KR100771136B1 - 프로젝터 - Google Patents

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Abstract

개시된 프로젝터는 광원; 광원으로부터 출사된 광을 영상광으로 조정하는 영상재현유닛; 영상재현유닛을 통해 재현된 영상광을 투사하는 투사렌즈; 투사렌즈의 초점을 조절하는 초점조절유닛;을 포함하며, 초점조절유닛은 영상재현유닛으로부터 출사된 영상광축에 설치되는 한 쌍의 제1,2 프리즘; 및 제 1,2 프리즘의 적어도 어느 하나를 이동시켜 영상광의 광학적 경로의 길이를 변경시키는 이동유닛;을 포함한다. 제 1,2 프리즘의 제 1,2 광투과면은 영상광의 축에 각각 직교하게 배치되고, 제 1,2 프리즘의 제 1,2 경사면이 서로 접촉하도록 배치되어 제 1 프리즘 또는 제 2 프리즘의 이동에 따라 제 1 광투과면과, 제 2 광투과면과의 거리가 변경하도록 구성된다.

Description

프로젝터{PROJECTOR}
도 1은 종래 기술을 따른 프로젝터의 투사렌즈 초점 조절 동작을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 투사렌즈의 초점 조절장치가 적용된 프로젝터의 구성을 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 적용되는 초점조절유닛의 구성을 확대 도시한 도면, 그리고,
도 4는 본 발명에 의한 초점 조절 유닛의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >
100 : 프로젝터 101 : 엔진 본체
103 : 광원 110 : 영상재현유닛
130 : 조명 광학계 200 : 투사유닛
201 : 투사렌즈 210 : 초점조절유닛
211, 213 : 제 1,2 프리즘 211a,213a : 제 1,2 광투과면
211c,213c : 제 1,2 경사면 215 : 이송유닛
215a : 모터 215b : 리드 스크루
215c : 이송나사
본 발명은 프로젝터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투사렌즈의 초점 구조를 개서한 프로젝터에 관한 것이다.
광학 프로젝터는 소형의 영상을 광학 수단을 이용하여 대화면으로 구현하기 위한 것으로 영상을 구현하는 소자의 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube)프로젝터, LCD(Liquid Crystal Display)프로젝터 및 DLP(Digital Light Processing)프로젝터 방식으로 나눌 수 있다.
일반적으로 디.엘.피(DLP : Digital Light Processing) 프로젝터는 일반 엘.시.디(LCD:Liquid Crystal Display) 프로젝터의 단점인 픽셀의 모자이크 현상을 제거함으로써 원색 재현능력을 향상시킨 것으로, 사업, 교육 및 광고와 같은 프리젠테이션이나, 또는 영화와 같은 엔터테이먼트 등의 분야에서 고휘도로 선명한 대형 컬러화상을 얻을 수 있게 된다.
이러한 디.엘.피(DLP : Digital Light Processing) 프로젝터는 광원과, 광원에서 출사된 광의 화소별 반사각을 조정하여 화상을 형성하는 디지털 반사부(DMD:Digital Mirror Device)와, 디지털 반사부(DMD:Digital Mirror Device)에 의해 형성된 화상을 스크린(S)에 투사하는 투사렌즈로 구성된다.
도 1은 종래 기술을 따른 DLP 프로젝터의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시되지 않은 광원으로부터 출사된 광을 받아 영상재현에 필요한 영상광으로 조정하는 영상재현유닛(1)으로 예컨대, 디지털 반사부를 통해 반사되고, 반사된 광은 투사부의 투사렌즈군(3)을 통해 확대되어 스크린(5)에 투사된다.
상술한 바와 같은 종래의 프로젝터는 투사렌즈(3)의 초점을 맞추기 위하여 투사렌즈(3) 자체를 이동시켰다. 그러나, 이와 같은 경우 렌즈구조가 복잡해 지고, 렌즈 이동시 조절 거리가 길어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 투사렌즈의 초점 조절시 투사렌즈 자체가 이동하는 것을 해소하는 프로젝터를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 일 실시 예를 따르면, 광원; 상기 광원으로부터 출사된 광을 영상광으로 조정하는 영상재현유닛; 상기 영상재현유닛을 통해 재현된 영상광을 투사하는 투사렌즈; 및 상기 투사렌즈의 초점을 조절하는 초점조절유닛;을 포함하며; 상기 초점조절유닛은 영상재현유닛으로부터 출사된 상기 영상광의 축상에 설치되는 한 쌍의 제1,2 프리즘; 및 상기 제 1,2 프리즘의 적어도 어느 하나를 이동시켜 상기 영상광의 광학적 경로의 길이를 변경시키는 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터가 제공된다.
상기 제 1,2 프리즘의 제 1,2 광투과면은 상기 영상광의 축에 각각 직교하게 배치되고, 상기 제 1,2 프리즘의 제 1,2 경사면이 서로 접촉하도록 배치되어 상기 제 1 프리즘 또는 제 2 프리즘의 이동에 따라 상기 제 1 광투과면과, 상기 제 2 광투과면과의 거리가 변경하도록 구성된 것이 바람직하다.
상기 이송유닛은, 모터; 상기 모터의 축에 연결된 리드 스크루; 및 상기 리드 스크루에 외감되어 직선 이동함과 아울러서, 상기 제 1 프리즘 또는 제 2 프리즘의 측면에 결합되는 이송나사;를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시 예를 따른 프로젝터의 구체적 구성에 대하여 좀더 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 투사렌즈의 초점 조절장치가 적용된 프로젝터의 구성을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 프로젝터(100)는 엔진본체(101), 광원(103), 영상 재현 유닛(110)을 이루는 DMD조립체(190), 조명 광학계(130), 및 투사 유닛(200)을 포함한다.
광원(103)은 R,G,B광을 각각 조사하는 R,G,B발광기(103R,103G,103B)를 포함한다. R,G,B 발광기(103R,103G,103B)는 예컨대, LED(Light Emitted Diode)로 구성될 수 있다. 여기서, 광원(103)은 백색광을 출사하는 구성을 취할 수 있으며, 그와 같은 경우 백색광을 R(Red),G(Green),B(Blue)광으로 분리하는 컬러분리수단이 추가로 구성된다.
영상 재현 유닛(110)은 광원(103)으로부터 조사된 광을 영상 표현에 필요한 광으로 재현하는 것으로서, 예컨대, DMD(Digital Micro Mirror Device)를 포함하는 DMD 조립체(190)로 구성된다. 여기서, DMD 이외에 LCD, 또는 LCoS등을 대신할 수 있다.
조명 광학계(130)는 다이크로익 미러(131: dichoric mirror), 플라이 아이 렌즈(fly eye lens : 133), 반사 미러(135), 필드 렌즈(field lens : 137)를 포함한다.
다이크로익 미러(131)는 특정 파장 대역의 광을 투과 및 반사시키는 것으로서, G광은 투과시키고, R,B광을 반사시키도록 구성된다.
플라이 아이 렌즈(133)는 광원(103)으로부터 조사된 광을 셀 단위로 분할하여 특정 부분에 집광되게 하는 것으로서, 다이크로익 미러(131)를 통해 투과되는 G광 및 다이크로익 미러(131)를 통해 반사되는 R,B광을 셀 단위로 분할하여 DMD조립체(190)로 집광시킨다.
반사 미러(135)는 플라이 아이 렌즈(133)를 통해 셀 단위로 분할된 광을 필드 렌즈(137)로 반사하고, 필드 렌즈(137)는 반사 미러(135)를 통해 반사된 광을 DMD 조립체(190)로 집광시킨다.
투사 유닛(200)은 DMD조립체(190)를 통해 영상 표현에 필요한 광으로 변조된 광을 투사하는 것으로서, 투사렌즈(201)를 포함한다. 이에 더하여, 투사렌즈(201)의 초점을 조정하는 초점조절유닛(210)을 포함한다.
도 3은 본 발명에 적용되는 초점조절유닛의 구성을 확대 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 초점조절유닛(210)은 영상재현유닛으로부터 출사된 상기 영상광의 축(O)상에 설치되는 한 쌍의 제1,2 프리즘(211,213); 및 제 1,2 프리즘(211,213)의 적어도 어느 하나를 이동시켜 상기 영상광 경로의 길이를 변경시키는 이동유닛(215)을 포함한다.
제 1,2 프리즘(211,213)은 각각 제 1,2 광투과면(211a,213a) 및 제 1,2 경사면(211c,213c)를 갖는다. 제 1,2 프리즘(211,213)의 제 1,2 광투과면(211a,213a)은 영상광축(O)에 대략 직교하게 배치되고, 1,2 프리즘(211,213)의 제 1,2 경사면(211c,213c)이 서로 접촉하도록 배치된다. 여기서, 제 1,2광투과면(211a,213a)이 영상광축(O)에 대하여 수직면을 이루는 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 수직면을 필요로 하는 것은 아니다.
제 1 프리즘(211)의 측면에는 제 1 프리즘(211)을 이동시켜 제 1 프리즘(211)의 제 1 광투과면(211a)과 제 2 프리즘(213)의 제 2 광투과면(213a)과의 거리(t)를 조정하는 이송유닛(215)이 설치된다.
이송유닛(215)은 모터(215a)와, 모터(215a)의 축(215a')에 연결된 리드 스크루(215b)와, 리드 스크루(215b)에 외감되어 직선 이동함과 아울러서, 제 1 프리즘(211)의 측면과 결합되는 이송나사(215c)를 포함한다.
여기서, 리드 스크루(215b)는 제 1,2 경사면(211c,213c)과 평행하게 배치되어 이송나사(215c)를 제 1,2경사면(211c,213c)과 평행하게 이동시킬 수 있다.
다음은 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 프로젝터의 투사렌즈 초점 조절 원리에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 렌즈 초점 조절 장치의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 이송유닛(215)을 이루는 모터(215a)가 구동되어 리 드 스크루(215b)가 소정의 방향으로 회전하면, 리드 스크루(215b)에 외감된 이송나사(215c)가 화살표A방향으로 이동한다.
그 결과, 이송나사(215c)와 그 측면이 결합된 제 1 프리즘(211)이 화살표 A방향을 따라 이동하고, 제 1 프리즘(211)의 제 1 광투과면(211a)과, 제 2 프리즘(213)의 제 2 광투과면(213a)과의 거리가 t1으로 짧아져 초점을 조절하게 된다.
이때, 이송나사(215c)의 이송량에 따라 제 1 광투과면(211a)과 제 2 광투과면(213a)과의 거리 변경이 가능하여 다양한 초점 거리를 구현할 수 있다.
상술한 설명에 있어서, 제 1 프리즘(211)의 이동시킴에 있어서, 제 1 프리즘(211)이 제 1,2경사면(211c,213c)을 따라서, 평행하게 이동시키는 것으로 설명하였으나, 그에 한정된 것은 아니며, 제 1,2광투과면(211a,213a)의 거리를 변화시킬 수 있는 이동 상태이면 가능하다.
또한, 이송유닛(215)이 제 1 프리즘(211)에 설치된 것을 예로 들어 설명하였으나, 제 2 프리즘(213)에 설치하거나 제 1,2 프리즘(211,213)에 동시에 설치할 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 프로젝터에 의하면, 투사렌즈의 초점 거리 조절을 위하여 투사렌즈 자체를 이동시키지 않게 됨에 따라 투사렌즈 구조를 단순화하는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터 출사된 광을 영상광으로 조정하는 영상재현유닛;
    상기 영상재현유닛을 통해 재현된 영상광을 투사하는 투사렌즈;
    상기 투사렌즈의 초점을 조절하는 초점조절유닛;을 포함하며;
    상기 초점조절유닛은 영상재현유닛으로부터 출사된 상기 영상광의 축상에 설치되는 한 쌍의 제1,2 프리즘; 및
    상기 제 1,2 프리즘의 적어도 어느 하나를 이동시켜 상기 영상광 경로의 길이를 변경시키는 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1,2 프리즘의 제 1,2 광투과면은 상기 영상광의 축에 직교하게 배치되고, 상기 제 1,2 프리즘의 제 1,2 경사면이 서로 접촉하도록 배치되어 상기 제 1 프리즘 또는 제 2 프리즘의 이동에 따라 상기 제 1 광투과면과, 상기 제 2 광투과면과의 거리가 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 프리즘 또는 상기 제 2 프리즘은 상기 제 1경사면 또는 상기 제 2 경사면의 경사각도를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이송유닛은,
    모터;
    상기 모터의 축에 연결된 리드 스크루;
    상기 리드 스크루에 외감되어 직선 이동함과 아울러서, 상기 제 1 프리즘 또는 제 2 프리즘의 측면에 결합되는 이송나사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 이송나사는 상기 제 1 프리즘 또는 제 2 프리즘의 경사면과 평행하게 이동하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
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