KR20110010414A - Stereoscopic image projection device - Google Patents

Stereoscopic image projection device Download PDF

Info

Publication number
KR20110010414A
KR20110010414A KR1020090067971A KR20090067971A KR20110010414A KR 20110010414 A KR20110010414 A KR 20110010414A KR 1020090067971 A KR1020090067971 A KR 1020090067971A KR 20090067971 A KR20090067971 A KR 20090067971A KR 20110010414 A KR20110010414 A KR 20110010414A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polarization
polarizations
light
image forming
image
Prior art date
Application number
KR1020090067971A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101667700B1 (en
Inventor
이윤미
여상옥
이승규
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 KR1020090067971A priority Critical patent/KR101667700B1/en
Publication of KR20110010414A publication Critical patent/KR20110010414A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101667700B1 publication Critical patent/KR101667700B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H04N9/3167Modulator illumination systems for polarizing the light 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
    • H04N9/3164Modulator illumination systems using multiple light sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PURPOSE: A stereoscopic image projection device is provided to project images to the same route by forming each left and right side images. CONSTITUTION: A display devices(141a,141b,141c) of a first image forming unit(140) forms a left-eyed image by a first polarized light. A second image forming part(150) forms the right-eyed image with a second polarized light. A polarized light dividing device(160) reflects one of the first and the second polarized light. The polarization splitting device transmits the other one. The polarization splitting device divides the light source(131) into the first and the second polarized light. The polarization splitting device projects the first and the second polarized light to the first and the second image forming part.

Description

입체 영상투사장치{STEREOSCOPIC IMAGE PROJECTION DEVICE}Stereo Image Projection Equipment {STEREOSCOPIC IMAGE PROJECTION DEVICE}

본 발명은 서로 다른 방향의 편광을 좌안 및 우안 영상으로 투사하는 입체 영상투사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic image projection apparatus for projecting polarization in different directions to the left eye and right eye images.

정보화시대가 급속히 발전함에 따라 대화면을 구현하는 디스플레이 시스템의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 대화면을 구현하는 장치의 일 예로서 영상을 확대 투사하는 기능을 갖춘 영상투사장치가 있다. 영상투사장치는 광원에서 발생한 광을 이용하여 영상을 구현하고, 구현된 영상을 투사하는 장치를 말하며, 대표적인 예로 프로젝터, 프로젝션 텔레비전를 들 수 있다. As the information age evolves rapidly, the importance of a display system that implements a large screen is being emphasized. An example of an apparatus for implementing such a large screen is an image projection apparatus having a function of magnifying and projecting an image. An image projection device refers to a device that implements an image by using light generated from a light source and projects the implemented image. Examples of the image projection device include a projector and a projection television.

최근 영상투사장치는 자신의 개성을 표현하기 위한 인테리어용 전자기기로 여겨지면서, 다양한 디자인적 형태가 요구되고 있다. 또한, 보다 현실에 가까운 영상을 구현하기 위하여 영상투사장치에는 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로, 광원으로 엘이디를 사용한 초소형 프로젝터이나 광원으로 레이저를 사용한 고색감 프로젝터 등이 개발되고 있다. Recently, image projection is considered as an interior electronic device to express one's personality, and various design forms are required. In addition, various attempts have been applied to the image projection apparatus to realize a more realistic image. For example, micro projectors using LEDs as light sources and high color projectors using lasers as light sources have been developed.

상기 시도들에 더하여, 보다 현실에 가깝도록 입체 영상을 투사하는 입체 영상투사장치에 대하여 고려될 수 있다.In addition to the above attempts, consideration may be given to a stereoscopic projection apparatus that projects stereoscopic images closer to reality.

본 발명의 일 목적은 종래보다 밝기가 증가할 수 있으며, 편광을 이용하여 영상을 구현하는 입체 영상투사장치를 제공하기 위한 것이다.One object of the present invention is to provide a three-dimensional image projection that can increase the brightness than conventional, to implement an image using polarized light.

본 발명의 다른 목적은 광학 성능이 보다 향상된 입체 영상투사장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a three-dimensional image projection with improved optical performance.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 입체 영상투사장치는 광을 발생하는 광원과, 제1 편광을 이용하여 좌안 영상을 형성하고 상기 좌안 영상의 편광 방향을 변환하는 디스플레이 소자와 상기 편광 방향이 변환된 좌안 영상을 상기 제1 편광의 입사 경로를 향하여 반사하는 반사소자를 구비하는 제1 영상 형성부와, 상기 제1 편광과 편광방향이 다른 제2 편광을 이용하여 우안 영상을 형성하고 상기 우안 영상을 상기 제1 편광으로 변환하여 상기 제2 편광의 입사 경로를 향하여 반사하는 제2 영상 형성부, 및 상기 제1 및 제2 편광 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하도록 형성되며 상기 광원에서 발생한 광을 상기 제1 및 제2 편광으로 분리하여 각각 상기 제1 및 제2 영상 형성부로 입사시키고 상기 반사되는 좌안 및 우안 영상을 합성시키도록 상기 광원, 제1 영상 형성부 및 제2 영상 형성부의 사이에 배치되는 편광분리소자를 포함한다.A stereoscopic image projection device according to an embodiment of the present invention for realizing the above object is a light source for generating light, a display element for forming a left eye image using the first polarization and converts the polarization direction of the left eye image; A first image forming unit including a reflecting element for reflecting the left eye image having the converted polarization direction toward the incidence path of the first polarization and a second polarization having a different polarization direction from the first polarization direction are used. And a second image forming unit configured to convert the right eye image into the first polarized light and reflect toward the incident path of the second polarized light, and to reflect one of the first and second polarized light and transmit the other one. And the light generated from the light source is separated into the first and second polarized light and incident to the first and second image forming units, respectively. To synthesize and a polarization splitting device is disposed between the light source, a first image forming unit and the second image forming part.

본 발명의 일 실시예와 관련된 일 태양으로서, 상기 디스플레이 소자는 각각 삼원색에 대응하는 편광을 이용하여 상기 좌안 영상을 형성하도록 복수로 구비되고, 상기 반사소자는 상기 삼원색 중 어느 하나를 투과하고, 나머지는 반사하도록 이루어진다. 상기 제2 영상 형성부는 상기 디스플레이 소자 및 상기 반사소자가 상기 제2 영상 형성부와 동일한 배열로 배치될 수 있다.As an aspect related to an embodiment of the present invention, the display elements are provided in plural to form the left eye image using polarization corresponding to three primary colors, respectively, and the reflective element transmits any one of the three primary colors, Is made to reflect. The display device and the reflecting device may be arranged in the same arrangement as the second image forming unit.

본 발명의 일 실시예와 관련된 일 태양으로서, 상기 편광분리소자는 입사부, 분리부, 제1 및 제2 출입부, 출사부를 포함한다. 입사부는 상기 광이 입사하도록 이루어지고, 분리부는 상기 제1 및 제2 편광 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하여, 상기 광을 상기 제1 및 제2 편광으로 분리한다. 제1 및 제2 출입부는 상기 제1 및 제2 편광이 각각 상기 제1 및 제2 영상 형성부를 향하여 진행하는 통로이며, 상기 제1 및 제2 영상 형성부로부터 상기 좌안 및 우안 영상이 각각 입사되는 통로가 된다. 출사부는 상기 분리부에서 동일한 광 경로를 향하도록 합성된 상기 좌안 및 우안 영상이 출사되는 통로이다.As an aspect related to an embodiment of the present invention, the polarization splitting device includes an incident part, a separating part, first and second entrance parts, and an exit part. The incident part is configured to allow the light to be incident, and the separation part reflects one of the first and second polarized light and transmits the other, thereby separating the light into the first and second polarized light. The first and second entrances and exits are passages through which the first and second polarizations advance toward the first and second image forming units, respectively, and the left and right eye images are incident from the first and second image forming units, respectively. It is a passage. An exit part is a path through which the left and right eye images synthesized to face the same optical path are output from the separation part.

본 발명의 일 실시예와 관련된 일 태양으로서, 상기 광원은 상기 입사부를 마주보도록 배치되고, 상기 제1 및 제2 영상 형성부는 각각 상기 제1 및 제2 출입부를 마주 보도록 배치된다. 입체 영상투사장치는 투사렌즈 및 편광변경소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투사렌즈는 상기 출사부를 마주보며 상기 동일한 광 경로 상에 배치되어, 상기 좌안 및 우안 영상을 확대한다. 편광변경소자는 상기 출사부에 장착되며, 상기 제1 및 제2 편광을 원편광으로 변환시키도록 형성된다.In an aspect related to an embodiment of the present invention, the light source is disposed to face the incidence portion, and the first and second image forming portions are disposed to face the first and second entrance portions, respectively. The stereoscopic image projecting value may include at least one of a projection lens and a polarization changing element. A projection lens is disposed on the same optical path facing the exit portion to enlarge the left eye and right eye images. A polarization changing element is mounted on the emission unit, and is configured to convert the first and second polarizations into circularly polarized light.

본 발명의 일 실시예와 관련된 일 태양으로서, 상기 광원은 제1 및 제2 광원을 포함하며, 상기 입체 영상투사장치는 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 합성하여 상기 편광분리소자로 진행시키는 합성부를 포함한다. 상기 합성부는 제1 및 제2 편광소자, 합성 편광분리소자를 포함한다. 제1 및 제2 편광소자는 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 상기 제1 및 제2 편광으로 편광시키도록 형성된다. 합성 편광분리소자는 상기 제1 및 제2 편광소자에서 편광된 제1 및 제2 편광이 각각 입사하며 서로 직교하는 제1 및 제2 입사부를 구비하고, 상기 입사된 제1 및 제2 편광을 합성하여 상기 편광분리소자로 진행시키도록 형성된다.As an aspect related to an embodiment of the present invention, the light source includes first and second light sources, and the stereoscopic image projection value is synthesized by the light emitted from the first and second light sources, respectively, to the polarization splitting device. It includes a synthesis section to advance. The synthesis unit includes first and second polarizers and a synthetic polarization splitter. The first and second polarizers are formed to polarize the light generated by the first and second light sources with the first and second polarized light, respectively. The composite polarization splitting device includes first and second incidence portions in which the first and second polarizations polarized by the first and second polarization elements are respectively incident and orthogonal to each other, and synthesizes the incident first and second polarizations. It is formed to proceed to the polarization splitting device.

본 발명의 일 실시예와 관련된 일 태양으로서, 입체 영상투사장치는 미러를 포함한다. 미러는 상기 제1 및 제2 편광소자 중 어느 하나에서 출사되는 제1 및 제2 편광 중 어느 하나를 상기 합성 편광분리소자를 향하여 반사시키도록 이루어진다. 상기 제1 및 제2 광원은 서로 평행하고, 상기 제1 광원은 상기 미러를 향하도록 배치되며, 상기 제2 광원은 상기 제1 광원보다 상기 평행방향에 대하여 합성 편광분리소자와 멀도록 위치될 수 있다.As an aspect related to an embodiment of the present invention, the three-dimensional image projection device includes a mirror. The mirror is configured to reflect one of the first and second polarizations emitted from one of the first and second polarization elements toward the composite polarization splitting element. The first and second light sources may be parallel to each other, and the first light source may be disposed to face the mirror, and the second light source may be located farther from the composite polarization splitter with respect to the parallel direction than the first light source. have.

본 발명의 다른 일 실시예와 관련된 입체 영상투사장치는 광을 발생하는 제1 및 제2 광원와, 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 편광방향이 서로 다른 제1 및 제2 편광으로 편광시키고 동일한 경로로 진행하도록 상기 제1 및 제2 편광을 합성하는 합성부와, 상기 제1 및 제2 편광을 각각 이용하여 서로 다른 영상들을 형성하고 상기 형성된 영상들의 편광 상태를 각각 상기 제2 및 제1 편광으로 변환하는 제1 및 제2 영상 형성부, 및 상기 제1 및 제2 편광 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하도록 형성되며 상기 합성부에서 입사되는 상기 제1 및 제2 편광을 각각 분리하여 상기 제1 및 제2 영상 형성부로 입사시키고 상기 제1 및 제2 영상 형성부에서 각각 형성된 영상들을 합성시키도록 상기 합성부, 제1 영상 형성부 및 제2 영상 형성부의 사이에 배치되는 제1 편광분리소자를 포함한다.The stereoscopic image projection device according to another embodiment of the present invention polarizes the first and second light sources for generating light and the light generated from the first and second light sources with first and second polarizations having different polarization directions, respectively. And a synthesizer for synthesizing the first and second polarizations to form the same path, and forming different images by using the first and second polarizations, respectively, and determining the polarization states of the formed images, respectively. A first and second image forming unit converting the first and second polarizations, and one of the first and second polarizations to reflect and transmit the other and transmitting the first and second polarizations incident from the synthesis unit, respectively. Between the combining unit, the first image forming unit, and the second image forming unit to separate and enter the first and second image forming units and synthesize images formed in the first and second image forming units, respectively. A first polarization separation element is arranged.

본 발명의 다른 일 실시예와 관련된 일 태양으로서, 상기 합성부는 제1 및 제2 편광소자, 제2 편광분리소자를 포함한다. 제1 및 제2 편광소자는 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 상기 제1 및 제2 편광으로 편광시키며, 제2 편광분리소자는 상기 제1 및 제2 편광이 합성되어 상기 제1 편광분리소자로 진행하도록 상기 제1 및 제2 편광이 각각 입사되도록 배치된다.As an aspect related to another embodiment of the present invention, the synthesis unit includes a first polarization element and a second polarization separation element. The first and second polarizers polarize the light emitted from the first and second light sources into the first and second polarized light, respectively, and the second polarization splitter synthesizes the first and second polarized light to synthesize the first and second polarized light. The first and second polarizations are respectively incident to the polarization splitter.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 입체 영상투사장치는, 편광분리소자를 통하여 복수의 영상 형성부에서 각각 형성된 좌안 및 우안 영상을 동일한 광 경로로 투사시킬 수 있다. 또한 이를 통하여 광학성능이 보다 우수한 입체 영상투사장치를 구현한다.The stereoscopic image projecting device according to the present invention configured as described above may project the left and right eye images formed in the plurality of image forming units through the polarization splitter with the same optical path. In addition, it realizes a more excellent stereoscopic image projection value through this.

또한 본 발명은 복수의 광원과 합성부를 이용하여 투사되는 영상의 밝기를 보다 증대시킬 수 있다.. In addition, the present invention may further increase the brightness of the projected image by using the plurality of light sources and the synthesis unit.

이하, 본 발명에 관련된 영상투사장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the image projection apparatus which concerns on this invention is demonstrated in detail with reference to drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 입체 영상 디스플레이 시스템(10)의 사시도이다.1 is a perspective view of a stereoscopic image display system 10 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 입체 영상 디스플레이 시스템(10)은 입체영상을 구현할 수 있도록 배치되는 입체 영상투사장치(100), 스크린부(101) 및 편광 안경부(102)를 포함한다.The stereoscopic image display system 10 of the present invention includes a stereoscopic image projection apparatus 100, a screen unit 101, and a polarizing glasses unit 102 arranged to realize a stereoscopic image.

입체 영상투사장치(100)는 광원에서 발생한 광을 이용하여 영상을 구현하고, 구현된 영상을 투사하는 장치로서, 도시한 바와 같이 영상을 확대 투사하는 프로젝터 등이 될 수 있다. 이하, 본 발명과 관련된 입체 영상투사장치(100)는 프로젝터를 기준으로 설명한다. 다만, 입체 영상투사장치(100)는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 프로젝션 텔레비전 등에 내장되는 투사 장치에도 적용이 가능하다.The 3D image projection apparatus 100 implements an image by using light generated from a light source and projects the implemented image. The stereoscopic image projection apparatus 100 may be a projector that enlarges and projects an image as illustrated. Hereinafter, the stereoscopic image projection apparatus 100 according to the present invention will be described based on the projector. However, the 3D image projection apparatus 100 is not limited thereto, and may be applied to, for example, a projection device embedded in a projection television.

입체 영상투사장치(100)는 서로 다른 편광 방향(103a, 103b)을 가지는 제1 및 제2 영상(104a, 104b)을 함께 투사하도록 형성된다. 상기 서로 다른 편광 방향을 구비하는 편광은 각각 제1 및 제2 편광(103a, 103b)으로 칭해질 수 있다. 제1 및 제2 편광(103a, 103b)은 각각 S파 및 P파가 되거나 또는 P파 및 S파가 될 수 있다. 이하, 설명에서는 제1 및 제2 편광(103a, 103b)이 각각 S파 및 P파인 것을 기준으로 설명한다.The stereoscopic image projection apparatus 100 is formed to project together the first and second images 104a and 104b having different polarization directions 103a and 103b. Polarizations having different polarization directions may be referred to as first and second polarizations 103a and 103b, respectively. The first and second polarizations 103a and 103b may be S waves and P waves, or P waves and S waves, respectively. In the following description, the first and second polarizations 103a and 103b are described based on S waves and P waves, respectively.

상기 제1 및 제2 영상(104a, 104b)은 입체 영상을 형성하는 양안시차(binocular parallax)를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 영 상(104a, 104b)은 각각 좌안 및 우안 영상이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 및 제2 영상(104a, 104b)은 각각 우안 및 좌안 영상이 될 수 있다. The first and second images 104a and 104b may be formed to have a binocular parallax forming a stereoscopic image. That is, the first and second images 104a and 104b may be left eye and right eye images, respectively. However, the present invention is not limited thereto, and the first and second images 104a and 104b may be right eye and left eye images, respectively.

스크린부(101)는 영상투사장치(100)에서 확대 투사되는 영상을 화면으로 표시한다. 스크린부(101)는 상기 좌안 및 우안 영상(104a, 104b)이 투사되도록 영상투사장치(100)의 투사 방향과 교차하는 위치에 배치된다. 스크린부(101)는, 예를 들어 벽면이나 무채색 또는 은색의 막 등이 될 수 있다. 스크린부(101)는 편광된 상태를 유지하도록 형성되는, 편광 유지 스크린이 될 수 있다.The screen unit 101 displays an image enlarged and projected by the image projection apparatus 100 on a screen. The screen unit 101 is disposed at a position crossing the projection direction of the image projection apparatus 100 so that the left and right eye images 104a and 104b are projected. The screen portion 101 may be, for example, a wall surface or an achromatic or silver film. The screen unit 101 may be a polarization maintaining screen, which is formed to maintain a polarized state.

편광 안경부(102)는 좌우가 서로 다른 편광 방향(103a, 103b)에 각각 대응하는 편광판으로 형성된다. 이를 통하여 사용자의 좌안 및 우안에는 각각 양안시차를 가지는 좌안 및 우안 영상(104a, 104b)이 도달하게 된다. 따라서 사용자는 입체 영상을 볼 수 있게 된다.The polarizing glasses 102 are formed of polarizing plates respectively corresponding to polarization directions 103a and 103b having different left and right sides. As a result, left and right eye images 104a and 104b each having binocular disparity arrive at the left and right eyes of the user. Therefore, the user can view the stereoscopic image.

이하 상기 입체 영상을 구현할 수 있는 입체 영상투사장치를 예를 들어 설명한다. 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 입체 영상투사장치(100)를 전면 및 후면에서 바라본 사시도들이다.Hereinafter, an example of a stereoscopic image projection value that can implement the stereoscopic image will be described. 2A and 2B are perspective views of the stereoscopic image projection apparatus 100 of FIG. 1 viewed from the front and the rear, respectively.

상기 입체 영상투사장치(100)의 본체의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 상부 및 하부 케이스(111, 112)에 의해 형성된다. 상기 상부 및 하부 케이스(111, 112)에 의해 형성된 공간에는 각종 광학부품 및 전자부품들이 내장된다. Cases (casings, housings, covers, etc.) forming the exterior of the main body of the stereoscopic image projection apparatus 100 are formed by upper and lower cases 111 and 112. Various optical parts and electronic parts are embedded in the space formed by the upper and lower cases 111 and 112.

상기 상부 케이스(111)에는 조작부(113) 등이 배치될 수 있다. 조작부(113) 는 사용자가 시작, 종료, 줌인(Zoom -In), 줌아웃(Zoom-Out) 포커싱(Focusing) 등의 제어명령을 입력하도록 형성되며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. The operation unit 113 may be disposed on the upper case 111. The operation unit 113 is configured to input a control command such as a start, end, zoom-in, zoom-out focusing, etc. by the user, and is operated by the user while having a tactile feeling. Any manner may be employed as long as it is in a tactile manner.

하부 케이스(112)에는 투사부(114), 제1 및 제2 공기 유동부(115a, 115b), 인터페이스(116) 등이 배치될 수 있다. 투사부(114)는 입체 영상투사장치(100)에서 투사되는 영상을 확대하도록 형성된다. The lower case 112 may include a projection unit 114, first and second air flow units 115a and 115b, an interface 116, and the like. The projector 114 is formed to enlarge an image projected by the 3D image projection apparatus 100.

제1 및 제2 공기 유동부(115a, 115b)는 복수의 관통공들로 이루어져 영상투사장치의 내부로 공기가 유동될 수 있도록 한다. 이를 통하여 강제 대류를 이용한 영상투사장치의 냉각이 가능하게 된다.The first and second air flow units 115a and 115b include a plurality of through holes to allow air to flow into the image projection apparatus. Through this, cooling of the image projection apparatus using forced convection is possible.

인터페이스(116)는 입체 영상투사장치(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 상기 인터페이스(116)를 통하여 입체 영상투사장치(100)에서 투사할 영상에 해당하는 영상 데이터는 외부로부터 입력될 수 있다. 본 도면들을 참조하면, 인터페이스(116)는 영상 또는 음성 데이터를 공급가능한 전자기기, 예를 들어 컴퓨터, 디브디(DVD) 플레이어 등과 전기적으로 연결될 수 있는 연결단자를 포함한다. The interface 116 may be a path through which the 3D image projection apparatus 100 may exchange data with an external device. Image data corresponding to an image to be projected by the 3D image projection apparatus 100 through the interface 116 may be input from the outside. Referring to the drawings, the interface 116 includes a connection terminal that can be electrically connected to an electronic device capable of supplying video or audio data, for example, a computer, a DVD player, or the like.

도 3은 도 1의 영상투사장치(100)의 분해도이고, 도 4는 도 3의 광학계를 도식화한 개념도이다.3 is an exploded view of the image projection apparatus 100 of FIG. 1, and FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the optical system of FIG. 3.

도 3을 참조하면, 하부 케이스(112)에는 제어 회로기판(121) 및 전원기판(122)이 장착될 수 있다. 제어 회로기판(121)은 입체 영상투사장치(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다. 전원기판(122)은 교 류 전원 등을 공급받아 영상투사장치(100)의 구동에 필요한 직류 전원으로 변환한다.Referring to FIG. 3, a control circuit board 121 and a power board 122 may be mounted on the lower case 112. The control circuit board 121 may be configured as an example of a controller for operating various functions of the 3D image projection apparatus 100. The power substrate 122 receives the AC power and converts it into DC power required for driving the image projection apparatus 100.

하부 케이스(112)에는 렌즈 등의 광학소자들이 배열되어 영상을 형성하고 외부로 투사하는 광학계(130)가 장착될 수 있다. 상기 광학계(130)와 하부 케이스(112) 사이에는 광학계(130)가 조립될 수 있는 구조물(미도시)이 추가로 배치될 수 있다.The lower case 112 may be equipped with an optical system 130 in which an optical element such as a lens is arranged to form an image and project the image to the outside. A structure (not shown) on which the optical system 130 may be assembled may be further disposed between the optical system 130 and the lower case 112.

광학계(130)는 광원(131), 제1 및 제2 영상 형성부(140, 150), 편광분리소자(160)를 포함한다.The optical system 130 includes a light source 131, first and second image forming units 140 and 150, and a polarization splitting device 160.

광원(131)은 전기 에너지를 공급받아 빛 에너지로 변환시키는 장치로서 광을 발생하도록 이루어진다. 광원(131)은, 예를 들어 초고압 수은 램프(UHV Lamp), 엘이디(LED) 등이 될 수 있다. 광원(131)의 동작을 돕기 위하여 광원(131)에 공급되는 전기를 안정화하는 안정기와 강제 대류를 발생시키는 냉각 팬 등이 하부 케이스(112)에 장착될 수 있다. The light source 131 is a device that receives electrical energy and converts the light energy into light energy. The light source 131 may be, for example, an ultra high pressure mercury lamp (UHV Lamp), an LED (LED), or the like. In order to assist the operation of the light source 131, a stabilizer for stabilizing electricity supplied to the light source 131 and a cooling fan for generating forced convection may be mounted in the lower case 112.

광원(131)에서 발생한 광이 일정한 방향으로 조명되도록, 광원(131)과 인접하게 조명광학소자군(132)이 배치된다. 조명광학소자군(132)는 광이 집속되도록 렌즈 등의 광학소자가 일정 배열로 군을 이루도록 배치된 것을 의미한다.The illumination optical element group 132 is disposed adjacent to the light source 131 so that the light generated from the light source 131 is illuminated in a constant direction. The illumination optical device group 132 means that optical devices such as a lens are arranged to form a group in a predetermined arrangement so that light is focused.

조명광학소자군(132)에서 집속된 광은 편광분리소자(160)로 입사하게 된다. 편광분리소자(160)는 조명광학소자군(132)과 인접하며, 광원(131), 제1 영상 형성부(140) 및 제2 영상 형성부(150)의 사이에 배치된다. 편광분리소자(160)는 제1 및 제2 편광(103a, 103b, 도 1 참조) 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하도 록 형성된다.The light focused in the illumination optical device group 132 is incident on the polarization splitting device 160. The polarization splitter 160 is adjacent to the illumination optical device group 132 and is disposed between the light source 131, the first image forming unit 140, and the second image forming unit 150. The polarization splitting device 160 is formed to reflect one of the first and second polarizations 103a and 103b (see FIG. 1) and transmit the other.

편광분리소자(160)는, 예를 들어 직각프리즘들(161a, 161b)이 빗변에서 서로 마주보도록 배치되는 PBS(Polarizing Beam Splitter) 소자가 될 수 있다. 편광분리소자(160)에는 편광판들(166a, 166b)이 장착될 수 있다. 편광판들(166a, 166b)은 S파와 P파의 편광상태를 보다 향상시키도록 형성된다.The polarization splitter 160 may be, for example, a polarizing beam splitter (PBS) device in which the rectangular prisms 161a and 161b face each other at a hypotenuse. The polarization separators 166a and 166b may be mounted on the polarization splitter 160. The polarizing plates 166a and 166b are formed to further improve the polarization states of the S and P waves.

제1 영상 형성부(140)는 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)와 반사소자(142)를 구비한다.The first image forming unit 140 includes display elements 141a, 141b, and 141c and a reflective element 142.

디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)는 제1 편광(103a)을 이용하여 좌안 영상을 형성하고 상기 좌안 영상의 편광 방향을 변환한다.The display elements 141a, 141b, and 141c form a left eye image using the first polarization 103a and convert a polarization direction of the left eye image.

디스플레이소자(141a, 141b, 141c)는 입사되는 편광을 반사시켜 영상을 형성하도록 제어된다. 구체적으로, 디스플레이소자(141a, 141b, 141c)는 구현할 좌안 영상에 대응되게 상기 제1 편광(103a)을 복수의 셀에서 독립적으로 반사시킨다. 디스플레이소자(141a, 141b, 141c)는 상기 제어 회로기판(121)과 전기적으로 연결되고 제어 회로기판(121)에 의하여 제어될 수 있다. The display elements 141a, 141b, and 141c are controlled to reflect incident polarization to form an image. In detail, the display elements 141a, 141b, and 141c independently reflect the first polarization 103a in a plurality of cells so as to correspond to the left eye image to be implemented. The display elements 141a, 141b, and 141c may be electrically connected to the control circuit board 121 and controlled by the control circuit board 121.

디스플레이소자(141a, 141b, 141c)에서 반사되는 편광은 제2 편광(103b)으로 변환한다. 본 도면들을 참조하면, 상기 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)는 각각 삼원색에 대응하는 편광을 이용하여 상기 좌안 영상을 형성하도록 복수로 구비된다. The polarized light reflected by the display elements 141a, 141b, and 141c is converted into the second polarized light 103b. Referring to the drawings, the display elements 141a, 141b, and 141c are provided in plural to form the left eye image using polarization corresponding to three primary colors, respectively.

반사소자(142)는 상기 삼원색 중 어느 하나를 투과하고, 나머지는 반사하도록 이루어진다. 반사소자(142)는 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)에서 편광 방 향이 변환된 좌안 영상을 상기 제1 편광(103a)의 입사 경로를 향하여 반사한다.The reflective element 142 transmits any one of the three primary colors, and reflects the other. The reflective element 142 reflects the left eye image obtained by converting the polarization direction in the display elements 141a, 141b, and 141c toward the incident path of the first polarization 103a.

제2 영상 형성부(150)는 상기 제1 편광(103a)과 편광방향이 다른 제2 편광(103b)을 이용하여 우안 영상을 형성하고, 상기 우안 영상을 상기 제1 편광(103a)으로 변환하여 상기 제2 편광(103b)의 입사 경로를 향하여 반사한다. 본 도면들을 참조하면, 상기 제2 영상 형성부(150)에는 제1 영상 형성부(140)의 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c) 및 반사소자(142)가 제1 영상 형성부(140)와 동일한 배열로 배치될 수 있다. 이를 통하여 보다 간결한 광학계(130)가 구성될 수 있다.The second image forming unit 150 forms a right eye image using the second polarization 103b different from the first polarization 103a and converts the right eye image into the first polarization 103a. It reflects toward the incident path of the second polarized light 103b. Referring to the drawings, the second image forming unit 150 includes display elements 141a, 141b, and 141c and a reflective element 142 of the first image forming unit 140 and the first image forming unit 140. May be arranged in the same arrangement. Through this, a more concise optical system 130 may be configured.

제1 및 제2 영상 형성부(140, 150)에서 각각 형성된 후에 편광분리소자(160)를 향하여 반사되는 좌안 및 우안 영상은 편광분리소자(160)에 의하여 다시 합성된다. 합성된 좌안 및 우안 영상은 외부로 투사되어, 입체영상을 형성하게 된다.The left and right eye images, which are formed in the first and second image forming units 140 and 150, respectively, and are reflected toward the polarization splitter 160, are recombined by the polarization splitter 160. The synthesized left and right eye images are projected to the outside to form a stereoscopic image.

이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 상기 광학계에서 영상이 형성되는 과정과 투사되는 과정을 보다 상세히 설명한다. 도 5a은 도 3의 광학계에서 영상의 형성과정을 나타내는 개념도이며, 도 5b는 도 3의 광학계에서 영상의 투사과정을 나타내는 개념도이다.Hereinafter, a process of forming an image and a process of projecting the image in the optical system will be described in more detail with reference to FIGS. 5A and 5B. 5A is a conceptual diagram illustrating a process of forming an image in the optical system of FIG. 3, and FIG. 5B is a conceptual diagram illustrating a process of projecting an image in the optical system of FIG. 3.

편광분리소자(160)는 상기 광원(131)에서 발생한 광을 상기 제1 및 제2 편광(103a, 103b)으로 분리하여 각각 상기 제1 및 제2 영상 형성부(140, 150)로 입사시킨다. 구체적으로, 편광분리소자(160)는 S파는 제1 영상 형성부(140)로 반사하고, P파는 제2 영상 형성부(150)로 투과한다.The polarization splitter 160 separates the light generated by the light source 131 into the first and second polarizations 103a and 103b and enters the first and second image forming units 140 and 150, respectively. In detail, the polarization splitter 160 reflects the S wave to the first image forming unit 140 and transmits the P wave to the second image forming unit 150.

편광분리소자(160)는 입사부(162), 분리부(163), 제1 및 제2 출입부(164a, 164b), 출사부(165)를 포함한다.The polarization splitter 160 includes an incident part 162, a separation part 163, first and second entrances 164a and 164b, and an exit part 165.

상기 광원(131)은 상기 입사부(162)를 마주보도록 배치되고, 입사부(162)를 통하여 광원(131)에서 발생한 광이 편광분리소자(160)로 입사하게 된다. 본 도면들을 참조하면, 입사부(162)는 광원(131)과 가까이 배치되는 직각프리즘(161a, 도 4 참조)의 일면이 될 수 있다.The light source 131 is disposed to face the incident part 162, and the light generated from the light source 131 is incident to the polarization splitter 160 through the incident part 162. Referring to the drawings, the incident part 162 may be one surface of a rectangular prism 161a (refer to FIG. 4) disposed close to the light source 131.

분리부(163)는 제1 및 제2 편광(103a, 103b) 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하여, 상기 광을 상기 제1 및 제2 편광(103a, 103b)으로 분리한다. 본 도면들을 참조하면, 분리부(163)는 직각프리즘들(161a, 161b도 4 참조)들의 빗변에 형성되는 S파는 반사하고 P파는 투과하는 폴리머 재질의 코팅층이 될 수 있다. The separation unit 163 reflects one of the first and second polarizations 103a and 103b and transmits the other, thereby separating the light into the first and second polarizations 103a and 103b. Referring to the drawings, the separating unit 163 may be a polymer coating layer that reflects S waves formed on the hypotenuse of the rectangular prisms 161a and 161b and transmits P waves.

제1 및 제2 출입부(164a, 164b)는 서로 직교하도록 배치되는, 직각프리즘들(161a, 161b)들의 일면이 될 수 있다. 제1 및 제2 영상 형성부(140, 150)는 각각 제1 및 제2 출입부(164a, 164b)를 마주보도록 배치된다. 제1 및 제2 출입부(164a, 164b)는 상기 제1 및 제2 편광(103a, 103b)이 각각 상기 제1 및 제2 영상 형성부(140, 150)를 향하여 진행하고, 상기 제1 및 제2 영상 형성부(140, 150)로부터 상기 좌안 및 우안 영상이 각각 입사되도록 이루어진다. The first and second entrances 164a and 164b may be one surface of the rectangular prisms 161a and 161b which are disposed to be orthogonal to each other. The first and second image forming units 140 and 150 are disposed to face the first and second entrances 164a and 164b, respectively. In the first and second entrances 164a and 164b, the first and second polarizations 103a and 103b travel toward the first and second image forming units 140 and 150, respectively. The left and right eye images are respectively incident from the second image forming units 140 and 150.

도 5a를 참조하면, 제1 영상 형성부(140)로 입사된 S파는 반사소자(142)에서 삼원색으로 분리된다.Referring to FIG. 5A, S waves incident on the first image forming unit 140 are separated into three primary colors by the reflective element 142.

반사소자(142)는 제1 영상 형성부(140)로 입사하는 S파를 블루, 그린 및 레드로 색분리하여 블루, 그린 및 레드 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)로 각각 진행시키도록 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)의 사이에 배치된다. 반사소 자(142)는, 예를 들어 엑스(X) 다이크로익 프리즘이 될 수 있으며, 엑스(X)면에서 블루 및 레드를 반사하며 그린은 투과하도록 이루어진다. The reflective element 142 separates the S-waves incident on the first image forming unit 140 into blue, green, and red, and proceeds the blue, green, and red display elements 141a, 141b, and 141c, respectively. It is arrange | positioned between 141a, 141b, and 141c. The reflective element 142 may be, for example, an X (X) dichroic prism, and reflects blue and red in the X (X) plane and is made to transmit green.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 디스플레이소자(141a, 141b, 141c)는 각각 블루, 그린 및 레드의 편광을 반사하여 삼원색의 영상을 형성하는 블루, 그린 및 레드 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)가 될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 디스플레이소자(141a, 141b, 141c)는 마이크로 LCD(Liquid Crystal Display) 소자 및 DMD(Digital Micromirror Device) 등이 될 수 있다. Referring to FIGS. 5A and 5B, the display elements 141a, 141b, and 141c respectively reflect blue, green, and red polarization to form three primary colors to form a blue, green, and red liquid crystal on silicon (LCOS) display device. 141a, 141b, and 141c. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the display elements 141a, 141b, and 141c may be micro liquid crystal (LCD) devices, digital micromirror devices (DMDs), and the like.

디스플레이 소자(141a, 141b, 141c)에서 각각 반사된 블루, 그린 및 레드 중 블루 및 레드는 다시 반사되고, 그린은 투과된다. 즉, 반사소자(142)는 편광 방향이 변환된 좌안 영상을 상기 S파의 입사 경로를 향하여 반사한다.Among the blue, green, and red reflected by the display elements 141a, 141b, and 141c, blue and red are reflected again, and green is transmitted. That is, the reflective element 142 reflects the left eye image of which the polarization direction is changed toward the incident path of the S-wave.

제2 영상 형성부(150)로 입사된 P파는 제1 영상 형성부(140)와 동일하게 구성되는 반사소자(152)와 디스플레이 소자(151a, 151b, 151c)를 통하여 우안 영상을 형성하고, 편광 방향이 변환된 우안 영상을 상기 P파의 입사 경로를 향하여 반사한다.The P-wave incident on the second image forming unit 150 forms the right eye image through the reflective element 152 and the display elements 151a, 151b, and 151c which are configured in the same manner as the first image forming unit 140, and polarized light. The direction of the right eye image converted is reflected toward the incident path of the P wave.

도 5b를 참조하면, 제1 및 제2 영상 형성부(140, 150)에서 각각 출사되는 P파 및 S파는 제1 및 제2 출입부(164a, 164b)를 통하여 편광분리소자(160)로 입사하게 된다. 편광분리소자(160)의 분리부(163)에서 P파는 투과되고, S파는 반사됨에 따라 좌안 및 우안 영상이 동일한 광 경로로 진행하게 된다.Referring to FIG. 5B, P waves and S waves emitted from the first and second image forming units 140 and 150 respectively enter the polarization splitter 160 through the first and second entrances 164a and 164b. Done. As the P wave is transmitted and the S wave is reflected by the separator 163 of the polarization splitter 160, the left and right eye images travel in the same optical path.

출사부(165)는 편광분리소자(160)의 분리부(163)에서 동일한 광 경로를 향하 도록 합성된 상기 좌안 및 우안 영상이 출사되는 부분이며, 광원(131)과 멀리 배치되는 직각프리즘(161b)의 일면이 될 수 있다.The emission unit 165 is a portion from which the left and right eyes images synthesized to face the same optical path from the separation unit 163 of the polarization splitter 160 are emitted, and a rectangular prism 161b disposed far from the light source 131. It can be one side of).

도 5b를 참조하면, 상기 출사부(165)에는 편광변경소자(171)가 장착될 수 있다. 편광변경소자(171)는 상기 제1 및 제2 편광(103a, 103b)을 원편광으로 변환시키도록 형성되며, 예를 들어 선편광을 좌원편광 또는 우원편광으로 변경하는 λ/4 Plate가 될 수 있다. 이를 통하여 영상투사장치(100)는 좌원편광 또는 우원편광으로 편광된 좌안 및 우안 영상을 투사할 수 있게 된다.Referring to FIG. 5B, the emission unit 165 may be equipped with a polarization changing element 171. The polarization changing element 171 is formed to convert the first and second polarizations 103a and 103b into circularly polarized light, and may be, for example, a λ / 4 plate that changes linearly polarized light into left circularly or rightly polarized light. . Through this, the image projection apparatus 100 may project left and right eye images polarized by left circular polarization or right circular polarization.

좌안 및 우안 영상의 투사 경로에는 투사렌즈(114a)가 배치된다. 투사렌즈(114a)는 상기 출사부(165)를 마주보며 좌안 및 우안 영상이 합성되어 진행하는 광 경로 상에 배치되어, 상기 좌안 및 우안 영상을 확대한다. 투사렌즈(114a)는, 예를 들어 각각의 확대 투사용 렌즈들이 소정 간격으로 배치되며, 투사부(114, 도 2a 참조)로 분류될 수 있다. Projection lenses 114a are disposed in the projection paths of the left and right eye images. The projection lens 114a is disposed on an optical path in which left and right eye images are synthesized while facing the exit unit 165, and enlarges the left and right eye images. The projection lens 114a may be classified into a projection unit 114 (refer to FIG. 2A), for example, in which respective magnification projection lenses are arranged at predetermined intervals.

이와 같이, 편광분리소자(160)를 통하여 복수의 영상 형성부로 편광방향이 서로 다른 편광을 각각 보내주고, 복수의 영상 형성부에서 각각 형성된 좌안 및 우안 영상을 편광분리소자(160)에서 동일한 광 경로로 투사시킴에 따라, 컴팩트한 광학계가 구현될 수 있으며, 광학성능이 보다 우수한 입체 영상투사장치가 구현된다. 구체적으로, 좌안 및 우안 영상이 동시에 투사될 수 있으므로 좌안 및 우안 영상의 투사 시간차에 의한 입체 영상의 흐트러짐 등이 완화될 수 있다.As described above, the polarization direction is transmitted to the plurality of image forming units through the polarization splitting unit 160, respectively, and the left and right eye images respectively formed by the plurality of image forming units are identical to each other in the polarization splitting unit 160. According to the projection, a compact optical system can be implemented, and a three-dimensional image projection apparatus with better optical performance is realized. In detail, since left and right eye images may be simultaneously projected, disturbance of a stereoscopic image due to a projection time difference between the left and right eye images may be alleviated.

도 6은 본 발명과 관련한 입체 영상투사장치의 다른 일 실시예에 적용되는 광학계(230)를 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating an optical system 230 applied to another embodiment of a stereoscopic image projection apparatus according to the present invention.

본 도면을 참조하면, 입체 영상투사장치의 광학계(230)는 광을 발생하는 제1 및 제2 광원(231a, 231b)을 포함한다. 제1 및 제2 광원(231a, 231b)에서 발생한 광들은 제1 및 제2 조명광학소자군(232a, 232b)를 통하여 집속된다.Referring to this figure, the optical system 230 of the stereoscopic image projection apparatus includes first and second light sources 231a and 231b for generating light. Light generated by the first and second light sources 231a and 231b is focused through the first and second illumination optical element groups 232a and 232b.

상기 광원들(231a, 231b)과 편광분리소자(260)의 사이에는 합성부(280)가 배치된다. 합성부(280)는 상기 제1 및 제2 광원(231a, 231b)에서 발생한 광들을 각각 편광방향이 서로 다른 제1 및 제2 편광(203a, 203b)으로 편광시키고, 동일한 경로로 진행하도록 상기 제1 및 제2 편광(203a, 203b)을 합성한다. 본 도면을 참조하면, 제1 및 제2 편광(203a, 203b)는 각각 S파 및 P파가 된다.The synthesis unit 280 is disposed between the light sources 231a and 231b and the polarization splitting element 260. The combining unit 280 polarizes the light generated by the first and second light sources 231a and 231b to the first and second polarizations 203a and 203b having different polarization directions, respectively, and proceeds in the same path. The first and second polarizations 203a and 203b are synthesized. Referring to this figure, the first and second polarizations 203a and 203b become S waves and P waves, respectively.

상기 합성부(280)는 제1 및 제2 편광소자(281a, 281b)와 합성 편광분리소자(282)를 포함한다.The combiner 280 includes first and second polarizers 281a and 281b and a synthesized polarization splitter 282.

제1 및 제2 편광소자(281a, 281b)는 상기 제1 및 제2 광원(231a, 231b)에서 발생한 광들을 각각 상기 제1 및 제2 편광(203a, 203b)으로 편광시키도록 형성된다. 편광소자들(281a, 281b)는 편광분리기(PBS, Polarizing Beam Splitter)와 반파장 플레이트(HWP, Half Wave Plate)가 조합되어 무편광을 제1 또는 제2 편광(203a, 203b)으로 변경시키는 광학소자가 될 수 있다. 편광소자(281a, 281b)는, 예를 들어 PCS 소자가 될 수 있다. The first and second polarizers 281a and 281b are formed to polarize the light generated by the first and second light sources 231a and 231b into the first and second polarizations 203a and 203b, respectively. The polarizers 281a and 281b are combined with a polarizing beam splitter (PBS) and a half wave plate (HWP) to change unpolarized light into first or second polarized light 203a or 203b. Can be an element. The polarizing elements 281a and 281b may be PCS elements, for example.

합성 편광분리소자(282)는 상기 제1 및 제2 편광(203a, 203b)이 각각 입사되도록 배치된다. 구체적으로 합성 편광분리소자(282)는 상기 제1 및 제2 편광소자(281a, 281b)에서 편광된 제1 및 제2 편광(203a, 203b)이 각각 입사하며 서로 직교하는 제1 및 제2 입사부(282a, 282b)를 구비하고, 상기 입사된 제1 및 제2 편 광(203a, 203b)을 합성하여 상기 편광분리소자(260)로 진행시키도록 이루어진다. The synthetic polarization splitting element 282 is disposed such that the first and second polarizations 203a and 203b are incident respectively. In detail, the composite polarization splitter 282 includes first and second incidences of the first and second polarizations 203a and 203b polarized by the first and second polarizers 281a and 281b and orthogonal to each other. Comprising portions 282a and 282b, the incident first and second polarizations 203a and 203b are synthesized to advance to the polarization splitting element 260.

합성 편광분리소자(282)는 제1 및 제2 편광(203a, 203b) 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하도록 형성되며, 예를 들어 직각프리즘들이 빗변에서 서로 마주보도록 배치되는 PBS(Polarizing Beam Splitter)가 될 수 있다. 구체적으로, 합성 편광분리소자(282)는 S파는 편광분리소자(260)로 반사하고, P파는 편광분리소자(260)로 투과한다.The composite polarization splitting element 282 is formed to reflect one of the first and second polarizations 203a and 203b and transmit the other, for example, a polarizing beam arranged such that rectangular prisms face each other at a hypotenuse. Splitter). In detail, the synthetic polarization splitter 282 reflects the S wave to the polarization splitter 260 and transmits the P wave to the polarization splitter 260.

편광분리소자(260)가 합성부(280), 제1 영상 형성부(240) 및 제2 영상 형성부(250)의 사이에 배치되며, 합성 편광분리소자(282)에서 합성된 S파와 P파는 편광분리소자(260)에서 각각 분리되며 제1 및 제2 영상 형성부(240,250)를 향하여 반사 및 투과된다.The polarization splitting element 260 is disposed between the combining unit 280, the first image forming unit 240, and the second image forming unit 250, and the S and P waves synthesized by the synthetic polarizing separator 282 are Separated from the polarization splitter 260, the light is reflected and transmitted toward the first and second image forming units 240 and 250, respectively.

제1 및 제2 영상 형성부(240, 250)는 S파와 P파를 각각 이용하여 서로 다른 영상들, 예를 들어 좌안 및 우안 영상을 형성하고, 상기 형성된 영상들의 편광 상태를 각각 P파와 S파로 변환한다. 상기 제1 및 제2 영상 형성부(240,250)에서 각각 형성된 영상들은 편광분리소자(260)에서 다시 합성되며, 동일한 광 경로로 투사된다. 이와 같이, 복수의 광원(231a, 231b)을 이용하는 광학계(230)에 의하여 투사되는 영상의 밝기가 보다 증대된 입체 영상투사장치(200)가 구현된다. The first and second image forming units 240 and 250 form different images, for example, a left eye and a right eye image, using S and P waves, respectively, and convert the polarization states of the formed images into P and S waves, respectively. To convert. Images respectively formed by the first and second image forming units 240 and 250 are recombined by the polarization splitter 260 and are projected by the same optical path. As described above, the 3D image projection apparatus 200 in which the brightness of the image projected by the optical system 230 using the plurality of light sources 231a and 231b is further increased.

본 도면을 참조하면, 상기 제1 및 제2 광원(231a, 231b)은 서로 평행하도록 배치되며, 입체 영상투사장치(200)는 미러(290)를 포함할 수 있다. 미러(290)는 상기 제1 및 제2 편광소자(281a, 281b) 중 어느 하나에서 출사되는 제1 및 제2 편광(203a, 203b) 중 어느 하나를 상기 합성 편광분리소자(282)를 향하여 반사시키도 록 형성된다. Referring to the drawing, the first and second light sources 231a and 231b may be disposed in parallel to each other, and the 3D image projection apparatus 200 may include a mirror 290. The mirror 290 reflects any one of the first and second polarizations 203a and 203b emitted from one of the first and second polarization elements 281a and 281b toward the composite polarization splitter 282. It is formed to be.

제1 광원(231a)은 상기 미러(290)를 향하도록 배치된다. 즉, 미러(290)는 제1 광원(231a)과 합성 편광분리소자(282)의 사이에 배치된다. 제2 광원(231b)은 상기 제1 광원(231a)보다 상기 평행방향에 대하여 합성 편광분리소자(282)와 멀도록 위치된다. 이를 통하여, 제1 및 제2 조명광학소자군(232a, 232b)에서 집속된 광들을 합성할 때, 광의 이동 경로가 동일해질 수 있다.The first light source 231a is disposed to face the mirror 290. That is, the mirror 290 is disposed between the first light source 231a and the composite polarization splitting element 282. The second light source 231b is positioned farther from the composite polarization splitter 282 in the parallel direction than the first light source 231a. Through this, when synthesizing the light focused in the first and second illumination optical device group (232a, 232b), the movement path of the light can be the same.

상기와 같은 입체 영상투사장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The stereoscopic image projection value is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications can be made.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 입체 영상 디스플레이 시스템의 사시도.1 is a perspective view of a stereoscopic image display system according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 영상투사장치를 전면 및 후면에서 바라본 사시도들.2A and 2B are perspective views of the image projecting device of FIG. 1 viewed from the front and the rear, respectively.

도 3은 도 1의 영상투사장치의 분해도.3 is an exploded view of the image projection apparatus of FIG.

도 4는 도 3의 광학계를 도식화한 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating the optical system of FIG. 3.

도 5a은 도 3의 광학계에서 영상의 형성과정을 나타내는 개념도.5A is a conceptual diagram illustrating a process of forming an image in the optical system of FIG. 3.

도 5b는 도 3의 광학계에서 영상의 투사과정을 나타내는 개념도.5B is a conceptual diagram illustrating a projection process of an image in the optical system of FIG. 3.

도 6은 본 발명과 관련한 입체 영상투사장치의 다른 일 실시예에 적용되는 광학계를 나타내는 개념도.6 is a conceptual diagram showing an optical system applied to another embodiment of a stereoscopic image projection apparatus according to the present invention.

Claims (13)

광을 발생하는 광원;A light source for generating light; 제1 편광을 이용하여 좌안 영상을 형성하고 상기 좌안 영상의 편광 방향을 변환하는 디스플레이 소자와, 상기 편광 방향이 변환된 좌안 영상을 상기 제1 편광의 입사 경로를 향하여 반사하는 반사소자를 구비하는 제1 영상 형성부;A display element for forming a left eye image using first polarization and converting a polarization direction of the left eye image, and a reflecting element for reflecting the left eye image in which the polarization direction is converted toward an incident path of the first polarization; 1 image forming unit; 상기 제1 편광과 편광방향이 다른 제2 편광을 이용하여 우안 영상을 형성하고, 상기 우안 영상을 상기 제1 편광으로 변환하여 상기 제2 편광의 입사 경로를 향하여 반사하는 제2 영상 형성부; 및A second image forming unit configured to form a right eye image by using second polarization having a different polarization direction from the first polarization, and convert the right eye image into the first polarization to reflect toward the incident path of the second polarization; And 상기 제1 및 제2 편광 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하도록 형성되며, 상기 광원에서 발생한 광을 상기 제1 및 제2 편광으로 분리하여 각각 상기 제1 및 제2 영상 형성부로 입사시키고 상기 반사되는 좌안 및 우안 영상을 합성시키도록, 상기 광원, 제1 영상 형성부 및 제2 영상 형성부의 사이에 배치되는 편광분리소자를 포함하는 입체 영상투사장치.One of the first and second polarized light is reflected and the other is transmitted, and the light generated from the light source is separated into the first and second polarized light and incident to the first and second image forming parts, respectively. And a polarization separator disposed between the light source, the first image forming unit, and the second image forming unit to synthesize the reflected left and right eye images. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디스플레이 소자는 각각 삼원색에 대응하는 편광을 이용하여 상기 좌안 영상을 형성하도록 복수로 구비되고,The display device may be provided in plural to form the left eye image using polarization corresponding to three primary colors, respectively. 상기 반사소자는 상기 삼원색 중 어느 하나를 투과하고, 나머지는 반사하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상투사장치.And the reflecting element transmits any one of the three primary colors and reflects the rest. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 영상 형성부는,The second image forming unit, 상기 디스플레이 소자 및 상기 반사소자가 상기 제2 영상 형성부와 동일한 배열로 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상투사장치.And the display element and the reflective element are arranged in the same arrangement as the second image forming unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 편광분리소자는,The polarization splitting device, 상기 광이 입사하는 입사부;An incident part to which the light is incident; 상기 제1 및 제2 편광 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하여, 상기 광을 상기 제1 및 제2 편광으로 분리하는 분리부;A separation unit for reflecting one of the first and second polarizations and transmitting the other one to separate the light into the first and second polarizations; 상기 제1 및 제2 편광이 각각 상기 제1 및 제2 영상 형성부를 향하여 진행하고, 상기 제1 및 제2 영상 형성부로부터 상기 좌안 및 우안 영상이 각각 입사되는 제1 및 제2 출입부; 및First and second entrances to which the first and second polarizations advance toward the first and second image forming units, respectively, and the left and right eye images are incident from the first and second image forming units, respectively; And 상기 분리부에서 동일한 광 경로를 향하도록 합성된 상기 좌안 및 우안 영상이 출사되는 출사부를 포함하는 입체 영상투사장치.And a light emitting unit configured to emit the left and right eye images synthesized to face the same optical path in the separating unit. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 광원은 상기 입사부를 마주보도록 배치되고, 상기 제1 및 제2 영상 형성부는 각각 상기 제1 및 제2 출입부를 마주 보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상투사장치.And the light source is disposed to face the incidence part, and the first and second image forming parts face the first and second entrance parts, respectively. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 출사부를 마주보며 상기 동일한 광 경로 상에 배치되어, 상기 좌안 및 우안 영상을 확대하는 투사렌즈를 더 포함하는 입체 영상투사장치.And a projection lens disposed on the same optical path facing the exit part to enlarge the left eye and right eye images. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 출사부에 장착되며, 상기 제1 및 제2 편광을 원편광으로 변환시키도록 형성되는 편광변경소자를 더 포함하는 입체 영상투사장치.And a polarization changing element mounted on the emission unit and configured to convert the first and second polarizations into circular polarizations. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원은 제1 및 제2 광원을 포함하며,The light source includes first and second light sources, 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 합성하여 상기 편광분리소자로 진행시키는 합성부를 더 포함하는 입체 영상투사장치.And a synthesizer for synthesizing the light generated by the first and second light sources, respectively, and proceeding to the polarization splitting device. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 합성부는,The synthesis unit, 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 상기 제1 및 제2 편광으로 편광시키는 제1 및 제2 편광소자; 및First and second polarizers configured to polarize the light generated by the first and second light sources with the first and second polarizations, respectively; And 상기 제1 및 제2 편광소자에서 편광된 제1 및 제2 편광이 각각 입사하며 서 로 직교하는 제1 및 제2 입사부를 구비하고, 상기 입사된 제1 및 제2 편광을 합성하여 상기 편광분리소자로 진행시키는 합성 편광분리소자를 포함하는 입체 영상투사장치.The first and second polarized light polarized by the first and second polarizers respectively have first and second incidence portions incident and orthogonal to each other, and the incident first and second polarized light are synthesized to separate the polarized light. Three-dimensional image projection apparatus comprising a synthetic polarization separating device to advance to the device. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제1 및 제2 편광소자 중 어느 하나에서 출사되는 제1 및 제2 편광 중 어느 하나를 상기 합성 편광분리소자를 향하여 반사시키는 미러를 더 포함하는 입체 영상투사장치.And a mirror for reflecting any one of the first and second polarizations emitted from one of the first and second polarization elements toward the composite polarization splitting device. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1 및 제2 광원은 서로 평행하고, 상기 제1 광원은 상기 미러를 향하도록 배치되며, 상기 제2 광원은 상기 제1 광원보다 상기 평행방향에 대하여 합성 편광분리소자와 멀도록 위치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상투사장치.The first and second light sources are parallel to each other, and the first light source is disposed to face the mirror, and the second light source is positioned farther from the composite polarization splitter with respect to the parallel direction than the first light source. Stereoscopic projection device characterized in that. 광을 발생하는 제1 및 제2 광원;First and second light sources for generating light; 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 편광방향이 서로 다른 제1 및 제2 편광으로 편광시키고, 동일한 경로로 진행하도록 상기 제1 및 제2 편광을 합성하는 합성부;A synthesizer which polarizes the light generated by the first and second light sources into first and second polarizations having different polarization directions, and synthesizes the first and second polarizations to proceed in the same path; 상기 제1 및 제2 편광을 각각 이용하여 서로 다른 영상들을 형성하고, 상기 형성된 영상들의 편광 상태를 각각 상기 제2 및 제1 편광으로 변환하는 제1 및 제2 영상 형성부; 및First and second image forming units for forming different images using the first and second polarizations, respectively, and converting the polarization states of the formed images into the second and first polarizations, respectively; And 상기 제1 및 제2 편광 중 어느 하나는 반사하고 다른 하나는 투과하도록 형성되며, 상기 합성부에서 입사되는 상기 제1 및 제2 편광을 각각 분리하여 상기 제1 및 제2 영상 형성부로 입사시키고, 상기 제1 및 제2 영상 형성부에서 각각 형성된 영상들을 합성시키도록, 상기 합성부, 제1 영상 형성부 및 제2 영상 형성부의 사이에 배치되는 제1 편광분리소자를 포함하는 입체 영상투사장치.One of the first and second polarizations is reflected and the other is transmitted, and the first and second polarizations incident from the synthesis unit are separated from each other and incident to the first and second image forming units. And a first polarization separator disposed between the synthesis unit, the first image forming unit, and the second image forming unit to synthesize the images formed by the first and second image forming units, respectively. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 합성부는,The synthesis unit, 상기 제1 및 제2 광원에서 발생한 광들을 각각 상기 제1 및 제2 편광으로 편광시키는 제1 및 제2 편광소자; 및First and second polarizers configured to polarize the light generated by the first and second light sources with the first and second polarizations, respectively; And 상기 제1 및 제2 편광이 합성되어 상기 제1 편광분리소자로 진행하도록 상기 제1 및 제2 편광이 각각 입사되도록 배치되는 제2 편광분리소자를 포함하는 입체 영상투사장치.And a second polarization splitting device disposed such that the first and second polarizations are incident to each other so that the first and second polarizations are synthesized and proceed to the first polarization splitting device.
KR1020090067971A 2009-07-24 2009-07-24 Stereoscopic image projection device KR101667700B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090067971A KR101667700B1 (en) 2009-07-24 2009-07-24 Stereoscopic image projection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090067971A KR101667700B1 (en) 2009-07-24 2009-07-24 Stereoscopic image projection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110010414A true KR20110010414A (en) 2011-02-01
KR101667700B1 KR101667700B1 (en) 2016-10-19

Family

ID=43770958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090067971A KR101667700B1 (en) 2009-07-24 2009-07-24 Stereoscopic image projection device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101667700B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990000640A (en) * 1997-06-09 1999-01-15 윤종용 Reflective Project Device
KR20000054877A (en) * 1999-02-01 2000-09-05 윤종용 LCD projection apparatus
JP2004531768A (en) * 2001-06-19 2004-10-14 インテル コーポレイション Projection engine
KR20050012513A (en) * 2003-07-25 2005-02-02 (주)맥스소프트 Optical module for multiple view 3-dimensional image display, display apparatus and method using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990000640A (en) * 1997-06-09 1999-01-15 윤종용 Reflective Project Device
KR20000054877A (en) * 1999-02-01 2000-09-05 윤종용 LCD projection apparatus
JP2004531768A (en) * 2001-06-19 2004-10-14 インテル コーポレイション Projection engine
KR20050012513A (en) * 2003-07-25 2005-02-02 (주)맥스소프트 Optical module for multiple view 3-dimensional image display, display apparatus and method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101667700B1 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101587426B1 (en) Image projection device
US7857455B2 (en) Combining P and S rays for bright stereoscopic projection
JP5360683B2 (en) projector
JP4835957B2 (en) Projection type 3D display device
JP2007534984A (en) Projector device
JP2012532341A (en) Stereoscopic projection system using spatial multiplexing on the intermediate image plane
WO2009146642A1 (en) Composite image generation system
US20150301346A1 (en) Light source module for stereoscopic display, imaging device for stereoscopic display and stereoscopic display system
CN103676423A (en) Projection apparatus
JP2010139590A (en) Image projection device, and two-dimension/three-dimension switching method of projection image
TW202223490A (en) Display system and optical display engine
JP2011191491A (en) Image display apparatus
KR100580218B1 (en) Projection type 3d image display using a single projector
JP2011013455A (en) Projector
JPWO2014132675A1 (en) Image projection device
KR101667700B1 (en) Stereoscopic image projection device
KR101730428B1 (en) Stereoscopic image projection device
KR20090099542A (en) Modulator device and apparatus for three dimensional display system
EP2651143B1 (en) Image projection apparatus
KR20140010288A (en) Image projection device
US8960912B2 (en) Three dimensional image projector
KR20100035058A (en) Image projection device, stereoscopic image display system having the same and method for realizaing stereoscopic image
KR20150118789A (en) Image projection apparatus
KR101043253B1 (en) Three-dimensional image display apparatus
KR20110032339A (en) Image projection apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant