 제 3 전반사미러(313)에 의해 청색 필터링 렌즈(318) 쪽으로 반사된다.
이어서, 상기 청색 필터링렌즈(318)는 청색광을 청색용 액정패널(319)의 입사면에 집광시킨다.
상기 적· 녹·제 1 청색용 액정패널들(315, 317, 319)은 데이터 신호레벨에 따라 광투과율을 조정함으로써 각각 자신에게 입사되는 적색광, 녹색광 및 청색광 각각에 대하여 투과량을 조정하게 된다.
이들 적· 녹·제 1 청색용 액정패널들(315, 317, 319)의 출사면과 다이크로익 프리즘(320)의 입사면 그리고 적· 녹·제 1 청색용 액정패널들(315, 317, 319)과 적·녹·청색용 필터링 렌즈(314, 316, 318) 사이에는 통상 광 효율을 높이기 위한 편광판이 부착된다.
상기 제 1 청색용 액정패널(319)과 상기 다이크로익 프리즘(320) 사이에 설치된 제 2 청색용 액정 패널(322)을 포함하게 된다.
한편, 도 4는 일반적인 액정패널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정 패널은 소정간격을 가지고 제 1 기판(410)과 제 2 기 판(420)이 배치되어 있다. 하부의 제 1 기판(410) 상에는 게이트 전극(411)과 소스 및 드레인 전극(415a, 415b)으로 이루어진 박막 트랜지스터(T1)가 형성되어 있고, 박막 트랜지스터(T1)는 액티브층(413)과 오믹 콘택층(414)을 더 포함한다. 여기서, 게이트 전극(411) 상부에는 게이트 절연막(412)이 형성되어 있다.
이어, 박막 트랜지스터(T1) 상부에는 보호층(416)이 형성되어 박막 트랜지스터(T1)를 덮고 있으며, 보호층(416)은 드레인전극(415b)을 드러내는 콘택홀(416c)을 가진다. 다음, 보호층(416) 상부에는 화소 전극(417)이 형성되어 있어, 콘택홀(416c)을 통해 드레인 전극(415b)과 연결되어 있다.
한편, 제 2 기판(420)의 안쪽면에는 박막 트랜지스터(T1)와 대응하는 위치에 블랙 매트릭스(421)가 형성되어 있고, 그 하부에 적(R), 녹(G), 청(B)의 색이 순차적으로 반복되어 있는 컬러필터(422a, 422b)가 형성되어 있으며, 그 하부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(423)이 형성되어 있다. 여기서, 컬러필터(422a, 422b)는 하나의 색이 하나의 화소 전극(417)과 대응한다.
다음, 화소 전극(417)과 공통 전극(423) 사이에는 액정층(430)이 주입되어 있으며, 액정층(430)의 액정 분자는 화소 전극(417)과 공통 전극(423)에 전압이 인가되었을 때, 두 전극(417, 423) 사이에 생성된 전기장에 의해 배열 상태가 변화된다. 이때, 도시하지 않았지만 화소 전극(417) 상부와 공통 전극(423) 하부에는 각각 배향막이 형성되어 있어, 액정 분자의 초기 배열상태를 결정한다.
다음, 두 기판(410, 420)의 바깥쪽 즉, 제 1 기판(410) 하부와 제 2 기판(420) 상부에는 광 투과축에 평행한 방향의 빛만 통과시켜 자연광을 선편광으 로 변환시키는 제 1 및 제 2 편광판(418, 424)이 배치되어 있다. 여기서, 제 1 편광판(418)의 광투과축은 제 2 편광판(424)의 광 투과축과 90도를 이룬다.
상기 액정 패널은 액정의 전압의 인가 여부에 따른 빛의 투과 여부에 따라 노멀리 블랙(Normally Black) 방식과 노멀리 화이트(Normally White) 방식의 두 가지가 있다.
상기 노멀리 블랙(Normally Black) 방식은 전압이 인가되지 않았을 때 빛을 투과시키지 않고 전압이 인가되었을 때 빛을 투과시키는 액정이다.
상기 노멀리 화이트(Normally White) 방식은 전압이 인가되지 않았을 때 빛을 투과시키는 액정이다. 이 두 방식은 골고루 사용되지만 투과형에서는 노멀리 화이트(Normally White) 방식이 주로 여러 가지 장점이 있어 사용하게 된다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계의 이중 액정 패널에 전압을 인가하는 구동방식을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 청색용 액정패널과 제 2 청색용 액정패널의 액정구동을 살펴보면, 상기 노멀리 화이트(Normally White) 방식이 사용된 경우를 예로 설명한다.
상기 도 5a와 같은 신호가 입력될 경우 통상적인 액정 구동 회로는 상기 도 5b의 방식으로 구동하게 된다. 이는 상기 노멀리 화이트(Normally White) 방식이므로 블랙의 경우 최대 전압을 인가하고 화이트인 경우 최소 전압을 인가하게 된다.
따라서, 상기 두 액정 패널중 제 1 청색용 액정패널(319)은 일반적인 액정 구동방식으로 구동하고, 제 2 청색용 액정패널(322)은 상기 도 5c와 같이 블랙 레벨의 경우만 구동을 하게 된다.
이는 상기 제 2 청색용 액정패널(322)을 사용한 목적은 블랙에서 새는 빛을 막기 위한 것이므로 상기 도 5b와 같은 구동이 필요없기 때문이다.
참고로, 액정에 입사된 빛 중 블루 액정에서 세는 빛이 10% 정도라고 가정하였을 경우 일반적인 구조를 사용하면 10%가 새는데 반해 이중 액정을 사용할 경우 1% 미만으로 빛이 세게 된다.
상기 다이크로익 프리즘(320)은 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 투사렌즈(321) 쪽으로 입사시키게 된다.
이를 위하여, 다이크로익 프리즘(320)에는 서로 교차하는 다이크로익 코팅면을 사이에 두고 4 개의 프리즘이 접합된다.
상기 다이크로익 프리즘(320), 액정 패널들(315, 317, 319) 및 도시하지 않은 편광판은 광합성계를 구성한다.
그리고, 상기 투사렌즈(321)는 다이크로익 프리즘(320)으로부터 입사되는 화상을 스크린에 확대 투사하게 된다.
또한, 상기 PBS 어레이를 이용하고 있는데, PBS 어레이는 램프에서 나오는 비편광된 빛을 한쪽 편광으로 바꿔주는 소자이다.
여기서, PBS란 두 글래스(Glass) 사이에 특수 코팅을 해서 P파는 투과시키고, S파는 반사시키는 소자이며, 상기 PBS를 여러장 겹쳐 놓은 것이 PBS 어레이이다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계의 제 2 실시 예를 도시한 도면이다. 여기서, 상기 도 4와 도 5를 참조로 하여 자세한 설명은 생 략하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는, 램프(601) 및 반사경(602)과; 제 1 전반사미러(607) 사이에 설치된 제 1 플라이아이렌즈(Flyeye-lens)(603)와; 제 2 플라이아이렌즈(604) 및 편광 빔스프리터 어레이(605)와; 제 1 집광렌즈(606); 적색투과 필터(Dichroic filter)(608); 제 2 전반사미러(611)와; 상기 제 1 전반사미러(607)와 제 2 전반사미러(611) 사이에 설치된 청색투과필터(609) 및 청색 릴레이 렌즈(610)와; 제 3 전반사미러(612) 및 제 2 집광렌즈(612)와; 적·녹·청색용 필터링 렌즈(614, 616, 618)와; 제 1 적색용·제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널(615, 617, 619) 사이에 설치된 다이크로익 프리즘(620)과; 상기 적·녹·청색용 필터링 렌즈(614, 616, 618)와 제 1 적색용·제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널(615, 617, 619)사이에 각각 구비된 제 2 적색용·제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널(622, 623, 624)과; 다이크로익 프리즘 (620)의 광출사면에 대면되게 설치되는 투사렌즈(621)를 구비한다.
상기 램프(601) 및 반사경(602)으로부터 조사되는 백색광은 제 1 플라이아이렌즈(603)에 의해 셀(cell) 단위로 분할되어 제 2 플라이아이렌즈(604)의 입사면에 포커싱(focusing)된다.
상기 제 2 플라이아이렌즈(604)는 자신에게 입사된 광을 평행광으로 변환하여 편광 빔스프리터 어레이(605) 쪽으로 투과시키게 된다.
여기서, 상기 편광 빔스프리터 어레이(605)는 자신에게 입사된 광을 어느 하나의 광축을 가지는 선편광(P파 또는 S파)으로 변환하여 제 1 전반사미러(607) 쪽 으로 투과시키게 된다.
또한, 상기 제 1 전반사미러(607)는 자신에게 입사된 광을 반사시키며, 그 반사광은 적색투과필터(608)에 집광된다.
상기 적색투과필터(608)는 자신에게 입사된 광 중, 적색광을 투과시킴과 아울러 적색광을 적색 필터링 렌즈(614) 쪽으로 반사시킨다.
상기 적색 필터링 렌즈(614)는 적색광을 투과시켜, 적색용 액정패널(615)의 입사면에 집광시킨다.
그리고, 상기 청색투과필터(609)는 입사된 광 중, 녹색광을 녹색 필터링 렌즈(616) 쪽으로 반사시킴과 아울러 청색광을 청색 릴레이렌즈(610) 쪽으로 투과시키게 된다.
이어서, 상기 녹색 필터링 렌즈(616)는 녹색광을 녹색용 액정패널(617)의 입사면에 집광시키게 된다.
그리고, 상기 청색 릴레이렌즈(610)에 입사된 청색광은 제 2 전반사미러(611)에 의해 반사된 후, 제 3 전반사미러(613)에 의해 청색 필터링 렌즈(618) 쪽으로 반사된다.
이어서, 상기 청색 필터링렌즈(618)는 청색광을 청색용 액정패널(619)의 입사면에 집광시킨다.
상기 제 1 적색용·제 1 녹색용·제 1 청색용 액정 패널들(615, 617, 619)은 데이터 신호레벨에 따라 광투과율을 조정함으로써 각각 자신에게 입사되는 적색광, 녹색광 및 청색광 각각에 대하여 투과량을 조정하게 된다.
또한, 상기 제 1 적색용·제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널(615, 617, 619)에서 각각 투과된 빛이 다시 제 2 적색용·제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널(622, 623, 624)에 다시 투과된다.
여기서, 자세한 설명은 상기 도 5에서 설명된 바와 같이, 상기 각각의 이중액정패널 중 제 1 적색용·제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널(615, 617, 619)은 일반적인 액정 구동방식으로 구동하고, 제 2 적색용·제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널(622, 623, 624)은 상기 도 5c와 같이 블랙 레벨의 경우에만 구동을 하게 된다.
이들 액정 패널들(615, 617, 619)의 출사면과 다이크로익 프리즘(120)의 입사면 그리고 액정 패널들(615, 617, 619)과 적·녹·청색용 필터링 렌즈(614, 616, 618) 사이에는 통상 광 효율을 높이기 위한 편광판이 부착된다.
상기 다이크로익 프리즘(620)은 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 투사렌즈(621) 쪽으로 입사시키게 된다.
이를 위하여, 다이크로익 프리즘(320)에는 서로 교차하는 다이크로익 코팅면을 사이에 두고 4 개의 프리즘이 접합된다.
상기 다이크로익 프리즘(620), 액정 패널들(615, 617, 619) 및 도시하지 않은 편광판은 광합성계를 구성한다.
그리고, 상기 투사렌즈(621)는 다이크로익 프리즘(620)으로부터 입사되는 화상을 스크린에 확대 투사하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것 에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 3 판식 액정 프로젝터의 광학계는, 투과형 액정 패널을 이중으로 사용하여 어두운 화면에서 액정에 의해 새는 빛을 줄임으로써 명암비를 개선할 수 있다.

Claims (4)

  1. 입사되는 적색광ㆍ녹색광ㆍ청색광을 투과시키는 상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈;
    상기 투과된 적색광ㆍ녹색광ㆍ청색광 각각에 대해 데이터 신호 레벨에 따라 투과량을 조정하는 적색용· 녹색용·제 1 청색용 액정패널;
    상기 투과량이 조정된 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 출사시키는 다이크로익 프리즘;
    상기 제 1청색용 액정패널 및 다이크로익 프리즘 사이에 설치되어, 블랙 레벨의 경우만 액정이 구동되는 제 2청색용 액정패널;
    상기 다이크로익 프리즘으로부터 입사된 화상을 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈;
    를 포함하는 3 판식 액정프로젝터의 광학계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 청색용 액정패널과 상기 제 2 청색용 액정패널의 액정이 노멀리 화이트 모드이면, 상기 제 1 청색용 액정패널은 입력되는 신호에 따라 액정을 구동하고, 상기 제 2 청색용 액정패널은 블랙 레벨의 경우만 액정을 구동하는 것을 특징으로 하는 3 판식 액정 프로젝터의 광학계.
  3. 입사되는 적색광ㆍ녹색광ㆍ청색광을 투과시키는 상기 적색용· 녹색용·청색용 필터링 렌즈;
    상기 투과된 적색광ㆍ녹색광ㆍ청색광 각각에 대해 데이터 신호 레벨에 따라 투과량을 조정하는 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널;
    상기 투과량이 조정된 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 출사시키는 다이크로익 프리즘;
    상기 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널 및 다이크로익 프리즘 사이에 각각 설치되어, 블랙 레벨의 경우만 액정이 구동되는 제 2 적색용· 제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널;
    상기 다이크로익 프리즘으로부터 입사된 화상을 스크린에 확대 투사하는 투사렌즈;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3 판식 액정 프로젝터의 광학계.
  4. 제 3항에 있어서,
    제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널과 상기 제 2 적색용· 제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널의 액정이 노멀리 화이트 모드이면, 상기 제 1 적색용· 제 1 녹색용·제 1 청색용 액정패널의 구동은 입력되는 신호에 따라 액정을 구동하고, 상기 제 2 적색용· 제 2 녹색용·제 2 청색용 액정패널은 블랙 레벨의 경우만 액정을 구동하는 것을 특징으로 하는 3 판식 액정 프로젝터의 광학계.
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