KR20030004778A - 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치 - Google Patents

투사형 표시 장치의 광학계 조명장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030004778A
KR20030004778A KR1020010040459A KR20010040459A KR20030004778A KR 20030004778 A KR20030004778 A KR 20030004778A KR 1020010040459 A KR1020010040459 A KR 1020010040459A KR 20010040459 A KR20010040459 A KR 20010040459A KR 20030004778 A KR20030004778 A KR 20030004778A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical
reflection
mirror
color
Prior art date
Application number
KR1020010040459A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100394015B1 (ko
Inventor
권순형
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR10-2001-0040459A priority Critical patent/KR100394015B1/ko
Publication of KR20030004778A publication Critical patent/KR20030004778A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100394015B1 publication Critical patent/KR100394015B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/28Reflectors in projection beam
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3197Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using light modulating optical valves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

투사형 표시 장치의 광학계 조명장치에 관한 것으로서, 특히 색 분리된 빛을 균일하게 진행시키는 광학 소자인 로드 렌즈는 방향 전환용 광학 수단의 광학 물질내에서의 내부 전반사에 의하여 입사되는 다수의 빛의 진행 방향을 변경하고, 변경된 다수의 빛은 광 가이드부에서 다수의 반사가 이루어져 출사되며, 상기 방향 전환용 광학 수단과 광 가이드부는 기구적으로 일체화함으로써, 셋트를 소형/박형화하고 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

투사형 표시 장치의 광학계 조명장치{Optical device in projection-type display apparatus}
본 발명은 광원을 사용하는 투사형 디스플레이 시스템의 광학계 구성에 관한 것으로서, 특히 광원으로부터 출사되는 빛을 균질하게 만드는 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치에 관한 것이다.
최근 프로젝터라고 불리는 화상 투사 장치가 널리 보급됨에 따라서 다양한 종류의 제품이 개발, 시판되고 있다. 이러한 화상 투사 장치는 밝기를 강조하는 형태의 개발과 소형/경량화를 강조하는 형태의 개발로 발전되고 있다.
통상 화상 투사 장치의 광학계는 광원으로서 램프가 이용되고, 상기 램프에서 나온 광을 화상 표시 소자에 조명해 주기 위한 조명부 그리고, 화상 표시 소자와 이러한 화상 표시 소자에 표시된 화상을 스크린에 확대 투사하는 투사부로 구성된다.
현재 램프는 고압 수은 램프가 많이 사용되며, 화상 표시 소자로서는 액정표시 소자와 디지털 미세 미러 소자(Digital Micromirror Device ; DMD) 등이 널리 사용되고 있다. 이러한 투사형 디스플레이에서는 사용되는 화상 표시 소자의 수에 따라서 단판식, 2판식, 3판식의 광학계 구성을 갖게 되는데, 최근 소형화/경량화 및 가격을 낮추는 요구에 따라 1매의 화상 표시 소자를 사용하는 추세에 있다.
이때, 1매의 표시 소자로서 화상 투사 장치를 만들기 위해서는 표시 소자가 적,녹,청색의 칼라 필터를 가지고 있던가, 아니면 외부에서 적,녹,청을 분리해서 동시에 표시 소자에 조명해주거나, 아니면 시간적인 차이를 두고 순차적으로 조명해 주어야 한다.
상기와 같이 외부에서 시간적인 차이를 두고 순차적으로 적,녹,청을 분리해서 조명해주는 방식의 경우에 있어서 화상 표시 소자는 3판식의 경우보다 응답 속도가 최소 3배 이상이 요구되는데 현재 이것을 만족하는 화상 표시 소자로서, DMDTM가 있다.
도 1은 종래의 화상 투사 장치로서, DMD 1매를 이용한 광학계 구성의 한 예를 보여주고 있다. 도 1a의 평면도를 보면, 먼저 광원으로서는 타원형 반사경이 부착되어 있는 램프(Lamp)(101)를 사용하여 로드 렌즈(rod lens)(103)의 입사면에 광을 집속시킨다. 이때, 상기 램프(101)와 로드 렌즈(103) 사이에는 적,녹,청색을 순차적으로 분리하기 위하여 칼라휠(colorwheel)(102)을 배치하는데, 상기 칼라휠(102)은 도 1b와 같이 회전하는 모터에 적,녹,청의 필터가 원반 형태로 부착되며, 상기 칼라휠(102)이 회전함에 따라서 순차적으로 색이 필터링되어 나간다.즉, 이렇게 필터링시키는 부분의 면적이 최소가 되는 부분이 바로 램프(101)에서 나온 광이 로드 렌즈(103)의 입사면으로 집광되는 부분이기 때문에 로드 렌즈(103)의 입사면 전에 칼라휠(102)을 배치한다.
그리고, 이렇게 특정한 색으로 필터링된 광이 로드 렌즈(103)에 입사하면 광은 내부에서 여러번 반사를 일으키면서 로드 렌즈(103)를 통과하게 되는데, 이때 로드 렌즈(103)의 출사면에서는 면 전체에 광이 골고루 퍼지면서 출사하게 된다. 다시 말해서, 광원으로부터 나온 광이 로드 렌즈(103)의 출사면으로 진행되어 출사면이 마치 제 2의 균질한 휘도 분포를 갖는 면 광원이 된다. 그 다음은 소정의 렌즈들(104)과 전반사 미러(105) 인해서 화상 표시 소자 면에 로드 렌즈(103)의 출사면을 적당한 크기로 결상시키도록 구성함으로써, 화상 표시 소자의 표시면에 균질한 빛 분포를 제공하게 된다. 여기서, 전반사 프리즘(Total internal Reflection prism ; TIR 프리즘)(107)은 2개의 프리즘이 미세한 공기 간극을 두고 접합되어져 있어 입사되는 빛이 첫 번째 프리즘의 경계면에서 내부 전반사되어 DMD(106)로 입사하게 된다. 그러면, DMD(106)는 화이트 신호시 화소 미러들의 틸트에 의하여 입사된 빛과 다른 각도로 빛이 출력되도록 함으로써, TIR 프리즘(107)에서 내부 전반사를 일으키지 않고 투과되는 동작을 하게 된다. 이렇게 출력된 빛은 투사 렌즈(108)를 투과하여 스크린에 확대 결상되게 된다.
한편, 블랙의 경우는 화소 미러들이 다른 각도로 틸트되므로, 반사되어 출력되는 빛이 제 2의 프리즘 경계면에서 내부 전반사를 일으키기 때문에 투사 렌즈(108)를 투과하지 못하는 동작이 이루어진다.
여기서, 상기 로드 렌즈(102)는 기본적으로 2가지의 형태가 가능한데, 하나는 내부가 비어있고 내부 경계면이 미러로 되어 있어 미러 반사를 하도록 동작하는 구성과, 또 다른 하나는 고 굴절률을 갖는 글래스로 되어 있어 내부 전반사에 의하여 동작하는 구성이 있을 수 있다.
이때, 상기 로드 렌즈(101)는 램프(101)의 타원경으로부터 반사되어 집속되는 빛을 최대한 입사하도록 위치되는 것과 균질한 빛을 출력하여 그 출력면을 화상 표시 소자의 표시면에 정확히 결상되도록 함으로써, 광 이용 효율을 최대화할 수 있도록 위치되는 것이 중요하다. 로드 렌즈의 위치 변화는 광 효율을 떨어뜨리던가 또는, 화상 표시면의 외각 일부에 빛이 조사되지 않는 현상을 발생시키기 때문이다. 이때, 미러형의 로드 렌즈는 로드 렌즈를 기구적으로 고정하는데 있어서 외부에 기구물이 접촉되더라도 광학적으로 손실이 발생되지 않는 반면, 글래스형 로드 렌즈는 기구적 접촉시 접촉 부위에 내부 전반사가 일어나지 않고 투과됨으로서, 빛이 손실되는 현상이 발생하게 된다.
한편, 1매형 투사 광학계에서 또 다른 광학계 구성을 고려할 수 있는데, 기본적으로는 앞서 설명한 도 1의 경우와 같으며, 칼라 조명을 하는 방법에 있어 칼라휠의 구조 대신에 칼라 드럼의 형태를 갖는 것이다. 여기서, 칼라 드럼이라 함은 도 2b와 같이 실린더 튜브의 형상을 갖는 글래스에 원주의 영역을 분할하여 각기 적,녹,청의 빛이 투과되도록 이색성 코팅(dichroic coating)을 한 후 모터의 회전에 따라 상기 칼라 드럼이 회전함에 의해 원하는 색을 분리하는 색 분리 소자를 의미한다.
도 2b를 참조하면, 상기 칼라 드럼은 백색 광빔중 각각의 칼라에 해당하는 파장의 광빔만을 투과시키는 실린더형 칼라필터(303)와, 칼라필터(303)를 부착하는 커플러(302)와, 커플러(302)에 부착되어 회전력을 발생하는 모터(301)를 구비한다. 즉, 상기 칼라 드럼은 R,G,B의 칼라필터가 실린더형상으로 구성되어 있다.
이러한 칼라 드럼을 색 분리소자로 사용하는 경우 칼라휠을 사용하는 경우에 대하여 적,녹,청의 색 순도(또는 밝기)를 높일 수 있으며, 또한 프로젝터 셋트의 크기(즉, 높이)를 좌우할 수 있는 색 분리 소자의 크기(즉, 직경)를 작게 할 수 있는 장점을 갖는다.
도 3은 이러한 현상을 개념적으로 비교하기 위해 도시된 도면으로서, 도 3a는 칼라휠의 색 순도 저하 및 크기를 보이고 있고, 도 3b는 칼라 드럼의 색 순도 저하 및 크기를 보이고 있다. 즉, 색 분리 소자의 이색성 필터면에서의 동일 조명 스폿 사이즈에 대하여 색간 경계부에서의 걸침에 의한 각 색의 순도 저하 영역을 나타내는 각도가 칼라 드럼의 경우가 칼라휠의 경우보다 작음(w >d)을 알 수 있다. 또한, 소자의 크기에 있어서도 칼라 드럼의 경우 조명 스폿이 원주면에 위치하기 때문에 직경이 커지지 않는 반면, 칼라휠의 경우 반경 방향으로 위치하기 때문에 직경이 커짐을 알 수 있다.
도 2a는 상기된 칼라 드럼을 사용하는 화상 투사 장치의 광학계 구성의 한 예를 보여 주는데, 램프(201)와 로드 렌즈(203) 사이에 칼라 드럼(202)이 배치된다. 즉, 램프(201)에서 발생된 광빔은 칼라 드럼(202)으로 진행하게 된다. 이때, 상기 칼라 드럼(202)에서는 백색광빔을 순차적으로 색분리하게 된다. 상기 칼라 드럼(202)에 의해 색분리된 광빔은 로드렌즈(203)로 진행하게 된다. 상기 로드렌즈(203)는 색분리된 광빔이 화면상에 균일하게 분포되도록 한다. 그 다음은 소정의 렌즈들(204)과 전반사 미러(205) 인해서 화상 표시 소자(206) 면에 로드 렌즈(203)의 출사면을 적당한 크기로 결상시키도록 구성함으로써, 화상 표시 소자(206)의 표시면에 균질한 빛 분포를 제공하게 된다.
상기 화상 표시 소자(206)의 표시면에 화상을 표시한 광빔은 TIR 프리즘(207)에 반사되어 투사렌즈(208)로 진행하게 된다. 상기 투사렌즈(208)에 의해 화상은 스크린(도시되지 않음) 상에 확대되어 표시되게 된다.
이때, 도 1의 경우와 달리 칼라 드럼(202)과 로드 렌즈(203)의 기구적 제한 때문에 램프(201)로부터의 광축과 로드 렌즈(203) 출사측과의 광축이 일직선상에 놓이는 구성이 어렵다. 따라서, 상기 로드 렌즈(202)는 램프(201)와 로드 렌즈(203)의 출사측 광축을 달리하되 광학적 특성이 변화되지 않고 빛의 경로를 바꿀 수 있도록 하는 반사 수단을 갖게 된다.
도 4는 광 경로 전환 수단을 포함하는 칼라 드럼 사용 광학계에서 상기된 반사 수단을 갖는 로드 렌즈의 예를 도시하고 있다.
도 4a는 미러 구성의 로드 렌즈의 예이고, 도 4b는 글래스 구성의 로드 렌즈의 예이다.
즉, 도 4a는 내부면이 반사면인 튜브형 미러로 구성된 경우로 외부는 광학적 영향을 주지 않기 때문에 기구적인 고정이 용이한 반면, 미러 반사면에서 빛이 소량 흡수되더라도 경로 전환용 미러면에서는 타원 반사경으로부터 집속된 빛이 입사되기 때문에 미러면의 코팅이 손상되거나 깨지는 문제가 발생된다.
도 4b는 내부가 동일 글래스로 채워진 블록의 구조를 가지며, 내부 전반사에 의하여 동작되는 특성에 의해 빛의 소량의 글래스 자체 흡수가 있더라도 볼륨(volumn)을 갖고 있어 파손에 강한 반면, 전체가 광학적 경로면이기 때문에 기구적 접촉 부위의 내부 전반사 깨짐에 의하여 밝기의 손실 또는 불균질한 빛의 출력등의 광학적 문제를 갖고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 칼라 드럼이 사용되는 투사형 표시 장치에서 광학 소자인 로드 렌즈의 열 파손 방지 및 기구 고정이 가능하도록 하는 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치를 제공함에 있다.
도 1a는 일반적인 DMD 1매형 투사 광학계의 일 예를 보인 도면
도 1b는 도 1a의 칼라휠의 구성을 보인 도면
도 2a는 일반적인 DMD 1매형 투사 광학계의 다른 예를 보인 도면
도 2b는 도 2a의 칼라드럼의 구성을 보인 도면
도 3a는 칼라휠의 색 순도 저하 및 크기의 예를 보인 개념 설명도
도 3b는 칼라드럼의 색 순도 저하 및 크기의 예를 보인 개념 설명도
도 4a는 일반적인 거울 구성의 로드 렌즈의 예를 보인 도면
도 4b는 일반적인 글래스 구성의 로드 렌즈의 예를 보인 도면
도 5a는 본 발명에 적용되는 로드 렌즈를 글래스 블록에 튜브형 미러를 접착하여 구성한 예를 보인 도면
도 5b는 본 발명에 적용되는 로드 렌즈를 글래스 블록에 미러 접착하여 구성한 예를 보인 도면
도 5c는 본 발명에 적용되는 로드 렌즈를 글래스 블록에 미러 코팅하여 구성한 예를 보인 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 램프202 : 칼라 드럼
203 : 로드 렌즈204 : 렌즈
205 : 전반사 미러206 : 화상 표시 소자
207 : TIR 프리즘208 : 투사렌즈
301 : 모터302 : 커플러
303 : 실린더형 칼라 필터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치는, 색 분리된 빛을 균일하게 진행시키는 광학 소자인 로드 렌즈는 방향 전환용 광학 수단의 광학 물질내에서의 내부 전반사에 의하여 입사되는 다수의 빛의 진행 방향을 변경하고, 변경된 다수의 빛은 광 가이드부에서 다수의 반사가 이루어져 출사되며, 상기 방향 전환용 광학 수단과 광 가이드부는 기구적으로 일체화되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 광 가이드부는 최소한 한 일부분이라도 미러 반사를 갖는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 미러 반사를 갖는 부분의 전부 또는 일부가 기구적인 고정 수단에 접촉되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 광 가이드부는 내부가 미러 반사면을 갖는 미러들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 광 가이드부는 공기가 아닌 광학적 매질로 채워져 있으며 대부분의 면에서의 반사는 내부 전반사에 의하여 수행되고 일부의 면이 전반사 미러로 광학적 접촉을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 광 가이드부는 공기가 아닌 광학적 매질로 채워져 있으며 대부분의 면에서의 반사는 내부 전반사에 의하여 수행되고 일부의 면이 전반사 미러 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 칼라 드럼이 사용되는 광학계에 적용되는 것으로서, 특히 광학적 영향이 없거나 최소화될 수 있도록 하는 광학 소자인 로드 렌즈의 구조 예 및 개념적인 고정 방법에 관한 것이다.
즉, 칼라 드럼의 색 분리 소자를 사용하는 경우, 칼라 드럼 다음에 사용되는 로드 렌즈는 칼라 드럼의 형상에 의하여 광축을 램프의 광축과 일치시키는 경우 출력되는 빛이 칼라 드럼을 다시 통과하는 문제가 생기고 또한, 기구적으로 칼라 드럼과 충돌하는 문제를 야기시키는데, 이를 피하기 위해서는 칼라 드럼 출사부 다음에 빛의 방향을 전환하여 로드 렌즈 출사부를 칼라 드럼의 빛 입사 방향과 달리하도록 하여야 한다. 이때 빛의 경로를 전환하기 위하여 미러를 사용하는 경우 이 미러면에 빛이 집속하게 됨으로써, 상기 미러가 파손되는 경우가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 로드 렌즈의 빛 입사부에 내열 특성이 강하고, 굴절율이 비교적 큰 글래스 블록을 광학 본딩하여, 내부 전반사에 의하여 입사되는 빛이 미러 반사되듯이 동작할 수 있도록 한다.
이와 더불어 빛을 균질하게 출력시키는 동작 특성이 요구되는 실질적인 로드 렌즈의 구성을 위해 할로우(hollow)형 미러 튜브나 글래스 블록을 사용할 있다. 이때, 상기의 방향 변환 기능과 균질한 빛 출력의 기능은 도 4b의 경우와 같이 일체화된 형상에 의하여 구현될 수 있으나, 이 경우 전술한 바와 같이 광학적 특성의 손실없이 기구적으로 정밀하게 고정하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하고자 제시되고 있는 것이 도 5a 내지 도 5c에 도시된 로드 렌즈들이다.
도 5a 내지 도 5c의 특징을 요약하면, 색 분리 소자를 통과하여 출력되는 빛의 경로에 있어 방향 전환용 광학 수단으로써 광학 물질 내에서의 내부 전반사 수단을 이용한다. 또한, 출력되는 빛을 손실없이 각도 및 휘도가 균질하도록 하는 수단으로써, 외부로 빛이 손실되지 않고 다수의 반사를 일으키도록 하는 광 가이드형의 소자가 사용된다. 이들 두 기능이 기구적으로 일체화된 로드 렌즈에 의하여 수행되며, 상기 로드 렌즈의 일부의 외부는 기구적 또는 접합 접촉이 있더라도 내부의 빛의 광학적 광로와는 무관하게 구성되도록 한 것이다.
즉, 상기 로드 렌즈로 입력되는 빛의 진행 경로를 보면 먼저, 입사되는 대부분의 빛이 반사에 의하여 빛의 진행 방향을 변경하게 되고, 다음에 광 가이드부에서 다수의 반사가 이루어져 출사되는데, 특히 빛의 방향을 전환하는 동작은 대부분이 광학적으로 매질 내에서의 내부 전반사의 원리에 의하여 수행되고, 광선의 다수면 반사를 일으키는 역할을 수행하는 광 가이드부의 구성에는 최소한 한 일부분이라도 미러 반사를 갖는다.
상기 미러 반사를 갖는 부분의 전부 또는 일부가 기구적인 고정 수단에 접촉된다.
도 5a는 도 4b의 광 가이드 부(예, 글래스 블록)를 최소화하여 할로우 튜브 미러의 일부와 광학 본딩을 한 것으로, 할로우 튜브의 외부가 기구적 접촉부가 됨으로써, 전술한 문제들이 해결됨을 알 수 있다. 즉, 광선의 다수면 반사를 일으키는 역할을 수행하는 광 가이드부의 내부가 미러 반사면을 갖는 미러들의 조합으로 구성된다.
도 5b, 도 5c의 구성은 방향 전환 및 광 가이드의 역할이 도 3b와 같이 이루어지며, 기구적 접촉 수단으로써 글래스 블록 외부 일부면에 전반사 미러 특성의 소자 또는, 코팅에 의한 광학적 접촉을 주어 이 부분이 기구적 접촉부로 사용하게 된다.
즉, 도 5b의 경우 광선의 다수면 반사를 일으키는 역할을 수행하는 광 가이드부가 공기가 아닌 광학적 매질로 채워져 있으며 대부분의 면에서의 반사는 내부 전반사에 의하여 수행되고 일부의 면이 전반사 미러로 광학적 접촉을 이루고 있다.
그리고, 도 5c의 경우 광선의 다수면 반사를 일으키는 역할을 수행하는 광 가이드부가 공기가 아닌 광학적 매질로 채워져 있으며 대부분의 면에서의 반사는 내부 전반사에 의하여 수행되고 일부의 면이 전반사 미러 코팅이 되어져 있다.
한편, 광학적으로 내부 전반사는 임계각 이상의 입사각을 갖는 빛에 대하여 반사율이 1이며, 전반사 미러는 알루미늄 미러의 경우 0.9∼0.95, SiflrexTM(Unaxis사)의 경우 0.99 정도로 본 발명의 구성에 있어 전반사 미러 부분의 반사 빛 양이 내부 전반사의 경우보다 다소 떨어지게 된다. 그러나, 전체 반사면 대비 미러면이 적은 경우 손실은 미미하다고 볼 수 있다. 이러한 로드 렌즈의 기구적 고정 수단은 일 예로 미러 외부면과 기구물과의 접착제에 의한 본딩 또는, 스프링 구조에 의한 밀착등이 있다고 할 수 있다.
한편, 본 발명은 외부에서 색을 시간적인 차이를 두고 순차적으로 적,녹,청을 분리해서 조명해주는 방식에 주로 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치에 의하면, 색 분리 소자로 칼라 드럼의 사용이 가능하도록 빛을 균질하게 출력시키는 로드 렌즈의 방향 전환용 광학 수단으로써 광학 물질 내에서의 내부 전반사 수단을 이용하고, 출력되는 빛을 손실없이 각도 및 휘도가 균질하도록 하는 수단으로써 외부로 빛이 손실되지 않고 다수의 반사를 일으키도록 하는 광 가이드형의 소자를 사용하며, 이들 두 기능이 기구적으로 일체화되도록 함으로써, 셋트의 소형/박형화및 화질 향상(예, 밝기 향상, 칼라 향상)을 가져오는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 광원에서 집속된 빛으로부터 순차적으로 색을 분리하는 칼라 드럼과, 색 분리된 빛을 균일하게 진행시키는 광학 소자를 구비한 투사형 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 광학 소자는 방향 전환용 광학 수단의 광학 물질내에서의 내부 전반사에 의하여 입사되는 다수의 빛의 진행 방향을 변경하고, 변경된 다수의 빛은 광 가이드부에서 다수의 반사가 이루어져 출사되며,
    상기 방향 전환용 광학 수단과 광 가이드부는 기구적으로 일체화되어 구성되는 것을 특징으로 하는 투사형 디스플레이 장치의 광학계 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛의 다수면 반사를 일으키는 광 가이드부는 최소한 한 일부분이라도 미러 반사를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 디스플레이 장치의 광학계 조명 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미러 반사를 갖는 부분의 전부 또는 일부가 기구적인 고정 수단에 접촉되는 것을 특징으로 하는 투사형 디스플레이 장치의 광학계 조명 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛의 다수면 반사를 일으키는 광 가이드부는
    내부가 미러 반사면을 갖는 미러들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 투사형 디스플레이 장치의 광학계 조명 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛의 다수면 반사를 일으키는 광 가이드부는
    공기가 아닌 광학적 매질로 채워져 있으며 대부분의 면에서의 반사는 내부 전반사에 의하여 수행되고 일부의 면이 전반사 미러로 광학적 접촉을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 투사형 디스플레이 장치의 광학계 조명 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛의 다수면 반사를 일으키는 광 가이드부는
    공기가 아닌 광학적 매질로 채워져 있으며 대부분의 면에서의 반사는 내부 전반사에 의하여 수행되고 일부의 면이 전반사 미러 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 디스플레이 장치의 광학계 조명 장치.
KR10-2001-0040459A 2001-07-06 2001-07-06 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치 KR100394015B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0040459A KR100394015B1 (ko) 2001-07-06 2001-07-06 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0040459A KR100394015B1 (ko) 2001-07-06 2001-07-06 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030004778A true KR20030004778A (ko) 2003-01-15
KR100394015B1 KR100394015B1 (ko) 2003-08-09

Family

ID=27713769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0040459A KR100394015B1 (ko) 2001-07-06 2001-07-06 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100394015B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100437767B1 (ko) * 2001-07-11 2004-06-26 엘지전자 주식회사 로드 렌즈
KR100531377B1 (ko) * 2003-06-30 2005-11-28 엘지전자 주식회사 적분기의 구조
KR20200132572A (ko) 2019-05-17 2020-11-25 서울대학교산학협력단 공간 광 변조기를 이용한 광학계 및 이를 이용한 물성 측정 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111546B2 (ja) * 1989-07-27 1995-11-29 理化学研究所 光情報検出装置
US5553177A (en) * 1992-01-15 1996-09-03 Ceramoptec Industries, Inc. Optical fiber device which increases light intensity
JP2939237B2 (ja) * 1997-04-09 1999-08-25 三星電子株式会社 反射型プロジェクター
KR100213104B1 (ko) * 1997-04-30 1999-08-02 윤종용 영상 투사장치의 칼라 휠
JP3185719B2 (ja) * 1997-07-25 2001-07-11 トヨタ自動車株式会社 太陽光集光器
JPH11142785A (ja) * 1997-11-13 1999-05-28 Image Joho Kagaku Kenkyusho 万華鏡
KR100363516B1 (ko) * 1999-10-08 2002-12-05 엘지전자 주식회사 실린더형 칼라휠을 사용하는 프로젝터장치
KR100397428B1 (ko) * 2000-12-29 2003-09-13 엘지전자 주식회사 전반사 프리즘 및 이를 이용한 화상 투사장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100437767B1 (ko) * 2001-07-11 2004-06-26 엘지전자 주식회사 로드 렌즈
KR100531377B1 (ko) * 2003-06-30 2005-11-28 엘지전자 주식회사 적분기의 구조
US7031066B2 (en) 2003-06-30 2006-04-18 Lg Electronics Inc. Integrator of optical device
KR20200132572A (ko) 2019-05-17 2020-11-25 서울대학교산학협력단 공간 광 변조기를 이용한 광학계 및 이를 이용한 물성 측정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100394015B1 (ko) 2003-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4487240B2 (ja) 投射型ディスプレイ光学系
EP0968448B1 (en) Illumination system
US7568805B2 (en) Illumination unit and image projecting apparatus employing the same
KR100565597B1 (ko) 광학계에 있어서 색 성능 향상 장치
JP3905860B2 (ja) 光学系およびこれを用いた表示装置
US6827450B1 (en) Scrolling color projection system
KR100433210B1 (ko) 광량 균일화 및 색분리 겸용 광학소자를 이용한프로젝터의 조명 광학계
JPH11505334A (ja) 投影装置
JPH11142780A (ja) 光源装置及び投写型表示装置
JP2003529095A (ja) 光変調器及び回転光透過性素子内蔵カラー投写装置
US6799852B2 (en) Image display projector
US8287138B2 (en) Light source device and projection display device using the same
US20020141070A1 (en) Color projection device
KR100394015B1 (ko) 투사형 표시 장치의 광학계 조명장치
US20050157501A1 (en) Illumination device and projector
JPH10227906A (ja) 投射型光学装置
JPH10228063A (ja) 投射型光学装置
KR100363516B1 (ko) 실린더형 칼라휠을 사용하는 프로젝터장치
JPH10228064A (ja) 投射型光学装置
JP2005025198A (ja) 光学系の積分器
KR100437767B1 (ko) 로드 렌즈
JP3931700B2 (ja) 照明装置
JP2004021198A (ja) プロジェクタ
JP2001109067A (ja) 照明装置とプロジェクター
KR20020057508A (ko) 액정프로젝터의 투사렌즈커버

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060616

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee