KR19990055242A

KR19990055242A - 투사형 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR19990055242A
Application number: KR1019970075158A
Authority: KR
Inventors: 김진태; 남성우
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1999-07-15

Abstract

광학계를 콤팩트하게 구성하고 광효율을 향상시킬 수 있는 투사형 화상 표시 장치는 광선을 방출하기 위한 광원; 화상을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈, 화소들의 어레이로 구성되며, 적색, 녹색 및 청색 광선에 대응되는 세 개의 액정판, 광원으로부터 방출된 광선을 편광시키기 위한 편광기, 편광기에 의해 얻어진 편광을 적색, 녹색 및 청색 편광으로 분리하여 대응되는 액정판에 조사하고, 각 액정판을 통과한 적색, 녹색 및 청색 편광을 합성하여 프로젝션 렌즈로 보내기 위한 적어도 네 개의 다이크로익 면을 포함하는 프리즘 블록, 그리고 프리즘 블록의 대응되는 다이크로익 면에 의해 얻어진 적색, 녹색 및 청색 편광의 위상을 지연시켜 대응되는 액정판에 조사하기 위한 웨이브 플레이트를 포함한다. 프리즘 블록으로 색 분리 및 합성을 수행하므로 색 분리/합성계를 콤팩트화 하고, 광학계의 구성 요소 중의 일부를 상기 프리즘 블록에 일체화시킴으로써 광학계의 조립 및 조정을 단순화시킬 수 있으며, 또한, 편광 효과를 극대화시켜 광효율을 크게 증가시킬 수 있다.

Description

투사형 화상 표시 장치

본 발명은 투사형 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학계를 콤팩트하게 구성하고 광효율을 향상시킬 수 있는 투사형 표시 장치에 관한 것이다.

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.

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(Actuated Mirror Array : AMA)를 들 수 있다. 이러한 투사형 화상 표시 장치는 다시 그들의 광학적 특성에 따라 2개의 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.

LCD 장치는 빛의 투과도를 전기적으로 제어할 수 있는 액정을 사용하는 표시 장치로서, 이러한 LCD를 사용하는 표시 장치(또는 액정 프로젝터라 한다)는 광학적 구조가 매우 간단하므로 CRT 프로젝터에 비해 경박단소화 시킬 수 있다. 또한, 대화면 및 고화질을 얻을 수 있기 때문에 고품위 텔레비전(HDTV) 및 비디오 컨퍼런스용 표시 장치로서 널리 사용되고 있다.

액정 프로젝터에 사용되는 액정판(liquid crystal panel)은 통상적으로 매트릭스형 액정판으로 알려져 있는데, 화소들이 서로에 대해 수직인 두 방향으로 매트릭스 형태로 배열되어 있으며 구동 전압에 의해 개별적으로 구동됨으로써 액정의 광학 특성을 변화시킨다. 구동 전압은 간단한 매트릭스 시스템에 의해 개개의 화소들에 인가될 수 있으며, 또한 MIM(metal-insulating metal)과 같은 비선형 2 단자 소자 또는 TFT(박막 트랜지스터)와 같은 3 단자 스위칭 소자가 각 화소에 대해 배치되어 있는 액티브 매트릭스 시스템에 의해 교호적으로 각 화소들에 인가될 수 있다.

도 1은 종래의 액정판을 사용하는 투사형 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 투사형 표시 장치(10)는 색 광선(colored light : L)을 투사하기 위한 프로젝션 렌즈(24) 그리고 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)에 대응되는 세 개의 투과형 액정판(20a, 20b, 20c)을 구비한다. 상기 액정판(20a, 20b, 20c)은 인가되는 화상 신호에 따라 그 투과율이 변하게 되어 적색, 녹색 및 청색광들을 투과시키거나 차단시킨다. 투과된 광들은 프로젝션 렌즈(24)에 의해 세 개의 색 광선들을 포함하는 색 광선(L)으로 투사된다.

또한, 상기 투사형 표시 장치(10)는 광원(12), 콘덴서 렌즈(condenser lens)(14), 다이크로익 필터(dichroic filter)(16a, 16b, 16c, 16d), 미러(18a, 18b), 그리고 필드 렌즈(field lens)(22a, 22b, 22c)를 더 구비한다.

상기 장치(10)에 통상적으로 사용되는 광원은 백색광을 방출하는 할로겐 금속 램프(metal halide lamp)(12)이다. 콘덴서 렌즈(14)는 볼록 렌즈와 같은 작용을 하는 렌즈로서, 램프(12)로부터 방출되는 광선을 그 초점에 집중시키는 역할을 한다.

다이크로익 필터(16a, 16b, 16c, 16d)는 빛을 파장에 의해서 선택적으로 통과시키는 광 필터로서, 램프(12)로부터 방출된 백색광을 3 원색 광, 즉 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)으로 분리하는 역할을 한다.

이하, 도 1을 참조하여 종래의 투사형 화상 표시 장치(10)의 작동 원리를 설명한다. 먼저, 램프(12)로부터 백색광이 방출된 후, 이 백색광은 콘덴서 렌즈(14)에 의해 집속되어 제1 다이크로익 필터(16a)로 조사된다. 백색광 중에서, 녹색광(G) 및 청색광(B)은 제1 다이크로익 필터(16a)를 통과하는 반면, 적색광(R)은 제1 다이크로익 필터(16a)에 반사된다. 이 적색광(R)은 제1 미러(18a)에 의해 반사되어 R-필드 렌즈(22a)로 입사된다. R-필드 렌즈(22a)를 통과한 적색광(R)은 R-액정판(20a)의 투과율이 변함에 따라 상기 R-액정판(20a)을 통과한 후, 제3 다이크로익 필터(16c)로 조사된다. 상기 제3 다이크로익 필터(16c)는 적색광(R)은 투과시키고 녹색광(G)은 반사시키는 광 필터이므로, 상기 적색광(R)은 제3 다이크로익 필터(16c)를 투과하여 제4 다이크로익 필터(16d)에 조사된다.

한편, 제1 다이크로익 필터(16a)에 의해 투과된 녹색광(G) 및 청색광(B)은, 제2 다이크로익 필터(16b)에 의해 녹색광(G)이 반사되고 청색광(B)은 투과된다. 상기 녹색광(G)은 G-필드 렌즈(22b)를 통과한 후, G-액정판(20b)의 투과율이 변함에 따라 상기 G-액정판(20b)을 통과한다. G-액정판(20b)을 통과한 녹색광(G)은 적색광(R)을 투과시키고 녹색광(G)을 반사시키는 제3 다이크로익 필터(16c)에 의해 반사되어 제4 다이크로익 필터(16d)에 조사된다.

제2 다이크로익 필터(16b)를 투과한 청색광(B)은 B-필드 렌즈(22c)를 통과한 후, B-액정판(20c)의 투과율이 변함에 따라 상기 B-액정판(20c)을 통과한다. 상기 B-액정판(20c)을 통과한 청색광(B)은 제2 미러(18b)에 의해 반사되어 제4 다이크로익 필터(16d)에 조사된다. 이러한 방식에 의하여, 제4 다이크로익 필터(16d)는 세 개의 광선들, 즉 적색, 녹색 및 청색 광선들을 합성시키고, 프로젝션 렌즈(24)는 합성된 색 광선(L)을 스크린(도시되지 않음) 상에 투사한다.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 액정판(20)의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 개략도들이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 액정판(20)은 일정 간격으로 떨어져 있는 편광기와 검광기, 및 상기 편광기와 검광기 사이의 갭에 주입되는 액정으로 이루어진다. 상기 액정으로는 트위스트 네마틱(twisted nematic : TN) 액정이 주로 사용되며, 상기 편광기와 검광기의 각 투과축은 서로에 대해 직각이다.

액정판(20)의 작동 원리를 살펴보면, 전압을 인가하지 않을 경우 도 2a에 도시된 바와 같이, 편광기를 투과한 입사광은 상기 TN 액정에 의해 90°회전된 선형 편광(위상차가 mπ)으로 검광기를 투과한다. 반면에, 액정판(20)에 전압을 인가하는 경우에는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 TN 액정의 유전 이방성으로 인해 전기장 방향으로 똑바로 서게 되어 편광기를 투과한 입사광이 선형 편광되지 못한다. 검광기의 투과축은 편광기의 투과축에 대해 직각이기 때문에, 편광기를 투과한 입사광은 검광기에 의해 완전히 막혀서 투과되지 못한다.

일반적으로 입사광은 편광되지 않은 광이지만, 편광기를 통과하면서 편광되어진다. 편광된 빛은 크게 P-편광과 S-편광으로 구성되는데, P-편광은 경계면에 수직이고 입사파의 파수 벡터에 의하여 정의되는 입사 평면 내에 편광된 파의 성분을 의미하며, S-편광은 입사 평면에 수직으로 편광된 파의 성분을 의미한다. 상기 액정판(20)에 전압을 인가하지 않을 경우, 도 2a에 도시된 바와 같이 편광기의 편광 방향이 P-편광 방향일 때에는 S-편광은 편광기로부터 흡수되는 반면 P-편광은 편광기를 투과한다. 투과된 P-편광은 TN 액정에 의해 90°회전되어 S-편광으로 바뀌면서 검광기를 투과한다.

전술한 바와 같이 종래의 투사형 표시 장치에서는, 액정판의 편광기에 의해 하나의 편광 성분, 즉 S-편광 또는 P-편광만이 투과되어 프로젝션 렌즈에 의해 스크린 상에 투사된다. 일반적으로, 액정판을 사용하는 투사형 표시 장치의 광효율(light utilization efficiency)은 광 콜리메이션 광학계(light collimation optics)와 액정판에 의해 주로 영향받는다. 상술한 바와 같은 종래의 투사형 표시 장치에서는, 투과형 액정판의 편광기에 의해 항상 하나의 편광 성분, 즉 S-편광 또는 P-편광이 손실되므로 광효율이 현저히 떨어지게 된다.

또한, 상술한 종래의 투사형 화상 표시 장치에 의하면, 네 개의 다이크로익 필터를 사용하여 색 분리 및 합성을 수행하므로 색 분리/합성계의 크기가 커진다. 따라서, 광학계를 콤팩트하게 구성하기가 어렵다.

본 발명의 목적은 광학계를 콤팩트하게 구성하고 광효율을 향상시킬 수 있는 투사형 표시 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 투사형 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

도 2a 및 2b는 도 1에 도시된 투사형 표시 장치에 사용되는 액정판의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 개략도들이다.

도 3은 본 발명에 의한 투사형 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치에 있어서, 적색, 녹색 및 청색 광선의 경로를 설명하기 위한 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 투사형 표시 장치 102 : 램프

104 : 편광기 106 : 프리즘 블록

108, 110, 112, 114 : 다이크로익 면

116 : 미러 면 120, 122 : λ/4 판

124 : λ/2 판 126, 128, 130 : 액정판

132 : 프로젝션 렌즈

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광선을 방출하기 위한 광원; 화상을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈, 화소들의 어레이로 구성되며, 적색, 녹색 및 청색 광선에 대응되는 세 개의 액정판, 상기 광원으로부터 방출된 광선을 편광시키기 위한 편광기, 상기 편광기에 의해 얻어진 편광을 적색, 녹색 및 청색 편광으로 분리하여 대응되는 액정판에 조사하고, 각 액정판을 통과한 적색, 녹색 및 청색 편광을 합성하여 상기 프로젝션 렌즈로 보내기 위한 적어도 네 개의 다이크로익 면을 포함하는 프리즘 블록, 그리고 상기 프리즘 블록의 대응되는 다이크로익 면에 의해 얻어진 적색, 녹색 및 청색 편광의 위상을 지연시켜 대응되는 액정판에 조사하기 위한 웨이브 플레이트(waveplate)를 포함하는 투사형 화상 표시 장치를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치는 적어도 네 개의 다이크로익 면을 포함하는 프리즘 블록으로 색 분리 및 합성을 수행하므로 색 분리/합성계를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 광학계의 구성 요소 중에서 투과형 액정판, λ/2 판 및 미러를 상기 프리즘 블록에 일체화시킴으로써 광학계의 조립 및 조정을 단순화시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는 광원의 전면에 배치한 편광기에 의해 하나의 편광 성분을 결정한 후 액정판에 상기 편광을 조사하므로, 편광 효과를 극대화시킴으로써 광효율을 크게 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치(100)는 광선을 방출하기 위한 광원(102), 편광기(104), 프리즘 블록(106), λ/4 판(120, 122), λ/2 판(124), 액정판(126, 128, 130), 그리고 프로젝션 렌즈(132)를 포함한다.

상기 광원(102)은 바람직하게는, 170W 내지 250W의 할로겐 금속 램프로서 스펙트럼에서 장파장의 적외선(LWIR) 내지 자외선(UV)을 방출한다. 편광기(104)는 상기 광원(102)의 광축 상에 위치하며, 바람직하게는, P-편광을 흡수하고 S-편광을 투과시킨다.

상기 프리즘 블록(106)은 적어도 네 개의 다이크로익 면(108, 110, 112, 114)을 포함하는 색 분리/합성계이다. 즉, 상기 프리즘 블록(106)은 편광기(104)에 의해 얻어진 편광을 적색, 녹색 및 청색 편광으로 분리하여 대응되는 액정판(126, 128, 130)에 조사하고, 각 액정판(126, 128, 130)을 통과한 적색, 녹색 및 청색 편광을 합성하여 프로젝션 렌즈(132)로 보낸다. 바람직하게는, 프리즘 블록(106)의 제1 다이크로익 면(108)은 모든 P-편광을 투과시키는 반면, 청색 S-편광(Bs)은 반사시키고 적색 및 녹색 S-편광(Rs, Gs)은 투과시킨다. 제2 다이크로익 면(110)은 청색 P-편광(Bp)을 반사시키고 적색 및 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시킨다. 제3 다이크로익 면(112)은 모든 P-편광을 투과시키는 반면, 적색 S-편광(Rs)은 반사시키고 녹색 및 청색 S-편광(Gs, Bs)은 투과시킨다. 제4 다이크로익 면(114)은 적색 및 청색 P-편광(Rp, Bp)을 반사시키고 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시킨다.

제1 λ/4 판(120) 및 제2 λ/4 판(122)은 편광 상태의 광을 위상차가 90°가 되도록 반전시키는 역할을 하며, λ/2 판(124)은 편광 상태의 광을 위상차가 180°가 되도록 반전시키는 역할을 한다. 예를 들어, 선형 편광된 광이 λ/4 판을 나오게 되면 λ/4 판의 굴절률 이방성으로 인하여 좌원 또는 우원 편광된 광이 되며, 선형 S-편광이 λ/2 판을 나오게 되면 λ/2 판의 굴절률 이방성으로 인하여 선형 P-편광이 된다. 바람직하게는, 상기 제1 λ/4 판(120) 및 제2 λ/4 판(122)은 반사형 액정판, 즉 B-액정판(126) 및 R-액정판(128)의 광 입사면에 배치되며, 상기 λ/2 판(124)은 투과형 액정판, 즉 G-액정판(130)의 광 입사면에 배치된다.

세 개의 액정판은 두 개의 반사형 액정판(126, 128)과 하나의 투과형 액정판(130)이다. 바람직하게는, 상기 반사형 액정판(126, 128)은 청색 및 적색 광선에 대응되는 액정판이며, 상기 투과형 액정판(130)은 녹색 광선에 대응되는 액정판이다.

프로젝션 렌즈(132)는 프리즘 블록(106)에 의해 합성된 색 광선(colored light : L)을 스크린(도시되지 않음) 상에 투사하는 역할을 한다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 투사형 화상 표시 장치(100)의 작동 원리를 보다 상세하게 설명한다.

할로겐 금속 램프(102)로부터 백색광이 방사된 후, 이 백색광은 편광기(104)에 의해 편광된다. 상기 편광기(104)는 P-편광을 흡수하고 S-편광을 투과시키므로, 편광기(104)를 투과한 S-편광은 프리즘 블록(106)의 제1 다이크로익 면(108)으로 입사한다. 상기 제1 다이크로익 면(108)은 모든 P-편광을 투과시키는 반면, 청색 S-편광(Bs)은 반사시키고 적색 및 녹색 S-편광(Rs, Gs)은 투과시키므로, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 다이크로익 면(108)에 의해 반사된 선형 청색 S-편광(Bs)은 제1 λ/4 판(120)에 입사된다. 상기 제1 λ/4 판(120)에 입사된 선형 청색 S-편광(Bs)은 위상차가 1/4 파장으로 바뀌어 좌원 또는 우원 편광으로 변한 후, 상기 제1 λ/4 판(120)의 후면에 위치한 반사형 B-액정판(126)에 입사된다. 상기 좌원 또는 우원 편광은 B-액정판(126)의 반사율이 변함에 따라 상기 B-액정판(126)에 의해 반사되어 다시 우원 또는 좌원 편광으로 변한 후, 상기 제1 λ/4 판(120)으로 역 입사되어 상기 제1 다이크로익 면(108)으로부터 제1 λ/4 판(120)으로 입사된 선형 청색 S-편광(Bs)에 대해 위상차가 90°가 됨으로써 선형 청색 P-편광(Bp)으로 변하게 된다. 이렇게 얻어진 청색 P-편광(Bp)은 프리즘 블록(106)의 모든 P-편광을 투과시키는 제1 다이크로익 면(108)을 투과한 후, 제2 다이크로익 면(110)에 입사된다. 상기 제2 다이크로익 면(110)은 청색 P-편광(Bp)을 반사시키고 적색 및 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시키므로, 제2 다이크로익 면(110)에 의해 반사된 청색 P-편광(Bp)은 프로젝션 렌즈(132)로 향한다.

프리즘 블록(106)의 제1 다이크로익 면(108)을 투과한 적색 및 녹색 S-편광(Rs, Gs)은 도 5에 도시한 바와 같이, 제3 다이크로익 면(112)에 입사된다. 상기 제3 다이크로익 면(112)은 모든 P-편광을 투과시키는 반면, 적색 S-편광(Rs)은 반사시키고 녹색 및 청색 S-편광(Gs, Bs)은 투과시키므로, 제3 다이크로익 면(110)에 의해 반사된 적색 S-편광(Rs)은 제2 λ/4 판(122)에 입사된다. 상기 제2 λ/4 판(122)에 입사된 선형 적색 S-편광(Rs)은 위상차가 1/4 파장으로 바뀌어 좌원 또는 우원 편광으로 변한 후, 상기 제2 λ/4 판(122)의 후면에 위치한 반사형 R-액정판(128)에 입사된다. 상기 좌원 또는 우원 편광은 R-액정판(128)의 반사율이 변함에 따라 상기 R-액정판(128)에 의해 반사되어 다시 우원 또는 좌원 편광으로 변한 후, 상기 제2 λ/4 판(122)으로 역 입사되어 선형 적색 P-편광(Rp)으로 변하게 된다. 이렇게 얻어진 적색 P-편광(Rp)은 프리즘 블록(106)의 모든 P-편광을 투과시키는 제3 다이크로익 면(112)을 투과한 후, 제4 다이크로익 면(114)에 입사된다. 제4 다이크로익 면(114)은 적색 및 청색 P-편광(Rp, Bp)을 반사시키고 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시키므로, 상기 제4 다이크로익 면(114)에 의해 반사된 적색 P-편광(Rp)은 청색 P-편광(Bp)을 반사시키고 적색 및 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시키는 제2 다이크로익 면(110)을 투과하여 프로젝션 렌즈(132)로 향한다.

프리즘 블록(106)의 제3 다이크로익 면(112)에 입사된 녹색 S-편광(Gs)은 도 6에 도시한 바와 같이, 적색 S-편광(Rs)은 반사시키고 녹색 및 청색 S-편광(Gs, Bs)은 투과시키는 상기 제3 다이크로익 면(112)을 투과하여 λ/2 판(124)으로 입사된다. 상기 λ/2 판(124)에 입사된 선형 녹색 S-편광(Gs)은 위상차가 1/2 파장으로 바뀌어 선형 녹색 P-편광(Gp)으로 변한 후, 상기 λ/2 판(124)의 후면에 위치한 투과형 G-액정판(130)에 입사된다. 상기 선형 녹색 P-편광(Gp)은 G-액정판(130)의 투과율이 변함에 따라 상기 G-액정판(130)을 투과한 후, 프리즘 블록(106)의 미러 면(116)에 입사된다. 상기 미러 면(116)에 의해 반사된 선형 녹색 P-편광(Gp)은 적색 및 청색 P-편광(Rp, Bp)을 반사시키고 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시키는 제4 다이크로익 면(114)을 투과한 후, 청색 P-편광(Bp)을 반사시키고 적색 및 녹색 P-편광(Rp, Gp)을 투과시키는 제2 다이크로익 면(110)을 투과하여 프로젝션 렌즈(132)로 향한다.

이러한 방식으로 프리즘 블록(106)은 적색, 녹색 및 청색의 세 개의 편광을 합성하고, 프로젝션 렌즈(132)는 합성된 색 광선(L)을 스크린 상에 투사하여 그에 대응되는 컬러 화상을 표시한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 투사형 화상 표시 장치에 의하면, 적어도 네 개의 다이크로익 면을 포함하는 프리즘 블록으로 색 분리 및 합성을 수행하므로 색 분리/합성계를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 광학계의 구성 요소 중에서 투과형 액정판, λ/2 판 및 미러를 상기 프리즘 블록에 일체화시킴으로써 광학계의 조립 및 조정을 단순화시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는 광원의 전면에 배치한 편광기에 의해 하나의 편광 성분을 결정한 후 액정판에 상기 편광을 조사하므로, 편광 효과를 극대화시킴으로써 광효율을 크게 증가시킬 수 있다.

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.

Claims

광선을 방출하기 위한 광원(102);

화상을 스크린 상에 투사하기 위한 프로젝션 렌즈(134);

화소들의 어레이로 구성되며, 적색, 녹색 및 청색 광선에 대응되는 세 개의 액정판(126, 128, 130);

상기 광원(102)으로부터 방출된 광선을 편광시키기 위한 편광기(104);

상기 편광기(104)에 의해 얻어진 편광을 적색, 녹색 및 청색 편광으로 분리하여 대응되는 액정판(126, 128, 130)에 조사하고, 각 액정판(126, 128, 130)을 통과한 적색, 녹색 및 청색 편광을 합성하여 상기 프로젝션 렌즈(134)로 보내기 위한 적어도 네 개의 다이크로익 면(108, 110, 112, 114)을 포함하는 프리즘 블록(106); 그리고

상기 프리즘 블록(106)의 대응되는 다이크로익 면에 의해 얻어진 적색, 녹색 및 청색 편광의 위상을 지연시켜 대응되는 액정판에 조사하기 위한 웨이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 세 개의 액정판(126, 128, 130) 중에서 두 개는 반사형 액정판(126, 128)이고 나머지 하나는 투과형 액정판(130)인 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 프리즘 블록(106)은 상기 투과형 액정판(130)을 투과하는 적색, 녹색 또는 청색 편광을 반사시켜 그 광로를 변경하기 위한 미러 면(116)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 웨이브 플레이트는 상기 프리즘 블록의 대응되는 다이크로익 면에 의해 얻어진 적색, 녹색 및 청색 편광 중에서 두 개의 색 편광의 위상차가 1/4 파장이 되게 하여 대응되는 두 개의 반사형 액정판에 조사하기 위한 제1 λ/4 판(120 및 제2 λ/4 판(122)과, 나머지 하나의 색 편광의 위상차가 1/2 파장이 되게 하여 대응되는 투과형 액정판에 조사하기 위한 λ/2 판(124)을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 투과형 액정판(130) 및 상기 λ/2 판(124)은 상기 프리즘 블록(120)에 일체화되어 형성된 것을 특징으로 하는 투사형 화상 표시 장치.