KR200256910Y1 - 액정프로젝터의화이트밸런스장치 - Google Patents

Abstract

액정 프로젝터의 화이트 밸런스장치에 관한 것으로, 액정 프로젝터에 있어서, 일정한 빛을 방사하는 광원; 상기 방사된 빛을 양분화하는 광량분리수단; 상기 양분된 빛의 광로상에 위치하여 분리된 빛의 색신호를 반사하여 외부에서 제공되는 임의의 화상을 형성하는 제 1 화상형성수단; 상기 양분된 빛의 다른 광로상에 위치하여 분리된 빛의 색신호중 임의의 색신호만을 반사하여 외부에서 제공되는 임의의 화상을 형성하는 제 2 화상형성수단; 상기 제1, 2 화상형성수단에서 출력되는 색신호가 포함된 화상신호를 상호 합성하여 합성된 화상의 휘도비가 동일하도록 하게 하는 합성수단; 상기 휘도비가 동일한 화상을 확대 투사하는 투사수단으로 구성하여 최종적으로 투사되는 화상의 휘도비를 동일하게 함으로서 화면의 밝기의 저하를 제거하도록 한 것이다.

Description

액정 프로젝터의 화이트 밸런스장치

본 고안은 액정 프로젝터에 관한 것으로서, 특히 액정프로젝터의 화이트 밸런스장치에 관한 것이다.

일반적으로 단판식 액정프로젝터는 통상 하나의 LCD를 사용하여 풀(Full)화상을 구현하고 있다.

이하, 종래 기술에 따른 단판식 액정 프로젝터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 단판식 액정프로젝터의 광학계구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 액정프로젝터에서 스트라이프 방식의 픽셀의 구성 및 휘도구성비를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여 이에 대한 기본적 구성을 살펴보면, 본체(미도시)내에 빛을 방사하도록 하는 광원(1); 상기 광원(1) 후방에는 광원(1)에서 방사되는 빛을 전방으로 반사시켜 주도록 하는 반사경(6); 상기 반사경(6)에서 반사된 빛 중 자외선과 적외선은 차단시키고 가시광선만을 통과시키도록 한 제 1 필터(2); 상기 제 1 필터(2)의 전방에는 상기 제 1 필터(2)를 통과한 가시광선과 외부에서 인가된 전기적 화상신호를 동시에 받아 영상이 디스플레이되도록 한 LCD(3c) 및 한쌍의 편광판(3a, 3d)으로 구성된 화상표시부(3); 상기 화상표시부(3) 전방에는 디스플레이된 영상을 확대하여 스크린(5)에 투사하는 투사렌즈(4)로 구성된다.

여기서, 상기 화상표시부(3)를 구성하는 LCD(3c)에는 디스플레이되는 화상이 칼라의 색상을 갖도록 칼라필터(3b)가 부착되어 있다.

따라서, 액정프로젝터를 비디오기기나 컴퓨터 등과 연결한 상태에서 상기 액정프로젝터의 플레이모드를 선택하면 본체내에서 광원(1) 즉, 램프가 점등되어 빛을 방사하고 이 방사된 빛은 상기 광원(1)의 후방에 설치된 반사경(6)에 반사되어 전방으로 비추어진다.

이와 같이 하여 전방으로 비추어진 빛은 광원(1)의 전방에 설치된 필터(2)를 통과하면서 가시광선 이외의 빛 즉, 자외선 및 적외선은 차단되고 순수한 가시광선만 화상표시부(3)로 투사되게 된다.

이때, 상기 가시광선이 상기 화상표시부(3)를 구성하는 LCD(3c)에 부착된 칼라필터(3b)를 통과하면서 가시광선인 백색광이 적색, 녹색, 파란색(R, G, B) 3색으로 분리되고 이 분리된 R, G, B는 도 2에 도시된 바와 같은 상기 LCD(3b)의 3개의 픽셀(Pixel)에 들어가게 된다.

따라서, 상기 3개와 픽셀이 하나의 화소 역할을 함에 따라 상기 LCD(3b)로 인가된 외부의 전기적 화상신호가 광학적신호로 변환되어 칼라영상이 LCD(3b)에 디스플레이된다.

한편, 상기 LCD(3b)에 디스플레이된 칼라영상은 화상표시부(3)를 계속적으로 통과하는 가시광선에 실려 투사렌즈(4)를 통에 확대 투영된다.

이 투영된 영상은 스크린(5)에 결상되어 디스플레이되는 것이다.

종래 기술에 따른 단판식 액정 프로젝터는 램프의 고유분광특성에 의해 R, G, B 휘도비가 도 2에 도시된 바와 같이 각각 1 : 2 : 1의 관계가 성립하고, 합성시 휘도비가 2B, 2R = G가 된다.

따라서, LCD의 화이트 밸런스가 녹색(G)쪽에 치우치게 되어 액정프로젝터의정확한 화이트 밸런스가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 G의 휘도비를 회로적으로 저하시켜 해결하고 있으나 이 또한 프로젝터의 가장 큰 단점중의 하나인 화면의 밝기를 저하시키는 문제점을 발생하게 된다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술에 따른 액정프로젝터의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 단판식 액정프로젝터에서 화면의 밝기의 저하없이 화이트 밸런스를 조정할 수 있는 액정프로젝터의 화이트 밸런스 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 단판식 액정프로젝터의 광학계구조를 나타낸 도면

도 2는 종래 기술에 따른 액정프로젝터에서 스트라이프 방식의 픽셀의 구성 및 휘도구성비를 나타낸 도면

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스장치의 광학계구조를 나타낸 도면

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스장치의 광학계구조를 나타낸 도면

도 5a 와 도 5b는 도 4에서 제 1, 2 LCD의 픽셀배치도를 나타낸 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 광원 11, 21 : 광분리부

12, 13, 16, 17, 22, 22 : 반사미러 14, 15, 23, 25 : LCD

18, 26 : 색합성부 19, 27 : 투사렌즈

본 고안에 따른 액정프로젝터의 화이트 밸런스 장치의 특징은 액정 프로젝터에 있어서, 일정한 빛을 방사하는 광원; 상기 방사된 빛을 양분화하는 광량분리수단; 상기 양분된 빛의 광로상에 위치하여 분리된 빛의 색신호를 반사하여 외부에서 제공되는 임의의 화상을 형성하는 제 1 화상형성수단; 상기 양분된 빛의 다른 광로상에 위치하여 분리된 빛의 색신호중 임의의 색신호만을 반사하여 외부에서 제공되는 임의의 화상을 형성하는 제 2 화상형성수단; 상기 제 1, 2 화상형성수단에서 출력되는 색신호가 포함된 화상신호를 상호 합성하여 합성된 화상의 휘도비가 동일하도록 하게 하는 합성수단; 상기 휘도비가 동일한 화상을 확대투사하는 투사수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치를 간단히 설명하면 화상을 이루는 광로상에 R, B의 휘도를 증가시키는 수단을 설치하여 최종화상의 휘도비를 일정하게 즉, R : G : B = 1 : 1 : 1로 하는 것이다.

이하, 본 고안에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치를 각 실시예별로 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다

(제 1 실시예)

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스장치의 광학계구조를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 본체(미도시)내에 빛을 방사하도록 하는 광원(10); 상기 광원(10) 후방에 광원(1)에서 방사되는 빛을 전방으로 반사시켜 주도록 하는 반사경(10a); 상기 반사경(10a)에서 방사된 광을 R, G, B색신호로 분리하고 이 분리된 색신호를 양분하는 광 분리부(11); 상기 광분리부(11)에서 분리된 색신호중 R, G, B색신호 모두를 반사하는 제 1 미러(13); 상기 광 분리부(11)에서 분리된 색신호중 R, B색신호만을 반사하는 제 2 미러(12); 상기 제 1 미러(13)에서 반사된 R, G, B색신호와 외부에서 인가된 전기적화상신호를 동시에 받아 영상이 디스플레이되도록 한 제 1 화상표시부(14), 상기 제 2 미러(12)에서 반사된 R, B색신호와 외부에서 인가된 전기적화상신호를 동시에 받아 영상이 디스플레이되도록 한 제 2 화상표시부(15); 상기 제 1, 2 화상표시부(14, 15)를 통과한 색신호가 포함된 영상신호를 반사하는 제 3, 4 미러(16, 17); 상기 제 3, 4 미러(16, 17)에서 반사된 각 색신호의 휘도비가 각각 다른 영상신호를 합성하는 합성부(18); 상기 색신호가 합성된 영상을 확대하여 스크린(미도시)에 투사하는 투사렌즈(19)로 구성된다.

여기서, 상기 제 1, 2 화상표시부(14, 15)에는 각각 한쌍의 편광판(미도시)과 디스플레이되는 화상이 칼라를 갖도록 칼라필터(미도시)가 부착되어 있다.

상기 구성에 대한 동작을 살펴보기로 한다.

우선, 상기 광원(10)에서 빛이 방사되면, 반사경(10a)을 통해 반사되어 상기 광분리부(11)로 투영된다.

상기 투영된 빛은 광분리부(11)에서 R, G, B색신호로 분리되고 분리된 색신호를 양분하여 제 1 , 2 미러(12, 13)로 입사된다.

상기 제 1 미러(13)로 입사된 R, G, B신호는 모두 반사되어 제 1 화상표시부(14)로 입사하여 외부에서 인가된 전기적 화상신호와 합성되어 화상을 형성하게 된다.

이때, 상기 제 1 화상표시부(14)에서 형성된 R, G, B 의 휘도비는 R : G : B = 1 : 2 : 1이 된다.

한편, 상기 제 2 미러(12)는 광분리부(11)에서 양분된 R, G, B색신호중 R, B의 색신호만을 반사시켜 제 2 화상표시부(15)로 입사되어 외부에서 인가된 전기적 화상신호와 합성되어 임의의 화상을 형성한다.

이때, 상기 제 2 화상표시부(15)에서 형성된 R, G, B색신호에 대한 휘도비는 R : G : B = 1 : 0 : 1이 된다.

이렇게 제 1, 2 화상표시부(14, 15)에 디스플레이된 화상은 제 3, 4미러(16, 17)에서 반사되어 색합성부(18)로 입사되게 된다.

상기 색합성부(18)에서는 상기 제 2 화상표시부(14, 15)에서 형성된 화상을최종적으로 합성하게 되는데 이때의 휘도비는 1 : 1 : 1 이 된다.

즉, 상기 제 1 화상표시부(14)에서의 R, G, B의 휘도비 R : G : B = 1 : 2 : 1, 그리고 제 2 화상표시부(15)에서의 R, G, B의 휘도비 R : G : B = 1 : 0 : 1를 합성하여 보면 색합성부(18)에서의 휘도비는 R : G : B = 2 : 2 : 2가 되어 각 색신호의 휘도비가 동일하게 된다.

이렇게 동일한 휘도비를 갖는 화상은 투사렌즈(19)를 통해 스크린에 확대투사되어 디스플레이된다.

따라서, 상기와 같이 스크린에 투사된 화상의 휘도비가 동일하기 때문에 화면의 화질이 향상되어 화면의 화이트 밸런스가 이루어지게 된다.

(제 2 실시예)

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스장치의 광학계구조를 나타낸 도면이고, 도 5a 와 도 5b는 도 4에서 제 1, 2 LCD의 픽셀배치도를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하여 그 구성을 살펴보면, 일정한 빛을 방사하는 광원(20); 상기 광원(10)에서 방사된 빛을 일 방향으로 반사시키는 반사경(20a); 상기 방사된 빛을 선 편광된 두 개의 빛으로 나누어 P파는 투과시키고 S파는 반사시키는 제 1 편광분리부(PBS1)(21); 외부에서 인가되는 전기적인 화상신호를 디스플레이하여 상기 제 1 편광분리부(21)에서 분리된 빛(R, G, B)에 의해 화상신호의 광을 출력하는 제 1 화상표시부(23); 상기 제 1 편광분리부(21)에서 분리된 빛 즉, R, G, B 색신호중 R, B신호만을 반사하여 입사하는 제 1 미러(22); 인가되는 전기적 화상신호를 디스플레이하여 상기 제 1 미러(22)로 부터의 분리된 R, B신호에 의해 화상신호의 광을 출력하는 제 2 화상표시부(25); 상기 제 1 화상표시부(24)에서 출력되는 화상신호의 광을 반사하는 제 2 미러(24); 상기 제 2 미러(24)에서 출력되는 화상신호는 투과시키고 제 2 화상표시부(25)에서 출력되는 화상신호는 반사시켜 상기 두 화상신호를 합성시키는 효과를 가지도록 한 제 2 편광분리부(26); 상기 합성된 화상신호를 확대하여 스크린(미도시)에 투사하는 투사렌즈(27)로 구성된다.

상기 구성에 대한 동작을 살펴보기로 한다.

우선, 광원(20)으로부터 방사된 빛은 반사경(20a)에 의해 제 1 편광분리부(21)로 반사된다.

이 반사된 빛은 상기 제 1 편광분리부(21)에서 P파는 제 1 화상표시부(23)로 투과되고, S파는 반사되어 제 1미러(22)로 입사된다.

상기 제 1 화상표시부(23)는 외부에서 인가되는 전기적 화상신호를 제 1 편광분리부(21)에서 제공되는 R, G, B 색신호를 갖는 빛에 의해 제 2 미러(24)로 투영된다.

이때, 상기 제 1 화상표시부(23)를 통과한 화상의 R, G, B 휘도비는 R : G : B = 1 : 2 : 1 이 된다.

상기 제 2 미러(24)에서는 상기 투영된 화상신호를 제 2 편광분리부(26)로 반사한다.

또한, 상기 제 1 미러(22)는 상기 제 1 편광분리부(21)에서 분리된 S파의 빛을 R, G, B 색성의 빛으로 분리하여 상기 R, G, B의 색신호중 R, B 색신호만을 제2화상표시부(25)로 반사한다.

제 2 화상표시부(25)는 외부에서 인가되는 화상신호를 제 1미러(22)에서 반사된 R, B색신호에 의해 화상신호의 광을 제 2 편광분리부(26)로 투영한다.

이때, 상기 제 2 화상표시부(25)에서 투영된 화상신호의 R, G, B의 휘도비는 R : G : B = 1 : 0 : 1이 된다.

이렇게 하여 상기 제 1, 2 화상표시부(23, 25)에서 형성된 화상은 제 2편광분리부(26)에서 최종적으로 합성되어 투사렌즈(27)를 통해 스크린에 확대 투사되는 것이다.

여기서, 상기 제 2 편광분리부(27)에서 합성된 화상의 R, G, B의 휘도비는 R G : B = 1 : 1 : 1이 되어 R, G, B각각 동일한 휘도비를 얻을 수 있게 된다.

이때, 도 5a는 상기 제 1 , 2 화상표시부(23, 25)가 동일한 경우의 픽셀구조를 나타낸 것이다.

즉, 제 1, 2 미러(22, 24)가 R, B만을 반사했을 경우 적용 가능한 제 1, 2 화상표시부(23, 25)의 패널구조이다.

또한, 도 5b는 제 1, 2 화상표시부(23, 25)가 서로 다른 경우의 픽셀 구조를 나타낸 것이다.

즉, 상기 제 1, 2미러(22, 24)가 R, G, B모두를 반사하고 제 2 화상표시부(25)에서 R, B만의 화상을 투과시키는 경우를 나타낸 것이다.

본 고안에 따른 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치는 화상을 이루는 광로상에 R과 B의 휘도를 증가시키는 수단을 설치하여 최종화상의 휘도비가 일정하도록 하여 화면의 밝기의 저하 없이 화이트 밸런스가 이루어지도록 하는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 액정 프로젝터에 있어서,

   일정한 빛을 방사하는 광원;

   상기 방사된 빛을 양분화하는 광량분리수단;

   상기 양분된 빛의 광로상에 위치하여 분리된 빛의 색신호를 반사하여 외부에서 제공되는 임의의 화상을 형성하는 제 1 화상형성수단;

   상기 양분된 빛의 다른 광로상에 위치하여 분리된 빛의 색신호중 임의의 색신호만을 반사하여 외부에서 제공되는 임의의 화상을 형성하는 제 2 화상형성수단;

   상기 제 1, 2 화상형성수단에서 출력되는 색신호가 포함된 화상신호를 상호 합성하여 합성된 화상의 휘도비가 동일하도록 하게 하는 합성수단;

   상기 휘도비가 동일한 화상을 확대투사하는 투사수단으로 구성됨을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광량분리수단은 미러로 이루어짐을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광량분리수단은 PBS로 이루어짐을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 광량분리수단에서 분리된 빛의 R, G, B 색신호를 반사하는 제 1 반사수단;

   상기 분리된 빛의 R, B 색신호만을 반사하여 입사하는 제 2 반사수단을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   제 1, 2 화상형성수단은 서로 동일한 픽셀구조이거나 서로 다른 픽셀구조로 이루어짐을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 화상형성수단은 휘도보상용 픽셀구조만을 가짐을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 화이트 밸런스 장치.