KR20100049299A - Projection system and surface light source conversion device - Google Patents

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KR20100049299A KR1020080108403A KR20080108403A KR20100049299A KR 20100049299 A KR20100049299 A KR 20100049299A KR 1020080108403 A KR1020080108403 A KR 1020080108403A KR 20080108403 A KR20080108403 A KR 20080108403A KR 20100049299 A KR20100049299 A KR 20100049299A
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정주영
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 프로젝션 시스템에는, 백색 발광체; 상기 백색 발광체 출사측의 직근 전방에 놓이는 라이트 터널; 상기 라이트 터널의 출사측에 놓이는 컬러 휠; 상기 컬러 휠을 투과한 광에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함된다. 본 발명에 따르면, 광의 통과경로가 단순화되고 이로써 광로에서 고장이 발생될 우려가 줄어 들고, 광로가 간단해지므로 제조가 편리해지고, 부품 수가 감소되어 제조비용이 줄고, 프로젝션 시스템의 가격이 저렴화되면서도 내구성이 향상되고, 프로젝션 시스템의 화질 및 휘도의 상승에 기여를 할 수 있다. The projection system of the present invention includes: a white light emitter; A light tunnel placed in front of the white light emitter exiting side; A color wheel placed on the exit side of the light tunnel; A display element for mounting an image signal on the light transmitted through the color wheel; And a projection lens for projecting light emitted from the display element onto a screen. According to the present invention, the passage of the light is simplified, thereby reducing the possibility of failure in the optical path, and the optical path is simplified, which makes the manufacturing convenient, the number of parts is reduced, the manufacturing cost is reduced, and the cost of the projection system is low, but the durability This can be improved and contribute to the increase in the image quality and luminance of the projection system.

Description

프로젝션 시스템 및 면광원화 장치{Projection system and surface light source conversion device}Projection system and surface light source conversion device

본 발명은 프로젝션 시스템 및 면광원화 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a projection system and a surface light source device.

프로젝션 시스템은, 발광장치에서 투사된 광에 화상신호를 실어서 스크린의 전면 또는 후면에서 투사하여 영상을 시청하는 장치이다. 이들 장치에는 발광장치, 예를 들어, 램프나 발광 다이오드 등의 점광원에서 발생된 광을 면광원으로 바꾸기 위한 면광원화 장치가 마련된다. 상기 면광원화 장치는 3:4 또는 16:9로 주어지는 영상의 전체영역에 동등한 휘도를 제공하기 위한 장치이다. A projection system is a device that loads an image signal onto light projected by a light emitting device and projects an image from a front or rear surface of a screen to view an image. These devices are provided with a light emitting device, for example, a surface light source device for converting light generated from a point light source such as a lamp or light emitting diode into a surface light source. The surface light source device is a device for providing an equivalent luminance to the entire area of the image given to 3: 4 or 16: 9.

면광원화 장치 및 이를 이용한 프로젝션 시스템의 대표적인 예로서는, 본 출원인이 출원한 바가 있는 공개번호 10-2006-0022588호가 있다. 본 종래기술에는, 발광 다이오드에서 발생된 빛을 타원경이나 컬리메이터(collimator)을 이용하여 반사 및 집속된 빛을 라이트 터널을 통과시키는 것에 의해서 면광원화 하는 기술이 개시된다. 그러나, 상기 종래기술에 따르면, 타원경이나 컬리메이터가 설치되기 위한 별도의 공간이 프로젝션 시스템에서 요구되어 그 공간이 많이 소요되고, 그 부품의 수도 그만큼 증가하는 문제점이 있다. 또한, 타원경이나 컬리메이터로부터 누 설되는 광이 많아서 자체적으로 광의 이용효율이 높지 못한 문제점이 있다. As a representative example of a surface light source device and a projection system using the same, there is a publication No. 10-2006-0022588 filed by the present applicant. In the prior art, a technique is disclosed in which surface light is sourced by passing light generated from a light emitting diode by passing through a light tunnel the reflected and focused light using an ellipsoid mirror or a collimator. However, according to the related art, a separate space for installing an ellipsoid mirror or a collimator is required in the projection system, and a lot of space is required, and the number of parts thereof increases. In addition, since there is a lot of light leaking from the ellipsoid mirror or the collimator there is a problem that the utilization efficiency of the light itself is not high.

상기 문제를 감안한 것으로서, 본 발명은 소형화 및 구조단순화가 가능하고, 이로써, 광로의 단순화, 설계의 편의, 제조비용절감 및 부품수의 감소를 달성할 수 있는 면광원화 장치 및 프로젝션 시스템을 제안한다.In view of the above problems, the present invention proposes a surface light source device and a projection system capable of miniaturizing and simplifying the structure, thereby achieving simplification of the optical path, convenience of design, reduction of manufacturing cost, and reduction of the number of parts. .

본 발명에 따른 프로젝션 시스템은, 백색 발광체; 상기 백색 발광체 출사측의 직근 전방에 놓이는 라이트 터널; 상기 라이트 터널의 출사측에 놓이는 컬러 휠; 상기 컬러 휠을 투과한 광에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함된다. 다른 측면에 따른 본 발명의 프로젝션 시스템은, 적어도 두 개의 발광체; 상기 적어도 두 개의 발광체의 각 출사측의 직근 전방에 놓이는 라이트 터널; 상기 라이트 터널의 출사측에 놓여서 빛이 단일 방향으로 출사되도록 하는 프리즘; 상기 프리즘을 투과한 광에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함된다. 더 다른 측면에 따른 본 발명의 프로젝션 시스템은, 발광체; 상기 발광체 출사측의 직근 전방에 놓여서, 상기 발광체와의 사이에 반사 또는 집광작용없이, 바로 상기 발광체의 출사광을 받아 들이는 라이트 터널; 상기 라이트 터널을 통과하는 면광원에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함된다. The projection system according to the present invention comprises: a white light emitter; A light tunnel placed in front of the white light emitter exiting side; A color wheel placed on the exit side of the light tunnel; A display element for mounting an image signal on the light transmitted through the color wheel; And a projection lens for projecting light emitted from the display element onto a screen. According to another aspect of the present invention, a projection system includes: at least two light emitters; A light tunnel placed in front of the exit side of each of the at least two light emitters; A prism placed on an exit side of the light tunnel to emit light in a single direction; A display element for mounting an image signal on the light passing through the prism; And a projection lens for projecting light emitted from the display element onto a screen. According to yet another aspect, a projection system of the present invention comprises: a light emitter; A light tunnel which is placed in front of the light emitter emitting side and directly receives the light emitted from the light emitter without reflection or condensing action between the light emitter; A display element for mounting an image signal on a surface light source passing through the light tunnel; And a projection lens for projecting light emitted from the display element onto a screen.

상기되는 각 발명에서, 상기 라이트 터널은 입사측의 면적이 출사측의 면적보다 큰 것이 바람직하다. In each of the above-mentioned inventions, it is preferable that the area of the incident side of the light tunnel is larger than that of the exit side.

본 발명에 따른 면광원화 장치는, 발광체; 및 상기 발광체의 출사측에 바로 그 입사측이 놓이는 라이트 터널이 포함된다. 여기서, 상기 라이트 터널은 입사측이 출사측보다 그 면적이 큰 것이 바람직하다. The surface light source device according to the present invention, the light emitting body; And a light tunnel in which the incidence side immediately lies on the emission side of the light emitter. Here, it is preferable that the incident area of the light tunnel is larger than that of the exit side.

본 발명에 따르면, 광의 통과경로가 단순화되고 이로써 광로에서 고장이 발생될 우려가 줄어 들고, 광로가 간단해지므로 제조가 편리해지고, 부품 수가 감소되어 제조비용이 줄고, 제조과정이 쉽고, 광의 사용효율이 높아지는 장점이 있다. According to the present invention, the passage of light is simplified, thereby reducing the possibility of failure in the optical path, and the optical path is simplified, which makes the manufacturing convenient, the number of parts is reduced, the manufacturing cost is reduced, the manufacturing process is easy, and the use efficiency of the light is reduced. This has a growing advantage.

본 발명은 여러 실시예를 포함할 수 있으나, 본 발명은 이하의 구체적인 실시예에 제한되지 아니하고, 프로젝션 시스템의 다양한 동작방식에 따라서 다양한 실시예 및 변형예를 포함할 수 있을 것이다. Although the present invention may include various embodiments, the present invention is not limited to the following specific embodiments, and may include various embodiments and modifications according to various operation methods of the projection system.

<제 1 실시예><First Embodiment>

도 1은 제 1 실시예에 따른 프로젝션 시스템을 설명하는 도면이다. 1 is a diagram for explaining a projection system according to a first embodiment.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 프로젝션 시스템은, 발광장치(1), 상기 발광장치(1)의 발광 측의 직근 전방에 놓여서 발광장치(1)의 출사광을 면광화시키는 라이트 터널(light tunnel)(2)과, 상기 라이트 터널(4)의 출사 측에 놓이는 컬러 휠(color wheel)(3)과, 상기 컬러 휠(3)의 후방에 놓여서 상기 라이트 터널(2)에서 출사된 면광을 집속하는 컨덴싱 렌즈(5)와, 상기 컨덴싱 렌즈(5)에서 집속된 면광 을 화소에 대응하여 반사시키는 DMD(Digital Micro mirror Device)(6)와, DMD(6)에서 반사된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈(7)가 포함된다. Referring to Fig. 1, the projection system of the present embodiment is a light tunnel placed in front of the light emitting device 1 and the light emitting side of the light emitting device 1 in front of the light emitting device 1 so as to make the light emitted from the light emitting device 1 surface light. (2), a color wheel (3) placed on the exit side of the light tunnel (4), and a surface light emitted from the light tunnel (2) by being placed behind the color wheel (3). Condensing condensing lens 5, the digital micro mirror device (DMD) 6 for reflecting the surface light focused at the condensing lens 5 corresponding to the pixel, and the light reflected from the DMD 6 to the screen A projection lens 7 for projecting is included.

상기 컨덴싱 렌즈(5)와 상기 DMD(6)의 사이에는 릴레이 렌즈, 반사미러 등과 같이, 빛의 집속, 광로의 길이 조절을 위한 다른 부품이 더 놓일 수 있다. Between the condensing lens 5 and the DMD 6, other components for focusing light and adjusting the length of an optical path, such as a relay lens and a reflecting mirror, may be further placed.

여기서, 프로젝션 시스템에서 점광원을 면광원으로 만드는 면광원화 장치에는, 발광체(1) 및 광 경로 상에서 상기 발광체(1)의 출사 측의 직근 전방에 놓이는 라이트 터널(2)이 해당된다. 광 경로 상에서 그 이후의 부분은 프로젝션 시스템의 구체적인 종류에 따라서 다양하게 변경하여 사용될 수 있다. 예를 들어, DMD(6)의 입사측에 필드렌즈를 사용하거나 DMD(6)의 입사측에 반사경을 사용하거나 프리즘을 사용하는 등의 다양한 변경이 가능할 것이다. 이와 같이 면광원화 장치가 발광체 및 라이트 터널로 제공되는 경우에는 종래에 제공되었던 광의 집속을 위한 타원경이나 컬리메이터가 필요 없게 된다. 그러므로, 광의 통과경로가 단순화됨으로써 광로를 거치는 중에 프로젝션 시스템에 고장이 발생될 우려가 줄고, 제조편의, 및 제조비용이 감소되는 등의 효과를 얻을 수 있다.Here, in the surface light source device which makes a point light source into a surface light source in a projection system, it corresponds to the light tunnel 2 which lies in front of the light emitting body 1 and the exit side of the light emitting body 1 on the light path. Subsequent parts on the optical path may be used in various ways depending on the specific type of projection system. For example, various modifications such as using a field lens on the incident side of the DMD 6, using a reflector on the incident side of the DMD 6, or using a prism may be possible. As such, when the surface light source device is provided with a light emitter and a light tunnel, an ellipsoid mirror or a collimator for focusing light, which has been conventionally provided, is not required. Therefore, by simplifying the light passage path, it is possible to reduce the possibility that a failure occurs in the projection system while passing through the light path, thereby reducing the manufacturing cost and manufacturing cost.

더 상세하게 상기되는 각 구성을 설명한다. Each structure mentioned above is demonstrated in more detail.

상기 발광장치(1)는 소정의 마운트 기구에 안착되는 발광 다이오드(LED) 또는 작은 크기의 램프가 사용될 수 있다. 상기 발광장치(1)는 백색광원으로서, 프로젝션 시스템의 내부에서 적녹청 삼색으로 분리되도록 한다. 바람직하게는 백색 발광 다이오드가 사용된다. The light emitting device 1 may be a light emitting diode (LED) or a small size lamp mounted on a predetermined mounting mechanism. The light emitting device 1 is a white light source, and is separated into three colors of red green blue inside the projection system. Preferably a white light emitting diode is used.

상기 라이트 터널(2)은 내부에 다수의 반사면이 제공되도록 하여, 라이트 터 널의 내부로 입사된 점광원에 의한 불균일한 광원이 난반사되는 과정을 거치면서 출사측에 이르러서는 면광원이 되도록 한다. 이는, 상기 발광장치(1)는 발광장치의 특징에 따라서 다르기는 하겠으나 대부분의 경우에는 점광원이기 때문에, 프로젝션 시스템에서는 필수적으로 요구된다. The light tunnel 2 is provided with a plurality of reflective surfaces therein, so that the non-uniform light source by the point light source incident into the light tunnel is diffusely reflected to become a surface light source to the exit side. . This light emitting device 1 may vary depending on the characteristics of the light emitting device. However, since the light emitting device 1 is a point light source in most cases, it is essential to a projection system.

상기 라이트 터널은 입사측이 출사측보다 크게 제공되는 것이 바람직하다. 이는 상기 발광장치(1)에서 출사되는 광은 빛의 확산성으로 인하여 다방향으로 확산된다. 그러므로, 확산되는 광을 거의 손실없이 라이트 터널(2)의 내부로 유입되도록 하기 위해서는, 라이트 터널(2)의 입구측이 넓은 것이 바람직하기 때문이다. 그리고, 상기 라이트 터널(2)의 출사측이 크게 제공되는 경우에는, 출사측이 작게 제공되는 경우에 비교하여 라이트 터널(2)에서 출사된 광이 더 넓게 확장될 우려가 높다. 이 경우에는 라이트 터널의 출사측에 컨덴싱 렌즈의 설계 등과 같은 광로의 설계에 더 큰 문제가 발생되므로, 가능한 한 라이트 터널(2)의 출사측은 좁게 제공하는 것이 좋다. 이와 같이 입구측에 비하여 출구측의 크기가 작은 형태의 라이트 터널은 라이트 펀넬(light funnel)이라고 할 수 있다. 상기 라이트 펀넬은 입사측과 출사측이 외형이 직선으로 연결되는 것으로 제시되어 있으나, 이는 라이트 펀넬의 제작에 사용되는 재질이 유리 등인 것에 기인하는 것으로, 그와 같은 재질로 인한 문제가 없다면 직선의 형태로 제한되지는 않을 것이다. Preferably, the light tunnel is provided with an incident side larger than an emission side. This is because the light emitted from the light emitting device 1 is diffused in multiple directions due to the diffusivity of the light. Therefore, in order for the diffused light to flow into the inside of the light tunnel 2 with little loss, it is preferable that the entrance side of the light tunnel 2 is wide. In the case where the light exiting side of the light tunnel 2 is provided large, there is a high possibility that the light emitted from the light tunnel 2 expands more broadly than when the light exiting side is provided small. In this case, a larger problem arises in the design of the optical path, such as the design of the condensing lens, on the output side of the light tunnel. Therefore, the output side of the light tunnel 2 should be as narrow as possible. As such, the light tunnel having a smaller size at the exit side than the entrance side may be referred to as a light funnel. The light funnel is proposed to be connected in a straight line on the incidence side and the exit side, but this is due to the material used in the manufacture of the light funnel is glass, etc., if there is no problem due to such a material in the form of a straight line It will not be limited to.

상기 컬러 휠(3)은 다수의 색상을 가지는 투광판이 방사상으로 붙어 있는 물품이다. 상기 컬러 휠(3)은 상기 DMD(6)와 색상에 대응되는 일정한 시퀀스로 동기화 된 상태에서 모터(4)에 의해서 고속으로 회전된다. 그러므로, 상기 DMD(6)의 현 재 동작 상태에 해당되는 색상 만이 컬러 휠(3)을 통과하도록 하고 나머지 광은 차단시킨다. 예를 들어, 상기 DMD(6)가 적색의 온/오프 반사상태이면, 상기 컬러 휠(3)에서는 적색의 투광판이 라이트 터널(2)의 출사측과 나란히 정렬되는 것이다. The color wheel 3 is an article to which a floodlight plate having a plurality of colors is radially attached. The color wheel 3 is rotated at high speed by the motor 4 in synchronization with the DMD 6 in a constant sequence corresponding to the color. Therefore, only the color corresponding to the current operating state of the DMD 6 passes through the color wheel 3 and blocks the remaining light. For example, when the DMD 6 is in a red on / off reflection state, the red floodlight plate is aligned with the exit side of the light tunnel 2 in the color wheel 3.

상술되는 바와 같은 프로젝션 시스템은, 발광체(1)에서 출사된 백색광은 라이트 터널(2)의 입사측으로 외부로 누설되지 않고 전체적으로 입사된다. 그리고, 라이트 터널(2)의 내부에서는 화상의 휘도가 균일하게 되도록 면광원화된 다음에는, 컬러 휠(3)에 의해서 백색광이 시분할된 적녹청 삼색으로 바뀌게 된다. In the projection system as described above, the white light emitted from the light emitter 1 is totally incident without leaking to the incidence side of the light tunnel 2 to the outside. Then, in the light tunnel 2, after the surface light is sourced to make the luminance of the image uniform, the white light is changed to the time-divided red-green-blue tricolor by the color wheel 3.

이후에는 소정의 길이로 요구되는 광로를 통과한 다음에, 컬러 휠(3)과 동기화 되어 있는 DMD(6)를 거치면서 시분할 된 화상신호로 바뀐 다음에, 투사렌즈(7)를 통하여 투사된다. 투사된 광은 스크린의 전방 또는 후방에서 상을 맺어 시청자가 시청할 수 있게 된다. Thereafter, after passing through the required optical path with a predetermined length, the image signal is time-divided while passing through the DMD 6 synchronized with the color wheel 3, and then projected through the projection lens 7. The projected light forms an image in front of or behind the screen for viewing by the viewer.

본 실시예에 따른 프로젝션 시스템은 라이트 터널(2)이 직접 발광체(1)의 출사측에 바로 놓이는 구조를 채용함으로써, 별도로 발광체(1)에서 출사되는 광을 집속하기 위한 부품이 요구되지 아니한다. 이는 라이트 터널(2)의 출사측이 발광체(1)에서 출사되는 광을 누설없이 실질적으로 거의 전체로서 라이트 터널(2)로 입사 받을 수 있기 때문이다. 이는 발광체(1)의 자체적인 크기 축소, 발광체의 출사각 축소, 및 라이트 터널(2) 입사면적의 증가 등과 같은 다양한 이유에 의해서 달성될 수 있을 것이다. 물론, 라이트 터널(2)의 출사측 크기에 비하여 입사측 크기가 커지는 것에 의해서 달성되는 것도 당연하다.The projection system according to the present embodiment adopts a structure in which the light tunnel 2 is directly placed on the emission side of the light emitter 1, so that a component for focusing light emitted from the light emitter 1 is not required separately. This is because the output side of the light tunnel 2 can receive the light emitted from the light emitter 1 into the light tunnel 2 almost entirely without leakage. This may be achieved by various reasons such as reducing the size of the light emitter 1 itself, reducing the emission angle of the light emitter, and increasing the incident area of the light tunnel 2. Of course, it is natural that the incident side size is larger than the exit side size of the light tunnel 2.

본 실시예에 따르면, 라이트 터널(2)이 발광체(1)의 출사측의 직근 전방에 놓이게 됨으로써, 발광체(1)에서 발광되는 광을 집속하기 위한 구조가 요구되지 않는다. 그러므로, 프로젝션 시스템의 전체 크기가 축소되고, 광 경로를 형성하는 다른 부재가 놓일 수 있는 공간을 넓게 확보할 수 있고, 면광원의 효율, 더 자세하게는 화상 전체 영역에서 휘도의 균일도를 높이기 위하여 라이트 터널의 길이를 길게하는 경우에도, 부가적으로 라이트 터널의 길이를 더 길게 할 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 또한, 종래의 발광체의 출사측에 요구되는 컬리메이터의 매질에 의한 광 누설이나 난반사에 의한 반사효율의 저하, 반사경에 의해서 발생되었던 반사효율의 저하에 의한 광 누설을 없앨 수 있다. 물론, 프로젝션 시스템의 화질이 향상되고, 휘도가 높아지는 것도 용이하게 예상 가능한 일이다. According to the present embodiment, since the light tunnel 2 is placed in front of the light emitting body 1 directly in front of the emission side, a structure for focusing light emitted from the light emitting body 1 is not required. Therefore, the overall size of the projection system is reduced, and the space for placing other members forming the optical path can be secured widely, and the light tunnel can be used to increase the efficiency of the surface light source, more specifically, the uniformity of luminance in the entire image area. Even in the case where the length of is increased, a space for additionally lengthening the light tunnel can be secured. In addition, it is possible to eliminate the light leakage due to the light leakage due to the medium of the collimator required on the emission side of the conventional light emitting body, the decrease in the reflection efficiency due to the diffuse reflection, and the decrease in the reflection efficiency caused by the reflector. Of course, the image quality of the projection system is improved and the brightness is also easily expected.

<제 2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

제 2 실시예는 컬러 휠이 필요하지 않는 면광원화 장치 및 프로젝션 시스템을 제공하는 것에 그 특징이 있다. 그 외에 제 1 실시예에 설명되었던 각 구성 및 각 작용은 특별한 설명이 없는 경우에는 제 2 실시예의 경우에도 그대로 적용이 될 것이다. 또한, 제 1 실시예에 따른 면광원화 장치 및 프로젝션 시스템의 장점은 구체적인 지적이 없는 경우에는 제 2 실시예의 경우에도 마찬가지로 적용된다. The second embodiment is characterized by providing a surface light source device and a projection system that do not require a color wheel. In addition, each configuration and each operation described in the first embodiment will be applied to the second embodiment as it is unless otherwise described. In addition, the advantages of the surface light source device and the projection system according to the first embodiment also apply to the case of the second embodiment unless otherwise specified.

도 2는 제 2 실시예에 따른 프로젝션 시스템을 설명하는 도면이다. 2 is a diagram for explaining a projection system according to a second embodiment.

도 2를 참조하면, 적녹청 삼색의 광을 각각 발광하는 제 1, 제 2, 제 3 발광체(11)(12)(13)와, 상기 발광체(11)(12)(13)의 점광원에서 발광된 광을 면광원으로 바꾸는 제 1, 제 2, 제 3 라이트 터널(21)(22)(23)과, 상기 라이트 터널(21)(22)(23)에서 출사된 면광원인 출사광을 합성하는 프리즘(30)과, 프리즘(30) 에서 출사된 광을 집속하는 컨덴싱 렌즈(40)와, 상기 컨덴싱 렌즈(40)를 통하여 출사된 광에 화상신호를 실어서 반사시키는 DMD(50)와, DMD(50)에서 반사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈(60)가 포함된다. 상기 프리즘(30)은 엑스 프리즘이라고 하는 것으로서, 프리즘을 이루는 각 유리체의 내부 접촉면에 빛의 파장에 따라서 반사상태가 달라지는 쉬트를 개재하여 세 개의 입사광을 통하여 입사되는 광이 하나의 출사면으로 출사되도록 한다. Referring to FIG. 2, the first, second and third light emitters 11, 12 and 13 which emit light of three colors of red cyan, respectively, and the point light sources of the light emitters 11, 12 and 13, respectively. The first, second and third light tunnels 21, 22 and 23 for converting the emitted light into a surface light source and the outgoing light which is the surface light source emitted from the light tunnels 21, 22 and 23; Prisms 30 for combining, a condensing lens 40 for condensing the light emitted from the prism 30, and a DMD 50 for reflecting an image signal on light emitted through the condensing lens 40. And a projection lens 60 for projecting the light reflected from the DMD 50 onto the screen. The prism 30 is called an x-prism so that light incident through three incident lights is emitted to one emission surface through a sheet whose reflection state is changed according to the wavelength of light on the inner contact surface of each glass body constituting the prism. do.

제 2 실시예의 경우에도 상기 컨덴싱 렌즈(40)와 상기 DMD(50)의 사이에는 릴레이 렌즈와 반사미러 등과 같은 다양한 부품이 더 놓일 수 있다. Even in the second embodiment, various components such as a relay lens and a reflecting mirror may be further disposed between the condensing lens 40 and the DMD 50.

제 2 실시예의 작용을 설명한다. The operation of the second embodiment will be described.

상기 발광체(11)(12)(13)는 순간적으로 발광될 수 있다. 그러므로, 상기 DMD(50)가 적색의 온/오프 반사상태이면, 상기 발광체(11)(12)(13) 중에서 적색을 발광하는 발광체 만이 발광하여 프리즘(30)을 통하여 출사된다. 물론, DMD(50)가 녹색의 온/오프 반사상태이면 녹색의 발광체만이, DMD(50)가 청색의 온/오프 발광상태이면 청색의 발광체 만이 발광하여 프리즘(30)을 통하여 출사된다. 이와 같이 DMD(50)와 발광체(11)(12)(13)가 서로 동기된 상태에서 반사됨으로써, 적녹청 삼색의 화상이 시분할 방식으로 스크린에 화상을 맺게 되고, 시청자는 적녹청 삼색의 이미지가 합성된 상태로 인식되고 이로써 화상을 시청할 수 있게 된다. The light emitters 11, 12 and 13 may emit light instantaneously. Therefore, when the DMD 50 is in the red on / off reflection state, only the light emitting body emitting red color among the light emitting members 11, 12 and 13 emits light and is emitted through the prism 30. Of course, when the DMD 50 is in the green on / off reflection state, only the green light emitter is emitted, and when the DMD 50 is in the blue on / off emission state, only the blue light emits light and is emitted through the prism 30. As such, the DMD 50 and the light emitters 11, 12, and 13 are reflected while being synchronized with each other, so that the image of the red-green-blue tricolor is imaged on the screen in a time-division manner. It is recognized as a synthesized state, and thereby an image can be viewed.

본 실시예의 경우에는, 제 1 실시예와 달리 컬러 휠이 필요치 않아 프로젝션 시스템의 내부에서 발생되는 모터로 인한 전력소모 및 소음발생을 줄일 수 있다. 또한, 컬러 휠과 DMD 간의 동기가 필요하지 않아서 제 1 실시예와 비교하여 정밀한 제어가 요구되지 않는 장점을 얻을 수 있다. In the present embodiment, unlike the first embodiment, since the color wheel is not required, power consumption and noise generated by the motor generated inside the projection system can be reduced. In addition, the synchronization between the color wheel and the DMD is not necessary, so that an advantage of not requiring precise control as compared with the first embodiment can be obtained.

제 2 실시예의 경우에는 세 개의 발광체 및 각 발광체에 대응되는 라이트 터널이 사용되는 것으로 제시되어 있으나, 그와는 다른 변형예로서, 발광체를 지지하는 마운트에 두 개 이상의 발광체를 한꺼번에 설치할 수 있다. 이 경우에는, 프리즘을 그에 맞추어서 설치하면 되고, 라이트 터널의 입사측의 면적이 조금 더 넓게 배치되면 될 것이다. In the case of the second embodiment, three light emitters and light tunnels corresponding to the respective light emitters are used, but as another modification, two or more light emitters may be installed at a time on a mount supporting the light emitters. In this case, the prism may be provided accordingly, and the area on the incidence side of the light tunnel may be disposed a little wider.

또 다른 변형예로서, 단일의 발광체에서 두 개의 파장대역, 예를 들어 적청 두 색상의 광을 출사하는 경우에는, 하나의 발광체에서 발광된 광을 선택적으로 투과하는 것에 의해서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있을 것이다. 이 경우에는 두 개의 파장대역에서 출사되는 각 광을 선택적으로 투과시키는 광 선별수단으로서, 예를 들어 컬러 휠 등이 더 사용될 수도 있을 것이다. As another variant, in the case of emitting light of two wavelength bands, for example, red-blue two colors from a single light emitter, the same effect can be obtained by selectively transmitting the light emitted from one light emitter. will be. In this case, for example, a color wheel or the like may be further used as the light sorting means for selectively transmitting each light emitted from the two wavelength bands.

본 발명의 사상은 엘씨디 등이 이용되는 삼판식 디스플레이 소자가 사용되는 프로젝션 시스템과 투과형 디스플레이 소자가 사용되는 프로젝션 시스템에도 마찬가지로 적용될 수 있을 것이다. The idea of the present invention may be similarly applied to a projection system using a three-panel display element using an LCD and the like and a projection system using a transmissive display element.

본 발명에 따르면, 광의 통과경로가 단순화되고 이로써 광로에서 고장이 발생될 우려가 줄어 들고, 광로가 간단해지므로 제조가 편리해지고, 부품 수가 감소되어 제조비용이 줄고, 프로젝션 시스템의 가격이 저렴화되면서도 내구성이 향상되고, 프로젝션 시스템의 화질 및 휘도의 상승에 기여를 할 수 있다. According to the present invention, the passage of the light is simplified, thereby reducing the possibility of failure in the optical path, and the optical path is simplified, which makes the manufacturing convenient, the number of parts is reduced, the manufacturing cost is reduced, and the cost of the projection system is low, but the durability This can be improved and contribute to the increase in the image quality and luminance of the projection system.

도 1은 제 1 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 구조도.1 is a structural diagram of a projection system according to a first embodiment;

도 2는 제 2 실시예에 따른 프로젝션 시스템의 구조도. 2 is a structural diagram of a projection system according to a second embodiment;

Claims (6)

백색 발광체;White emitters; 상기 백색 발광체 출사측의 직근 전방에 놓이는 라이트 터널;A light tunnel placed in front of the white light emitter exiting side; 상기 라이트 터널의 출사측에 놓이는 컬러 휠;A color wheel placed on the exit side of the light tunnel; 상기 컬러 휠을 투과한 광에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및A display element for mounting an image signal on the light transmitted through the color wheel; And 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함되는 프로젝션 시스템.And a projection lens for projecting the light emitted from the display element onto a screen. 적어도 두 개의 발광체;At least two emitters; 상기 적어도 두 개의 발광체의 각 출사측의 직근 전방에 놓이는 라이트 터널;A light tunnel placed in front of the exit side of each of the at least two light emitters; 상기 라이트 터널의 출사측에 놓여서 빛이 단일 방향으로 출사되도록 하는 프리즘;A prism placed on an exit side of the light tunnel to emit light in a single direction; 상기 프리즘을 투과한 광에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및A display element for mounting an image signal on the light passing through the prism; And 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함되는 프로젝션 시스템.And a projection lens for projecting the light emitted from the display element onto a screen. 발광체;illuminant; 상기 발광체 출사측의 직근 전방에 놓여서, 상기 발광체와의 사이에 반사 또 는 집광작용없이, 바로 상기 발광체의 출사광을 받아 들이는 라이트 터널;A light tunnel which is placed in front of the light emitting body emitting side and directly receives the light emitted from the light emitting body without reflection or condensing action between the light emitting body and the light emitting body; 상기 라이트 터널을 통과하는 면광원에 화상신호를 싣는 디스플레이 소자; 및A display element for mounting an image signal on a surface light source passing through the light tunnel; And 상기 디스플레이 소자에서 출사된 광을 스크린으로 투사하는 투사렌즈가 포함되는 프로젝션 시스템. And a projection lens for projecting the light emitted from the display element onto a screen. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 라이트 터널은 입사측의 면적이 출사측의 면적보다 큰 프로젝션 시스템. And the light tunnel has a larger area on the incident side than an area on the exit side. 발광체; 및illuminant; And 상기 발광체의 출사측에 바로 그 입사측이 놓이는 라이트 터널이 포함되는 면광원화 장치. And a light tunnel in which the incidence side of the light emitter is directly placed on the emission side of the light emitter. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 라이트 터널은 입사측이 출사측보다 그 면적이 큰 면광원화 장치. And said light tunnel has a surface light source device having an incident side larger than that of the exit side.
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