KR20010053130A - 컬러 투사 시스템 - Google Patents

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KR20010053130A
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안토니 하. 베르그만
제르그 제이.에이 비에르후이젠
제프리 아. 시미주
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 광 소스와, 광 소스의 전방에 배치되고 다수의 병치된 렌즈 소자들을 포함하는 적어도 하나의 집적기 플레이트(integrator plate)와, 집적기 플레이트의 전방에 배치된 전자 광학 광 변조 패널, 광 변조 패널 전방의 적어도 하나의 투사 렌즈, 및 다수의 평행으로 연장한, 서로 다른색의 스트립들을 구비하는 구비하는 이동가능한 컬러필터를 포함하는 컬러 투사 시스템에 관한 것이다. 컬러 필터는 집적기 플레이트 대향하여 위치되고, 컬러 필터 및 집적기 플레이트가 집적기 플레이트와 평행하게 연장된 방향으로 서로에 관하여 이동가능하고, 반면에 적어도 2개의 서로 다른색의 스트립들은 각각의 렌즈 소자 대향하여 위치되고, 반면에, 동일한 컬러의 스트립들은 각각의 렌즈 소자에 대해 동일한 위치를 가진다.

Description

컬러 투사 시스템{Color projection system}
JP-A-4.54093(도시바 주식회사)으로부터 공지된 컬러 투사 시스템에서, 컬러 필터는 광 변조 패널에 선행한다. 컬러 필터는 적어도 3개의 서로 다른색의 스트립들(strips)을 갖는다. 스트립들의 컬러는 적색, 청색 및 녹색이다. 컬러 필터는 광 변조 패널의 전방으로 이동되고, 반면에 관련 부분과 마주하는 컬러 스트립의 컬러와 대응하여 투사될 일부의 이미지는 동시에 광 변조 패널의 각각의 부분에 발생된다. 컬러 필터를 상대적으로 빨리 이동시키고, 부분들은 광 변조 패널상에 발생되는, 투사될 이미지부들을 동시에 적합시킴으로써, 이미지의 적색, 청색 및 녹색부가 광 변조 패널의 각각의 부분에 발생되어 대향 위치에 위치된 컬러 스트립 및 투사 렌즈를 통해 투사된다. 3개의 다른 이미지 컬러를 빠르게 하나의 이미지를 다른 하나의 이미지 뒤에 투사함으로써, 완전한 컬러 이미지는 인간의 눈에 의해 관찰된다.
단지 하나의 광 변조 패널만이 사용될 필요가 있는 것이 컬러 투사 시스템의 장점이다.
그러나, 컬러 필터가 충분한 광학 품질을 가지도록 컬러 필터가 이미지부에 위치되고, 반면에 그것은 상대적으로 매우 정확하게 이동되어야 하고 질적으로 만족스러운 투사된 이미지를 보장하기 위해 기계적으로 안정하게 되도록 이미지부에 위치되는 것이 상기 컬러 투사 시스템의 결점이다. 또한, 각각의 컬러 스트립은 완벽한 광 변조 패널의 상대적으로 넓은 거리를 거쳐 이동되어야 한다.
본 발명은 적어도 하나의 광 소스와, 광 소스의 전방에 배치되며 다수의 병렬 배치된 렌즈 소자를 포함하는 적어도 하나의 집적기 플레이트(integrator plate)와, 집적기 플레이트 전방에 배치된 전자 광학 광 변조 패널, 광 변조 패널 전방의 적어도 하나의 투사 렌즈, 및 다수의 평행으로 연장한, 서로 다른색의 스트립들을 구비하는 이동가능한 컬러 필터를 포함하는 컬러 투사 시스템에 관한 것이다.
도 1는 본 발명에 따른 컬러 투사 시스템을 도시하는 측면도.
도 2-4는 도 1에서 도시된 컬러 투사 시스템의 컬러 필터가 이동에 따른 다른 그래프들.
도면에서, 대응하는 성분들은 동일한 참조 번호들에 의해 나타낸다.
컬러 필터가 광 소스와 광 변조 패널간의 간단한 방법으로 위치되고, 반면에, 또한 컬러 투사 시스템이 상대적으로 컬러 필터의 부정확성에 대해 무감각한 비교적 작은 컬러 투사 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따른 컬러 투사 시스템에서, 상기 목적은, 컬러 필터가 집적기 플레이트, 컬러 필터 및 집적기 플레이트와 평행으로 확장한 방향으로 서로에 관해 이동할 수 있는 집적기 플레이트 대향하여 위치되고, 반면에 적어도 2개의 서로 다른 색의 컬러 스트립들이 각각의 렌즈 소자, 각각의 렌즈 소자에 대해 동일한 방위를 갖는 동일한 컬러의 스트립들 대향하여 위치되게 하는 것이다.
실제로, 다수의 컬러 스트립들을 갖는 동일한 컬러 필터는 이와 같이 각각의 렌즈 소자 대향하여 위치된다. 집적기 플레이트의 렌즈 소자들로부터 방사하는 광선은 광 변조 패널상에 비춰진 광점에 통합되어, 렌즈 소자 대향하여 위치된 컬러 스트립에 따라, 그 광점이 그것에 대응하는 구조를 가진다. 착색부와 관련된, 투사될 이미지의 부분들은 광 변조 패널상에 발생된다.
단일 렌즈 소자 대향한 단일 컬러 스트립의 부정확성은 광 변조 패널상에 비춰진 최후의 광점에 상대적으로 적은 영향을 끼칠 것이다. 렌즈 소자가 광 변조 패널에 대해 상대적으로 작기 때문에, 컬러 필터가 전체적으로 투사될 이미지당 이동해야 하는 거리는 상대적으로 적다. 이러한 상대적으로 작은 움직임은 상대적으로 간단하고 정확한 방법으로 실행될 수 있다.
본 발명의 이러한 또는 다른 관점은 하기에 설명된 실시예를 참조하여 설명될 것이며, 명확해질 것이다.
도 1는 본 발명에 따른 컬러 투사 시스템(1)을 도시한 도면이고, 광 소스(2), 광 소스(2)의 전방에 배치된 컬러 필터(3), 컬러 필터(3)의 전방에 배치된 제 1 집적기 플레이트(4), 제 1 집적기 플레이트(4)의 전방에 배치된 제 2 집적기 플레이트(5), 제 2 집적기 플레이트(5)의 전방에 배치된 PCS(6)(분극 변환 시스템), PCS(6)의 전방에 배치된 렌즈(6'), 렌즈(6)의 전방에 배치된 폴딩 미러(mirror)(7), 이러한 미러 전방의 PBS(8)(분극 빔 스플리터), 상기 미러의 대향하여 배치된 광 변조 패널(9)과 PBS(8)의 대향하여 배치된 투사 렌즈(10)를 포함한다.
컬러 필터(3)는 제 1 집적기 플레이트(4)의 각각의 렌즈 소자(12)의 대향하여 위치하고 있는 동일한 컬러 시퀀스로 동일한 다수의 스트립들을 갖는, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 다수의 병렬 스트립(11)을 포함한다. 실제로, 동일한 소형의 컬러 필터는 각각의 렌즈 소자(12)의 대향하여 위치된다. 도 1에 도시된 컬러 필터(3)의 위치에서, 3개의 컬러 스트립(11)은 각각의 렌즈 소자(12) 대향하여 위치된다. 도 1에서 도시된 컬러 투사 시스템에서, 컬러 필터(3)의 컬러 스트립(11)의 전체 수는 1(= N + 1)만큼 증가되고 그 후에 3을 곱한 병치된 렌즈 소자(12)의 수 N이다. 이것은 컬러 스트립들의 수가 4개의 렌즈 소자(12)에 대해 (4 + 1) x 3 = 15인 것을 의미한다. 컬러 필터(3)는 집적기 플레이트(4)와 평행하게, 화살표(P1)에 의해 표시된 방향 및 대향 방향으로 이동한다. 화살표(P1)에 의해 표시된 방향 또는 대향 방향으로 컬러 필터(3)를 이동시킴으로써, 렌즈 소자(12) 대향하여 위치된 컬러 스트립의 위치가 변할 것이다. 그러나, 이러한 변화는 각각의 렌즈 소자(12)에 대해 동일할 것이다.
도 1에 도시된 컬러 투사 시스템(1)의 동작은 이제 간단히 설명될 것이다. 광선은 광 소스(2)에 의해 집적기 플레이트(4)쪽으로 향하게 된다. 광선은 다수의 중첩된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 스트립으로 컬러 필터(3)에 의해 분리될 것이다. 이러한 컬러 광선은 그 후에 집적기 플레이트(4)를 통과하고 집적기 플레이트(5) 및 PCS(6)를 통과한 후에 렌즈(6)로 빔이 집중된다. 집적기 플레이트(4)의 렌즈 소자(12)는 광 변조 패널(9)상의 다른 것위에 하나를 비추게 되고, 광 변조 패널(9)상에 비춰진 광점이 집적기 플레이트(4)의 각각의 렌즈 소자(12)로부터 방사하는 광선과 대응하는 스트립 모양의 컬러 구조를 가진다. 동시에, 관련된 컬러에 관련한 투사될 이미지의 부분들을 포함하는 이미지는 광 변조 패널(9)위에 발생된다. 광 변조 패널(9)상에 발생된 이미지는 그 후에 투사 렌즈(10)에 의해 투사 스크린상에 비춰진다. 컬러 필터(3)는 적색, 녹색 및 청색 스트립이 렌즈 소자(12)의 각각의 부분들의 대향하여 연속적으로 위치되도록 화살표(P1)에 의해 표시된 방향으로 점차 이동된다. 광 변조 패널에서 발생된 이미지는 따라서 적합된다. 컬러 필터(3)가 3개의 스트립들의 높이와 같은 거리로 위쪽으로 이동된 후에, 컬러 필터(3)는 화살표(P1) 대향 방향으로 비교적 빠르게 이동되고, 그 후에 컬러 필터(3)는 화살표(P1)에 의해 표시된 방향으로 다시 이동될 수 있다. 이러한 방법으로 컬러 필터(3)를 이동하고, 동시에 또한 동기적으로 광 변조 패널(9)상에 발생된 이미지를 적합함으로써, 전체 이미지의 적색, 녹색 및 청색 부분은 연속적으로 비교적 빨리 투사될 수 있다. 인간의 눈은 색깔을 개별적으로 관찰할 수 없고 전체 이미지만을 볼수 있다.
도 2-4는 화살표(P1)에 의해 표시된 방향 및 대향 방향으로 컬러 필터(3)를 이동하는 다른 방법을 도시한다. 도 2-4에 도시된 그래프에서, 시간 T(ms)는 수평축상에 그려지고, 화살표(P1)에 의해 표시된 방향 및 대향 방향으로 실행된 움직임 X(mm)는 수직축상에 그려진다. 도 2에 도시된 경우에서, 컬러 필터(3)는 화살표(P1)에 의해 표시된 방향으로 대략 15ms내에 대략 5mm 이동되고, 반면에 컬러 필터(3)는 1ms이하에서 최초 위치로 되돌아가게 된다. 화살표(P1) 대향 방향으로 컬러 필터(3)가 이동하는 동안, 어떠한 이미지도 컬러 에러를 회피하도록 광 변조 패널상에 바람직하게는 발생되지 않는다. 대안적으로 이러한 시간 기간동안, 램프(2)를 스위치 오프 또는 차단하는 것이 가능하다.
도 3에 도시된 움직임의 방향에서, 더 많은 시간이 화살표(P1)의 대향 방향으로 컬러 필터를 이동할 수 있도록 화살표(P1)에 의해 표시된 방향으로 컬러 필터(3)가 더 빠르게 이동된다. 이것은 광 변조 패널상의 이미지의 더 빠른 변화를 요구하지만 상대적으로 더 간단한 컬러 필터(3)의 구동 장치를 허용한다. 예를 들어 편심기(excenter) 또는 압전기(piezo)에 의해, 도 4에 도시된 운동 도표가 사용되면 컬러 필터의 구동 장치의 단순화는 가능하다.
대안적으로 화살표(P1)에 의해 표시된 방향에 단독으로 이동될 필요가 있는 순환(endless) 스트립으로 컬러 필터(3)를 실시하는 것이 가능하다. 이것은 움직임이 더 단순해지는 장점이 있으나, 컬러 필터(3)가 상대적으로 커지는 결점을 갖는다.
컬러 필터(3)는 집적기 플레이트(4)부근에 위치되어야 한다. 그러므로, 제 1 및 제 2 집적기 플레이트(4, 5)사이에 컬러 필터(3)를 앞뒤로 이동하는 것이 또한 가능하다.
컬러 필터(3) 대신에, 집적기 플레이트(4)를 이동하는 것이 대안적으로 가능하다.
적색-녹색-청색-백색, 4개의 착색 스트립을 사용하는 것이 대안적으로 가능하다.
본 발명은 적어도 하나의 광 소스와, 광 소스의 전방에 배치되며 다수의 병렬 배치된 렌즈 소자를 포함하는 적어도 하나의 집적기 플레이트(integrator plate)와, 집적기 플레이트 전방에 배치된 전자 광학 광 변조 패널, 광 변조 패널 전방의 적어도 하나의 투사 렌즈, 및 다수의 평행으로 연장한, 서로 다른색의 스트립들을 구비하는 이동가능한 컬러 필터를 포함하는 컬러 투사 시스템에 관한 것이다.

Claims (6)

  1. 적어도 하나의 광 소스와, 상기 광 소스의 전방에 배치되며 다수의 병렬 배치된 렌즈 소자를 포함하는 적어도 하나의 집적기 플레이트와, 상기 집적기 플레이트 전방에 배치된 전자 광학 광 변조 패널과, 상기 광 변조 패널 전방의 적어도 하나의 투사 렌즈, 및 다수의 평행하게 연장한 서로 다른색의 스트립들을 구비하는 이동 가능한 컬러 필터를 포함하는 컬러 투사 시스템에 있어서,
    상기 컬러 필터는 상기 집적기 플레이트 대향하여 위치되고, 상기 컬러 필터 및 상기 집적기 플레이트는 상기 집적기 플레이트와 평행하게 연장된 방향으로 서로에 대해 이동가능하고, 적어도 2개의 서로 다른색의 스트립들은 각각의 렌즈 소자에 대향하여 위치되고, 동일한 컬러의 스트립들은 각각의 렌즈 소자에 대해 동일한 방위을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 투사 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 상기 컬러 스트립들을 횡단하고 상기 집적기 플레이트에 평행한 방향으로 앞뒤로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 컬러 투사 시스템.
  3. 제 1 또는 2항에 있어서,
    상기 광 소스로부터 일부의 광은 상기 컬러 스트립에 의해 통과되고, 상기 컬러 필터를 통과하지 않는 광은 상기 광 소스쪽으로 상기 컬러 스트립에 의해 뒤로 반사되는 것을 특징으로 하는 컬러 투사 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 톱니형 경로를 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 컬러 투사 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 상기 광 소스와 상기 집적기 플레이트사이에 위치된 것을 특징으로 하는 컬러 투사 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 서로 다른색의 스트립들은 각각의 렌즈 소자에 대향하여 위치되는 것을 특징으로 하는 컬러 투사 시스템.
KR1020007014669A 1999-04-23 2000-04-12 컬러 투사 시스템 KR20010053130A (ko)

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