KR20030057760A - 이판식 투사광학계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이판식 투사광학계를 제공하기 위한 것으로서, 광학계; 2색의 광을 순차적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 2색의 광을 변조하여 출력하는 제1 패널; 1색의 광을 전용으로 연속적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 1색의 광을 변조하여 출력하는 제2 패널을 포함하여 구성되며, 제2 패널은 상기 제1 패널보다 저속 구동 패널을 이용하여 패널의 가격을 줄임과 동시에 컬러 범위 또는 광효율을 높이고, 제2 패널을 구동하는 드라이버 IC의 개수를 줄이거나 IC의 사이즈를 작게 만들 수 있어 투사광학계의 원가를 절감한다.

Description

이판식 투사광학계{2-Panel Projection Optic System}

본 발명은 2판식 투사광학계에 관한 것이다.

최근 위성 및 디지털 방송이 본격적으로 추진되면서 고해상도를 갖는 대화면 디스플레이에 대한 수요와 관심이 증가함으로서 프로젝션 및 프로젝터에 대한 기대와 역할이 매우 중요시되고 있다. 아울러 고해상도를 가지면서도 고휘도, 고선명한 화상정보에 대한 요구가 더욱 강해지고 있어 광효율이 높고 저렴한 광학시스템에 대한 연구도 다양하게 진행되고 있다.

그러나 종래의 제품을 보면 거의 모두가 삼판식을 사용하고 있어 가격 상승의 가장 큰 원인이 되므로 단판식을 이용하려는 시도를 하고 있다.

도1은 종래기술에 따른 단판식 투사광학계의 구성도이다.

광원(1)인 램프에서 나오는 빛은 50% P파와 50% S파로 구성되어 있는데 FEL(Fly Eye Lens : 2)을 통해 균질화시킨다.

LCD로 구성된 시스템에서는 P파나 S파만을 이용하는데 보통은 S파의 광특성이 우수하므로 이것을 많이 사용하게 된다.

따라서 광효율을 증가시키기 위해 PBS 어레이(3)를 통과시켜 75%의 S파와 25%의 P파로 바꾸어 주게 된다. 물론 100% S파로 만들어 주면 광효율이 증가하지만 현재의 부품기술로는 약 75% 정도 바꾸어 줄 수 있다. 이러한 P파 및 S파는 렌즈(4)를 거쳐 PBS(5-1)면에서 S파만 반사되어 색분리수단(6)을 거쳐 R, G, B 용 LCD 패널(7)로 들어가고, P파는 통과하여 버려지게 된다.

LCD 패널(7)로 들어가는 S파는 액정에 의해 변조됨으로서 그레이 레벨이 표현되어 반사되어 나오는데 PBS(5)를 통과해 투사 렌즈(8)를 통과하여 스크린(9)에 영상이 맺힘으로써 프로젝션 시스템을 구성하게 된다.

이러한 단판식 시스템에서는 패널을 한 개만을 사용하므로 비용면에서 삼판식에 비해 유리하지만, 컬러 휠(wheel)또는 컬러 스위치의 색분리수단(6)을 통해 순차적으로 R, G, B를 보내야 하므로(color sequential) 광이용효율이 기껏해야 삼판식의 1/3에 불과하여 밝기가 떨어지며, 삼판식과 같은 동일한 밝기를 구현하기 위해서는 대용량의 램프(광원)를 사용해야 하고 램프 용량이 증가함에 따라 수명이 급격히 감소하는 문제를 가지고 있다.

또한 버려지는 25%의 P파를 사용할 수 없고, 더구나 컬러 휠이나 컬러 스위치를 사용하면 패널의 모든 화소에 데이터(그레이 레벨)를 인가하는데 필요한 시간(addressing time)과 액정이 반응하는 시간 동안은 램프 빛을 패널에 인가하지 않아야 하므로, 실제적으로 광이용 효율은 1/5이하로 떨어진다.

상기과 같은 문제로 인해, 회전하는 프리즘을 사용하여 시스템 광효율을 증가시키려고 시도를 하고 있으나 광학계가 복잡하여 신뢰성이 떨어지며, 광학계의 구성상 실제 광이용효율이 그리 높지 않은 문제가 있다.

따라서 최근에는 도2와 같이 이판식을 적용함으로써 디스플레이 패널을 2개 사용하고 광학계 구조를 단순화시킴으로써 단판식에 비해 광효율을 증가시키고 가격이 저렴한 시스템을 채용하려는 시도가 이루어지고 있다.

도2는 종래기술에 따른 이판식 투사광학계의 구성도이다.

도1의 단판식과 마찬가지로 램프(1)에서 나오는 화이트(W) 빛은 FEL(2)을 통해 균질화되고, 특수하게 제작된 컬러 휠(color wheel) 또는 컬러 스위치(color switch)의 색분리수단(6)을 통해 빛을 분리해 보낸다.

예를 들면 처음에는 제1 패널(7-1)에 G를, 제2 패널(7-2)에 R을 보내기 위해 두 빛의 합성색인 Y(yellow)를 보내고, 두 번째는 제1 패널(7-1)에 B를, 제2 패널(7-2)에 R을 보내기 위해 두 빛의 합성색인 M(Magenta)을 보내게 한다.

이때 컬러 스위치 이외에도 컬러 드럼을 통해서도 그 기능을 수행할 수 있다.

이후에 위치한 컬러 셀렉터(10)에 의해 G, B는 S파로, R은 P 파로 변화되어 PBS(5)로 입사된다.

PBS면(5-1)에는 S파는 투과하고 P파는 반사시키는 다이크로익 필름이 코팅되어 있어 S파인 G와 B가 반사되어 제1 패널(7-1)로 순차적으로 입사되고, 이 S파는 그레이 레벨에 따라 변조되어 P파와 S파로 나뉘어 반사되어 되돌아 나온다.

상기 반사된 S파는 PBS면(5-1)에서 반사되어 램프(1)쪽으로 들어가고, P파만 투과되어 투사렌즈(8)를 통해 스크린(9)으로 입사된다. 여기서 P파의 양에 의해 G와 B의 그레이 레벨이 결정된다.

한편 제2 패널(7-2)로는 P파인 R이 들어가서 제1 패널(7-1)에서와 같이 그레이 레벨에 따라 변조되어 P파와 S파로 나뉘어 되돌아 나오는데, 이때 P 파는 PBS면((5-1)에서 투과되어 램프(1)쪽으로 들어가고 S파만 반사되어 투사렌즈(8)를 통해 스크린(9)으로 입사된다.

상기 도2에 도시된 이판식 광학계의 장점은 다음과 같다.

첫째, 기존의 삼판식에 비해 광학계가 단순하고 광학계 원가 중 가장 고가인 패널의 수를 2개로 줄일 수 있다.

둘째, 단판식 광학계가 R, G, B가 순차적으로 패널에 조사되므로 광효율이 나쁜데 비해 제1 패널에는 G와 B가 순차적으로 들어가고, 제2 패널에는 R이 조사되므로 R의 광효율이 높다.

셋째, 제2 패널은 특정한 색만을 위해 구동(예를 들어 R)하도록 하되 그 색은 광원인 램프의 R, G, B 광량 비율에 따라 정해진다. 예를 들어 UHP(Ultra-High Pressure) 머큐어리(mercury) 램프는 G, B에 비해 R의 광량이 많이 부족하여 화이트 밸런스를 맞추려면 G와 B의 일부를 잘라내야 하는데, 제2 패널을 R 전용으로 사용함으로써 G, B에 비해 시간적으로 2배를 사용할 수 있어 G, B를 잘라내지 않아도 되므로 삼판식과 비슷한 밝기를 구현할 수 있다.

그러나 도2의 제1 패널(7-1)은 G, B가 순차적으로 입사하고 컬러 브레이브업(color break-up)을 방지하기 위해 패널 및 드라이버 IC가 삼판식에 비해 4배이상 빠른 속도로 동작해야 하므로 패널 주변회로가 커지고 드라이버 IC의 개수가 늘어나므로 고가의 패널 및 드라이버 IC를 필요로 한다.

이때 제2 패널은 R 전용으로 사용하지만 제1 패널(7-1)에서 G와 B를 순차적으로 보내기 위한 컬러 휠 또는 컬러 스위치가 동작하는데 필요한 0.5ms동안에는 빛이 입사되지 않기 위해서 제1 패널(7-1)과 동일한 고속/고가의 패널 및 드라이버 IC를 사용하고 있다.

이상에서 설명한 종래 기술에 따른 이판식 광학계는 삼판식에 비해 고속 동작이 필요하고 패널 주위의 주변회로가 커서 전체 패널의 크기가 커지므로 가격이 비싸다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 프로젝션 TV 또는 프로젝터에 사용하는 광학계에서, 기존 2판식의 광학계에서 1개의 마이크로디스플레이를 반사형 또는 투과형의 저가/저속의 패널 및 드라이버 IC를 사용하여 저가 및 소규모의 2판식 투사광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.

바람직하게 광학계는 삼판식에 비해 고속 동작이 필요하고 패널 주위의 주변회로가 커서 전체 패널의 크기가 커지므로 가격이 비싼데, 본 발명은 하나의 패널 앞에 컬러 휠 또는 컬러 스위치를 배치함으로서 상기 패널은 이판식용 디스플레이 패널을 이용하고, 나머지 하나의 패널은 저속 구동/저가의 패널을 사용하여 저가 및 소규모의 2판식 투사광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래기술에 따른 단판식 투사광학계의 구성도이다.

도2는 종래기술에 따른 이판식 투사광학계의 구성도이다.

도3은 본 발명의 제1 실시예로, 반사형 패널을 사용한 이판식 투사광학계이다.

도4는 본 발명의 제2 실시예로, 투과형 패널을 사용한 이판식 투사광학계이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 광원 12 : FEL

13 : PBS 어레이 14 : 렌즈

15 : 편광 빔 스플리터 15-1 : PBS면

16 : 색분리수단 17-1 : 제1 패널

17-2, 17-3 : 제2 패널 18 : 투사렌즈

19 : 스크린 20-1 : 제1 다이크로익 미러

20-2 : 제2 다이크로익 미러 21 : 편광판

22 : 미러 100 : 컬러 셀렉터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 2판식 투사광학계의 특징은 광원을 구비한 광학계; 2색의 광을 순차적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 2색의 광을 변조하여 출력하는 제1 패널; 1색의 광을 전용으로 연속적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 1색의 광을 변조하여 출력하는 제2 패널을 포함하여 이루어지는데 있다.

본 발명에 따른 다른 특징으로 상기 제2 패널은 상기 광학계에 따라 투과형LCD 패널 또는 반사형 LCD 패널 중 어느 하나로 구성되며, 상기 제2 패널은 상기 제1 패널의 1/2배 저속 구동되는데 있다.

바람직하게 상기 제2 패널이 반사형 LCD 패널인 경우 상기 광학계는 광원; 상기 광원으로부터 광을 입사하여 파장별, 편광별로 분리하여 2색의 제1 편광파 및 1색의 제2 편광파를 출력하는 컬러 셀렉터; 상기 제1 편광파 및 제2 편광파 광을 입사하여 편광에 따라 반사 및 투과시켜 제2편광파를 상기 제2 패널에 입력시키는 편광 빔 스플리터; 상기 2색의 제1편광파를 입력하여 순차적으로 상기 제1 패널에 인가하는 색분리수단; 상기 제1 패널로부터 상기 변조 출력된 제2편광파를, 상기 제2 패널로부터 상기 변조 출력된 제1편광파를 상기 편광 빔 스플리터에 의해 입사하여 디스플레이하는 스크린을 포함하여 구성되며, 상기 광학계는 상기 광원으로부터 입사되는 광을 균질화하고 상기 균질화된 광을 출력하는 FEL을 더 포함하여 구성된다.

상기 제1 패널이 2색의 제1편광파를 순차적으로 입사하거나 스위칭하는 동안, 상기 제2 패널은 1색의 제2편광파를 연속적으로 입사한다.

상기 컬러 셀렉터에 의해 출력되는 제1 및 제2 편광파가 갖는 해당색은 상기 광원의 특성에 따라 달라지며, 상기 제1편광파는 S파이고, 상기 제2 편광파는 P파이며, 또는 그 반대로 제1 편광파는 P파, 제2편광파는 S파가 될 수 있다.

바람직하게 상기 제2 패널이 투과형 LCD 패널인 경우 상기 광학계는 광원; 상기 광원으로부터 광을 입사하여 3색으로 분리하여 반사 및 투과하여 소정의 1색을 상기 제2 패널로 입사하는 제1 다이크로익 미러; 상기 분리된 나머지 2색을 제1패널로 입사시키고 스크린으로 보내어 출력하는 편광 빔 스플리터; 상기 편광 빔 스플리터로부터 상기 2색의 제1편광파를 입력하여 순차적으로 상기 제1 패널에 인가하는 색분리수단; 상기 제1 및 제2 패널로부터 입사된 광을 편광에 따라 투과 및 반사하는 제2 다이크로익 미러; 상기 제2 다이크로익 미러로부터 상기 변조 출력된 광을 입사하여 디스플레이하는 스크린을 포함하여 구성된다.

상기 광학계는 상기 광원으로부터 입사되는 비편광 백색광을 균질화하는 FEL을 더 포함하여 구성되며, 상기 광학계는 상기 FEL로부터 균질화된 광을 입력하여 제1편광파로 변조하는 PBS 어레이를 더 포함하여 구성되며, 상기 제2 패널 뒤에 위치하는 편광판(analyzer)을 더 포함하여 구성되며, 상기 편광판을 통과한 광을 반사하고, 상기 제2 다이크로익 미러에 반사하는 미러를 더 포함하여 구성된다.

상기 제1 패널이 2색의 제1편광파를 순차적으로 입사하거나 스위칭하는 동안, 상기 제2 패널은 1색의 광을 연속적으로 입사한다.

상기 제1 패널 및 제2 패널로 인가되는 해당색은 상기 광원의 특성에 따라 달라지며, 상기 제1편광파는 S파이고, 상기 제2 편광파는 P파이며, 또는 그 반대로 제1편광파는 P파, 제2편광파는 S파가 될 수 있다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 제1 패널 앞에 색분리수단(컬러 휠 또는 컬러 스위치)를 배치함으로서 제1 패널은 이판식용 디스플레이 패널을 사용하고, 제2 패널은 상기 제1 패널의 1/2 속도의 패널을 갖는 삼판식용 디스플레이 패널을 이용할 수 있어 패널의 가격을 줄일 수 있다.

마찬가지로 저속/저가의 제2 패널을 사용함으로써 고속/고가의 패널을 2개사용하는 기존의 이판식에 비해 제2 패널을 구동하는데 필요한 드라이버 IC의 개수를 줄이거나 IC의 사이즈를 작게 만들 수 있어 원가를 절감할 수 있다.

상기 저속/저가의 제2 패널은 반사형인 LCoS나 투과형인 고온 폴리 Si를 사용할 수 있으며, 투과형 제2 패널을 사용하는 경우 고가 부품인 컬러 셀렉터를 사용하지 않아도 되므로 광학계 제작 비용을 절감할 수 있다.

제1 패널에 입사되는 2색을 순차적으로 입사하기 위해 색분리수단(컬러 휠 또는 컬러 스위치)이 스위칭되는 시간 동안에도 제2 패널을 통해 광원의 특성에 따라 부족한 색을 전용으로 입사하여 부족한 색의 양을 증가시키고 증가된 빛의 양만큼을 색의 순도를 개선할 수 있으며, 화이트 밸런스를 맞추기 위해 필요했던 빛보다 색순도(color purity)를 높여 사용함으로써 최종적으로 스크린에 투사되는 영상의 컬러 범위를 넓게 할 수 있어 더 많은 컬러를 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 이판식 투사광학계의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명의 제1 실시예로, 반사형 패널을 사용한 이판식 투사광학계이다.

도3에 도시한 바와 같이, 이판식 투사광학계는 광원(11)을 구비한 광학계와, 2색(예:Green, Blue, 이하 G, B를 칭함)의 광을 순차적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 2색의 광을 변조하여 출력하는 제1 패널(17-1)과, 상기 제1패널(17-1)보다 저속 구동되며, 1색(예:Red, 이하 R을 칭함)의 광을 전용으로 연속적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 R색의 광을 변조하여 출력하는 제2 패널(17-2)을 포함하여 구성된다.

상기 광학계는 광원(11)과, 상기 광원(11)으로부터 입사되는 광을 균질화하고 상기 균질화된 광을 출력하는 FEL(12)과, 렌즈(14)와, 상기 균질화된 광을 입사하여 파장별, 편광별로 분리하여 G, B의 제1 편광파(예:S파, 이하 S파를 칭함) 및 R의 제2 편광파(예:P파, 이하 P파를 칭함)를 출력하는 컬러 셀렉터(100)와, 상기 S파 및 P파 광을 입사하여 편광에 따라 반사 및 투과시켜 P파를 상기 제2 패널(17-2)에 S파를 상기 제2 패널(17-1)로 입력시키는 편광 빔 스플리터(15)와, 상기 G, B의 S파를 입력하여 순차적으로 상기 제1 패널(17-1)에 인가하는 색분리수단(16)과, 상기 제1 패널(17-1)로부터 상기 변조 출력된 P파를, 상기 제2 패널(17-2)로부터 상기 변조 출력된 S파를 상기 편광 빔 스플리터(15)에 의해 입사하여 투사렌즈(18)를 통해 디스플레이하는 스크린(19)을 포함하여 구성된다.

상기 컬러 셀렉터(100)에 의해 출력되는 S파 및 P파가 갖는 해당색은 상기 광원(11)의 특성에 따라 달라진다.

상기 투사광학계의 동작은 다음과 같다.

광원(11)에서 나오는 화이트(W) 빛은 FEL(Fly Eye Lens)(12)을 통해 균질화되고 렌즈(14)를 거쳐 특수하게 제작된 컬러 셀렉터(100)에 의해 G, B는 S파로, R는 P 파로 변화되어 PBS(15)로 입사된다.

PBS(15)면에서는 S파는 반사하고 P파는 투과시키는 다이크로익 필름이 코팅된 PBS면(15-1)에 의해 S파인 G와 B가 반사되어 제1 패널(17-1)로 입사되고, 이 S파는 그레이 레벨에 따라 변조되어 P파와 S파로 나뉘어 되돌아 나오는데, 이때 S파는 PBS면(15-1)에서 투과되어 램프(11) 쪽으로 들어가고 P파만 투사렌즈(18)를 통해 스크린(19)으로 입사된다.

여기서 P파의 양에 의해 G와 B의 그레이 레벨이 결정되게 되는데, 제1 패널(17-1)에 G와 B를 순차적으로 입사시키기 위해 컬러 휠 또는 컬러 스위치 등의 색분리수단(16)이 배치되어 있다.

한편 제2 패널(17-2)로는 P파인 R이 들어가서 제1 패널(17-1)에서와 같이 그레이 레벨에 따라 변조되어 P파와 S파로 나뉘어 되돌아 나오는데, 이때 P파는 PBS면(15-1)에 투과되어 램프(11)쪽으로 들어가고 S파만 반사되어 투사 렌즈(18)를 통해 스크린(19)으로 입사된다.

도4는 본 발명의 제2 실시예로, 투과형 패널을 사용한 이판식 투사광학계이다.

이판식 투사광학계는 제1 실시예와 같이, 광학계, 제 1패널(17-1), 제2 패널(17-3)로 구성된다.

도4에 도시한 바와 같이, 상기 광학계는 광원(11)과, 상기 광원(11)으로부터 입사되는 비편광 백색광을 균질화하는 FEL(12)과, FEL(12)로부터 균질화된 광을 입력하여 제1편광파로 변조하는 PBS 어레이(13)고, 렌즈(14)와, 광을 입사하여 3색으로 분리하여 반사 및 투과하여 소정의 1색(예: R, 이하 R을 칭함)을 상기 제2 패널(17-3)로 입사하는 제1 다이크로익 미러(20-1)와, 상기 분리된 나머지 2색(예:G,B, 이하, G, B를 칭함)을 입사하여 편광에 따라 나누어 출력하는 편광 빔 스플리터(15)와, 상기 편광 빔 스플리터(15)로부터 상기 G, B의 제1 편광파(예:S파, 이하 S파를 칭함)를 입력하여 순차적으로 상기 제1 패널(17-1)에 인가하는 색분리수단(16)과, 상기 제2 패널(17-3) 뒤에 위치하는 편광판(analyzer)(21)과, 상기 편광판(21)을 통과한 빛을 반사하는 미러(22)와, 상기 제1 패널(17-1) 및 제2 패널(17-3)로부터 입사된 광을 편광에 따라 투과 및 반사하는 제2 다이크로익 미러(20-2)와, 상기 제2 다이크로익 미러(20-2)로부터 상기 변조 출력된 광을 입사하여 투사렌즈(18)를 통해 디스플레이하는 스크린(19)을 포함하여 구성된다.

상기 투사광학계의 동작은 다음과 같다.

광원(11)으로부터 나온 비편광 백색광을 FEL(12)과 PBS 어레이(13)를 통해 S파로 만들고, 제1 다이크로익 미러(20-1)를 통해 G와 B는 고속 동작하는 제1 패널(17-1)로, R은 저속 동작하는 제2 패널(17-3)로 보낸다.

제1 패널(17-1)로 보내진 G+B, 즉 사이안(cyan)은 S파만 통과하고 P파는 반사시키는 박막이 코팅된 PBS면(15-1)을 거쳐 제1 패널(17-1)로 들어가는데, 이때 PBS(15)와 제1 패널(17-1) 사이에는 컬러 휠 또는 컬러 스위치의 색분리수단(16)이 있어 G와 B를 순차적으로 제1 패널(17-1)로 입사한다.

G와 B가 제1 패널(17-1)로 순차적으로 들어오는 빛인 S파는 제1 패널(17-1)의 그레이 레벨에 따라 변조되어 P파와 S파로 나뉘어 되돌아 나오는데, 이때 S파는 PBS면(15-1)에서 투과되어 제1 다이크로익 미러(20-1) 쪽으로 들어가고 P파만 반사하여 제2 다이크로익 미러(20-2)를 통과해 투사렌즈(18)를 통해 스크린(19)으로 입사된다.

한편 제1 다이크로익 미러(20-1)를 통과한 R 빛은 투과형으로 된 제2 패널(17-3)로 입사되어 패널의 그레이 레벨에 따라 변조되어 P파와 S파로 나뉘어 통과되는데 나오게 된다.

그리고 제2 패널(17-3) 뒤에 위치한 편광판(analyzer)(21)을 통과하면서 S파는 흡수되고 P파만 통과되어 미러(22)에서 반사되고 그 이후에는 제2 다이크로익 미러(20-2)에서 반사되어 투사 렌즈(18)를 통해 스크린(19)으로 입사된다.

상기 제1 패널(17-1) 및 제2 패널(17-3)로 인가되는 해당색은 상기 광원(11)의 특성에 따라 달라진다.

상기 제1 및 제2 실시예에서 제1 패널(17-1)은 G, B 빛이 색분리수단(16)에 의해 순차적으로 입사하는데 비해 제2 패널(17-2, 17-3)에는 R 빛이 계속 입사되고, 더구나 제1 패널(17-1)에 G, B를 순차적으로 보내기 위해 필요한 색분리수단(16)의 스위칭 시간에도 R 빛을 보내므로 도2의 이판식에 비해 R 빛이 더 증가한다.

이 방법을 통해 기존 2판식보다 더 증가하는 R빛은 화이트 밸런스를 맞추기 위해 필요했던 빛보다 색순도(color purity)를 높여 사용함으로써 최종적으로 스크린(19)에 투사되는 영상의 컬러 범위를 넓게 할 수 있어 더 많은 컬러를 구현한다.

즉, 예를 들어 기존에는 R 빛으로 620 ~ 670nm 파장을 사용했다면 본 발명에서는 R의 양이 충분하므로 630~660nm만을 필터링해 사용함으로서 R의 순도를 높일 수 있다.

또한 제2 패널(17-2, 17-3)은 항상 R을 보내므로 드라이버 IC의 동작속도가 제1 패널(17-1)에 비해 1/2인 저속/저가의 IC를 사용할 수 있어 원가가 절감되고 패널의 가격도 저렴하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 이판식 투사광학계는 다음과 같은 효과가 있다.

제1 패널 앞에 색분리수단(컬러 휠 또는 컬러 스위치)를 배치함으로서 제1 패널은 이판식용 디스플레이 패널을 사용하고, 제2 패널은 상기 제1 패널의 1/2 속도의 패널을 갖는 삼판식용 디스플레이 패널을 이용할 수 있어 패널의 가격을 줄일 수 있다.

마찬가지로 저속/저가의 제2 패널을 사용함으로써 고속/고가의 패널을 2개 사용하는 기존의 이판식에 비해 제2 패널을 구동하는데 필요한 드라이버 IC의 개수를 줄이거나 IC의 사이즈를 작게 만들 수 있어 원가를 절감할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 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 (10)

1. 광원을 구비한 광학계;

   2색의 광을 순차적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 2색의 광을 변조하여 출력하는 제1 패널;

   1색의 광을 전용으로 연속적으로 입력하여 그레이 레벨에 따라 상기 입력된 1색의 광을 변조하여 출력하는 제2 패널을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 패널은 상기 광학계에 따라 투과형 LCD 패널 또는 반사형 LCD 패널 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 패널은 상기 제1 패널의 1/2배 저속 구동하는 것을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
4. 제2항에 있어서, 상기 제2 패널이 반사형 LCD 패널인 경우 상기 광학계는

   광원;

   상기 광원으로부터 광을 입사하여 파장별, 편광별로 분리하여 2색의 제1 편광파 및 1색의 제2 편광파를 출력하는 컬러 셀렉터;

   상기 제1 편광파 및 제2 편광파 광을 입사하여 편광에 따라 반사 및 투과시켜 제2편광파를 상기 제2 패널에 입력시키는 편광 빔 스플리터;

   상기 2색의 제1편광파를 입력하여 순차적으로 상기 제1 패널에 인가하는 색분리수단;

   상기 제1 패널로부터 상기 변조 출력된 제2편광파를, 상기 제2 패널로부터 상기 변조 출력된 제1편광파를 상기 편광 빔 스플리터에 의해 입사하여 디스플레이하는 스크린을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
5. 제1항에 있어서, 상기 광학계는 상기 광원으로부터 입사되는 광을 균질화하고 상기 균질화된 광을 출력하는 FEL을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
6. 제4항에 있어서, 상기 컬러 셀렉터에 의해 출력되는 제1 및 제2 편광파가 갖는 해당색은 상기 광원의 특성에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
7. 제4항에 있어서, 상기 색분리수단은 컬러 스위치인 것을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
8. 제4항에 있어서, 상기 제1 패널이 2색의 제1편광파를 순차적으로 입사하거나 스위칭하는 동안, 상기 제2 패널은 1색의 제2편광파를 연속적으로 입사하는 것을특징으로 하는 2판식 투사광학계.
9. 제2항에 있어서, 상기 제2 패널이 투과형 LCD 패널인 경우 상기 광학계는

   광원;

   상기 광원으로부터 광을 입사하여 3색으로 분리하여 반사 및 투과하여 소정의 1색을 상기 제2 패널로 입사하는 제1 다이크로익 미러;

   상기 분리된 나머지 2색을 입사하여 편광에 따라 나누어 출력하는 편광 빔 스플리터;

   상기 편광 빔 스플리터로부터 상기 2색의 제1편광파를 입력하여 순차적으로 상기 제1 패널에 인가하는 색분리수단;

   상기 제1 및 제2 패널로부터 입사된 광을 편광에 따라 투과 및 반사하는 제2 다이크로익 미러;

   상기 제2 다이크로익 미러로부터 상기 변조 출력된 광을 입사하여 디스플레이하는 스크린을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 패널 및 제2 패널로 인가되는 해당색은 상기 광원의 특성에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 2판식 투사광학계.