KR19980016731U - 단판형 액정프로젝터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 단판형 액정프로젝터에 관한 것으로, 종래 기술에 의한 단판형 액정프로젝터는 광반사필터를 통하여 투사된 녹색광과 청색광의 광축이 상기 마이크로렌즈의 촛점에 위치하는 적색광픽셀을 투사한 적색광처럼 광픽셀면에 대하여 수직으로 광축이 투과되지 않고 임의의 각으로 경사지게 출사되게 되어 광손실을 초래함과 아울러 컬러시프트 현상이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 한편, 배면투사형 셋트를 구성하는 경우 SET PATH를 작게 하기 위해서는 촛점거리가 짧은 투사렌즈가 필요로 하는데, 상기의 현상에 의하여 큰 구경의 투사렌즈가 필요하고 이때 투사렌즈의 성능저하와 함께 생산단가가 증가하게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 아래 도면에 도시된 바와 같이 액정화면의 전면(前面)에 광평행투사수단인 마이크로프리즘이나 마이크로렌즈를 배열설치하므로써, 투사되는 모든 광이 상기 광픽셀면에 대하여 수직으로 출사되게 되어 광손실을 방지함과 아울러 컬러시프트 현상이 발생하는 것이 방지되고, 또 셋트딥스를 작게 하기 위하여 촛점거리가 짧고 정밀도가 높은 투사렌즈가 요구되지 않게 되어 제품의 생산단가가 절감되게 되는 효과가 있다.

Description

단판형 액정프로젝터

본 고안은 단판형 액정프로젝터에 관한 것으로, 특히 액정화면(LCD)의 출력면에 마이크로프리즘이나 투사렌즈를 설치하여 컬러시프트(Color Shift)현상을 방지함과 아울러 셋트딥스(Set Depth)와 생산단가를 줄일 수 있도록 한 단판형 액정프로젝터에 관한 것이다.

일반적으로 종래 기술에 의한 단판형 액정프로젝터(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 광이 발생하는 광발생부(2)가 있고, 그 광발생부(2)에서 발생한 광을 집광하기 위한 조합렌즈(3)가 상기 광발생부(2)의 하부에 설치되어 있으며, 상기 조합렌즈(3)에 의하여 집광된 광을 후술하는 반사필터에 조준하여 조사하기 위한 조준렌즈(4)가 상기 조합렌즈(3)의 하부에 설치되어 있고, 상기 조준렌즈를 거쳐 조사된 광을 적색광과 녹색광 그리고 청색광으로 분리하여 약 90°각으로 반사하는 적색광반사 필터(Rf)와 녹색광반사필터(Gf) 그리고 청색광반사필터(Bf)로 구성된 광반사필터(Bf, Rf, Gf)가 상기 조준렌즈(4)의 하부에 설치되어 있다.

또, 상기 광반사필터(Bf, Rf, Gf)를 통하여 조사된 각 광에 대응되는 픽셀의 하나를 중심으로 하는 마이크로렌즈(5)가 다수개 배열접합된 액정화면(6)이 상기 광반사필터의 일측에 소정의 거리를 두고 설치되고, 상기 액정화면(6)의 전면부에는 그 액정화면(6)으로부터 조사되는 광이 투사될 수 있도록 투사렌즈(7)가 설치되어 구성된 것이다.

상기 마이크로렌즈(5)가 다수개 배열조합된 액정화면(6)을 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

상기 광반사필터(Bf, Rf, Gf)를 통하여 투사된 상기 적색광은 상기 마이크로렌즈(5)에 수직으로 입사하여 그 마이크로렌즈(5)의 촛점의 중심에 있는 상기 액정화면(6)의 적색광픽셀(6r)로 투사되고, 상기 녹색광은 상기 마이크로렌즈(5)의 촛점의 상부에 있는 녹색광픽셀(6g)로 투사되며, 또 상기 청색광은 상기 마이크로렌즈(5)의 촛점의 하부에 있는 청색광픽셀(6b)로 투사되어 상기 액정화면(6)상에 화상(畵像)이 디스플레이되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 단판형 액정프로젝터는 상기 광반사필터를 통하여 투사된 녹색광과 청색광의 광축이 상기 마이크로렌즈의 촛점에 위치하는 적색광픽셀을 투사한 적색광처럼 상기 광픽셀면에 대하여 수직으로 광축이 투사되지 않고 임의의 각으로 경사지게 투사되게 되어 투사렌즈에서 광손실을 초래함과 아울러 배면 투사형 SET시 컬러시프트 현상이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 한편, 배면투사형 셋트를 구성하는 경우 SET PATH를 작게 하기 위해서는 촛점거리가 짧은 투사렌즈가 필요로 하는데, 상기의 현상에 의하여 큰 구경의 투사렌즈가 필요하고 이때 투사렌즈의 성능저하와 함께 생산단가가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 제 1목적은 상기 적색광의 광축과 같이 상기 녹색 및 청색광의 광축을 상기 광픽셀면에 대하여 수직으로 투사될 수 있게 하여 광손실을 방지함과 더불어 컬러시프트 현상을 방지할 수 있는 단판형 액정프로젝터를 제공함에 있다.

또, 본 고안의 제 2목적은 상기 광픽셀면에 상기 녹색 및 청색광의 광축을 수직으로 출사하여 셋트딥스를 줄임과 아울러 제품의 생산단가를 절감할 수 있는 단판형 액정프로젝터를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 단판형 액정프로젝터의 구성 및 동작을 설명하는 설명도.

도 2는 종래 기술에 의한 단판형 액정프로젝터에서 적색과 녹색 그리고 청색광이 마이크로렌즈와 픽셀을 투과하는 상태를 설명하는 설명도.

도 3은 도 2를 간략화하여 설명하는 설명도.

도 4는 본 고안에 의한 단판형 액정프로젝터의 개략적인 구성을 보인 구성도.

도 5는 본 고안에 의한 단판형 액정프로젝터의 마이크로프리즘의 구조를 보인 측면도.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 의한 단판형 액정프로젝터의 개략적인 구성을 보인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 단판형 액정프로젝터12 : 광발생부

13 : 조합렌즈14 : 집광렌즈

15 : 마이크로렌즈16 : 액정화면

17 : 마이크로프리즘17', 18 : 투사렌즈

상기 본 고안의 제 1 목적과 제 2목적은 광을 발생하는 광발생부와, 그 광발생부로 부터 발생한 광을 집광하는 집광렌즈와, 그 집광렌즈에 의하여 집광된 광이 조사되는 조사렌즈와, 그 조사렌즈로부터 조사된 광을 적색과 청색 그리고 녹색광으로 분리하여 반사하는 광반사필터와, 그리고 상기 광반사필터를 통하여 분리된 광이 투사되는 투사렌즈와, 그 투사렌즈를 통하여 투사된 광을 적색과 청색 그리고 녹색의 광으로 분리하여 출사하는 광픽셀과, 그 광픽셀을 투사한 적색과 청색 그리고 녹색의 광이 상기 광픽셀면에 대하여 수직으로 출사될 수 있도록 형성한 광평행투사수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 단판형 액정프로젝터에 의하여 달성된다.

상기 광평행투사수단은 다수개의 마이크로프리즘이나 다수개의 투사렌즈가 배열조합된 것을 특징으로 한다.

다음은, 본 고안에 의한 단판형 액정프로젝터의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.

도 4는 본 고안에 의한 단판형 액정프로젝터의 개략적인 구성을 보인 구성도이고,

도 5는 본 고안에 의한 단판형 액정프로젝터의 마이크로프리즘의 구조를 보인 측면도이며, 도 6은 본 고안의 다른 실시예에 의한 단판형 액정프로젝터의 개략적인 구성을 보인 구성도이다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 단판형 액정프로젝터(11)는 광이 발생하는 광발생부(12)가 있고, 그 광발생부(12)에서 발생한 광을 집광하기 위한 조합렌즈(13)가 상기 광발생부(12)의 하부에 설치되어 있으며, 상기 조합렌즈(13)에 의하여 집광된 광을 후술하는 광반사필터에 조준하여 조사하기 위한 조준렌즈(14)가 상기 조합렌즈(13)의 하부에 설치되어 있고, 상기 조준렌즈(13)를 거쳐 조사된 광을 적색광과 녹색광 그리고 청색광으로 분리하여 약 90°각으로 반사하는 적색광 반사필터(Rf)와 녹색광반사필터(Gf) 그리고 청색광반사필터(Bf)로 구성된 광반사필터(Bf, Rf, Gf)가 상기 조준렌즈(14)의 하부에 설치되어 있다.

또, 상기 광반사필터(Bf, Rf, Gf)를 통하여 조사된 각 광에 대응되는 픽셀의 하나를 중심으로 하는 마이크로렌즈(15)가 다수개 배열접합된 액정화면(16)이 상기 광반사필터(Bf, Rf, Gf)의 일측에 소정의 거리를 두고 설치되고, 상기 액정화면(16)의 전면부에는 그 액정화면(16)으로부터 조사되는 적색과 청색 그리고 녹색의 광이 상기액정화면의 광픽셀면에 대하여 수직으로 투사될 수 있도록 형성한 광평행투사수단인 마이크로프리즘(17)이 배열설치되며, 상기 마이크로프리즘(17)은 도 5에 도시된 바와 같이, 적색광이 투과되는 면은 상기 마이크로렌즈(15)에 수직으로 입사하여 그 마이크로렌즈(15)의 촛점의 중심에 있는 상기 액정화면(16)의 적색광픽셀(16r)로 수직으로 입사된 광이 계속하여 수직으로 투사되도록 평면으로 형성되고, 상기 녹색광과 청색광이 투과되는 면은 그 녹색광과 청색과이 굴절되어 상기 적색광과 수평을 소정의 각으로 경사지게 형성되어 있다.

또, 상기 광평행투사수단인 마이크로프리즘(17)이 배열설치된 전면(前面)에는 상기, 마이크로프리즘을 통하여 조사된 광이 투사될 수 있도록 투사렌즈(18)를 설치하여 구성한 것이다.

그리고, 본 기술에 의한 단판형 액정프로젝터의 광평행투사수단인 마이크로프리즘(17)를 대신하여 상기 도 6에 도시된 바와 같이 액정화면(16)의 전면(前面)에는 상기 녹색광과 청색광이 상기 적색광과 수평으로 투사되도록 상기 마이크로렌즈(15)와 대칭적으로 또 다른 투사렌즈(17')를 배열설치하여 구성한 것이다.

도면상의 미설명 부호 16g는 녹색광픽셀이고, 16b는 청색광픽셀이다.

상기와 같은 본 기술에 의한 단판형 액정프로젝터(11)는 상기 광반사필터(Bf, Rf, Gf)를 통하여 투사된 상기 적색광은 상기 마이크로렌즈(15)에 수직으로 입사하여 그 마이크로렌즈(15)의 촛점의 중심에 있는 상기 액정화면(16)의 적색광픽셀(16r)을 통하여 상기 광평행투사수단인 마이크로프리즘(17)의 평면과 투사렌즈(17')의 중심으로 투사되고, 상기 녹색광은 상기 마이크로렌즈(15)의 촛점의 상부에 있는 녹색광픽셀(6g)을 통하여 상기 광평행투사수단인 마이크로프리즘(17)의 경사면과 투사렌즈(17')의 가장자리로 투사되며, 또 상기 청색광은 상기 마이크로렌즈(15)의 촛점의 하부에 있는 청색광픽셀(6b)을 통하여 상기 광평행투사수단인 마이크로프리즘(17)의 다른 경사면과 투사렌즈(17')의 다른 가장자리로 투사되어 상기 녹색광과 청색광이 상기 적색광과 수평으로 출사되게 된다.

상기와 같이 액정화면의 전면(前面)에 광평행투사수단인 마이크로프리즘이나 투사렌즈를 배열설치하므로써, 투사되는 모든 광이 상기 광픽셀면에 대하여 수직으로 출사되어 광손실을 방지함과 아울러 컬러시프트 현상이 발생하는 것이 방지되고, 또 셋트딥스를 작게 하기 위하여 촛점거리가 짧고 정밀도가 높은 투사렌즈가 요구되지 않게 되어 제품의 생산단가가 절감되게 되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 광을 발생하는 광발생부와, 그 광발생부로부터 발생한 광을 집광하는 집광렌즈와, 그 집광렌즈에 의하여 집광된 광이 조사되는 조사렌즈와, 그 조사렌즈로부터 조사된 광을 적색과 청색 그리고 녹색광으로 분리하여 반사하는 광반사필터와, 그리고 상기 광반사필터를 통하여 분리된 광이 투사되는 마이크로렌즈와, 그 마이크로렌즈를 통하여 투사된 광을 적색과 청색 그리고 녹색의 광으로 분리하여 투사하는 광픽셀과, 그 광픽셀을 투사한 적색과 청색 그리고 녹색의 광이 상기 광픽셀면에 대하여 수직으로 출사될 수 있도록 형성한 광평행투사수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 단판형 액정프로젝터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 광평행투사수단은 다수개의 마이크로프리즘이 배열조합되어 형성된 것을 특징으로 하는 단판형 액정프로젝터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로프리즘은 상기 적색광이 투과되는 면은 평면이고, 상기 녹색광과 청색광이 투과되는 면은 상기 적색광과 수평으로 투과되도록 상기 녹색광과 청색광을 굴절할 수 있는 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 단판형 액정프로젝터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 광평행투사수단은 다수개의 투사렌즈가 배열조합되어 형성된 것을 특징으로 하는 단판형 액정프로젝터.
5. 제 4항에 있어서, 상기 투사렌즈는 한면이 평면이고 다른 한면이 볼록한 컬리메이팅(Collimating)렌즈인 것을 특징으로 하는 단판형 액정프로젝터.