KR100811178B1 - Image display apparatus - Google Patents
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Abstract
화상 투사 장치가 개시된다. 본 화상 투사 장치는 확대된 상의 광로를 변경하는 제1 미러, 제1 미러에 의해 광로 변경된 상을 확대하여, 광로를 변경하는 제2 미러, 및 제2 미러에 의해 광로 변경된 상을 스크린으로 반사시키는 제3 미러를 포함한다. 이에 의해, 화상 투사 장치의 두께를 줄여서 슬림화하고 높이를 줄여 초박형 디자인의 구현이 가능하며, 휨현상의 방지로 인해 화질이 향상된다.An image projection apparatus is disclosed. The image projection apparatus enlarges a first mirror that changes an optical path of an enlarged image, an image changed by an optical path by the first mirror, and reflects the image changed by the optical path by the second mirror to the screen. And a third mirror. As a result, an ultra-thin design can be realized by reducing the thickness of the image projector and reducing the height thereof, and image quality is improved due to the prevention of warpage.
투사, 프로젝션, 두께 Projection, projection, thickness
Description
도 1은 종래의 화상 투사 장치를 개략적으로 도시한 도면,1 schematically shows a conventional image projection apparatus;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 투사 장치를 도시한 도면, 그리고2 is a view showing an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention, and
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 투사 장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing an image projector according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
210 : 투사렌즈 220 : 제1 미러210: projection lens 220: first mirror
230 : 제2 미러 240 : 제3 미러230: second mirror 240: third mirror
250 : 스크린250: screen
본 발명은 마이크로 디스플레이 소자를 이용한 화상 투사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화상 투사 장치의 두께를 줄여서 슬림화하도록 하는 화상 투사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image projection apparatus using a micro display element, and more particularly, to an image projection apparatus to reduce the thickness of the image projection apparatus to be slimmer.
프로젝션 텔레비젼과 같은 화상 투사 장치는 마이크로 디스플레이 소자를 사용하여 영상을 발생시키고, 이 영상을 투사광학계를 통해 확대시켜 대형 스크린에 투사하는 방식의 장치이다. 근래에는, 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 대형 화 면을 구현할 수 있다는 장점때문에 날로 수요가 증가하고 있다.An image projector such as a projection television is a device that generates an image using a micro display element, and magnifies the image through a projection optical system to project it on a large screen. In recent years, demand is increasing day by day because of the advantage that large screens can be satisfied to meet consumer needs.
도 1은 종래의 화상 투사 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a conventional image projection apparatus.
도 1를 참조하면, 종래의 화상 투사 장치는 투사 렌즈(110), 미러(120), 스크린(130)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a conventional image projection apparatus includes a
구체적으로, 패널을 지나서 정보를 가진 빛 즉, 화상을 스크린(130)에 투사 렌즈(110)를 통해서 확대 투사시켜 줌으로써, 스크린(130)에 투사된 화상이 결상된다. Specifically, the image projected on the
이때, 광축이 스크린(130)의 중앙으로 오게 하기 위해서 광로를 바꾸어 주기 위해 스크린(130)에 기울어진 형태의 위치에 미러(120)가 위치하게 된다. 즉, 투사 렌즈(110)를 통해 확대 투사된 화상이 미러(120)에 의해 반사되어 스크린(130)에 결상되는 것이다.In this case, the
그런데, 이러한 화상 투사 장치는 화상을 투사히기 위해 투사 렌즈(110)와 미러(120)를 이용한 프로젝션을 위한 공간을 필요로 한다. 특히, 미러(120)가 일정 기울기를 가져야 하기 때문에 화상 투사 장치의 후면 공간을 많이 필요로 한다. 이 때문에, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel)와 같은 평판 디스플레이 장치 등과 비교하여 같은 스크린 크기를 가지는 경우, 화상 투사 장치는 평판 디스플레이 장치보다 부피가 크다.However, such an image projection apparatus needs a space for projection using the
따라서, 종래의 화상 투사 장치는 외관 디자인이 불리할 뿐만 아니라, 설치 공간 또한 많이 차지하는 단점이 있다. 또한, 미러 무게로 인한 휨현상이 발생할 뿐만 아니라, 휨현상에 의해 화질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.Therefore, the conventional image projection apparatus has a disadvantage that not only the appearance design is disadvantageous but also occupies a lot of installation space. In addition, not only warpage may occur due to the mirror weight, but also a problem of deterioration in image quality due to the warpage may occur.
따라서, 본 발명의 목적은, 화상 투사 장치의 두께를 줄여서 슬림화하여 초박형 디자인의 구현이 가능한 화상 투사 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an image projection apparatus capable of realizing an ultra thin design by reducing the thickness of the image projection apparatus and making it slim.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 휨현상으로 인한 화질 저하를 방지할 수 있는 화상 투사 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an image projection apparatus capable of preventing a deterioration of image quality due to warpage.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상 투사 장치는, 확대된 상의 광로를 변경하는 제1 미러, 상기 제1 미러에 의해 광로 변경된 상을 확대하여, 광로를 변경하는 제2 미러, 및 상기 제2 미러에 의해 광로 변경된 상을 스크린으로 반사시키는 제3 미러를 포함한다.An image projection apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises: a first mirror for changing an optical path of an enlarged image, a second mirror for changing an optical path by enlarging an image changed by the first mirror, and the first mirror; And a third mirror for reflecting the image changed in the optical path by the two mirrors to the screen.
그리고, 상기 제2 미러는, 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 어느 하나인 것이 바람직하다.The second mirror is preferably any one of an aspherical mirror and a free curved mirror.
그리고, 상기 제3 미러는, 본체의 상단면과 평행하게 위치하거나 소정의 기울기를 가지도록 위치하는 것이 바람직하다.The third mirror is preferably positioned in parallel with the upper end surface of the main body or to have a predetermined inclination.
또한, 상기 소정의 기울기는, ±10도 이하인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said predetermined inclination is ± 10 degrees or less.
상기 제3 미러는, 본체의 하단면과 평행하게 위치하거나 ±10도 이하의 기울기를 가지도록 위치하는 것이 가능하다.The third mirror may be positioned in parallel with the lower end surface of the main body or inclined at ± 10 degrees or less.
바람직하게는, 상기 제2 미러는, 상기 제1 미러와 상기 제3 미러 사이에 위치한다.Preferably, the second mirror is located between the first mirror and the third mirror.
그리고, 상기 제1 미러는, 상기 제3 미러에 의해 반사되어 상기 스크린에 결 상되는 상의 광로 밖에 위치하는 것이 바람직하다.The first mirror is preferably located outside the optical path of the image reflected by the third mirror and formed on the screen.
바람직하게는, 화상 투사 장치는 본체의 상단에 위치하며, 상기 제1 미러로 상기 확대된 상을 인가하는 투사렌즈를 더 포함한다.Preferably, the image projection apparatus further includes a projection lens positioned on the top of the main body and applying the enlarged image to the first mirror.
이때, 상기 제1 미러는, 상기 확대된 상이 상기 제2 미러에 경사지게 투사되도록 상기 투사 렌즈의 아래쪽에 위치하며, 상기 제3 미러에 의해 반사되어 상기 스크린에 결상되는 상의 광로 밖에 위치한다.In this case, the first mirror is positioned below the projection lens such that the enlarged image is projected obliquely onto the second mirror, and is located outside the optical path of the image reflected by the third mirror and formed on the screen.
또한, 본체의 하단에 위치하며, 상기 제1 미러로 상기 확대된 상을 인가하는 투사렌즈를 더 포함할 수 있다.The display apparatus may further include a projection lens positioned at a lower end of the main body and applying the enlarged image to the first mirror.
이때, 상기 제1 미러는, 상기 확대된 상이 상기 제2 미러에 경사지게 투사되도록 상기 투사 렌즈의 윗쪽에 위치하는 것이 바람직하다.In this case, the first mirror is preferably located above the projection lens so that the enlarged image is projected obliquely to the second mirror.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 투사 장치는, 본체의 상단에 위치하며, 확대된 상을 투사하는 투사렌즈, 상기 투사렌즈의 아래쪽에 위치하며, 상기 확대된 상의 광로를 변경하는 제1 미러, 상기 제1 미러에 의해 광로 변경된 상을 확대하여, 광로를 변경하는 제2 미러, 및 상기 본체의 하단면과 평행하게 위치하거나 소정의 기울기를 가지도록 위치하며, 상기 제2 미러에 의해 광로 변경된 상을 스크린으로 반사시키는 제3 미러를 포함한다.An image projection apparatus according to an embodiment of the present invention may include: a projection lens positioned at an upper end of a main body and projecting an enlarged image; a first lens positioned below the projection lens and changing an optical path of the enlarged image; A mirror, a second mirror for changing the optical path changed by the first mirror to change the optical path, and a position parallel to the bottom surface of the main body or having a predetermined inclination, and positioned by the second mirror. And a third mirror that reflects the modified image to the screen.
여기서, 상기 제2 미러는, 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the said 2nd mirror is any one of an aspherical mirror and a free curved mirror.
그리고, 상기 제2 미러는, 상기 제1 미러와 상기 제3 미러 사이에 위치한다.The second mirror is located between the first mirror and the third mirror.
그리고, 상기 소정의 기울기는, ±10도 이하의 기울기인 것이 바람직하다.And it is preferable that the said predetermined inclination is inclination of +/- 10 degree or less.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 투사 장치는, 본체의 하단에 위치하며, 확대된 상을 투사하는 투사렌즈, 상기 투사렌즈의 윗쪽에 위치하며, 상기 확대된 상의 광로를 변경하는 제1 미러, 상기 제1 미러에 의해 광로 변경된 상을 확대하여, 광로를 변경하는 제2 미러, 및 상기 본체의 상단면과 평행하게 위치하거나 ±10도 이하의 기울기를 가지도록 위치하며, 상기 제2 미러에 의해 광로 변경된 상을 스크린으로 반사시키는 제3 미러를 포함한다.In addition, the image projection apparatus according to another embodiment of the present invention, a projection lens which is located at the bottom of the main body, and projects the enlarged image, the first lens positioned above the projection lens, and changing the optical path of the enlarged image A mirror, a second mirror that enlarges an image changed by an optical path by the first mirror, and changes an optical path, and is positioned to be parallel to an upper end surface of the main body or to have an inclination of ± 10 degrees or less, and the second mirror And a third mirror for reflecting the image changed by the optical path to the screen.
여기서, 상기 제2 미러는, 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 어느 하나일 수 있다.Here, the second mirror may be any one of an aspherical mirror and a free curved mirror.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 투사 장치를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 화상 투사 장치는 마이크로 디스플레이 소자를 이용하여 화상을 투사하며, 복수 개의 미러를 구비하여 투사 방식을 바꿈으로써, 두께가 줄어 초박형 구현이 가능하다. 본 화상 투사 장치에 이용되는 마이크로 디스플레이 소자로는 DMD(Digital Micromirror Device), TFT(Thin Film Transistor), 및 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 등이 있다.The image projection apparatus projects an image using a micro display element, and is provided with a plurality of mirrors to change the projection method, so that the thickness can be reduced and ultra-thin implementation is possible. Micro display elements used in the image projection apparatus include a digital micromirror device (DMD), a thin film transistor (TFT), and a liquid crystal on silicon (LCOS).
도 2를 참조하면, 본 화상 투사 장치는 투사 렌즈(210), 제1 미러(220), 제2 미러(230), 제3 미러(240), 및 스크린(250)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the image projection apparatus includes a
투사 렌즈(210)는 화상 투사 장치의 상단에 위치하며, 마이크로 디스플레이 소자에 조명된 화상을 확대 투사한다. 투사 렌즈(210)가 화상 투사 장치의 상단에 위치하게 됨으로써, 광원(미도시) 및 마이크로 디스플레이 소자도 화상 투사 장치 의 상단에 위치하게 된다.The
제1 미러(220)는 화상이 경사지게 투사되도록 투사 렌즈(210)의 아래쪽에 소정의 기울기를 가지도록 위치하며, 투사 렌즈(210)에 의해 확대 투사된 화상을 반사하여 광로를 변경시킨다. The
이때, 제1 미러(220)가 소정의 기울기 즉, 작은 기울기를 가지도록 위치함으로써, 투사 렌즈(210)에서 확대된 화상의 각도는 작은 상태로 반사되어 나아간다.In this case, since the
제2 미러(230)는 제1 미러(220)와 평행하게 위치하며, 제1 미러(220)에 의해 반사된 화상을 다시 반사한다. 여기서, 제2 미러(230)는 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 적어도 어느 하나이다. 자유곡면 미러는 반사면이 광축 대칭이 아니고 수평, 수직방향에 따라 임의의 높이를 같는 면을 가진 미러이다. The
제2 미러(230)를 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 어느 하나로 이용함에 따라, 화상의 왜곡을 보정함으로써 보다 우수한 화질의 화상을 얻을 수 있다.As the
그리고, 제2 미러(230)를 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 어느 하나로 이용함에 따라, 제1 미러(220)에 의해 작은 각도로 반사된 화상은 제2 미러(230)에 의해 각도가 크게 벌어져 확대되어 반사된다.As the
제3 미러(240)는 화상 투사 장치의 하단면과 평행하거나 작은 기울기 예컨대, ±10도 내의 기울기를 가지도록 위치하며, 제2 미러(230)에 의해 확대 반사된 화상을 스크린(240)에 반사한다. The
여기서, 제3 미러(240)의 기울기에 따라 화상 투사 장치의 두께가 더 줄어들 수 있다. 구체적으로, 화상 투사 장치의 두께는 제3 미러(240)의 기울기가 ±10도 에 가까울 수록, 제3 미러(240)가 화상 투사 장치의 하단면과 평행일 때보다 줄어들게 된다. Here, the thickness of the image projector may be further reduced according to the inclination of the
또한, 제3 미러(240)가 화상 투사 장치의 하단면에 위치함으로써, 휨현상의 방지로 인해 화질이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.In addition, since the
스크린(250)에는 제3 미러(240)에 의해 반사된 화상이 결상된다.The image reflected by the
이때, 제1 미러(220)는 제3 미러(240)에 의해 반사되어 스크린(250)에 결상되는 상의 광로 밖에 위치하며, 제2 미러(230)는 제1 미러(220)와 제3 미러(240) 사이에 위치한다.In this case, the
이로 인해, 화상 투사 장치의 두께뿐만 아니라 화상 투사 장치의 높이 또한 종래의 화상 투사 장치에 비해 약 35% 정도가 줄어드는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 투사 렌즈(210), 제1, 제2, 및 제3 미러(220,230,240)를 모두 수직으로 배치함에 따라 화상 투사 장치의 두께가 제2 미러(230)에서 스크린(250)까지의 거리로 줄어들게 된다. 또한, 제1, 제2, 및 제3 미러(220,230,240)와 같이 복수의 미러를 배치하고, 제2 미러(230)를 비구면 미러 또는 자유곡면 미러로 배치함에 따라 광로의 거리가 줄어들어 화상 투사 장치의 높이가 줄어든다.Thus, not only the thickness of the image projector but also the height of the image projector can be reduced by about 35% compared with the conventional image projector. That is, as the
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 투사 장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing an image projector according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 화상 투사 장치는 투사 렌즈(310), 제1 미러(320), 제2 미러(330), 제3 미러(340), 및 스크린(350)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the image projection apparatus includes a
투사 렌즈(310)는 화상 투사 장치의 하단에 위치하며, 마이크로 디스플레이 소자에 조명된 화상을 확대 투사한다. 투사 렌즈(310)가 화상 투사 장치의 하단에 위치하게 됨으로써, 광원(미도시) 및 마이크로 디스플레이 소자도 화상 투사 장치의 하단에 위치하게 된다.The
제1 미러(320)는 화상이 경사지게 투사되도록 투사 렌즈(310)의 윗쪽에 소정의 기울기를 가지도록 위치하며, 투사 렌즈(310)에 의해 확대 투사된 화상을 반사하여 광로를 변경시킨다.The
제2 미러(330)는 제1 미러(320)와 평행하게 위치하며, 제1 미러(320)에 의해 반사된 화상을 다시 반사한다. 이때, 제2 미러(330)는 비구면 미러 및 자유곡면 미러 중 적어도 어느 하나이다. The
제3 미러(340)는 화상 투사 장치의 상단면과 평행하거나 작은 기울기 예컨대, ±10도 내의 기울기를 가지도록 위치하며, 제2 미러(330)에 의해 반사된 화상을 스크린(340)에 반사한다. The
여기서, 제3 미러(340)의 기울기에 따라 화상 투사 장치의 두께가 더 줄어들 수 있다. 구체적으로, 화상 투사 장치의 두께는 제3 미러(340)의 기울기가 ±10도에 가까울수록, 제3 미러(340)가 화상 투사 장치의 하단면과 평행에 가까울 때보다 줄어들게 된다.Here, the thickness of the image projector may be further reduced according to the inclination of the
스크린(350)에는 제3 미러(340)에 의해 반사된 화상이 결상된다.The image reflected by the
이로 인해, 화상 투사 장치의 두께뿐만 아니라 화상 투사 장치의 높이 또한 종래의 화상 투사 장치에 비해 약 35% 정도가 줄어든다.As a result, not only the thickness of the image projecting device but also the height of the image projecting device is reduced by about 35% compared with the conventional image projecting device.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화상 투사 장치의 두께를 줄여서 슬림화하고 높이를 줄여 초박형 디자인의 구현이 가능하며, 휨현상의 방지로 인해 화질이 향상된다.As described above, according to the present invention, the thickness of the image projection apparatus can be reduced and slim, and the height can be realized, and the ultra-thin design can be realized, and the image quality is improved due to the prevention of warpage.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 이해되어져서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
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