KR100644587B1

KR100644587B1 - 프로젝터용 셔터 자세 조정방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100644587B1
Application number: KR1019990049947A
Authority: KR
Inventors: 문종학
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2006-11-13
Also published as: KR20010046250A

Abstract

그 각각으로 입사되어 투과되는 광의 편광방향이 서로 직각이 되도록 프로젝터의 광경로상에 소정 간격으로 고정된 한 쌍의 편광자 사이에 설치되는 것으로, 구동시 각 편광자 사이를 통과하는 광을 선택적으로 차단 및 편광변환시키는 셔터를 상기 편광자 사이의 장착부에 설치하기 전에 자세조정시키기 위한 프로젝터용 셔터 자세조정장치에 있어서, 베이스와; 각 편광자와 동일한 조건으로 상기 베이스에 소정 간격으로 설치되는 제1 및 제2편광판과; 편광자들 사이에 장착되기 전에 셔터를 움직임 가능하게 지지한 채 상기 편광판들 사이에 가설되며, 셔터의 자세를 조정한 후 상기 장착부에 장착되는 지지조립체와; 지지조립체에서 셔터를 자세조정시킨 후 그 지지조립체에 고정시키기 위한 고정수단; 및 소정 광원으로부터 조사되어 각 편광판 및 셔터를 통과한 광의 휘도를 측정하기 위한 휘도계;를 포함하여, 휘도계에서 측정되는 광의 휘도가 최고와 최저가 되도록 셔터를 자세조정하도록 된 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정장치 및 그 조정방법이 개시된다.

Description

프로젝터용 셔터 자세조정방법 및 그 장치{Shutter posture setting method and setting apparatus for projector}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터용 셔터 자세조정장치에 의해 자세조정된 셔터가 채용된 프로젝터를 나타내 보인 개략적 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터용 셔터 자세조정장치를 나타내 보인 개략적인 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 지지조립체의 분리 사시도.

도 4 및 도 5는 3에 도시된 지지조립체의 결합단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

21,23..제1 및 제2편광자 30..지지조립체

31..셔터 33..홀더

35..지지브라켓 37..나사

41..베이스 43,45..제1 및 제2편광판

47..휘도계 49..측정용 광원

본 발명은 프로젝터용 셔터 자세조정방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로젝터의 광경로 상에 설치된 한 쌍의 편광자 사이에 셔터를 바르게 설치할 수 있는 프로젝터용 셔터 자세조정방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝터는 디스플레이소자에서 생성된 화상을 별도의 광원을 이용하여 스크린에 투영함으로써 화상을 제공하는 장치이다. 이 프로젝터는 디스플레이소자의 형태에 따라 투과형과 반사형으로 구분된다.

LCD 프로젝션 TV와 같은 반사형 프로젝터는 광원과, 이 광원에서 조사된 광이 균일광 및 평행광이 되도록 하는 광학수단과, 편광에 따라 광을 투과 반사시켜 입사광의 진행경로를 변환하는 편광빔스프리터와, 스크린에 투영될 광을 확대 투사시키기 위한 투사렌즈유니트 및 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 일 편광의 입사광으로부터 화상을 생성하여 상기 투사렌즈유니트를 경유할 수 있도록 하는 반사형 디스플레이소자를 구비한다.

상기 반사형 디스플레이소자는 구동에 의해 액정의 온/오프 시간이 빠른 즉 응답속도 특성이 뛰어난 예컨대, 강유전체 액정표시소자(FLCD;Ferroelectric Liquid Crystal Display)로서, 2차원의 어레이 구조의 화소를 가진다. 따라서, 상기 강유전체 액정표시소자는 입력된 영상신호에 대응되도록 각 화소가 개별적으로 구동되어 편광 방향을 변조시킴으로써 소정 화상을 생성한다.

그런데, 상기 강유전체 액정표시소자는 동일한 극성의 전압이 계속 인가되면 소자의 콘트라스트(contrast)비가 저하되는 현상이 나타난다. 이를 방지하기 위해 통상 16.6mm/sec의 소정 광속도 시간의 약 80%의 시간동안 소자에 정상적인 전압을 인가하고, 나머지 20%의 시간동안은 소정 셔터(shutter)를 이용하여 액정표시소자로 향하는 광을 차단시킨 상태에서, 액정표시소자에 반대방향의 전압을 인가하거나 또는 높은 전압을 인가하여 소자의 신뢰성을 확보하였다. 이와 같이 강유전체 액정표시소자의 신뢰성 확보를 위해서 광을 차단하도록 채용되는 셔터는, 광의 편광방향에 대한 설치자세의 정확도에 따라 광의 차단효율이 결정되고, 결국 상기 콘트라스트값에 영향을 주게 된다. 따라서, 상기 셔터의 자세를 정확히 조정하여 설치할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 입사되는 일편광을 편광방향에 따라 차단 및 편광변환시킬 수 있는 셔터를 프로젝터에 장착시키기 전에 미리 자세조정시키도록 된 프로젝터용 셔터 자세조정방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝터용 셔터 자세조정방법은, 구동시 입사되는 광을 선택적으로 차단 및 편광변환시키는 셔터를, 광의 편광방향이 서로 직각이 되도록 프로젝터의 광경로상에 소정 간격으로 고정된 한 쌍의 편광자 사이의 장착부에 설치하기 전에, 자세조정시키는 프로젝터용 셔터 자세조정방법에 있어서, 상기 장착부에 상응하는 가설부가 마련된 베이스를 준비하는 단계와; 상기 베이스에 측정용 제1편광판과 제2편광판 각각을 상기 가설부를 사이에 두고 상기 편광자들과 동일한 조건으로 설치하는 단계와; 상기 장착부에 장착될 지지 조립체에 상기 셔터를 움직임 가능하게 설치하는 단계와; 상기 지지조립체를 상기 가설부에 가설하는 단계와; 소정 광원에서 상기 편광판들 중 어느 하나로 광을 조사하는 단계와; 상기 편광판들 사이로 통과하는 광을 차단 및 편광변환시키도록 상기 셔터를 구동시키면서 자세변경시키는 단계와; 휘도계를 이용하여 상기 편광판들 및 셔터를 통과한 광의 휘도를 측정하는 단계; 및 상기 측정단계에서 측정된 광의 휘도가 최저 및 최고일 때, 상기 셔터를 상기 지지조립체에 대해 고정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 셔터 자세조정장치는, 그 각각으로 입사되어 투과되는 광의 편광방향이 서로 직각이 되도록 프로젝터의 광경로상에 소정 간격으로 고정된 한 쌍의 편광자 사이에 설치되는 것으로, 구동시 상기 각 편광자 사이를 통과하는 광을 선택적으로 차단 및 편광변환시키는 셔터를 상기 편광자 사이의 장착부에 설치하기에 앞서 자세조정시키기 위한 프로젝터용 셔터 자세조정장치에 있어서, 베이스와; 상기 각 편광자와 동일한 조건으로 상기 베이스에 소정 간격으로 설치되는 제1 및 제2편광판과; 상기 편광자들 사이에 장착되기에 앞서 상기 셔터를 움직임 가능하게 지지한 채 상기 편광판들 사이에 가설되며, 상기 셔터의 자세를 조정한 후 상기 장착부에 장착되는 지지조립체와; 상기 지지조립체에서 상기 셔터를 자세조정시킨 후 그 지지조립체에 고정시키기 위한 고정수단; 및 소정 광원으로부터 조사되어 상기 각 편광판 및 상기 셔터를 통과한 광의 휘도를 측정하기 위한 휘도계;를 포함하여, 상기 휘도계에서 측정되는 광의 휘도가 최고와 최저가 되도록 상기 셔터를 자세조정하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터용 셔터 자세조정장치 및 그 방법을 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 셔터 자세조정장치에 의해 셔터(31)를 자세조정된 상태로 지지한 지지조립체(30)가 채용된 프로젝터를 나타내 보인 것으로, 광원(10)에서 조사된 광이 균일광이 되도록 하는 일루미네이션유니트(11)와, 광원(10)에서 조사된 무편광의 광을 일 편광으로 변환시키는 편광변환기(13)와, 입사된 일편광의 백색광을 파장영역에 따라 적색, 청색, 녹색의 광으로 분기시키기 위한 복수의 이색미러(DM1,DM2)와, 분기된 각 광의 진행경로를 변환시키는 복수의 시트형 편광빔스프리터(15)와, 상기 시트형 편광빔스프리터(15)를 경유하는 일편광의 입사광으로부터 화상을 생성하는 복수의 FLCD 패널(17)과, 상기 패널에서 생성된 화상이 일 경로로 투사되도록 하는 칼라프리즘(18)과, 상기 칼라프리즘(18) 쪽에서 입사되는 광을 스크린(미도시)에 확대 투사시키는 투사렌즈유니트(19) 및 그 사이에 상기 지지조립체(30)가 채용되도록 광경로상에 소정 간격으로 설치되는 제1 및 제2편광자(21)(23)를 구비한다.

여기서, 상기 편광자들(21)(23)은 그 각각으로 입사되어 투과되는 광의 편광방향이 서로 직각이 되도록 프로젝터의 조립시 세팅된다. 그리고, 본 발명에 따른 셔터 자세조정장치는, 편광자들(21)(23) 사이에 설치될 셔터(31)를 채용하기에 앞서, 그 셔터(31)가 상기 편광자들(21)(23) 사이를 통과하는 광을 정상적으로 차단 및 편광변환시킬 수 있도록 미리 자세조정시키기 위한 것이다.

이러한 셔터 자세조정장치는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(41) 와, 이 베이스(41)에 소정 간격으로 설치되는 제1 및 제2편광판(43)(45)과, 상기 지지조립체(30)와, 상기 지지조립체(30)에 셔터(31)를 고정시키기 위한 고정수단 및 휘도계(47)를 구비한다.

상기 베이스(41)에는 상기 편광판(43)(45) 각각이 상기 편광자들(21)(23)과 동일한 조건으로 소정 간격으로 설치된다. 즉, 상기 편광판(43)(45)들의 편광방향이 서로 직각이 되도록 베이스(41)에 고정된다. 또한, 상기 베이스(41)에는 상기 지지조립체(30)가 가설될 가설부(41a)가 마련된다. 이 가설부(41a)는 지지조립체(30)가 상기 프로젝터에 채용시 편광자들(21)(23) 사이에 설치되는 위치에 상응하도록 편광판들(43)(45) 사이의 소정위치에 마련된다.

상기 지지조립체(30)는 셔터(31)의 양면이 노출되도록 지지하는 홀더(33)와, 상기 홀더(33)를 움직임 가능하게 수용하는 수용부(35a)를 가지는 지지브라켓(35)을 갖는다. 상기 홀더(33)에는 셔터(31)의 테두리가 끼워져서 결합되고, 본딩에 의해 고정된다. 또한, 상기 홀더(33)에는 복수의 장공(33a)이 형성된다.

상기 지지브라켓(35)은 실제로는 프로젝터의 편광자들(21)(23) 사이의 소정 장착부(미도시)에 장착되며, 셔터(31)의 자세조정시에는 상기 가설부(41a)에 가설된다. 이 지지브라켓(35)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 장공(33a)에 대응되는 체결공들(35b)이 형성된다. 따라서, 상기 홀더(33)는 장공(33a)과 체결공(35b)이 마주하도록 수용부(35a)에 수용된다. 수용된 상태에서 홀더(33)의 움직임을 가이드하기 위한 수단으로, 장공(33a)을 통과하여 체결공(35b)에는 나사(37)가 체결된다. 이 나사(37)는 체결공(35b)에 완전히 체결되기 전까지는 장공(33a)을 따라 상대적으로 가이드되는 가이드핀의 기능을 하며, 완전히 체결시에는 홀더(33)를 지지브라켓(35)에 고정시키는 고정수단의 역할을 한다. 또한, 상기 고정수단의 다른 대안으로서 홀더(33)를 접착제로 접착시켜 고정시킬 수도 있다. 또한, 상기 장공(33a)과 체결공(35b)의 위치가 서로 바뀌어도 무방하다.

한편, 상기 휘도계(47)는 셔터(31)의 자세조정시 각 편광판(43)(45) 및 셔터(31)를 통과한 광의 휘도를 측정하기 위한 것으로, 제2편광판(45)의 후방에 설치된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 셔터 자세조정장치를 이용한 자세조정방법을 설명하기로 한다.

먼저, 상기 가설부(41a)가 형성된 베이스(41)를 마련한다. 그리고, 가설부(41a)를 사이에 두고, 편광판들(43)(45)을 상기 편광자들(21)(23)과 동일한 조건으로 베이스(41)에 고정시킨다. 이어서, 상기 홀더(33)와 지지브라켓(35)을 각각 준비하고, 준비된 홀더(33)에 셔터(31)를 부착시킨 후 그 홀더(33)를 지지브라켓(35)의 수용부(35a)에 집어넣는다. 그리고 나서, 도 4에 도시된 바와 같이, 나사(37)를 장공(33a)을 통해 체결공(35b)에 가결합시킨다. 이와 같이 조립된 지지조립체(30)를 가설부(41a)에 가설한 다음에 셔터(31)의 자세를 조정하게 되는데, 이를 위해서는 우선 셔터(31)에 전력을 공급하여 구동시킨 상태로 소정 측정용 광원(49)으로부터 제1편광판(43)으로 광을 조사한다. 그러면, 조사된 광은 도 2에 도시된 바와 같이 제1편광판(43)에서 A방향의 일 편광만이 통과되어 셔터(31)로 입사된다. 셔터(31)에서는 입사된 A방향의 편광을 구동신호에 따라 차단하거나, A방향 과 직교하는 제2편광판(47)의 편광방향인 B방향으로 변환시키게 된다. 따라서, 나사(37)와 장공(33a)이 상대적으로 가이드되도록 홀더(33)를 조금씩 움직이면서 제2편광판(47)의 후방에서 휘도계(47)를 이용하여 휘도를 측정하면, 홀더(33)의 자세에 따라 측정되는 휘도가 다르게 나타난다. 따라서, 휘도의 높고 낮음의 차이가 가장 클 때의 홀더(33)의 자세를 찾으면, 셔터(31)가 두 편광판(43)(45) 사이에서 광을 최상의 상태로 차단 및 편광변환시킬 수 있는 상태가 된다. 그러므로 이와 같은 방법으로 홀더(33)의 자세를 조정한 후에, 도 5에 도시된 바와 같이 나사(37)를 조여서 홀더(33)를 지지브라켓(35)에 고정시키면, 셔터(31)의 자세조정작업이 끝난다. 이어서, 지지조립체(30)를 베이스(41)에서 분리하여 실제 프로젝터의 편광자들(21)(23) 사이에 마련된 장착부에 장착시킨다. 그러면, 지지조립체(30)는 베이스(41)에 가설되었을 때와 동일한 조건으로 편광자들(21)(23) 사이에 놓이게 되므로, 광을 정상적으로 차단 및 편광변환시키는 동일한 효과를 기대할 수 있다. 즉, 셔터(31)는 구동시 프로젝터의 광원(10)에서 조사되어 편광자들(21)(23) 사이를 통과하는 광을 선택적으로 차단 및 편광변환시킬 수 있게 된다. 따라서, 상기 FLCD 패널(17)의 콘트라스트비를 향상시키기 위해, 16.6mm/sec의 소정 광속도의 20% 시간동안 상기 패널(17)에 정상시의 반대방향으로 전압을 인가하거나 높은 전압을 인가할 때, 셔터(31)는 패널(17)로 입사되는 광을 거의 완전하게 차단할 수 있게 된다. 패널(17)로 입사되는 광을 어느 정도 효과적으로 차단하느냐에 다라 패널(17)의 신뢰성에 큰 영향을 주게 되므로, 본 발명과 같은 방법으로 셔터(31)의 자세를 조정한 상태로 채용하게 되면, 패널(17)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된 다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 프로젝터용 셔터 자세조정방법 및 그 장치에 따르면, 셔터를 프로젝터에 장착하기 전에 미리 자세를 조정한 상태로 지지조립체에 고정시킨 후에 프로젝터에 장착시킴으로써, 장착오차를 줄이 수 있다. 따라서, 자세조정되어 설치된 셔터는 프로젝터의 FLCD 패널로 입사되는 광을 효과적으로 차단시키는 것이 가능하게 되어, 패널의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

그 각각으로 입사되어 투과되는 광의 편광방향이 서로 직각이 되도록 프로젝터의 광경로상에 소정 간격으로 고정된 한 쌍의 편광자 사이에 설치되는 것으로, 구동시 상기 각 편광자 사이를 통과하는 광을 선택적으로 차단 및 편광변환시키는 셔터를 상기 편광자 사이의 장착부에 설치하기 전에 자세조정시키기 위한 프로젝터용 셔터 자세조정장치에 있어서,

베이스와;

상기 각 편광자와 동일한 조건으로 상기 베이스에 소정 간격으로 설치되는 제1 및 제2편광판과;

상기 편광자들 사이에 장착되기 전에 상기 셔터를 움직임 가능하게 지지한 채 상기 편광판들 사이에 가설되며, 상기 셔터의 자세를 조정한 후 상기 장착부에 장착되는 지지조립체와;

상기 지지조립체에서 상기 셔터를 자세조정시킨 후 그 지지조립체에 고정시키기 위한 고정수단; 및

소정 광원으로부터 조사되어 상기 각 편광판 및 상기 셔터를 통과한 광의 휘도를 측정하기 위한 휘도계;를 포함하여,

상기 휘도계에서 측정되는 광의 휘도가 최고와 최저가 되도록 상기 셔터를 자세조정하도록 된 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정장치.
제1항에 있어서, 상기 지지조립체는,

상기 셔터의 양측이 노출되도록 지지하는 홀더; 및

상기 홀더를 움직임 가능하게 수용하며 양면이 개방된 수용부를 가지며, 상기 장착부에 장착되는 지지브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정장치.
제2항에 있어서,

상기 셔터의 자세조정시 움직임을 가이드하기 위한 가이드수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정장치.
제3항에 있어서, 상기 가이드수단은,

상기 지지브라켓 및/또는 상기 홀더에 설치되는 하나이상의 가이드핀과;

상기 가이드핀에 대응되도록 상기 지지브라켓 및/또는 상기 홀더에 형성된 장공;을 포함하여,

상기 가이드핀이 상기 장공을 따라 상대적으로 가이드되면서 상기 홀더의 움직임이 가이드되도록 된 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정장치.
구동시 입사되는 광을 선택적으로 차단 및 편광변환시키는 셔터를, 광의 편광방향이 서로 직각이 되도록 프로젝터의 광경로상에 소정 간격으로 고정된 한 쌍의 편광자 사이의 장착부에 설치하기 전에, 자세조정시키는 프로젝터용 셔터 자세조정방법에 있어서,

상기 장착부에 상응하는 가설부가 마련된 베이스를 준비하는 단계와;

상기 베이스에 측정용 제1편광판과 제2편광판 각각을 상기 가설부를 사이에 두고 상기 편광자들과 동일한 조건으로 설치하는 단계와;

상기 장착부에 장착될 지지조립체에 상기 셔터를 움직임 가능하게 설치하는 단계와;

상기 지지조립체를 상기 가설부에 가설하는 단계와;

소정 광원에서 상기 편광판들 중 어느 하나로 광을 조사하는 단계와;

상기 편광판들 사이로 통과하는 광을 차단 및 편광변환시키도록 상기 셔터를 구동시키면서 자세변경시키는 단계와;

휘도계를 이용하여 상기 편광판들 및 셔터를 통과한 광의 휘도를 측정하는 단계; 및

상기 측정단계에서 측정된 광의 휘도가 최저 및 최고일 때, 상기 셔터를 상기 지지조립체에 대해 고정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정방법.
제5항에 있어서, 상기 셔터를 설치하는 단계는,

양면이 개방된 수용부를 가지며, 상기 장착부에 장착될 지지브라켓을 준비하는 단계;

상기 셔터의 양면이 노출되게 지지하기 위한 홀더를 준비하는 단계;

상기 셔터를 상기 홀더에 고정시키는 단계;

상기 홀더를 상기 수용부에 움직임 가능하게 수용시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정방법.
제6항에 있어서, 상기 셔터의 자세 변경단계는,

상기 지지브라켓 및/또는 상기 홀더에 적어도 하나의 가이드핀을 설치하는 단계;

상기 가이드핀에 대응되도록 상기 지지브라켓 및/또는 상기 홀더에 장공을 형성하는 단계;

상기 가이드핀이 상기 장공을 따라 상대적으로 이동되도록 상기 홀더를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 셔터 자세조정방법.