KR100636112B1

KR100636112B1 - 편광변환기 및 이를 채용한 반사형 프로젝트장치

Info

Publication number: KR100636112B1
Application number: KR1019990047760A
Authority: KR
Inventors: 이철우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-10-30
Filing date: 1999-10-30
Publication date: 2006-10-18
Also published as: KR20010039391A

Abstract

입사된 무편광의 광이 일 편광의 광이 되도록 변환하는 편광변환기 및 이를 채용하여 광원에서 출사된 무편광의 광을 모두 이용하여 스크린에 투사되는 광의 밝기를 높일 수 있도록 된 반사형 프로젝트장치가 개시되어 있다.

개시된 편광변환기는, 중앙부에 제1투과공을 갖는 경면을 구비하여, 입사광을 편광에 따라 제1광과 제2광으로 분기시키는 편광빔스프리터와; 분기된 제2광의 위상을 지연시켜 제1광과 같은 편광성분의 광이 되도록 하고, 이를 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 위상지연장치와; 위상지연장치 및 편광빔스프리터를 경유하여 제1광의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광을 집속반사시킴으로써 투과공을 통과하여 상기 제1광의 진행방향으로 향하도록 하는 집속반사장치와, 동일 방향으로 진행하는 제1 및 제2광이 동일한 초점을 갖도록 하는 이중초점장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 반사형 프로젝트장치는 광원과; 편광변환기와; 편광 변환기를 투과한 일 편광의 광을 파장영역에 따라 분기시키는 광분기장치와; 광로변환장치와; 입사광으로부터 화상을 생성하는 화상생성장치와; 칼라프리즘 및, 투사렌즈유니트를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

편광변환기 및 이를 채용한 반사형 프로젝트장치{Polarization converter and reflection type projector employing the polarization converter}

도 1은 일반적인 편광빔스프리터를 보인 개략적인 도면.

도 2는 종래의 편광편환기의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편광변환기의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 다른 편광변환기를 채용한 반사형 프로젝트장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30...편광빔스프리터 31...경면 33...제1통과공

40...위상지연장치 41...1/4파장판 43...제1반사부재

50...집속반사장치 51...오목반사경 60...이중초점장치

61...집속렌즈 63...제2반사부재 64...제2통과공

65...볼록반사면 67...제3반사부재 68...오목반사면

110...광원 120...균일광 조명장치 130...편광변환기

141,143,145...제1 내지 제3편광빔스프리터

152,154,156...제1 내지 제3반사형 액정표시소자

160...칼라프리즘 170...투사렌즈유니트

DM1...제1이색미러 DM2...제2이색미러 M1, M2, M3...반사미러

본 발명은 입사된 무편광의 광이 일 편광의 광이 되도록 변환하는 편광변환기 및 이를 채용하여 광원에서 출사된 무편광의 광을 모두 이용하여 스크린에 투사되는 광의 밝기를 높일 수 있도록 된 반사형 프로젝트장치에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝트장치는 화상생성장치에서 생성된 화상을 별도의 광원을 이용하여 스크린에 투영함으로써 화상을 제공하는 장치이다. 이 프로젝터장치는 화상생성장치로 투과형 또는 반사형 액정표시소자 등을 채용함으로써, 광원과 화상생성장치 사이의 광경로 상에 입사광의 편광을 특정하는 광학부재를 필요로 한다. 이 광학부재로는 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 편광빔스프리터(10)를 들 수 있다.

이 편광빔스프리터(10)는 입사되는 무편광(P+S) 중 경면(11)에 평행한 편광방향을 갖는 S편광의 광은 반사시키고, 경면(11)에 대해 평행하지 않은 P편광의 광은 투과시키는 특성을 가진다. 이와 같은 편광빔스프리터(10)를 채용한 경우는, 입사된 무편광의 광중 P편광 또는 S편광의 광만을 분리하여 이용하고, 다른 편광의 광은 이용하지 않으므로, 이 이용하지 않는 일 편광 성분의 광에 해당하는 광량만큼 광손실이 발생한다는 문제점이 있다.

한편, 이와 같은 점을 감안하여 종래에는 도 2에 도시된 바와 같은 편광변환기(20)가 개시된 바 있다.

이 개시된 편광변환기(20)는 실린드리컬렌즈어레이(21)와, 편광빔스프리터 (23)와, 반사부재(25) 및 1/2 파장판(27)을 포함하여 구성된다. 상기 실린드리컬렌즈어레이(21)는 평행하게 조사되며 단면이 사각형상인 입사광을 집속 및 발산시켜 단면의 면적이 작아진 평행광이 되도록 하여 상기 반사부재(25)의 설치공간 확보시 입사광의 손실이 없도록 한다. 상기 편광빔스프리터(23)는 복수개 구비되며, 각각은 상기 실린드리컬렌즈어레이(21)의 광출사면에 대향되게 설치되며 입사광을 편광성분에 따라 제1 및 제2광으로 분기시키고, 소정 편광의 제1광은 투과시키고, 다른 편광의 제2광은 반사시키는 경면(23a)을 가진다. 상기 반사부재(25)는 상기 편광빔스프리터(23)에 대응되는 위치에 복수개 구비되며, 제2광이 상기 제1광과 나란한 방향으로 향하도록 제2광을 반사시킨다. 이 반사부재(25)는 상기 실린드리컬렌즈어레이(21)에 의해 확보된 공간 즉, 상기 편광빔스프리터(23)를 경유하지 않는 광이 입사되지 않는 공간에 배치된다.

상기한 편광변환기(20)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 입사된 무편광(P+S)의 광은 경면(23a)에서 P편광은 투과되고, S편광은 반사한다. 반사된 S편광은 상기 반사부재(25)에서 다시 반사되어, 상기 P편광과 나란한 방향으로 진행한다. 이 S편광은 1/2 파장판(27)을 투과하면서 위상이 1/2파장판 만큼 지연되어 편광방향이 P편광의 광으로 바뀐 채로 출사된다. 이 편광변환기(20)는 조사된 무편광의 광을 일 편광성분의 광으로 변환할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 상기한 바와 같이 구성된 편광변환기(20)는 실린드리컬렌즈 어레이(21), 복수개의 편광빔스프리터(23), 복수개의 반사부재(25) 및, 복수개의 1/2 파장판(27)을 구비하므로, 그 구성이 복잡하다는 단점이 있다. 또한, 편광변환기(20)를 경유하여 진행하는 광이 서로 평행하게 진행하도록 하기 위한, 광학적 정렬이 어렵다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 광손실이 거의 없이 입사광을 소정 편광의 광으로 변환하고, 이 변환된 광이 한 초점을 통해 진행하도록 된 편광변환기 및 이를 광로 상에 배치하여 광 효율을 높일 수 있도록 된 반사형 프로젝트장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광변환기는, 중앙부에 입사광을 통과시키도록 형성된 제1투과공을 갖는 경면을 구비하며, 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 제1광과 제2광으로 분기시키는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터에서 분기된 제2광의 위상을 지연시켜 상기 제1광과 같은 편광성분의 광이 되도록 하고, 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 위상지연장치와; 상기 위상지연장치 및 상기 편광빔스프리터를 경유하여 상기 제1광의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광을 집속반사시킴으로써 상기 투과공을 통과하여 상기 제1광의 진행방향으로 향하도록 하는 집속반사장치와; 동일 방향으로 진행하는 상기 제1 및 제2광이 동일한 초점을 갖도록, 서로 다른 형태로 입사된 상기 제1광과 제2광 각각에 대해 다른 초점을 가지는 이중초점장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광을 생성 투사하는 광원과; 상기 광원에서 조사된 광을 일 편광성분의 광으로 변환하는 편광변환기와; 상기 편광 변환기를 투과한 일 편광의 광을 파장영역에 따라 분기시키는 광분기장치와; 상기 광분기장치에 의해 분기된 광 각각의 진행 경로 상에 배치되어 광의 진행경로를 변환하는 광로변환장치와; 상기 광로변환장치를 경유하는 일 편광성분의 입사광으로부터 화상을 생성하는 화상생성장치와; 상기 화상생성장치에서 생성되고 상기 광로변환장치를 경유하여 입사된 광이 일방향으로 출사되도록 파장에 따라 선택적으로 광을 투과 또는 반사시키는 칼라프리즘과; 상기 칼라프리즘 쪽에서 입사되는 광이 스크린으로 향하도록 확대 투과시키는 투사렌즈유니트를; 포함하는 반사형 프로젝트장치에 있어서, 상기 편광변환기는, 중앙부에 입사광을 통과시키도록 형성된 투과공을 갖는 경면을 구비하여, 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 제1광과 제2광으로 분기시키는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터에서 분기된 제2광의 위상을 지연시켜 상기 제1광과 같은 편광성분의 광이 되도록 하고, 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 위상지연장치와; 상기 위상지연장치 및 상기 편광빔스프리터를 경유하여 상기 제1광의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광을 집속반사시켜 상기 투과공을 통과하여 상기 제1광의 진행방향으로 향하도록 하는 집속반사장치와; 동일 방향으로 진행하는 상기 제1 및 제2광이 동일한 초점을 갖도록, 서로 다른 형태로 입사된 상기 제1광과 제2광 각각에 대해 다른 초점을 가지는 이중초점장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광변환기 및 이를 채용한 반사형 프로젝트장치를 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 편광변환기는 무편광의 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 제1광(I)과 제2광(Ⅱ)으로 분기시키는 편광빔스프리터(30)와, 상기 제2광(Ⅱ)의 위상을 지연시키는 위상지연장치(40)와, 상기 위상지연장치(40) 및 상기 편광빔스프리터(30)를 경유하여 상기 제1광(I)의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광(Ⅱ)을 집속반사시키는 집속반사장치(50)와, 동일 방향으로 진행하는 상기 제1 및 제2광(I)(Ⅱ)이 동일한 초점을 갖도록 하는 이중초점장치(60)를 포함하여 구성된다.

상기 편광빔스프리터(30)는 중앙부에 입사광을 통과시키도록 형성된 제1투과공(33)을 갖는 경면(31)을 구비한다. 이 경면(31)은 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 일 편광성분의 제1광(I)과 다른 편광성분의 제2광(Ⅱ)으로 분기시킨다. 여기서, 반사된 제1광(I)은 상기 이중초점장치(60) 쪽으로 직접 향한다. 상기 편광빔스프리터(30)에 평행광이 입사되는 경우, 상기 경면(31)에서 반사된 제1광(I)은 평행을 유지한 채로 상기 이중초점장치(60) 쪽으로 향하고, 상기 경면(31)을 투과한 제2광(Ⅱ)은 평행을 유지한 채로 상기 위상지연장치(40)로 향한다.

상기 위상지연장치(40)는 입사된 제2광(Ⅱ)의 위상을 지연시켜 상기 제1광(I)과 같은 편광의 광이 되도록 하고, 이를 상기 편광빔스프리터(30) 쪽으로 재반사시킨다. 이 위상지연장치(40)는 입사광의 위상을 지연시키는 1/4 파장판(41)과, 상기 편광빔스프리터(30) 및 1/4 파장판(41)을 투과한 제2광(Ⅱ)을 상기 1/4 파장판(41) 및 편광빔스프리터(30) 쪽으로 재반사시키는 제1반사부재(43)를 포함한다. 여기서, 제1반사부재(43)에서 반사된 제2광(Ⅱ)은 상기 1/4 파장판(41)을 재차 통과함으로써, 위상이 1/2 파장만큼 지연되면서 상기 제1광(I)과 동일 편광의 광이 된다.

이와 같이 편광이 바뀐 채로 상기 편광빔스프리터(30)에 입사된 광은 상기 경면(31)의 이면에서 반사되어 상기 편광빔스프리터(30)에서 반사된 제1광과 반대방향으로 진행한다.

상기 집속반사장치(50)는 도시된 바와 같은 오목반사경(51)으로, 상기 제1광(I)의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광(Ⅱ)을 집속반사시켜 상기 편광빔스프리터(30) 쪽으로 향하도록 한다. 상기 오목반사경(51)에서 반사된 광은 상기 편광빔스프리터(30)의 제1투과공(33)을 투과하여 상기 경면(31)에서 반사되어 진행하는 제1광(I)과 같은 방향으로 진행한다.

상기 이중초점장치(60)는 평행하게 입사된 제1광(I)과 발산 입사되는 제2광(Ⅱ)이 동일 초점을 갖도록 하기 위한 것으로, 집속렌즈(61), 제2 및 제3반사부재(63)(67)를 포함하여 구성된다.

상기 집속렌즈(61)는 상기 경면(31)에서 반사된 제1광(I)과 제1통과공(33)을 투과한 제2광(Ⅱ)을 집속투과시키는 것으로, 입사된 제1광(I)이 집속광이 되도록 하고, 제2광(Ⅱ)이 평행광이 되도록 한다. 이를 위하여, 상기 집속렌즈(61)의 전방 초점거리(ffl)와 후방초점거리(bfl)가 같은 거리를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 집속렌즈(61)의 전방초점은 상기 제1통과공(33)에 위치된다.

상기 제2반사부재(63)는 집속광을 투과시키는 제2투과공(64)과, 평행하게 입사된 광을 발산시키는 볼록반사면(65)을 가진다. 상기 제2투과공(64)은 상기 집속렌즈(61)에 의해 집속된 제1광과, 상기 제3반사부재(67)에서 집속 반사된 제2광이 투과된다.

상기 제3반사부재(67)는 상기 집속렌즈(61) 주변에 배치되며, 상기 볼록반사면(65)에서 반사되어 입사된 제2광이 상기 제2투과공(64)을 향하여 진행하도록 집속반사시키는 오목반사면(68)을 가진다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 편광변환기는 광 손실이 거의 없이 입사된 무편광의 광을 일 편광의 광으로 변환시키고, 이 변환된 광이 일 진행경로로 진행하도록 한다. 또한, 일 진행경로로 진행하는 광이 이중초점장치를 통해 한 점 즉, 집속렌즈의 후방초점을 통과하여 진행하는 광이 되도록 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 편광변환기를 채용한 반사형 프로젝트장치는 광원(110)과, 상기 광원(110)에서 조사된 광을 일 편광성분의 광으로 변환하는 편광변환기(130)와, 입사광을 파장영역에 따라 분기시키는 광분기장치와, 입사광의 진행경로를 변환하는 광로변환장치와, 화상생성장치와, 칼라프리즘 및, 생성된 화상을 확대 투사시키는 투사렌즈유니트를 포함한다.

상기 광원(110)은 광을 생성하는 램프(111)와, 이 램프(111)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(113)을 포함한다. 상기 반사경(113) 은 상기 램프(111)의 위치를 일 초점으로 하고 광이 집속되는 지점을 다른 초점으로 하는 타원경이거나, 상기 램프(111)의 위치를 일 초점으로 하고 이 램프(111)에서 출사되고 상기 반사경(113)에서 반사된 광이 평행광이 되도록 된 포물경일 수 있다.

상기 편광변환기(130)는 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 제1광과 제2광으로 분기시키는 편광빔스프리터(30)와, 상기 제2광의 위상을 지연시키는 위상지연장치(40)와, 상기 위상지연장치(40) 및 상기 편광빔스프리터(30)를 경유하여 상기 제1광의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광을 집속반사시키는 집속반사장치(50)와, 동일 방향으로 진행하는 상기 제1 및 제2광이 동일한 초점을 갖도록 하는 이중초점장치(60)를 포함하여 구성된다. 이 편광변환기(130)의 구성은 도 3을 참조하여 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.

여기서, 상기 광원(110)과 상기 편광변환기(130) 사이의 광로 상에는 상기 광원(110)에서 조사된 광이 균일광이 되도록하는 균일광 조명장치(120)가 구비된 것이 바람직하다. 이 균일광 조명장치(120)의 일 실시예로는 도시된 바와 같은 구성을 갖는 한 쌍의 파리눈렌즈(121)(125)를 포함할 수 있다. 또한, 균일광 조명장치(120)로는 입사광을 난반사시켜 균일광이 되도록 함과 아울러 램프(111)에서 조사된 광의 단면 형상을 원형상에서 사각형상으로 변환하는 직육면체 형상의 글래스로드(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원(110)과 편광변환기(130) 사이의 광로 상에는 상기 광원(110)에서 조사된 광 중 가시광선 파장영역의 광만을 투과시키는 대역필터(127)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 대역필터(127)는 적외선과 자외선 광을 차단한다.

상기 광분기장치는 상기 편광변환기(130)를 경유한 일 편광성분의 입사광을 파장영역에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시킴으로써 칼라별로 광의 진행경로를 변환한다. 즉, 입사된 일 편광의 백색광을 적색, 청색, 녹색의 광으로 분기시킨다.

이를 위하여 상기 광분기장치는 입사광을 파장영역에 따라 분기시키는 제1이색미러(DM1)와, 상기 제1이색미러(DM1)에서 분기된 광을 파장영역에 따라 재차 분기시키는 제2이색미러(DM2)를 포함하여 구성된다.

예컨대, 상기 제1이색미러(DM1)는 유전체 코팅에 의해 제조되며, 상기 편광변환기(130)와 상기 광로변환장치 사이의 광로 상에 배치되어, 입사광(R+G+B) 중 청색광(B)은 반사시키고, 적색 및 녹색광(R+G)은 투과시킨다. 상기 제1이색미러(DM1)를 투과한 광(R+G)은 반사미러(M1)에서 반사되어 경로가 변환되고, 제1이색미러(DM1)에서 반사된 광(B)은 반사미러(M2, M3)에서 반사되어 경로가 변환된다. 상기 제2이색미러(DM2)는 상기 반사미러(M1)에서 반사된 광(R+G)의 경로 상에 배치되어, 입사된 적색광(R)과 녹색광(G)을 분기시킨다. 즉, 적색광(R)은 반사시키고, 녹색광(G)은 투과시킨다.

상기 광로변환장치는 상기 칼라프리즘의 세 입사면 각각에 대향되게 배치되어, 상기 광분기장치(DM1, DM2)에서 분기되어 입사된 일 편광의 광은 투과시키고, 상기 화상생성장치에서 반사되어 다른 편광으로 변환된 광은 반사시키도록 된 제1 내지 제3편광빔스프리터(141, 143, 145)를 포함한다.

상기 화상생성장치는 상기 제1 내지 제3편광빔스프리터(141, 143, 145)를 경유하여 입사된 각각의 광으로부터 화상을 생성하고 이를 반사시키는 제1 내지 제3반사형 액정표시소자(152, 154, 156)를 포함한다. 또한, 화상생성장치는 상기 편광변환기(130)에서 변환된 광에 일부 포함될 수 있는 다른 편광성분의 광을 완전히 차단할 수 있도록, 상기 제1 내지 제3반사형 액정표시소자(152, 154, 156) 각각으로 입사되는 광로 상에 배치된 제1 내지 제3폴라라이저(151, 153, 155)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 내지 제3반사형 액정표시소자(61, 63, 65) 각각은 강유전체 액정표시소자(이하, FLCD ; Ferroelectric Liquid Crystal Display)로 구성된다. 상기 FLCD는 2차원 어레이 구조를 가지며 각각 독립적으로 구동하는 다수의 화소를 가지며, 이 각 화소별로 선택적으로 구동된다. 이에 따라 화상이 형성되는 않는 화소에서 반사된 광은 입사된 광의 편광방향에 대해 다른 방향으로 그 편광방향을 변환한다.

상기 칼라프리즘(160)은 세 입사면과 일 출사면을 가진다. 상기 세 입사면 각각은 상기 제1 내지 제3편광빔스프리터(141, 143, 145) 각각과 대면하며 각 편광빔스프리터를 경유하여 입사되는 광이 상기한 일 출사면을 향하도록 입사광의 진행경로를 변환한다. 이를 위하여, 상기 칼라프리즘(160)은 파장에 따라 선택적으로 광을 투과 또는 반사시키는 경면을 가진다. 상기 경면은 파장영역에 따라 투과 및 반사시키도록 코팅되어 있다.

상기 투사렌즈유니트(170)는 상기 칼라프리즘(160)과 스크린(미도시) 사이에 배치되어, 상기 칼라프리즘(160) 쪽에서 입사되는 광이 상기 스크린으로 향하도록 확대 투사시킨다.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명의 실시예에 따른 편광변환기는 광손실이 거의 없이 입사광을 소정 편광의 광으로 변환하고, 이 변환된 광이 한 초점을 통해 진행하도록 함으로써 광 효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.

또한, 상기한 편광변환기를 광로 상에 채용한 반사형 프로젝트장치는 광원에서 조사된 광을 광손실이 거의 없이 일 편광의 광으로 변환하여 화상형성에 이용함으로써 광효율을 대폭 높일 수 있다.

Claims

중앙부에 입사광을 통과시키도록 형성된 제1투과공을 갖는 경면을 구비하여, 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 제1광과 제2광으로 분기시키는 편광빔스프리터와;

상기 편광빔스프리터에서 분기된 제2광의 위상을 지연시켜 상기 제1광과 같은 편광성분의 광이 되도록 하고, 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 위상지연장치와;

상기 위상지연장치 및 상기 편광빔스프리터를 경유하여 상기 제1광의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광을 집속반사시켜 상기 투과공을 통과하여 상기 제1광의 진행방향으로 향하도록 하는 집속반사장치와,

동일 방향으로 진행하는 상기 제1 및 제2광이 동일한 초점을 갖도록, 서로 다른 형태로 입사된 상기 제1광과 제2광 각각에 대해 다른 초점을 가지는 이중초점장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환기.
제1항에 있어서, 상기 위상지연장치는,

상기 편광빔스프리터에서 분기된 제2광을 상기 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 제1반사부재와, 상기 편광빔스프리터와 상기 제1반사부재 사이의 광로 상에 배치되어 상기 제2광의 위상을 지연시켜 상기 제1광과 같은 편광 성분의 광이 되도록 하는 1/4파장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환기.
제1항에 있어서, 상기 집속반사장치는,

평행하게 입사된 제2광을 집속반사시키도록 된 오목반사경인 것을 특징으로 하는 편광변환기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이중초점장치는,

상기 제1 및 제2광을 집속투과시켜 입사된 제1광이 집속광이 되도록 하고, 제2광이 평행광이 되도록 하는 집속렌즈와;

집속된 상기 제1광을 투과시키는 제2투과공을 가지며, 입사된 제2광을 발산 반사시키는 볼록반사면을 가지는 제2반사부재와;

상기 집속렌즈 주변에 배치되며, 상기 볼록반사면에서 반사되어 입사된 제2광이 상기 제2투과공을 향하여 진행하도록 오목반사면을 갖는 제3반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환기.
광을 생성 투사하는 광원과; 상기 광원에서 조사된 광을 일 편광성분의 광으로 변환하는 편광변환기와; 상기 편광 변환기를 투과한 일 편광의 광을 파장영역에 따라 분기시키는 광분기장치와; 상기 광분기장치에 의해 분기된 광 각각의 진행 경로 상에 배치되어 광의 진행경로를 변환하는 광로변환장치와; 상기 광로변환장치를 경유하는 일 편광성분의 입사광으로부터 화상을 생성하는 화상생성장치와; 상기 화상생성장치에서 생성되고 상기 광로변환장치를 경유하여 입사된 광이 일방향으로 출사되도록 파장에 따라 선택적으로 광을 투과 또는 반사시키는 칼라프리즘과; 상기 칼라프리즘 쪽에서 입사되는 광이 스크린으로 향하도록 확대 투과시키는 투사렌즈유니트를; 포함하는 반사형 프로젝트장치에 있어서,

상기 편광변환기는,

중앙부에 입사광을 통과시키도록 형성된 투과공을 갖는 경면을 구비하여, 입사광을 편광에 따라 투과 또는 반사시켜 제1광과 제2광으로 분기시키는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터에서 분기된 제2광의 위상을 지연시켜 상기 제1광과 같은 편광성분의 광이 되도록 하고, 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 위상지연장치와; 상기 위상지연장치 및 상기 편광빔스프리터를 경유하여 상기 제1광의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 제2광을 집속반사시켜 상기 투과공을 통과하여 상기 제1광의 진행방향으로 향하도록 하는 집속반사장치와; 동일 방향으로 진행하는 상기 제1 및 제2광이 동일한 초점을 갖도록, 서로 다른 형태로 입사된 상기 제1광과 제2광 각각에 대해 다른 초점을 이중초점장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.
제5항에 있어서, 상기 위상지연장치는,

상기 편광빔스프리터에서 분기된 제2광을 상기 편광빔스프리터 쪽으로 재반사시키는 제1반사부재와, 상기 편광빔스프리터와 상기 제1반사부재 사이의 광로 상에 배치되어 상기 제2광의 위상을 지연시켜 상기 제1광과 같은 편광 성분의 광이 되도록 하는 1/4파장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.
제5항에 있어서, 상기 집속반사장치는,

평행하게 입사된 제2광을 집속반사시키도록 된 오목반사경인 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이중초점장치는,

상기 제1 및 제2광을 집속투과시켜 입사된 제1광이 집속광이 되도록 하고, 제2광이 평행광이 되도록 하는 집속렌즈와;

집속된 상기 제1광을 투과시키는 제2투과공을 가지며, 입사된 제2광을 발산 반사시키는 볼록반사면을 가지는 제2반사부재와;

상기 집속렌즈 주변에 배치되며, 상기 볼록반사면에서 반사되어 입사된 제2광이 상기 제2투과공을 향하여 진행하도록 오목반사면을 갖는 제3반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝트장치.