KR19990043704A - Projection type image display device - Google Patents

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Abstract

AMA 모듈을 포함하는 투사형 화상 표시 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 광선을 발생하기 위한 광원, 광선을 반사시키기 위한 미러들의 어레이를 갖고 각각의 미러가 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하는 변형 크기로 변형되는 AMA 모듈, 개구를 가지며 상기 개구를 통과하는 광선의 플럭스가 AMA 모듈의 각 미러로부터 반사된 광선의 세기를 제어하는 프로젝션 스톱, 상기 프로젝션 스톱을 통과한 광선을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈, 그리고 상기 프로젝션 렌즈에 부착되며 상기 프로젝션 스톱을 통과하지 못하는 광선들이 도달하는 부위에 다수의 광 흡수기가 형성된 사이드 패널을 구비한다. 다수의 광 흡수기에 의하여 광학계 내부의 온도 상승을 방지하고 산란광의 발생을 억제할 수 있다.A projection type image display device including an AMA module is disclosed. The apparatus has an AMA having a light source for generating light rays, an array of mirrors for reflecting light rays and each mirror being transformed to a deformation size corresponding to the intensity of a corresponding one of the plurality of pixels displayed on the screen. A module, a projection stop having an opening and flux of light passing through the opening controlling the intensity of light reflected from each mirror of the AMA module, a projection lens for projecting the light beam passing through the projection stop on a screen, and And a side panel attached to the projection lens and having a plurality of light absorbers formed at the site where the light rays reach the projection lens and fail to pass through the projection stop. A large number of light absorbers can prevent the temperature rise inside the optical system and suppress the generation of scattered light.

Description

투사형 화상 표시 장치Projection type image display device

본 발명은 투사형 화상 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상을 스크린 상에 투영하는데 사용되는 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Array : AMA) 모듈을 포함하는 투사형 화상 표시 장치에 있어서, 광학계 내부의 온도 상승을 방지하고 산란광에 의한 노이즈(noise)를 줄일 수 있는 투사형 화상 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type image display device, and more particularly to a projection type image display device including an Actuated Mirror Array (AMA) module used to project an image onto a screen. The present invention relates to a projection image display device capable of preventing a temperature rise and reducing noise caused by scattered light.

일반적으로, 광학 에너지(optical energy)를 스크린 상에 투영하기 위한 장치인 공간적인 광 변조기(spatial light modulator)는 광통신, 화상 처리, 및 정보 디스플레이 장치와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있다. 통상적으로 이러한 장치들은 광학 에너지를 스크린 상에 표시하는 방법에 따라 직시형 화상 표시 장치(direct-view image display device)와 투사형 화상 표시 장치(projection-type image display device)로 구분된다.In general, spatial light modulators, which are devices for projecting optical energy onto a screen, can be applied to various fields such as optical communication, image processing, and information display devices. Typically, such devices are classified into a direct-view image display device and a projection-type image display device according to a method of displaying optical energy on a screen.

직시형 화상 표시 장치의 예로서는 CRT(Cathode Ray Tube)를 들 수 있는데, 이러한 CRT 장치는 소위 브라운관으로 불리는 것으로서 화질은 우수하나 화면의 대형화에 따라 그 중량과 용적이 증가하여 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다. 투사형 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 디포머블 미러 디바이스(Deformable Mirror Device : DMD), 및 액츄에이티드 미러 어레이(AMA)를 들 수 있다. 이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적 특성에 따라 2 개의 그룹으로 나뉠 수 있다. 즉, LCD와 같은 장치는 전송 광 변조기(transmissive spatial light modulators)로 분류될 수 있는데 반하여, DMD 및 AMA는 반사 광 변조기(reflective spatial light modulators)로 분류될 수 있다.An example of a direct-view image display device is a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT device is called a CRT, which has excellent image quality but increases in weight and volume as the screen is enlarged, leading to an increase in manufacturing cost. There is. Examples of the projection image display apparatus include a liquid crystal display (LCD), a deformable mirror device (DMD), and an actuated mirror array (AMA). Such projection image display devices can be further divided into two groups according to their optical characteristics. That is, devices such as LCDs can be classified as transmissive spatial light modulators, while DMD and AMA can be classified as reflective spatial light modulators.

LCD와 같은 전송 광 변조기는 광학적 구조가 매우 간단하므로, 얇게 형성하여 중량을 가볍게 할 수 있으며 용적을 줄이는 것이 가능하다. 그러나, 빛의 극성으로 인하여 광효율이 낮으며, 액정 재료에 고유하게 존재하는 문제, 예를 들면 응답 속도가 느리고 그 내부가 과열되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 현존하는 전송 광 변조기의 최대 광효율은 1 내지 2 % 범위로 한정되며, 수용 가능한 디스플레이 품질을 제공하기 위해서 암실 조건을 필요로 한다.Transmission optical modulators, such as LCDs, have a very simple optical structure, which makes them thinner, lighter in weight, and smaller in volume. However, due to the polarity of the light, the light efficiency is low, there is a problem inherent in the liquid crystal material, for example, there is a disadvantage that the response speed is slow and the inside is easy to overheat. In addition, the maximum light efficiency of existing transmission light modulators is limited to a range of 1-2%, requiring dark room conditions to provide acceptable display quality.

DMD 및 AMA와 같은 광 변조기는 전술한 LCD 타입의 광 변조기가 갖고 있는 문제점들을 해결하기 위하여 개발되었다. DMD는 5% 정도의 비교적 양호한 광효율을 나타내지만, DMD에 채용된 힌지 구조물에 의해서 심각한 피로 문제가 발생한다. 또한, 매우 복잡하고 값비싼 구동 회로가 요구된다는 단점이 있다.Optical modulators such as DMD and AMA have been developed to solve the problems of the aforementioned LCD type optical modulators. DMD shows a relatively good light efficiency of about 5%, but serious fatigue problems are caused by the hinge structure employed in the DMD. In addition, there is a disadvantage that a very complicated and expensive driving circuit is required.

AMA는 그 내부에 설치된 각각의 미러들이 광원으로부터 입사되는 빛을 소정의 각도로 반사하고, 상기 반사된 빛이 슬릿(slit)이나 핀홀(pinhole)과 같은 개구(aperture)를 통과하여 스크린에 투영되어 화상을 맺도록 광속을 조절할 수 있는 장치이다. 따라서, 그 구조와 동작 원리가 간단하며, LCD나 DMD에 비해 높은 광효율(10% 이상의 광효율)을 얻을 수 있다. 또한, 스크린에 투영되는 화상의 콘트라스트(contrast)가 향상되어 보다 밝고 선명한 화상을 얻을 수 있다.The AMA reflects the light incident from the light source at each of the mirrors installed therein, and the reflected light is projected on the screen through an aperture such as a slit or a pinhole. It is a device that can adjust the speed of light to form an image. Therefore, its structure and operation principle are simple, and high light efficiency (more than 10% light efficiency) can be obtained compared to LCD or DMD. In addition, the contrast of the image projected on the screen is improved to obtain a brighter and clearer image.

AMA의 각 액츄에이터는 인가되는 전기적인 화상 신호 및 바이어스 신호에 의하여 발생되는 전기장에 따라 변형을 일으킨다. 상기 액츄에이터가 변형을 일으킬 때 그 상부에 장착된 각각의 미러들이 경사지게 된다. 따라서, 상기 경사진 미러들은 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 스크린 상에 화상을 맺을 수 있도록 한다. 상기 각각의 미러들을 구동하는 액츄에이터로서 PZT(Pb(Zr, Ti)O3) 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O3) 등의 압전 물질이 이용된다. 또한, PMN(Pb(Mg, Nb)O3) 등의 전왜 물질을 사용하여 상기 액츄에이터를 구성할 수도 있다.Each actuator of the AMA generates a deformation in accordance with the electric field generated by the applied electric picture signal and the bias signal. As the actuator deforms, each of the mirrors mounted thereon is tilted. Accordingly, the inclined mirrors reflect light incident from the light source at a predetermined angle to form an image on the screen. Piezoelectric materials such as PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ) or PLZT ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ) are used as actuators for driving the respective mirrors. Further, the actuator may be configured by using a warping material such as PMN (Pb (Mg, Nb) O 3 ).

이러한 AMA는 크게 벌크형(bulk type)과 박막형(thin film type)으로 구분된다. 상기 벌크형 AMA는 Gregory Um 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,085,497호에 개시되어 있다. 벌크형 AMA는 다층 세라믹을 얇게 절단하여 내부에 금속 전극이 형성된 세라믹 웨이퍼를 트랜지스터가 내장된 액티브 매트릭스(active matrix)에 장착한 후, 쏘잉 방법으로 가공하고 그 상부에 미러를 설치함으로써 이루어진다. 그러나, 벌크형 AMA는 설계 및 제조에 있어서 매우 높은 정밀도가 요구되며, 변형층의 응답이 느리다는 단점이 있다. 이에 따라, 최근에는 반도체 제조 공정을 이용하여 제조할 수 있는 박막형 AMA가 개발되었다. 예를 들면, 본 출원인이 대한민국 특허청에 특허 출원한 특허출원 제95-13353호(발명의 명칭 : 광로 조절 장치의 제조 방법)에 이러한 박막형 AMA가 개시되어 있다.These AMAs are largely divided into bulk type and thin film type. Such bulk AMA is disclosed in US Pat. No. 5,085,497 to Gregory Um et al. The bulk AMA is made by thinly cutting a multilayer ceramic to mount a ceramic wafer having a metal electrode formed therein in an active matrix in which a transistor is built, and then processing by a sawing method and installing a mirror thereon. However, bulk AMA requires very high precision in design and manufacture, and has a disadvantage of slow response of the strained layer. Accordingly, recently, a thin film type AMA that can be manufactured using a semiconductor manufacturing process has been developed. For example, such a thin film type AMA is disclosed in Korean Patent Application No. 95-13353 filed by the applicant of the Korean Patent Office.

상기 박막형 AMA는 현미경적인 미러들과 관련하여 박막 압전 액츄에이터(thin film piezoelectric actuator)를 이용하는 반사형 광 변조기로서, 단판식으로 이루어진 미러의 300,000 개 이상의 화소(pixel)에 결쳐서 대규모 집적의 균등도를 갖도록 개발되어 왔다. 이러한 박막형 AMA는 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 나타내는 640×480 화소의 판(panel)들로 구성된다. 상기 화소들은 광효율을 높이도록 미러 표면적을 최대화하기 위해서 컨틸레버(cantilever) 구조물로 고안된다. 컨틸레버 구조물은 화상 신호가 인가되는 액티브 매트릭스 및 인가된 신호에 의해 작동되는 미러를 포함한다.The thin film type AMA is a reflective type optical modulator using a thin film piezoelectric actuator in connection with microscopic mirrors. The thin film type AMA combines more than 300,000 pixels of a single plate type mirror to achieve evenness of large scale integration. It has been developed to have. The thin film type AMA is composed of 640x480 pixels representing red (R), green (G), and blue (B), respectively. The pixels are designed as a cantilever structure to maximize the mirror surface area to increase the light efficiency. The container structure includes an active matrix to which an image signal is applied and a mirror operated by the applied signal.

단판식(Single panel) 박막형 AMA 모듈을 포함하는 종래의 투사형 화상 표시 장치가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 투사형 화상 표시 장치(10)는 광선을 방출하기 위한 170W 내지 250W의 할로겐 금속 램프(metal halide lamp)(11), 상기 램프(11)로부터 광선을 반사시키기 위한 반사경(reflector)(15), 상기 램프(11)로부터 방출된 광선을 집광시키기 위한 소오스 렌즈(12), 광선을 통과시키기 위한 개구(aperture)를 갖고 화상을 형성하는 광선의 양을 결정하는 소오스 스톱(13), 상기 소오스 스톱(13)을 통과한 광선의 경로를 1차적으로 변경시키기 위한 소오스 미러(14), 상기 소오스 스톱(13)의 이미지를 프로젝션 스톱(20)에 1:1로 대응시키기 위한 필드 렌즈(16), 미러 화소들의 어레이로 구성되며 상기 필드 렌즈(16)로부터 조사되는 광선의 세기를 변조시키기 위한 AMA 모듈(18), 광선을 통과시키기 위한 개구를 가지며 상기 변조된 광선의 플럭스를 집중시키기 위한 프로젝션 스톱(20), 그리고 상기 프로젝션 스톱(20)을 통과한 광선을 스크린(도시되지 않음) 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈(22)를 포함한다.A conventional projection type image display device including a single panel thin film type AMA module is shown in FIG. Referring to FIG. 1, a conventional projection type image display apparatus 10 includes a metal halide lamp 11 of 170 W to 250 W for emitting light, and a reflector for reflecting light from the lamp 11. reflector 15, a source lens 12 for condensing the light rays emitted from the lamp 11, a source stop 13 for determining the amount of light rays forming an image with apertures for passing the light rays ), A source mirror 14 for primarily changing the path of the light ray passing through the source stop 13, and a field for mapping the image of the source stop 13 to the projection stop 20 at 1: 1. A lens 16, an array of mirror pixels and an AMA module 18 for modulating the intensity of the light emitted from the field lens 16, having an opening for passing the light and concentrating the flux of the modulated light Pro to let Illustration stop (20), and a projection lens 22 for projecting a light beam passing through the stop projection (20) on a screen (not shown).

상술한 구조를 갖는 종래의 투사형 화상 표시 장치(10)의 동작 원리를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation principle of the conventional projection type image display apparatus 10 having the above-described structure will be described with reference to FIG. 1 as follows.

먼저, 할로겐 금속 램프(11)로부터 방출되는 광선이 소오스 렌즈(12)에 의해 집광된 후, 소오스 스톱(13)의 개구를 통과하여 소오스 미러(14)로 조사되어 그 광로가 1차적으로 변경된다. 상기 소오스 미러(14)에 의해 반사된 광선은 필드 렌즈(16)를 통해 평행광으로 AMA 모듈(18) 상에 조사된다. 상기 AMA 모듈(18)의 각각의 미러는 그 아래에 구비된 액츄에이터에 인가된 신호에 따라서 진동하거나 기울어지거나 또는 구부러진다. 이에 따라, 필드 렌즈(16)를 통과한 광선은 상기 미러들로부터 반사된 후 프로젝션 스톱(20)의 개구를 통과하여 프로젝션 렌즈(22)를 통해 스크린 상에 투사됨으로써 화상을 형성한다.First, light rays emitted from the halogen metal lamp 11 are collected by the source lens 12, and then irradiated through the opening of the source stop 13 to the source mirror 14 so that the optical path is primarily changed. . The light reflected by the source mirror 14 is irradiated onto the AMA module 18 with parallel light through the field lens 16. Each mirror of the AMA module 18 vibrates, tilts or bends according to a signal applied to an actuator provided thereunder. Accordingly, light rays passing through the field lens 16 are reflected from the mirrors and then passed through the opening of the projection stop 20 to be projected on the screen through the projection lens 22 to form an image.

이때, AMA 모듈(18)의 각각의 미러들로부터 반사되는 광선의 경로는 프로젝션 스톱(20)의 개구를 통과하는 광선의 세기를 결정한다. 즉, 프로젝션 스톱(20)의 개구를 통과하는 광선의 플럭스는 프로젝션 스톱(20)에 대한 AMA 모듈(18)의 미러의 방향에 의해서 제어된다.At this time, the path of the light rays reflected from the respective mirrors of the AMA module 18 determines the intensity of the light rays passing through the opening of the projection stop 20. That is, the flux of the light rays passing through the opening of the projection stop 20 is controlled by the direction of the mirror of the AMA module 18 with respect to the projection stop 20.

상술한 투사형 화상 표시 장치(10)에 있어서, 프로젝션 렌즈(22)를 고정시키기 위해 내열성이 강한 물질로 형성되는 프로젝션 렌즈 경통부(도시되지 않음)는 광학계를 보호하고 있는 사이드 패널(side panel)(25)에 부착되어 있다. 또다른 사이드 패널(24)은 소오스 렌즈(12)에 부착되어 있다.In the projection type image display apparatus 10 described above, a projection lens barrel (not shown) formed of a material having high heat resistance to fix the projection lens 22 is a side panel 25 that protects the optical system. ) Is attached. Another side panel 24 is attached to the source lens 12.

따라서, 프로젝션 스톱(20)을 통과하지 못하는 광선들은 상기 프로젝션 스톱(20)의 옆쪽에 위치하는 사이드 패널(25)의 코너 부위에 집중됨으로써, 광학계 내부의 온도를 상승시키는 요인으로 작용한다.Therefore, the light rays that do not pass through the projection stop 20 are concentrated at corner portions of the side panel 25 positioned next to the projection stop 20, thereby acting as a factor of raising the temperature inside the optical system.

또한, 상기 사이드 패널(25)의 표면은 광학적 처리가 되어 있지 않아 그 표면에 입사되는 광선을 산란시킨다. 이와 같이 사이드 패널(25)의 표면으로부터 발생된 산란광은 그 일부가 프로젝션 스톱(20)을 통과하여 스크린 상에 투사됨으로써, 광학 노이즈를 발생시키게 된다.In addition, the surface of the side panel 25 is not subjected to optical treatment and scatters light rays incident on the surface. As such, the scattered light generated from the surface of the side panel 25 passes through the projection stop 20 and is projected onto the screen, thereby generating optical noise.

따라서, 본 발명의 목적은 광학계 내부의 온도 상승을 방지하고 산란광에 의한 노이즈를 줄일 수 있는 투사형 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a projection image display apparatus which can prevent the temperature rise inside the optical system and reduce the noise caused by the scattered light.

도 1은 종래의 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional projection type image display apparatus.

도 2는 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a projection image display device according to the present invention.

도 3은 도 2의 'A' 부분의 확대도이다.3 is an enlarged view of a portion 'A' of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100 : AMA 광학계 111 : 램프100: AMA optical system 111: lamp

112 : 소오스 렌즈 113 : 소오스 스톱112: source lens 113: source stop

114 : 소오스 미러 115 : 반사경114: source mirror 115: reflector

116 : 필드 렌즈 118 : AMA 모듈116: field lens 118: AMA module

120 : 프로젝션 스톱 122 : 프로젝션 렌즈120: projection stop 122: projection lens

130 : 사이드 패널 135 : 광 흡수기130: side panel 135: light absorber

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광선을 발생하기 위한 광원, 광선을 반사시키기 위한 미러들의 어레이를 갖고 각각의 미러가 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하는 변형 크기로 변형되는 AMA 모듈, 개구를 가지며 상기 개구를 통과하는 광선의 플럭스가 상기 AMA 모듈의 각 미러로부터 반사된 광선의 세기를 제어하는 프로젝션 스톱, 상기 프로젝션 스톱을 통과한 광선을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈, 그리고 상기 프로젝션 렌즈에 부착되고, 상기 프로젝션 스톱을 통과하지 못하는 광선들이 도달하는 부위에 다수의 광 흡수기(optical light absorber)가 형성된 사이드 패널을 포함하는 투사형 화상 표시 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention has a light source for generating light rays, an array of mirrors for reflecting light rays and each mirror corresponds to the intensity of a corresponding one of the plurality of pixels displayed on the screen. An AMA module which is deformed to a deformation size, a projection stop having an opening and flux of the light rays passing through the opening controlling the intensity of the light rays reflected from each mirror of the AMA module, and a light beam passing through the projection stop on the screen. It provides a projection lens for projecting, and a side panel attached to the projection lens, the side panel is formed with a plurality of optical light absorbers in the area where the light rays that do not pass through the projection stop reaches. .

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 투사형 화상 표시 장치에 의하면, 프로젝션 스톱을 통과하지 못하는 광선들이 도달하는 사이드 패널의 코너 부위에 다수의 광 흡수기를 형성한다. 상기 광 흡수기들은 무반사 코팅 처리되며, 소정의 각도로 기울어져 있다. 따라서, 상기 광 흡수기들은 입사되는 광선들을 한 방향으로 전달하여 산란광을 발생시키지 않으며, 흡수한 열을 광학계의 밖으로 내보냄으로써 광학계 내부의 온도 상승을 방지할 수 있다.As described above, according to the projection type image display device according to the present invention, a plurality of light absorbers are formed in the corner portion of the side panel where light rays that do not pass through the projection stop arrive. The light absorbers are antireflective coated and tilted at an angle. Accordingly, the light absorbers do not generate scattered light by transmitting incident light rays in one direction, and prevent the temperature rise inside the optical system by sending the absorbed heat out of the optical system.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 단판식 박막형 AMA 모듈을 포함하는 투사형 화상 표시 장치를 나타내는 개략도로서, 단판식 단색(monochrome) 시스템을 예시한다.Fig. 2 is a schematic diagram showing a projection type image display apparatus including a single plate type thin film type AMA module according to the present invention, illustrating a single plate type monochrome system.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 투사형 화상 표시 장치(100)는 광선을 방출하기 위한 램프(111), 소오스 렌즈(112), 소오스 스톱(113), 소오스 미러(114), 반사경(115), 필드 렌즈(116), AMA 모듈(118), 프로젝션 스톱(120), 그리고 프로젝션 렌즈(122)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the projection image display apparatus 100 according to the present invention includes a lamp 111 for emitting light rays, a source lens 112, a source stop 113, a source mirror 114, and a reflector 115. , Field lens 116, AMA module 118, projection stop 120, and projection lens 122.

광선을 방출하기 위한 상기 램프(111)는, 바람직하게는, 170W 내지 250W의 할로겐 금속 램프로서 스펙트럼에서 장파장의 적외선(LWIR) 내지 자외선(UV)을 방출한다. 상기 반사경(115)은 소오스 렌즈(112)에 대해 반대 방향으로 램프(111)로부터 방출되는 광선을 반사시켜 다시 소오스 렌즈(112)로 향하게 하는 역할을 한다.The lamp 111 for emitting light is preferably a 170 W to 250 W halogen metal lamp that emits long wavelength infrared (LWIR) to ultraviolet (UV) light in the spectrum. The reflector 115 serves to reflect the light emitted from the lamp 111 in the opposite direction with respect to the source lens 112 so as to be directed back to the source lens 112.

상기 소오스 렌즈(112)는 상기 램프(111)로부터 방출되는 광선을 집광시키는 역할을 한다. 상기 소오스 스톱(113)은 광학적으로 불투명한 부재이며, 광선을 통과시키도록 형성된 개구를 갖는다. 상기 소오스 스톱(113)은 화상을 형성하는 광선의 양을 결정한다. 소오스 미러(114)는 소오스 스톱(113)을 통과한 광선을 반사하여 그 광로를 AMA 모듈(118)로 향하도록 변경시키는 역할을 한다.The source lens 112 collects light rays emitted from the lamp 111. The source stop 113 is an optically opaque member and has an opening formed to allow light to pass therethrough. The source stop 113 determines the amount of light that forms the image. The source mirror 114 serves to reflect the light beams passing through the source stop 113 and direct its light path toward the AMA module 118.

상기 필드 렌즈(116)는 상기 소오스 스톱(113)의 이미지가 프로젝션 스톱(120)에 1:1로 대응되도록 하기 위하여, 상기 소오스 스톱(113)을 통과한 각각의 광선을 광 손실 없이 AMA 모듈(118)로 조사하는 역할을 한다.The field lens 116 transmits each ray passing through the source stop 113 without light loss so that the image of the source stop 113 corresponds to the projection stop 120 at 1: 1. 118).

상기 AMA 모듈(118)은 조사된 광선을 반사시키기 위한 미러들의 어레이를 갖는다. 각각의 미러는 그 하부에 형성된 액츄에이터에 인가되는 신호에 따라 광선의 세기를 변조한다. 즉, 각각의 미러는 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중에서 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하는 변형 크기로 변형된다.The AMA module 118 has an array of mirrors for reflecting the irradiated light rays. Each mirror modulates the light intensity in accordance with a signal applied to an actuator formed thereunder. That is, each mirror is deformed to a deformation size corresponding to the intensity of the corresponding one pixel among the plurality of pixels displayed on the screen.

상기 프로젝션 스톱(120)은 광학적으로 불투명한 부재이며, 광학적으로 반사면인 전면 및 광선을 통과시키도록 형성된 개구를 구비한다. 바람직하게는, 상기 개구는 핀홀 또는 슬릿이다. 상기 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하는 광선의 플럭스는 AMA 모듈(118)의 각 미러로부터 반사된 광선의 세기를 제어한다. 프로젝션 렌즈(122)는 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한 광선을 스크린(도시되지 않음) 상에 투사하여 그에 상응되는 화상을 표시하는 기능을 수행한다.The projection stop 120 is an optically opaque member, and has an optically reflective surface and an opening formed to pass a light beam. Preferably, the opening is a pinhole or slit. The flux of light rays passing through the opening of the projection stop 120 controls the intensity of light rays reflected from each mirror of the AMA module 118. The projection lens 122 projects a ray passing through the opening of the projection stop 120 on a screen (not shown) to display a corresponding image.

또한, 상기 프로젝션 렌즈(122)는 내열성이 강한 물질로 형성되는 프로젝션 렌즈 경통부(도시되지 않음)에 의해 고정되어 있으며, 상기 경통부는 광학계를 보호하고 있는 사이드 패널(130)에 부착되어 있다. 또다른 사이드 패널(129)은 소오스 렌즈(112)에 부착되어 있다.In addition, the projection lens 122 is fixed by a projection lens barrel (not shown) formed of a material having high heat resistance, and the barrel is attached to the side panel 130 that protects the optical system. Another side panel 129 is attached to the source lens 112.

도 3은 상기 사이드 패널(130)의 확대도이다. 도 3을 참조하면, 상기 사이드 패널(130)의 코너 부위, 즉 프로젝션 스톱(120)을 통과하지 못하는 광선들이 도달하는 부위에 다수의 광 흡수기(135)가 형성된다. 상기 광 흡수기(135)는 열 전도율이 높은 물질, 예를 들면, 알루미늄으로 형성되며, 그 표면이 무반사 코팅 처리된다. 상기 광 흡수기(135)는 소정의 각도로 기울어져 형성됨으로써, 입사되는 광선들을 한 방향으로 보내 산란광의 발생을 억제하는 역할을 한다.3 is an enlarged view of the side panel 130. Referring to FIG. 3, a plurality of light absorbers 135 are formed at corner portions of the side panel 130, that is, portions where light rays that do not pass through the projection stop 120 arrive. The light absorber 135 is formed of a material having high thermal conductivity, for example, aluminum, and the surface of the light absorber 135 is antireflective coated. The light absorber 135 is formed to be inclined at a predetermined angle, thereby transmitting incident light rays in one direction to suppress generation of scattered light.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 다수의 광 흡수기(135)가 형성되어 있는 사이드 패널(130)의 코너 부위에 냉각팬을 연결함으로써 상기 광 흡수기(135)들이 흡수한 열을 광학계의 위쪽으로 전달시킨다.In addition, according to another preferred embodiment of the present invention, by connecting the cooling fan to the corner portion of the side panel 130 in which the plurality of light absorbers 135 are formed to absorb the heat absorbed by the light absorbers 135 of the optical system Pass it upwards.

이하, 상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 투사형 화상 표시 장치(100)의 작동 원리를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation principle of the projection image display apparatus 100 according to the present invention having the above-described structure will be described with reference to FIG. 2.

먼저, 할로겐 금속 램프(111)로부터 방출되는 광선이 소오스 렌즈(112)에 의해 집광된 후, 소오스 스톱(113)의 개구를 통과하여 소오스 미러(114)로 조사되어 그 광로가 1차적으로 변경된다. 상기 소오스 미러(114)에 의해 반사된 광선은 필드 렌즈(116)를 통해 평행광으로 AMA 모듈(118) 상에 조사된다.First, light rays emitted from the halogen metal lamp 111 are collected by the source lens 112, and then irradiated through the opening of the source stop 113 to the source mirror 114 so that the optical path is primarily changed. . The light reflected by the source mirror 114 is irradiated onto the AMA module 118 through parallel light through the field lens 116.

만일, 상기 AMA 모듈(118)의 각 액츄에이터에 신호를 인가하지 않으면(즉, 0V 상태), 그에 대응되는 미러가 진동하거나 기울어지거나 또는 구부러지지 않는다. 그 결과, 상기 AMA 모듈(118)의 각 미러에 의해 반사된 광선은 프로젝션 스톱(120)에 벗어나 상을 맺게 되므로 스크린 상에 도달하지 못한다.If a signal is not applied to each actuator of the AMA module 118 (ie, 0V state), the corresponding mirror does not vibrate, tilt or bend. As a result, the light rays reflected by each mirror of the AMA module 118 are imaged off the projection stop 120 and thus cannot reach the screen.

상기 AMA 모듈(118)의 각 액츄에이터에 최대 신호보다 적은 신호를 인가하할 경우, 그에 대응되는 미러가 소정의 경사각을 가지고 틸팅됨으로써 입사되는 광선 중의 일부만이 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한다. 따라서, AMA 모듈(118)의 각 미러에 의해 반사된 광선 중의 일부는 프로젝션 스톱(120)의 전면에 의해 반사되고, 그 나머지의 광선이 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하여 스크린 상에 투사된다.When a signal smaller than the maximum signal is applied to each actuator of the AMA module 118, only a part of the incident light beams passes through the opening of the projection stop 120 because the mirror corresponding thereto is tilted with a predetermined tilt angle. Thus, some of the light rays reflected by each mirror of the AMA module 118 are reflected by the front surface of the projection stop 120, and the remaining light rays are projected on the screen through the opening of the projection stop 120. .

그리고, 상기 AMA 모듈(118)의 각 액츄에이터에 최대 신호를 인가할 경우, 그에 대응되는 미러가 완전히 기울어져서 입사된 광선이 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하도록 조준된다. 그 결과, AMA 모듈(118)의 각 미러에 의해 반사된 광선은 그 전량이 모두 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과한 후 프로젝션 렌즈(122)에 의해 스크린 상에 투사된다. 이때, 각각의 미러들로부터 반사되는 광선의 경로는 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하는 광선의 세기를 결정한다. 즉, 프로젝션 스톱(120)의 개구를 통과하는 광선의 플럭스는 프로젝션 스톱(120)에 대한 AMA 모듈(118)의 미러의 방향에 의해서 제어된다.When the maximum signal is applied to each actuator of the AMA module 118, the mirror corresponding thereto is completely inclined so that the incident light beam is passed through the opening of the projection stop 120. As a result, the light rays reflected by each mirror of the AMA module 118 are projected onto the screen by the projection lens 122 after all of the light passes through the opening of the projection stop 120. At this time, the path of the light beam reflected from each mirror determines the intensity of the light beam passing through the opening of the projection stop 120. That is, the flux of the light rays passing through the opening of the projection stop 120 is controlled by the direction of the mirror of the AMA module 118 relative to the projection stop 120.

여기서, 도 2는 단판식 AMA를 사용한 단색 시스템을 예시하고 있으나, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 단판식 컬러 시스템이나 다판식 컬러 시스템을 사용할 수 있다.Here, FIG. 2 illustrates a monochromatic system using a single plate AMA, but according to another preferred embodiment of the present invention, a single plate color system or a multi plate color system may be used.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 투사형 화상 표시 장치에 의하면, 프로젝션 스톱을 통과하지 못하는 광선들이 도달하는 사이드 패널의 코너 부위에 다수의 광 흡수기를 형성한다. 상기 광 흡수기들은 무반사 코팅 처리되며, 소정의 각도로 기울어져 있다. 따라서, 상기 광 흡수기들은 입사되는 광선들을 한 방향으로 전달하여 산란광을 발생시키지 않으며, 흡수한 열을 광학계의 밖으로 내보냄으로써 광학계 내부의 온도 상승을 방지할 수 있다.As described above, according to the projection type image display device according to the present invention, a plurality of light absorbers are formed in the corner portion of the side panel where light rays that do not pass through the projection stop arrive. The light absorbers are antireflective coated and tilted at an angle. Accordingly, the light absorbers do not generate scattered light by transmitting incident light rays in one direction, and prevent the temperature rise inside the optical system by sending the absorbed heat out of the optical system.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (4)

광선을 발생하기 위한 광원(111);A light source 111 for generating light rays; 광선을 반사시키기 위한 미러들의 어레이를 가지며, 각각의 미러가 스크린 상에 표시되는 다수의 화소들 중 대응되는 하나의 화소의 세기에 상응하는 변형 크기로 변형되는 액츄에이티드 미러 어레이(AMA) 모듈(118);An actuated mirror array (AMA) module having an array of mirrors for reflecting light rays, each mirror deformed to a deformation size corresponding to the intensity of a corresponding one of the plurality of pixels displayed on the screen; 118); 개구를 가지며 상기 개구를 통과하는 광선의 플럭스가 상기 AMA 모듈(118)의 각 미러로부터 반사된 광선의 세기를 제어하는 프로젝션 스톱(120);A projection stop (120) having an opening and the flux of light passing through the opening controlling the intensity of light reflected from each mirror of the AMA module (118); 상기 프로젝션 스톱(120)을 통과한 광선을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈(122); 그리고A projection lens 122 for projecting light beams passing through the projection stop 120 onto a screen; And 상기 프로젝션 렌즈(122)에 부착되며, 상기 프로젝션 스톱(120)을 통과하지 못하는 광선들이 도달하는 부위에 다수의 광 흡수기(135)가 형성된 사이드 패널(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.And a side panel (130) attached to the projection lens (122) and having a plurality of light absorbers (135) formed at a portion where light rays that do not pass through the projection stop (120) reach. Device. 제1항에 있어서, 상기 다수의 광 흡수기(135)의 표면이 무반사 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the surfaces of the plurality of light absorbers (135) are antireflective coating. 제1항에 있어서, 상기 다수의 광 흡수기(135)는 소정의 각도로 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the plurality of light absorbers (135) are inclined at a predetermined angle. 제1항에 있어서, 상기 사이드 패널(130)은 상기 프로젝션 렌즈(122)를 고정시키기 위한 경통부에 부착된 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.The projection type image display device according to claim 1, wherein the side panel (130) is attached to a barrel portion for fixing the projection lens (122).
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KR100720728B1 (en) * 2005-07-15 2007-05-22 삼성전자주식회사 DLP engine for image display apparatus
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