KR200171877Y1

KR200171877Y1 - 3d projector

Info

Publication number: KR200171877Y1
Application number: KR2019990021634U
Authority: KR
Inventors: 최해용
Original assignee: 최해용
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 고안은 입체투영기의 구조에 있어서The present invention is in the structure of a stereo

각기 좌,우측광학계를 이중으로 구성하되 좌,우집광렌즈를 기준으로 각 좌,우집광렌즈의 제1촛점위에 좌,우측광원을, 제2촛점위치에 좌,우측투사렌즈를 구성하여 광원의 빛은 전량 좌,우측투사렌즈로 입사 스크린에 투사하게끔 구성한 후 각 좌,우집광렌즈와 각 좌,우투사렌즈 사이에 각기 좌,우영상과 좌우편광판을 구성하므로서 대형스크린에 입체영상을 종래보다 2배이상 현저히 밝은 영상으로 투사할 수 있게끔 고안한 것이다.Each of the left and right optical systems is configured in duplicate, but the left and right light sources are positioned on the first and second focal points of the left and right condenser lenses, and the left and right projection lenses are arranged on the second focal point. All the left and right projection lenses are configured to project onto the incident screen, and then the left, right and left and right polarizing plates are composed between the left and right condenser lenses and the left and right projection lenses, respectively. It is designed to project more than twice as bright images.

Description

Stereo Projector {3D PROJECTOR}

본 고안은 입체영상 투사장치에 있어서 특히 대형스크린에 대형입체영상을 투사하되 밝기를 현저히 증가시켜 선명한 영상은 물론 입체감도를 현저히 증가 시현할 수 있는 입체투영기 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic projection apparatus that can project a large stereoscopic image on a large screen, in particular, to increase the brightness significantly and to increase the sharpness as well as the stereoscopic sensitivity.

입체 영상은 광량의 광도(밝기)가 저하될 시 입체감도가 떨어져 입체영상이 나타나지 않는 등 스크린 영상밝기는 입체영상의 매우 중요한 요건이며 특히 입체영상 투사방법에 있어서는 입체영상투사시 편광필름의 투과율에 의해 밝기 광도가 25%이하로 급감하고 대형투사시는 휘도가 더욱 저하되므로 입체영상투사방법에있어서는 화면밝기 제고(堤高)가 방법이 매우 중요한 기술중에 하나가 된다.Stereoscopic images have low stereoscopic sensitivity when light intensity (brightness) is reduced, and stereoscopic images do not appear. Screen image brightness is a very important requirement for stereoscopic images. Therefore, the brightness of brightness is drastically reduced to 25% or less, and the brightness is further lowered in large projections. Therefore, the screen brightness is one of the most important technologies in the three-dimensional projection method.

도1과 같이 일반 공지된 투사영상시스템은 광원(1A)의 광량을 집광렌즈(4A)에 의해 영상에 조사(照射)하고 조사된 영상의 광량(A)은 극히 그 일부의 광량(B)만이 투사렌즈(10A)의 구경내에 입사후 투사되므로 화면이 어두웠다.As shown in Fig. 1, the commonly known projection image system irradiates an image of the light amount of the light source 1A onto the image by the condensing lens 4A, and only a part of the light amount B of the irradiated image is emitted. The screen is dark because it is projected after entering the aperture of the projection lens 10A.

또한 대형화면용 투사렌즈일수록 그 배율이 높고 배율이 높을수록 투사렌즈의 구경이 작아지므로 투사광량이 매우 적었다.In addition, the larger the magnification of the projection lens is, the higher the magnification of the projection lens is.

본 고안은 집광렌즈에 의해 광원의 광량을 집광하여 투사영상의 이면을 조사(照射)하고 조사된 광량은 전량(全量) 투사렌즈로 입사하여 스크린에 투사하게 하므로서 대형화면 투사에 적합함은 물론 종래보다 배이상의 밝기를 시현하는 투사장치에 관한 것이다.The present invention condenses the amount of light from a light source by a condenser lens and irradiates the back side of the projected image, and the irradiated light is incident on the full amount projection lens to be projected onto a screen. The present invention relates to a projection device that exhibits more than twice the brightness.

..

도 1은 본 고안의 광원의 광로에 대한 설명도1 is an explanatory diagram of an optical path of a light source of the present invention

도 2는 렌즈의 촛점거리 설명도2 is a diagram illustrating a focal length of a lens;

도 3는 본 고안의 기본구성에 관한 설명도3 is an explanatory diagram of the basic configuration of the present invention

도 4은 본 고안이 실시된 일예의 외형 설명도Figure 4 is an external view of an example of the present invention is implemented

도 5는 본 고안의 좌,우영상 설명도5 is an explanatory diagram of left and right images of the present invention

도 6는 스크린의 좌,우복상(復像) 설명도6 is an explanatory diagram of left and right images of the screen;

도 7은 본 고안 실시 응용 사용의 예 설명도7 is an explanatory diagram of an example use of the present invention implementation application

도 8은 본 고안의 광원의 실시의 예 설명도8 is an explanatory diagram of an embodiment of a light source of the present invention;

도 9는 집광렌즈 구성 실시의 예 설명도9 is an explanatory diagram showing an example of the condensing lens configuration

도10은 투사렌즈 구성 실시의 예 설명도10 is an explanatory diagram of an example of a configuration of a projection lens;

도면의 부호에 대한 명칭의 간략한 설명Brief description of the designations for the symbols in the drawings

1. 광원장치 2. 좌측광원 3. 우측광원 4. 좌측집광렌즈1. Light source device 2. Left light source 3. Right light source 4. Left condenser lens

5. 우측집광렌즈 6. 좌측영상 7. 우측영상 8. 좌측편광판5. Right condenser lens 6. Left image 7. Right image 8. Left polarizer

9. 우측편광판 10. 좌측투사렌즈 11. 우측투사렌즈 17. 스크린9. Right polarizing plate 10. Left projection lens 11. Right projection lens 17. Screen

이러한 본 고안은 투사광학계를 좌측광학계와 우측광학계로 이단 구성하되 도3 및 도4와 같이 광원장치(1) 내부에 좌측광원(2)과 우측광원(3)을 설치하고 그 전단에 후레스넬렌즈나 또는 그라스렌즈등의 좌측집광렌즈(4)와 우측집광렌즈(5)를 구성한 다음 그 전단에 좌,우측영상(6,7)을 안치한다.The present invention consists of two stages of the projection optical system, the left optical system and the right optical system, but the left light source 2 and the right light source 3 are installed inside the light source device 1 as shown in Figs. The left condenser lens 4 and the right condenser lens 5, such as a lens or a glass lens, are constituted, and then the left and right images 6 and 7 are placed in front of the lens.

상기 좌,우측영상(6,7)구조 전면에는 좌,우측편광판(9,10)을 구성하고 그 전면에 각기 좌,우측투사렌즈(10,11)을 구성한다.The left and right polarizing plates 9 and 10 are formed in front of the left and right images 6 and 7 and the left and right projection lenses 10 and 11 are respectively formed in front of the left and right images 6 and 7.

즉, 좌측광학계의 경우 좌측광원(2)과 좌측집광렌즈(4) 및 좌측영상(6)과 좌측편광판(9)과 좌측투사렌즈(10)를 동일 광축(光軸)선상에 설치한다.That is, in the left optical system, the left light source 2, the left condenser lens 4, the left image 6, the left polarizing plate 9, and the left projection lens 10 are provided on the same optical axis line.

우측광학계도 상기 좌측광학계와 같은 논리로 구성한다.The right optical system also has the same logic as the left optical system.

좌,우측집광렌즈(4,5)와 좌,우측광원(2,3) 사이에 열선은 차단하고 가시광선은 투과하는 열선 흡수 휠터(Heat Absorbing Filter)를 구성, 좌,우측광원(2,3)의 열을 감소시킬수 있다.A heat absorbing filter is formed between the left and right condenser lenses 4 and 5 and the left and right light sources 2 and 3 to block the hot wire and transmit visible light. The left and right light sources 2 and 3 To reduce heat.

이와 같은 좌,우측투사렌즈(10,11) 전단으로는 각기 좌,우측외방반사경(12,13)을 대칭 내방향으로 구성하고 그 전단 가운데에 좌,우측내방반사경(14,15)을 외방향으로 사각(斜角) 구성한다.In front of the left and right projection lenses 10 and 11, the left and right outer reflectors 12 and 13 are symmetrically formed in the inner direction, and the left and right inner reflectors 14 and 15 are placed in the center of the front end. It consists of squares.

좌,우측내방반사경(14,15) 가운데는 좌,우측내방반사경(14,15)의 반사각도를 조정할 수 있는 각도조정장치(16)를 구성한다.The left and right inner reflectors 14 and 15 form an angle adjusting device 16 capable of adjusting the reflection angles of the left and right inner reflectors 14 and 15.

도5와 같이 좌,우측영상(6,7)은 각기 하나의 슬라이드 또는 투명그림에 좌우로 좌우측영상(6,7)을 구성하거나 별개로 구성할 수 있다.As shown in FIG. 5, the left and right images 6 and 7 may respectively constitute left and right images 6 and 7 in one slide or a transparent picture, or may be configured separately.

좌,우측집광렌즈(4,5)는 후레스넬렌즈 또는 플라스틱, 유리등으로 구성된 일반 집광렌즈등으로 구성할 수 있다.The left and right condenser lenses 4 and 5 may be formed of a Fresnel lens or a general condenser lens made of plastic, glass, or the like.

좌,우측영상(6,7)의 구성도 사진, 슬라이드나 또는 액정영상판등 컴퓨터및 비디오의 영상 빛이 투과될 수 있는 공지된 투명영상장치로 구성 할수 있다.Configuration of the left and right images 6 and 7 may be made of a known transparent imaging device through which light of a computer and a video such as a picture, a slide, or a liquid crystal display is transmitted.

광원의 효율을 증가시키기 위해서 좌,우측집광렌즈(4,5)와 좌,우측광원(2,3) 및 좌,우측투사렌즈(10,11)의 광학적 위치는 도2와 같이 결정한다.In order to increase the efficiency of the light source, the optical positions of the left and right condenser lenses 4 and 5, the left and right light sources 2 and 3, and the left and right projection lenses 10 and 11 are determined as shown in FIG. 2.

즉 모든 광학 렌즈는 도2의 '가' 와 같이 렌즈(100)의 합성 촛점거리(FF)가 있고 도2의 '나' 와 같이 렌즈(100)를 기준으로 전단으로의 촛점거리인 제1촛점거리(F1)와 도2의 '다' 와 같이 후단으로의 촛점거리인 제2촛점거리(F2)가 있는것은 공지 되어있다That is, all optical lenses have a composite focal length FF of the lens 100 as shown in FIG. 2 and a first focal length as a focal length to the front end with respect to the lens 100 as shown in FIG. 2. It is known that there is a second focal length F2, which is the focal length to the rear end, such as the distance F1 and 'da' in FIG.

도2의 ' 가 '와 같이 좌우측집광렌즈(4,5)와 같은 렌즈(100)의 합성 촛점거리(FF)와 렌즈(100)를 기준하여 제1촛점거리인 F1과 제2촛점거리인 F2의 공지된 공식은 다음과 같다As shown in FIG. 2, the first focal length F1 and the second focal length F2 based on the combined focal length FF of the lens 100 such as the left and right condensing lenses 4 and 5 and the lens 100 as shown in FIG. 2. The known formula for

1/FF = 1/F1 + 1/F2 이므로 1/FF - 1/F1 = 1/F2 이 된다.Since 1 / FF = 1 / F1 + 1 / F2, 1 / FF-1 / F1 = 1 / F2.

이와 같이 좌,우측집광렌즈(4,5)를 기준하여 제1촛점거리(F1) 위치에 좌,우측광원(2,3)을 제2촛점거리(F2) 위치에 좌,우측투사렌즈(10,11)를 위치한다. 물론 도3과 같이 좌,우측영상(6,7) 좌,우측편광판(8,9)은 좌,우측집광렌즈(4,5)와 좌,우측투사렌즈(10,11) 사이에 위치 구성한다.As described above, the left and right light sources 2 and 3 are positioned at the first focal length F1 at the position of the first focal length F1 and the left and right projection lenses 10 are positioned at the second focal length F2. , 11). 3, the left and right images 6 and 7 and the left and right polarizing plates 8 and 9 are positioned between the left and right condenser lenses 4 and 5 and the left and right projection lenses 10 and 11. .

이와 같은 구성은 도1의 '나' 및 도3과 같이 같이 좌,우측집광렌즈(4,5)의 제1촛점거리에 있은 광원은 전량 좌,우측집광렌즈(4,5)에 집광된 후 동렌즈의 제2촛점거리에 있는 좌,우측투사렌즈(10,11)구경내로 전량 입사 하게 되므로 도1의 '가' 경우에 비해 배이상의 광량을 스크린(17)에 투사할 수 있다.As shown in FIG. 1, the light source at the first focal length of the left and right condensing lenses 4 and 5 is focused on the left and right condensing lenses 4 and 5, as shown in FIG. Since all the light is incident into the aperture of the left and right projection lenses 10 and 11 at the second focal length of the same lens, more than twice as much light can be projected onto the screen 17 as compared to the case of FIG.

이와 같은 본고안의 구조는 도3과 같이 예컨데 좌측광학계의 구조를 먼저 설명하면 좌측집광렌즈(4)의 제1촛점거리( )에 위치한 좌측광원(2)의 광량은 좌측렌즈(4)에 의해 집광(集光)하여 좌측영상(6)을 조사(照射)하고 좌측편광판(9)에 의해 편향(扁向)한 후 좌측투사렌즈(10)에 의해 스크린(17)에 좌측 영상을 투사하게 된다.As described above, the structure of the left optical system is described first as shown in FIG. 3, and the light quantity of the left light source 2 located at the first focal length () of the left condenser lens 4 is condensed by the left lens 4. The left image 6 is irradiated and deflected by the left polarizing plate 9, and then the left image is projected on the screen 17 by the left projection lens 10.

이때의 좌측광학계의 집광효율은 도2의 '나' 및 도3과 같이 좌측광원(2)은 좌측집광렌즈(4)에 의해 전량 집광한후, 좌측영상(6) 이면에 조사(照射) 투과하고 이와 같은 투과된 빛은 전량 좌측집광렌즈(4)의 제2촛점거리(F2)에 위치한 좌측투사렌즈(10) 구경내로 전량 입사하게 되므로서 도1의 '가' 와 같이 총광량(A)중 일부의 광량(B)만이 투과하는 종래 투영방식에 비해 2배 이상의 밝은 화면 시현이 가능하게 되는 것이다.At this time, the light converging efficiency of the left optical system is condensed by the left condenser lens 4 to the left light source 2 as shown in FIG. Such transmitted light is totally incident to the left projection lens 10 aperture located at the second focal length F2 of the total left condenser lens 4, and thus the total light amount A as shown in FIG. It is possible to display a bright screen more than twice as compared to the conventional projection method in which only part of the light amount B is transmitted.

또한 우측광원(3), 우측집광렌즈(5), 우측영상(7), 우측편광판(9), 우측투사렌즈(11)가 이루는 우측광학계의 구성 작용효과도 상기 좌측광학계의 논리와 같은 논리로 작용하게 된다.In addition, the constitutive effects of the right optical system formed by the right light source 3, the right condenser lens 5, the right image 7, the right polarizing plate 9, and the right projection lens 11 are similar to the logic of the left optical system. It will work.

다만 좌측편광판(8)과 우측편광판(9)의 구성은 각기 좌,우측편광판(8)과 우측편광판(9)의 편향각도가 상호 대칭으로 구성하므로서 도6와 같이 스크린(17)에 확대 투사된 좌,우측영상(A,B)은 상호 다른 편향 영상으로 조사하게 된다.However, the configuration of the left polarizing plate 8 and the right polarizing plate 9 is enlarged and projected on the screen 17 as shown in FIG. 6 while the deflection angles of the left and right polarizing plates 8 and the right polarizing plate 9 are symmetrical to each other. The left and right images A and B are irradiated with different deflection images.

도7과 같이 본 고안은 상하수직으로 상기 고안의 구조를 구성 사용할 수 있으며 도8과 같이 좌,우측광원(2,3)을 하나의 광원으로하여 좌,우 분리 사용할 수 있다.As shown in FIG. 7, the present invention can be used to construct the structure of the above-mentioned vertically and vertically, and the left and right light sources 2 and 3 as one light source can be used to separate left and right as shown in FIG.

또한 도9와 같이 좌,우측집광렌즈(4,5)의 광축(光軸)을 중심부위로 이동 구성하여 도9의 '가' 도와 같이 종래 광축의 간격이 M에 비해 광축의 간격을 N으로 줄이므로서 도10과 같이 좌,우측투사렌즈(9,10)의 간격을 줄여 스크린(17)에 투사하므로서 좌,우측 내,외방반사경(12,13,14,15)의 구조를 삭제 구성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9, the optical axes of the left and right condensing lenses 4 and 5 are moved to the center, and as shown in FIG. 9, the distance between the conventional optical axes is reduced to N as compared to M. 10, the left and right inner and outer reflectors 12, 13, 14 and 15 can be deleted by projecting onto the screen 17 by reducing the distance between the left and right projection lenses 9 and 10 as shown in FIG. have.

그러나 이 경우는 투사거리를 고정했을 때 또는 투사거리가 원거리일 때 유용하다.However, this is useful when the throwing distance is fixed or when the throwing distance is far.

이와 같은 본 고안은 스크린(17)에 도6과 같이 좌,우로 편향(또는 상호대칭편향)되어 좌,우 복상은 각기 시청자의 편광안경에 의해 좌측영상(6)은 편광안경(18)의 좌측눈에 우측영상(7)은 편광안경(18)의 우측눈에 각기 입사하게 되므로서 시청자는 입체영상이 관측하게 되는 것이다.As such, the present invention is left-right deflected (or mutually symmetrical deflection) on the screen 17 as shown in FIG. 6, and the left and right images are left by the viewer's polarized glasses. Since the right image 7 is incident on the right eye of the polarizing glasses 18, the viewer observes the stereoscopic image.

특히 이러한 본 고안은 100' 이상의 초대형 입체영상시현에 매우 효과적이며 좌,우측집광렌즈(4,5) 전후 제1, 제2촛점위치에 위치한 좌,우측광원(2,3)과 좌,우측투사렌즈(10,11)의 구성은 밝기를 2배 이상 제고(提高)하므로서 입체감도를 2배 이상 높일수 있는 것이다.In particular, the present invention is very effective for displaying 100 'or more ultra-large stereoscopic images, and the left and right light sources 2 and 3 and the left and right projections positioned at the first and second focal positions before and after the left and right condenser lenses 4 and 5. The configuration of the lenses 10 and 11 can increase the stereoscopic sensitivity by two times or more by increasing the brightness by two times or more.

따라서 이러한 본 고안은 신형차량, 건축조감도, 관광지 등 실물제시가 어려운 여러가지 홍보 대상물을 대형스크린에 입체영상으로 제시할 수 있는 매우 실용적인 고안이다.Therefore, the present invention is a very practical design that can present various promotional objects that are difficult to present in real life, such as new vehicles, architectural bird's-eye view, and tourist attractions, on a large screen.

Claims

The stereoscopic image is composed of optical systems with two left and right stages in the projection projector.

The left optical system configures the left light source 2 at the first focal length F1 position and the left projection lens 10 at the second focal length F2 position with respect to the left condenser lens 4, respectively.

A left image 6 and a left polarizing plate 8 are configured between the left condenser lens 4 and the left projection lens 10.

The right optical system configures the right light source 2 at the first focal length F1 and the right projection lens 11 at the second focal length F2 with respect to the right condenser lens 5.

By constructing the right image 7 and the right polarizing plate 9 between the right condenser lens 5 and the right projection lens 11,

The amount of light of the left and right light sources 2 and 3 is collected by the left and right condenser lenses 4 and 5, and then the left and right polarizers 8 and 9 are irradiated through the left and right images. Stereo-projector characterized in that it is configured to enlarge the projection on the screen (17) after the total amount of incident into the aperture of the left and right projection lenses (10,11) in a polarized state by

The stereoscopic projector according to claim 1, wherein the left and right images (6, 7) are composed of transparent image materials that can transmit light such as liquid crystal (LCD).

The left and right outward reflecting mirrors 12 and 13 and the left and right inner reflecting mirrors 14 and 15 are symmetrically squared in front of the left and right projection lenses 10 and 11, respectively. ) Stereoscopic projection machine