KR20010103020A - 칼라 투사 시스템 - Google Patents

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Abstract

칼라 투사 시스템은, 광원과, 복수의 상이한 착색 밴드를 갖는 회전식 드럼과, 회전하는 착색 밴드에 의해 반사되는 광 빔이 향할 수 있는 광 변조 패널을 포함한다. 칼라 투사 시스템은, 광원에서 나오는 광 빔을 제 1 복수의 병렬로 배치된 밴드 상으로 향하게 하는 수단과, 각 밴드 상의 광 빔을 보색 및 상이한 편광 방향을 갖는 광 빔으로 분리하고, 상기 광 빔을 반사시키는 수단과, 제 1 편광 방향을 갖는 광 빔을 광 변조 패널 상으로 향하게 하는 수단과, 상기 제 2 복수의 밴드는 드럼의 제 2 복수의 밴드 상에서 제 2 편광 방향을 갖는 광 빔을 반사시키는 수단을 또한 포함하고, 제 2 복수의 밴드가 제 1 복수의 밴드에 대해 적어도 하나의 밴드만큼 시프트된다.

Description

칼라 투사 시스템{COLOR PROJECTION SYSTEM}
사전 공개되지 않은 유럽 특허 출원(제 EP 99202414.1호)에 설명된 그러한 칼라 투사 시스템에서, 광원에서 나오는 광 빔은 드럼으로 향하고, 상이한 착색 밴드에 의해 보색(complementary colors)을 갖는 광 빔으로 분리되는 한편, 밴드의 칼라에 따라 착색된 광 빔은 광 변조 패널 상으로 향한다. 보색은 밴드에 의해 흡수된다. 이것은, 적색, 녹색 및 청색의 분리된 칼라를 사용할 때, 밴드 상에 투사된 광 빔의 한 칼라가 광 변조 패널 상으로 향하는 반면, 다른 2개의 칼라는 흡수된다는 것을 의미한다. 이것은 광의 2/3 손실을 초래한다.
본 발명은, 광원과, 복수의 상이한 착색 밴드(colored bands)를 구비하는 회전식 드럼(rotatable drum)과, 착색 밴드에 의해 반사된 광 빔이 스크롤링(scrolling)에 의해 향할 수 있는 광 변조 패널을 포함하는 칼라 투사 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 디바이스의 개략적인 분해도.
도 2는 도 1에 도시된 디바이스의 드럼의 단면도.
도 3의 a 내지 도 3의 c는 드럼의 제 1 실시예에서 드럼 및 광 변조 패널 상으로 향하는 칼라 밴드를 도시한 도면.
도 4의 a 내지 도 4의 c는 드럼의 제 2 실시예에서 드럼 및 광 변조 패널 상으로 향하는 칼라 밴드를 도시한 도면.
도 5의 a 내지 도 5의 d는 드럼의 제 3 실시예에서 드럼 및 광 변조 패널 상으로 향하는 칼라 밴드를 도시한 도면.
도면의 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다.
본 발명의 목적은, 광 손실이 적은 칼라 투사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 칼라 투사 시스템에서, 이 목적은, 칼라 투사 시스템이, 광원에서 나오는 광 빔을 제 1 복수의 병렬로 배치된(juxtaposed) 밴드 상으로 향하게 하는 수단과, 각 밴드 상의 광 빔을 보색 및 여러 편광 방향을 갖는 광 빔으로 분리시키고 반사시키는 수단과, 제 1 편광 방향을 갖는 광 빔을 광 변조 패널 상으로 향하게 하는 수단과, 제 2 편광 방향을 갖는 광 빔을 제 1 복수의 밴드에 대한 적어도 하나의 밴드만큼 시프트되는 드럼의 제 2의 복수의 밴드 상에서 반사시키는 수단을 추가로 포함하는 점에서 달성된다.
착색 밴드에 보완적인 칼라(들)를 흡수하는 것 대신에, 이러한 칼라는 반사되고, 순차적으로 드럼의 방향으로 다시 반사되는 한편, 칼라는 각기 다른 밴드에 도달한다. 이러한 밴드는 다시 반사된 칼라 중 하나와 동일한 칼라를 가지므로, 이 밴드는 관련된 칼라를 광 변조 패널 상으로 현재까지 향하게 한다. 이러한 방식으로, 광원에서 나오는 광 빔의 더 많은 부분은 광 변조 패널 상으로 향한다.
본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 이후에 설명되는 실시예로부터 명백하고, 이 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 칼라 투사 시스템(1)을 도시하는데, 상기 칼라 투사 시스템(1)은, 광원(2)과, 광원(2) 바로 앞의 제 1 및 제 2 적분기 판(integrator plates)(3, 4)과, 적분기 판(3, 4) 바로 앞의 렌즈(5)와, 렌즈(5) 바로 앞의 편광 빔 분할기(PBS: Polarized beam splitter)(6)와, PBS(6)의 한 면에 마주하여 위치한 렌즈(7)와, 샤프트(shaft)(8)에 관해 회전가능하고 PBS(6)으로부터 멀리 떨어져있는 렌즈(7) 쪽에 위치한 드럼(9)과, PBS(6)의 또 다른 면에 마주하여 위치한 렌즈(10)와, 렌즈(10) 바로 앞의 제 2 편광 빔 분할기(PBS)(11)와, PBS(11)의 한 면에 마주하여 위치한 광 변조 패널(12)과, PBS(11)의 또 다른 면에 마주하여 위치한 투사 렌즈(13)를 포함한다.
제 2 적분기 판(4)에는 복수의 병렬로 배치된 렌즈가 제공되고, 드럼(9) 방향으로 향하는 반사면이 삽입된다. 그러한 적분기 판은 본 출원인의 명의로 출원된 유럽 특허(EP-A-0 902 907호)에 알려져 있다.
도 2는 드럼(9)의 단면도이다. 드럼(9)은, 1/4λ 호일(foil)(15) 및 다이크로익(dichroic) 층(16)이 제공되는 반사 코팅부(14)를 갖는다. 다이크로익 층(16)은 상이한 칼라를 갖는 복수의 축성 확장 밴드로 분할된다. 다이크로익 층(16) 상으로 향하는 광 빔(17)은, 다이크로익 층(16) 및 1/4λ호일(15)에 의해 분리되고, 다이크로익 층(16)의 칼라에 대응하는 칼라를 갖고 제 1 편광 방향(S)을 갖는 광빔(18)과, 다이크로익 층(16)의 칼라를 보완하는 칼라를 갖고 제 2 편광 방향(P)을 갖는 광 빔(19)으로 반사된다.
디바이스(1)의 동작은 도 3 내지 도 5를 참조하여 이제 설명될 것이다.
도 3의 a는 칼라{청색(B), 적색(R) 및 녹색(G)}를 연속적으로 갖는 복수의 밴드가 제공되는 드럼의 일부를 도시한다.
광원(2)에서 나오는 편광되지 않는 광 빔(20)은, 적분기 판(3, 4)과, 렌즈(5)와, PBS(6)와, 렌즈(7)를 통해서 4개의 착색 밴드(22)가 위치한 드럼(9) 상의 영역(21)에 투사된다. 도 3의 a에 도시된 실시예에서, 영역(21)에 위치한 밴드(22)는 칼라{청색(B), 적색(R) 및 녹색(G)}를 연속적으로 갖는다. 밴드(22) 상으로 향하는 광 빔(17)은, 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이 각 밴드에 의해 광 빔(18, 19)으로 분리된다.
이것은, 청색 밴드(22)가 편광 방향(S)을 갖는 청색 광 빔(18)을 반사하고, 보색(적색 및 녹색)이 편광 방향(P)을 갖는 광 빔(19)으로 반사된다는 것을 의미한다. 광 빔(18, 19)은, 렌즈(7)를 통해 PBS(6) 상에 후속적으로 향하는데, 상기 PBS(6)에서 편광 방향(S)을 갖는 광 빔(18)은 렌즈(10)의 방향으로 구부러지고, 그 다음에, PBS(11)를 통해 광 변조 패널(12) 상으로 향한다. 광 변조 패널(12)은, 형성될 이미지에 대한 관련 칼라 밴드와 연관된 정보에 의해 동기적으로 밴드-제어된다(band-controlled). 광 빔(18)은 광 변조 패널(12)에 의해 반사되고, 상기 광 빔(18)의 편광 방향은 투사 렌즈(13)를 통해 광 빔(23)으로 유도되고, 스크린(미도시) 상에서 이미징된다.
드럼(9)에 의해 반사되고, 편광 방향(P)을 갖는 광 빔(19)은 PBS(6)에 의해 렌즈(5)를 통해 적분기 판(4)의 반사면 상에 투사된다. 광 빔(19)은, 반사면에 의해 드럼(9)의 방향으로 다시 반사되는데, 광 빔(19)은 드럼(9)의 영역(24) 상으로 향한다. 영역(21)에 대해, 영역(24)은 한 밴드만큼 시프트된다. 이것은, 청색 밴드(B)에 의해 반사된 광 빔(19)이, 화살표(P1)로 도시된 바와 같이 그 아래의 밴드(22) 상의 보색{적색(R) 및 녹색(G)}과 함께 이미징된다는 것을 의미한다(도 3의 a 및 도 3의 b를 참조). 도 3의 a에 도시된 실시예에서, 이 밴드는 칼라{적색(R)}를 갖는다. 따라서, 칼라{적색(R) 및 녹색(G)}를 갖는 광 빔(19)의 적색 부분은 전술한 방식으로 광 빔(18)으로서 반사될 것이고, 광 변조 패널(12)을 통해 투사 렌즈(13)에 의해 스크린 상에서 이미징된다. 광 빔(19)의 녹색 부분(G)은 제 2 적분기 판(4)쪽으로 다시 향하게 될 것이다. 그러나, 이러한 두 번째 반사 하에서, 이러한 녹색 광 빔은, 드럼(9)쪽으로 다시 반사되지 않도록 반사면에 인접하여 위치한 렌즈 부분에 도달한다.
도 3의 c는, 광 변조 패널(12) 상에서 최종적으로 이미징되는 밴드(25)를 도시하는데, 각 밴드는 드럼을 통해 광 변조 패널(12) 상에 직접 이미징되는 제 1 부분과, 제 2 적분기 판(4)을 통해 반사되고, 광 변조 패널(12)에 후속적으로 제공되는 제 2 부분으로 구성된다.
도 3의 a 내지 도 3의 c에서 명확히 볼 수 있는 바와 같이, 광 빔(17)은 4개의 밴드(22) 상으로 향하는 반면, 최종적으로 광 변조 패널(12) 상의 3개의 밴드(25)만이 조명된다. 영역(21)이 광 변조 패널(12)과 동일한 밴드의 수를 가진다면, 도시된 실시예에서의 광 변조 패널의 상부 밴드는 제 2 적분기 판(4)을 통해 반사되는 광 빔이 제공되지 않고, 광 변조 패널(12)은 균일하게 조명될 것이다.
유럽 특허 출원(제 EP 99202414.1호)의 개시부에 설명된 칼라 투사 시스템에서, 광 빔은, 예를 들어 영역(21)에서 칼라{적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)}를 갖는 3개의 밴드 상으로 향하고, 후속적으로 광 변조 패널(12) 상의 3개의 밴드(25)에 이미징된다. 각 밴드는 3개의 칼라 중 하나만을 반사하는 한편, 다른 2개의 칼라는 흡수된다. 이것은, 광 빔의 33%만이 광 변조 패널(12)에 도달한다는 것을 의미한다.
도 3의 a 내지 도 3의 c에 도시된 실시예에서, 4개의 밴드가 조명되는 한편, 4개의 밴드 중 3개는 광 변조 패널(12) 상에서 이미징되고, 3번씩 광 빔은 여전히 제 2 적분기 판(4)을 통해 광 변조 패널(12) 상으로 향한다. 이 실시예에서, 이에 따라 광 빔(17)의 50%는 광 변조 패널(12)에 도달한다.
양쪽 경우에 있어서, 상이한 광 성분에서의 가능한 손실은 고려되지 않았다.
영역(21)에서의 밴드가 중심선(8)에 대해 드럼(9)을 회전시킴으로써 시프트되어, 광 변조 패널(12) 상에서 이미징되는 밴드는 또한 시프트되거나 스크롤링되는 것이 명백할 것이다.
도 4의 a 내지 도 4의 c는 드럼(9)의 제 2 실시예를 도시하는데, 여기서 광 빔(20)은, 5개의 밴드(27)가 위치한 드럼(9)의 영역(26) 상에서 이미징된다. 이 실시예에서, 밴드는 칼라{청색(B), 적색(R), 백색(W) 및 녹색(G)}를 연속적으로 갖는다. 이러한 5개의 밴드 중 하부의 4개의 밴드는 광 변조 패널(12) 상에서 밴드(28)로서 이미징된다. 밴드(22)의 경우와 유사하게, 밴드(27) 상에 입사하는 광 빔(17)은 광 빔(18, 19)으로서 반사된다. 청색 밴드(B)에 의해 반사되고, 보색{적색(R) 및 녹색(G)}을 갖는 광 빔(19)은, 그 아래에 있는 적색 밴드(R)에 다시 제공되며, 그 후에 적색 부분은 광 변조 패널(12) 상으로 향한다. 백색 밴드는, 백색 밴드 아래에 위치한 녹색 밴드가 광 빔(19)에 의해 다시 한 번 조명되지 않도록 광 빔(18)만을 생성한다.
도 4의 c는 도 4의 a에 도시된 바와 같이 영역(26)의 광 빔(17)을 사용한 조명의 결과로서 광 변조 패널(12)의 조명을 도시한다. 광 변조 패널(12) 상에서 이미징되는 광 빔에서, 청색(B)은 과도하게 표현된다(over-represented). 따라서, 도 4의 a에 도시된 밴드의 분할은, 청색(B)이 다른 칼라보다 광 변조 패널의 최대 조명에서 더 강한 정도로 제공되어야 하거나, 청색(B)이 본래 광 빔(17)에서 더 낮은 정도로 표현되어 백색 광의 더 나은 근사치(approximation)가 이러한 방식으로 달성될 수 있는 경우에 적합하다.
하나의 렌즈와, 2개의 결합된 반사면이 적분기 판(4)에 제공되면, 두 번째로 반사된 광 빔(19)은 또한 드럼(9)에 다시 한번 제공될 수 있다. 그 다음에, 광 빔(17)이 향하는 영역(29)(도 5의 a 내지 도 5의 c를 참조)은, 광 변조 패널(12) 상에서 이미징되는 밴드의 수보다 2개의 밴드를 더 포함하는 것이 바람직하다. 그러한 실시예는 도 5의 a 내지 도 5의 d에 도시되는데, 여기서 드럼(9) 상의 5개의 밴드(30)를 포함하는 영역(29)이 조명되는 한편, 광 변조 패널(12) 상의 3개의 밴드(31)만이 조명된다. 이 실시예에서, 광 빔(17)의 60%가 광 변조 패널(12)에 도달한다.
드럼 상에서 조명되는 영역이, 예를 들어 광 빔(19)이 적분기 판(4)에 의해 단 한번 반사되는 경우에 7개의 밴드를 포함하는 동안에, 예를 들어, 광 변조 패널(12) 상에서 6개의 밴드를 동시에 이미징하는 것이 대안적으로 가능하다. 그러한 경우에, 광 빔(17)의 12/21번째 부분은 광 변조 패널(12) 상으로 향한다. 대안적으로, 광 빔(17)의 더욱 큰 부분이 광 변조 패널(12)에 최종적으로 도달하도록 밴드의 수를 더 증가시키는 것이 가능하다. 그러나, 광 변조 패널(12)의 제어는 동시에 더욱 복잡해지게 되는데, 그 이유는, 더 많은 밴드가 광 변조 패널(12) 상에서 스크롤링되기 때문이다.
대안적으로, 광원(2)에서 나오는 모든 광이 PBS(6)에 의해 드럼(9) 상으로 향하도록, 편광 변환 수단을 통해 광원(2)으로부터 광을 전달하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 광원과, 복수의 상이한 착색 밴드를 구비하는 회전식 드럼과, 착색 밴드에 의해 반사된 광 빔이 스크롤링에 의해 향할 수 있는 광 변조 패널을 포함하는 칼라 투사 시스템에 이용된다.

Claims (8)

  1. 광원과, 복수의 상이한 착색 밴드(colored bands)를 갖는 회전식 드럼과, 상기 착색 밴드에 의해 반사된 광 빔이 스크롤링(scrolling)에 의해 향할 수 있는 광 변조 패널을 포함하는 칼라 투사 시스템으로서,
    상기 칼라 투사 시스템은, 상기 광원에서 나오는 광 빔을 제 1 복수의 병렬로 배치된(juxtaposed) 밴드 상으로 향하게 하는 수단과, 각 밴드 상의 광 빔을 보색(complementary colors) 및 여러 편광 방향을 갖는 광 빔으로 분리시키고 반사시키는 수단과, 제 1 편광 방향을 갖는 광 빔을 상기 광 변조 패널 상으로 향하게 하는 수단과, 제 2 편광 방향을 갖는 광 빔을 상기 드럼의 제 2 복수의 밴드 상에서 반사시키는 수단으로서, 상기 제 2 복수의 밴드가 상기 제 1 복수의 밴드에 관해 적어도 하나의 밴드만큼 시프트(shifted)되는 상기 반사 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 복수의 밴드는 상기 광 변조 패널 상에서 이미징되는(imaged) 상기 복수의 밴드보다 적어도 하나의 밴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 칼라 투사 시스템은, 상기 드럼의 제 3 복수의 밴드 상에서 두 번째로 제 2 편광 방향을 갖는 광 빔을 반사시키기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 제 3 복수의 밴드는, 상기 제 1 복수의 밴드에 관해 적어도 2개의 밴드만큼 시프트되고, 상기 제 2 복수의 밴드에 관해 적어도 하나의 밴드만큼 시프트되는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드럼 상의 각 밴드는 다이크로익(dichroic) 층과, 그 아래에 있는(subjacent) 1/4λ 층과, 백색 광을 반사시키는 그 아래에 있는 층이 제공되는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밴드는 칼라(적색, 녹색 및 청색)를 상기 광 변조 패널쪽으로 연속적으로 반사시키는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 백색 밴드는 2개의 착색 밴드 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 적분기 판(integrator plate)은 상기 광원과 상기 드럼 사이에 위치하고, 상기 적분기 판은, 복수의 렌즈와, 렌즈에 인접하여 위치하고 상기 드럼쪽으로 향하는 반사면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 편광 변환 수단은 상기 광원에 가깝게 제공되는 것을 특징으로 하는, 칼라 투사 시스템.
KR1020017010657A 1999-12-24 2000-12-13 칼라 투사 시스템 KR20010103020A (ko)

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