KR100784701B1 - 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 광원과; 상기 광원에서 방출되는 광에 포함된 자외선을 차단하는 필터와; 상기 필터를 통과한 광의 초점을 맞추는 입사광학계와; 상기 입사광학계를 통해 유입된 광을 균일하게 하는 라이트파이프와; 상기 라이트파이프를 통과한 광에 색상을 추가하는 컬러휠과; 상기 컬러휠을 통과한 광을 안내하는 출사광학계와; 상기 출사광학계를 통과한 광을 통과시켜 엘씨에스 패널로 보내고, 상기 엘씨에스 패널에서 반사된 빛을 투사광학계로 반사시키는 피비에스로 이루어지되, 필터에 의해 자외선을 차단되기 때문에, 피비에스와 엘씨오에스의 수명이 연장됨으로써, 엔진 자체의 수명이 연장된다.

엘씨오에스 패널, 프로젝션 텔레비전, 라이트파이프, 컬러휠, 필터

Description

엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조{A ENGINE STRUCTURE OF PROJECTION TELEVISION HAVING LCOS PANEL}

도 1은 종래 단판식 엘씨오에스 패널을 갖는 엔진의 개략적인 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 단판식 엘씨오에스 패널을 갖는 엔진의 개략적인 구성을 나타내는 도면.

도 3은 도 2의 라이트파이프의 구성을 나타내는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21 : 광원 22 : 필터

24 : 컬러휠 26 : 피비에스

27 : 엘씨오에스 29 : 투사광학계

본 발명은 필터에 의해 광원에서 방출되는 광중에서 자외선을 차단하여 유기물로 구성된 광학 부품의 손상을 방지하여 수명을 연장시키는 것을 특징으로 하는 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조에 관한 것이다.

일반적으로 한 개의 엘씨오에스(liquid crystal on silicon : LCOS) 패널을 사용하는 단판식 프로젝션 엔진은 하나의 패널로 R,G,B 색상을 각각 구현해야 하므로 색상의 연속성이 가능한 광학계 구성이 요구된다.

도 1은 종래 단판식 엘씨오에스 패널을 갖는 엔진의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 단판식 엘씨오에스 패널을 갖는 엔진은 광을 발하는 광원(11)과, 상기 광원(11)으로부터 방출된 광이 통과하는 입사광학계(12)와, 상기 입사광학계(12)를 통과한 광선을 R,G,B의 색상 광빔으로 순차 변환시키는 컬러드럼(13)과, 상기 컬러드럼(13)을 통해 순차 변환된 색상 광빔이 통과하는 출사광학계(14)와, 상기 출사광학계(14)를 통과한 색상 광빔이 조사되어 스캐닝되는 엘씨오에스 패널(15)과, 상기 엘씨오에스 패널(15)에 조사되는 색상 광빔에 따라 영상신호에 데이터를 인가하여 엘씨오에스 패널(15)을 구동시키기 위한 엘씨오에스 구동부(16)와, 상기 엘씨오에스 패널(15)로부터 영상신호 데이터를 출력하여 화상을 디스플레이 하는 스크린(17)을 포함한다.

이때, 상기 입사광학계(12)는 광원에서 발생된 광빔이 균일한 공간 분포를 가지도록, 플라이 아이 렌즈(fly eye lens), 상기 플라이 아이 렌즈로부터 균질화된 광을 통과시키는 렌즈 및 상기 렌즈로부터 광을 입력하여 내부의 광 출사면을 구비하여 출력하는 로드렌즈를 포함한다.

그리고, 상기 광은 미도시한 피비에스(polarized beam splitter:PBS)를 통과하게 된다.

그러나, 상기한 엔진의 광원은 고압 수은 램프를 사용하기 때문에 자외선을 포함하는바, 이러한 자외선은 상기 엘씨오에스 패널이나 피비에스 등 유기물로 구성된 광학 부품에 손상을 주어 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 필터를 추가하여 광원에서 자외선을 차단함으로써, 엘씨오에스 패널과 피비에스의 수명을 연장시키는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광원과; 상기 광원에서 방출되는 광에 포함된 자외선을 차단하는 필터와; 상기 필터를 통과한 광의 초점을 맞추는 입사광학계와; 상기 입사광학계를 통해 유입된 광을 균일하게 하는 라이트파이프와; 상기 라이트파이프를 통과한 광에 색상을 추가하는 컬러휠과; 상기 컬러휠을 통과한 광을 안내하는 출사광학계와; 상기 출사광학계를 통과한 광을 통과시켜 엘씨에스 패널로 보내고, 상기 엘씨에스 패널에서 반사된 빛을 투사광학계로 반사시키는 피비에스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조를 제공한다.

상기한 엔진은 필터에 의해 자외선이 차단되기 때문에, 피비에스와 엘씨오에스의 수명이 연장됨으로써, 엔진 자체의 수명이 연장된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시된 것이며, 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 또는 명칭을 사용한다.

도 2는 본 발명에 따른 단판식 엘씨오에스 패널을 갖는 엔진의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 라이트파이프의 구성을 나타내는 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진은 영상을 표현하기 위한 광원(21)이 구비된다.

그리고, 상기 광원(21)에서 방출되는 광에 포함된 자외선을 차단하기 위해 필터(22)가 형성되고, 상기 필터(22)를 통과한 광의 초점을 맞추는 입사광학계(23)가 구비된다.

또한, 상기 입사광학계(23)를 통해 초점이 맞춰진 광이 유입되어 균일하게 되는 라이트파이프(30)가 형성되고, 상기 라이트파이프(30)를 통과한 광에 색상을 추가하는 컬러휠(24)이 구비된다.

그리고, 상기 컬러휠(24)을 통과한 광을 안내하기 위해 출사광학계(25)가 형성되고, 상기 출사광학계(25)를 통과한 광을 통과시켜 엘씨에스 패널(27)로 보내는 피비에스(26)가 구비된다.

상기 피비에스(26)는 경사를 가지도록 설치되는바, 상기 엘씨오에스 패널(27)에서 반사된 빛을 반사시켜 투사광학계(29)로 보내게 된다.

이하, 각 구성 요소에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

상기 광원(21)은 일반적으로 사용하는 램프를 채택할 수도 있고, 고압수은램프 등을 사용할 수 있다.

상기 필터(22)는 자외선 차단이 가능한 다양한 제품의 채택이 가능하다.

상기 입사광학계(23)는 광원(21)을 통해 나오는 평행한 광선을 라이트파이프(30)의 입사면으로 보내기 위해 초점을 맞추는 것으로서, 한쪽면은 평행하고 반대편 면이 볼록한 형태의 렌즈를 사용하는데, 색수차를 없애기 위해 특정 빛의 파장만을 통과시키는 필터링 기능이 포함될 수도 있다.

상기 라이트파이프(30)는 광이 이동하는 이동관(34)의 초입 하부에 경사지게 설치되어 P 편광은 통과시키고 S 편광은 반사시키는 제1편광체(31)가 형성되고, 상기 제1편광체(31)의 상부에 경사지게 설치되어 제1편광체(31)로부터 반사된 S 편광을 반사시키는 제2편광체(32)가 형성되며, 상기 제1편광체(31)와 제2편광체(32)의 끝단을 서로 연결하고, 제2편광체(32)로부터 반사된 S 편광을 P 편광으로 변환시켜 통과시키는 제3편광체(33)를 포함한다.

왜냐하면, 광원(21)으로부터 방출되는 광의 강도를 바로 적용시키기엔 균일도가 불안정하기 때문인데, 상기 라이트파이프(30)는 광원(21)에서 방출되는 광을 사각형의 패턴으로 변형하여 스크린(29)에 균일한 화상이 맺히도록 한다.

상기 컬러휠(24)은 하나의 엘씨오에스 패널(27)로 인해 광이 R,G,B로 각각 분산되지 못하는 문제점 해결을 위한 것으로서, 상기 컬러휠(24)이 회전하는 중에 라이트파이프(30)에서 나온 광이 상기 컬러휠(24)을 통과하면서 R,G,B 색상을 가지게 된다.

한편, 프로젝션 엔진은 다양한 형상으로 이루어지며 이러한 형상에 따라 광의 이동 방향이 변경되기도 하는바, 상기 출사광학계(25)는 다수의 렌즈나 거울을 이용하여 컬러휠(24)을 통과한 광을 피비에스(26)까지 안내하게 된다.

상기 피비에스(26)(polarized beam splitter:PBS)는 액정과 실리콘 사이에 알루미늄이 형성되는데, 출사광학계(25)를 지난 광을 통과시켜 엘씨오에스 패널(27)로 보내고, 상기 엘씨오에스 패널(27)로부터 반사된 광을 다시 반사하여 스크린(29)으로 보낸다.

즉, 상기 피비에스(26)는 P 편광은 통과시키고, S 편광은 반사시킨다.

상기 엘씨오에스 패널(27)은 구동부(28)에 의해 작동하는바, 작동원리를 간략히 설명하면, 구동부(28)의 제어로 엘씨오에스 패널(27)에 전혀 전압이 걸리지 않으면, 피비에스(26)를 통과한 광은 편광 상태가 바뀌어 S 편광이 되어 반사된 다음, 다시 피비에스(26)로 가서 반사되어 투사광학계(29)로 이동한다.

반면에, 구동부(28)의 제어로 엘씨오에스 패널(27)에 전압이 최대로 걸리면, 피비에스(26)를 통과한 광은 편광 상태가 바뀌지 않고 P 편광 상태로 반사되어, 다시 피비에스(26)로 가서 반사되지 않고 통과하여, 투사광학계(29)로 광이 이동하지 않게 된다.

상기 투사광학계(29)는 작은 화상을 렌즈에 의해 확대 투사하여 대화면을 구 성하는 장치로서, 투사렌즈, 스크린, 조명계, 색분리 합성계 등으로 이루어진다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 의한 광의 이동 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.

광원(21)에 의해 방출된 광은 필터(22)에 의해 자외선이 제거되어 입사광학계(23)를 통과한다.

상기 입사광학계(23)에 의해 초점이 맞춰진 광은 라이트파이프(30)로 이동하여 P 편광으로 균일화된 다음, 컬러휠(24)을 통과하면서 R,G,B광으로 변환되어 출사광학계(25)로 이동한다.

상기 출사광학계(25)에 의해 안내된 광은 피비에스(26)를 통과하여 엘씨오에스 패널(27)에 부딪혀 반사되는바, 상기 엘씨오에스 패널(27)의 전압상태에 따라 P 편광 또는 S 편광이 되어 피비에스(26)로 이동하되, P 편광은 피비에스(26)를 통과하고 S 편광은 피비에스(26)에서 반사되어 투사광학계(29)로 이동한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조는 필터가 자외선을 차단함으로써, 피비에스 및 엘씨오에스 패널의 수명을 연장시켜, 엔진의 수명을 연장시키고 고장을 방지하는 효과가 있다.

또한, 라이트파이프에 의해 광원에서 방출되는 광을 P 편광을 균일화시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 광원과;

   상기 광원에서 방출되는 광에 포함된 자외선을 차단하는 필터와;

   상기 필터를 통과한 광의 초점을 맞추는 입사광학계와;

   상기 입사광학계를 통해 유입된 광을 균일하게 하는 라이트파이프와;

   상기 라이트파이프를 통과한 광에 색상을 추가하는 컬러휠과;

   상기 컬러휠을 통과한 광을 안내하는 출사광학계와;

   상기 출사광학계를 통과한 광을 통과시켜 엘씨에스 패널로 보내고, 상기 엘씨에스 패널에서 반사된 광을 투사광학계로 반사시키는 피비에스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 라이트파이프는 광이 이동하는 이동관과;

   상기 이동관의 초입 하부에 경사지게 설치되어 P 편광은 통과시키고 S 편광은 반사시키는 제1편광체와;

   상기 제1편광체의 상부에 경사지게 설치되고, 제1편광체로부터 반사된 S 편광을 반사시키는 제2편광체와;

   상기 제1편광체와 제2편광체의 끝단을 서로 연결하고, 제2편광체로부터 반사된 S 편광을 P 편광으로 변환시켜 통과시키는 제3편광체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘씨오에스 패널을 갖는 프로젝션 텔레비전의 엔진 구조.

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