KR20010055499A - 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템 - Google Patents

Abstract

한 개의 이미지 생성부에서 투사된 이미지를 적어도 두 개 이상의 스크린에 동시에 디스플레이 함으로써, 비용 절감 및 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템에 관한 것으로, 이 시스템은, 이미지를 생성하여 이 이미지를 투사하는 이미지 생성부와; 상기 이미지 생성부에서 투사된 이미지의 출사 경로를 스크린 측으로 변경하는 경로 변경 수단과; 상기 경로 변경 수단에 의해 경로가 변경된 이미지를 디스플레이 하는 스크린;을 포함하며, 상기 경로 변경 수단은, 일정량은 광은 반사하는 한편 나머지의 광은 투과시키는 광 분리 수단과, 상기 광 분리 수단에 의해 반사되거나 투과된 이미지를 스크린 측으로 반사시키는 적어도 하나 이상의 광 반사 수단을 포함한다. 이로서, 한 개의 이미지 생성부만 사용하면서도 동일한 이미지를 적어도 두 개 이상의 스크린에 동시에 디스플레이 할 수 있게 되어, 동일 장소에 여러 대의 프로젝션 시스템을 설치해야 함에 따른 문제점들을 해결할 수 있다.

Description

다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템{A PROJECTION SYSTEM HAVING MULTIPLE SCREEN}

본 발명은 프로젝션 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 개의 이미지 생성부에서 투사된 이미지를 적어도 두 개 이상의 스크린에 동시에 디스플레이 함으로써, 비용 절감 및 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템에 관한 것이다.

프로젝션 시스템은 화상 형성기에 의해 생성된 작은 크기의 이미지들을 스크린에 확대하여 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 시스템의 하나로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 이미지 생성부와 경로 변경 수단 및 스크린 등을 구비한다.

이미지를 생성하여 투사하는 상기 이미지 생성부(102)는 일반적으로, 백색광을 발생시키는 아크 램프 등의 광원과, 상기 백색광을 적ㆍ녹ㆍ청의 3색 광으로 분리하는 색 분리 수단과, 색 분리 수단에서 분리된 각 광의 S파(secondary wave :횡파)는 반사하고 P파(primary wave :종파)는 투과하는 편광 분리 수단과, 편광 분리 수단에서 반사된 S파를 P파로 변조하는 반사형 액정 디스플레이와, 각각의 반사형 액정 디스플레이에서 나온 광을 합성하는 색 합성 수단과, 색 합성 수단에서 나온 이미지를 투사하는 투사 렌즈를 포함한다.

그리고, 이미지 생성부에서 투사된 이미지가 왜곡됨이 없이 스크린에 정확하게 디스플레이 되도록 경로를 변경하는 경로 변경 수단은 100% 반사 미러(104)로 이루어지며, 이 미러(104)는 스크린의 크기, 설치 위치 및 이미지 확대 정도에 따라 여러 가지 형태로 조합될 수 있다.

이에 따라, 이미지 생성부(102)의 투사 렌즈를 통해 투사된 이미지는 100% 반사 미러(104)에서 반사된 후 스크린(106)에 디스플레이 되며, 이때, 작은 크기의 이미지들은 스크린의 크기에 해당하는 적당한 크기로 확대된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 프로젝션 시스템에 의하면, 한 개의 이미지 생성부에서 투사된 이미지가 한 개의 스크린에만 디스플레이 되도록 구성되어 있으므로, 비교적 넓은 장소에서 동일한 화면을 상영하기 위해서는 여러 대의 프로젝션 시스템을 설치해야 하며, 이로 인해, 시스템 구입으로 인한 비용 상승의 문제점과, 시스템 설치로 인한 공간 활용성의 문제점이 대두되었다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한 개의 이미지 생성부에서 투사된 이미지를 적어도 두 개 이상의 스크린에 동시에 디스플레이 함으로써, 비용을 절감하고 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 프로젝션 시스템을 측면에서 본 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템을 측면에서 본 구성도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 시스템을 측면에서 본 구성도.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 일정량은 광은 반사하는 한편 나머지의 광은 투과시키는 특성을 갖는 적어도 하나 이상의 광 분리 수단 및 광 분리 수단에 의해 반사되거나 투과된 이미지를 스크린 측으로 반사시키는 반사 수단을 이용하여 경로 변경 수단을 구성한 프로젝션 시스템에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 프로젝션 시스템은,

이미지를 생성하여 이 이미지를 투사하는 이미지 생성부와;

상기 이미지 생성부에서 투사된 이미지의 출사 경로를 스크린 측으로 변경하는 경로 변경 수단과;

상기 경로 변경 수단에 의해 경로가 변경된 이미지를 디스플레이 하는 스크린;을 포함하며,

상기 경로 변경 수단은, 일정량은 광은 반사하는 한편 나머지의 광은 투과시키는 광 분리 수단과, 상기 광 분리 수단에 의해 반사되거나 투과된 영상을 스크린 측으로 반사시키는 적어도 하나 이상의 광 반사 수단을 포함한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 프로젝션 시스템에 의하면, 한 개의 이미지 생성부만 사용하면서도 휘도가 동일한 이미지를 적어도 두 개 이상의 스크린에 동시에 디스플레이 할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템의 측면 구성도를 도시한 것으로, 서로 마주보는 위치에 제1 및 제2 스크린(12,14)을 구비한 프로젝션 시스템이다.

이미지를 생성하여 이 이미지를 투사하는 이미지 생성부(16)는 종래와 마찬가지로, 백색광을 발생시키는 광원과, 상기 백색광을 적ㆍ녹ㆍ청의 3색 광으로 분리하는 색 분리 수단과, 색 분리 수단에서 분리된 각 광의 S파(secondary wave :횡파)는 반사하고 P파(primary wave :종파)는 투과하는 편광 분리 수단과, 편광 분리 수단에서 반사된 S파를 P파로 변조하는 반사형 액정 디스플레이와, 각각의 반사형 액정 디스플레이에서 나온 광을 합성하는 색 합성 수단과, 색 합성 수단에서 나온 광을 투사하는 투사 렌즈를 포함하여 이루어진다.

그리고, 이미지 생성부에서 투사된 이미지의 출사 경로를 제1 및 제2 스크린(12,14) 측으로 변경하는 경로 변경 수단은, 광량의 50%는 반사하는 한편 나머지 50%의 광은 투과시키는 하프 미러(half mirror :18)와, 하프 미러를 투과한 이미지를 반사하도록 하프 미러의 전방에 설치되는 제1 반사 미러(20)와, 제1 반사 미러에서 반사된 이미지를 제2 스크린(14) 측으로 반사하는 제2 반사 미러(22)로 이루어진다.

상기 하프 미러는 투명 유리에 알루미늄 등의 금속 반사막을 코팅하여 형성하거나, 공지의 다이일렉트릭 미러(dielectric mirror)로 이루어지며, 금속 반사막의 두께를 조절하거나, 적층 물질의 종류 및 레이어 수를 조절함에 따라 투과율 및 반사율을 조정할 수 있다.

한편, 하프 미러(18)와 제1 반사 미러(20) 사이에는 도시한 바와 같이 볼록 렌즈(24)가 설치되는바, 상기 볼록 렌즈와 같은 광학계는 이미지의 크기를 적절히 조절할 수 있도록 오목 렌즈와 서로 조합될 수도 있고, 본 실시예에서처럼 독립적으로 제공될 수도 있다.

이에 따라, 이미지 생성부(16)에서 투사된 이미지가 하프 미러(18)에 입사되면, 이 미러(18)에 입사된 이미지의 일부(광량의 50%에 해당하는 이미지)가 제1 스크린(12) 측으로 반사되어 제1 스크린(12)에 디스플레이 된다.

그리고, 하프 미러(18)를 투과한 나머지 이미지는 볼록 렌즈(24)를 통과하면서 집속된 후 제1 반사 미러(20)에 의해 반사되고, 이후, 제2 반사 미러(22)에서 반사되어 나머지 50%의 광량에 해당하는 이미지가 제2 스크린(14)에 디스플레이 된다.

따라서, 한 개의 이미지 생성부를 사용하면서도 동일한 휘도의 이미지를 2개의 스크린에 동시에 디스플레이 할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 측면 구성도를 도시한 것으로, 제1 내지 제3 스크린(32,34,36)을 구비한 프로젝션 시스템에 관한 것이다.

이미지를 생성하여 이 이미지를 투사하는 이미지 생성부(38)는 도 2의 실시예에서와 동일하게 이루어지고, 이미지 생성부에서 투사된 이미지의 출사 경로를제1 내지 제3 스크린(32,34,36) 측으로 변경하는 경로 변경 수단은, 광량의 ⅓은 반사하는 한편 나머지 ⅔의 광은 투과시키는 ⅓ 미러(40)와, 상기 ⅔의 광량중에서 50%의 광은 반사시키는 한편 나머지 50%의 광은 투과시키는 하프 미러(42)와, 하프 미러(40)에서 반사된 이미지를 제2 스크린 측으로 반사하는 제1 반사 미러(44)와, 하프 미러(42)를 투과한 이미지를 제3 스크린(26) 측으로 반사하는 제2 반사 미러(46)로 이루어진다.

여기에서, 상기 ⅓ 미러와 하프 미러는 투명한 유리에 알루미늄 등의 금속 반사막을 코팅하여 형성하거나, 공지의 다이일렉트릭 미러(dielectric mirror)로 이루어지며, 이러한 종류의 미러는 금속 반사막의 두께를 조절하거나, 적층 물질의 종류 및 레이어 수를 조절함에 따라 투과율 및 반사율을 조정할 수 있다.

그리고, ⅓ 미러(40)와 하프 미러(42)의 사이에는 미러(40)를 투과한 이미지를 집속하기 위한 볼록 렌즈(48)가 설치되고, 하프 미러(42)와 제2 반사 미러(46)의 사이에는 볼록 렌즈(48)에 의해 집속된 이미지를 확대하기 위한 오목 렌즈(50)가 설치된다.

상기 볼록 렌즈 및 오목 렌즈와 같은 광학계는 도 2의 실시예에서와 마찬가지로 이미지의 크기를 적절히 조절할 수 있도록 서로 조합될 수도 있고, 본 실시예에서처럼 독립적으로 제공될 수도 있다.

이에 따라, 이미지 생성부(38)에서 투사된 이미지가 ⅓ 미러(40)에 입사되면, 이 미러(40)에 입사된 이미지의 일부(광량의 ⅓에 해당하는 이미지)가 제1 스크린(32) 측으로 반사되어 제1 스크린(32)에 디스플레이 된다.

그리고, ⅓ 미러(40)를 투과한 나머지 이미지는 볼록 렌즈(48)를 투과하여 하프 미러(42)에 입사되는바, 하프 미러(42)에서는 ⅓ 미러를 투과한 광 중에서 50%의 광량은 반사되고, 50%의 광량은 투과된다.

따라서, 하프 미러(42)에서 반사된 이미지는 제1 반사 미러(44)에서 반사되어 제2 스크린(34)에 디스플레이 되고, 하프 미러(42)를 투과한 이미지는 오목 렌즈(50)를 통과하면서 확대된 후 제2 반사 미러(46)에서 순차적으로 반사되어 제3 스크린(36)에 디스플레이 된다.

이에 따라, 한 개의 이미지 생성부를 사용하면서도 동일한 휘도의 이미지를 3개의 스크린에 동시에 디스플레이 할 수 있다.

한편, 도 3의 실시예와 같이 3개의 스크린을 갖는 프로젝션 시스템은 다음과 같이 변경 구성할 수도 있다.

즉, ⅓ 미러(40) 대신에 하프 미러를 설치하고, 다른 구성은 도 3의 실시예에서와 동일하게 구성하되, 상기 볼록 렌즈의 초점 거리를 조절하거나, 또는 볼록 렌즈와 제2 하프 미러 사이의 거리 및 오목 렌즈와 제2 반사 미러 사이의 거리를 조절하거나, 또는 제1 반사 미러(44)와 제2 스크린(34) 사이의 거리 및 제2 반사 미러(46)와 제3 스크린(36) 사이의 거리를 조절하여 이미지 크기를 축소함으로써 3개의 스크린에 동일한 휘도의 이미지를 디스플레이 할 수도 있다.

즉, 경로 변경 수단을 상기와 같이 구성하는 경우에는, 이미지 생성부(38)에서 투사된 이미지가 첫 번째 하프 미러에 입사되면, 이 미러에 입사된 이미지의 일부(광량의 50%에 해당하는 이미지)가 제1 스크린(32) 측으로 반사되어 제1스크린(32)에 디스플레이 된다.

그리고, 첫 번째 하프 미러를 투과한 나머지 이미지는 볼록 렌즈(48)를 투과하여 하프 미러(42)에 입사되는바, 하프 미러(42)에서는 첫 번째 하프 미러를 투과한 50%의 광 중에서 50%의 광량은 반사되고, 50%의 광량은 투과된다.

따라서, 하프 미러(42)에서 반사된 이미지는 제1 반사 미러(44)에서 반사되어 제2 스크린(34)에 디스플레이 되고, 하프 미러(42)를 투과한 이미지는 오목 렌즈(50)를 통과하면서 확대된 후 제2 반사 미러(46)에서 순차적으로 반사되어 제3 스크린(36)에 디스플레이 된다.

그런데, 상기와 같이 광 분리 수단을 2개의 하프 미러로 구성하는 경우에는 제2 및 제3 스크린에 디스플레이 되는 이미지의 휘도가 제1 스크린에 디스플레이 되는 이미지의 휘도에 비해 ½밖에 되지 않으므로, 이러한 경우에는 상기 볼록 렌즈의 초점 거리를 조절하거나, 또는 볼록 렌즈와 제2 하프 미러 사이의 거리 및 오목 렌즈와 제2 반사 미러 사이의 거리를 조절하거나, 또는 제1 반사 미러와 제2 스크린 사이의 거리 및 제2 반사 미러(46)와 제3 스크린 사이의 거리를 조절하여 이미지 크기를 축소하면, 3개의 스크린에 동일한 휘도의 이미지를 디스플레이 할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 프로젝션 시스템에 의하면, 한 개의 이미지 생성부만 사용하면서도 동일한 휘도의 이미지를 적어도 두 개 이상의 스크린에 동시에 디스플레이 할 수 있으므로, 비교적 넓은 장소에서 동일한 화면을 상영하기 위해 종래에서처럼 여러 대의 프로젝션 시스템을 설치해야 하는 문제점을 제거할 수 있다.

따라서, 시스템 구입으로 인한 비용 상승의 문제점과, 시스템 설치로 인한 공간 활용성의 문제점을 해결할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (18)

1. 이미지를 생성하여 이 이미지를 투사하는 이미지 생성부와;

   상기 이미지 생성부에서 투사된 이미지의 출사 경로를 스크린 측으로 변경하는 경로 변경 수단과;

   상기 경로 변경 수단에 의해 경로가 변경된 이미지를 디스플레이 하는 스크린;을 포함하며,

   상기 경로 변경 수단은, 일정량은 광은 반사하는 한편 나머지의 광은 투과시키는 광 분리 수단과, 상기 광 분리 수단에 의해 반사되거나 투과된 이미지를 스크린 측으로 반사시키는 적어도 하나 이상의 광 반사 수단을 포함하는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스크린에 디스플레이 되는 이미지의 크기를 조절하기 위한 광학 렌즈계를 더 구비하는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광 분리 수단은 광량의 50%는 반사하고 나머지의 광량은 반사하는 하프 미러(half mirror)로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 하프 미러가 1개인 것을 특징으로 하는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 스크린은 상기 하프 미러에서 반사된 이미지가 디스플레이 되는 제1 스크린 및 상기 하프 미러를 투과한 이미지가 디스플레이 되는 제2 스크린으로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 반사 수단은, 상기 하프 미러를 투과한 이미지를 반사하도록 하프 미러의 전방에 설치되는 제1 반사 미러와, 상기 제1 반사 미러에서 반사된 이미지를 제2 스크린 측으로 반사하는 제2 반사 미러로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
7. 제 6항에 있어서, 상기 하프 미러와 제1 반사 미러 사이에는 볼록 렌즈가 설치되는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
8. 제 5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스크린이 서로 마주보는 위치에 설치되는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
9. 제 3항에 있어서, 상기 하프 미러가 2개인 것을 특징으로 하는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스크린은 제1 하프 미러에서 반사된 이미지가 디스플레이 되는 제1 스크린과, 상기 제2 하프 미러에서 반사된 이미지가 디스플레이 되는 제2 스크린과, 상기 제2 하프 미러를 투과한 이미지가 디스플레이 되는 제3 스크린으로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
11. 제 10항에 있어서, 상기 반사 수단은, 상기 제2 하프 미러에서 반사된 이미지를 제2 스크린 측으로 반사하는 제1 반사 미러와, 상기 제2 하프 미러를 투과한 이미지를 제3 스크린 측으로 반사하는 제2 반사 미러로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
12. 제 11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 하프 미러 사이에는 볼록 렌즈가 설치되고, 제2 하프 미러와 제2 반사 미러 사이에는 오목 렌즈가 설치되는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
13. 제 12항에 있어서, 상기 제2 하프 미러와 제2 스크린 사이의 거리 및 제2 반사 미러와 제3 스크린 사이의 거리를 조절함으로써 제1 내지 제3 스크린에 동일한 휘도의 이미지를 디스플레이 하는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
14. 제 12항에 있어서, 상기 볼록 렌즈와 제2 하프 미러 사이의 거리 및 오목 렌즈와 제2 반사 미러 사이의 거리를 조절함으로써 제1 내지 제3 스크린에 동일한 휘도의 이미지를 디스플레이 하는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
15. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광 분리 수단은, 광량의 ⅓은 반사하고 나머지 ⅔의 광량은 투과하는 ⅓ 미러와, 상기 ⅓ 미러를 투과한 ⅔의 광량 중에서 50%의 광은 반사하는 한편 나머지 50%의 광은 투과하는 하프 미러(half mirror)로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
16. 제 15항에 있어서, 상기 스크린은 상기 ⅓ 미러에서 반사된 이미지가 디스플레이 되는 제1 스크린과, 상기 하프 미러에서 반사된 이미지가 디스플레이 되는 제2 스크린과, 상기 하프 미러를 투과한 이미지가 디스플레이 되는 제3 스크린으로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
17. 제 16항에 있어서, 상기 반사 수단은, 상기 하프 미러에서 반사된 이미지를 제2 스크린 측으로 반사하는 제1 반사 미러와, 상기 하프 미러를 투과한 이미지를 제3 스크린 측으로 반사하는 제2 반사 미러로 이루어지는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.
18. 제 11항에 있어서, 상기 ⅓ 미러와 하프 미러 사이에는 볼록 렌즈가 설치되고, 하프 미러와 제2 반사 미러 사이에는 오목 렌즈가 설치되는 다중 스크린을 갖는 프로젝션 시스템.