KR101581759B1 - 영상투사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일 색상의 파장 범위내에서 중심 파장이 서로 다른 광들을 각각 발생하는 제1 및 제2 광원을 구비하는 광원부와, 상기 제1 및 제2 광원과 각각 마주보는 서로 다른 입사면들을 구비하고, 입사되는 광들이 동일한 광 경로를 향하여 합성되도록 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하는 광합성부, 및 상기 합성되는 광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 패널부를 포함하는 영상투사장치를 제공한다.

Description

영상투사장치{IMAGE PROJECTION APPARATUS}

본 발명은 복수의 광원에서 발생한 광을 이용하여 영상을 구현하는 영상투사장치에 관한 것이다.

정보화시대가 급속히 발전함에 따라 대화면을 구현하는 디스플레이 기기의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 대화면을 구현하는 기기의 일 예로서 영상을 확대 투사하는 기능을 갖춘 영상투사장치가 있다.

영상투사장치는 광원에서 발생한 광을 이용하여 영상을 구현하고, 구현된 영상을 투사하는 장치를 말하며, 대표적인 예로 프로젝터, 프로젝션 텔레비전 등을 있다.

최근에는 영상투사장치의 휴대 기능이 중요시됨에 따라, 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다.

상기 하드웨어 면에서의 시도들에 더하여, 영상투사장치에서 출력되는 영상의 광 효율을 보다 증가하는 방안이 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 광학성능이 보다 우수한 영상투사장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 영상투사장치는 동일 색상의 파장 범위내에서 중심 파장이 서로 다른 광들을 각각 발생하는 제1 및 제2 광원을 구비하는 광원부와, 상기 제1 및 제2 광원과 각각 마주보는 서로 다른 입사면들을 구비하고, 입사되는 광들이 동일한 광 경로를 향하여 합성되도록 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하는 광합성부, 및 상기 합성되는 광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 패널부를 포함한다. 상기 광합성부는 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하는 다이크로익 미러를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 광원은 동일 크기의 광 발생면을 구비하고, 상기 서로 다른 입사면에 대하여 동일 거리만큼 이격될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 광원부는 중심 파장이 서로 다른 복수의 레드, 그린 및 블루 광을 각각 발생하는 제1 내지 제3 광원부를 포함하고, 상기 광합성부는 상기 제1 내지 제3 광원부에서 발생한 상기 복수의 레드, 그린 및 블루 광들을 각각 합성하는 제1 내지 제3 광합성부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 영상투사장치는 삼원색 광합성부를 포함 한다. 삼원색 광합성부는 상기 제1 내지 제3 광합성부와 상기 디스플레이 패널부의 사이에 배치되며, 상기 합성된 레드, 그린 및 블루 광들을 각각 상기 디스플레이 패널부를 향하여 동일 경로로 입사시키도록 이루어진다. 상기 삼원색 광합성부는 제1 및 제2 다이크로익 미러를 포함한다. 제1 다이크로익 미러는 레드, 그린 및 블루 광 중 어느 하나는 투과하고 다른 하나는 반사하고, 제2 다이크로익 미러는 상기 제1 다이크로익 미러와 교차하도록 배치되고 상기 레드, 그린 및 블루 광 중 어느 하나는 투과하며 나머지 하나는 반사하도록 이루어진다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 광원은 각각 동일한 중심 파장의 광을 발생하는 제1 및 제2 발광 다이오드를 포함하고, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드에는 각각 상기 발생하는 광의 중심 파장을 변경시키는 파장 변환층이 형성된다. 상기 파장 변환층은 상기 제1 및 제2 발광 다이오드의 일면에 도포되며, 서로 다른 화학적 성분을 구비하는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층은 상기 제1 및 제2 발광 다이오드의 일면에 서로 다른 크기로 형성되는 양자점(Quantum dot)를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 영상투사장치는 광 경로상에서 광원의 광 발생면이 서로 겹치게 됨에 따라, 보다 밝기가 높은 영상을 구현할 수 있다.

또한 본 발명은 서로 파장이 다른 동일 색상의 광원을 이용함에 따라, 간단한 구조로 광원의 에텐듀(etendue)를 증가시킨다.

본 명세서에서 설명되는 영상투사장치에는 프로젝터(projector), 프로젝션 텔레비젼(projection TV)뿐만 아니라, 프로젝터 기능을 구비한 휴대 단말기(mobile termianl), 노트북 컴퓨터(laptop computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 이하, 본 발명과 관련된 영상투사장치는 프로젝터를 기준으로 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련한 영상투사장치(100)를 전면에서 바라본 사시도이다.

도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 영상투사장치(100)가 구현될 수도 있다.

영상투사장치(100)의 외관은 상부 및 하부 케이스(111, 112)에 의해 형성된다. 상부 및 하부 케이스(111, 112)에 의해 형성된 공간에는 각종 광학부품 및 전자부품들이 내장된다. 상부 및 하부 케이스(111, 112)의 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스들이 추가로 배치될 수도 있다.

상부 케이스(111)에는 조작부(113)가 배치될 수 있다. 조작부(113)는 사용자가 촉각적인 느낌을 가지면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

조작부(113)는 영상투사장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받는다. 기능적인 면에서, 조작부(113)는 시작, 종료 등과 같은 메뉴 등을 입력하기 위 해 사용될 수 있다.

또한 조작부(113)는 영상투사장치(100)에서 투사되는 영상을 줌인(Zoom -In) 또는 줌아웃(Zoom-Out) 동작을 하기 위하여 조작될 수 있다. 조작부(113)는 영상투사장치(100)에서 투사되는 영상의 포커싱(Focusing)을 하기 위하여 조작될 수 있다.

하부 케이스(112)에는 투사 렌즈부(114), 제1 공기 유동부(115a) 등이 배치될 수 있다.

투사 렌즈부(114)는 영상투사장치(100)에서 투사되는 영상을 확대하도록 형성된다. 투사 렌즈부(114)는, 예를 들어 각각의 확대 투사용 렌즈들이 소정 간격으로 배치된 렌즈군으로 이루어질 수 있다. 투사 렌즈부(114)는 조작부(113)의 조작에 의하여 상기 확대 투사용 렌즈들의 간격이 조절되게 형성될 수 있다. 이를 통하여 영상투사장치(100)의 줌 또는 포커싱 기능이 구현될 수 있다.

제1 공기 유동부(115a)는 복수의 관통공들로 이루어져 영상투사장치(100)의 내부로 공기가 유동될 수 있도록 한다. 이를 통하여 강제 대류를 이용한 영상투사장치(100)의 냉각이 가능하게 된다.

도 2는 도 1의 영상투사장치(100)를 후면에서 바라본 사시도이다.

하부 케이스(112)에는 제2 공기 유동부(115b), 인터페이스(116), 전원 공급부(117) 등이 배치될 수 있다.

제2 공기 유동부(115b)는 상기 제1 공기 유동부(116a, 도 1 참조)와 같이 복수의 관통공들로 이루어져 영상투사장치(100)의 내부로 공기가 유동될 수 있도록 한다.

인터페이스(116)는 영상투사장치(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 상기 인터페이스(116)를 통하여 영상투사장치(100)에서 투사할 영상에 해당하는 영상 데이터는 외부로부터 입력받을 수 있다. 본 도면을 참조하면, 인터페이스(116)는 영상 또는 음성 데이터를 공급가능한 전자기기, 예를 들어 컴퓨터, 디브디(DVD) 플레이어 등과 전기적으로 연결될 수 있는 연결단자를 포함한다.

전원 공급부(117)는 상기 영상투사장치(100)에 전원을 공급하기 위한 하부 케이스(112)에 장착된다. 상기 전원 공급부(117)는, 예를 들어 교류인 가정용 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하도록 형성될 수 있다. 다만, 전원공급부(117)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니며, 충전 가능한 배터리로서 충전 등을 위하여 착탈 가능하게 결합될 수도 있다.

상부 및 하부 케이스(111, 112) 중 어느 하나에는 음향 출력부가 스피커(speaker)의 형태로 구현될 수 있고, 방송신호 수신용 안테나 등이 추가로 배치될 수도 있다.

도 3은 도 1의 영상투사장치(100)의 분해도이고, 도 4은 도 3의 광학계(130)에서 광의 진행을 보여주는 개념도이고, 도 5는 도 4의 라인 (Ⅴ-Ⅴ)를 따라 취한 광원부의 광발생 면적을 나타내는 개념도이다.

하부 케이스(112)에는 제어 회로기판(121)이 장착될 수 있으며, 제어 회로기판(121)은 영상투사장치(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다.

하부 케이스(112)에는 광학계(130)가 장착될 수 있다. 광학계(130)는 영상투사장치(100)에서 광의 반사나 굴절을 이용하여 물체의 영상을 구현하기 위하여 반사경이나 렌즈 등을 적당히 배열한 광학부품들의 체계를 의미한다. 상기 광학계(130)와 하부 케이스(112) 사이에는 광학계(130)가 조립될 수 있는 구조물(미도시)이 추가로 배치될 수 있다.

광학계(130)는 광원부(141, 142, 143), 광합성부(151, 152, 153) 및 디스플레이 패널부(160)를 포함한다.

본 도면을 참조하면, 광원부(141, 142, 143)의 동작을 돕기 위하여 안정기(미도시) 및 냉각 팬(122) 등이 하부 케이스(112)에 장착될 수 있다.

광원부(141, 142, 143)는 중심 파장이 서로 다른 복수의 레드, 그린 및 블루 광을 각각 발생하는 제1 내지 제3 광원부(141, 142, 143)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 광원부(141, 142, 143) 중 둘(141, 143)은 서로 마주보고, 다른 하나(142)는 마주보는 광원부들(141, 143)의 사이를 바라보도록 배치된다.

광원부(141, 142, 143)는 복수의 광원들로 이루어진다. 광원들은 전기 에너지를 공급받아 빛 에너지로 변환시키도록 형성된다. 광원들은 각각 광의 삼원색 중 어느 하나를 발생하도록 형성될 수 있다. 광원들은, 예를 들어 발광다이오드(light emitting diode, LED), 레이저 다이오드(laser diode, LD) 등이 될 수 있다.

제1 내지 제3 광원부(141, 142, 143)는 각각 동일 색상의 파장 범위내에서 중심 파장이 서로 다른 광들을 각각 발생하는 제1 및 제2 광원(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)을 구비한다. 제1 및 제2 광원(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)은 각각 제1 및 제2 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드는 서로 다른 중심 파장의 광을 발생하도록 형성된다.

예를 들어, 제1 내지 제3 광원부(141, 142, 143)는 각각 레드(red), 그린(green) 및 블루(blue)의 광을 발생하도록 형성된다. 구체적으로 제1 광원부(141)는 레드의 파장 범위내에서 각각 서로 다른 파장 중심을 가지는 광을 발생하는 제1 및 제2 광원(141a, 141b)으로 구성되며, 제2 및 제3 광원부(142, 143)도 제1 광원부(141)와 동일한 형태로 구성된다.

이하, 설명에서는 광원들(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)이 각각 레드, 그린 및 블루의 광을 발생하는 레드, 그린 및 블루 발광 다이오드인 것을 기준으로 설명한다. 또한, 본 도면들과 이하의 설명에서는 광원들(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)이 각각 하나의 발광 다이오드인 것을 기준으로 하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 광원들(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)은 발광다이오드가 인접한 발광면을 가지도록 복수로 배열된 발광다이오드 어레이가 될 수 있다.

본 도면들을 참조하면, 광합성부(151, 152, 153)는 상기 광원부(141, 142, 143)에서 발생한 광의 경로상에 배치된다. 광합성부(151, 152, 153)는 상기 제1 및 제2 광원(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)과 각각 마주보는 서로 다른 입사면들(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)을 구비하고, 입사되는 광들이 동일한 광 경로를 향하여 합성되도록 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사 하고 다른 하나는 투과한다. 구체적으로, 광합성부(151, 152, 153)는 파장에 따라 광을 반사 또는 투과하여 파장이 다른 광을 하나의 경로로 합성하도록 이루어진다.

광합성부(151, 152, 153)는 제1 내지 제3 광합성부(151, 152, 153)를 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 광합성부(151, 152, 153)는 각각 상기 제1 내지 제3 광원부(141, 142, 143)에서 발생한 복수의 레드, 그린 및 블루 광들을 각각 합성하도록 형성된다.

광합성부(151, 152, 153)는 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하는 다이크로익 미러(dichroic mirror), 다이크로익 필터 등이 될 수 있다. 광합성부(151, 152, 153)는 서로 반대 방향을 바라보는 복수의 입사면들(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b) 중 어느 하나는 제1 광원(141a, 142a, 143a)을 바라보고, 다른 하나는 제2 광원(141b, 142b, 143b)을 바라보도록 배치된다. 복수의 입사면들(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)은 각각 광원에서 발생한 광들의 광축에 대하여 경사지도록 위치한다. 예를 들어, 다이크로익 미러의 양면은 동일한 색상의 파장 범위내에서 서로 다른 중심 파장을 투과 및 반사하도록 다이크로익 코팅될 수 있다.

제1 광원(141a, 142a, 143a)에서 입사되는 광들은 입사면들(151a, 152a, 153a)을 투과하여, 입사되는 방향과 평행하게 진행하고, 제2 광원(141b, 142b, 143b)에서 입사되는 광들은 입사면들(151b, 152b, 153b)에서 반사되어, 입사되는 방향과 수직하게 진행한다. 이를 통하여 제1 광원(141a, 142a, 143a) 및 제2 광 원(141b, 142b, 143b)에서 발생한 광들은 동일한 광 경로로 진행하게 된다.

광원부(141, 142, 143)과 광합성부(151, 152, 153)의 사이에는 광변환부(170)가 배치될 수 있다.

광변환부(170)는 광원부(141, 142, 143)에서 발생하는 광을 시준하도록, 광원부(141, 142, 143)와 인접하게 배치되는 복수의 콜리메이터 렌즈들(171, 172, 173)로 이루어진다. 이를 통하여 발광다이오드에서 발생한 광들이 일 방향으로 진행하게 된다.

디스플레이 패널부(160)는 상기 합성되는 광을 이용하여 영상을 구현한다. 디스플레이 패널부(160)는 입사면에 조명되는 합성광을 반사하여 영상을 구현하는 반사형 디스플레이 소자를 포함할 수 있다.

디스플레이 소자는 디지털로 제어되는 전자소자가 될 수 있으며, 디스플레이 소자는 디지털 제어를 구현하는 회로기판상에 장착될 수 있다. 상기 전자소자는 각각 구동가능한 복수의 마이크로 미러를 포함할 수 있다. 상기 복수의 마이크로 미러는 구현할 영상에 대응되게 합성광을 독립적으로 반사시킨다. 상기 전자소자는, 예를 들어 제어 신호에 따라 경사각이 온(ON) 상태와 오프(OFF) 상태로 변화하는 마이크러 미러를 평면상에 격자로 배열한 DMD(Digital Micromirror Device)가 될 수 있다. 또한 전자소자는 액정 디스플레이소자 중 합성광을 반사하여 영상을 구현할 수 있는 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 패널이 될 수 있다.

본 도면들을 참조하면, 상기 제1 내지 제3 광합성부(151, 152, 153)와 상기 디스플레이 패널부(160)의 사이에는 삼원색 광합성부(180)가 배치된다. 삼원색 광 합성부(180)는 상기 합성된 레드, 그린 및 블루 광들을 각각 상기 디스플레이 패널부(160)를 향하여 동일 경로로 입사시키도록 형성된다.

삼원색 광합성부(180)는 제1 및 제2 다이크로익 미러(dichroic mirror, 181, 182)로 이루어질 수 있다.

제1 다이크로익 미러(181)는 레드, 그린 및 블루 광 중 어느 하나는 투과하고, 다른 하나는 반사하도록 형성되고, 제2 다이크로익 미러(182)는 상기 레드, 그린 및 블루 광 중 어느 하나는 투과하며, 나머지 하나는 반사하도록 형성된다. 본 도면들을 참조하면, 제2 다이크로익 미러(182)는 상기 제1 다이크로익 미러(181)와 교차하도록 배치된다.

본 도면들을 참조하면, 그린 발광다이오드에서 발생한 그린 광은 제1 및 제2 다이크로익 미러(181, 182)를 투과한다. 레드 및 블루 발광다이오드에서 발생한 레드 및 블루 광은 제1 및 제2 다이크로익 미러(181, 182)에서 각각 상기 그린 광의 투과 방향으로 반사된다. 이를 통하여, 제1 내지 제3 광원부들(141, 142, 143)에서 발생한 각각의 광들은 합성되고, 하나로 합성된 합성광은 디스플레이 패널부(160)를 향하여 진행하게 된다.

본 도면들을 참조하면, 디스플레이 패널부(160)를 향하여 진행하는 합성광은 합성광은 조명부를 통과하여, 영상을 구현하는 디스플레이 소자에 조명된다. 조명부는 조명장치로서, 영상을 구현하는 디스플레이 소자의 입사면과 동일한 형상으로 상기 합성광을 집광하도록 렌즈 어레이, 조명 렌즈 및 필드 렌즈 등이 광 경로상에 배열된다.

합성광은 디스플레이 소자의 입사면에 특정 각도로 사입사하는 조명을 하고, 입사면에서 수직으로 반사되어 투사 렌즈부(114)를 향하게 된다.

상기와 같이 구성되는 광학계의 광학 성능을 평가하는 중요한 요소 중 하나인 평면에서의 시스템 에텐듀(etendue)는 아래 식(1)으로 나타낼 수 있다.

일반적으로 영상투사장치는 시스템 에텐듀가 클수록 동일한 에너지 입력에 대하여 밝기 등의 광학 성능이 우수하게 된다. 그러나, 시스템 에텐듀를 아무리 크게 하더라도, 광원 자체의 에텐듀가 작으면 광학 성능은 광원의 에텐듀에 종속되어 밝기 등이 향상될 수 없다. 이는 광원에서 발생한 광이 디스플레이 소자의 입사면에 입사되는 방식이기 때문에 발생한다.

광원의 에텐듀는 아래 식 (2)로 표현될 수 있다.

특히, 발광 다이오드의 경우에는 에텐듀 당 광량에 한계가 있다. 상기 한계는 발광 다이오드는 가해지는 전류의 전류밀도가 올라감에 따라 효율저하가 일어나고, 또한 발광 다이오드의 온도가 증가함에 따른 효율저하가 동시에 일어나기 때문에 나타난다.

도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2 광원(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)은 동일 크기의 광 발생면을 구비하고, 상기 서로 다른 입사면에 대하여 동일 거리만큼 이격된다. 또한 제1 및 제2 광원(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)은 광축이 상기 광합성부(151, 152, 153)에서 서로 만나서 하나의 광축을 이루도록 배치된다.

도 5를 참조하면, 이를 통하여 제1 및 제2 광원(141a, 141b, 142a, 142b, 143a, 143b)은 광 경로 상에서 서로 겹쳐지게 되며, 동일한 광 발생 면적상에서 서로 겹쳐지게 된다. 도 5는 XY 평면상에서 광 면적을 나타낸 것이며, 미도시된 Z 방향이 광축의 방향이 된다.

레드 광을 예를 들면, 제1 및 제2 광원(141a, 141b)에서 발생한 광이 서로 겹쳐지지 않는다면(즉, 광 발생면적이 증가하도록 합쳐진다면), 식(2)에서 A 값이 증가하려면, 디스플레이 소자 자체의 크기도 증가하여야 한다. 따라서, 광원의 수가 증가하더도 식(2)에서 A 값은 변하지 않거나 한계가 있게 된다. 그러나, 본 발명과 같이 광 경로 상에서 서로 겹치게 되면, 디스플레이 소자의 크기의 변화가 없더더라도 식 (2)의 A 값은 2배가 된다. 이를 통하여, 단위 에텐듀당 광원의 밝기가 증가하게 되며, 이는 본 발명의 영상투사장치(100)의 밝기를 증가시킨다.

이하, 본 발명의 다른 실시예과 관련한 영상투사장치를 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 영상투사장치의 광학계(230)를 나타내는 개념도이다.

블루 광을 발생하는 제1 광원부(243)를 예를 들면, 제1 및 제2 광원(243a, 243b)은 각각 동일한 중심 파장의 광을 발생하는 제1 및 제2 발광 다이오드(244a, 244b)를 포함한다.

본 도면을 참조하면, 제1 및 제2 발광 다이오드(244a, 244b)에는 각각 상기 발생하는 광의 중심 파장을 변경시키는 파장 변환층(245a, 245b)이 형성된다. 이와 같이, 파장 변환층(245a, 245b)을 형성함에 따라, 파장이 서로 다른 동일한 색상의 광을 간단하게 생성할 수 있게 된다.

파장 변환층(245a, 245b), 예를 들어 형광체를 포함할 수 있다. 형광체는 발광 다이오드로부터 광을 흡수해 여러 파장대의 광을 내는 물질로, 예를 들어 발광 다이오드에서 나오는 에너지에 의해 전자가 여기돼 높은 에너지에서 낮은 에너지로 떨어지며 광을 내는 물질이 될 수 있다.

형광체는 상기 제1 및 제2 발광 다이오드(244a, 244b)의 일면에 각각 도포되 는 제1 및 제2 형광체를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 형광체는 서로 다른 화학적 성분을 구비하여 서로 다른 파장대의 광을 발생하도록 이루어진다.

파장 변환층(245a, 245b), 예를 들어 양자점(Quantum dot)을 포함할 수 있다. 양자점는 상기 제1 및 제2 발광 다이오드(244a, 244b)의 일면에 각각 형성되는 제1 및 제2 양자점을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 양자점은 서로 다른 크기로 형성되어 동일한 발광 다이오드에서 발생한 광의 중심 파장을 서로 다른 크기만큼 이동시키도록 이루어진다.

상기와 같은 영상투사장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1은 본 발명과 관련한 영상투사장치를 전면에서 바라본 사시도.

도 2는 도 1의 영상투사장치를 후면에서 바라본 사시도.

도 3은 도 1의 영상투사장치의 분해도.

도 4은 도 3의 광학계에서 광의 진행을 보여주는 개념도.

도 5는 도 4의 라인 (Ⅴ-Ⅴ)를 따라 취한 광원부의 광발생 면적을 나타내는 개념도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예과 관련한 영상투사장치의 광학계를 나타내는 개념도.

Claims (10)

1. 동일 색상의 파장 범위내에서 중심 파장이 서로 다른 광들을 각각 발생하는 제1 및 제2 광원을 구비하는 광원부;

   상기 제1 및 제2 광원과 각각 마주보는 서로 다른 입사면들을 구비하고, 입사되는 광들이 동일한 광 경로를 향하여 합성되도록 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하는 광합성부; 및

   상기 합성되는 광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 패널부를 포함하며,

   상기 제1 및 제2 광원은 각각 동일한 중심 파장의 광을 발생하는 제1 및 제2 발광 다이오드를 포함하고,

   상기 제1 및 제2 발광 다이오드에는 각각 상기 발생하는 광의 중심 파장을 변경시키는 파장 변환층이 형성되며,

   상기 파장 변환층은 상기 동일한 중심 파장의 광을 상기 중심 파장이 서로 다른 광들로 각각 변환하도록, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드의 일면에 도포되며, 서로 다른 화학적 성분을 구비하는 형광체를 포함하거나, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드의 일면에 서로 다른 크기로 형성되는 양자점(Quantum dot)를 포함하는 영상투사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광원부는 중심 파장이 서로 다른 복수의 레드, 그린 및 블루 광을 각각 발생하는 제1 내지 제3 광원부를 포함하고,

   상기 광합성부는 상기 제1 내지 제3 광원부에서 발생한 상기 복수의 레드, 그린 및 블루 광들을 각각 합성하는 제1 내지 제3 광합성부를 포함하는 영상투사장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1 내지 제3 광합성부와 상기 디스플레이 패널부의 사이에 배치되며, 상기 합성된 레드, 그린 및 블루 광들을 각각 상기 디스플레이 패널부를 향하여 동 일 경로로 입사시키는 삼원색 광합성부를 더 포함하는 영상투사장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 삼원색 광합성부는,

   레드, 그린 및 블루 광 중 어느 하나는 투과하고, 다른 하나는 반사하는 제1 다이크로익 미러; 및

   상기 제1 다이크로익 미러와 교차하도록 배치되고, 상기 레드, 그린 및 블루 광 중 어느 하나는 투과하며, 나머지 하나는 반사하는 제2 다이크로익 미러를 포함하는 영상투사장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 광원은 동일 크기의 광 발생면을 구비하고, 상기 서로 다른 입사면에 대하여 동일 거리만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 광합성부는 상기 서로 다른 중심 파장의 광들 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하는 다이크로익 미러를 포함하는 영상투사장치.
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