KR20060117133A - Optical apparatus of reflection type in the projection system and filter holder - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a reflective optical device of a conventional projection system.
도 2는 종래의 프로젝션 시스템의 필터 홀더를 나타낸 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing a filter holder of a conventional projection system.
도 3은 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing a reflective optical device of the projection system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 필터 홀더를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing the filter holder of the projection system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 필터 홀더를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the filter holder of the projection system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
30 : 싱글노치 필터 40 : 자외선 필터30: single notch filter 40: UV filter
50 : 다이크로익 미러 51,52,58,61,62,70 : 편광변환소자50: dichroic mirror 51, 52, 58, 61, 62, 70: polarization conversion element
53,59,63 : 빔스플리터 54,56,64 : 1/4파장판53,59,63: Beam splitter 54,56,64: 1/4 wave plate
55 : 적색패널 57 : 녹색패널55: red panel 57: green panel
65 : 청색패널 60 : 투사렌즈65 Blue panel 60 Projection lens
100 : 필터 홀더100: filter holder
본 발명은 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치 및 필터 홀더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 광학장치에 구비되는 잡광을 걸러내는 싱글 노치 필터가 지지되는 필터 홀더에 반사형 광학장치에 열을 가중시키는 자외선을 걸러낼 수 있도록 자외선 필터가 구비되는 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치 및 필터 홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective optical device and a filter holder of a projection system, and more particularly, to heat the reflective optical device to a filter holder which is supported by a single notch filter for filtering out the glare of the reflective optical device. The present invention relates to a reflective optical device and a filter holder of a projection system provided with an ultraviolet filter to filter ultraviolet rays.
최근 고해상도의 프로젝터 및 프로젝션의 사용이 증가되고 있다. 특히 디지털 텔레비전의 실용화가 임박하면서 고해상도로 대형 화면을 가지는 프로젝션용 텔레비전 사용이 증가하고 있다. 따라서 최근 고해상도의 대형 화면을 구현하기 위해서는 화면 밝기가 매우 중요한 변수로 떠오르고 있다.Recently, the use of high resolution projectors and projections is increasing. In particular, as the commercialization of digital television is imminent, the use of projection television having a large screen with high resolution is increasing. Therefore, in order to realize a high resolution large screen, screen brightness has emerged as a very important variable.
일반적으로 삼판식의 경우 광 이용 효율이 높고 선명한 화상 구현이 가능하므로 콤팩트(compact)한 구성을 통해 포터블(portable)한 프로젝터 응용에 많은 관심이 모아지고 있는 추세이다. 이와 같은 추세에 따라 같은 램프를 이용하면서도 광 이용 효율을 극대화시켜 밝고 선명한 화상 구현이 가능한 광학 시스템이 강하게 요구된다. 따라서 투과형 고온 폴리(poly)나 반사형 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 마이크로 디스플레이(micro display)를 사용하는 시스템에서 편광된 빛을 사용하여 그레이(gray) 레벨을 표현하고 있다.In general, in the case of a three-panel type, a high light utilization efficiency and a vivid image can be realized, and thus a lot of attention is being focused on portable projector applications through a compact configuration. According to this trend, there is a strong demand for an optical system capable of realizing bright and clear images by maximizing light utilization efficiency while using the same lamp. Therefore, polarized light is used to express gray levels in a system using a transmissive high temperature poly or a reflective liquid crystal on silicon (LCoS) micro display.
상기와 같은 종래의 반사형 광학장치를 갖는 프로젝션 시스템을 도 1에 의거하여 설명한다. 도 1은 종래 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치를 나타낸 구성도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 광원으로부터 투사되는 빛 중 잡광에 가까운 엘 로우광을 차단하기 위한 싱글노치 필터(30)와; 광원의 색 분리를 위한 다이크로익 미러(10)와; 광원의 입사 방향에 따른 투과 또는 반사시키는 제 1 내지 제 3 빔스플리터(Beam splitter)(13,19,23)와; 상기 다이크로익 미러(10)과 제 1 빔스플리터(13) 사이에 설치된 제 1 편광변환소자(11) 및 제 2 편광변환소자(12)와; 제 1 및 제 3 빔스플리터(13,23)에서 투과 또는 반사되는 광원이 입사되고 반사되는 제 1 내지 제 3 패널(15,17,25)과; 각 패널(15,17,25)과 빔스플리터(13,19,23) 사이에 설치된 1/4 파장판(14,16,24)과; 제 1 및 제 2 빔스플리터(13,19)와 제 2 및 제 3빔스플리터(19,23) 사이에 설치된 제 3 및 제 4 편광변환소자(18,21)를 포함하는 구성이다.A projection system having a conventional reflective optical apparatus as described above will be described with reference to FIG. 1 is a block diagram showing a reflective optical device of a conventional projection system. Referring to the drawings, a
여기서, 상기 싱글노치 필터를 설치하기 위해 필터 홀더가 구비되는 바, 상기 필터 홀더를 도 2에 의거하여 설명한다.Here, the filter holder is provided to install the single notch filter, the filter holder will be described with reference to FIG.
도 2는 종래의 프로젝션 시스템의 필터 홀더를 나타낸 분해 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 싱글노치 필터(30)를 지지하기 위해 광원과 다이크로익 미러(10)사이에 필터 홀더(32)가 설치된다. 상기 필터 홀더(32)는 광원으로부터 투사되는 광 중 잡광에 가까운 엘로우광을 걸러내기 위한 싱글노치 필터(30)를 지지하는 바, 상기 필터 홀더(32)에 광원으로부터 투사되는 광이 통과할 수 있도록 개방된 수용면(36)이 형성되고, 상기 수용면(36)에 싱글노치 필터(30)가 위치하게 된다. 그리고, 상기 싱글노치 필터(30)가 수용면(36)에 안정적으로 위치할 수 있도록 상기 수용면(36)의 둘레에서 돌출된 고정편(34)이 싱글노치 필터(30)측으로 구부러져 지지하게 된다.2 is an exploded perspective view showing a filter holder of a conventional projection system. Referring to the drawings, the
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 반사형 광학장치를 갖는 프로젝션 시스템의 작용을 살펴보면, 상기 싱글노치 필터(Single notch filter)(30)는 광원에서 투사되는 빛 중 잡광에 가까운 엘로우광을 걸러내어 상기 다이크로익 미러에 투사되도록 하게 된다. 그리고, 상기 다이크로익 미러(Dichroic mirror)(10)는, 입사되는 광원의 색을 분리하게 된다. 즉, 입사되는 광원에서 적색(Red) 및 녹색(Green) 광원(S파)은 반사시키고, 블루(Blue) 광원(P파)은 투과시켜 준다.Looking at the operation of the projection system having a conventional reflective optical device having the configuration as described above, the
그리고, 상기 다이크로익 미러(10)에서 반사된 광원은 S파로서, 제 1 편광변환소자(11)에서 S파의 적색광원이 P파로 변환되고, 제 2 편광변환소자(12)를 투과되어 제 1 빔스플리터(13)에서 입사된다. 제 1 빔스프리터(13)에 입사된 P파는 투과되어 1/4 파장판(14)을 통하여 제 1 패널(15)인 적색 패널에 입사(신호 on)된다. 제 1 패널(15)에 입사된 신호는 제 1 패널(15) 및 1/4 파장판(14)을 통해 반사되어 S파로 변환되고 제 1 빔스플리터(13)에서 반사되어, 제 3 편광변환소자(18)를 거쳐 P파로 변환된다. 제 3 편광변환소자(18)에서 P파로 변환된 적색광원은 제 2 빔스플리터(19)를 투과하여 투사렌즈(20)를 통해서 스크린에 맺히게 된다.The light source reflected by the
그리고, S파의 녹색광원은 제 1 및 제 2 편광변환소자(11,12)를 투과하여 제 1 빔스플리터(13)에 입사되어 반사되며, 1/4 파장판(16)을 통하여 제 2 패널(17)인 녹색 패널(Green Panel)에 입사(신호 on)된다. 상기 제 2 패널(17) 및 1/4파장판(16)에서 반사된 광원은 P파로 변환되어 제 1 빔스플리터(13)를 투과하고 투과된 P파는 제 3 편광변환소자(18)에서 투과되고, 제 2 빔스플리터(19)를 투과하여 투사렌즈(20)를 통해서 스크린에 맺히게 된다.The green light source of the S-waves is transmitted through the first and second
한편, 상기 다이크로익 미러(10)에서 투과된 청색광원은 P파로서, 제 2 편광변환소자(62)에서 S파로 변환되고, S파로 변환된 청색광원은 제 3 빔스플리터(23)에서 반사되고 1/4파장판(24)을 통해 제 3 패널(25)인 청색 패널(Blue panel)에 입사(신호 on)된다. 제 3 패널(25)에 입사된 S파는 다시 반사되어 1/4파장판(24)을 통해 P파로 변환되어 제 3 빔스플리터(23)를 투과하고, 투과된 P파는 제 4 편광변환소자(21)에 의해 S파로 변환되어 제 2 빔스플리터(19)에 의해 반사되어 투사렌즈(20)를 통해 스크린에 맺히게 된다.On the other hand, the blue light source transmitted from the
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 빔스플리터(13,19,24)는 P파는 투과하고 S파는 반사하며, 상기 제 1 편광변환소자(11)는 적색광원 억제막(retardation)으로서, P파는 S파로 변환하고, S파는 P파로 변환하게 된다. 제 3 편광변환소자(18)는 적색 및 청색 광원의 억제막으로서, P파는 S파로 변환하고, S파는 P파로 변환하게 된다. 그리고, 제 4 편광변환소자(21)는 블루광원의 억제막으로서, P파는 S파로 변환하고, S파는 P파로 변환하게 된다.The first to
그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 반사형 광학장치로 투사되는 광에는 반사형 광학장치의 광화학작용을 일으키는 자외선도 함께 투사되어, 반사형 광학장치에 문제를 일으키게 된다.However, the light projected by the reflective optical device having the above-described configuration is also projected with ultraviolet light which causes photochemical action of the reflective optical device, thereby causing a problem in the reflective optical device.
한편, 상기 반사형 광학장치로 투사되는 광에 자외선을 필터링하기 위해 자외선 필터를 설치하여야 하나, 종래의 반사형 광학장치는 상기한 바와 같이 매우 복잡한 기구구조를 갖기 때문에 자외선 필터를 설치하기 위한 반사형 광학장치의 재 설계가 불가피하게 된다.On the other hand, an ultraviolet filter should be provided to filter the ultraviolet light to the light projected by the reflective optical device. However, since the conventional reflective optical device has a very complicated mechanical structure as described above, the reflective type optical device is used to install the ultraviolet filter. The redesign of the optics is inevitable.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 반사형 광학장치로 투사되는 광원 중 반사형 광학장치에 광화학작용을 일으키는 자외선을 걸러낼 수 있도록 자외선 필터가 구비되는 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the reflection optical device of the projection system is provided with an ultraviolet filter to filter out the ultraviolet light causing the photochemical action on the reflective optical device of the light source projected by the reflective optical device. The purpose is to provide.
또한, 반사형 광학장치에 자외선 필터를 설치할 수 있도록 싱글노치 필터가 설치된 홀더에 상기 자외선 필터를 더불어 설치할 수 있는 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치의 필터 홀더를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a filter holder of a reflective optical device of a projection system that can be installed together with the ultraviolet filter in a holder provided with a single notch filter to install an ultraviolet filter in the reflective optical device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 광원과, 상기 광원으로부터 투사되는 광 중 자외선을 걸러내는 자외선 필터와, 상기 광원으로부터 투사되는 광 중 잡광을 걸러내는 싱글노치 필터와, 입사되는 광원의 색 분리를 위한 다이크로익 미러와, 광원의 입사 방향에 따라 광원을 투과 또는 반사시키는 제 1 내지 제 3 빔스플리터와, 상기 다이크로익 미러와 제 1 빔스플리터 사이에 설치되어 적색 및 녹색 광원에 대해 편광 변환하는 제 1 편광변환소자 및 제 2 편광변환소자와, 제 1 및 제 3 빔스플리터에 의해 투과 또는 반사되는 광원이 입사되고 반사되는 제 1 내지 제 3 패널과, 각 패널과 빔스플리터 사이에 설치된 1/4 파장판과, 제 1 및 제 2빔스플리터와 제 2 및 제 3빔스플리터 사이에 설치된 제 3 및 제 4편광변환소자 및 상기 제 2빔스플리터와 투사렌즈 사이에 설치되어 상기 투사렌즈를 통해 역 경로로 입사되는 반사파를 감쇠시켜 주기 위한 제 5 편광변환소 자가 포함되는 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치에 의해 달성된다.According to the technical idea of the present invention for achieving the above object, a light source, an ultraviolet filter for filtering out ultraviolet light from the light projected from the light source, a single notch filter for filtering out the light of the light projected from the light source, A dichroic mirror for color separation of the incident light source, first to third beam splitters that transmit or reflect the light source according to the incident direction of the light source, and installed between the dichroic mirror and the first beam splitter and being red A first polarization conversion element and a second polarization conversion element for polarizing conversion with respect to the green light source, first to third panels in which light sources transmitted or reflected by the first and third beam splitters are incident and reflected, and each panel And a quarter wave plate provided between the beam splitter and the third and fourth polarization conversion elements provided between the first and second beam splitters and the second and third beam splitters. It is achieved by a reflective optics of a projection system that is provided between a beam splitter and a projection lens and includes a fifth polarization conversion element for attenuating reflected waves incident on the reverse path through the projection lens.
여기서, 상기 자외선 필터가 싱글노치 필터의 전방에 설치되는 것이 바람직하다.Here, the ultraviolet filter is preferably installed in front of the single notch filter.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 사상으로는, 광원에서 입사되는 광을 R, G, B로 분리시켜 각 패널에 반사 내지 투과시킨 후 합성하여 투사 렌즈를 통해 스크린에 비추는 반사형 광학장치에 있어서, 광원과 다이크로익 미러의 사이에 설치되어 광원에서 투사되는 광 중 자외선을 걸러내는 자외선 필터와, 상기 광원과 다이크로익 미러의 사이에 설치되어 광원에서 투사되는 광 중 잡광을 걸러내는 싱글노치 필터와, 상기 자외선 필터와 싱글노치 필터를 일체로 개재할 수 있도록 구비되는 필터 홀더;가 포함되는 프로젝션 시스템용 반사형 광학장치의 필터 홀더에 의해 달성된다.On the other hand, according to another technical idea of the present invention for achieving the above object, the light incident from the light source is separated into R, G, B, reflected or transmitted to each panel, and then synthesized to illuminate the screen through the projection lens A reflective optical device comprising: an ultraviolet filter disposed between a light source and a dichroic mirror to filter out ultraviolet rays from the light projected from the light source, and a light beam disposed between the light source and the dichroic mirror and projected from the light source It is achieved by a filter holder of a reflective optical device for a projection system, including; a single notch filter for filtering out light and a filter holder provided to be integrally interposed between the ultraviolet filter and the single notch filter.
여기서, 상기 필터 홀터는, 개방된 수용면과, 상기 수용면의 둘레에서 돌출되어 일단이 절곡되는 제 1 절곡편과, 상기 수용면과 제 1 절곡편에 개재되어 상기 수용면에 노출되어 광원에서 투사되는 광 중 자외선을 걸러내는 자외선 필터와, 상기 수용면의 둘레에서 돌출되어 일단이 절곡되는 제 2 절곡편과, 상기 제 1 절곡편과 제 2 절곡편에 개재되어 광원에서 투사되는 광 중 잡광을 걸러내는 싱글노치 필터가 포함되는 것이 바람직하다.The filter halter may include an open receiving surface, a first bent piece projecting from the periphery of the receiving surface, and one end of which is bent, and exposed to the receiving surface by being interposed between the receiving surface and the first bent piece. An ultraviolet filter for filtering ultraviolet rays among the projected light, a second bending piece protruding from the periphery of the receiving surface, and one end of which is bent, and among the light projected from the light source interposed between the first bending piece and the second bending piece It is preferable to include a single notch filter for filtering the filter.
또한, 상기 자외선 필터와 싱글노치 필터에 무리한 압력을 가하지 않도록 제 1 절곡편과 제 2 절곡편의 일단이, 탄성력이 발휘되도록 절곡되는 것이 더 포함되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that one end of the first bent piece and the second bent piece is bent such that elastic force is exerted so as not to apply excessive pressure to the ultraviolet filter and the single notch filter.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다. 한편, 본 발명의 내용 중 종래 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part same as a conventional structure among the content of this invention.
도 3은 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 반사형 광학 장치를 나타낸 구성도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 광을 생성시키는 광원과, 3 is a block diagram showing a reflective optical device of the projection system according to the present invention. Referring to the drawings, a light source for generating light,
상기 광원과 다이크로익 미러(10) 사이에 설치되어 광원으로부터 투사되는 광 중 자외선을 걸러내는 자외선 필터(40)와, 상기 자외선 필터(40)의 후방에 위치되어 광원으로 투사되는 광 중 잡광을 걸러내는 싱글노치 필터(30)와, 광원의 색 분리를 위한 다이크로익 미러(50)와, 광원의 입사 방향에 따라 광원을 투과 또는 반사시키는 제 1 내지 제 3 빔스플리터(53,59,63)와, 상기 다이크로익 미러(50) 및 제 1 빔스플리터(13) 사이에 설치되어 원하는 편광으로 변환하는 제 1 편광변환소자(51) 및 제 2 편광변환소자(52)와, 제 1 및 제 3 빔스플리터(53,63)에 의해 투과 또는 반사되는 광원이 입사되고 반사되는 제 1 내지 제 3 패널(55,57,65)과, 각 패널(55,57,65)과 빔스플리터(53,59,63) 사이에 설치된 1/4 파장판(14,16,24)과, 제 1 및 제 2빔스플리터(13,19)와 제 2 및 제 3 빔스플리터(19,23) 사이에 설치된 제 3 및 제 4 편광변환소자(58,61)와, 투사렌즈로부터 반사되는 반사파를 S파로 변환하기 위해 상기 제 2 빔스플리터(59)와 투사렌즈(60) 사이에 설치된 제 5 편광변환소자(70)로 구성된다.An ultraviolet filter (40) disposed between the light source and the dichroic mirror (10) to filter out ultraviolet rays from the light projected from the light source; A
상기와 같은 본 발명 실시 예에 따른 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 상기 광원으로부터 투사되 는 광 중 광화학작용을 일으키는 자외선을 자외선 필터(40)에서 가장 먼저 걸러내어, 다이크로익 미러(50)에 보내는 한편, 상기 광원으로부터 투사되는 광 중 싱글노치 필터(30)에 의해 잡광에 가까운 엘로우광을 걸러내어 다이크로익 미러(50)에 투사시키게 된다. 상기 다이크로익 미러(Dichroic mirror)(50)는, 입사되는 광원의 색을 분리하게 된다. 즉, 입사되는 광원에서 적색(Red) 및 녹색(Green) 광원(S파)은 반사시키고, 블루(Blue) 광원(P파)은 투과시켜 준다.Referring to the accompanying drawings, the optical system of the projection system according to the embodiment of the present invention as described above is as follows. Ultraviolet rays, which cause photochemical reactions among the light projected from the light source, are first filtered out by the
상기 다이크로익 미러(50)에 반사된 광원은 S파로서, 제 1 편광변환소자(51)에서 S파의 적색광원이 P 파로 변환되고, 제 2 편광변환소자(52)를 통과하여 제 1 빔스플리터(53)에서 투과되어 1/4 파장판(54)을 통하여 제 1 패널(55)인 적색 패널에 입사(신호 on)된다. 제 1 패널(55)에 입사된 신호는 제 1 패널(55) 및 1/4 파장판(54)을 통해 반사되어 S파로 변환되고 제 1 빔스플리터(53)에서 반사되어, 제 3 편광변환소자(58)를 거쳐 P파로 변환된다. 제 3 편광변환소자(58)에서 P파로 변환된 적색광원은 제 2 빔스플리터(59)를 투과하게 된다. 이때, 상기 제 2 빔스플리터(59)를 투과한 P파는 제 5 편광변환소자(70)에 의해 좌원편광으로 변환되고, 투사렌즈(60)를 통해 스크린에 맺히게 된다. 여기서, 제 2 빔 스플리터(59)는 다른 경로로 입사되는 R, G, B 색 신호를 합하여 출력하게 된다.The light source reflected by the dichroic mirror 50 is S-wave, and the red light source of the S-wave is converted into P-wave by the first polarization conversion element 51, and passes through the second polarization conversion element 52 to pass the first light. The light is transmitted through the beam splitter 53 and incident (signal on) to the red panel which is the first panel 55 through the quarter wave plate 54. The signal incident on the first panel 55 is reflected through the first panel 55 and the quarter wave plate 54 to be converted into S-waves, and is reflected by the first beam splitter 53, so that the third polarization converting element Converted to P wave via (58). The red light source converted into the P wave in the third polarization conversion element 58 is transmitted through the second beam splitter 59. At this time, the P wave transmitted through the second beam splitter 59 is converted into left circularly polarized light by the fifth polarization converting element 70 and is formed on the screen through the projection lens 60. Here, the second beam splitter 59 sums and outputs R, G, and B color signals incident on different paths.
그리고, 상기 다이크로익 미러(50)에서 반사된 S파의 녹색광원은 제 1 및 제 2 편광변환소자(51,52)를 투과하여 제 1 빔스플리터(53)에 입사되어 반사되며, 반사된 녹색광원은 1/4 파장판(56)을 통하여 제 2 패널(57)인 녹색 패널(Green Panel)에 입사(신호 on)된다. 상기 제 2 패널(57) 및 1/4파장판(56)에서 반사된 광 원은 P파로 변환되어 제 1 빔스플리터(53)를 투과하고 그 투과된 P파는 제 3 편광변환소자(58)에서 투과되고, 제 2 빔스플리터(59)를 투과하게 된다. 이때, 상기 제1 빔스플리터(59)를 투과한 P파는 제 5 편광변환소자(70)에 의해 좌원편광으로 변환되고, 투사렌즈(60)를 통해 스크린에 맺히게 된다. In addition, the green light source of the S-wave reflected by the dichroic mirror 50 passes through the first and second polarization conversion elements 51 and 52 and is incident and reflected by the first beam splitter 53. The green light source enters (signals on) the green panel which is the second panel 57 through the quarter wave plate 56. The light source reflected by the second panel 57 and the quarter-wave plate 56 is converted into P waves and transmitted through the first beam splitter 53, and the transmitted P waves are transmitted by the third polarization conversion element 58. The light is transmitted through the second beam splitter 59. At this time, the P wave transmitted through the first beam splitter 59 is converted into left circularly polarized light by the fifth polarization converting element 70 and is formed on the screen through the projection lens 60.
한편, 상기 다이크로익 미러(50)에서 투과된 청색광원은 P파로서, 제 2 편광변환소자(62)에서 S파로 변환되고, S파로 변환된 청색광원은 제 3 빔스플리터(63)에서 반사되어 1/4파장판(64)을 통해 제 3 패널(65)인 청색 패널(Blue panel)에 입사(신호 on)된다. 제 3 패널(65)에 입사된 S파는 다시 반사되어 1/4파장판(64)을 통해 P파로 변환되어 제 3 빔스플리터(63)를 투과하고, 투과된 P파는 제 4 편광변환소자(61)에 의해 S파로 변환되어 제 2 빔스플리터(59)에 의해 반사된다. 이때, 상기 제 2 빔스플리터(59)에 의해 반사된 S파는 제 5편광변환소자(70)를 투과하여 좌원편광으로 변환되어 투사렌즈(60)를 통해 스크린에 맺히게 된다.On the other hand, the blue light source transmitted from the dichroic mirror 50 is P wave, and the second polarization conversion element 62 is converted into S wave, and the blue light source converted into S wave is reflected by the third beam splitter 63. Then, the light is incident (signal on) to the blue panel, which is the third panel 65, through the quarter-wave plate 64. S-waves incident on the third panel 65 are reflected again and converted into P-waves through the quarter-wave plate 64 to pass through the third beam splitter 63, and the transmitted P-waves are fourth polarization converting elements 61. ) Is converted into an S wave and reflected by the second beam splitter 59. In this case, the S-waves reflected by the second beam splitter 59 pass through the fifth polarization conversion element 70 and are converted into left circularly polarized light, and are formed on the screen through the projection lens 60.
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 빔스플리터(53,59,63)는 P파는 투과하고 S파는 반사하는 특성을 갖고, 상기 제 1 편광변환소자(51)는 적색광원 억제막(retardation)으로서, P파는 S파로 변환하고, S파는 P파로 변환하게 된다. 제 3 편광변환소자(58)는 적색 및 청색 광원의 억제막으로서, P파는 S파로 변환하고, S파는 P파로 변환하게 된다. 그리고, 제 4 편광변환소자(61)는 블루광원의 억제막으로서, P파는 S파로 변환하고, S파는 P파로 변환하게 된다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 패널(55,57,65)은 바람직하게 반사형 액정 패널이다. In addition, the first to third beam splitters 53, 59, and 63 have characteristics of transmitting P waves and reflecting S waves, and the first polarization converting element 51 is a red light source suppressing film. The wave is converted into an S wave, and the S wave is converted into a P wave. The third polarization converting element 58 is a suppression film of red and blue light sources, in which P waves are converted into S waves and S waves are converted into P waves. The fourth polarization converting element 61 is a blue light source suppressing film, in which P waves are converted into S waves and S waves are converted into P waves. Further, the first to third panels 55, 57 and 65 are preferably reflective liquid crystal panels.
그리고, 제 5 편광변환소자(70)는 제 2 빔스플리터(59)에서 투과된 P파는 좌 원편광으로 변환하고, 투사렌즈(60)를 통해 역 경로로 반사되는 광원인 우원편광을 S파로 변환시켜 준다. 이러한 제 5 편광변환소자(70)는 애크로매틱(Acromatic lens) 렌즈이며, 상기 애크로매틱 렌즈는 2색의 색 수차를 보정하는 렌즈로서, 그 예로서 애크로매틱 1/4파장판(AQWP)으로 이루어진다.In addition, the fifth polarization conversion element 70 converts the P-wave transmitted from the second beam splitter 59 into left circularly polarized light, and converts right circularly polarized light, which is a light source reflected by the reverse path through the projection lens 60, to S-wave. Let it be. The fifth polarization conversion element 70 is an achromatic lens, and the achromatic lens is a lens for correcting chromatic aberration of two colors, and is made of, for example, an Achromatic Quarter Wave Plate (AQWP). .
이러한, 제 5 편광변환소자(70)는 역 경로로 입사되는 우원편광인 반사파를 S파로 변환시켜 줌으로써, 투사렌즈(60)를 통해 반사되는 광원 즉, 반사된 적색 광원 및 녹색 광원(Rx, Gx)이 우원편광 신호에서 S파로 변경됨으로써, 제 2빔스플리터(59)에서 투과되지 않고 반사된다. 제 2 빔스플리터(59)에 의해 반사된 S파는 제 4편광변환소자(61)를 투과하여 제 3 빔스플리터(63)에서 반사된다. 이에 따라 프로젝션 렌즈에서 반사된 광원이 다시 패널(예: Red panel, Green Panel)로 입사되는 문제를 해결할 수 있어, 결과적으로 반사파를 감쇠시키게 되는 한편, 광원으로부터 투사되어 다이크로익 미러로 입사되는 광에서 자외선을 걸러내어 반사형 광학장치내에 광화학작용이 발생치 않게 되고, 잡광에 가까운 엘로우광을 걸러내므로, 보다 선명한 고화질을 생성시킬 수 있게 된다.The fifth polarization converting element 70 converts the reflected wave, which is the right circularly polarized light incident in the reverse path, into the S wave, thereby reflecting the light source reflected through the projection lens 60, that is, the reflected red light source and green light source Rx and Gx. ) Is changed from the right circularly polarized signal to the S wave, thereby being reflected without being transmitted by the second beam splitter 59. The S-waves reflected by the second beam splitter 59 are transmitted by the fourth polarization conversion element 61 and reflected by the third beam splitter 63. This solves the problem that the light source reflected from the projection lens is incident back to the panel (e.g., red panel, green panel), resulting in attenuation of the reflected wave, while the light projected from the light source and incident on the dichroic mirror In this case, ultraviolet rays are filtered to prevent photochemical reactions from occurring in the reflective optical device, and yellow light close to stray light is filtered, so that high quality images can be generated.
한편, 상기 광원으로부터 다이크로익 미러(50)에 입사되는 광에는 자외선 및 잡광이 포함되어 입사되므로, 이를 걸러내기 위해 자외선 필터(40)와 싱글노치 필터(30)가 상기 광원과 다이크로익 미러(50) 사이에 설치되는 바, 상기 자외선 필터(40)와 싱글노치 필터(30)를 일체로 개재할 수 있도록 필터 홀더(100)가 구비된다. On the other hand, since the light incident on the dichroic mirror 50 from the light source includes ultraviolet light and stray light, the
도 4는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 필터 홀더를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 프로젝션 시스템의 필터 홀더를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 자외선 필터(40)와 싱글노치 필터(30)를 일체로 개재할 수 있도록 필터 홀더(100)가 구비되는 바, 이를 위해 상기 필터 홀더(100)는, 투사되는 광원으로부터 수직방향으로 설치되는 플레이트와, 상기 광원으로부터 투사되는 광이 통과할 수 있도록 플레이트에 개방된 수용면(110)과, 상기 수용면(110)의 둘레에서 돌출되어 일단이 절곡되는 제 1 절곡편(120)이 구비되어, 상기 플레이트의 수용면(110)과 제 1 절곡편(120) 사이에 자외선 필터(40)가 개재된다. 그리고, 상기 수용면(110)의 둘레에서 돌출되어 제 1 절곡편(120)보다 연장되고 일단이 절곡되는 제 2 절곡편(130)이 구비되어, 상기 제 1 절곡편(120)과 제 2 절곡편(130) 사이에 싱글노치 필터(30)가 개재된다.4 is a perspective view showing a filter holder of the projection system according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing a filter holder of the projection system according to the present invention. Referring to the drawings, the
여기서, 상기 제 1 절곡편(120)과 제 2 절곡편(130)의 일단은 수용면(110)측으로 절곡되는데, 상기 제 1 절곡편(120)과 제 2 절곡편(130)의 일단이 각각의 자외선 필터(40)와 싱글노치 필터(30)를 밀착시키도록 형성된다. 즉, 상기 자외선 필터(40)를 제 1 절곡편(120)의 일단이 수용면(110)측을 밀착시키도록 절곡되고, 상기 싱글노치 필터(30)를 제 2 절곡편(130)의 일단이 제 1 절곡편(120)측으로 밀착시키도록 절곡된다. 이를 위해 상기 제 1 절곡편(120)과 제 2 절곡편(130)의 일단은 자외선 필터(40)와 싱글노치 필터(30)에 무리한 압력을 가하지 않는 한도내에서 탄성력이 발휘되도록 도면에 도시된 바와 같이 절곡된다.Here, one end of the first
상기와 같은 본 발명에 따른 필터 홀더에 의해, 자외선 필터를 설치하기 위하여 별도의 구조물이 반사형 광학장치에 구비될 필요 없이, 상기 자외선 필터와 싱글노치 필터를 일체로 개재할 수 있게 된다. 아울러, 상기 제 1 절곡편과 제 2 절곡편의 일단이 탄성력이 발휘되도록 절곡됨으로써, 상기 자외선 필터와 싱글노치 필터 각각을 밀착시켜 지지되고, 자외선 필터와 싱글노치 필터에 무리한 압력을 가하지 않게 되므로, 자외선 필터와 싱글노치 필터의 변형 및 파손을 방지할 수 있다.By the filter holder according to the present invention as described above, it is possible to interpose the ultraviolet filter and the single notch filter integrally, without having to provide a separate structure in the reflective optical device to install the ultraviolet filter. In addition, one end of the first bent piece and the second bent piece is bent to exert an elastic force, so that each of the ultraviolet filter and the single notch filter are held in close contact with each other, so that the ultraviolet filter and the single notch filter are not excessively pressured. It can prevent deformation and breakage of filter and single notch filter.
본 발명에 의한 프로젝션 시스템의 반사형 광학장치 및 필터 홀더는, 프로젝션 렌즈로부터 역 경로로 반사되는 광원에 대해 편광 변환을 거친 후 다른 경로로 반사시켜 줌으로써, 반사파의 감쇠를 통해 체스 콘트라스트를 향상시켜 줄 뿐만 아니라, 반사형 광학장치에 광화학작용을 일으키는 자외선을 차단할 수 있게 되어 신뢰성이 향상된 반사형 광학장치를 제공할 수 있게 된다.The reflective optical device and the filter holder of the projection system according to the present invention improve the chess contrast through the attenuation of the reflected wave by reflecting the light source reflected by the reverse path from the projection lens to the other path after polarization conversion. In addition, it is possible to block the ultraviolet light causing the photochemical action to the reflective optical device to provide a reflective optical device with improved reliability.
또한, 자외선 필터와 싱글노치 필터를 일체로 개재할 수 있게 되어, 매우 복잡하고 정밀한 기구구조를 갖는 반사형 광학장치에 자외선 필터를 설치하기 위한 반사형 광학장치의 재설계가 필요 없게 된다.In addition, since the ultraviolet filter and the single notch filter can be interposed integrally, the redesign of the reflective optical device for installing the ultraviolet filter in the reflective optical device having a very complicated and precise mechanical structure is unnecessary.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea that such modifications and variations are also included in the claims Should be seen.
Claims (5)
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KR1020050039924A KR20060117133A (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | Optical apparatus of reflection type in the projection system and filter holder |
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Cited By (2)
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KR100829630B1 (en) * | 2006-06-20 | 2008-05-16 | 엘지전자 주식회사 | Filter assembly of optical system |
KR200449944Y1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-08-24 | 주식회사 케이에스테크놀로지 | UV absorption filter fixing unit |
-
2005
- 2005-05-12 KR KR1020050039924A patent/KR20060117133A/en not_active Application Discontinuation
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