KR20210001747A - dongsi damyeon tusahyeong bim peulojegteo - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a multifaceted projection-type beam projector capable of simultaneously projecting a same image or a different image on at least two sides by using one single color wheel. According to the present invention, the multifaceted projection-type beam projector includes: a main body; a plurality of light sources installed in the main body; one single color wheel installed in the main body to be rotatable, and decomposing light emitted from the plurality of light sources into red, green, and blue colors; a plurality of reflection mirrors reflecting the light having penetrated the color wheel in different directions; a plurality of digital micromirror devices (DMD) reflecting the light reflected by the reflection mirrors or the light having penetrated the color wheel by adjusting the light as light required for image expression; and a projection lens projecting the light reflected through each of the DMD devices in various directions to the outside of the main body.

Description

동시 다면 투사형 빔 프로젝터{dongsi damyeon tusahyeong bim peulojegteo}Simultaneous multi-faceted projection beam projector{Dongsi damyeon tusahyeong bim peulojegteo}

본 발명은 빔 프로젝터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1개의 컬러 휠(color wheel)을 이용하여 적어도 2면 이상에 동시에 동일 또는 상이한 영상을 투사할 수 있는 다면(多面) 동시 투사형 빔 프로젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a beam projector, and more particularly, to a multi-faceted simultaneous projection type beam projector capable of simultaneously projecting the same or different images on at least two or more surfaces using one color wheel. .

일반적으로 프로젝터는 사용되는 디스플레이 소자의 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid CrystalDisplay), DLP(Digital Lighting Processing) 프로젝터로 구분할 수 있다.In general, projectors can be classified into CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display), and DLP (Digital Lighting Processing) projectors according to the type of display device used.

이 중에서 DLP 프로젝터는 디스플레이 소자로서 DMD(Digital Micro mirror Device)를 채용한 것인데, DMD는 극소의 거울을 무수히 배치한 칩으로, 거울 하나가 화소(pixel) 하나에 대응되는 것이다. 즉, 1픽셀에 14∼16㎛의 초소형 거울이 신호에 따라 반사 각도를 조절하며 이미지를 구현하는 기술로서, 고선명(HD) 디지털 텔레비전과같은 대용량, 고화질에 고휘도의 동영상 처리에 적합하다.Among them, the DLP projector employs a digital micro mirror device (DMD) as a display device, and the DMD is a chip in which a number of very small mirrors are arranged, and one mirror corresponds to one pixel. In other words, it is a technology that implements an image by adjusting the reflection angle according to the signal by a microscopic mirror of 14-16㎛ per pixel, and is suitable for processing large-capacity, high-definition, and high-brightness moving pictures such as high definition (HD) digital television.

통상의 DLP 프로젝터는 광원과, 상기 광원에서 출사된 광의 화소별 반사각을 조정하여 화상을 형성하는 DMD 소자와, 상기 DMD 소자에 의해 형성된 화상을 스크린에 투사하는 투사렌즈로 구성된다.A typical DLP projector includes a light source, a DMD element for forming an image by adjusting a reflection angle of light emitted from the light source for each pixel, and a projection lens for projecting an image formed by the DMD element on a screen.

그러나, 이러한 DLP 프로젝터를 비롯한 종래의 빔 프로젝터들은 모두 한 방향으로만 빔을 투사하여 영상을 재현할 수 있기 때문에 실내의 여러 면을 활용하여 영상을 구현하는데 제약이 따르고, 이로 이해 다양한 영상 연출이 제한되는 문제가 있다. 다시 말해서, 종래에 여러 면(예컨대 앞면과 옆면, 윗면 등)에 동시에 영상을 투사하고자 할 경우에는 여러 대의 빔 프로젝터를 이용하여 영상을 투사할 수 밖에 없다.However, since all conventional beam projectors including these DLP projectors can reproduce images by projecting a beam in only one direction, there are restrictions in implementing images using multiple surfaces of the room, which limits various image production. There is a problem. In other words, conventionally, if an image is to be projected on multiple surfaces (eg, front, side, top, etc.) at the same time, the image must be projected using multiple beam projectors.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 한 [0006] 대의 빔 프로젝터에서 여러 방향으로 동시에 동일 또는 상이한 영상을 투사할 수 있는 다면(多面) 동시 투사형 빔 프로젝터를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a multi-faceted simultaneous projection type beam projector capable of simultaneously projecting the same or different images in multiple directions from a single beam projector. have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다면 동시 투사형 빔 프로젝터는, 본체와; 상기 본체 내부에 설치된 복수개의 광원과; 상기 본체 내부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 복수개의 광원에서 방출된 광을 레드(RED), 그린(GREEN) 및 블루(Blue)의 색상으로 분해하는 하나의 컬러 휠과; 상기 컬러 휠을 통과한 광을 서로 다른 방향으로 반사하는 복수개의 반사미러와; 상기 반사미러에 의해 반사된 광 또는 상기 컬러 휠을 통과한 광을 영상 표현에 필요한 광으로 조정하여 반사하는 복수개의 DMD(Digital Micro mirror Device) 소자와; 상기 각각의 DMD 소자를 통해 반사된 광을 본체 외부의 여러 방향으로 투사하는 투사렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 광원의 수와 반사미러의 수는 동일하며, 상기 각각의 반사미러에서 방출된 광은 DMD 소자 및 투사렌즈들을 통해서 본체의 여러 방향으로 수평하게 투사되는 것을 특징으로 한다.A multi-faceted simultaneous projection type beam projector of the present invention for achieving the above object includes: a main body; A plurality of light sources installed inside the main body; A color wheel that is rotatably installed inside the main body and decomposes the light emitted from the plurality of light sources into colors of red, green, and blue; A plurality of reflective mirrors reflecting light passing through the color wheel in different directions; A plurality of digital micro mirror device (DMD) devices configured to reflect the light reflected by the reflective mirror or the light passing through the color wheel into light required for image expression; And a projection lens for projecting light reflected through each of the DMD elements in various directions outside the main body. According to one aspect of the present invention, the number of light sources and the number of reflection mirrors are the same, Light emitted from each of the reflective mirrors is horizontally projected in various directions of the main body through the DMD element and projection lenses.

본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 상기 광원의 수는 반사미러의 수보다 1개 더 많으며, 광원에서 방출된 광 중반사미러에 의해 반사되지 않는 광은 바로 DMD 소자에 의해 반사된 후 본체의 상부에 설치되는 투사렌즈를 통해서 상측으로 투사되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the number of light sources is one more than the number of reflective mirrors, and light that is not reflected by the mid-reflection mirror emitted from the light source is immediately reflected by the DMD element and then the upper part of the body. It is characterized in that it is projected to the image side through a projection lens installed in the.

본 발명의 또 다른 한 형태에 따르면, 본 발명의 다면 동시 투사형 빔 프로젝터는 상기 각각의 DMD 소자의 일측에 설치되어, 상기 반사미러(30)에 의해 반사된 광 또는 상기 컬러 휠을 통과한 광의 경로를 전환시켜 상기 DMD소자로 입사되도록 하는 프리즘을 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the multi-faceted simultaneous projection type beam projector of the present invention is installed on one side of each of the DMD elements, and the path of light reflected by the reflective mirror 30 or the light passing through the color wheel It may further include a prism to be incident to the DMD device by converting.

이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 컬러 휠을 사용하여 여러 방향으로 동시에 광을 투사하여 영상을 재현할 수 있다. 따라서, 적은 비용으로 다양한 영상 연출을 수행할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, an image can be reproduced by simultaneously projecting light in several directions using one color wheel. Therefore, there is an advantage of performing various image presentations at low cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 동시 투사형 빔 프로젝터의 주요 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 다면 동시 투사형 빔 프로젝터의 평면도이다.
도 3은 도 1의 다면 동시 투사형 빔 프로젝터의 측면도이다.1 is a perspective view showing the main configuration of a multi-sided simultaneous projection type beam projector according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of the multi-sided simultaneous projection type beam projector of FIG. 1.
3 is a side view of the multi-sided simultaneous projection type beam projector of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다면 동시 투사형 빔 프로젝터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a multiple simultaneous projection type beam projector according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다면 동시 투사형 빔 프로젝터는 본체(1)와, 상기 본체(1) 내부에 설치된 복수개(이 실시예에서 4개)의 광원(10)과, 하나의 컬러 휠(20)과, 복수개(이 실시예에서 4개)의 반사미러(30)와 프리즘(40)과 DMD 소자(50) 및 투사렌즈(60)를 포함한 구성으로 이루어진다.1 to 3, a multi-faceted simultaneous projection type beam projector according to a preferred embodiment of the present invention includes a main body 1 and a plurality of (four in this embodiment) light sources 10 installed inside the main body 1. ), one color wheel 20, a plurality of reflective mirrors 30 (four in this embodiment), a prism 40, a DMD element 50, and a projection lens 60.

상기 4개의 광원(10)은 상기 컬러 휠(20)의 하측에 90도 간격으로 배열되어 상측의 컬러 휠(20) 쪽으로 백색 광을 방출한다.The four light sources 10 are arranged at 90 degree intervals under the color wheel 20 to emit white light toward the color wheel 20 on the upper side.

상기 컬러 휠(20)은 모터(미도시)에 의해 중심의 축(25)을 중심으로 회전하도록 설치된 휠 홀더(21)와, 상기 휠홀더(21)에 장착된 레드(R), 그린(G), 블루(B)로 이루어진 컬러필터(22)로 구성되어, 상기 광원(10)들에서 방출된 광을 레드(RED), 그린(GREEN) 및 블루(Blue)의 색상으로 분해하는 작용을 수행한다.The color wheel 20 includes a wheel holder 21 installed to rotate around a central axis 25 by a motor (not shown), and red (R) and green (G) mounted on the wheel holder 21. ), composed of a color filter 22 consisting of blue (B), and performs the function of decomposing the light emitted from the light sources 10 into red, green, and blue colors do.

상기 반사미러(30)들은 상기 컬러 휠(20)의 상측에 4개가 90도 간격으로 배열되어 상기 각각의 광원(10)과 일대일로 대응하며, 상기 각각의 광원(10)에서 방출되어 컬러 휠(20)을 통과한 빛을 각각의 프리즘(40) 쪽으로 반사하는 작용을 한다.Four reflective mirrors 30 are arranged on the upper side of the color wheel 20 at intervals of 90 degrees to correspond to each of the light sources 10 on a one-to-one basis, and are emitted from each of the light sources 10 to form a color wheel ( It acts to reflect the light passing through 20) toward each prism (40).

또한, 상기 프리즘(40)과 DMD 소자(50) 및 투사렌즈(60)는 각각 4개씩 본체(1)의 네 방향에 배치된다.In addition, the prism 40, the DMD element 50, and the projection lens 60 are arranged in four directions of the main body 1, respectively.

상기 프리즘(40)들은 DMD 소자(50)의 일측에 설치되어, 상기 각각의 반사미러(30)에 의해 반사된 광을 DMD 소자(50) 쪽으로 반사시켜 광경로를 전환하는 기능을 수행한다.The prisms 40 are installed on one side of the DMD element 50 and perform a function of changing the optical path by reflecting the light reflected by the respective reflective mirrors 30 toward the DMD element 50.

상기 DMD(Digital Micro mirror Device) 소자(50)는 1픽셀에 14∼16㎛의 초소형 거울이 신호에 따라 반사 각도를 조절하면서 이미지를 구현하는 소자로서, 각각의 반사미러(30) 및 프리즘(40)에 의해 반사된 광을 영상 표현에 필요한 광으로 조정하여 투사렌즈(60)로 반사하는 작용을 수행한다.The DMD (Digital Micro Mirror Device) device 50 is a device that implements an image by adjusting a reflection angle according to a signal by a micro-mirror of 14 to 16 μm per pixel, and each reflecting mirror 30 and a prism 40 The light reflected by) is adjusted to light required for image expression and reflected by the projection lens 60.

상기 투사렌즈(60)들은 본체(1)의 4방향(전후 및 좌우 방향)에 배치되어 본체(1)의 4방향으로 수평하게 광을 투사하여 실내의 4 면에서 영상을 구현한다.The projection lenses 60 are disposed in four directions (front-to-back and left-right directions) of the main body 1 and project light horizontally in four directions of the main body 1 to realize an image from four surfaces of the room.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 광원(10)과 컬러 휠(20) 사이 및/또는 컬러 휠(20)과 반사미러(30) 사이 등에는 광원(10)에서 발생한 아크(arc)를 잘게 쪼개서 겹쳐 사각형의 고른 형태의 빛의 모양으로 바꾸어주는 광터널, 또는 광을 집광해주는 집광렌즈 등이 추가로 구성될 수 있다.Although not shown in the drawing, the arc generated from the light source 10 is finely divided and overlapped between the light source 10 and the color wheel 20 and/or between the color wheel 20 and the reflective mirror 30, An optical tunnel that converts the shape of light into an even shape of light, or a condensing lens that condenses light may be additionally configured.

상기와 같은 본 발명의 다면 투사형 빔 프로젝터는 다음과 같이 작동한다.The multi-sided projection type beam projector of the present invention as described above operates as follows.

4개의 광원(10)에서 상측으로 수직하게 방출된 광은 상측의 컬러 휠(20)을 통해서 레드(RED), 그린(GREEN) 및 블루(Blue)의 색상으로 분해된다. 상기 컬러 휠(20)을 통과한 광은 각각의 반사미러(30)에 의해 반사되어 4방향으로 진행한 다음, 프리즘(40)에 의해 반사되어 DMD 소자(50)로 입사된다. 상기 각각의 DMD 소자(50)로 입사된 광은 DMD 소자(50)의 픽셀을 구성하는 초미세 거울에 의해 반사된 후 투사렌즈(60)를 통해서 외부로 투사된다.The light emitted vertically upward from the four light sources 10 is decomposed into colors of red, green, and blue through the color wheel 20 on the upper side. The light that has passed through the color wheel 20 is reflected by each reflective mirror 30 and proceeds in four directions, and then reflected by the prism 40 and incident on the DMD element 50. The light incident on each of the DMD devices 50 is reflected by the ultra-fine mirror constituting the pixels of the DMD device 50 and then is projected to the outside through the projection lens 60.

이에 따라, 실내의 4면(전후 및 좌우 면)에 설치된 스크린에 동시에 영상이 구현된다. 이 때, 상기 컬러 휠(20)은 상기 DMD 소자(50)에 입력되는 디지털 신호와 동기화되어 구동된다. 그리고, 상기 각각의 DMD 소자(50)에 의해 구현되는 영상은 동일한 것일 수도 있으나, DMD 소자(50)에 입력되는 디지털 영상 신호를 적절히 제어하여 서로 다른 영상이 재현되도록 할 수도 있다.Accordingly, images are simultaneously implemented on screens installed on four sides (front, rear and left and right) of the room. At this time, the color wheel 20 is driven in synchronization with a digital signal input to the DMD element 50. Further, the images implemented by each of the DMD devices 50 may be the same, but different images may be reproduced by appropriately controlling a digital image signal input to the DMD device 50.

한편, 이 실시예에서는 한 대의 빔 프로젝터 본체(1) 내에 광원(10)과 반사미러(30)와 프리즘(40) 및 투사렌즈(60) 등을 각각 4개씩 구성하여 전후좌우의 4 방향으로 동시에 영상을 투사하고 있다. 하지만, 이와 다르게 상기 광원(10)과 반사미러(30)와 프리즘(40) 및 투사렌즈(60) 등을 2~6개로 구성하여 원하는 임의의 방향으로 동시에 영상들을 투사할 수도 있다.Meanwhile, in this embodiment, a light source 10, a reflective mirror 30, a prism 40, a projection lens 60, etc. are each configured in a single beam projector body 1 in four directions at the same time. The image is being projected. However, differently, the light source 10, the reflective mirror 30, the prism 40, the projection lens 60, etc. may be configured into 2 to 6 units to simultaneously project images in any desired direction.

또한, 반사미러(30)들의 수를 광원(10)보다 1개더 적게 설치하고, 광원(10)들 중 반사미러(30)가 설치되지 않는 광원(10)의 상측에 컬러 휠(20)을 통과한 광을 바로 받아서 반사하는 DMD 소자(50)와 이 DMD 소자(50)에 의해 반사된 광을 상측으로 투사하는 투사렌즈(60)를 설치하여, 본체(1)의 여러 수평 방향(전방, 후방, 좌측 방향, 또는 우측 방향)과 함께 상측으로도 영상을 투사할 수도 있을 것이다.In addition, the number of reflective mirrors 30 is installed one less than the light source 10, and among the light sources 10, the color wheel 20 passes through the upper side of the light source 10 where the reflective mirror 30 is not installed. A DMD element 50 that directly receives and reflects one light and a projection lens 60 that projects the light reflected by the DMD element 50 to the image side are installed, so that several horizontal directions (front and rear) of the main body 1 are installed. , Left direction, or right direction), and the image may also be projected upward.

이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 컬러 휠(20)을 사용하여 여러 방향으로 동시에 광을 투사하여 영상을 재현할 수 있다.As described above, according to the present invention, an image can be reproduced by simultaneously projecting light in several directions using one color wheel 20.

1 : 본체 10 : 광원
20 : 컬러 휠 21 : 휠 홀더
22 : 컬러필터 30 : 반사미러
40 : 프리즘 50 : DMD 소자
60 : 투사렌즈1: main body 10: light source
20: color wheel 21: wheel holder
22: color filter 30: reflective mirror
40: prism 50: DMD element
60: projection lens

Claims (1)

본체(1)와
상기 본체(1) 내부에 설치된 복수개의 광원(10)과
상기 본체(1) 내부에 중심의 축(25)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 복수개의 광원(10)에서 방출된 광을 레드(RED), 그린(GREEN) 및 블루(Blue)의 색상으로 분해하는 하나의 컬러 휠(20)과 상기 컬러 휠(20)을 사이에 두고 상기 광원(10)의 반대편에 설치되어, 컬러 휠(20)을 통과한 광을 서로 다른 방향으로 반사하는 복수개의 반사미러(30)와 상기 반사미러(30)에 의해 반사된 광 또는 상기 컬러 휠(20)을 통과한 광을 영상 표현에 필요한 광으로 조정하여 반사하는 복수개의 DMD(Digital Micro mirror Device) 소자(50)와 상기 각각의 DMD 소자(50)를 통해 반사된 광을 본체(1) 외부로 서로 다른 방향으로 투사하는 투사렌즈(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면 동시 투사형 빔 프로젝터.Body (1) and
A plurality of light sources 10 installed inside the main body 1 and
It is installed to be rotatable about a central axis 25 inside the main body 1, and the light emitted from the plurality of light sources 10 is red, green, and blue. One color wheel 20 that is decomposed into a plurality of colors are installed on the opposite side of the light source 10 with the color wheel 20 interposed therebetween, and reflect light passing through the color wheel 20 in different directions. A plurality of digital micro mirror device (DMD) devices that adjust and reflect the light reflected by the reflective mirror 30 and the reflective mirror 30 or the light that has passed through the color wheel 20 as light required for image expression ( 50) and a projection lens (60) for projecting light reflected through each of the DMD elements (50) to the outside of the main body (1) in different directions.
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