KR20050057534A - 프로젝션 디스플레이 시스템을 위한 효과적인 광 수집기 - Google Patents

프로젝션 디스플레이 시스템을 위한 효과적인 광 수집기 Download PDF

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KR20050057534A
KR20050057534A KR1020057004884A KR20057004884A KR20050057534A KR 20050057534 A KR20050057534 A KR 20050057534A KR 1020057004884 A KR1020057004884 A KR 1020057004884A KR 20057004884 A KR20057004884 A KR 20057004884A KR 20050057534 A KR20050057534 A KR 20050057534A
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페터 제이. 잔센
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

아크 램프를 위한 광 수집 시스템은 제 1 및 제 2 포물면 반사경 부분을 가지는 포물면 반사경을 포함하며, 상기 제 2 포물면 반사경 부분은 세부 부분으로 분할되며 이로 다중 아크 이미지를 생성한다. 이 광 수집 시스템은 높은 효율성과 각도 크기를 보존하는 개구 형상(aperture shaping)을 결합하며, 특히 프로젝션 디스플레이 시스템에 유용하다.

Description

프로젝션 디스플레이 시스템을 위한 효과적인 광 수집기{EFFICIENT LIGHT COLLECTOR FOR PROJECTION DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 광 수집 시스템(light collection system)에 관한 것이며 보다 상세하게는 프로젝션 디스플레이 시스템에 사용하기 위해 아크 램프와 같은 강렬한 광원으로부터 광을 수집하기 위한 광 수집 시스템에 관한 것이다.
프로젝션 디스플레이 시스템은, 하나 이상의 광 밸브에 의하여 광을 변조한 후 시야 스크린(viewing screen)에 밝은 디스플레이를 생성하기에 충분한 광을 제공하기 위해 강렬한 광원을 사용한다. 이를 위해 널리 사용되는 광원은 UHP 및 크세논 램프와 같은 아크 램프를 포함한다. 그러한 램프의 아크의 긴 형상(elongated shape)으로 인해 디자이너는 후속하는 변조와 디스플레이를 위해 방출된 광의 수집 및 성형에 효과적인 광학 시스템을 제공하는 것에 곤란을 겪는다.
프로젝션 기술에서 가장 흔한 광 수집 방법은 광원의 비-균일성을 보정하기 위해 렌티큘러 어레이(lenticular array)와 포물면이나 타원면 반사경에 기초한다. 광원과 렌티큘러 형상 사이의 불일치와 이들 반사경 타입의 전형적인 큰 수차로 인해, 빔의 각도 크기(etendue: angular extent)가 보존되지 않는다. 이것은 특히 광 밸브가 작은 경우에 현존하는 프로젝터의 광 이용이 불량한 이유이다.
2001년 5월 15일에 Li에 허여된 US 특허 6,231,199는 하나 이상의 아크 램프로부터의 광을 수집하고 이 광을 하나의 광 섬유의 입력 면(input face)과 같은 표적에 연결하기 위해 작은 스폿 사이즈로 집광시키는 광학 시스템을 교시한다. 이 시스템은, 아크 램프의 광 출력을 효과적으로 배가시키는 후방 반사경(retro-reflector)과, 복수의 오목 포물면 반사경을 포함한다.
거의 단위(1) 배율로 아크 이미지를 생성하기 위해 서로 맞대어 연결된 2개의 포물면 반사경을 사용하는 예시적인 배열이 본 출원인의 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있다.
도 1a는 긴 아크(14)를 가지는 아크 램프 광원(12)을 위한 광 수집 시스템(10)의 길이방향의 단면도이다. 이 도 1은 아크(14)의 축방향 이미지 평면에 해당한다. 이 광 수집 시스템은, 제 1 및 제 2 포물면 반사경 부분(18a 및 18b)으로 구성된 복합 포물면 반사경(18)과 후방 반사경(16)을 포함한다. 광선(R1 및 R2)으로 표시된 램프로부터의 광은 후방 반사경(16)에 의해 아크(14) 상으로 다시 되반사된다. 포물면 반사경 부분들(18a 및 18b)은 동축(coaxial)이며, 아크(14)는 제 1 포물면 반사경 부분(18a)의 초점에 위치된다. 따라서, 광선(R3 및 R4)으로 표시된 아크(14)로부터의 광은 제 2 포물면 반사경(18b)의 초점에 아크 이미지(20)를 형성하며, 이 초점에 광섬유(22)의 입구면(22a)이 위치된다.
이 배열이 대칭적이기 때문에, 포물면의 큰 수차가 대부분 상쇄된다. 아크로부터 방출된 광의 원추 각(cone angle)은 램프의 방사 특성(radiation characteristic)에 의해 결정된다. 현존하는 UHP 램프의 원추 각은 매우 크다. 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 축방향 이미지 평면에서의 원추 각(Ψ)과, 반경 방향(radial)의 평면(단면 1C-1C)에서의 원추각(π)은 각각 약 90도(degree)와 180도이며, 일그러진 원추를 생성한다. 이렇게 큰 원추각은 종래의 이미지 광학 기기에 의해서는 다운스트림에서 처리될 수 없다. 이미지를 형성하지 않는 성형 수단, 예를 들어, 포물면 반사경이 포물면 수차(parabolic aberration)를 다시 유발하여, 이 개념의 목적을 상실시킬 수 있다. 따라서, 도 1a 내지 도 1c의 배열이 아크 이미지(20)를 이용가능하게 만든다 하더라도, 이 배열은 각도 크기를 보존하는 방식으로 효과적으로 광을 거기서부터 광을 어떻게 운반할지의 문제를 해결하지 못한다.
도 1a 및 도 1b는 제 1 및 제 2 포물면 부분을 갖는 복합 포물면 반사경을 가지는 아크 램프 광원에 사용하기 위해 종래 기술의 광 수집 시스템의 길이 방향의 단면도.
도 1c는 제 1 및 제 2 포물면 부분을 갖는 복합 포물면 반사경을 가지는 아크 램프 광원에 사용하기 위해 종래 기술의 광 수집 시스템의 단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 제 2 포물면 부분의 변형을 보여주는 도 1a 및 도 1b의 복합 포물면 반사경의 길이방향 단면도.
도 2b는 본 발명에 다른 제 2 포물면 부분의 다른 변형을 보여주는 도 1c의 것과 유사한 단면도.
도 2c는 본 발명의 복합 포물면 반사경의 복합 제 2 포물면 부분의 길이방향 단면도.
도 3a는 도 2b 및 도 2c의 광 수집 시스템으로부터 광을 손실없이 가이드하기 위한 광 가이드의 일 실시예의 측면도.
도 3b 및 도 3c는 도 3a의 광 가이드의 출력면과 입력면의 단부를 각각 나타내는 도면.
도 4a, 도 4b, 도 4c는 도 2b 및 도 2c의 수집 시스템으로부터 광을 손실없이 가이드하기 위한 광 가이드의 다른 실시예의 측면도.
도 4d는 도 2b 및 도 2c의 수집 시스템으로부터 광을 손실없이 가이드하기 위한 광 가이드의 다른 실시예의 단부를 나타내는 도면.
도 5는 광을 손실없이 굴곡시키기 위한 광 가이드의 일 실시예의 측면도.
도 6은 본 발명의 광 수집 시스템과 손실없는 광 가이드를 포함하는 광 엔진의 개략도.
도 7은 도 6의 광 엔진을 포함하는 광 밸브 프로젝션 디스플레이 시스템의 개략도.
본 발명에 따라, 제 2 포물면 부분은 세그먼트들로 분할되며, 각 세그먼트는 (아크 축을 따라) 길이 방향으로 또는 (아크 축에 주위로) 반경 방향으로 이동되어, 아크 축에 대해 대응하게 이동된 다중 아크 이미지(각 세그먼트에 대해 하나의 이미지)를 형성하게 한다.
각 세그먼트와 연관된 광 원추는, 각 아크 이미지가 종래의 광학 기기로 수용될 수 있도록 임의로 작게 만들어질 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 광 수집 시스템으로부터의 각 아크 이미지는, 본 출원인에게 양도된 자 출원된 공동 계류중인 미국 특허 출원 일련 번호 (대리인 관리 번호 PHUS 020,170)에 서술된 타입의, 손실없이 각도 크기를 보존하는 광 가이드에 바로 연결된다.
아크 이미지와 꼭 맞추어진 최적화(fit)시키는 크기의 입력 면을 가지는 각 아크 이미지를 위한 개별 광 가이드 입력 부분을 제공한 후, 아크 이미지들의 어레이와 꼭 맞추어진 크기의 하나의 공통 입력 면을 가지는 광 가이드 본체 부분으로 상기 이미지들을 개별적으로 입력시키는 것에 의해, 예를 들어, 단일 패널 스크롤 컬러 프로젝터(single panel scrolling color projector)에 필요한 스트라이프 형상과 일치하도록 이미지들의 끝과 끝을 정렬함으로써 개별 이미지들을 연관시켜서, 개구 성형(aperture shaping)을 달성할 수 있다.
"꼭 맞추어진(fitting)" 광 가이드는, 인접하거나 또는 부분적으로 중복하지만 완전히 중첩하지는 않는 아크 이미지의 어레이나 하나의 아크 이미지와 꼭 맞는 크기의 입력 면을 가지는 광 가이드이다.
본 발명의 일 측면에 따라, 광 수집 시스템은 포물면 반사경을 포함하며, 상기 포물면 반사경은 제 1 포물면 반사경 부분과 제 2 포물면 반사경 부분을 포함하며, 상기 부분은 포물면 부분이며 서로에 대하여 동축으로 배치되되, 제 1 포물면 반사경 부분의 초점에 놓인 물체가 제 2 포물면 반사경 부분의 초점에 이미지를 형성하도록 배치되는데, 상기 광 수집 시스템은,
제 2 포물면 반사경 부분은 복수의 세그먼트로 분할되며, 각 세그먼트에서, 개별 이미지가 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 프로젝션 디스플레이 시스템을 위한 광 엔진이 제공되며, 상기 광 엔진은 본 발명의 광 수집 시스템과, 복수의 입력면과 하나의 출력면을 가지는 손실없이 각도 크기를 보존하는 광 파이프를 포함하며, 상기 각 입력면은 상기 광 수집 시스템에 의해 생성된 복수의 이미지 중 하나를 입력하도록 배치된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 프로젝션 디스플레이 시스템이 제공되며, 본 시스템은, 본 발명의 광 엔진과, 디스플레이 신호에 따라 디스플레이를 생성하도록 광 엔진으로부터의 광을 변조하는 적어도 하나의 광 밸브와, 상기 디스플레이를 디스플레이 면 위에 프로젝트하는 프로젝션 렌즈를 포함한다.
본 발명의 광 수집 시스템은 낮은 비용으로 복제될 수 있으며 높은 효율의 광 수집과 각도 크기의 손실 없이 개구 성형을 가능하게 하는 저 수차의 반사형 광학 기기를 제공한다. 이것은 작은 사이즈의 광 밸브를 갖는 고 효율 프로젝션을 제공하는 길을 열어준다. 특히, 좁은 스트라이프 조명을 사용하는 단일 패널 스크롤 컬러 시스템이 본 발명으로부터 이익을 얻을 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 제 2 포물면 반사경을 복수의 세그먼트로 축방향으로 뿐만 아니라 반경 방향으로 분할하는 하나의 방법을 예시한다. 복합 포물면 반사경(30)의 길이방향 단면도인 도 2a는 포물면 반사경 부분(32a)으로부터 멀어지는 길이방향 축(L)을 따라 위치 C로부터 위치 D로 제 2 포물면 반사경 부분(32b)을 어떻게 이동시켜, 위치 C'로부터 위치 D'로 축(L)을 따라 아크(34)의 이미지를 이동시키게 되는지를 도시한다.
도 2c는, 제 2 포물면 반사경 부분(32b)을 세그먼트(32e 및 32f)로 분할하고 이들 세그먼트를 제 1 포물면 반사경(32a)으로부터 멀어지는 축방향으로 이동시키는 것에 의해 축(L)을 따라 이미지(42, 44)의 어레이가 생성되는 것을 도시한다. 이 세그먼트(32e 및 32f)는 환형 밴드(annular band)(32g)에 의하여 연결된다. 더 작은 각도 크기{광선(R6 및 R13)과 광선(R8 및 R14)에 의해 각각 한정된}의 광 원추가 각 세그먼트와 연관되므로, 이들 광 원추에 의해 생성된 이미지는 도 3a 내지 도 3c, 도 4a 내지 4d, 도 5에 도시된 바와 같이, 다운스트림 광학 기기, 예를 들어 광 가이드에 의하여 보다 용이하게 개별적으로 처리될 수 있다.
단면도(2B-2B)인 도 2b는, 제 2 포물면 반사경 부분(32b)을 세그먼트(32c 및 32d)로 분할하고 이들 세그먼트를 서로 멀어지게 반경 방향으로 이동시키는 것에 의해, 별개의 이미지(38, 40)의 어레이가 광선(R9 및 R10)과 광선(R11 및 R12)에 의해 각각 한정된 각도 크기(φ)의 광 원추에 의하여 축(L)의 양 측에 생성되는 것을 보여준다.
제 2 포물면 반사경 부분을 훨씬 더 작은 세그먼트로 분할하고 각 세그먼트를 축방향으로 또는 반경 방향으로 이동시키면, 임의의 작은 각도 크기의 각 이미지와 연관된 광 원추의 생성이 가능하여, 각 이미지가 "종래의" 광학 기기에 의하여 용이하게 수용될 수 있다.
그러나, 이 이미지를 처리하는 바람직한 방법은 각 이미지를 꼭 맞추어진 광 가이드로 바로 연결하는 것이다. 이 타입의 광 가이드는, "굴곡을 포함하는 손실없이 각도 크기를 보존하는 광 가이드(Loss-less etendue preserving Light guide including bends)"라는 명칭의 자 출원된 본 출원인의 공동 계류중인 미국 특허 출원 일련 번호 (대리인 관리 번호 PHUS 020,170)에 서술되어 있으며, 그 개시 내용이 본 명세서에 참조 문헌으로 병합되어 있다.
다중 이미지를 조합하는데 적절한 꼭 맞추어진 광 가이드의 일 실시예가 도 3에 도시된다. 이 광 가이드(50)는, 도 2c에서 제 2 포물면 반사경 부분(32b)으로부터의 아크 이미지(42 및 44)를 입력면(52a 및 54a)에서 각각 입력하기 위해 서로 이격되어 있는 한 쌍의 입력 부분(52 및 54)을 구비한다. 광선(R9 및 R8)으로 각각 표시된 2개의 아크 이미지(42 및 44)로부터의 광선은 입력 가이드 부분(52 및 54)의 측벽{(52b, 52c) 및 (54b, 54c)}에 의하여 출력 면(52d 및 54d)으로 각각 가이드되며, 그리하여 이들 광선은 각각 입력면(56a 및 58a)을 통해 각각 연결 부분(56 및 58)으로 들어간다. 이 광선은 면(56b, 56c, 58b, 58c)으로부터 내부 반사에 의하여 출력면(56c 및 58c)으로 각각 가이드된다. 면(56c 및 58c)에 광선이 입사하는 각도는 이 광선이 내부 반사될지 또는 메인 가이드 부분(60)으로 출력될 지를 결정한다. 그리하여, 이 광선은 단차(stepped) 입력 면(60a 및 60b)을 통해 메인 가이드 부분으로 입력되며, 측벽(60c 및 60d)에 의하여 공통 출력 면(60e)으로 가이드된다.
광을 손실없이 각도 크기를 보존하며 가이드하는 것 외에, 광 가이드는 또한 이미지(42 및 44)를 연쇄시키며 이들 이미지를 메인 가이드 부분(60)의 단면 형상에 순응시켜서 개구 성형(aperture shaping)을 이루며, 이 메인 가이드 부분(60)은 도 3b의 단부 부분의 도면에 도시된 출력 면(60e)의 형상에 대응한다. 이 단면 형상은 예를 들어 컬러 프로젝션을 스크롤할 때 스트라이프 형상과 일치시키기 위한 긴 직사각형(elongated rectangle)이다.
복수의 수직이 아닌 아크 이미지(off-normal arc images)를 조합하기에 적절한 최적의 광 가이드의 다른 실시예가 도 4에 도시된다. 수직이 아닌 아크 이미지는, L(아크/포물면) 축에 수직하지 않고 축방향 평면(페이지 평면)에 놓여있지도 않은 축을 갖는 광 원추에 의해 형성되며 반경 방향의 세그먼트에 의하여 형성된다. 수직이 아닌 아크 이미지의 예는 도 2b에서의 아크 이미지(38 및 40)이며, 이 이미지와 연관된 광 원추는 축(E, E')을 각각 가지고 있다. 도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 서로 끼여있는 한 쌍의 광 가이드{72(도 4b)와 74(도 4c)}로 구성된 복합 광 가이드(70)(도 4a)의 측면도이다. 광 가이드(72)는 아크 이미지(38)를 입력받기 위한 꼭맞추어진 입력 면(76a)과, 내부 반사면(76b)과 출력면(76c)을 가지는 입력 부분(76)을 포함한다. 이 입력 부분(76)에는 입력면(78a)과, 측벽(78b, 78c), 출력면(미도시)을 가지는 광 가이드 본체 부분(78)이 결합된다. 광 가이드(74)는 세그먼트(82, 84, 86)를 가지는 복합 입력 부분(80)을 포함한다. 입력 세그먼트(82, 84) 각각은 아크 이미지(40)를 입력받기 위한 꼭맞추어진 입력면(82a, 84a)을 함께 형성하는 입력 면(82a, 84a)을 구비한다. 각 세그먼트(82, 84, 86)는 또한 하나 이상의 내부 반사 면(입사각에 따라, 82b, 86b, 및 84a, 84d) 및 하나의 공통 출력면(84d, 86c)을 구비한다. 이 입력 부분(80)에는 광 가이드 본체 부분(88)이 결합되며, 이 광 가이드 본체 부분(88)은 입력면(88a)과, 측벽(88b 및 88c)과, 출력 면(미도시)을 구비한다.
도 4d는 최적의 입력 면{76a 및 (82a, 84a)}에 입사하는 아크 이미지(38, 40)를 도시하는 복합 광 가이드(70)의 평면도(4D-4D)이며, 이 최적의 입력면{76a 및 (82a, 84a)}은 본체 부분(78, 88)과 각각 접해 있다.
정렬되지 않은 수직이 아닌 아크 이미지는 손실없는 광 가이드에서 굴곡되거나 접혀진 부위로 이미지를 통과시켜서 바람직한 공통 배향으로 정렬될 수 있다. 이것은 도 4의 복합 광 가이드(70)에서 내재적으로 달성된다. 도 5는 "코너 주위에서" 광을 손실없이 전달할 수 있게 하는 굴곡부나 접힌 부분을 갖는 광 가이드(90)의 다른 실시예를 도시한다. 직선 광 가이드(92)의 출력면(92d)과 직선 광 가이드(96)의 입력면(96a)은 길이방향의 축(Y 및 Z)을 각각 가지며, 연결 부재(94)와 연결되며, 이 연결 부재(94)는 입력 면(94a)과 내부 반사면(94b, 94c)을 가진다. 연결 부재(94)의 출력면(94c)은 광선(R15)의 경로로 설명된 바와 같이 가이드 되는 광을 입사각에 따라 내부 반사하거나 투과시킨다.
굴곡있는 그러한 광 가이드는, 반경 방향의 세그먼트{각각 광선(R10 및 R11)으로 표시된}로부터 수직이 아닌 광이 바람직한 공통 배향으로 재정렬될 수 있다는 점에서, 본 발명에 특히 유리하다.
본 발명의 광 수집 시스템은 긴 아크 광원의 효과적인 수집 및/또는 빔 성형이 요구되는 임의의 응용에, 특히 프로젝션 디스플레이 시스템에 유용하다. 본 발명의 광 수집 시스템은 단일 패널 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템에 특히 유익하다.
단일 패널 스크롤링 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템은, 개개의 화상 요소나 픽셀의 래스터를 가지고 수평으로 긴 적색, 녹색, 및 청색 조명 바(bar) 또는 스트라이프로 조명되는 액정 디스플레이(LCD) 패널과 같은 단일 광 변조기 패널을 특징으로 한다. 이 스트라이프는 현재 입사 스트라이프의 컬러에 대응하는 디스플레이 정보로 픽셀 행을 동기적으로 어드레스 하는 동안 패널에 걸쳐 수직으로 연속적으로 스크롤된다. 예를 들어, 1994년 3월 25일에 피. 얀센(P.Janssen)에 허여된 "스캐닝을 개선한 단일 패널 컬러 프로젝션 비디오 디스플레이"라는 명칭의 미국 특허 5,410,370과, 1995년, 5월 16일에 피. 얀센 등에 허여된 "광 밸브의 판독/기록기능과 컬러 조명 시스템을 동기화시키는 제어 회로를 구비하는 단일 패널 컬러 프로젝션 비디오 디스플레이"라는 명칭의 미국 특허 5,416,514를 참조하기 바라며, 그 전체 개시 내용은 본 명세서에 참조 문헌으로 병합되어 있다.
도 6은 그러한 단일 패널 스크롤링 컬러 디스플레이 시스템에 사용되는 빔 분할 및 스크롤링 엔진(600)의 개략도이다. 이 스크롤링 컬러 프로젝터를 위해 현재 사용되는 광 엔진을 위한 조명 구조(700)는 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 광원(S)으로부터의 백색 광은 다이크로익 부재(dichroic element)(2)에 의하여 청색(BLUE) 성분과 녹색/적색(GREEN/RED) 성분(G/R)으로 분할된다. 이 청색 성분은 렌즈(603)와 미러(604)에 의하여 프리즘 스캐너(605)로 향한다. G/R 성분은 다이크로익 부재(602)를 통과한 후 렌즈(606)를 통해 다이크로익 부재(607)로 진행하며, 이 다이크로익 부재(607)는 G/R 성분을 녹색(GREEN) 성분과 적색(RED) 성분으로 분할한다. 녹색 성분은 부재(607)에 의하여 프리즘 스캐너(608)로 반사되는 반면, 적색 성분은 다이크로익 부재(607)를 통과해 프리즘 스캐너(609)로 진행된다. 그후 스캐닝된 적색, 녹색, 청색 성분은 미러(612)와 중계 렌즈(613 내지 617)를 거쳐 재결합 다이크로익 부재(610, 611)로 진행된다.
도 7은 본 발명의 광 수집 시스템을 구현하는 단일 패널 컬러 프로젝션 디스플레이 시스템(700)의 블록도이다. 광 엔진(710)은 광 수집 시스템(720)을 포함하며, 이 광 수집 시스템은 빔 분할 및 스크롤 엔진(730)으로 스트라이프 형상의 단면을 가진 조명 빔을 제공한다. 이 엔진(730)은 광 밸브 패널(740)의 표면 전체에 걸쳐 순차적으로 스크롤링하기 위해 순차적으로 스크롤링 하는 적색, 녹색, 및 청색 스트라이프를 생성하며, 이 광 밸브 패널(740)은 전기 신호 입력 소스(750)로부터의 디스플레이 정보의 입력과 동기적으로 스크롤링 광 빔을 변조한다. 프로젝션 렌즈(760)는 미도시된 디스플레이 면으로 변조된 광을 프로젝트한다.
본 발명은 부득이 제한된 수의 실시예로 기술되었다. 본 설명으로부터, 이 기술 분야에 숙련된 사람이라면 본 실시예와 다른 실시예 및 그 실시예의 변형을 명백히 구현할 수 있을 것이나 이들 실시예들도 본 발명의 범위와 첨부된 청구항 내에 완전히 포함되는 것으로 의도된다.
전술된 바와 같이, 본 발명은, 프로젝션 디스플레이 시스템에 사용되는 광원으로부터 광을 수집하기 위해 광 수집 시스템, 광 엔진, 및 프로젝션 디스플레이 시스템에 이용가능하다.

Claims (16)

  1. 포물면 반사경을 포함하는 광 수집 시스템(light collection system)으로서, 상기 포물면 반사경은 제 1 포물면 반사경 부분과 제 2 포물면 반사경 부분을 포함하며, 상기 부분들은, 포물면 부분이며 서로에 대해 동축으로 배치되되, 상기 제 1 포물면 반사경 부분의 초점에 놓인 광원이 상기 제 2 포물면 반사경 부분의 초점에 이미지를 형성하도록 배치되는, 광 수집 시스템에 있어서,
    상기 제 2 포물면 반사경 부분은 복수의 세그먼트로 분할되어, 각 세그먼트에서 별도의 이미지가 생성되는 것을 특징으로 하는, 광 수집 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 포물면 반사경 부분은, 서로로부터 길이 방향으로 변위된 적어도 2개의 포물면 세그먼트들로 분할되어 있는, 광 수집 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 포물면 세그먼트는 길이 방향의 세그먼트이며 이 세그먼트들은 환형 밴드(annular band)로 서로 연결되어 있는, 광 수집 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 포물면 반사경 부분의 포물면 세그먼트들 중 적어도 하나는 서로로부터 길이 방향으로 변위된 적어도 2개의 반경 방향(radial)의 포물면 세그먼트로 분할되어 있는, 광 수집 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광원으로부터 광을 상기 광원으로 다시 되반사하기 위하여 상기 제 1 포물면 반사경과 마주보게 상기 광원 뒤에 후방 반사경(retro-reflector)이 제공되는, 광 수집 시스템.
  6. 프로젝션 디스플레이 시스템을 위한 광 엔진으로서,
    제 1 항의 광 수집 시스템과,
    적어도 하나의 입력 면과 적어도 하나의 출력 면을 구비하는 적어도 하나의 광 가이드를 포함하는 광 가이드 수단
    을 포함하며,
    각 입력 면은 상기 광 수집 시스템에 의해 생성된 복수의 이미지 중 하나를 입력하도록 배치되어 있는, 광 엔진.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 광 가이드는 적어도 하나의 굴곡부를 가지는, 광 엔진.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 광 가이드의 출력 면은 긴 직사각형 형상(elongate rectangle)을 이루며, 이에 따라 광 출력이 긴 스트라이프(elongate stripe) 형상의 빔 단면을 이루는, 광 엔진.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 광 가이드는,
    메인 부분으로서, 길이 방향의 축과, 서로로부터 길이 방향으로 변위된 복수의 입력 면을 갖는 단차 입력 단부(stepped input end)와, 하나의 출력면을 갖는 출력 단부를 구비하는 메인 부분과;
    하나의 입력 면과 하나의 출력 면을 각각 구비하는 복수의 입력 부분과;
    상기 입력 부분을 상기 메인 부분에 연결하는 복수의 연결 부분으로서, 각 연결 부분은 한 입력 부분의 출력 면과 상기 메인 부분의 한 입력 면 사이에 배치된, 복수의 연결 부분
    을 포함하는, 광 엔진.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광 가이드의 메인 부분의 출력 면은 긴 직사각형 형상을 이루며, 이에 따라 광 출력이 긴 스트라이프 형상의 빔 단면을 이루는, 광 엔진.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 광 가이드 수단은,
    적어도 제 1 및 제 2 광 가이드로서, 각 광 가이드는 입력 면을 갖는 입력 단부와 출력면을 갖는 출력 단부를 구비한 메인 부분을 구비하며, 상기 메인 부분은 서로 나란한 방향으로 배열되어 있는, 적어도 제 1 및 제 2 광 가이드와,
    입력면과 출력면을 각각 구비하는 적어도 제 1 및 제 2 입력 부분으로서, 상기 제 1 부분의 입력 면은 제 1 방향으로부터 수직이 아닌 광(off-normal light)을 입력하도록 기울어져 있고 상기 제 2 부분의 입력면은 제 2 방향으로부터 수직이 아닌 광을 입력하도록 기울어져 있으며, 상기 제 1 및 제 2 출력면은 상기 제 1 및 제 2 메인 부분의 제 1 및 제 2 입력면에 각각 연결되어 있는, 적어도 제 1 및 제 2 입력 부분
    을 포함하는, 광 엔진.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 광 가이드의 메인 부분의 출력면들은 함께 긴 직사각형 형상을 이루며, 이에 따라 광 출력이 긴 스트라이프 형상의 빔 단면을 이루는, 광 엔진.
  13. 제 6 항에 있어서, 광 출력을 적색, 녹색, 청색 빔으로 분할하고, 이후 이들 빔을 하나의 광 밸브의 표면 전체에 걸쳐 순차적으로 스크롤(scroll)하는 수단이 포함되는, 광 엔진.
  14. 프로젝션 디스플레이 시스템으로서,
    제6항의 광 엔진과,
    디스플레이 신호에 따라 디스플레이를 생성하기 위해 상기 광 엔진으로부터 광을 변조하는 적어도 하나의 광 밸브와,
    디스플레이를 디스플레이 면 위에 프로젝트하는 프로젝션 렌즈
    를 포함하는, 프로젝션 디스플레이 시스템.
  15. 프로젝션 디스플레이 시스템으로서,
    제 8 항의 광 엔진과,
    디스플레이 신호에 따라 디스플레이를 생성하기 위해 상기 광 엔진으로부터 적색, 녹색, 및 청색 컬러 스트라이프의 스크롤과 동기적으로 적색, 녹색, 및 청색 광을 변조하는 하나의 광 밸브와,
    디스플레이를 디스플레이 면 위에 프로젝트하는 프로젝션 렌즈
    를 포함하는, 프로젝션 디스플레이 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 광 밸브는 반사형 액정 디스플레이 패널인, 프로젝션 디스플레이 시스템.
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