KR100823284B1 - 컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형화상표시방법 - Google Patents

컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형화상표시방법 Download PDF

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Abstract

컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법이 개시되어 있다. 개시된 컬러 휠은 비가시광선의 광원으로부터 비가시광선의 조사를 받는 컬러 휠로서, 광원에 대향 배치된 경우에, 광원측의 면에 위치하고, 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 형광체층과, 형광체층에 대해 광원과 반대측의 면에 위치하고, 비가시광선을 반사하며, 가시광선을 투과하는 비가시광선 반사층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구조에 의하여 컬러 휠을 투과하는 비가시광선을 감소시키고, 컬러 휠에서의 비가시광선에서 가시광선으로의 변환효율을 향상시킬 수 있다.

Description

컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법{Color wheel, visible ray source, projection type image display apparatus, and method of displaying image}
도 1은 종래의 형광체층에서의 자외선 및 가시광선의 입,출사를 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사형 화상표시장치를 나타내는 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 투사형 화상표시장치의 컬러 휠을 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 4는 도 2의 투사형 화상표시장치의 자외선 반사막과 투명기판을 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 2의 투사형 화상표시장치의 자외선 반사층에서의 광의 반사율을 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 2의 투사형 화상표시장치의 형광체층에서의 자외선 및 가시광선의 입,출사를 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 화상표시장치를 나타내는 구성도이다.
도 8은 도 7의 투사형 화상표시장치의 적외선 반사층에서의 광의 반사율을 나타내는 설명도이다.
도 9a 및 9b는 도 1의 투사형 화상표시장치의 컬러 휠의 변경예를 나타내는 측면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 9a 및 도 9b의 투사형 화상표시장치의 가시광선 반사층에서의 광의 반사율을 나타내는 설명도이다.
도 11은 도 1의 투사형 화상표시장치의 변경예를 나타내는 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300...투사형 화상표시장치 10, 210...컬러 휠
112, 212...형광체층 112R...적색 형광체
112G...녹색 형광체 112B...청색 형광체
114...자외선 반사층 116...투명기판
118...축부 120...저굴절률 재료 박막
122...고굴절률 재료 박막 130, 230...가시광선 광원
132...자외선 광원 140...렌즈
150...미러 160, 360...화상표시소자
170...투영렌즈 214...적외선 반사층
232...적외선 광원 R,G,B...LED 칩(발광 소자)
본 발명은, 컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법에 관한 것이다.
투사형 화상표시장치는, 광원으로부터 조사된 광을 화상표시소자에 조사하고, 화상을 스크린 상에 투사하는 장치이다. 투사형 화상표시장치에 있어서, 광원으로부터 조사된 광을 적, 녹, 청의 가시광선으로 변환할 때, 컬러 휠이 설치된다. 이 컬러 휠은, 광원으로부터의 광을 가시광선으로 변환하는 형광체층이 형성된 원판형상 부재이고, 원의 중심을 축으로 하여 회전 구동된다.
예를 들어, 일본특허공개 2003-233123호 공보(이하, '특허문헌 1'이라 한다)에는, 여기용 반도체 레이저로부터의 광이 조사되는 컬러 휠과, 컬러 휠을 통과한 광 중에서 소정의 파장의 광을 투과시키는 노치 필터를 갖는 프로젝터 장치가 개시되어 있다. 또한, 일본특허공개 2004-325874호 공보(이하, '특허문헌 2'라 한다) 및 일본특허공개 2004-341105호 공보(이하, '특허문헌 3'이라 한다)에는, 자외선이 조사되는 컬러 휠과, 컬러 휠에서 변환된 광을 광원과 반대측의 화상표시소자 측에 반사시키는 파장 선택막 또는 가시광선 반사막을 갖는 투사형 표시장치가 개시되어 있다.
도 1은 종래의 형광체층과 자외선 및 가시광선의 입출사를 나타내는 설명도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 투사형 화상표시장치의 광원이 출사하는 광을 자외선으로 하는 경우, 컬러 휠에 형성된 형광체층(12)은, 자외선이 조사되어 자외선을 가시광선으로 변환시켜 출사한다. 그러나, 자외선을 가시광선으로 변환하는 형 광체층(12)은, 형광체층(12)에 입사한 자외선의 일부를 투과시키기 때문에, 형광체층(12)을 투과한 자외선은 컬러 휠 이후에 설치된 화상표시소자나 광학계의 광학부품에 도달한다. 그 때문에, 자외선이 화상표시소자나 광학부품에 대해, 수명저하, 화질열화 등의 악영향을 미치게 한다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 컬러 휠과 화상표시소자의 사이에 형광체층을 투과한 자외선을 흡수하는 노치 필터 등의 자외선 흡수능 부재를 설치하는 경우, 한 번 형광체층을 투과한 자외선은 가시광선 변환에 사용되지 않고 제거되어 버리기 때문에, 광원으로부터 조사된 자외선을 유효하게 활용할 수 없다는 문제가 있다. 또, 자외선에서 가시광선으로의 변환효율을 높이고자 하면, 형광체층을 두껍게 해 갈 필요가 있기 때문에, 제조비용이 많아진다는 문제가 있다. 또한, 형광체층의 두께가 증가하면, 자외선으로부터 변환된 가시광선은 형광체층에서 흡수되는 양이 증가하기 때문에, 형광체층으로부터 출사되는 가시광선의 출사량이 감소한다는 문제가 있다.
본 발명은, 상술한 종래의 투사형 화상표시장치의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 컬러 휠을 투과하는 비가시광선을 감소시키고, 컬러 휠에서의 비가시광선에서 가시광선으로의 변환효율을 향상시키는 것이 가능한 컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컬러 휠은 비가시광선의 광 원으로부터 비가시광선의 조사를 받는 컬러 휠로서, 광원에 대향 배치된 경우에, 광원측의 면에 위치하고, 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 형광체층과; 형광체층에 대해, 광원과 반대측의 면에 위치하고, 비가시광선을 반사하며, 가시광선을 투과하는 비가시광선 반사층;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 컬러 휠은, 비가시광선의 광원으로부터 비가시광선의 조사를 받고, 컬러 휠이 광원에 대향 배치될 때, 형광체층은 광원측의 면에 위치하고, 비가시광선 반사층은 광원과 반대측의 면에 위치한다. 그리고, 형광체층은 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하고, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하고, 가시광선을 투과한다. 그 결과, 컬러 휠을 투과하는 비가시광선은 감소하고, 컬러 휠 이후에 설치되는 각 부재에 비가시광선에 의한 악영향을 주지 않는다. 또한, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하여, 비가시광선 반사층측으로부터도 형광체층에 비가시광선이 입사하므로, 비가시광선에서 가시광선으로 변환되는 비가시광선의 양이 증가하고, 컬러 휠에서의 가시광선으로의 변환효율이 향상된다.
상기 비가시광선 반사층은, 형광체층에 밀착되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 비가시광선 반사층에서 반사한 비가시광선은 모두 형광체층에 입사한다. 이에 따라, 컬러 휠에서의 비가시광선에서 가시광선으로의 변환효율이 더 향상될 수 있다.
상기 비가시광선은 자외선이고, 비가시광선 반사층은 자외선을 반사하는 자 외선 반사층이며, 형광체층은 자외선을 가시광선으로 변환할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 광원의 광은 자외선이고, 컬러 휠을 투과하는 자외선이 감소하여, 컬러 휠 이후에 설치되는 각 부재에 자외선에 의한 악영향을 주지 않는다. 또한, 자외선 반사층이 자외선을 반사하여 자외선 반사층 측에서도 형광체층에 자외선이 입사하고, 컬러 휠에 있어서 자외선에서 가시광선으로의 변환효율이 향상될 수 있다.
상기 비가시광선은 적외선이고, 비가시광선 반사층은 적외선을 반사하는 적외선 반사층이며, 형광체층은 적외선을 가시광선으로 변환할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 광원의 광은 적외선이고, 컬러 휠을 투과하는 적외선이 감소한다. 또한, 적외선 반사층이 적외선을 반사하여 적외선 반사층 측에서도 형광체층에 적외선이 입사하고, 컬러 휠에 있어서 적외선에서 가시광선으로의 변환효율이 향상될 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가시광선 광원은, 비가시광선을 조사하는 광원;과, 비가시광선의 조사를 받는 컬러 휠로서, 광원에 대향 배치된 경우에, 광원측의 면에 위치하고, 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 형광체층과, 형광체층에 대해, 광원과 반대측의 면에 위치하고, 비가시광선을 반사하며, 가시광선을 투과하는 비가시광선 반사층을 갖는 컬러 휠;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 광원은 비가시광선을 조사하고, 컬러 휠은 비가시광선의 조사를 받으며, 컬러 휠이 광원에 대향 배치될 때, 형광체층은 광원측의 면에 위치하고, 비가시광선 반사층은 광원과 반대측의 면에 위치한다. 그리고, 형광체층 은 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하고, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하며, 가시광선을 투과한다. 그 결과, 컬러 휠을 투과하는 비가시광선은 감소하고, 컬러 휠 이후에 설치되는 각 부재에 비가시광선에 의한 악영향을 주지 않는다. 또한, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하여, 비가시광선 반사층측에서도 형광체층에 비가시광선이 입사하므로, 비가시광선에서 가시광선으로 변환되는 비가시광선의 양이 증가하고, 컬러 휠에서의 가시광선으로의 변환효율이 향상된다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 투사형 화상표시장치는, 비가시광선을 조사하는 광원과; 비가시광선의 조사를 받는 컬러 휠로서, 광원에 대향 배치된 경우에, 광원측의 면에 위치하고, 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 형광체층과, 형광체층에 대해, 광원과 반대측의 면에 위치하고, 비가시광선을 반사하며, 가시광선을 투과하는 비가시광선 반사층을 갖는 컬러 휠과; 컬러 휠을 투과한 가시광선을 화상신호에 따라 화상표시하는 화상표시소자와, 화상표시소자에서 반사 또는 투과된 광을 투사하는 광 투사유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 광원은 비가시광선을 조사하고, 컬러 휠은 비가시광선의 조사를 받으며, 컬러 휠이 광원에 대향 배치될 때, 형광체층은 광원측의 면에 위치하고, 비가시광선 반사층은 광원과 반대측의 면에 위치한다. 그리고, 형광체층은 광원으로부터 조사된 비가시광선을 가시광선으로 변환하고, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하며, 가시광선을 투과한다. 또, 화상표시소자는 컬러 휠을 투과한 가시광선을 화상신호에 따라 화상표시하고, 광 투사유닛은 화상표시소자에서 반사 또는 투과된 광을 투사한다. 그 결과, 컬러 휠을 투과하는 비가시광선은 감소하고, 컬러 휠 이후에 설치되는 화상표시소자, 광 투사유닛에 비가시광선에 의한 악영향을 주지 않는다. 또한, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하여, 비가시광선 반사층측에서도 형광체층에 비가시광선이 입사하므로, 비가시광선에서 가시광선으로 변환되는 비가시광선의 양이 증가하고, 컬러 휠에서의 가시광선으로의 변환효율이 향상된다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 투사형 화상표시방법은, 비가시광선을 조사하는 광원이, 비가시광선을 광원에 대향 배치된 형광체층과 비가시광선 반사층을 갖는 컬러 휠에 조사하고, 광원측의 면에 위치하는 형광체층이 비가시광선 중 일부를 가시광선으로 변환하는 것과 함께, 비가시광선 중 나머지를 투과시키며, 형광체층에 대해 광원과 반대측의 면에 위치하는 비가시광선 반사막이 형광체층을 투과한 비가시광선을 반사하고, 형광체층이 비가시광선 반사막에서 반사한 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 컬러 휠을 투과하는 비가시광선은 감소하고, 컬러 휠 이후에 설치되는 각 부재에 비가시광선에 의한 악영향을 주지 않는다. 또한, 비가시광선 반사층은 비가시광선을 반사하여, 비가시광선 반사층 측에서도 형광체층에 비가시광선이 입사하므로, 비가시광선에서 가시광선으로 변환되는 비가시광선의 양이 증가하고, 컬러 휠에서의 가시광선으로의 변환효율이 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법을 상세히 설명하기로 한다. 이하에 첨부도면을 참조하면서, 본 발명의 매우 적합한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복설명을 생략한다.
(제1 실시예)
우선, 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사형 화상표시장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 투사형 화상표시장치를 나타내는 구성도이다. 도 3은 본 실시예에 따른 컬러 휠을 나타내는 정면도 및 측면도이다.
반사형의 투사형 화상표시장치(100)는, 가시광선을 출사하는 가시광선 광원(130), 렌즈(140), 미러(150), 화상표시소자(160), 투영렌즈(170)를 구비한다. 가시광선 광원(130)은, 자외선 광원(132)과 컬러 휠(110)로 이루어지고, 렌즈(140)나 화상표시소자(160) 등의 각 부품측에 가시광선을 조사하는 광원이다.
자외선 광원(132)은, 자외선 광원(132)에 대향 배치된 컬러 휠(110) 측에 자외선을 조사하는 광원이다. 자외선 광원(132)으로서는, 예를 들어 반도체 레이저, SHG(second harmonic generation) 레이저, 가스 레이저 등의 레이저나, 자외선 LED(light-emitting diode), 근자외선 LED 등의 발광 다이오드나, 고압 수은 램프 등이 적용될 수 있다.
컬러 휠(110)은, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 원판 형상의 부재이고, 원의 중심을 축으로 하여 도시하지 않은 구동장치에 의해 회전되며, 자외선 광원(132)으로부터 자외선의 조사를 받아 가시광선을 출사한다. 컬러 휠(110)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어 형광체층(112), 자외선 반사층(114), 투명기판(116), 축부(118)로 이루어진다. 컬러 휠(110)의 구성에 대한 상세한 설명은 후술한다.
렌즈(140)는, 가시광선 광원(130)에 대향 배치되고, 가시광선 광원(130)으로부터 조사된 가시광선을 투과하여, 미러(150)나 화상표시소자(160) 측으로 가시광선을 이끈다. 미러(150)는, 예를 들어 판 형상의 부재이고, 가시광선 광원(130)으로부터 렌즈(140)를 개재하여 조사된 가시광선을 화상표시소자(160)에 반사시킨다.
화상표시소자(160)는, 가시광선 광원(130)으로부터 출사된 가시광선을 투영렌즈(170) 측으로 반사하도록 배치된다. 화상표시소자(160)는, 가시광선 광원(130)으로부터 조사된 가시광선을 화상표시소자(160)에 입력된 화상신호에 따라 화상 표시한다. 화상표시소자(160)로서는, 예를 들어 DMD(digital micromirror device), LCOS(liquid crystal on silicon) 등이 적용될 수 있다.
투영렌즈(170)는, 화상표시소자(160)에서 반사된 광을 화상으로서 스크린(미도시) 상에 투사한다. 투영렌즈(170)는, 스크린에 투사된 화상을 선명하게 하기 위해서 줌이나 핀트를 조정할 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 컬러 휠에 대해서 설명한다.
형광체층(112)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 컬러 휠(110)이 자외선 광원(132)에 대향 배치된 경우에, 자외선 광원(132)측의 면에 위치한다. 그리고, 형광체층(112)은, 자외선 광원(132)으로부터 일면측에 조사된 자외선을 가시광선으로 변환하고, 가시광선을 다른 면 측으로부터 출사한다. 또한, 형광체층(112)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 적색 형광체(112R), 녹색 형광체(112G), 청색 형광체(112B)의 3개의 형광체로 구성되고, 적색 형광체(112R), 녹색 형광체(112G), 청색 형광체(112B)의 각각이 서로 인접하여 배치된다.
적색 형광체(112R)는 자외선을 적색의 가시광선으로 변환하고, 녹색 형광체(112G)는 자외선을 녹색의 가시광선으로 변환하며, 청색 형광체(112B)는 자외선을 청색의 가시광선으로 변환한다. 적색 형광체(112R)로서는, 예를 들어 (Y,Gd)BO3:Eu, Y(P,V)O4:Eu 또는 Y2O2S:Eu 등의 형광체가 적용될 수 있다. 녹색 형광체(112G)로서는, 예를 들어 Zn2SiO4:Mn, (Y,Gd)BO3:Tb, (Ba,Sr,Mg)O·aAl2O3:Mn, ZnO:Zn 또는 ZnS:Cu,Au,Al 등의 형광체가 적용될 수 있다. 청색 형광체(112B)로서는, 예를 들어 BaMgAl10O17:Eu, (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu 또는 ZnS:Ag 등의 형광체가 적용될 수 있다.
자외선 반사층(114)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 컬러 휠(110)이 자외선 광원(132)에 대향 배치된 경우에, 형광체층(112)에 대해 자외선 광원(132)과 반대측의 면에 위치하고, 형광체층(112)에 밀착하여 형성된다. 자외선 반사층(114)은, 자외선을 반사하고, 형광체층(112)에서 변환된 가시광선을 투과한다. 형광체층(112)과 자외선 반사층(114)이 밀착하여 형성됨으로써, 자외선 반사층(114)에서 반사한 자외선은 확산되지 않고 다시 형광체층(112)에 입사한다.
도 4는, 본 실시예에 따른 자외선 반사막과 투명기판을 나타내는 측면도이 다. 또한, 도 5는, 본 실시예에 따른 자외선 반사층에서의 광의 반사율을 나타내는 설명도이다.
자외선 반사층(114)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 굴절률이 다른 저굴절률 재료 박막(120)과 고굴절률 재료 박막(122)이 교대로 복수 적층되어 구성된다. 저굴절률 재료 박막(120)과 고굴절률 재료 박막(122)의 적층수는, 예를 들어 5~9층 정도이며, 이 경우 자외선 반사층(114)은 자외선을 반사하기 위한 충분한 반사율을 얻을 수 있다. 반사시키는 광의 파장에 따라 적층수는 변동하고, 각각 단층에서도 자외선을 반사하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 저굴절률 재료 박막(120)과 고굴절률 재료 박막(122)의 두께는, 반사시키는 광의 파장영역의 중심파장을 λ로 했을 때, 각각 λ/4의 광학두께로 형성된다. 또한, 반사시키는 광의 파장이나, 반사율, 자외선 반사층(114)의 생산성에 따라 여러 가지 두께를 채용할 수 있고, 적층시키는 모든 층을 λ/4의 광학두께로 하지 않아도 된다.
저굴절률 재료 박막(120)과 고굴절률 재료 박막(122)의 재료는, 가시광선, 자외선의 투과율이 높은 재질을 사용할 수 있다. 저굴절률 재료 박막(120)으로서는, 예를 들어 LiF, SiO2, MgF2 또는 Na3AlF6 등이 적용될 수 있다. 고굴절률 재료 박막(122)으로서는, 예를 들어 Al2O3, HfO2, MgO, Nb2O5, Sb2O3, Ta2O5 또는 ZrO2등이 적용될 수 있다. 자외선 반사층(114)은, 이들의 재료를 적절히 조합함으로써 형성된다. 예를 들어, 저굴절률 재료 박막(120)에 SiO2를 채용하고, 고굴절률 재료 박막(122)에 Ta2O5를 채용하는 조합을 들 수 있다. 한편, 고굴절률 재료 박막(122)은, 자외선에 의한 손상을 받지 않는 재료를 채용하는 쪽이 좋다. 따라서, 고굴절률 재료로서 일반적으로 사용되는 TiO2나 ZnS는, 본 실시예에 따른 고굴절률 재료 박막(122)으로서 채용하지 않는 것이 바람직하다.
상술한 구성에 의해, 컬러 휠(110)의 자외선 반사층(114)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 자외선의 영역에서는 반사율이 높고, 가시광선의 영역에서는 반사율이 낮아진다. 그 결과, 자외선 반사층(114)에서는, 자외선이 반사되고, 가시광선이 반사되지 않아 가시광선은 자외선 광원(132)의 반대측에 투과한다.
투명기판(116)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 평면 형상의 부재이고, 컬러 휠(110)이 자외선 광원(132)에 대향 배치된 경우에, 자외선 반사층(114)에 대해 자외선 광원(132)과 반대측의 면에 위치하고, 자외선 반사층(114)에 밀착하여 형성된다. 투명기판(116)은, 컬러 휠(110) 전체의 형상을 유지하고, 형광체층(112)에서 변환된 가시광선을 투과시킨다.
축부(118)는, 컬러 휠(110)의 양면에서 원의 중심부에 형성되고, 컬러 휠(110)을 지지하는 돌기가 형성된다. 컬러 휠(110)은, 축부(118)에서 지지됨으로써, 컬러 휠(110)의 원의 중심을 축으로서 회전 가능하게 된다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사형의 투사형 화상표시장치의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 가시광선 광원(130)의 동작에 대해서 설명한다. 처음에, 자외선 광원(132)이 자외선을 컬러 휠(110) 측에 조사한다. 자외선은 컬러 휠(110)의 형광체층(112)에 입사하고, 입사한 자외선의 일부가 형광체층(112)에서 가시광선으로 변환된다. 이때, 컬러 휠(110)은, 축부(118)에 지지되어 도시하지 않은 구동장치에 의해 원의 중심을 축으로서 회전하고 있고, 자외선은, 예를 들어 적색 형광체(112R)→녹색 형광체(112G)→청색 형광체(112B)→적색 형광체(112R)와 같이, 순차적으로 각 형광체를 조사한다. 그 결과, 형광체층(112)으로부터는, 적색, 녹색, 청색의 각 가시광선이 시분할되어 자외선 반사층(114) 측에 출사된다.
또한, 형광체층(112)에서는, 가시광선으로 변환되지 않는 자외선이 자외선 반사층(114) 측에 투과한다. 형광체층(112)을 투과한 자외선은, 자외선 반사층(114)에서 형광체층(112) 측에 반사된다. 그 후, 자외선 반사층(114)에서 반사된 자외선이 형광체층(112)에 입사하고, 형광체층(112)에서 가시광선으로 변환된다. 그리고, 상기와 같이, 형광체층(112)으로부터는, 적색, 녹색, 청색의 각 가시광선이 시분할되어 자외선 반사층(114) 측에 출사된다.
다음으로, 자외선 반사층(114)이 형광체층(112)에서 변환된 가시광선을 투명기판(116) 측에 투과한다. 그리고, 가시광선 광원(130)이 가시광선을 미러(150)나 화상표시소자(160) 측에 출사한다. 가시광선 광원(130)에서 자외선으로부터 변환된 가시광선을 이용하여, 반사형의 투사형 화상표시장치(100)는, 이하에 설명하는 바와 같이, 가시광선을 화상표시소자(160)에 경유시켜 화상을 외부에 투사한다.
즉, 가시광선 광원(130)으로부터 출사된 가시광선은, 렌즈(140)를 투과하고, 미러(150)에서 반사되어 화상표시소자(160)에 입사된다. 그리고, 화상표시소자(160)가 가시광선을 반사함으로써, 화상표시소자(160)에 입력된 화상신호에 따라 화상을 표시한다. 다음으로, 투영렌즈(170)가 화상표시소자(160)에서 반사한 광을 외부의 스크린에 투사하여 스크린 상에 화상을 표시한다.
다음으로, 본 실시예의 작용효과에 대해서 설명한다. 도 6은, 본 실시예에 따른 형광체층과 자외선 및 가시광선의 입출사를 나타내는 설명도이다.
본 실시예에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 자외선 광원(132)으로부터 입사된 자외선은 일부가 형광체층(112)을 투과하는데, 투과된 자외선은 자외선 반사층(114)에서 반사된다. 그 때문에, 컬러 휠(110)을 투과하는 자외선이 감소한다. 따라서, 자외선이 화상표시소자(160)에 도달하지 않기 때문에, 자외선에 의한 화상표시소자(160)의 수명저하나 화질열화가 없어진다. 또한, 컬러 휠(110) 이후에 배치된 렌즈(140), 미러(150), 투영렌즈(170) 등의 광학부재에 자외선이 도달하지 않기 때문에, 자외선에 의한 이들의 광학부재의 열화가 없어진다.
또, 본 실시예에 의하면, 자외선이 자외선 반사층(114)에서 반사하고, 다시 형광체층(112)에 입사한다. 그 때문에, 자외선 광원(132)으로부터 조사된 자외선 중, 형광체층(112)에서 가시광선으로 변환되는 자외선이 증가하고, 컬러 휠(110)에서의 자외선에서 가시광선으로의 변환효율이 향상한다. 또한, 자외선이 자외선 반사층(114)에서 반사하고, 다시 형광체층(112)에 입사하기 때문에, 자외선이 형광체층을 한번밖에 입사하지 않는 종래기술에 비해, 형광체층(112)의 두께를 얇게 해도 자외선을 효율적으로 가시광선으로 변환할 수 있다. 그리고, 형광체층(112)을 얇게 할 수 있는 결과, 가시광선이 형광체층(112)을 투과하는 거리, 즉 가시광선이 형광체층(112)에서 감쇠되는 거리가 짧아진다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 컬러 휠(110)로부터 출사되는 가시광선의 출사량을 증가시킬 수 있다. 또한, 형광체 층(112)을 얇게 할 수 있으므로, 형광체층(112)의 제조비용을 저하시킬 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 컬러 휠(110)에서의 자외선에서 가시광선으로의 변환효율에 대해서 구체적으로 설명한다.
예를 들어, 형광체층(112)의 자외선의 투과율이 10%, 형광체층(112)의 가시광선의 투과율이 70%이고, 자외선 반사층(114)의 자외선의 반사율이 100%일 때, 상술한 컬러 휠(110)에서의 자외선에서 가시광선으로의 변환효율은 11.4% 향상한다. 또한, 예를 들어 형광체층(112)의 자외선의 투과율이 20%, 형광체층(112)의 가시광선의 투과율이 90%이고, 자외선 반사층(114)의 자외선의 반사율이 95%일 때, 상술한 컬러 휠(110)에서의 자외선에서 가시광선으로의 변환효율은 19.5% 향상한다.
이와 같이, 컬러 휠(110)이 자외선 반사율이 높은 자외선 반사층(114)을 구비함으로써, 형광체층(112)에서 자외선이 투과했다고 해도 자외선은 자외선 반사층(114)에서 반사하고, 다시 형광체층(112)에 입사하기 때문에, 컬러 휠(110)에서의 자외선에서 가시광선으로의 변환효율이 향상되는 것을 알 수 있다.
(제2 실시예)
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 화상표시장치에 대해서 설명한다. 도 7은, 본 실시예에 따른 투사형 화상표시장치를 나타내는 구성도이다. 도 8은, 본 실시예에 따른 적외선 반사층에서의 광의 반사율을 나타내는 설명도이다.
상술한 제1 실시예에서는, 비가시광선의 광원은 자외선으로 하였지만, 본 실시예에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 비가시광선의 광원으로는 적외선을 조사 하는 적외선 광원(232)이 채용되고, 컬러 휠(210)의 비가시광선 반사층으로는 적외선을 반사하는 적외선 반사층(214)이 채용되며, 형광체층으로는 적외선을 가시광선으로 변환하는 형광체층(212)이 적용된다. 본 실시예에 따른 투사형 화상표시장치의 그 밖의 각 구성요소는, 제1 실시예와 같고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
우선, 본 실시예에 따른 가시광선 광원(230)의 구성에 대해서 설명한다.
가시광선 광원(230)은 적외선 광원(232)과 컬러 휠(210)로 이루어지고, 렌즈(140)나 화상표시소자(160) 등의 각 부품측에 가시광선을 조사하는 광원이다. 적외선 광원(232)은 컬러 휠(210)에 적외선을 조사하는 방향으로 배치된다.
적외선 광원(232)은, 적외선 광원(232)에 대향 배치된 컬러 휠(210) 측에 적외선을 조사하는 광원이다. 적외선 광원(232)으로서는, 예를 들어 반도체 레이저, 가스 레이저 등의 레이저나, 발광 다이오드(LED: light-emitting diode)나, 할로겐 램프 등이 적용될 수 있다.
컬러 휠(210)은, 도 3를 참조하여 설명된 제1 실시예와 같이, 예를 들어 원판형상의 부재이고, 도시하지 않은 구동장치에 의해 원의 중심을 축으로서 회전하며, 적외선 광원(232)으로부터 적외선의 조사를 받아 가시광선을 출사한다. 컬러 휠(210)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 예를 들어 형광체층(212), 적외선 반사층(214), 투명기판(116), 축부(118)로 이루어진다.
다음으로, 본 실시예에 따른 컬러 휠에 대해서 설명한다. 형광체층(212)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 컬러 휠(210)이 적외선 광원(232)에 대향 배치된 경우 에, 적외선 광원(232)측의 면에 위치한다. 그리고, 형광체층(212)은, 적외선 광원(232)으로부터 일면측에 조사된 적외선을 가시광선으로 변환하고, 가시광선을 다른 면측으로부터 출사한다. 또한, 형광체층(212)은, 도 3에 도시된 제1 실시예와 같이, 적색 형광체(도시생략), 녹색 형광체(도시생략), 청색 형광체(도시생략)의 3개의 형광체로 구성되고, 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체의 각각이 서로 인접하여 배치된다.
적색 형광체는 적외선을 적색의 가시광선으로 변환하고, 녹색 형광체는 적외선을 녹색의 가시광선으로 변환하며, 청색 형광체는 적외선을 청색의 가시광선으로 변환한다. 각 형광체으로는, 예를 들어 희토류 이온 함유 투명 결정화 유리와 같은 업 컨버전 형광체가 적용될 수 있다. 적색 형광체로서는, 예를 들어 Yb3+, Eu3+, Tm3+을 주입(doping)한 희토류 이온 함유 투명 결정화 유리가 적용될 수 있다. 녹색 형광체로서는, 예를 들어 Eu3+을 주입한 희토류 이온 함유 투명 결정화 유리가 적용될 수 있다. 청색 형광체로서는, 예를 들어 Yb3+, Tm3+을 주입한 희토류 이온 함유 투명 결정화 유리가 적용될 수 있다.
적외선 반사층(214)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 컬러 휠(210)이 적외선 광원(232)에 대향 배치된 경우에, 형광체층(212)에 대해 적외선 광원(232)과 반대측의 면에 위치하고, 형광체층(212)에 밀착하여 형성된다. 적외선 반사층(214)은, 적외선을 반사하고, 형광체층(212)에서 변환된 가시광선을 투과한다. 또한, 적외선 반사층(214)은, 도 4에 도시된 제1 실시예와 같이, 굴절률이 다른 저굴절률 재료 박막(도시생략)과 고굴절률 재료 박막(도시생략)이 교대로 복수 적층되어 구성된다. 또, 적외선 반사층(214)의 구성은, 제1 실시예에 따른 자외선 반사층(114)과 같기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 저굴절률 재료 박막과 고굴절률 재료 박막의 재료는, 가시광선, 적외선의 투과율이 높은 재질을 사용할 수 있다. 저굴절률 재료 박막으로서는, 예를 들어 LiF, SiO2, MgF2 또는 Na3AlF6 등이 적용될 수 있다. 또한, 고굴절률 재료 박막으로서는, 예를 들어 Al2O3, HfO2, MgO, Nb2O5, Sb2O3, Ta2O5 또는 ZrO2 등이 적용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 자외선이 조사되지 않기 때문에, 고굴절률 재료 박막으로는, 자외선에 의한 손상을 받기 쉽고, 제1 실시예에서는 채용하기 어려운 TiO2나 ZnS도 적용될 수 있다. 그리고, 적외선 반사층(214)은, 상기 재료를 적절히 조합함으로써 형성된다. 예를 들어, 저굴절률 재료 박막에 SiO2를 채용하고, 고굴절률 재료 박막에 Ta2O5를 채용하는 조합을 들 수 있다.
상술한 구성에 의해, 컬러 휠(210)의 적외선 반사층(214)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 적외선의 영역에서는 반사율이 높고, 가시광선의 영역에서는 반사율이 낮아진다. 그 결과, 적외선 반사층(214)에서는, 적외선이 반사되고, 가시광선이 반사되지 않아 가시광선은 적외선 광원(232)의 반대측에 투과한다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사형의 투사형 화상표시장치의 동작에 대해서 설명한다. 본 실시예는, 가시광선 광원(230)이 제1 실시예의 가시광선 광원(130)과 다르기 때문에, 가시광선 광원(230)의 동작에 대해서만 설명하고, 상술된 제1 실시예와 실질적으로 동일한 가시광선 광원(230)으로부터 조사된 가시광선이 외부의 스크린에 화상을 투사하는 과정에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
우선, 적외선 광원(232)이 적외선을 컬러 휠(210) 측에 조사한다. 적외선은 컬러 휠(210)의 형광체층(212)에 입사하고, 입사한 적외선의 일부가 형광체층(212)에서 가시광선으로 변환된다. 이때, 컬러 휠(210)은, 축부(118)에 지지되어 도시하지 않은 구동장치에 의해 원의 중심을 축으로서 회전하고 있고, 적외선은, 예를 들어 적색 형광체→녹색 형광체→청색 형광체→적색 형광체와 같이, 순차적으로 각 형광체를 조사한다. 그 결과, 형광체층(212)으로부터는, 적색, 녹색, 청색의 각 가시광선이 시분할되어 적외선 반사층(214) 측에 출사된다.
또한, 형광체층(212)에서는, 가시광선으로 변환되지 않는 적외선의 나머지가 적외선 반사층(214) 측으로 투과한다. 적외선 반사층(214)이 형광체층(212)을 투과한 적외선을 형광체층(212) 측에 반사한다. 그 후, 적외선 반사층(214)에서 반사한 적외선이 형광체층(212)에 입사하고, 형광체층(212)에서 가시광선으로 변환된다. 그리고, 상기와 같이, 형광체층(212)으로부터는, 적색, 녹색, 청색의 각 가시광선이 시분할되어 적외선 반사층(214) 측에 출사된다.
본 실시예에 의하면, 적외선 광원(232)으로부터 입사된 적외선은, 일부가 형광체층(212)을 투과하는데, 투과한 적외선은 적외선 반사층(214)에서 반사된다. 그 때문에, 컬러 휠(210)을 투과하는 적외선이 감소한다. 또한, 적외선 광원(232)으로부터 조사된 적외선 중, 형광체층(212)에서 가시광선으로 변환되는 적외선이 증가하고, 컬러 휠(210)에서의 적외선에서 가시광선으로의 변환효율이 향상한다. 또, 적외선이 적외선 반사층(214)에서 반사하고, 다시 형광체층(212)에 입사하기 때문에, 적외선이 형광체층을 한번밖에 입사하지 않는 종래기술에 비해, 형광체층(212)의 두께를 얇게 해도 적외선을 효율적으로 가시광선으로 변환할 수 있다. 그리고, 형광체층(212)을 얇게 할 수 있는 결과, 가시광선이 형광체층(212)을 투과하는 거리, 즉 가시광선이 형광체층(212)에서 감쇠되는 거리가 짧아진다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 컬러 휠(210)로부터 출사되는 가시광선의 출사량을 증가시킬 수 있다. 또한, 형광체층(212)을 얇게 할 수 있으므로, 형광체층(212)의 제조비용을 저하시킬 수 있다.
이상, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자이면, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들어, 상기 실시예에서는, 투사형 화상표시장치(100, 200)는, 미러(150)를 구비하는 구성으로 하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 미러(150)를 구비하지 않아도 된다. 이때, 가시광선 광원(130, 230)으로부터 출사된 가시광선은, 미러를 개재하지 않고 화상표시소자(160)에 조사된다. 그 후, 가시광 선이 화상표시소자(160)에서 반사되어 화상이 스크린 상에 투사된다.
또한, 상기 실시예에서는, 형광체층(112)은, 도 2에 도시된 바와 같이 적색 형광체(112R), 녹색 형광체(112G), 청색 형광체(112B)의 3개의 영역으로 이루어지는 구성으로 하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 형광체층은 백색 형광체를 더 구비하여 4개의 영역으로 이루어질 수도 있다. 또한, 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체가 각각 2개씩의 영역을 갖고, 합계 6개의 영역으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이 변경예는, 제2 실시예에 따른 형광체층(212)에 대해서도 적용될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 투명기판(116)은, 도 2 및 도 3에서는 자외선 반사층(114)이나, 적외선 반사층(214)에 밀착하여 형성되는 구성으로 하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 투명기판은, 형광체층에 밀착하여 형성될 수도 있고, 컬러 휠이 비가시광선의 광원에 대향 배치된 경우에 형광체층에 대해 광원측의 면에 위치할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 비가시광선의 광원은, 자외선 광원(132), 적외선 광원(232)의 어느 한쪽을 적용하는 경우에 대해서 설명하였지만, 비가시광선의 광원은, 자외선 광원(132)과 적외선 광원(232)으로 이루어지는 광원 또는 자외선과 적외선의 양방을 조사하는 광원으로 해도 된다. 이때의 컬러 휠의 형광체층은, 자외선과 적외선의 양방을 가시광선으로 변환하고, 비가시광선 반사층은 자외선과 적외선의 양방을 반사한다.
도 9a와 도 9b 각각은, 상술된 실시예에 따른 컬러 휠의 변경예들을 나타내 는 측면도이다. 또한, 도 10a 내지 도 10c는, 본 변경예들에서 가시광선 반사층에서의 광의 반사율을 나타내는 설명도이다.
먼저 도 9a와 도 10a를 참조하여 자외선 광원에 대응되는 제1 실시예에 따른 컬러 휠의 변형례에 대해 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 실시예에서, 컬러 휠(110)은, 예를 들어 형광체층(112), 자외선 반사층(114), 투명기판(116), 축부(118)를 구비하고 있으나, 도 9a에 도시된 바와 같이, 가시광선 반사층(115)을 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 가시광선 반사층(115)은 형광체층(112)에 접하고, 자외선 광원(132)에 대향 배치된 경우에, 자외선 광원(132)에 면하도록 설치된다.
가시광선 반사층(115)은, 도 10a에 도시된 바와 같이, 자외선의 영역에서는 반사율이 낮고, 가시광선 및 적외선의 영역에서는 반사율이 높다. 따라서, 가시광선 반사층(115)에서는, 자외선이 반사되지 않고 투과되고, 가시광선 및 적외선이 반사된다. 그 결과, 자외선 광원(132)에 대응한 본 변경예에 따른 컬러 휠(110)에서는, 형광체층(112)에서 변환된 가시광선이, 자외선 광원(132) 측에 출사되어도 가시광선 반사층(115)에서 반사된다. 즉, 가시광선이 자외선 광원(132) 측으로 되돌아오는 것을 방지하고, 자외선 광원(132)과 반대의 면에서 출사되는 양이 증가하기 때문에, 본 변경예에 따른 컬러 휠(110)의 가시광선의 추출효율이 상승한다.
상기 컬러 휠의 변경예는, 가시광선 반사층(115)이 형광체층(112)에 접하는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 도 9b에 도시된 바와 같이, 컬러 휠은 투명기판(116) 상에 자외선 반사층(114)과 형광체층(112)이 형성된 것과, 상 기 투명기판(116)과 별개의 제2 투명기판(117) 상에 가시광선 반사층(115)이 형성된 것을 접착층(119)을 개재하여 밀착시켜 형성될 수도 있다. 이러한 구성은, 제조공정상, 투명기판(116) 측과 제2 투명기판(117) 측을 병행하여 별도로 제조할 수 있게 한다.다음으로 도 10b를 참조하여 적외선 광원에 대응한 제2 실시예에 따른 컬러 휠의 변형예에 대해 설명한다.
본 변형례는 상술된 제2 실시예의 컬러 휠의 형광체층(212), 적외선 반사층(214), 투명기판(116), 축부(118)에 더하여 적외선 광원(232)에 대응되는 가시광선 반사층으로 이루어지는 컬러 휠(210)을 더 구비한다. 본 변형례의 가시광선 반사층은, 상기 도 9a를 참조한 변형례의 가시광선 반사층(115)의 구성과 같이, 형광체층(212)에 접하고, 적외선 광원(232)에 대향 배치된 경우에 적외선 광원(232)에 면하도록 설치된다. 본 변형례의 가시광선 반사층은, 도 10b에 도시된 바와 같이, 적외선의 영역에서는 반사율이 낮고, 가시광선 및 자외선의 영역에서는 반사율이 높다. 따라서, 적외선 광원(232)에 대응한 본 변경예에 따른 컬러 휠에서도, 가시광선이 적외선 광원(232) 측으로 되돌아가는 것을 방지하고, 적외선 광원(232)과 반대의 면에서 출사되는 양이 증가하기 때문에, 본 변경예에 따른 컬러 휠의 가시광선의 추출효율이 상승한다.
마찬가지로, 비가시광선의 광원이 자외선과 적외선의 양방을 조사하는 광원인 경우의 컬러 휠에 대해서도 적용할 수 있다. 이때의 가시광선 반사층은, 도 10c에 도시된 바와 같이, 자외선 및 적외선의 영역에서는 반사율이 낮고, 가시광선의 영역에서는 반사율이 높다.
또한, 상술된 실시예에서는, 반사형의 화상표시소자(160)를 이용한 투사형 화상표시장치(100, 200)에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 예를 들어 도 11에 도시된 바와 같이, 투과형의 화상표시소자(360)를 이용한 투사형 화상표시장치에 적용될 수 있다. 도 11은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사형 화상표시장치의 변경예를 나타내는 구성도이다. 본 변경예의 투과형의 투사형 화상표시장치(300)는, 상기 제1 실시예에 따른 화상표시소자(160)를 이용하지 않고, 도 11에 도시된 바와 같이 화상표시소자(360)를 이용한다. 화상표시소자(360)는 가시광선 광원(130)으로부터 출사된 가시광선을 투과하고, 화상표시소자(360)에 입력된 화상신호에 따라 화상 표시한다. 그리고, 화상표시소자(360)에 따라 화상 표시된 광을 투영렌즈(170)를 개재하여 외부의 스크린에 화상 표시한다. 화상표시소자(360)로서는, 예를 들어 HTPS-LCD(high temperature poly-silicon LCD) 등의 투과형 액정이 적용될 수 있다. 또, 본 변경예는, 도 11에 나타나는 컬러 휠(110), 자외선 광원(132), 가시광선 광원(130) 각각 대신에 본 발명의 제2 실시예에 따른 투과형의 투사형 화상표시장치의 컬러 휠(210), 적외선 광원(232), 가시광선 광원(230)을 적용할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법은 , 컬러 휠을 투과하는 비가시광선을 감소시키고, 컬러 휠에서의 비가시광선에서 가시광선으로의 변환효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 본원 발명인 컬러 휠, 가시광선 광원, 투사형 화상표시장치, 투사형 화상표시방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 비가시광선의 광원으로부터 상기 비가시광선의 조사를 받는 컬러 휠로서,
    상기 광원에 대향 배치된 경우에, 상기 광원측의 면에 위치하고, 상기 광원으로부터 조사된 상기 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 형광체층;
    상기 형광체층에 대해, 상기 광원과 반대측의 면에 위치하고, 상기 비가시광선을 반사하며, 상기 가시광선을 투과하는 비가시광선 반사층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 휠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비가시광선 반사층은, 상기 형광체층에 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 휠.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비가시광선은 자외선이고,
    상기 비가시광선 반사층은 상기 자외선을 반사하는 자외선 반사층이며,
    상기 형광체층은 상기 자외선을 가시광선으로 변환하는 것을 특징으로 하는 컬러 휠.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비가시광선은 적외선이고,
    상기 비가시광선 반사층은 상기 적외선을 반사하는 적외선 반사층이며,
    상기 형광체층은 상기 적외선을 가시광선으로 변환하는 것을 특징으로 하는 컬러 휠.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원에 대향 배치된 경우에, 상기 형광층의 상기 광원측의 면에 위치하고, 상기 광원으로부터 조사된 비가시광선을 투과하며, 상기 형광층에서 변환된 가시광선을 반사하는 가시광선 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 휠.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 형광층과 상기 가시광선 반사층 사이에 개재된 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 휠.
  7. 비가시광선을 조사하는 광원;
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 휠;을 구비하는 것을 특징으로 하는 가시광선 광원 유닛.
  8. 비가시광선을 조사하는 광원;
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 휠;
    상기 컬러 휠을 투과한 가시광선을 화상신호에 따라 화상표시하는 화상표시소자;
    상기 화상표시소자에서 반사 또는 투과된 광을 투사하는 광 투사유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상표시장치.
  9. 비가시광선을 조사하는 광원이 상기 비가시광선을 상기 광원에 대향 배치된 형광체층과 비가시광선 반사층을 갖는 컬러 휠에 조사하고,
    상기 광원측의 면에 위치하는 상기 형광체층이 상기 비가시광선 중 일부를 가시광선으로 변환하는 것과 함께, 상기 비가시광선 중 나머지를 투과시키며,
    상기 형광체층에 대해 상기 광원과 반대측의 면에 위치하는 상기 비가시광선 반사막이 상기 형광체층을 투과한 비가시광선을 반사하고,
    상기 형광체층이 상기 비가시광선 반사막에서 반사한 비가시광선을 가시광선으로 변환하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상표시방법.
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