KR20000009018U - 편광을 이용한 다중영상 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 편광을 이용한 다중영상 장치에 관한 것으로서, 특히 두개의 영상기로부터 각각의 영상이 하나의 스크린에 투사되도록 하되, 한 영상기는 수직 편광판을 이용하여 수직 편파가 투사되도록 하며, 다른 영상기는 수평 편광판을 이용하여 수평 편파가 투사되도록 하며, 수직 편광안경 및 수평 편광안경을 이용하여 스크린에 투사된 영상을 선택적으로 볼 수 있도록 구성됨으로써, 한 공간의 스크린을 통해 두가지의 영상을 동시에 즐길 수 있게 된다.

Description

편광을 이용한 다중영상 장치(Apparatus of mutiple graphic display using polarizied light)

본 고안은 편광을 이용한 다중영상 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두개의 영상기로부터 각각 다른 영상을 하나의 스크린(screen)에 투사하되, 편광을 이용하여 한 영상기로부터는 수직 편파가 투사되도록 하고 다른 영상기로부터는 수평 편파가 투사되도록 함으로써, 수직/수평의 편광안경을 이용하여 원하는 영상을 선택적으로 볼 수 있도록 하는 편광을 이용한 다중영상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝션 텔레비전은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 음극선관(1 : 이하 CRT라 한다.)에 결상된 영상을 투사렌즈(3)를 통하여 스크린(5)에 확대 투사하는 디스플레이 장치로서, 시청자는 상기 스크린(5)에 확대되어 결상된 영상을 보게 된다. 이때, 상기 CRT(1)는 R,G,B 각각의 영상을 개별적으로 출사시키기 위하여 3개가 구비되며, 서로 소정의 각도를 이루도록 배치되어 있다.

또한, CRT(1)와, 그 CRT(1)와 투사렌즈(3)를 연결하는 기능을 수행하는 동시에 CRT(1)의 동작시 발생되는 열을 냉각시키는 역할을 수행하는 커플러(coupler; 2) 및, 투사렌즈(3)를 합하여 영상 투사부라 한다.

CRT(1)는 통상 7인치 또는 9인치 크기를 사용하는데, 여기에 맺혀지는 유효영상의 크기는 4인치 내지 6인치 정도이다. 이 영상을 스크린(5)에 확대 투사하여 40인치 내지 60인치에 이르는 대화면을 구현하게 된다.

즉, 이와 같은 프로젝션 텔레비전은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스크린(5)과 영상 투사부 등을 하나의 케이스에 일체화시키며 투사렌즈(3)를 통과한 광의 경로를 변경시키기 위하여 반사시키는 전반사 거울(4)이 구비되어 CRT(1)에 결상되는 영상을 전반사 거울(4)을 통해 스크린(5)의 후면에 투사시키는 후면 투사방식과, 스크린(5)과 영상 투사부를 분리시켜 CRT(1)에 결상되는 영상을 직접 스크린(5)의 전면에 투사시키는 전면 투사방식이 있다.

그런데, 상기와 같은 프로젝션 텔레비전, 영화 영사기, 필름 슬라이드 영사기 등을 포함하는 기존의 스크린 영상기는 스크린에 확대되어 투사된 큰 영상을 볼 수 있는 유용성이 있지만, 스크린은 많은 공간을 차지하게 되므로 한 공간에 스크린을 두개 이상 설치하는 것을 어려우며, 더욱이 하나의 스크린에 두 개의 영상기를 통해 각각 영상을 동시에 볼 수 없는 문제점이 있다.

한편, 앞에서와 같이 스크린에 영상을 투사하지 않고 CRT에 결상된 영상을 직접 볼 수 있도록 하는 텔레비전에는 부화면출력(PIP) 기능을 갖추고 있는 경우가 있다.

이러한 부화면출력 기능을 갖춘 텔레비전은 주화면의 일지점에 부화면을 출력함으로써 여러사람이 두 화면중 각자 원하는 화면을 동시에 볼 수는 있지만, 부화면이 차지하는 주화면의 일부분이 가려져 주화면을 완벽하게 볼 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 편광을 이용하여 수직/수평 편파로서 서로 다는 영상을 하나의 스크린에 동시 투사함으로써, 수직/수평의 편광안경을 이용하여 한 스크린에서 원하는 영상을 각각 선택하여 볼 수 있도록 하는 편광을 이용한 다중영상 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 프로젝션 텔레비전의 구성을 나타내는 측단면도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 편광을 이용한 다중영상 장치를 보인 구성도

도 4는 도 3에 도시된 다중영상 장치의 영상기 일예인 프로젝션 텔레비전의 프로젝터를 보인 구성도

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 편광을 이용한 다중영상 장치를 설명하기 위한 일반적인 빛의 파동을 보인 예시도

도 6은 도 5에 도시된 빛의 파동이 수직 편광렌즈를 통과한 상태를 보인 예시도

도 7은 도 5에 도시된 빛의 파동이 수평 편광렌즈를 통과한 상태를 보인 예시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 다중영상 장치 20, 30 : 프로젝션 텔레비전

28, 38 : 투사렌즈 29 : 수직 편광렌즈

39 : 수직 편광렌즈 40 : 스크린

51 : 수직 편광안경 52, 54 : 안경렌즈

53 : 수평 편광안경

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 두개의 영상기로부터 각각의 영상이 하나의 스크린에 투사되도록 하되, 한 영상기는 수직 편광판을 이용하여 수직 편파가 투사되도록 하며, 다른 영상기는 수평 편광판을 이용하여 수평 편파가 투사되도록 하며, 시청자가 수직편광 안경 및 수평편광 안경을 이용하여 스크린에 투사된 영상을 선택적으로 볼 수 있도록 구성되는 편광을 이용한 다중영상 장치를 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 편광을 이용한 다중영상 장치(10)를 보인 것이다. 이 다중영상 장치(10)는 영상기를 전면 투사형 프로젝션 텔레비전으로 한 것으로, 두 개의 프로젝션 텔레비전(20)(30), 하나의 스크린(40), 편광안경(51)(53)으로 구성된다.

여기서, 두 프로젝션 텔레비전(20)(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 CRT와 커플러 및 투사렌즈로 이루어진 영상 투사부를 갖출 수도 있고, 도 4에 도시되는 바와 같이 광원(21)에서 발광된 빛은 UV/IR 필터(22)에 의해 자외선 및 적외선이 차단되고, 원하는 색에 해당되는 빛만을 반사시키는 3개의 색반사 미러(23)(24)(25)로 이루어지는 색분리계에 의해 R,G,B의 색으로 분리되어, 각각의 색에 해당되는 액정(26)(27)(31)으로 입사된 후 3개의 색반사 미러(32)(33)(34)에 의해 합성되고, 투사렌즈(28)(38)를 거쳐 스크린(40)에 표시되도록 구성될 수도 있다. 또한, 그 프로젝션 텔레비전(20)(30)은 하나의 스크린(40)에 투사할 수 있도록 설치된다.

또한, 두 프로젝션 텔레비전(20)(30) 중, 한 프로젝션 텔레비전(20)의 투사렌즈(28)의 전방에는 투사되는 빛의 수평 편파와 수직 편파중 수평 편파를 여과하여 수직 편파만을 통과시키는 수직 편광렌즈(29)가 설치되고, 다른 한 프로젝션 텔레비전(30)의 투사렌즈(38)의 전방에는 수직 편광렌즈(29)와 반대로 투사되는 빛의 수평 편파와 수직 편파중 수직 편파를 여과하여 수평 편파만을 통과시키는 수직 편광렌즈(29)가 설치된다.

즉, 일반적으로 빛은 도 5에 도시되는 바와 같이, 이점쇄선으로 도시된 수직 편파와 점선으로 도시된 수평 편파가 서로 동일한 정보를 가지고 파동하는 것을 있다. 따라서, 이러한 빛이 수직 편광판을 통과하게 될 경우 도 6에 도시되는 바와 같이, 수평 편파는 여과되고 수직 편파만이 투사될 수 있게 된다. 또한, 빛이 수평 편광판을 통과하게 될 경우 도 7에 도시되는 바와 같이 수직 편파는 여과되고 수평 편파만이 투사될 수 있게 된다.

이에 따라, 수직 편광렌즈(29)가 설치된 프로젝션 텔레비전(20)은 수직 편파의 영상만을 스크린(40)에 투사할 수 있게 되며, 수평 편광렌즈(39)가 설치된 프로젝션 텔레비전(30)은 수평 편파의 영상만을 스크린(40)에 투사할 수 있게 되므로, 스크린(40)에 투사되는 두 프로젝션 텔레비전(20)(30)의 출력 영상은 사람의 눈에는 서로 혼합된 상태가 되지만 사실상 수직 편파의 영상과 수평 편파의 영상으로 정확히 분리된 상태가 된다.

또한, 투사된 스크린(40)의 두 영상중 원하는 영상만을 볼 수 있도록 하는 편광안경(51)(53)이 구비되는 바, 이때의 편광안경(51)(53)은 안경렌즈가 수직 편광판(52)으로 이루어진 수직 편광안경(51)과 수평 편광판(54)으로 이루어진 수평 편광안경(53)으로 구분된다.

즉, 사용자가 수직 편광안경(51)을 쓰게 될 경우 두 프로젝션 텔레비전(20)(30)으로부터 각 편광렌즈(29)(39)를 거쳐 스크린(40)으로 투사되어 반사되는 수평 편광은 그 수직 편광판(52)에 의해 차단되고 수직 편광은 통과되어 사용자의 눈까지 전달되게 된다.

반대로 수평 편광안경(53)을 쓰게 될 경우 두 프로젝션 텔레비전(20)(30)으로부터 각 편광렌즈(29)(39)를 거쳐 스크린(40)으로 투사되어 반사되는 수직 편광은 그 수평 편광판(54)에 의해 차단되고 수평 편광은 통과되어 사용자의 눈까지 전달되게 된다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 실시예에 따른 편광을 이용한 다중영상 장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 두 개의 프로젝션 텔레비전(20)(30)을 동작시키고 출력 영상이 서로 다른 채널을 선택하게 된다. 이때, 수직 편광렌즈(29)가 설치된 프로젝션 텔레비전(20)의 투사렌즈(28)에서 투사되는 영상은 그 수직 편광렌즈(29)에 의해 수평 편파가 여과되어 수직 편파만이 스크린(40)에 투사되게 된다. 이와 동시에, 반대쪽의 수평 편광렌즈(39)가 설치된 프로젝션 텔레비전(30)의 투사렌즈(38)에서 투사되는 영상은 그 수평 편광렌즈(39)에 의해 수직 편파가 여과되어 수평 편파만이 스크린(40)에 투사되게 된다.

이에 따라, 스크린(40)에는 서로 영상 즉, 수직 편파의 영상과 수평 편파의 영상으로 정확히 분리되어 동시 투사된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 수직 편광렌즈(29)가 설치된 프로젝션 텔레비전(20)의 영상을 보고자하는 시청자는 수직 편광안경(51)을 쓰게 되고, 수평 편광렌즈(39)가 설치된 프로젝션 텔레비전(30)의 영상을 보고자 하는 시청자는 수평 편광안경(53)을 쓰게 된다.

이때, 스크린(40)으로부터 반사되는 수직 편광은 수직 편광안경(51)의 수직 편광렌즈(29)만을 통과하여 시청자의 눈에 투사되고, 수평 편광은 수평 편광안경(53)의 수평 편광렌즈(39)만을 통과하여 시청자의 눈에 투사된다.

이에 따라, 수직 편광안경(51)을 쓴 시청자는 수직 편광의 영상 즉 수직 편광렌즈(29)가 설치된 프로젝션 텔레비전(20)의 영상만을 볼 수 있게 되고, 수평 편광안경(53)을 쓴 시청자는 수평 편광의 영상 즉 수평 편광렌즈(39)가 설치된 프로젝션 텔레비전(30)의 영상만을 볼 수 있게 된다. 그리고, 각 시청자는 헤드폰을 이용하여 원하는 영상에 따른 음향을 각자 청취할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 두개의 영상기로부터 각각 다른 영상을 하나의 스크린에 투사하되, 편광을 이용하여 한 영상기로부터는 수직 편파가 투사되도록 하고 다른 영상기로부터는 수평 편파가 투사되도록 하고 수직/수평의 편광안경을 이용하여 원하는 영상을 선택적으로 볼 수 있도록 함으로써, 편광안경의 교체를 통해 한 공간의 스크린에서 두가지의 영상을 여러 사람이 동시에 즐길 수 있도록 함은 물론 원하는 영상을 선택하여 즐길 수 있게 되는 효과가 있다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 두개의 영상기(20)(30)로부터 각각의 영상이 하나의 스크린(40)에 투사되도록 하되, 한 영상기(20)는 수직 편광렌즈(29)를 이용하여 수직 편파가 투사되도록 하며, 다른 영상기(30)는 수평 편광렌즈(39)를 이용하여 수평 편파가 투사되도록 하며, 수직 편광안경(51) 및 수평 편광안경(53)을 이용하여 스크린(40)에 투사된 영상을 선택적으로 볼 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 편광을 이용한 다중영상 장치.