KR100677964B1 - Lcos panel assembly of projection system and image matching method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 사상에 따른 프로젝션 시스템의 사시도.1 is a perspective view of a projection system in accordance with the teachings of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템 디스플레이의 분해 사시도. 2 is an exploded perspective view of a projection system display according to the present invention.
도 3은 본 발명의 프로젝션 시스템의 광학엔진의 사시도.3 is a perspective view of an optical engine of the projection system of the present invention.
도 4는 광학엔진의 커버가 제거된 상태로 도시되는 광학엔진의 사시도.4 is a perspective view of the optical engine shown with the cover of the optical engine removed;
도 5는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템에서 합성계의 사시도.5 is a perspective view of a synthesis system in a projection system according to the present invention.
도 6은 합성계의 구조 및 동작을 설명하는 도면.6 is a diagram illustrating the structure and operation of a synthesis system.
도 7은 본 발명에 따른 엘코스 패널 어셈블리의 사시도.7 is a perspective view of an elcos panel assembly according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 엘코스 패널 어셈블리의 분해 사시도.8 is an exploded perspective view of an elcos panel assembly according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 프로젝션 시스템 2 : 스크린 3 : 전면 패널1: projection system 2: screen 3: front panel
4 : 백커버 5 : 반사미러 6 : 분리판4
151 : 1/4 파장판 152 : 제 1 실러 153 : 1/4 파장판 홀더151 1/4
154 : 패널 지지부 157 : 제 2 실러 175 : 엘코스 패널154: panel support 157: second sealer 175: elcos panel
본 발명은 프로젝션 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 엘코스 패널에 의해서 화상이 형성되는 반사형 프로젝션 시스템에서, 엘코스 패널과 1/4 파장판의 정합 조정이 편리하고 신뢰성있게 수행되는 프로젝션 시스템의 엘코스 패널 어셈블리 및 엘코스 패널 어셈블리의 화면정합방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection system, and in particular, in a reflective projection system in which an image is formed by an Elcos panel, an EL system of a projection system in which registration adjustment of an Elcos panel and a quarter wave plate is conveniently and reliably performed. It relates to a screen registration method of the coarse panel assembly and the Elcos panel assembly.
상기 반사형 액정 디스플레이의 한 종류인 엘코스(LCOS: Liquid Crystal On Silicon, 이하 편의상 '엘코스'라 한다)는, 통상의 액정 디스플레이와 달리 반도체 기판 위에 액정 셀을 형성한 것으로서, 각 화소의 구성 요소와 스위칭 회로를 고집적으로 배치하여 대략 1인치 정도의 소형 크기로 엑스지에이(XGA)급 이상의 고해상도를 실현할 수 있다.Elcos (LCOS: Liquid Crystal On Silicon, hereinafter referred to as 'Elcos' for convenience) is a type of the reflective liquid crystal display, which is a liquid crystal cell formed on a semiconductor substrate, unlike a conventional liquid crystal display, each pixel configuration By integrating the elements and the switching circuits in high density, XGA-level high resolution can be realized in a small size of about 1 inch.
이러한 이유로 엘코스 패널은 프로젝션 시스템의 디스플레이 장치로 주목을 받고 있으며, 상기 엘코스 패널과 이를 이용한 프로젝션 디스플레이 시스템의 기술 개발 및 상품화가 활발하게 진행되고 있다.For this reason, the Elcos panel is attracting attention as a display device of the projection system, and the technology development and commercialization of the Elcos panel and the projection display system using the same are actively progressing.
상기 엘코스 프로젝션 시스템에 의해서 풀-칼라 화면이 구현되는 방식은 백색광을 R(적), G(녹), B(청) 광으로 변환하고, R, G, B 광에 대응하는 3개의 엘코스 패널을 구비하여 각각의 엘코스 패널이 구현한 R, G, B 영상을 칼라영상으로 합성하여 스크린에 투사하는 3-패널 방식으로 사용되고 있다. The full-color display is implemented by the Elcos projection system in which three Elcoses convert white light into R (red), G (green), and B (blue) light and correspond to R, G, and B light. The panel is used in a three-panel manner in which R, G, and B images implemented by each Elcos panel are synthesized as color images and projected onto a screen.
이와 같은 일반적인 엘코스 프로젝션 시스템은 광이 투사되는 조명계와, 상기 광이 투사된 뒤에 상기 엘코스 패널에 맺히는 RGB 각각의 상을 이미지로 합성하는 합성계와, 상기 합성계에서 합성된 광을 투사하는 투사렌즈와, 상기 투사렌즈에 서 투사된 광이 이미지로 맺히는 스크린이 포함된다. Such a general Elcos projection system includes a lighting system in which light is projected, a synthesis system for synthesizing each image of RGB formed on the Elcos panel after the light is projected, and a projection lens for projecting the light synthesized in the synthesis system. And a screen on which light projected from the projection lens is formed into an image.
또한, 상기 합성계에는 3개의 엘코스 패널이 별도로 고정되고, 상기 엘코스 패널에는 백색광에서 분리되는 적, 녹, 청 삼색의 광이 각각 입사된 뒤에 반사되고, 반사된 광은 서로 합성된다. 그리고, 상기 엘코스 패널의 인접위치에는 1/4 파장판이 배치되어 영상의 콘트라스트가 향상되도록 한다. 상기 1/4 파장판은 선편광을 원편광으로 변화시키는 작용을 수행한다.In addition, three Elcos panels are separately fixed to the synthesis system, and red, green, and blue colors separated from white light are respectively incident on the Elcos panel and then reflected, and the reflected lights are synthesized with each other. In addition, a quarter wave plate is disposed at an adjacent position of the Elcos panel to improve the contrast of the image. The quarter wave plate serves to change linearly polarized light into circularly polarized light.
한편, 상기 1/4 파장판과 상기 엘코스 패널의 정합이 완벽하지 않는 경우에는 화상의 콘트라스트가 저하되고, 화상의 색상이 부정확하게 표현되는 문제가 있기 때문에, 프로젝션 시스템이 제작된 뒤에 실제로 맺히는 화상을 보면서 1/4 파장판과 엘코스 패널의 정합을 다시 한번 맞추도록 하는 것이 일반적이다. On the other hand, when the matching between the quarter wave plate and the elcos panel is not perfect, there is a problem that the contrast of the image is lowered and the color of the image is incorrectly expressed. Therefore, the image actually formed after the projection system is manufactured. It is common to see the matching of the quarter wave plate and the Elcos panel again.
그러나, 프로젝션 시스템의 제작이 완료되었을 때에는, 1/4 파장판의 조정이 용이하지 아니하기 때문에, 제작상의 어려움을 초래하는 문제점이 있다. However, when the production of the projection system is completed, since the adjustment of the quarter wave plate is not easy, there is a problem that causes difficulty in production.
또한, 상기 1/4 파장판이 가동형으로 제작되는 경우에는 1/4 파장판과 엘코스 패널의 사이 간격부를 통하여 외부의 이물이 유입될 수 있는데, 만약 이물이 상기 1/4 파장판에 묻게 되면, 이물이 묻은 곳을 투과하는 빛은 차단되기 때문에 원하는 화상이 형성되지 않는 문제점이 있다. 예를 들면, 적색 엘코스 패널에 이물이 묻으면 적색의 빛이 엘코스 패널에서 반사되지 않기 때문에, 이상적으로 백색으로 맺혀야 되는 화소는 적색이 빠진 상태로서 녹색과 청색의 합인 시안(cyan) 색으로 표시되는 것이다. In addition, when the quarter wave plate is manufactured to be movable, external foreign matter may flow through the gap portion between the quarter wave plate and the elcos panel. If the foreign matter is buried in the quarter wave plate, However, since the light passing through the foreign matter is blocked, the desired image is not formed. For example, if a foreign material gets on the red Elcos panel, the red light is not reflected from the Elcos panel. Therefore, the pixel that should ideally be white is a red color, a cyan color that is the sum of green and blue. Is indicated by.
본 발명은 상기되는 문제점을 개선하기 위하여 제안되는 것으로서, 엘코스 패널과 1/4 파장판의 정합을 손쉽게 맞출 수 있는 프로젝션 시스템의 엘코스 패널 어셈블리와 그 엘코스 패널의 화면정합방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. The present invention is proposed to solve the above problems, and proposes an elcos panel assembly of a projection system and a screen matching method of the elcos panel that can easily match the elcos panel and the quarter wave plate. The purpose.
또한, 엘코스 패널과 1/4 파장판의 내부에 이물이 유입되는 것을 원천적으로 방지하여 화상의 품질이 한층 더 향상되는 프로젝션 시스템의 엘코스 패널 어셈블리와 엘코스 패널의 화면정합방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. In addition, we propose a screen matching method of the Elcos panel assembly and the Elcos panel of the projection system in which the quality of the image is further improved by preventing the inflow of foreign substances into the interior of the Elcos panel and the quarter wave plate. The purpose.
또한, 세개의 엘코스 패널 간의 정합조정이 완료된 이후에도 엘코스 패널과 1/4 파장판의 정합조정이 수행될 수 있는 프로젝션 시스템의 엘코스 패널 어셈블리와 엘코스 패널의 화면정합방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to propose an elcos panel assembly and an elcos panel screen matching method of the projection system in which the elcos panel and the quarter wave plate can be adjusted even after the registration adjustment between the three elcos panels is completed. It is done.
상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 엘코스 패널 어셈블리는 엘코스 패널; 상기 엘코스 패널을 전방에서 지지하고 쿼드에 체결되는 패널 지지부; 상기 엘코스 패널의 전방에 형성되어 입사되는 광을 편광시키는 1/4파장판; 상기 패널 지지부에 대하여 회전이 가능한 상태에서 지지되고 상기 1/4파장판이 고정되는 1/4 파장판 홀더; 및 상기 1/4 파장판 홀더와 상기 패널 지지부의 접면에 주입되는 접착제가 포함된다.Elcos panel assembly of the projection system according to the present invention for achieving the above object is an Elcos panel; A panel support part supporting the elcos panel from the front and fastened to the quad; A quarter-wave plate formed in front of the elcos panel to polarize incident light; A quarter wave plate holder supported in a state rotatable with respect to the panel support and fixed with the quarter wave plate; And an adhesive injected into a contact surface of the quarter wave plate holder and the panel support.
다른 측면에 따른 본 발명의 엘코스 패널 어셈블리의 화면정합방법은 1/4 파장판이 지지되는 1/4파장판 홀더가, 엘코스 패널을 지지하는 패널 지지부에 대하여 회전가능하게 지지되는 단일체의 엘코스 패널 어셈블리가 제작되는 단계; 복수개의 상기 엘코스 패널 어셈블리가 결합되어 합성계가 제조되는 단계; 상기 엘코스 패널 어셈블리들 간의 화면정합이 수행되는 단계; 및 상기 1/4 파장판과 상기 엘코스 패널 간의 정합이 수행된 뒤에, 접착제가 경화되어 상기 1/4 파장판 홀더와 상기 엘코스 패널 어셈블리가 접착되는 단계가 수행된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for screen matching of an elcos panel assembly in which a one-wavelength plate holder on which a quarter wave plate is supported is rotatably supported relative to a panel support portion supporting an elcos panel. Manufacturing a panel assembly; Combining a plurality of Elcos panel assemblies to produce a synthetic system; Performing screen registration between the elcos panel assemblies; And after the matching between the quarter wave plate and the elcos panel is performed, an adhesive is cured to bond the quarter wave plate holder and the elcos panel assembly together.
제안되는 바와 같은 본 발명에 의해서 프로젝션 시스템의 화면 정합과 콘트라스트 비의 최적화가 편리하게 수행될 수 있는 장점이 있다. 또한, 엘코스 패널과 1/4 파장판으로의 이물유입이 방지될 수 있기 때문에 화상의 열화가 방지되는 장점이 있다. According to the present invention as proposed, there is an advantage that the screen matching of the projection system and the optimization of the contrast ratio can be conveniently performed. In addition, foreign matters to the Elcos panel and the quarter wave plate can be prevented, so there is an advantage that the deterioration of the image is prevented.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 사상에 따른 프로젝션 시스템 및 프로젝션 시스템의 엘코스 패널 어셈블리를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the ELCO panel assembly of the projection system and the projection system according to the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 프로젝션 시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템 디스플레이의 분해 사시도이다. 1 is a perspective view of a projection system according to the spirit of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a projection system display according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템(1)에는 화상이 맺히는 스크린(2)과, 상기 스크린(2)의 하방에 배치되는 전면 패널(3)과, 스크린의 후방에 놓이는 백커버(4)가 포함된다.1 and 2, the projection system 1 according to the present invention includes a
또한, 상기 스크린(2)과 백커버(4)의 사이에 제공되는 공간에는 광의 투사공간과 광학엔진(도 3의 10참조)의 수용공간을 구획하는 분리판(6)이 제공된다. 그리고, 상기 백커버(4)의 내면에는 반사미러(5)가 안착되어 상기 광학엔진(10)에서 투사되는 광은 반사미러(5)에 의해서 반사된 뒤에 스크린(2)에 화상으로 맺히게 된다.In addition, a space provided between the
또한, 상기 분리판(6)에는 상기 광의 투사공간과 광학엔진의 수용공간을 상 호 연통시키는 분리판측 개구부(8)가 형성되고, 상기 분리판측 개구부(8)는 광학엔진(10)의 내부로 공기가 유입되는 통로인 공기 유입구(7)와 정렬되어 상기 광의 투사공간의 내부 공기가 광학엔진(10)으로 유입되도록 한다. 상기 공기 유입구(7)를 통하여 유입되는 공기는 광학엔진(10)의 냉각을 위한 공기로 사용된다. In addition, the
도 2에서 미설명된 도면번호 400은 광학엔진(10)에서 광이 출사되는 투사렌즈로서, 상기 투사렌즈(400)에서 출사된 광은 반사미러(5)를 향하여 출사된 뒤에 반사되어 스크린(2)에 화상을 형성하게 된다. In FIG. 2,
도 3은 본 발명의 프로젝션 시스템의 광학엔진의 사시도이고 도 4는 광학엔진의 커버가 제거된 상태로 도시되는 광학엔진의 사시도로서,도 3 및 도 4를 참조하여 상기 광학엔진의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. Figure 3 is a perspective view of the optical engine of the projection system of the present invention and Figure 4 is a perspective view of the optical engine shown with the cover of the optical engine removed, with reference to Figures 3 and 4 the configuration and operation of the optical engine It demonstrates in detail.
상기 광학엔진(10)은 광학엔진(10)의 하부면을 이루는 엔진 베이스(12)와, 상기 엔진 베이스(12)의 상면에 놓이는 다수의 부품이 포함된다. 상세하게는, 광을 조사하고 굴절시키는 조명계(200)와, 상기 조명계(200)에 의해서 비춰진 광에 의해서 이미지 신호가 포함되는 적녹청 삼색의 이미지가 합성되는 합성계(100)와, 상기 합성계(100)에서 합성된 광이 출사되는 투사렌즈(400)가 포함된다. The
또한, 화상의 형성과 직접 관련은 없으나 전원이 안정적으로 공급되도록 하기 위한 전원공급기(350)와, 광학엔진(10)에서 발생되는 열이 냉각되도록 하기 위한 팬(301)(303)이 더 포함된다. 상기 전원공급기(350)에는 적어도 전자식 안정기가 형성되어 램프(201)에 안정적인 전원이 공급되도록 하고, 상기 팬(301)(303)은 광학엔진(10)이 적절히 냉각되도록 하는 공기의 강제 유동을 이끌어낸다.In addition,
상기되는 구성의 각 부분을 그 부분별로 상세하게 설명한다. Each part of the above-described configuration will be described in detail for each part.
먼저, 상기 조명계(200)는 광원으로 동작되는 램프(201)과, 상기 램프(201)에서 출사되는 조명광의 균일성(uniformity)을 향상시키는 제 1 FEL(Fly Eye Lense)(231) 및 제 2 FEL(232)와, 상기 제 2 FEL(232)의 후방에 배치되는 PBS(Polarizing Beam Splitter, 편광 빔 스플리터)(233)와, 상기 FEL(231)(232)의 각 셀(cell)을 통과한 광이 엘코스 패널의 정위치에 정확하게 투사되도록 하는 복수개의 렌즈(234)(235)(236)과, 광원의 진행방향이 꺾여져서 상기 합성계(100)로 향하도록 하는 폴딩미러(folding mirror)(237)가 포함된다. First, the
상세하게, 상기 PBS(233)는 조명광중에서 P파의 광을 포함하는 모든 광이 S파로 변환되도록 하는 기구로서 복수개의 1/2 파장판이 사용되고, 상기 FEL(231)(232)는 이러한 PBS(233)의 정위치에 광이 입사되도록 한다. 상기 조명광에는 광의 진행방향과 수직되는 방향으로서, Y축 파장인 P파와 X축 파장인 S파가 포함되지만, 상기 합성계(100)로 입사되는 P파의 광은 상기 PBS(233)에 의해서 S파로 변환되어 상기 합성계(100)로는 모든 광이 S파의 상태로 입사된다. 그러므로, 합성계에서 제거되는 P파 광이 다시금 이용되기 때문에 광의 이용효율이 개선되는 장점을 얻을 수 있다.In detail, the
상세하게, 상기 폴딩미러(237)는 조명광의 진행방향이 90도 꺾여져서 합성계(100)를 향하여 광이 입사되도록 하는 기구이고, 진행방향이 정확하게 조절되도록 하기 위하여 좌우/상하/전후방향의 경사각도가 조절되는 소정의 기구가 제공되는 것이 바람직하다.In detail, the
또한, 상기 조명계(200)의 각 부품은 상기 엔진 베이스(12)에 고정되는 조명계 하우징(220)에 안착되고, 상기 조명계 하우징(220)의 내부에 각 부품이 놓인 뒤에는 커버(210)가 덮혀져서 내부의 부품이 외부의 충격에서 보호되고, 조명계(200) 내부로의 이물 유입이 방지되도록 한다. 그리고, 상기 커버(210)의 소정 위치에는 통공(211)이 형성되는데, 상기 통공(211)에는 조명계(200)를 이루는 각 부품 및 조명계(200)의 내부 공간에서 발생되는 열기가 자연대류 현상에 의해서 외부로 배출되도록 한다. 도면에는 비록 하나의 통공(211)이 형성되지만 필요에 따라서 다수개가 형성되도록 할 수도 있다. 바람직하게는, 적어도 상기 PBS(233)의 인근 상방에 상기 통공(211)이 형성되어 PBS(233)에서 발생되는 고열이 자연대류에 의해서 상승되어 외부로 배출될 수 있도록 한다.In addition, each component of the
상기 합성계(100)로는 S파의 광이 입사된 뒤에 파장별로 분리되어 각각의 엘코스 패널로 입사되고, 상기 엘코스 패널에서 반사되어 이미지 신호가 포함된 상태에서 합성된 뒤에 상기 투사렌즈(400)를 통하여 출사된다. 상기 합성계(100)의 상세한 구성은 뒤에서 상세하게 설명된다.After the S-wave light is incident on the
상기 광학엔진(10)이 냉각되는 광학엔진의 냉각 시스템을 상세하게 설명한다. The cooling system of the optical engine in which the
상기 광학엔진(10)에는 공기가 강제로 유동되도록 하기 위한 두개의 팬(301)(303)과, 상기 팬(301)(303)에 의한 공기의 유동을 안내하기 위한 다수의 가이드 구조가 형성되는데, 공기의 유동순서를 기준으로 광학엔진의 냉각 시스템을 설명한다.The
먼저, 상기 공기 유입구(7)를 통하여 스크린(2)과 백 커버(4)의 사이 공간, 다시 말하면, 광의 투사공간에 수용되는 차가운 공기가 광학엔진(10)측으로 유입된다. 상기 공기 유입구(7)는 상기 합성계(100)의 측벽에 고정되는 냉기 유입 가이드(11)에 형성된다. 상기 냉기 유입 가이드(11)는 상기 공기 유입구(7)를 통하여 상방을 통하여 공기가 유입된 뒤에 그 진행방향이 합성계(100)측, 다시 말하면 측방향으로 꺾여서 합성계(100)의 측방으로 유입된다. 상기 합성계(100)로 유입된 공기는 합성계(100) 내부의 열기를 식힌 뒤에 상기 제 1 팬(301)으로 유입된다. First, the cool air accommodated in the space between the
상기 제 1 팬(301)의 인접 외측에는, 상기 합성계(100)의 내부로 유입된 공기가 원활이 유출되도록 하기 위하여, 흡입 가이드(302)가 둘러져 있다. 그리고, 상기 제 1 팬(301)에서 토출된 공기는 상기 전원 공급기(350)로 토출되어 전원 공급기(350)에서 발생된 열기가 냉각되도록 한다. The
설명되는 바와 같은 구조로부터 알 수 있듯이, 상기 제 1 팬(301)에 의한 냉각 시스템은, 상기 제 1 팬(301)에서 제공되는 음압이 합성계(100)와 냉기 유입 가이드(11)로 전달되도록 하여, 상기 광 투사공간의 공기가 분리판측 개구부(8) 및 공기 유입구(7)를 통하여 흡입되도록 하는 구조로 이루어져 있다. As can be seen from the structure as described, the cooling system by the
또한, 상기 램프(201)가 냉각되기 위하여 램프(201)의 측방에는 제 2 팬(303)에 형성된다. 상기 제 2 팬(303)은 전원공급기(350)의 인근 공기-이 공기에는 상기 제 1 팬(301)에서 토출되는 공기가 포함된다.-가 램프(201)측으로 유입된 뒤에 프로젝션 시스템(1)의 후방으로 배출되도록 한다. In addition, the
상기되는 구조에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 팬(301) 및 제 2 팬(303)은 열 원이 놓이는 곳의 인접 위치에 안착되어 흡인력을 제공하여, 차가운 공기가 열원을 통과한 뒤에 열기를 흡수하고 팬(301)(303)으로 흡입된 뒤에 배출되도록 하는 구조로 이루어져 있다. As can be seen from the above-described structure, the
도 5는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템에서 합성계의 사시도이고, 도 6은 합성계의 구조 및 동작을 설명하는 도면으로서, 동 도면을 참조하여 상기 합성계(100)의 구조 및 동작을 상세하게 설명한다. 5 is a perspective view of a synthesis system in the projection system according to the present invention, and FIG. 6 is a view illustrating the structure and operation of the synthesis system, and the structure and operation of the
도 5를 참조하면, 상기 합성계(100)는 S파 광이 분리 및 합성되어 화상을 형성하는 부분으로서, 복수개의 쿼드(Quad)와, 엘코스 패널 어셈블리가 제공된다. Referring to FIG. 5, the
상세하게, 상기 합성계(100)는 세개의 쿼드(121)(122)(123)와, 상기 쿼드를 지지하는 쿼드 하우징(110)과, S파 광에서 불필요한 노란색 광을 제거하는 싱글 노치 필터(single notch filter)(131)와, 청색광은 투과시키고 녹색광과 적색광은 반사시키는 다이크로익 미러(dichroic mirror)(132)와, 쿼드(121)(122)(123)의 측면에 고정되어 적녹청 삼색의 화상을 각각 형성하는 액정 패널인 세개의 엘코스 패널(Liquid Crystal on Silicon panel)어셈블리(150)(160)(170)가 포함된다. 상기 엘코스 패널 어셈블리는 상기 쿼드 하우징(110)의 소정 위치에서 상기 쿼드(121)(122)(123)의 면에 인접하는 구조로 형성되어 쿼드로부터 입사되는 광이 엘코스 패널의 정확한 위치에 입사되도록 한다. In detail, the
물론, 상기 도 5에는 도시되지 아니하는 다수의 필터 및 편광판등이 더 포함되는데, 합성계의 동작은 도 6을 참조하여 설명한다. Of course, a plurality of filters, polarizers, and the like are further included in FIG. 5, and the operation of the synthesis system will be described with reference to FIG. 6.
도 6을 참조하면, 상기 싱글 노치 필터(131)로 입사되는 S파 광에서 불필요 한 노란색 광은 반사되어 제거된 뒤에, 다이크로익 미러(132)로 입사되어 청색광은 투과되고 적색광과 녹색광은 반사된다. 이후에 광의 진행을 청색광, 적색광, 녹색광의 순서로 상세하게 설명한다. Referring to FIG. 6, unnecessary yellow light is reflected and removed from the S-wave light incident on the
먼저, 상기 다이크로익 미러(132)를 투과한 S파 청색광은 먼저, 제 2 반사형 편광판(133)을 통과하여 S파의 순도가 향상된다. 다시 말하면, 상기 제 2 반사형 편광판(133)은 상기 S파 청색광의 광축과 동일한 방향의 빛만을 통과시키고 다른 방향의 광축을 가지는 광은 걸러지도록 하기 때문에 조명광에서 S파의 순도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 그러므로, 원하지 않는 광이 입사되어 화상이 열화되는 현상을 방지할 수 있다.First, the S-wave blue light transmitted through the
이후에는, 상기 제 3 쿼드(123)에서 반사되어 제 3 엘코스 패널 어셈블리(170)로 입사된다. 상기 쿼드는 빔 스플리터(beam splitter)로서 S파 광은 반사시키고 P파 광은 투과시키도록 동작된다. Thereafter, the light reflected from the
이후에는, 제 3 1/4 파장판(171)로 입사되어 선편광이 원편광으로 변화된 뒤에, 청색 엘코스 패널(173)로 입사되어 청색의 화상 이미지를 포함한 상태에서 P파 청색광으로 변환되어 반사된다. 상기 P파 청색광은 다시금 제 3 쿼드(123)로 입사되더라도 P파 청색광이기 때문에 그대로 제 3 쿼드(123)를 투과하게 된다.Subsequently, the light is incident on the third
이후에는, 제 3 복굴절 편광판(137)로 입사되어 1/2 파장만큼 편광되어 S파 청색광으로 변화된 뒤에, 제 1 쿼드(121)로 입사된다. 복굴절 편광판이라는 것은 편광이 일어나는 광이 선별적이 되도록 하는 편광판으로서 복굴절 물질의 배치상태를 광의 파장별로 달리하는 구조에 의해서 당해 기능이 수행될 수 있다. 여기서, 상기 제 3 복굴절 편광판(137)은 청색광에 대해서는 1/2 파장 편광되도록 하는 복굴절 편광판이다. Thereafter, the light is incident on the third
이후에, 상기 제 1 쿼드(121)에 입사된 S파 청색광은 S파이기 때문에 제 1 쿼드(121)에서 반사되어 투사렌즈(400)로 입사된다. Subsequently, the S-wave blue light incident on the
또한, 상기 다이크로익 미러(132)에서 반사된 S파 적색광은 제 1 반사형 편광판(134)를 통과하여 S파 순도가 향상된 뒤에, 제 1 복굴절 편광판(135)을 통과해서 P파 적색광으로 변화된다. 상기 제 1 복굴절 편광판(135)은 복굴절 물질을 이용한 편광판으로서 적색광을 1/2 파장 편광시키는 편광판이다. In addition, the S-wave red light reflected by the
이후에는, 상기 제 2 쿼드(122)로 입사되는데, 입사된 광은 P파 적색광이기 때문에 상기 제 2 쿼드(122)를 그대로 투과한 뒤에 제 1 엘코스 패널 어셈블리(150)로 입사된다. Thereafter, the
이후에는, 제 1 1/4 파장판(151)에 의해서 원편광으로 바뀐 뒤에 적색 엘코스 패널(175)로 입사되어, 적색의 화상 이미지를 포함한 상태에서 S파 적색광으로 변화되어 반사되고, S파의 적색광이기 때문에 상기 제 2 쿼드(122)에서 반사된다.Subsequently, the first
이후에는, 제 2 복굴절 편광판(136)으로 입사되어 1/2 파장 편광되어 P파 적색광으로 변화된 상태에서 상기 제 1 쿼드(121)로 입사된다. 상기 제 1 쿼드(121)로 입사된 P파 적색광은 P파이기 때문에 상기 제 1 쿼드(121)를 투과하여 투사렌즈(400)로 향하게 된다.Thereafter, the light is incident on the second
또한, 상기 다이크로익 미러(132)에서 반사된 S파 녹색광은 제 1 반사형 편광판(134)를 통과하여 S파 순도가 향상된 뒤에, 제 1 복굴절 편광판(135)을 그대로 투과한다. 상기 제 1 복굴절 편광판(135)은 복굴절 물질을 이용한 편광판으로서 적색광만을 1/2 파장 편광시키기 때문에, 녹색광에 대해서는 편광시키지 못한다.In addition, the S-wave green light reflected by the
이후에는, 상기 제 2 쿼드(122)로 입사되는데, 입사된 광은 S파 녹색광이기 때문에 상기 제 2 쿼드(122)에서 반사된 뒤에 제 2 엘코스 패널 어셈블리(160)로 입사된다. Thereafter, the
이후에는, 제 2 1/4 파장판(161)에 의해서 원편광으로 바뀐 뒤에 녹색 엘코스 패널(174)로 입사되어, 녹색의 화상 이미지를 포함한 상태에서 P파 적색광으로 변화되어 반사되고, P파의 적색광이기 때문에 상기 제 2 쿼드(122)를 그대로 투과한다.Subsequently, the second
이후에는, 제 2 복굴절 편광판(136)를 그대로 투과하여 편광없이 P파 청색광 그대로 상기 제 1 쿼드(121)로 입사된다. 상기 제 2 복굴절 편광판(136)은 적색과 청색에 대해서만 1/2 파장 변화되고 녹색은 편광시키지 못한다. 상기 제 1 쿼드(121)로 입사된 P파 적색광은 P파이기 때문에 상기 제 1 쿼드(121)를 투과하여 투사렌즈(400)로 입사된다.Thereafter, the second birefringent
설명되는 바와 같이 적색과 녹색은 P파 상태로 투사렌즈로 입사되고, 청색은 S파 상태로 투사렌즈(400)에 입사된다. 이후에는 투사렌즈(400)에서 출사된 뒤에 상기 반사미러(5)에서 반사되고 스크린(2)에 화상으로 맺히게 된다. 이때, 시청자는 화상의 광이 P파인지 S파인지의 여부를 감지하지 못하는 상태에서 화상을 시청하게 되므로, 시청에는 전혀 영향이 없다.As described, red and green are incident to the projection lens in the P-wave state, and blue are incident to the
이와 같이 적색, 녹색, 청색 삼색의 이미지가 포함되는 삼색의 광은 합성된 뒤에 투사렌즈(400)를 통하여 출사되는데, 만약 각각의 광이 정확한 위치에서 정합이 되지 아니하면 화상이 일그러지거나 정확한 색상이 구현되지 못하게 된다. 그러므로, 프로젝션 시스템의 제작이 수행될 때에는 각각의 엘코스 패널에 대한 정합과정이 더 진행된다. As described above, the three-color light including the red, green, and blue three-color images are synthesized and output through the
특히, 상기 1/4 파장판은 엘코스 패널로 입사되는 광이 선편광에서 원편광으로 변환되어 광 시스템의 전체적인 콘트라스트 비가 향상되도록 하는 기구로서, 편광의 광축이 정합되지 않는 경우에는 콘트라스트 비가 저하되고, 색상의 열화가 발생된다. 또한, 상기 1/4 파장판에 이물질이 유입되어 상기 1/4 파장판 또는 상기 엘코스 패널이 이물에 의해서 오염되면, 상기 스크린(2)에 맺히는 화상이 다른 색이 되는 것은 이미 설명된 바와 같다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 엘코스 패널 어셈블리를 제안하는 것을 일 특징으로 한다. In particular, the quarter wave plate is a mechanism for converting the light incident on the Elcos panel from linearly polarized to circularly polarized light to improve the overall contrast ratio of the optical system. When the optical axis of polarization is not matched, the contrast ratio is lowered. Color deterioration occurs. In addition, when foreign matter enters the quarter wave plate and the quarter wave plate or the elcos panel is contaminated by the foreign matter, it is as described above that the image formed on the
도 7은 본 발명에 따른 엘코스 패널 어셈블리의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 엘코스 패널 어셈블리의 분해 사시도이다. 다만, 이하의 설명에서는 제 1 엘코스 패널 어셈블리를 예로들어 설명을 하고 있지만, 제 2, 제 3 의 다른 엘코스 패널에도 마찬가지로 적용가능한 것은 당연하다.7 is a perspective view of an elcos panel assembly according to the present invention, Figure 8 is an exploded perspective view of an elcos panel assembly according to the present invention. However, in the following description, the first elcos panel assembly is described as an example, but it is obvious that the present invention can be similarly applied to the second and third elcos panels.
도 7 및 도 8을 참조하면, 엘코스 패널 어셈블리(150)는 액정이 제공되는 엘코스 패널(175)와, 상기 엘코스 패널(175)의 열을 냉각시키는 냉각핀(155)와, 상기 엘코스 패널(175)로 입사되는 광이 원편광으로 변환되도록 하기 위한 1/4 파장판(151)이 도시된다. 그리고, 상기 엘코스 패널(175) 및 1/4 파장판(151)으로의 이물 유입이 방지되기 위한 것으로서, 다수의 구성이 더 추가되어 있다. Referring to FIGS. 7 and 8, the
이를 상세하게 설명하면, 상기 엘코스 패널(175)이 지지되는 패널 지지부(154)와, 상기 패널 지지부(154)와 상기 엘코스 패널(175)의 접면부에 개입되는 제 2 실러(157)와, 상기 패널 지지부(154)의 전방에 놓이고 상기 1/4 파장판(151)이 고정된 상태에서 상기 패널 지지부(154)에 대한 상대회전이 가능한 상태로 놓이는 1/4 파장판 홀더(153)과, 상기 1/4 파장판 홀더(153)의 전방에 놓이는 제 1 실러(152)가 포함된다. In detail, the
상기 제 1 실러(152)는 상기 1/4 파장판 홀더(153)과 상기 쿼드(122)의 접면에 개입되는 물품으로서 그 접면부를 통하여 이물질이 유입되지 않도록 하기 위한 것이다. 그리고, 상기 제 2 실러(157)은 상기 엘코스 패널(175)와 패널 지지부(154)의 접면부를 통하여 이물이 유입되지 않도록 하기 위한 것이다. 그리고, 상기 1/4 파장판(151)은 상기 1/4 파장판 홀더(153)에 실리콘 등의 접착재에 의해서 접착되어서, 양자의 접면을 통하여 이물이 유입되지 않도록 한다.The
또한, 상기 1/4 파장판 홀더(153)와 상기 패널 지지부(154)와의 접면부를 통하여 이물이 유입되지 않도록 하기 위하여, 상기 1/4 파장판 홀더(153)와 패널 지지부(154)는 양자가 본딩된다. 다만, 제작현장에서 양자가 본딩이 되더라도 상기 1/4 파장판(151)과 엘코스 패널(175)간의 정합이 매칭된 뒤에 1/4 파장판(151)과 엘코스 패널(175)의 화면정합이 조정되어야 하는 필요가 있는데, 이를 위하여 상기 1/4 파장판 홀더(153)와 상기 패널 지지부(154)의 접면부에 개입되는 접착제는 경화시간이 긴 에폭시 계열의 접착제가 사용된다. In addition, the 1/4
상세하게, 상기 접착재의 재질은 3M사의 "EW2020"의 명칭으로서, 에폭시 계 열로서, 내열성은 200도씨 이상이고, 내화학성 및 내부식성이 뛰어나고, 수축률은 5%미만이다. 그리고, 접착재의 경화시간은 상온에서는 2~4주에 이르게 된다. 다만, 주변온도에 따라서 그 경화시간이 달라서 주변온도가 120도씨에 이르면 경화시간은 60분 정도로 족하다. In detail, the material of the said adhesive material is the name of "EW2020" of 3M company, It is an epoxy type, heat resistance is 200 degreeC or more, excellent chemical resistance and corrosion resistance, and shrinkage rate is less than 5%. And the hardening time of an adhesive material reaches two to four weeks at normal temperature. However, the curing time varies depending on the ambient temperature, so when the ambient temperature reaches 120 degrees Celsius, the curing time is about 60 minutes.
이와 같이 접착재의 경화시간이 긴 접착재를 이후에는 저속경화성 접착재라고 칭하도록 한다.Thus, the adhesive material with a long hardening time of an adhesive material is called a slow curing adhesive material after this.
상기 엘코스 패널 어셈블리(150)를 이루는 각 부품의 결합관계를 설명한다. 상기 엘코스 패널(175)의 테두리 부분에는 엘코스 패널 결합구(158)가 형성되고, 상기 패널 지지부(154)에는 상기 엘코스 패널 결합구(158)와 대응되는 위치에서 패널측 고정홀(159)이 형성된다. 이러한 구조에 의해서 양자가 정렬된 상태에서 상기 엘코스 패널 결합구(158)과 패널측 고정홀(159)에 나사등이 삽입됨으로써, 양자가 견고하게 결합될 수 있다. A coupling relationship between the components constituting the
또한, 상기 패널 지지부(154)의 테두리에는 쿼드측 고정홀(162)이 다수개 형성되는데, 상기 쿼드측 고정홀(162)이 상기 쿼드 하우징(110) 또는 상기 쿼드(122)에 고정되는 어떠한 물품과 정렬된 상태에서, 체결도구가 상기 쿼드측 고정홀(162)에 끼워짐으로써, 패널 지지부(154)가 쿼드(122)에 대하여 고정될 수 있다. 그리고, 세 개의 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)들 간의 정합이 정확하게 맞도록 하기 위하여, 상기 쿼드(122)와 상기 엘코스 패널 어셈블리(150)의 연결부에 어떠한 연결구조로서 위치가변형 구조가 더 개입되도록 할 수도 있다. 상기 위치가변형 구조에 의해서 상기 쿼드(122)에 대한 상기 엘코스 패널 어셈블리(150)의 위치가 조정될 수 있고, 각각의 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)의 위치가 다시금 조정되면 엘코스 패널들 간의 정합은 정확하게 맞추어 질 수 있다.In addition, a plurality of quad
한편, 상기 패널 지지부(154)에 대하여 상기 1/4 파장판 홀더(153)의 상대적인 회전이 가능하도록 하여, 상기 1/4 파장판(151)과 상기 엘코스 패널(175)의 정합이 조정될 수 있는 요구조건을 만족시키기 위한 회전구조가 더 제공된다. On the other hand, by allowing the relative rotation of the quarter
먼저, 상기 패널 지지부(154)의 일측에는 가이드 돌기(163)가 형성되고, 상기 가이드 돌기(163)과 대응되는 1/4 파장판 홀더(153)의 위치에는 돌기 삽입홀(165)이 형성된다. 그리고, 상기 패널 지지부(154)의 타측에는 가이드 홀(164)이 형성되고, 상기 가이드 홀(164)과 대응되는 1/4 파장판 홀더(153)의 위치에는 조정 가이드(166)가 형성된다. 그리고, 상기 조정 가이드(166)가 형성되는 1/4 파장판 홀더(153)의 일측에는 손잡이(169)가 연장되어 작업자가 손잡이를 잡고서 1/4 파장판 홀더(153)를 회전시킬 수 있다. 그리고, 가이드 돌기(163)가 제공되는 패널 지지부(154)의 일측에는 곡선형으로 굴곡되는 형상의 지지부측 안착면(168)이 형성되고, 상기 지지부측 안착면(168)과 대응되는 1/4 파장판 홀더(153)의 위치에는 홀더측 안착면(167)이 마찬가지로 곡선형으로 굴곡되어 형성된다.First, a
또한, 상기 조정 가이드(166)의 하측 단부는 절곡 형성되어 조정 가이드(166)의 몸체가 상기 가이드 홀(164)에 삽입되었을 때, 그 단부가 패널 지지부(154)의 배면에 걸려서 일단 1/4 파장판 홀더(153)이 패널 지지부(154)에서 분리되지 않도록 한다. In addition, the lower end of the
상기되는 구조에 의한 1/4 파장판 홀더(153)의 조정 동작을 설명한다. The adjustment operation of the quarter
상기 1/4 파장판 홀더(153)을 전방에서 후방을 향하여 상기 패널 지지부(154) 측으로 밀어 넣으면, 상기 조정 가이드(166)는 가이드 홀(164)에 삽입되어 조정 가이드(166)의 절곡된 하단부가 패널 지지부(154)의 배면이 걸리게 되고, 상기 돌기 삽입홀(165)에는 상기 가이드 돌기(163)가 끼워져서 걸리게 된다. 이와 같이 됨으로써 상기 1/4 파장판 홀더(153)의 양측 단부는 상기 패널 지지부(154)에 견고하게 지지될 수 있다. 이 상태에서, 상기 홀더측 안착면(167)과 상기 지지부측 안착면(168)은 곡선형으로 부드럽게 구부러진 상태에서 양자가 접촉하고 있기 때문에, 사용자가 손잡이(169)를 이용하여 상기 1/4 파장판 홀더(153)를 회전시키면 상기 1/4 파장판 홀더(153)는 지지부측 안착면(168)에 가이드 되는 상태에서 회전이 부드럽게 이루어질 수 있다. When the quarter
한편, 상기 1/4 파장판 홀더(153)의 조정작업은, 상기 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)들 간의 화면 정합이 이루어져서 적색, 녹색, 청색의 화면 정합이 이루어진 뒤에 수행되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 1/4 파장판 홀더(153)과 패널 지지부(154)의 접면에 개입되는 접착제는 저속경화성 접착제가 사용되도록 한다. Meanwhile, the adjustment operation of the quarter
이와 같이 함으로써, 삼색의 상기 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)가 상기 쿼드(121)(122)(123)에 대한 올바른 위치에 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)가 고정되어 화면의 전체적인 정합이 수행된 뒤에도, 1/4 파장판 홀더(153)를 조작하여 1/4 파장판(151)과 엘코스 패널(175) 간의 화면 정합이 조정되도록 할 수 있다. By doing so, the
프로젝션 시스템의 화면정합방법을 다시 설명하면, 먼저 엘코스 패널 어셈블리(150)가 완제품으로 제작되는데, 이때에는 접착제가 상기 1/4 파장판 홀더(153)와 상기 패널 지지부(154)의 접면부에 개입되어 있다. 이후에는 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)가 쿼드에 결합되어 합성계(100)가 제작되고, 상기 합성계(100)가 광학엔진에 결합된 뒤에 상기 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)들 다시 말하면 적색, 녹색, 청색의 화상 간의 화면정합이 수행된다. The screen matching method of the projection system will be described again. First, the
이와 같은 합성계의 조립 공정 및 엘코스 패널 어셈블리(150)(160)(170)들 간의 화면정합공정이 진행된 뒤에도, 상기 저속경화성 접착제는 경화되지 아니한 상태이다. 그러므로, 상기 1/4 파장판 홀더(153)을 회전시키면서 1/4 파장판(151)과 엘코스 패널(175)간의 화면정합이 조정될 수 있다. 물론, 이후에 시간이 경과되면 상기 1/4 파장판 홀더(153)과 패널 지지부(154)의 접면부에 개입되는 접착제가 경화되어 엘코스 패널(175)에 대한 1/4 파장판(151)의 정합위치가 흐트러지지 않도록 할 뿐만 아니라, 상기 1/4 파장판 홀더(153)과 패널 지지부(154)의 접면부가 접착제에 의해서 완전히 밀폐되기 때문에 양자의 사이 접촉부를 통하여 이물이 유입되지 않고, 프로젝션 시스템의 사용기간이 길어지더라도 화면의 열화가 발생되지 않게된다. Even after the assembling process of the synthetic system and the screen matching process between the
본 발명의 사상은 첨부되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.The spirit of the present invention is not limited to the accompanying embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily suggest other embodiments falling within the scope of the same idea by adding, changing, deleting, and adding components. It may be said that this is also included within the scope of the spirit of the present invention.
본 발명에 의해서 엘코스 패널과 1/4 파장판의 정합을 손쉽게 맞출 수 있고, 엘코스 패널과 1/4 파장판의 내부에 이물이 유입되는 것을 원천적으로 방지하여 화상의 품질이 한층 더 향상되는 장점을 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily match the elcos panel and the quarter wave plate, and prevent the inflow of foreign substances into the interior of the elcos panel and the quarter wave plate, thereby further improving the image quality. Benefits can be obtained.
또한, 프로젝션 시스템의 제조공정에서 세개의 엘코스 패널 간의 정합조정의 이후에도 엘코스 패널과 1/4 파장판의 정합조정이 수행될 수 있기 때문에, 제조과정상의 편의성이 개선되는 장점을 얻을 수 있다. In addition, since the registration adjustment of the Elcos panel and the quarter wave plate can be performed even after the registration adjustment between the three Elcos panel in the manufacturing process of the projection system, the convenience in the manufacturing process can be improved.
Claims (8)
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