KR100863837B1 - Prism and Prism fixing structure of an optical engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 엔진의 프리즘 고정 구조에 관한 것으로, 상세하게는 광학 엔진의 프리즘을 케이스에 결합할 때, 소정의 형상의 프리즘 및 상기 프리즘을 고정하기 위한 별도의 고정 부재가 구비됨으로써, 프리즘과 케이스 사이에 발생하는 공기층(Air Gap)을 방지하는 광학 엔진의 프리즘 고정 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a prism fixing structure of an optical engine. Specifically, when the prism of the optical engine is coupled to the case, a prism having a predetermined shape and a separate fixing member for fixing the prism are provided, whereby the prism and the case are provided. The prism fixing structure of the optical engine which prevents the air gap (gap) which arises in between.
상기되는 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘은, 제 1 프리즘; 및 상기 제 1 프리즘과 폭이 다르도록 형성되어, 상기 제 1 프리즘에 결합되는 제 2 프리즘이 포함되고, 상기 제 1 프리즘과 제 2 프리즘의 결합부에는 걸림단이 형성된다.Prism of the optical engine according to the present invention for achieving the object as described above, the first prism; And a second prism formed to have a width different from that of the first prism, and coupled to the first prism, and a engaging end is formed at a coupling portion of the first prism and the second prism.
한편, 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조는, 케이스; 상기 케이스의 일 단면에 안착되고, 폭이 다른 두 부분으로 구성되어 상기 두 부분의 접합면에 돌출부가 형성되는 프리즘; 및 상기 돌출부와 맞닿도록 형성되어, 상기 프리즘이 케이스로부터 탈거되지 않도록 하는 프리즘 홀더;가 포함된다. On the other hand, the prism fixing structure of the optical engine according to the present invention, the case; A prism seated on one end surface of the case and having two widths having different widths so that protrusions are formed on a joining surface of the two parts; And a prism holder formed to be in contact with the protrusion to prevent the prism from being removed from the case.
상기와 같은 구성에 의하여, 반사계 케이스에 부착되는 프리즘과 프리즘 부착면 사이에 공기층이 발생되지 않는 효과가 있다.By such a configuration, there is an effect that no air layer is generated between the prism and the prism attachment surface attached to the reflectometer case.
광학 엔진, 프리즘, 공기층 Optical engine, prism, air layer
Description
도 1은 본 발명의 사상에 따른 프로젝션 시스템을 개략적으로 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a projection system according to the spirit of the present invention.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 광학 엔진의 외관 사시도.2 is an external perspective view of an optical engine according to the spirit of the present invention;
도 3은 상기 광학 엔진의 일부 분해 사시도.3 is a partially exploded perspective view of the optical engine;
도 4는 본 발명의 사상에 따른 광학 엔진이 베이스에 결합되는 모습을 보여주는 분해 사시도.4 is an exploded perspective view showing a state in which the optical engine according to the spirit of the present invention is coupled to the base.
도 5는 상기 광학 엔진의 분해 사시도.5 is an exploded perspective view of the optical engine.
도 6은 본 발명의 사상에 따른 광학 엔진을 구성하는 반사계의 결합 모습을 보여주는 분해 사시도.6 is an exploded perspective view showing a coupling state of the reflectometer constituting the optical engine according to the spirit of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조의 분해 사시도.7 is an exploded perspective view of a prism fixing structure of the optical engine according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘의 구조를 나타내는 사시도.8 is a perspective view showing the structure of a prism of an optical engine according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 홀더의 구조를 나타내는 사시도.9 is a perspective view showing the structure of a prism holder of the optical engine according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조의 결합 사시도.10 is a combined perspective view of a prism fixing structure of the optical engine according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 프리즘 113 : 걸림단 120 : 프리즘 홀더110: prism 113: hanging end 120: prism holder
121 : 프리즘 걸림부 130 : 프리즘 배치부 131 : 프리즘 안착면121: prism engaging portion 130: prism placement portion 131: prism seating surface
본 발명은 광학 엔진의 프리즘 및 프리즘 고정 구조에 관한 것으로, 상세하게는 디엘피(DLP : Digital Lighting Processing) 광학 엔진 내에 설치되는 TIR(Total Internal Reflection) 프리즘을 반사계 케이스에 접합할 때, 소정의 형상의 프리즘 및 상기 프리즘을 고정하기 위한 별도의 고정 부재가 구비됨으로써, 프리즘과 케이스 사이에 발생하는 공기층(Air Gap)을 방지할 수 있는 광학 엔진의 프리즘 및 프리즘 고정 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a prism and a prism fixing structure of an optical engine, and more particularly, when a TIR (Total Internal Reflection) prism installed in a DLP (Digital Lighting Processing) optical engine is bonded to a reflectometer case, The present invention relates to a prism and prism fixing structure of an optical engine capable of preventing an air gap generated between a prism and a case by providing a prism having a shape and a separate fixing member for fixing the prism.
일반적으로 프로젝션 텔레비전은 40인치 이상의 영상화면을 얻기 위하여 영상 발생부에서 생성된 영상을 렌즈계 및 반사거울로 일정한 배율로 확대하여 스크린에 투사하는 장치이다. 프로젝션 텔레비전에서 영상을 투사하는 기구를 광학 엔진이라 하는데, 이와 같은 프로젝션 텔레비전은 영상 발생부의 종류에 따라 CRT 프로젝션, LCD 프로젝션, 및 DLP 프로젝션 방식이 있다. In general, a projection television is a device for projecting an image generated by an image generator to a screen at a predetermined magnification with a lens system and a reflection mirror in order to obtain an image screen of 40 inches or more. An apparatus for projecting an image from a projection television is called an optical engine. Such a projection television includes a CRT projection, an LCD projection, and a DLP projection method according to the type of the image generating unit.
이 중 디엘피 프로젝션 방식은 엘씨디(LCD : Liquid Crystal Display) 프로젝션 시스템에 대비되는 새로운 디스플레이 방식으로서, 빛을 반사하는 소자를 이용하여 고선명 화질을 실현하는 방법이다. 보다 상세히, 이는 반사형 소자 수십만 개를 하나의 칩에 집적한 장치를 이용해 빛을 선택적으로 반사하여 고휘도, 고해상도의 영상을 표현하는 기술로서, 영사기, 브라운관(CRT), 액정 표시장치(LCD)를 거 치면서 발전해 온 투사형 화면 표현기술의 연장선상에 있으나, 이미 상용화된 엘씨디 프로젝션 시스템에 비해 반사형이라는 특징을 갖는다.Among them, the DLP projection method is a new display method compared to LCD (LCD) liquid crystal display (LCD) projection system, and realizes high definition image quality by using a light reflecting element. More specifically, this is a technology that expresses high brightness and high resolution images by selectively reflecting light using a device in which hundreds of thousands of reflective elements are integrated on a single chip, such as a projector, a cathode ray tube (CRT), and a liquid crystal display (LCD). Although it is an extension of the projection type display technology that has been developed over time, it has a characteristic of being reflective than the already commercially available LCD projection system.
디엘피 방식의 프로젝션 텔레비전은 상을 만드는데 수많은 미세한 디엠디(DMD :Digital Micromirror Device)소자들의 표면에 반사된 빛을 회로판을 통해 빛의 차단 및 개방을 결정하는 디지털장치를 사용하며, 신호에 따라 반사각도를 조절하여 이미지를 구현한다. 따라서, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 때 생기는 잡음이나 이미지 질의 저하가 없고 소자마다 다른 특성을 보정하지 않기 때문에 원화면을 완벽하게 재현할 수 있다.DLP-type projection television uses a digital device that determines the blocking and opening of light through a circuit board and reflects the light reflected on the surface of a number of fine digital micromirror devices (DMDs). Adjust the degree to implement the image. Therefore, there is no noise or image quality deterioration when converting a digital signal to an analog signal, and different characteristics are not corrected for each device, so that the original picture can be perfectly reproduced.
또한, 엘씨디 및 피디피(PDP : Plasma Display Pannel)방식에 비해 소자의 응답속도가 빠르기 때문에, 동화상을 끊기지 않고 LCD 및 PDP 보다 부드럽고 유연하게 재현할 수 있으며, 시야각이 넓어 많은 시청자를 수용할 수 있고, 지자기(地磁氣)의 영향을 전혀 받지 않는 간단한 방식으로 되어 있어 조정이 쉬울 뿐만 아니라 전면 및 후면투사 양방향의 용도에 적합하다.In addition, the response speed of the device is faster than that of LCD and Plasma Display Pannel (PDP) methods, so that video can be reproduced more smoothly and flexibly than LCD and PDP without interrupting moving images, and the wide viewing angle can accommodate many viewers. It is easy to adjust as it is not affected by geomagnetism and is suitable for both front and rear projection.
한편, 디엘피 방식의 프로젝션 텔레비전의 구성 요소 중 전반사 프리즘은, 광학 엔진에 있어서 화면의 크기, 초점 등 조명계에 직접적인 영향을 미치는 중요한 구성요소이다. 광학계에 영향을 미치는 요소들 중 이와 같은 전반사 프리즘은 그 설치 오차가 ±0.05mm 이하로 매우 정밀하게 설치되어 다루어지고 있다. On the other hand, the total reflection prism among the components of the DLP type projection television is an important component that directly affects the illumination system such as the screen size and focus in the optical engine. Among the factors affecting the optical system, the total reflection prism is treated with very precise installation with an installation error of ± 0.05 mm or less.
이와 같은 전반사 프리즘을 반사계 케이스에 고정시키는 기존의 방식은, 반사계 케이스의 프리즘 안착면과 프리즘 사이에 본드를 주입하여 프리즘을 케이스에 본딩 결합시키는 것이었다. The conventional method of fixing the total reflection prism to the reflectometer case is to bond the prism to the case by injecting a bond between the prism seating surface of the reflectometer case and the prism.
그러나, 상기 프리즘 안착면과 프리즘 사이에 주입된 본드는 상기 본드가 굳은 상태에서 프리즘 안착면과 프리즘 사이에 공기층(Air Gap)을 형성하였다. 이와 같은 공기층은 정밀해야 할 광학엔진의 BFL(Back Focal Length)에 치명적인 오차를 유발시킨다는 문제점이 있었다. However, the bond injected between the prism seating surface and the prism forms an air gap between the prism seating surface and the prism while the bond is hardened. Such an air layer has a problem of causing a fatal error in the back focal length (BFL) of the optical engine to be precise.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 반사계 케이스에 부착되는 프리즘과 프리즘 안착면 사이에 공기층이 발생하지 않도록 하는 광학 엔진의 프리즘 및 프리즘 고정 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a prism and prism fixing structure of an optical engine such that no air layer is generated between the prism and the prism mounting surface attached to the reflectometer case.
또한, 종래와는 달리 본드 등 별도의 접착제 없이도 고정 가능한 프리즘 및 프리즘 고정 구조를 제공함으로써, 공기층이 발생하지 않고, 본드의 접착력 감소 시 프리즘이 반사계 케이스로부터 탈거되는 현상을 방지하고, 본드의 경화시간이 불필요해지므로 작업시간이 감소되고 작업성이 향상되는 광학 엔진의 프리즘 및 프리즘 고정 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, unlike the prior art by providing a prism and prism fixing structure that can be fixed without a separate adhesive, such as bond, there is no air layer, prevent the phenomenon that the prism is removed from the reflectometer case when the bond strength of the bond is reduced, the bond hardening It is an object of the present invention to provide a prism and prism fixing structure of an optical engine, in which time is no longer needed, thereby reducing working time and improving workability.
상기되는 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘은, 제 1 프리즘; 및 상기 제 1 프리즘과 폭이 다르도록 형성되어, 상기 제 1 프리즘에 결합되는 제 2 프리즘이 포함되고, 상기 제 1 프리즘과 제 2 프리즘의 결합부에는 걸림단이 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조는, 케이스;상기 케이스의 일 단면에 안착되고, 폭이 다른 두 부분으로 구성되어 상기 두 부분의 접합면에 걸림단이 형성되는 프리즘; 및 상기 걸림단과 맞닿도록 형성되어, 상기 프리즘이 상기 케이스로부터 탈거되지 않도록 하는 프리즘 홀더;가 포함되고, 상기 프리즘 홀더에는 상기 걸림단이 걸리는 하나 이상의 프리즘 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 한다.Prism of the optical engine according to the present invention for achieving the object as described above, the first prism; And a second prism formed to have a width different from that of the first prism, and coupled to the first prism, and a engaging end is formed at a coupling portion of the first prism and the second prism.
On the other hand, the prism fixing structure of the optical engine according to the present invention, a case; a prism seated on one end surface of the case, consisting of two parts having different widths, the engaging end is formed on the joint surface of the two parts; And a prism holder formed to be in contact with the locking end to prevent the prism from being detached from the case, wherein the prism holder is formed with one or more prism locking parts to which the locking end is caught.
삭제delete
상기와 같은 구성에 의하여, 반사계 케이스에 부착되는 프리즘과 프리즘 부착면 사이에 공기층이 발생되지 않는 효과가 있다.By such a configuration, there is an effect that no air layer is generated between the prism and the prism attachment surface attached to the reflectometer case.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and other embodiments included within the scope of other inventive inventions or the scope of the present invention can be easily added by adding, changing, or deleting other elements. I can suggest.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 프로젝션 시스템을 개략적으로 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a projection system according to the spirit of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝션 시스템(1)은 외관을 이루는 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2) 전면에 장착되는 스크린(4)과, 상기 캐비닛(2) 하단에 안착되는 광학 엔진 유닛(10)과, 상기 캐비닛(2)의 내주면에 장착되어, 상기 광학 엔진 유닛(10)으로부터 방출되는 영상이 스크린(4)으로 반사되도록 하는 백미러(3)가 포함된다. Referring to FIG. 1, a
상세히, 상기 광학 엔진 유닛(10)에서 형성되어 투사되는 영상 화면은 상기 백미러(3)에 의하여 반사된다. 그리고, 반사된 영상은 상기 스크린(4)으로 확장 투사되어, 사용자에게 영상 화면이 인식된다.In detail, the image screen formed and projected by the
이하에서는 상기 광학 엔진 유닛(10)의 구조 및 각부 기능에 대하여 도면과 함께 더욱 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the structure and function of each part of the
도 2는 본 발명의 사상에 따른 광학 엔진의 외관 사시도이고, 도 3은 상기 광학 엔진의 일부 분해 사시도이다.2 is an external perspective view of an optical engine according to the inventive concept, and FIG. 3 is a partially exploded perspective view of the optical engine.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 엔진 유닛(10)은 베이스(11)와, 상기 베이스(11)에 안착되는 광학 엔진(20)과, 상기 광학 엔진(20)의 외곽에 장착되는 각종 부품이 포함된다.2 and 3, the
상세히, 상기 광학 엔진(20)의 외곽에 장착되는 각종 부품에는 상기 광학 엔진 유닛(10)을 구성하는 각종 전기 부품에 적절한 양의 전원을 공급하는 전원 공급부(15)와, 상기 전원 공급부(15)를 지지하는 전원 공급부 서포터(16)와, 상기 광학 엔진(20)을 구성하는 램프(후술함)를 냉각하는 램프 냉각팬 어셈블리(14)와, 상기 베이스(11)의 일측에 장착되는 밸러스트(13)와, 상기 광학 엔진(20)을 구성하는 투사 렌즈(후술함)를 감싸는 투사렌즈 캡(17)과, 상기 광학 엔진(20)을 구성하는 DMD(후술함)를 냉각하기 위한 DMD 팬(12)이 포함된다.In detail, a
더욱 상세히, 상기 전원 공급부(15)는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로서, 외부로부터 공급되는 전기를 해당 전기 기기에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원 공급 장치이다. 그리고, 상기 전원 공급부(15)는 반도체 스위칭 특성을 이용하여, 상용 주파수 이상의 고주파에 단속 제어를 하고 충격을 완화시켜 주는 역할을 한다. In more detail, the
또한, 상기 밸러스트(13)는 상기 광학 엔진(20)을 구성하는 램프의 점등시 고전압을 걸어주고 점등 후에는 과전류가 흐르지 않도록 전류를 적절하게 조절하여 주는 기능을 한다. In addition, the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 엔진 유닛(10)의 경우 상기 광학 엔진(20)을 제외한 각부 부품은 상기 베이스(11)로부터 독립적으로 분리 가능하게 된다. 따라서, 광학 엔진(20)이 상기 베이스(11)에 장착되도록 한 다음, 상기에서 언급된 각각의 부품이 베이스(11)에 결합되도록 한다. As shown in FIG. 3, in the case of the
도 4는 본 발명의 사상에 따른 광학 엔진이 베이스에 결합되는 모습을 보여주는 분해 사시도이고, 도 5는 상기 광학 엔진의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view illustrating a state in which an optical engine according to the spirit of the present invention is coupled to a base, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the optical engine.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광학 엔진 유닛(10)에서 영상 화면을 만드는 광학 엔진(20)은 일체로 상기 베이스(11)로부터 분리 가능한 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 4, the
상세히, 상기 광학 엔진(20) 어셈블리가 베이스(11)에 고정되도록 하는 8개의 체결 부재만 제거하면 광학 엔진(20) 어셈블리가 완전히 분리된다. 따라서, 서비스가 용이하게 이루어지고, 분해 조립 공정이 매우 간단해지는 장점이 있다.In detail, the
또한, 상기 광학 엔진(20) 어셈블리가 베이스(11)에 고정되도록 하기 위하여, 처음부터 베이스(11)에 상기 광학 엔진(20)의 구성 요소가 조립되도록 할 필요가 없게 된다. 즉, 상기 광학 엔진(20)을 별도로 조립한 다음, 일체로 상기 베이스(11)에 얹혀지도록 한다.In addition, in order for the
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 광학 엔진(20)은 상기 밸러스트(13)에 의하여 공급되는 고전압에 의하여 백색광이 발생되는 램프 어셈블리(21)와, 상기 램프 어셈블리(21)로부터 방출되는 무편광이 적,녹,청색으로 분리되도록 하는 컬러 휠 어셈블리(22)와, 상기 컬러 휠 어셈블리(22)를 통과하면서 적,녹,청색으로 분리된 빛을 균일하게 만들어주는 라이트 터널 어셈블리(24)와, 상기 라이트 터널 어셈블리(24)를 통과하면서 균일하게 된 빛이 모아지는 컨덴싱 렌즈(25)와, 상기 컨덴싱 렌즈(25)를 통과한 빛을 반사시키는 폴딩 미러(folding mirror : 29)와, 상기 폴딩 미러(29)에 의하여 반사된 빛을 재차 반사시키는 전반사 프리즘(110)과, 상기 전반사 프리즘(110)의 위치를 고정시키는 프리즘 홀더(120)와, 상기 전반사 프리즘(110)에 의하여 반사된 빛이 모여서 영상 정보를 형성하는 DMD 어셈블리(26)와, 상기 DMD 어셈블리(26)로부터 반사되는 빛의 픽셀 수를 더블링(Doubling)시켜 조사하는 액추에이터(27)와, 상기 액추에이터(27)를 통과한 빛을 확대하는 투사 렌즈(31)가 포함된다. 여기서, 상기 램프 어셈블리(21)와, 컬러 휠 어셈블리(22)와, 라이트 터널 어셈블리(24) 및 컨덴싱 렌즈(25)의 집합체는 조명계라고 칭한다. 그리고, 상기 폴딩 미러(29)와 전반사 프리즘(130)의 집합체는 반사계라고 칭하며, 상기 반사계와 DMD 어셈블리(26)의 집합체를 합성계라고 칭한다.Referring to FIG. 5, the
더욱 상세히, 상기 램프 어셈블리(21)는 백색광을 방출하는 램프(212)와, 상기 램프(212)를 보호하는 램프 케이스(211)로 이루어진다. 그리고, 상기 램프(212)의 반사경은 램프의 버너에서 나오는 빛이 반사되어 일정 거리, 즉 촛점 거리에서 집광되도록 바꿔주는 역할을 한다. In more detail, the
또한, 상기 컬러 휠 어셈블리(Color Wheel Assembly : 22)는 적(Red),녹(Green),청색(Blue)으로 구획되어 고속으로 회전하는 컬러 휠(221 : RGB 컬러 필터라고도 함)과, 상기 컬러 휠(221)을 구동하는 모터(223) 및 상기 모터(223)를 냉 각하는 방열핀(222)으로 이루어진다.In addition, the
상세히, 상기 램프(212)의 반사경에 의하여 상기 램프(212)로부터 방출되는 빛은 상기 컬러 휠(221)의 표면에 집광된다. 그리고, 상기 컬러 휠(221)에 집광되는 빛은 상기 컬러 휠(221)을 통과하면서 적,청,녹색 중 어느 한가지 색을 띠게 도니다. 여기서, 상기 컬러 휠(221)은 소정의 직경을 가지는 디스크 형상을 이루며, 상기 디스크는 적,녹,청색으로 구획되어 있다. 따라서, 상기 반사경에 의하여 반사되는 무편광은 집광되는 순간에 위치되는 컬러 휠의 색깔에 의하여 적,청,녹색 중 어느 한 색을 띠게 된다. In detail, light emitted from the
또한, 상기 컬러 휠 어셈블리(22)와 상기 라이트 터널 어셈블리(24)는 라이트 터널 하우징(23) 내부에 수용된다.In addition, the
또한, 상기 라이트 터널 어셈블리(Light Tunnel Assembly : 24)는 로드 렌즈(Rod Lens)라고도 하며, 상기 컬러 휠(221)을 통과한 유색광을 균일하게 만들어 주는 기능을 한다. In addition, the
상세히, 상기 라이트 터널 어셈블리(24)는 작고 길쭉한 직사각형 형상의 막대 거울 4개가 서로 마주보도록 접합되어 이루어진다. 그리고, 상기 컬러 휠 어셈블리(22)를 통과한 빛은 라이트 터널을 통과하면서 난반사되고, 밝기 분포가 균일하게 된다. In detail, the
또한, 상기 컨덴싱 렌즈(Condensing Lens : 25)는 상기 라이트 터널 어셈블리(24)를 통과하면서 균일해진 적,녹,청색 빛이 상기 DMD 어셈블리(26)를 구성하는 DMD 소자에 집광되도록 하는 기능을 수행한다. In addition, the condensing
또한, 상기 전반사 프리즘(110)은 TIR(Total Internal Reflection) 프리즘이라고도 하며, 굴절율이 큰 프리즘과 상대적으로 굴절율이 작은 프리즘이 접합되어 형성된다. 그리고, 이러한 굴절율의 차이에 의해 상기 컨덴싱 렌즈(25)로부터 조사되는 빛의 입사 각도에 따라 전반사되거나 투과된다.In addition, the
상세히, 각각의 물체는 고유의 굴절율을 가지며, 이러한 굴절율의 차이에 의하여 빛이 전반사되거나 투과되는 임계각이 정해진다. In detail, each object has its own refractive index, and the difference in refractive index determines the critical angle at which light is totally reflected or transmitted.
따라서, 임계각 이상의 각도로 입사되는 빛은 상기 전반사 프리즘(110)에서 전반사되고, 임계각 이하의 각도로 입사되는 빛은 상기 전반사 프리즘(110)을 투과하게 된다. 상기 전반사 프리즘(110)에 대해서는 하기에서 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.Therefore, light incident at an angle greater than or equal to a critical angle is totally reflected by the
또한, 상기 DMD 어셈블리(Digital Micro-mirror Device Assembly : 26)는 DMD 패널(33)과, 상기 DMD 패널(33)이 수용되는 드라이버 보드로 이루어진다. 상세히, 상기 드라이버 보드는 상기 밸러스트와 컬러 휠 등의 구동을 제어하거나 영상을 제어하는 장치이다.In addition, the DMD assembly (Digital Micro-mirror Device Assembly) 26 is composed of a DMD panel 33 and a driver board in which the DMD panel 33 is accommodated. In detail, the driver board is a device for controlling the driving of the ballast and the color wheel or controlling the image.
한편, 상기 DMD 패널(33)에는 디스플레이의 해상도와 동일한 양의 미세한 미러가 배열되어, 스크린과 1대1 대응이 이루어지도록 설계되어 있다. On the other hand, the DMD panel 33 is designed so that a minute mirror of the same amount as the resolution of the display is arranged so as to have a one-to-one correspondence with the screen.
상세히, 상기 DMD 패널(33)에 의하여 상기 전반사 프리즘(110)을 통과하여 전달되는 적,녹,청색의 빛을 스크린 쪽으로 비추게 할 것인지, 아니면 스크린 밖으로 버릴 것인지를 결정하게 된다. 그리고, 상기 DMD 패널(33)은 CMOS(Complementary metal oxide semiconductor) 메모리에 장착되어, 상기 CMOS 메 모리로부터 전달되는 신호에 의하여 구동하게 된다. In detail, the DMD panel 33 determines whether the red, green, and blue light transmitted through the
더욱 상세히, 상기 DMD 패널(33)을 구성하는 마이크로 미러는 가로 세로 16㎛의 미세한 다이아몬드형 픽셀 형태로 제조되며, 상기 CMOS로부터 전달되는 신호에 따라 ±10도로 틸팅(tilting)되어, 상기 전반사 프리즘(110)을 통과한 빛이 스크린 족으로 반사되거나 스크린 밖으로 버려지게 된다.In more detail, the micromirror constituting the DMD panel 33 is manufactured in the form of a fine diamond-shaped pixel of 16 μm in width and length, and tilted by ± 10 degrees according to a signal transmitted from the CMOS, so that the total reflection prism ( Light passing through 110 is reflected to the screen group or is thrown out of the screen.
또한, 상기 액추에이터(27)는 상기 DMD 패널(33)과 상기 투사 렌즈(31) 사이에 배치되며, 중앙 부분에 미러가 장착되어 있다. 상세히, 상기 액추에이터(27)는 상기 DMD 패널(33)로부터 방출되는 영상 신호를 반 프레임씩 나누어 굴절 투과시킴으로써, 실질적으로 영상 신호의 픽셀 수를 2배로 더블링시키는 기능을 한다. 이러한 미러의 굴절 특성으로 인하여, 스크린의 해상도가 높아지게 된다. 그리고, 상기 액추에이터의 종류로는 투과형과 반사형이 있다.In addition, the
또한, 상기 투사 렌즈 어셈블리(31)는 상기 액추에이터(27)를 통과한 영상이 확대되어 백미러(3) 쪽으로 조사되도록 기능한다. In addition, the
상기와 같은 구성을 이루는 광학 엔진(20)은 상기 액추에이터(27)와 전반사 프리즘(110) 및 상기 폴딩 미러(29)가 반사계 케이스(130)의 서로 다른 면으로부터 삽입되어, 하나의 반사계를 구성한다. 그리고, 상기 컬러 휠 어셈블리(22)와 상기 라이트 터널 어셈블리(24)가 라이트 터널 하우징(23)에 수용되어 또 다른 하나의 어셈블리를 구성하게 된다. 그리고, 상기 램프 어셈블리(210)는 램프 케이스(211) 내부에 장착되는 램프(212)와 함께 별도의 어셈블리를 구성하게 되고, 상기 램프 어셈블리(21)의 전방에 상기 라이트 터널 하우징(23)이 밀착된다. In the
상기와 같이 다수 개의 부품이 하나의 조립체를 형성하게 됨으로써, 부품 교체와 서비스가 용이하게 이루어지는 장점이 있다.As described above, since a plurality of parts form a single assembly, there is an advantage that parts replacement and service are easily performed.
도 6은 본 발명의 사상에 따른 광학 엔진을 구성하는 반사계의 결합 모습을 보여주는 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view illustrating a coupling state of a reflectometer constituting an optical engine according to the inventive concept.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 엔진 유닛(10)을 구성하는 반사계는 반사계 케이스(130)와, 상기 반사계 케이스(130)의 측면으로부터 삽입되는 폴딩 미러(29)와, 상기 반사계 케이스(130)의 상부면으로부터 삽입되는 액추에이터(27)와, 상기 반사계 케이스(130)의 전면으로부터 삽입되는 전반사 프리즘(110)과, 상기 전반사 프리즘(130)이 반사계 케이스(130)에 결합되도록 하는 프리즘 홀더(120)가 포함된다.Referring to FIG. 6, the reflectometer constituting the
상세히, 상기 반사계 케이스(130)의 내부에는 상기 전반사 프리즘(110)이 안착되는 프리즘 안착면(도 7의 131 참조)이 형성된다. 그리고, 상기 프리즘 안착면(도 7의 131 참조)이 형성되는 면, 즉 상기 반사계 케이스(130)의 후면에는 광 통과 개구부(134)가 형성된다. 따라서, 상기 전반사 프리즘(110)에서 전반사되는 빛은 상기 광 통과 개구부(134)를 통하여 DMD 패널(33)에 투사된다. In detail, a prism seating surface (see 131 of FIG. 7) in which the
그리고, 상기 반사계 케이스(130)의 측면에는 상기 폴딩 미러(29)가 삽입되기 위한 폴딩 미러 삽입홀(138)이 형성된다. 그리고, 상기 반사계 케이스(130)의 상부 면에는 상기 액추에이터(27)가 삽입되기 위한 액추에이터 삽입홀(137)이 형성된다. 그리고, 상기 반사계 케이스(130)의 전면에는 상기 전반사 프리즘(110)이 삽입되기 위한 프리즘 삽입홀(139)이 형성된다. In addition, a folding
상기와 같은 구성을 이루는 반사계의 조립 과정에 대하여 설명하면, 먼저 상기 전반사 프리즘(110)이 상기 프리즘 삽입홀(139)을 통하여 삽입되도록 한다. 그리고, 상기 전반사 프리즘(110)이 상기 프리즘 안착면(도 7의 131 참조)에 고정되도록 한다. 그리고, 상기 전반사 프리즘(110)의 상단으로 프리즘 홀더(120)가 결합됨으로써 전반사 프리즘(110)이 반사계 케이스(130)에 결합된다.The assembly process of the reflectometer constituting the above configuration will be described. First, the
또한, 사용자는 상기 액추에이터(27)가 상기 액추에이터 삽입홀(137)을 통하여 반사계 케이스(130) 내부로 삽입되도록 한다. 그리고, 상기 폴딩 미러(29)가 상기 폴딩 미러 삽입홀(138)을 통하여 반사계 케이스(130) 내부로 삽입되도록 한다. 여기서, 상기 폴딩 미러(29)와 액추에이터(29)의 삽입 순서는 어느 것이 먼저 수행되어도 무방하다. In addition, the user allows the
상기와 같은 조립 구조에 의하여, 상기 폴딩 미러(29)와, 액추에이터(27) 및 전반사 프리즘(110)이 하나의 조립체를 이루므로, 분해 및 조립이 매우 용이하게 이루어진다. 또한, 상기 각각의 부품은 상기 반사계 케이스(130)의 서로 다른 측면으로부터 삽입되므로, 개별 부품의 조립 및 분해도 용이하게 이루어지게 된다.By the assembly structure as described above, since the
도 7은 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 이해의 편의를 돕기 위하여, 도 6의 반사계 케이스(130) 중 전반사 프리즘(110)이 결합되는 부분의 구성만을 상세하게 표현하였다.7 is an exploded perspective view showing a prism fixing structure of the optical engine according to the present invention. For convenience of understanding, only the configuration of the part of the
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조는, 두 개의 프리즘으로 구성되는 전반사 프리즘(110)과, 상기 전반사 프리즘(110)이 안착되는 반사계 케이스(130)와, 상기 전반사 프리즘(110)이 상기 반사계 케이스(130)로부터 이탈되지 않도록 상기 전반사 프리즘(110)을 고정시키는 프리즘 홀더(120)가 포함된다.Referring to FIG. 7, the prism fixing structure of the optical engine according to the present invention includes a
상세히, 상기 전반사 프리즘(110)은 제 1 프리즘(111)과 제 2 프리즘(112)이 결합되는 형태로 구성되어 있으며, 상기 제 1 프리즘(111)과 제 2 프리즘(112)의 폭이 다르게 형성되어, 양 프리즘(111)(112)의 결합부에 소정의 걸림단(113)이 형성된다. In detail, the
한편, 상기 반사계 케이스(130)의 대략 중앙부에는 상기 전반사 프리즘(110)을 지나는 빛이 프리즘 안착면(131) 하측의 DMD(도 5의 26 참조)로 향할 수 있도록 반사계 케이스(130)의 하측으로 개방된 소정의 형상의 광 통과 개구부(134)가 형성된다. 그리고, 상기 프리즘 홀더(120)가 반사계 케이스(130)에 결합되기 위한 프리즘 홀더 결합돌기(132)가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, the light passing through the
그리고, 상기 광 통과 개구부(134)의 주변 둘레에는 상기 전반사 프리즘(110)의 일면이 안착되는 프리즘 안착면(131)이 형성된다. 상기 프리즘 안착면(131)은 광 통과 개구부(134)주위에서 대략 일정한 폭을 가지며, 광 통과 개구부(134)를 'ㄷ'자 형태로 둘러싸도록 형성된다. 그리고, 상기 프리즘 안착면(131)은 동일 평면상에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, a
한편, 상기 광 통과 개구부(134)의 최외측 둘레에는, 상기 프리즘 안착면(131)보다 높은 높이를 가지며 소정의 폭을 갖는 벽으로 이루어진 프리즘 고정부(135)가 형성된다. Meanwhile, a
다시 말하면, 상기 프리즘 고정부(135)는 전반사 프리즘(110)이 프리즘 안착 면(131)에 부착되었을 때 전반사 프리즘(110)이 좌우 방향으로 요동되지 않고 고정되도록 하기 위한 구성요소이다. 이에 따라 상기 프리즘 안착면(131)은 프리즘 고정부(135)에 의해 둘러싸인 형상을 갖는다. In other words, when the
한편, 전반사 프리즘(110)이 프리즘 안착면(131)에 안착되었을 때, 상기 프리즘 고정부(135)의 내측면은 전반사 프리즘(110)의 측면 하단부와 접하도록 형성된다. 다시 말하면, 프리즘 고정부(135)가 형성하는 내측면 사이의 거리는 전반사 프리즘(110)의 폭과 동일한 것이 바람직하다.On the other hand, when the
한편, 상기 프리즘 홀더(120)는 전반사 프리즘(110)이 관통 삽입되는 프리즘 삽입부(123)와, 상기 전반사 프리즘(110)이 상기 반사계 케이스(130)로부터 탈거되지 않도록 전반사 프리즘(110)을 지지하는 프리즘 걸림부(121)와, 상기 프리즘 홀더(120)와 반사계 케이스(130)가 결합되기 위한 결합홀(122)이 포함된다. The
여기서, 도 7에 도시된 광학 엔진의 프리즘 고정 구조는 상기 전반사 프리즘(110)이 설치되는 부분만을 도시한 것이며, 상기 광학 엔진의 프리즘 고정 구조가 기타 구성요소와 결합되는 것과 관련된 구성은 본 발명의 사상의 범위에 속하지 않는바 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 하기에서 도면을 달리하여, 본 발명에 따른 프리즘 고정 구조에 대하여 보다 상세하게 살펴보도록 한다. Here, the prism fixing structure of the optical engine shown in FIG. 7 shows only a portion where the
도 8은 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘의 구조를 나타내는 사시도이다.8 is a perspective view showing the structure of a prism of an optical engine according to the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 전반사 프리즘(110)은, 소정의 형상의 제 1 프리즘(111) 및 상기 제 1 프리즘(111)과 결합되는 제 2 프리즘(112)으로 구성된다.Referring to FIG. 8, the
상세히, 상기 제 2 프리즘(112)은 상기 반사계 케이스(130)에 형성되는 프리즘 안착면(131)에 안착되기 위하여, 상기 안착면(131)의 폭보다 같거나 약간 작은 폭을 갖도록 형성된다. In detail, the
그리고, 상기 제 2 프리즘(112)의 상단에는 제 1 프리즘(111)이 결합된다. 이때, 상기 제 1 프리즘의 폭은 상기 제 2 프리즘의 폭보다 약간 작도록 형성되어, 상기 제 1 프리즘(111)과 제 2 프리즘(112)의 결합부에 걸림단(113)이 단차지게 형성되도록 구성된다. The
상기와 같은 구성에 의하여, 별도의 접착부재를 사용하지 않고 상기 전반사 프리즘(110)이 반사계 케이스(130)에 결합됨으로써, 전반사 프리즘(110)과 반사계 케이스(130) 사이에 공기층이 발생하지 않는 효과가 있다.By the above configuration, since the
도 9는 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 홀더의 구조를 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view showing the structure of a prism holder of the optical engine according to the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 프리즘 홀더(120)는, 상기 전반사 프리즘(110)이 관통 삽입되는 프리즘 삽입부(123), 상기 전반사 프리즘(110)의 걸림단(113)에 개입되어, 상기 전반사 프리즘(110)이 탈거되지 않도록 지지하는 하나 이상의 프리즘 걸림부(121), 상기 반사계 케이스(130)의 프리즘 홀더 결합돌기(132)가 관통 삽입되는 결합홀(122)이 포함된다.Referring to FIG. 9, the
상세히, 상기 프리즘 홀더(120)는 상기 전반사 프리즘(110)과 결합되기 위하여 상기 제 2 프리즘(112)의 상단면과 동일한 각도로 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 프리즘 홀더(120)의 중심부는 상기 전반사 프리즘(110)이 관통 삽입되도록, 상기 전반사 프리즘(110)과 대응되는 형상의 프리즘 삽입부(123)가 형성된다. 여기서, 상기 프리즘 삽입부(123)는 상기 제 1 프리즘(111)이 관통되기 위하여, 상기 제 1 프리즘(111)의 폭보다는 넓은 폭을 가지도록 형성된다. In detail, the
한편, 상기 프리즘 삽입부(123)의 모서리부에는 상기 전반사 프리즘(110)의 걸림단(113)이 걸릴 수 있는 하나 이상의 프리즘 걸림부(121)가 돌출 형성된다. 상기 프리즘 걸림부(121)는 사각의 기둥형상으로 형성될 수 있으며, 상기 프리즘 걸림부(121)의 하단부는 상기 전반사 프리즘의 걸림단(113)과 면 접촉하도록, 상기 걸림단(113)과 동일한 각도로 경사지게 형성될 수도 있다.Meanwhile, at least one
상기 프리즘 걸림부(121)와 걸림단(113)에 의하여 별도의 접착제에 의하지 아니하고도 상기 전반사 프리즘(110)이 반사계 케이스(130) 및 프리즘 홀더(120)에 결합되어 위치가 고정되고, 상하 및 좌우로 요동되지 않도록 지지된다.The
한편, 상기 프리즘 홀더(120)의 상부에는, 상기 반사계 케이스(130)의 프리즘 홀더 결합돌기(132)가 삽입되어 수용되는 결합홀(122)이 더 형성될 수 있다. Meanwhile, an upper portion of the
상기와 같은 구조에 의하여, 상기 반사계 케이스(130)와 프리즘 홀더(120) 및 그 사이에 삽입되는 전반사 프리즘(110)이 간단하고 안정적으로 결합된다.By the above structure, the
도 10은 본 발명에 따른 광학 엔진의 프리즘 고정 구조의 결합 사시도이다.10 is a combined perspective view of a prism fixing structure of the optical engine according to the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 프리즘 고정 구조는 상기 광 통과 개구부(134) 상에 전반사 프리즘(110)을 고정하기 위한 구성으로서, 본 발명에 따른 프리즘 고정 구조에 의하여 고정된 전반사 프리즘(110)의 일면이 상기 광 통과 개구부(134)를 모두 덮도록 구성된다. Referring to FIG. 10, the prism fixing structure according to the present invention is a structure for fixing the
상세히, 상기 반사계 케이스(130)의 프리즘 안착면(131)에는 전반사 프리즘(110)이 안착된다. 그리고, 상기 전반사 프리즘(110)의 상단에는 프리즘 홀더(120)가 결합된다. In detail, the
다시 말하면, 프리즘 홀더(120)는 상기 반사계 케이스(130) 및 이에 안착된 전반사 프리즘(110)의 상측에서 하측 방향으로 결합된다. 따라서, 상기 프리즘 홀더(120)의 프리즘 삽입부(123)로 전반사 프리즘(110)이 끼워되고, 상기 프리즘 홀더(120)의 결합홀(122)에는 반사계 케이스(130)의 프리즘 홀더 결합돌기(132)가 수용된다. 그리고, 상기 프리즘 홀더(120)와 반사계 케이스(130)는 별도의 결합 부재에 의하여 결합 고정된다. 따라서, 상기 프리즘 홀더(120)의 프리즘 걸림부(121) 하단과 상기 전반사 프리즘(110)의 걸림단(113)이 서로 접함으로써, 상기 전반사 프리즘(110)이 반사계 케이스(130)로부터 이탈되지 아니하고 위치가 고정될 수 있다. In other words, the
본 발명에 의해서, 전반사 엔진 케이스에 부착되는 프리즘과 프리즘 안착면 사이에 공기층이 발생하지 않는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that no air layer is generated between the prism and the prism seating surface attached to the total reflection engine case.
종래와는 달리 본드 등 별도의 접착제 없이도 고정 가능한 프리즘 및 프리즘 고정 구조를 제공함으로써, 공기층이 발생하지 않고, 본드의 접착력 감소 시 프리즘이 전반사 엔진 케이스로부터 탈거되는 현상을 방지하고, 본드의 경화시간이 불필요해지므로 작업시간이 감소되고 작업성이 향상되는 효과가 있다.Unlike the related art, by providing a prism and a prism fixing structure that can be fixed without a separate adhesive such as a bond, no air layer is generated, and a phenomenon in which the prism is removed from the total reflection engine case when the bond strength of the bond is reduced, and the hardening time of the bond Since it is unnecessary, work time is reduced and workability is improved.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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