KR100755859B1 - 반사형 광학 시스템 - Google Patents

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KR100755859B1
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강택호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 구조를 개선하여 빛의 간섭현상을 제거하고 광학성능을 향상시킨 반사형 광학 시스템을 제공하기 위한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은, 광원에서 출력된 빛을 분리 및 합성하여 영상정보를 투사렌즈로 출력하는 반사형 광학 시스템에 있어서, 광원에서 출력된 빛에서 특정 범위의 빛은 반사시키고 다른 빛은 투과시키는 색분리부; 상기 색분리부에 의해 투과되거나 반사되는 빛을 선택적으로 투과시키는 복수 개의 편광 스플리터(splitter); 및 상기 편광 스플리터를 거친 빛이 입사되어, 해당 빛의 영상정보와 함께 입사된 빛을 반사시키는 복수 개의 엘코스(LCoS)패널을 포함하며, 복수 개의 편광 스플리터 중 어느 하나에서 투과되는 빛의 광경로와 반사되는 빛의 광경로의 차이는 빛의 가간섭거리 이상(以上)인 반사형 광학 시스템을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 빛의 간섭현상을 제거하여, 광학성능을 향상시킬 수 있다.
반사형 광학 시스템, LCoS, 간섭현상, 광경로차

Description

반사형 광학 시스템{Reflection-type Optical System}
도 1은 일반적인 반사형 광학 시스템을 나타내는 구성도;
도 2는 도 1의 제2프리즘을 나타내는 구성도;
도 3은 본 발명에 따른 제2프리즘을 나타내는 구성도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >
10: 다이크로익 미러 20: 제1프리즘
22: 제1편광 스플리터 30: 제2프리즘
32: 제2편광 스플리터 40: 제3프리즘
42: 제3편광 스플리터 52: 남색 엘코스패널
54: 녹색 엘코스패널 56: 적색 엘코스패널
62, 64, 66: 보상필터 72: 노치필터
74, 76: 편광판 82: 적색 변환필터
92, 94: 변환필터 300: 제2프리즘
320: 제2편광 스플리터
본 발명은 반사형 광학시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 개선하여 빛의 간섭효과를 제거하고 광학성능을 향상시킨 반사형 광학시스템에 관한 것이다.
최근 디스플레이 장치는 경량화, 박형화뿐만 아니라 대화면으로 되어 가는 추세이고, 특히 대화면 디스플레이 장치는 디스플레이 분야에 있어서 중요한 과제로 떠오르고 있다. 현재까지 이러한 대화면 디스플레이 장치로 개발된 중 대표적으로 프로젝션 TV가 있다.
프로젝션 TV는 구현 방식에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 프로젝션 TV와 LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝션 TV의 두 가지 형태로 나눌 수 있는데, LCD를 이용한 프로젝션 TV는 다시 투과형 LCD를 이용하는 시스템과 반사형 LCD(Liquid Crystal on Silicon; LCoS)를 이용하는 시스템으로 나뉜다.
여기서, 반사형 LCD(LCoS)는 기존의 LCD와 달리 실리콘 기판 위에 고해상도의 CMOS 회로를 심고, 그 위에 액정을 넣어서 구동시키는 방식으로 고해상의 출력을 System-on-Chip 형태로 구성할 수 있으며, 기존 반사형 LCD보다 패널의 가격을 저렴하게 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 1을 참조하여, 종래 일반적인 반사형 광학 시스템의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 반사형 광학 시스템은 별도의 릴레이 시스템없이 구현 가능한 Color-Quad 형태의 3판식 반사형 광학 시스템을 예를 들어 도시하고 있다.
이러한 3판식 반사형 광학 시스템은 크게, 색분리부, 편광 스플리 터(22,32,42) 및 엘코스패널(52,54,56)을 포함하여 구성되며, 광원에서 출력된 빛을 분리 합성하여 영상정보를 투사렌즈로 출력하는 광학 시스템이다.
여기서, 색분리부는 광원에서 출력된 빛에서 특정 범위의 빛은 반사시키고 다른 빛은 투과시켜, 빛을 파장에 따라 분리시키는 역할을 수행한다. 그리고 이러한 색분리부는 다이크로익 미러(10)를 사용하는 것이 일반적이며, 도 1에서는 청색 빛은 투과시키고, 녹색과 적색 빛은 반사시키도록 구성된 다이크로익 미러(10)를 예를 들어 도시하고 있다.
그리고 제1,2,3프리즘(20,30,40) 상에는 각각 대각선 방향으로 편광 스플리터(22,32,42)가 구비되어, 색분리부에 의해 투과되거나 반사되는 빛을 선택적으로 투과시키는 역할을 수행한다.
도 1은 프리즘(20,30,40)이 총 3개로 구성되며, 이들 각각에 편광 스플리터(22,32,42)가 구비된 형태를 예를 들어 도시하고 있다.
상기 편광 스플리터(22,32,42)는, 청색 빛을 선택적으로 투과시키는 제1편광 스플리터(22)와, 적색과 녹색의 빛 중 어느 하나를 투과시키고 나머지 하나를 반사시키는 제2편광 스플리터(32)와, 제1편광 스플리터(22)와 제2편광 스플리터(32)를 거친 빛을 투과 또는 반사시켜 투사렌즈 측으로 보내는 제3편광 스플리터(42)를 포함하여 구성된다.
그리고 도 1에서 상기 제2편광 스플리터(32)는 녹색 빛을 반사시키고, 적색 빛을 투과시키는 형태를 예를 들어 도시하고 있다.
상기 엘코스패널(52,54,56)은 상기 편광 스플리터(22,32,42)를 거친 빛이 입 사되어, 해당 빛의 영상정보와 함께 입사된 빛을 반사시키는 역할을 수행하며, 구체적으로 남색 엘코스패널(52), 녹색 엘코스패널(54), 적색 엘코스패널(56)을 포함하여 구성된다.
한편, 편광 스플리터(22,32,42)와 엘코스패널(52,54,56) 사이의 광경로상에는 빛의 순도를 향상시키기 위한 보상필터(62,64,66)가 구비되며, 광원과 다이크로익 미러(10) 사이의 광경로에는 황색 빛을 차단하여 적색의 색순도를 향상시키기 위한 노치필터(72)가 구비되는 것이 바람직하다.
이러한 반사형 광학 시스템에서의 빛의 분리 및 합성의 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광원에서 나온 빛은 노치필터(72)를 통과하면서 황색의 빛 성분이 차단되며, 다이크로익 미러(10)를 통과하면서 청색 빛만 투과시키고, 나머지 빛은 반사시킨다.
그리고 상기 다이크로익 미러(10)에서 투과된 청색 빛은 편광판을 거치면서 S파의 위상만을 가지게 된다. 여기서, 편광판은 S파(Secondary wave)만 투과하는 역할을 한다.
제1프리즘(20,30,40)에 구비된 제1편광 스플리터(22)에 의해 반사되어 남색 엘코스패널(52)측으로 향하게 된다. 여기서, 편광 스플리터(22,32,42)는 온-오프 상태에 따라 P(Primary wave)파만 투과하고, S파는 반사하거나 이와 반대의 동작을 수행하게 된다.
즉, 제1편광 스플리터(22)로 입사하는 청색 빛은 S파의 형태로 입사되므로 남색 엘코스패널(52) 측으로 반사하게 된다. 다음으로, 남색 엘코스패널(52)을 거치면서 청색 빛의 영상정보와 함께 반사되어 다시 제1편광 스플리터(22)로 입사된다. 한편, 청색 빛은 남색 엘코스패널(52)을 거치면서 S파에서 P파로 변환되어 상기 제1편광 스플리터(22)를 투과하게 되다.
그리고 제1편광 스플리터(22)를 투과한 청색 빛은 제1프리즘(20,30,40)과 제3프리즘(20,30,40) 사이에 존재하는 변환필터(92)에 의해 다시 P파에서 S파로 변환되며, 제3프리즘(20,30,40) 상에 구비된 제3편광 스플리터(42)에 의해 S파 형태로 입사하여 최종적으로 도 1에 도시된 바와 같이 반사되어 투사렌즈로 입사하게 된다.
다음으로, 상기 다이크로익 미러(10)에서 반사된 녹색과 적색 빛은 편광판(76)을 거치면서 순도가 향상된다. 여기서, 상기 편광판(76)은 S파만 투과시키는 역할을 한다.
한편, 녹색과 적색의 빛은 적색 변환필터(82)를 거치면서, 적색 빛의 편광 성분만 90°로 회전하게 된다. 즉, 적색 빛은 상기 적색 변환필터(82)를 거치면서 S파에서 P파로 변환된다.
상기 적색 변환필터(82)를 거친 빛은 제2프리즘(20,30,40)에 구비된 제2편광 스플리터(32)를 거치면서, S파인 녹색의 빛은 반사되고, P파인 적색의 빛은 투과하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 편광 스플리터(22,32,42)는 S파를 반사시키고, P파를 투과시키는 역할을 한다.
제2편광 스플리터(32)에서 반사된 녹색 빛은 녹색 엘코스패널(54)을 거쳐 반 사되면서 S파에서 P파로 변환되어 상기 제2편광 스플리터(32)를 다시 통과하게 된다. 그리고 제2편광 스플리터(32)를 거친 빛은 순차적으로 변환필터(94)와 제3편광 스플리터(42)를 통과하게 된다. 여기서, 제3편광 스플리터(42)도 역시 P파를 투과하고, S파를 반사시킨다.
다음으로, 제2편광 스플리터(32)에서 투과된 적색 빛은 적색 엘코스패널(56)을 거치면서 P파에서 S파로 변환되어 반사되고, 다시 제2편광 스플리터(32)로 입사하게 된다.
S파 형태인 적색 빛은 제2편광 스플리터(32)에서 반사되고, 변환필터(92,94)를 거치면서 S파에서 P파로 다시 변환된다. 여기서, 변환필터(94)는 녹색 성분의 빛의 위상만 변화시키는 역할을 수행한다. 그리고 변환필터(94)를 거친 녹색 빛은 제3편광 스플리터(42)를 투과한다.
이상에서와 같이, 남색, 녹색 및 적색의 빛은 각각 분리되어 해당 엘코스패널(52,54,56)을 거친 후 다시 제3편광 스플리터(42)에서 합성되며, 합성된 빛은 투과렌즈로 입사된다.
이때, 남색 빛은 P파, 녹색 빛은 P파, 적색 빛은 S파로 광학 시스템을 빠져나와 투사렌즈로 향하게 된다. 하지만, 편광성분의 형태는 상술한 예에 한정되지 않고, 광학 시스템의 설계에 따라, 최종 출력되는 빛의 위상은 다양하게 조합이 가능하다.
하지만, 상술한 바와 같은 반사형 광학 시스템은 편광 스플리터에서 빛이 완전히 반사 또는 투과되지 못하고 누설되는 현상에 의해 빛의 간섭이 일어나고 이에 따라 최종적으로 디스플레이되는 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있었다.
한편, 적색과 녹색 빛의 초점거리는 차이가 있으나 그 차이 값은 매우 미미한 수준이며, 적색과 녹색의 엘코스패널을 초점 변화가 없는 초점 심도 범위 안에서 이동시키더라도 간섭효과를 제거하는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 개선하여 간섭현상을 제거하고 광학성능을 향상시킨 반사형 광학 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 광원에서 출력된 빛을 분리 및 합성하여 영상정보를 투사렌즈로 출력하는 반사형 광학 시스템에 있어서, 광원에서 출력된 빛에서 특정 범위의 빛은 반사시키고 다른 빛은 투과시키는 색분리부; 상기 색분리부에 의해 투과되거나 반사되는 빛을 선택적으로 투과시키는 복수 개의 편광 스플리터(splitter); 및 상기 편광 스플리터를 거친 빛이 입사되어, 해당 빛의 영상정보와 함께 입사된 빛을 반사시키는 복수 개의 엘코스(LCoS)패널을 포함하며, 복수 개의 편광 스플리터 중 어느 하나에서 투과되는 빛의 광경로와 반사되는 빛의 광경로의 차이는 빛의 가간섭거리 이상(以上)인 반사형 광학 시스템을 제공한다.
그리고 상기 색분리부는, 청색 빛을 투과시키고, 녹색과 적색의 빛을 반사시키는 다이크로익 미러(Dichroic Mirror)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 편광 스플리터는, 청색의 빛을 선택적으로 투과시키는 제1편광 스플리터; 및 적색과 녹색의 빛 중 어느 하나를 투과시키고, 나머지 하나를 반사시키는 제2편광 스플리터를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 반사형 광학 시스템은 제2편광 스플리터를 내부에 구비한 프리즘을 더 포함하며; 상기 광경로의 차이는, 상기 제2편광 스플리터와 상기 프리즘의 일측 끝단과, 상기 제2편광 스플리터와 상기 프리즘의 타측 끝단 간의 거리를 다르게 함으로써 발생하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 광경로의 차이는, 상기 제2편광 스플리터와 적색 엘코스패널 사이의 광경로와, 상기 제2편광 스플리터와 녹색 엘코스패널 사이의 광경로의 차이인 것이 더욱 바람직하다.
이와 함께, 편광 스플리터와 엘코스패널 사이의 광경로 상에는, 빛의 순도를 향상시키는 보상필터이 구비되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 반사형 광학 시스템은, 상술한 종래의 반사형 광학 시스템과 기본적인 구성이 동일하다. 즉, 광원에서 출력된 빛을 분리 합성하여 투사렌즈로 보내는 시스템으로서, 색분리부, 편광 스플리터(22,32,42: 도1 참조) 및 엘코스패널(52,54,56: 도 1 참조)을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 반사형 광학 시스템의 기본적인 구성은 도 1을 통해 상술한 종래 반사형 광학 시스템과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명은 종래 반사형 광학 시스템과 기본적인 구성요소는 동일하지만, 복수 개의 편광 스플리터(22,32,42) 중 어느 하나에서 투과되는 빛의 광경로와 반사되는 빛의 광경로를 빛의 가간섭거리 이상으로 구성하여, 빛의 간섭현상을 제거할 수 있도록 구성하였다.
먼저, 도 2를 참조하여, 반사형 광학 시스템의 간섭현상이 일어나는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상술한 바와 같이, 다이크로익 미러(10: 도 1 참조)에 의해 반사된 녹색과 적색의 빛은 제2프리즘(30) 상에 구비되는 제2편광 스플리터(32)에서 반사되어 녹색 엘코스패널(54) 측으로 입사된다.
하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 현실적으로는 제2편광 스플리터(32)에서 완전한 반사가 이루어지지 않고, 일부의 빛이 제2편광 스플리터(32)를 투과함으로써 빛의 누설현상이 발생하게 되다. 이렇게 제2편광 스플리터(32)를 투과한 녹색 빛은 적색 엘코스패널(56)로 입사하고 다시 반사하여 제2편광 스플리터(32) 측으로 입사되며, 이러한 빛은 다시 일부가 제2편광 스플리터(32)에서 반사되어 원래의 녹색 빛의 경로를 따르게 된다.
반사형 광학 시스템의 기하학적 구조는 마이켈슨 간섭계 구조를 만족하는데, 이렇게 같은 원래의 녹색 빛과 같은 경로를 따르는 누설 빛은 광경로차가 가간섭거리보다 작아서 빛의 간섭조건을 충족하게 된다.
도 2는 녹색 빛에 경로를 도시하여, 이에 따른 간섭현상을 보여주고 있으나, 적색 빛의 경우에도 같은 원리로 간섭현상이 일어난다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 광학시스템의 간섭효과 제거 원리를 설명하면 다음과 같다.
우선, 빛의 간섭현상이 일어나기 위해서는, 서로 편극상태가 서로 같으며, 서로 같은 단일 파장이면서 두 빛의 세기가 같아야한다. 종래의 반사형 광학 시스템은 원래의 경로를 따라가는 빛과 누설된 빛이 이러한 간섭조건을 만족하여 빛의 간섭현상이 발생하게 된다.
하지만, 본 발명은 빛의 광경로에 차이를 두어 이러한 빛의 간섭현상을 제거하였다. 구체적으로, 도 2에서와 같은 반사형 광학 시스템에서는, 제2편광 스플리터(32)에서 투과되거나 반사되는 빛에 의해 간섭현상이 일어나게 되는데, 본 발명은 제2편광 스플리터(320)와 제2프리즘(300)의 일측 끝단과, 제2편광 스플리터(320)와 제2프리즘(300)의 타측 끝단 간의 거리를 다르게 하여, 두 빛의 광경로 차이가 빛의 가간섭거리 이상이 되도록 구성하였다.
본 실시예는 제2편광 스플리터(32)와 적색 엘코스패널(56) 사이의 광경로와, 제2편광 스플리터(32)와 녹색 엘코스패널(54) 사이의 광경로에 차이를 둔 것인데, 이를 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 프리즘의 두께를 녹색 엘코스패널(54) 측에서 소정 길이(d)만큼 더 좁게 구성하였다.
이와 같이, 프리즘의 두께를 조절하면 광경로가 변하게 되는데, 제2편광 스플리터(32)와 녹색 엘코스패널(54) 사이의 거리에는 변화가 없더라도, 빛이 통과하 는 매질이 변화하면 결과적으로 광경로는 변하게 된다.
즉, 빛은 편광 스플리터(22,32,42)에서 프리즘 내부를 통과하다가 프리즘을 빠져나와 녹색 엘코스패널(54)로 향하게 되는데, 빛이 통과하는 프리즘의 두께를 작게 구성함으로써 결과적으로 녹색 빛의 광경로를 변화시키게 된다.
하지만, 본 실시예는 광경로의 차이를 두기 위한 일예를 든 것으로서, 이와 달리 보상필터(64,66)의 두께를 서로 다르게 하여 두 광경로의 차이가 발생하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 빛의 가간섭거리는 매질 특성이 정해지면 광학이론상으로 계산이 가능하며, 빛의 가간섭거리에 대한 계산방식은 당업자게에게 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는 가간섭거리는 100 ㎛ 이하로 계산되며, 이러한 가간섭거리 이상으로 광경로의 차이를 두도록 하는 프리즘의 두께 차이를 계산할 수 있다.
하지만, 실제 광학부품의 생산성과 제작공차 등을 고려하여, 계산된 두께 차이보다 좀 더 크게 두께 차이를 두는 것이 바람직하다.
지금까지 주로 Color-Quad 형태의 3판식 반사형 광학 시스템을 일 예로 들어 설명하였으나, 동일한 광경로를 가짐으로써 빛의 간섭이 일어나는 다른 형태의 광학 시스템에도 범용적으로 적용이 가능하다.
따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 반사형 광학 시스템은 편광 스플리터에서 투과되는 빛과 반사되는 빛의 광경로 차이를 빛의 가간섭거리 이상으로 둠으로써, 빛의 간섭현상을 제거하여 화질을 향상시키는 이점이 있다.
특히, 편광 스플리터를 구비한 프리즘의 두께를 조절함으로써, 빛의 간섭현상을 용이하게 제거할 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 광원에서 출력된 빛을 분리 및 합성하여 영상정보를 투사렌즈로 출력하는 반사형 광학 시스템에 있어서,
    광원에서 출력된 빛에서 특정 범위의 빛은 반사시키고 다른 빛은 투과시키는 색분리부;
    상기 색분리부에 의해 투과되거나 반사되는 빛을 선택적으로 투과시키는 복수 개의 편광 스플리터(splitter); 및
    상기 편광 스플리터를 거친 빛이 입사되어, 해당 빛의 영상정보와 함께 입사된 빛을 반사시키는 복수 개의 엘코스(LCoS)패널을 포함하며,
    복수 개의 편광 스플리터 중 어느 하나에서 투과되는 빛의 광경로와 반사되는 빛의 광경로의 차이는 빛의 가간섭거리 이상(以上)인 반사형 광학 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색분리부는,
    청색 빛을 투과시키고, 녹색과 적색의 빛을 반사시키는 다이크로익 미러(Dichroic Mirror)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 광학 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 편광 스플리터는,
    청색의 빛을 선택적으로 투과시키는 제1편광 스플리터; 및
    적색과 녹색의 빛 중 어느 하나를 투과시키고, 나머지 하나를 반사시키는 제2편광 스플리터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 광학 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반사형 광학 시스템은 제2편광 스플리터를 내부에 구비한 프리즘을 더 포함하며;
    상기 광경로의 차이는, 상기 제2편광 스플리터와 상기 프리즘의 일측 끝단과, 상기 제2편광 스플리터와 상기 프리즘의 타측 끝단 간의 거리를 다르게 함으로써 발생하는 것을 특징으로 하는 반사형 광학 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광경로의 차이는,
    상기 제2편광 스플리터와 적색 엘코스패널 사이의 광경로와, 상기 제2편광 스플리터와 녹색 엘코스패널 사이의 광경로의 차이인 것을 특징으로 하는 반사형 광학 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    편광 스플리터와 엘코스패널 사이의 광경로 상에는, 빛의 순도를 향상시키는 보상필터이 구비되는 것을 특징으로 하는 반사형 광학 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010055500A (ko) * 1999-12-10 2001-07-04 김순택 프로젝션 시스템
KR20040069578A (ko) * 2003-01-29 2004-08-06 삼성에스디아이 주식회사 반사형 액정 디스플레이와 이를 이용한 프로젝션 시스템
KR20040078128A (ko) * 2002-01-28 2004-09-08 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님 입체 광 엔진 구조
KR20040079909A (ko) * 2001-12-18 2004-09-16 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 프로젝션 디스플레이 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010055500A (ko) * 1999-12-10 2001-07-04 김순택 프로젝션 시스템
KR20040079909A (ko) * 2001-12-18 2004-09-16 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 프로젝션 디스플레이 시스템
KR20040078128A (ko) * 2002-01-28 2004-09-08 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님 입체 광 엔진 구조
KR20040069578A (ko) * 2003-01-29 2004-08-06 삼성에스디아이 주식회사 반사형 액정 디스플레이와 이를 이용한 프로젝션 시스템

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