KR100693428B1 - A Projection Display Apparatus Improved Illumination efficiency of Linear Light Modulator And Linear Light Illumination Device of Above a Projection Display Apparatus - Google Patents

A Projection Display Apparatus Improved Illumination efficiency of Linear Light Modulator And Linear Light Illumination Device of Above a Projection Display Apparatus Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 투사 표시 장치는 광원; 상기 광원에서 방사된 광을 얇은 선 형태의 광으로 변환시키는 선형 광조명계; 상기 선형 광조명계에서 방사된 광의 방향과 광량을 변환시켜 영상을 표시하는 선형 광모듈레이터; 상기 선형 광모듈레이터에서 방사된 선형 영상을 특정 방향으로 스캔하는 스캐너; 상기 스캐너에 의해 스캔된 영상을 확대 투사하는 투사렌즈; 및 상기 투사렌즈를 통해 출력된 영상을 결상시켜 화면을 감상하는 스크린을 포함하여 이루어지고, The projection display device according to the present invention comprises a light source; A linear light illumination system for converting light emitted from the light source into a thin line light; A linear optical modulator for displaying an image by converting a direction and an amount of light emitted from the linear light illuminator; A scanner scanning the linear image emitted from the linear optical modulator in a specific direction; A projection lens that enlarges and projects an image scanned by the scanner; And a screen for imaging an image output through the projection lens to enjoy a screen.

상기 선형 광조명계는 광원에서 나온 광을 선형 광의 형상으로 변환시키는 광 형상변환렌즈; 상기 광 형상변환렌즈에서 방사된 광량의 분포를 균일하게 하고, 그 형상을 얇은 판형으로 형성시켜 상기 판형의 형상대로 선형의 광 형상을 유지시키는 로드 렌즈; 및 상기 로드 렌즈에서 방사되는 선형 광을 선형 광모듈레이터의 크기와 형상대로 집속시켜 조명시키는 조명렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The linear light illumination system includes an optical shape conversion lens for converting light from a light source into a linear light shape; A rod lens for uniformly distributing the amount of light emitted from the optical shape conversion lens and forming the shape in a thin plate shape to maintain a linear light shape in the shape of the plate shape; And an illumination lens for focusing and illuminating the linear light emitted from the rod lens in the size and shape of the linear optical modulator.

선형 광조명계, 광 형상 변환렌즈, 로드 렌즈Linear light system, optical conversion lens, rod lens

Description

선형 광 모듈레이터의 조명효율을 증가시키는 투사 표시 장치 및 상기 장치의 선형 광 조명계{A Projection Display Apparatus Improved Illumination efficiency of Linear Light Modulator And Linear Light Illumination Device of Above a Projection Display Apparatus} A Projection Display Apparatus Improved Illumination efficiency of Linear Light Modulator And Linear Light Illumination Device of Above a Projection Display Apparatus}             

도 1은 일반적인 LCD 투사 표시 장치의 구성도를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a general LCD projection display device.

도 2는 일반적인 GLV의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a general GLV.

도 3은 종래의 기술에 따른 투사 표시 장치를 나타내는 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating a projection display device according to the related art.

도 4는 종래의 기술에 따른 선형 광조명계를 나타내는 구성도이다.Figure 4 is a block diagram showing a linear light illumination system according to the prior art.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 투사 표시 장치를 나타내는 구성도이다.5 is a block diagram illustrating a projection display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 광조명계를 나타내는 구성도이다.6 is a block diagram showing a linear light illumination system according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

210 : 광원 220 : 선형 광 조명계210: light source 220: linear light illuminator

221 : 광 형상 변환렌즈 222 : 얇은 로드 렌즈221: optical shape conversion lens 222: thin rod lens

223 : 조명렌즈 230 : 선형 광 모듈레이터223: illumination lens 230: linear optical modulator

240 : 스캐너 250 : 투사렌즈240: scanner 250: projection lens

260 : 스크린 X : 로드 렌즈의 가로(길이방향) 길이260 screen X: length of the rod lens

Y : 로드 렌즈의 세로 길이 H : 로드 렌즈의 높이(두께)Y: Length of rod lens H: Height of rod lens (thickness)

본 발명은 선형 광 모듈레이터 표시소자를 적용시킨 투사 표시 장치에 관한 것으로, 특히 선형 광 모듈레이터에 광을 조명하는 조명효율을 증가시켜 화면의 밝기를 증가시키는 투사 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device employing a linear optical modulator display element, and more particularly, to a projection display device for increasing the brightness of a screen by increasing the lighting efficiency of illuminating light on the linear optical modulator.

대형 화면을 구현하는 디스플레이 시스템으로써 작은 화면을 확대 투사하여 대형 화면을 표시하는 투사 표시 장치가 있다.As a display system for implementing a large screen, there is a projection display device that displays a large screen by enlarging and projecting a small screen.

상기 투사 표시 장치의 대표적인 예로, 램프와 액정디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD) 표시소자를 사용하는 LCD 투사 표시 장치가 있다. As a representative example of the projection display device, there is an LCD projection display device using a lamp and a liquid crystal display (LCD) display element.

도 1을 참조하여 상기 LCD 투사 표시 장치에 대해 살펴보면,Looking at the LCD projection display device with reference to FIG.

램프(11)에서 발광된 빛이 반사경에 의해 한쪽 방향으로 모아져 진행되고 적색 필터(12)에 의해 적색 광은 투과되고 녹색, 청색 광은 반사된다. 상기 적색 광은 적색 미러(13)에 의해 반사되어 적색 LCD(17)에 조사된다. 상기 적색 필터(12)에서 반사된 녹색, 청색 광은 청색 필터(14)에 의해 녹색 광은 반사되어 녹색 LCD(18)에 조사되고, 청색광은 투과된다. 상기 투과된 청색 광은 제 1 청색 미러(15)와 제 2 청색 미러(16)에 의해 반사되어 청색 LCD(19)에 조사된다.The light emitted from the lamp 11 is collected in one direction by the reflector, and red light is transmitted by the red filter 12, and green and blue light are reflected. The red light is reflected by the red mirror 13 and irradiated to the red LCD 17. The green and blue light reflected by the red filter 12 is reflected by the blue filter 14 to emit green light, and the blue light is transmitted to the green LCD 18. The transmitted blue light is reflected by the first blue mirror 15 and the second blue mirror 16 and irradiated to the blue LCD 19.

상기 적색, 녹색, 청색 LCD(17)(18)(19)에는 전기적 신호에 의해 각각의 컬러에 대한 영상이 표시되고 각 컬러의 영상은 프리즘(20)에 의해 합성되어 진행된다. 상기 합성된 컬러 영상은 투사광학계(21)에 의해 확대되어 스크린(22)에 투사되고 사용자는 상기 투사된 영상을 감상한다.The red, green, and blue LCDs 17, 18, and 19 display an image for each color by an electrical signal, and the image of each color is synthesized by the prism 20 to proceed. The synthesized color image is magnified by the projection optical system 21 and projected onto the screen 22, and the user views the projected image.

그러나, 상기 LCD 표시소자는 응답속도가 비교적 느려 빠른 동영상을 표시할 때 잔상이 남는다는 문제점이 있다. 또한, 상기 LCD 표시소자는 오프(Off) 신호에서 LCD에 광이 투과할 때 액정층이 광을 완전히 막지 못하여 광이 새어 나가는 문제점이 있다. 이로 인해 화면의 콘트라스트가 저하된다.However, the LCD display device has a problem that an afterimage remains when displaying a fast moving image due to a relatively slow response speed. In addition, the LCD display device has a problem that the liquid crystal layer does not completely block the light when the light is transmitted to the LCD in the Off signal, the light leaks. This reduces the contrast of the screen.

뿐만 아니라, 광학계를 구성할 때 색 분리 및 합성계가 필요하므로 구성이 복잡하고 시스템 크기를 작게 하는데 제약이 있다.In addition, since color separation and synthesis are required when constructing the optical system, the configuration is complicated and the system size is limited.

한편, 상기 표시소자로서 LCD 이외에 반사형 표시소자인 디지털 미소 반사 표시기(Digital Micro-Mirror Device : DMD)나 그레이팅 라이트 밸브(Grating Light Valve : GLV)를 사용하는 경우가 있다.On the other hand, a digital micro-mirror display device (DMD) or a grating light valve (GLV), which is a reflective display device, may be used as the display device.

상기 DMD는 LCD보다 응답 속도가 빠르고, 높은 콘트라스트 구현이 가능하며, 또한 반사율이 높아 더욱 밝고 자연스러운 영상을 구현할 수 있다.The DMD has faster response speed than LCD, high contrast can be realized, and high reflectance can provide brighter and more natural images.

또한, 상기 DMD는 반도체 공정을 적용하여 수십만~수백만개의 마이크로 미러를 가로, 세로 방향으로 규칙적으로 배열 형성한 장치로서, 각 미러(Mirror)에 인가되는 전압으로 미러의 각도를 제어하여 반사되는 광의 양을 조절하여 각 픽셀의 영상정보를 구현한다.In addition, the DMD is a device in which hundreds of thousands to millions of micromirrors are regularly arranged in the horizontal and vertical directions by applying a semiconductor process, and the amount of light reflected by controlling the angle of the mirror with the voltage applied to each mirror is reflected. To adjust the image information of each pixel.

즉, 상기 DMD는 대각선 방향으로 까닥이는 마이크로 미러에 의해 온(On) 상 태의 광은 특정 각도로 반사되어 투사렌즈로 진행되고, 오프(Off) 상태의 광은 반대 각도로 반사되어 투사렌즈로 가지 않게 된다.That is, the DMD is reflected by the micro mirrors diagonally toward the projection lens to reflect the light in the on state at a specific angle, and the light in the off state is reflected at the opposite angle to the projection lens. You won't go.

그러나, 상기 DMD는 구조가 복잡하고, 입체적인 구조를 가지므로 공정상의 수율이 작아 가격이 비싸다는 문제점이 있다. However, since the DMD has a complicated structure and a three-dimensional structure, there is a problem in that the process yield is low and the price is high.

상기 GLV는 마이크로리본을 적용한 표시소자로, 반도체 공정을 적용하여 수백~수천개의 마이크로리본을 일렬로 배열한 구조를 가진다.The GLV is a display device to which microribbons are applied and has a structure in which hundreds to thousands of microribbons are arranged in a line by applying a semiconductor process.

상기 GLV(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 6개의 리본(41)(42)이 한 픽셀을 구성하고, 상기 리본은 전극에 의해 동작되는 동작리본(42)과 움직이지 않는 고정리본(41)이 교대로 배열된다.As shown in FIG. 2, the GLV 40 has six ribbons 41 and 42 constituting one pixel, and the ribbon is a moving ribbon 42 which is operated by an electrode and a fixed ribbon which does not move. 41 are alternately arranged.

상기 GLV(40)는 한 줄 형태의 표시소자로써 화면상의 한 줄의 픽셀들을 표시한다.The GLV 40 is a one-line display device that displays one row of pixels on the screen.

상기 GLV의 전극(43)에 전압이 인가되면 상기 고정리본(41)은 그대로 움직이지 않고, 상기 동작리본(42)은 전극의 정전기력에 의해 아래방향으로 휘어진다.When the voltage is applied to the electrode 43 of the GLV, the fixed ribbon 41 does not move as it is, the operation ribbon 42 is bent downward by the electrostatic force of the electrode.

상기 리본의 높이가 주기적으로 계단 형태가 되어 광이 입사되면 주기적 격자에 의해 회절이 일어난다.When the height of the ribbon is periodically stepped, and light is incident, diffraction occurs by a periodic grating.

한 줄의 픽셀들을 표시하는 GLV에 의해 회절된 광은 스캐너에 의해 한 화면을 구성한다.The light diffracted by the GLV representing a row of pixels constitutes a screen by the scanner.

상기 선형의 GLV 표시소자를 이용하여 화면을 구현하기 위해서는 선형 표시소자에 대응하는 조명을 해야한다.In order to implement a screen using the linear GLV display device, illumination corresponding to the linear display device is required.

그러나, 일반적인 조명을 얇은 선형으로 변환하기 위해서는 특수한 광학계가 필요하고 변환효율이 저하되는 문제점이 있다.However, in order to convert general lighting into a thin linear, a special optical system is required and there is a problem in that the conversion efficiency is lowered.

다음으로, 도 3을 참조하여 종래의 기술에 따른 투사 표시 장치를 설명하면, Next, the projection display device according to the related art will be described with reference to FIG. 3.

광원(110); 상기 광원(110)에서 나온 광을 얇은 선 형태의 광으로 변환시키는 선형 광조명계(120); 상기 선형 광조명계(120)를 통해 조사된 광의 방향과 광량을 변환시켜 영상을 표시하는 선형 광모듈레이터(130); 상기 선형 광모듈레이터(130)를 통해 출력된 선형 영상을 특정 방향으로 스캔하는 스캐너(140); 상기 스캐너(140)에 의해 스캔된 영상을 확대 투사하는 투사렌즈(150); 및 상기 투사렌즈(150)를 통해 출력된 영상을 결상(結像)시켜 화면을 감상하는 스크린(160)을 포함하여 이루어진다.Light source 110; A linear light illumination system 120 for converting light emitted from the light source 110 into light having a thin line shape; A linear optical modulator 130 for displaying an image by converting the direction and the amount of light irradiated through the linear light illuminator 120; A scanner 140 for scanning a linear image output through the linear optical modulator 130 in a specific direction; A projection lens 150 for magnifying and projecting an image scanned by the scanner 140; And a screen 160 that forms an image output through the projection lens 150 to view a screen.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 선형 광조명계(120)는 광섬유 다발(121)과, 로드 렌즈(122)와, 실린더 렌즈(123)와, 조명렌즈(124)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the linear light illumination system 120 includes an optical fiber bundle 121, a rod lens 122, a cylinder lens 123, and an illumination lens 124.

상기 광섬유 다발(121)은 상기 광원(LD 광원)(110)에서 길이 방향의 LD 어레이(Array)의 형상으로 한쪽 방향으로 긴 타원형의 광이 방출되는데, 상기 각 LD(110)에서 발광하는 광을 집속한다. 상기 광섬유 다발(121)의 출사(出射)부는 원형의 광섬유 집합체가 된다.The optical fiber bundle 121 emits long elliptical light in one direction in the shape of an LD array in a longitudinal direction from the light source 110, and emits light emitted from each LD 110. Focus. The exit portion of the optical fiber bundle 121 becomes a circular optical fiber assembly.

상기 로드 렌즈(122)에서는 광섬유 다발(121)에서 방사(출사)되는 광을 입사시키게되는 데, 로드 렌즈(122) 내에서는 전반사에 의해 불규칙한 반사가 일어나고 출사될 때 균일한 광분포를 가진다. 상기 로드 렌즈(122)에서 출사되는 광의 형태는 로즈 렌즈(122)의 형태와 같다.In the rod lens 122, the light emitted from the optical fiber bundle 121 is incident. In the rod lens 122, irregular reflection occurs due to total reflection and has a uniform light distribution when the rod lens 122 emits light. The shape of the light emitted from the rod lens 122 is the same as that of the rose lens 122.

상기 실린더 렌즈(123)에서는 상기 로드 렌즈(122)에서 출사되는 광의 한쪽 방향으로 굴절을 일으켜 선형 광을 만든다.The cylinder lens 123 refracts in one direction of the light emitted from the rod lens 122 to produce linear light.

상기 조명렌즈(124)에서는 상기 실린더 렌즈(123)에서 방사(출사)되는 선형 광을 선형 광모듈레이터(130)의 크기와 형상대로 집속시켜 조명시킨다.The illumination lens 124 focuses and illuminates linear light emitted from the cylinder lens 123 in the size and shape of the linear optical modulator 130.

최종적으로, 상기 조명렌즈(124)를 통과한 광(125)은 선형을 가진다.Finally, the light 125 passing through the illumination lens 124 has a linear shape.

그러나, 상기와 같은 종래의 투사 표시 장치는 상기 광원의 선형성을 그대로 이용할 수 없고, 상기 로드 렌즈의 형태(원형, 사각형)대로 변환한 후 선형 광의 형상으로 변환해야 하므로 광 변환효율이 작으며, 변화 과정에서 광 손실이 많다. 뿐만 아니라 광섬유의 정밀 조정이 필요하여 복잡한 공정이 요구된다는 문제점이 있다.However, the conventional projection display device as described above cannot use the linearity of the light source as it is, and converts it into the shape of the rod lens (circular and square), and then converts it into the shape of linear light. There is a lot of light loss in the process. In addition, there is a problem that a complicated process is required because of the precise adjustment of the optical fiber.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 선형 광모듈레이터 표시소자에 대응하는 선형 광조명계를 구성시켜 선형 조명광을 효과적으로 형성하고 광의 손실을 줄여 광효율을 높이고 스크린(화면)의 밝기를 향상시키는 투사 표시 장치를 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to form a linear light illumination system corresponding to the linear optical modulator display element to effectively form a linear illumination light and to reduce the loss of light to increase the light efficiency of the screen (screen) The present invention provides a projection display device that improves brightness.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 투사 표시 장치는,In order to achieve the above object, the projection display device according to the present invention,

광원; 상기 광원에서 방사된 광을 얇은 선 형태의 광으로 변환시키는 선형 광조명계; 상기 선형 광조명계에서 방사된 광의 방향과 광량을 변환시켜 영상을 표시하는 선형 광모듈레이터; 상기 선형 광모듈레이터에서 방사된 선형 영상을 특정 방향으로 스캔하는 스캐너; 상기 스캐너에 의해 스캔된 영상을 확대 투사하는 투사렌즈; 및 상기 투사렌즈를 통해 출력된 영상을 결상시켜 화면을 감상하는 스크린을 포함하여 이루어지고, Light source; A linear light illumination system for converting light emitted from the light source into a thin line light; A linear optical modulator for displaying an image by converting a direction and an amount of light emitted from the linear light illuminator; A scanner scanning the linear image emitted from the linear optical modulator in a specific direction; A projection lens that enlarges and projects an image scanned by the scanner; And a screen for imaging an image output through the projection lens to enjoy a screen.

상기 선형 광조명계는 광원에서 나온 광을 선형 광의 형상으로 변환시키는 광 형상변환렌즈; 상기 광 형상변환렌즈에서 방사된 광량의 분포를 균일하게 하고, 그 형상을 얇은 판형으로 형성시켜 상기 판형의 형상대로 선형의 광 형상을 유지시키는 로드 렌즈; 및 상기 로드 렌즈에서 방사되는 선형 광을 선형 광모듈레이터의 크기와 형상대로 집속시켜 조명시키는 조명렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The linear light illumination system includes an optical shape conversion lens for converting light from a light source into a linear light shape; A rod lens for uniformly distributing the amount of light emitted from the optical shape conversion lens and forming the shape in a thin plate shape to maintain a linear light shape in the shape of the plate shape; And an illumination lens for focusing and illuminating the linear light emitted from the rod lens in the size and shape of the linear optical modulator.

본 발명은 상기 로드 렌즈의 두께(높이)를 H, 선형 광모듈레이터의 픽셀 크기를 B, 조명렌즈의 배율을 M이라고 했을 때. 관계식 H×M = B를 만족하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the thickness (height) of the rod lens is H, the pixel size of the linear optical modulator is B, and the magnification of the illumination lens is M. The relation H x M = B is satisfied.

상기 선형 광 모듈레이터는 그레이팅 라이트 밸브(GLV) 형태의 선형 표시 소자인 것이 바람직하다.The linear light modulator is preferably a linear display element in the form of a grating light valve (GLV).

또한, 본 발명에 따른 투사 표시 장치의 선형 광조명계는,In addition, the linear light illumination system of the projection display device according to the present invention,

광원에서 나온 광을 선형 광의 형상으로 변환시키는 광 형상변환렌즈; 상기 광 형상변환렌즈에서 방사된 광량의 분포를 균일하게 하고, 그 형상을 얇은 판형으로 형성시켜 상기 판형의 형상대로 선형의 광 형상을 유지시키는 로드 렌즈; 및 상 기 로드 렌즈에서 방사되는 선형 광을 집속시켜 조명시키는 조명렌즈를 포함한다.An optical shape conversion lens for converting light from the light source into a linear light shape; A rod lens for uniformly distributing the amount of light emitted from the optical shape conversion lens and forming the shape in a thin plate shape to maintain a linear light shape in the shape of the plate shape; And an illumination lens for focusing and illuminating the linear light emitted from the rod lens.

상기 광원은 레이저 다이오드(LD)인 것이 바람직하다.The light source is preferably a laser diode LD.

상기 광 형상변환렌즈는 한 개 이상의 실린더 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.Preferably, the optical shape conversion lens uses one or more cylinder lenses.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 투사 표시 장치를 나타내는 구성도이다.5 is a block diagram illustrating a projection display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 투사 표시 장치는 광원(210)과, 선형 광조명계(220)와, 선형 광모듈레이터(230)와, 스캐너(240)와, 투사렌즈(250) 및 스크린(260)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 5, a projection display device according to the present invention includes a light source 210, a linear light illuminator 220, a linear optical modulator 230, a scanner 240, a projection lens 250, and a screen ( 260).

상기 광원(210)으로는 램프, 레이저, 레이저 다이오드(LD), 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)를 사용할 수 있으며, 선형 광모듈레이터(230)를 사용하므로 선형 광으로 변환하기 쉬운 레이저 다이오드(LD)를 사용하는 것이 바람직하다.As the light source 210, a lamp, a laser, a laser diode (LD), and a light emitting diode (LED) may be used, and since the linear optical modulator 230 is used, the laser diode LD may be easily converted to linear light. Is preferably used.

상기 광원(210)은 R, G, B 광원을 사용하여 선형 광모듈레이터(230)를 해당 색에 대응되도록 3개를 사용하고, 컬러를 합성하여 투사 표시 장치를 구성할 수 있다.The light source 210 may use three linear optical modulators 230 to correspond to a corresponding color using R, G, and B light sources, and combine the colors to form a projection display device.

상기 선형 광조명계(220)는 상기 광원(210)에서 방사된 광을 얇은 선 형태의 광으로 변환시킨다.The linear light illuminator 220 converts the light emitted from the light source 210 into light of a thin line shape.

상기 선형 광조명계(220)에 대한 보다 상세한 설명은 도 6과 함께 하기로 한다.A more detailed description of the linear light illumination system 220 will be described with reference to FIG. 6.

상기 선형 광모듈레이터(230)는 상기 선형 광조명계에서 방사된 광의 방향과 광량을 변환시켜 영상을 표시한다. 즉, 상기 선형 광모듈레이터(230)는 영상신호에 의해 전체 화면 중의 한 라인의 화상을 구현하고 순차적으로 이웃한 라인의 화상을 구현하며, 스캐너(240)가 이에 대응하여 라인 화상을 스캔하여 스크린 상에서 한 화면을 이루게 된다.The linear optical modulator 230 converts the direction and the amount of light emitted from the linear light illuminator to display an image. That is, the linear optical modulator 230 implements an image of one line of the entire screen by an image signal and sequentially implements images of neighboring lines, and the scanner 240 scans the line image correspondingly on the screen. It is a screen.

상기 선형 광 모듈레이터(230)는, 바람직하게는 디지털 미소 반사 표시기(Digital Micro-Mirror Device : DMD) 액정디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD), 그레이팅 라이트 밸브(GLV) 등을 사용할 수 있으나, 보다 바람직하게는 그레이팅 라이트 밸브(GLV)를 사용한다.The linear optical modulator 230 may preferably use a Digital Micro-Mirror Device (DMD) Liquid Crystal Display (LCD), a Grating Light Valve (GLV), or the like. Uses a grating light valve (GLV).

상기 스캐너(240)는 상기 선형 광모듈레이터에서 방사된 선형 영상을 특정 방향으로 스캔한다. The scanner 240 scans the linear image emitted by the linear optical modulator in a specific direction.

상기 투사렌즈(250)는 상기 스캐너(240)에 의해 스캔된 영상을 확대 투사한다.The projection lens 250 enlarges and projects an image scanned by the scanner 240.

상기 스크린(260)은 상기 투사렌즈(250)를 통해 출력된 영상을 결상시켜 사용자에게 시각적으로 제공하는 화면을 가리킨다.The screen 260 refers to a screen visually providing an image to an image output through the projection lens 250.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 광조명계를 나타내는 구성도이다.6 is a block diagram showing a linear light illumination system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 선형 광조명계(220)는 광 형상변환렌즈 (221)와, 로드 렌즈(222) 및 조명렌즈(223)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 6, the linear light illumination system 220 according to the present invention includes an optical shape conversion lens 221, a rod lens 222, and an illumination lens 223.

상기 광 형상변환렌즈(221)는 광원(210)에서 나온 광을 특정 방향의 각도로 변환하여 선형 광의 형상으로 변환시킨다.The light conversion lens 221 converts the light emitted from the light source 210 into an angle in a specific direction and converts the light into a linear light shape.

상기 광 형상변환렌즈(221)으로는, 한 개 이상의 실린더 렌즈를 사용하거나 그레이팅(Grating)을 사용할 수 있다.As the optical shape conversion lens 221, one or more cylinder lenses or grating may be used.

상기 로드 렌즈(222)는 상기 광 형상변환렌즈(221)에서 방사된 광량의 분포를 균일하게 한다. 상기 로드 렌즈(222)는 그 형상이 얇은 판형으로 형성된다. 이에 따라, 상기 판형의 형상대로 선형의 광 형상으로 유지된다. 상기 로드 렌즈의 높이를 H, 조명 렌즈의 배율을 M, 선형 광 모듈레이터의 픽셀 크기를 B라고 했을 때, 본 발명은 관계식 H×M = B를 만족하는 것을 특징으로 한다. 상기 로드 렌즈의 가로길이(X)는 상기 광 형상 변환렌즈로부터 입사된 광이 균일한 광 분포를 가질 수 있는 전반사가 일어나는 길이를 말하며, 바람직하게는 3 ~ 10Cm이다. 상기 로드 렌즈의 세로 길이(Y)는 상기 광 형상 변환렌즈(221)의 세로 길이와 비슷하게 하는 것이 바람직하다.The rod lens 222 uniforms the distribution of the amount of light emitted from the optical shape conversion lens 221. The rod lens 222 is formed in a thin plate shape. As a result, the linear shape is maintained in the shape of the plate. When the height of the rod lens is H, the magnification of the illumination lens is M, and the pixel size of the linear optical modulator is B, the present invention is characterized by satisfying the relational formula H × M = B. The horizontal length X of the rod lens refers to a length at which total reflection occurs in which light incident from the optical shape conversion lens may have a uniform light distribution, and is preferably 3 to 10 cm. The longitudinal length Y of the rod lens is preferably similar to the longitudinal length of the optical shape conversion lens 221.

상기 조명렌즈(223)는 상기 로드 렌즈(220)에서 출사(방사)되는 선형 광을 선형 광모듈레이터(230)의 크기와 형상대로 집속시켜 조명시킨다.The illumination lens 223 focuses and illuminates linear light emitted from the rod lens 220 in the size and shape of the linear optical modulator 230.

상기와 같이 구성된 선형 광조명계(220)를 통해 광형상의 변환을 최소화시킬 수 있고 광손실을 줄일 수 있으며, 또한 픽셀크기에 대응하는 선형 광을 쉽게 얻을 수 있다.Through the linear light illumination system 220 configured as described above, it is possible to minimize the conversion of the light shape, to reduce the light loss, and to easily obtain the linear light corresponding to the pixel size.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

본 발명은 상기와 같이 투사조명장치를 구성하는 데 이어서, 광 형상변환렌즈와, 로드 렌즈 및 조명렌즈를 포함하여 이루어진 선형 광조명계를 사용함으로써 선형광의 조명 효율을 높일 수 있어 화면의 밝기를 증가시킬 수 있다.According to the present invention, after the projection lighting apparatus is configured as described above, the linear light illumination system including the optical shape conversion lens, the rod lens, and the illumination lens can be used to increase the lighting efficiency of the linear light, thereby increasing the brightness of the screen. You can.

Claims (8)

광원; 상기 광원에서 방사된 광을 얇은 선 형태의 광으로 변환시키는 선형 광조명계; 상기 선형 광조명계에서 방사된 광의 방향과 광량을 변환시켜 영상을 표시하는 선형 광모듈레이터; 상기 선형 광모듈레이터에서 방사된 선형 영상을 특정 방향으로 스캔하는 스캐너; 상기 스캐너에 의해 스캔된 영상을 확대 투사하는 투사렌즈; 및 상기 투사렌즈를 통해 출력된 영상을 결상시켜 화면을 감상하는 스크린을 포함하여 이루어지고, Light source; A linear light illumination system for converting light emitted from the light source into a thin line light; A linear optical modulator for displaying an image by converting a direction and an amount of light emitted from the linear light illuminator; A scanner scanning the linear image emitted from the linear optical modulator in a specific direction; A projection lens that enlarges and projects an image scanned by the scanner; And a screen for imaging an image output through the projection lens to enjoy a screen. 상기 선형 광조명계는 광원에서 나온 광을 선형 광의 형상으로 변환시키는 한 개 이상의 실린더 렌즈를 사용하는 광 형상변환렌즈; 상기 광 형상변환렌즈에서 방사된 광량의 분포를 균일하게 하고, 그 형상을 얇은 판형으로 형성시켜 상기 판형의 형상대로 선형의 광 형상을 유지시키는 로드 렌즈; 및 상기 로드 렌즈에서 방사되는 선형 광을 선형 광모듈레이터의 크기와 형상대로 집속시켜 조명시키는 조명렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.The linear light illumination system includes an optical shape conversion lens using at least one cylinder lens for converting light from a light source into a linear light shape; A rod lens for uniformly distributing the amount of light emitted from the optical shape conversion lens and forming the shape in a thin plate shape to maintain a linear light shape in the shape of the plate shape; And an illumination lens for focusing and illuminating the linear light emitted from the rod lens according to the size and shape of the linear optical modulator. 제 1항에 있어서, 로드 렌즈의 두께(높이)를 H, 선형 광모듈레이터의 픽셀 크기를 B, 조명렌즈의 배율을 M이라고 했을 때.2. The method of claim 1, wherein the thickness (height) of the rod lens is H, the pixel size of the linear optical modulator is B, and the magnification of the illumination lens is M. 관계식 H×M = B를 만족하는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.A projection display device characterized by satisfying the relation H x M = B. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 선형 광 모듈레이터는 그레이팅 라이트 밸브 (GLV) 형태의 선형 표시 소자인 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.The projection display device according to claim 1 or 2, wherein the linear light modulator is a linear display element in the form of a grating light valve (GLV). 제 3항에 있어서, 광원은 레이저 다이오드(LD)인 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치.The projection display device of claim 3, wherein the light source is a laser diode (LD). 삭제delete 광원에서 나온 광을 선형 광의 형상으로 변환시키는 한 개 이상의 실린더 렌즈를 사용하는 광 형상변환렌즈; 상기 광 형상변환렌즈에서 방사된 광량의 분포를 균일하게 하고, 그 형상을 얇은 판형으로 형성시켜 상기 판형의 형상대로 선형의 광 형상을 유지시키는 로드 렌즈; 및 상기 로드 렌즈에서 방사되는 선형 광을 집속시켜 조명시키는 조명렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치의 선형 광조명계.An optical shape conversion lens using at least one cylinder lens for converting light from a light source into a shape of linear light; A rod lens for uniformly distributing the amount of light emitted from the optical shape conversion lens and forming the shape in a thin plate shape to maintain a linear light shape in the shape of the plate shape; And an illumination lens for focusing and illuminating the linear light emitted from the rod lens. 제 6항에 있어서, 광원은 레이저 다이오드(LD)인 것을 특징으로 하는 투사 표시 장치의 선형 광조명계.7. The linear light illumination system of a projection display device according to claim 6, wherein the light source is a laser diode (LD). 삭제delete
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