KR20210145655A - System of virtual image projectiion on screen with effect of eliminating influence of solar radiation - Google Patents

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KR20210145655A
KR20210145655A KR1020210032727A KR20210032727A KR20210145655A KR 20210145655 A KR20210145655 A KR 20210145655A KR 1020210032727 A KR1020210032727 A KR 1020210032727A KR 20210032727 A KR20210032727 A KR 20210032727A KR 20210145655 A KR20210145655 A KR 20210145655A
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알렉산더 빅토리아비치 모로조프
이고르 비탈리에비치 야누식
아나스타시아 안드레브나 칼리니나
이진호
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삼성전자주식회사
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Abstract

Provided is a system for projecting a virtual image on a screen with an effect of eliminating the influence of solar radiation, which polarizes solar radiation in an optical path along which solar radiation is delivered to a display through a screen, eliminates and filters out ultraviolet and infrared components, and processes only radiation of an operating range of the display to the display.

Description

태양 방사선의 영향을 제거하는 효과가 있는 스크린에 가상 이미지를 투영하는 시스템{SYSTEM OF VIRTUAL IMAGE PROJECTIION ON SCREEN WITH EFFECT OF ELIMINATING INFLUENCE OF SOLAR RADIATION}SYSTEM OF VIRTUAL IMAGE PROJECTIION ON SCREEN WITH EFFECT OF ELIMINATING INFLUENCE OF SOLAR RADIATION

이하의 일 실시 예들은 증강 현실 장치, 특히 증강 현실 스크린에 가상 이미지를 투영하는 것에 관한 것이다.The following embodiments relate to projecting a virtual image on an augmented reality device, in particular an augmented reality screen.

투명 스크린(transparent screen) 또는 반투명 스크린(translucent screen)에 이미지를 투영하기 위한 헤드업 디스플레이(HUD; Head-up Display) 시스템이 점점 인기를 얻고 있다. 이러한 시스템은 가상 현실 헬멧 또는 자동차 윈드실드(windshield) 등에 이미지를 투영하는 데 사용된다. 윈드실드 프로젝션 시스템(Windshield projection system)은 군용 항공기에서 사용되어 왔으며 이러한 시스템의 도움으로 조종사는 계기판이 아닌 항공기 윈드실드에서 비행 데이터를 읽을 수 있다. 그런데, 프로젝션 디스플레이 이미지가 윈드실드에 투영되는 환경에서 윈드실드를 통해 태양 방사선(solar radiation)에 의해 헤드업 디스플레이가 과열되는 문제가 있다. 이미지 투영을 위한 프로젝션 디스플레이 시스템은 디스플레이, 프로젝션 광학 장치 및 윈드실드로 구성되며, 윈드실드를 통과하는 태양 방사선은 디스플레이에 강한 광량을 집중시키고 이로 인해 디스플레이가 과열되기 시작하여 디스플레이에서 왜곡된 색상 전송이 발생할 수 있으며 궁극적으로 디스플레이의 손상으로 이어질 수 있다.Head-up display (HUD) systems for projecting images onto transparent or translucent screens are becoming increasingly popular. Such systems are used to project images on virtual reality helmets or car windshields, etc. Windshield projection systems have been used on military aircraft and with the help of these systems the pilot can read flight data from the aircraft windshield rather than the instrument cluster. However, there is a problem in that the head-up display is overheated by solar radiation through the windshield in an environment in which the projection display image is projected on the windshield. A projection display system for image projection consists of a display, projection optics and a windshield, the solar radiation passing through the windshield concentrates a strong amount of light on the display, which causes the display to start overheating, resulting in distorted color transmission from the display. This can happen and can ultimately lead to damage to the display.

태양 방사선에 의한 디스플레이의 과열 문제를 해결하기 위한 다양한 솔루션이 제시되고 있다. 예를 들어, 팬 시스템이 사용될 수 있지만 이러한 시스템은 부피가 크고 소음이 발생할 수 있다. 수냉 솔루션도 가능하지만 이러한 시스템은 복잡하고 비용이 많이 든다.Various solutions have been proposed to solve the problem of overheating of the display due to solar radiation. For example, a fan system may be used but such a system may be bulky and noisy. Water cooling solutions are also possible, but these systems are complex and expensive.

종래 기술에서는 태양 방사선의 광량이 크게 증가할 경우에 백라이트 조명의 밝기를 낮추어 주어 디스플레이의 온도를 낮추어 주는 방식을 사용한다. 이 경우에는 시스템의 사용을 제한하게 되는 문제점이 있다.In the prior art, when the amount of solar radiation is greatly increased, a method of lowering the temperature of the display by lowering the brightness of the backlight illumination is used. In this case, there is a problem that limits the use of the system.

따라서, 유해한 태양 방사선을 제거하여 태양 방사선에 의한 디스플레이의 과열과 과열로 인한 디스플레이에서의 왜곡된 색상 전송과 디스플레이 손상을 방지하는 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for a technique for preventing overheating of a display by solar radiation and distorted color transmission in a display due to overheating and damage to the display by removing harmful solar radiation.

본 개시의 일 실시 예에 따른 이미지 투영 시스템은, 스크린(screen); 편광 필터(polarizing filter); 선택적 이색성 필터(selective dichroic filter); 제1 미러(first mirror); 제2 미러(second mirror); 및 디스플레이를 포함하고, 상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 편광 필터는 상기 스크린을 통과한 태양 방사선(solar radiation)를 편광시키고, 상기 선택적 이색성 필터는 상기 편광 필터 뒤에 위치하며, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선, 방사선의 자외선 성분 및/또는 방사선의 적외선 성분을 투과하고, 투과되지 않은 다른 모든 방사선 파장을 반사하고, 상기 제1 미러는 상기 선택적 이색성 필터를 통과한 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고, 상기 제2 미러는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선의 적외선 성분 및/또는 방사선의 자외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 나머지 파장을 갖는 방사선을 상기 디스플레이로 유도한다.An image projection system according to an embodiment of the present disclosure includes a screen; polarizing filters; selective dichroic filter; a first mirror; a second mirror; and a display, wherein the polarizing filter, the optional dichroic filter, the first mirror, the second mirror are positioned between the screen and the display, and the polarizing filter is configured to reduce solar radiation passing through the screen. wherein the optional dichroic filter is positioned behind the polarizing filter and transmits radiation in the operating range of the display in radiation polarized through the polarizing filter, the ultraviolet component of the radiation and/or the infrared component of the radiation; the first mirror reflects radiation that has passed through the selective dichroic filter to the second mirror, and the second mirror reflects the infrared component of the radiation reflected from the first mirror and It transmits or absorbs the ultraviolet component of radiation and directs radiation having a remaining wavelength that is not transmitted or absorbed in the radiation reflected from the first mirror to the display.

이때, 이미지 투영 시스템은, 상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스(radiation source)를 더 포함할 수 있다.In this case, the image projection system may further include a radiation source located behind the display.

이때, 상기 편광 필터는, 1/4 파장판(quarter-wave plate)이 있는 선형 s-편광기(linear s-polarizer), 1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기(linear p-polarizer), 왼쪽 편광을 가진 원형 편광기(circular polarizer), 오른쪽 편광을 가진 원형 편광기, 선형 s-편광기, 선형 p-편광기 중 하나일 수 있다.In this case, the polarization filter includes a linear s-polarizer with a quarter-wave plate, a linear p-polarizer with a quarter-wave plate, and a left polarizer. It may be one of a circular polarizer with

본 개시의 다른 실시 예에 따른 이미지 투영 시스템은, 스크린; 편광 필터; 선택적 이색성 필터; 필터; 제1 미러; 제2 미러; 및 디스플레이를 포함하고, 상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 편광 필터는 상기 스크린을 통과한 태양 방사선을 편광시키고, 상기 선택적 이색성 필터는 상기 편광 필터 뒤에 위치하며, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선 중에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선, 방사선의 자외선 성분 및/또는 방사선의 적외선 성분을 투과하고 다른 모든 방사선 파장을 반사하고, 상기 필터는 방사선의 자외선 성분 및 적외선 성분을 흡수하고, 흡수되지 않은 다른 모든 방사선 파장을 투과하고, 상기 제1 미러는 상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터 및 상기 필터를 모두 통과한 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고, 상기 제2 미러는 상기 제1 미러에서 반사된 방사선을 상기 디스플레이로 유도한다.An image projection system according to another embodiment of the present disclosure includes a screen; polarizing filter; optional dichroic filter; filter; a first mirror; a second mirror; and a display, wherein the polarizing filter, the optional dichroic filter, the first mirror, and the second mirror are positioned between the screen and the display, the polarizing filter polarizing solar radiation passing through the screen; The optional dichroic filter is located behind the polarizing filter and transmits radiation in the operating range of the display, the ultraviolet component of the radiation and/or the infrared component of the radiation among the radiation polarized through the polarizing filter, and reflects all other wavelengths of radiation. and the filter absorbs the ultraviolet component and the infrared component of radiation, transmits all other wavelengths of radiation that are not absorbed, and the first mirror captures the radiation that has passed through the polarizing filter, the selective dichroic filter and the filter. Reflecting to the second mirror, the second mirror directs the radiation reflected from the first mirror to the display.

이때, 이미지 투영 시스템은, 상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스(radiation source)를 더 포함할 수 있다.In this case, the image projection system may further include a radiation source located behind the display.

이때, 상기 필터는, 상기 편광 필터 앞에 위치하거나, 또는 상기 선택적 이색성 필터 뒤에 위치할 수 있다.In this case, the filter may be located in front of the polarizing filter or located after the selective dichroic filter.

이때, 상기 편광 필터는, 1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기, 1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기, 왼쪽 편광을 가진 원형 편광기, 오른쪽 편광을 가진 원형 편광기, 선형 s-편광기, 선형 p-편광기 중 하나일 수 있다.In this case, the polarization filter includes a linear s-polarizer with a quarter wave plate, a linear p-polarizer with a quarter wave plate, a circular polarizer with a left polarization, a circular polarizer with a right polarization, a linear s-polarizer, and a linear p - It can be one of the polarizers.

본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 투영 시스템은, 스크린; 제1 미러; 제2 미러; 편광 필터; 선택적 이색성 필터; 및 디스플레이를 포함하고, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러, 상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 제1 미러는 상기 스크린을 통과한 태양 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고, 상기 제2 미러는 상기 태양 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 태양 방사선의 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 태양 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 나머지 파장을 갖는 방사선을 상기 편광 필터로 반사하고, 상기 편광 필터는 상기 제2 미러로부터 반사된 방사선을 편광시키고, 상기 선택적 이색성 필터는 상기 편광 필터 뒤에 위치하며, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선을 투과하여 상기 디스플레이로 유도하고, 상기 선택적 이색성 필터에 의해서 투과되지 않은 나머지 파장의 방사선을 반사한다.An image projection system according to another embodiment of the present disclosure includes a screen; a first mirror; a second mirror; polarizing filter; optional dichroic filter; and a display, wherein the first mirror, the second mirror, the polarization filter, and the optional dichroic filter are positioned between the screen and the display, and the first mirror directs the solar radiation passing through the screen to the second mirror. reflected by two mirrors, wherein the second mirror transmits or absorbs the ultraviolet component of the solar radiation and/or the infrared component of the solar radiation, and transmits radiation having a remaining wavelength that is not transmitted or absorbed in the solar radiation through the polarizing filter wherein the polarizing filter polarizes the radiation reflected from the second mirror, and the optional dichroic filter is located behind the polarizing filter and directs radiation in the operating range of the display in radiation polarized through the polarizing filter. It transmits and directs to the display, and reflects the remaining wavelengths of radiation not transmitted by the selective dichroic filter.

이때, 이미지 투영 시스템은, 상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스(radiation source)를 더 포함할 수 있다.In this case, the image projection system may further include a radiation source located behind the display.

이때, 상기 편광 필터는, 1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기, 1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기, 왼쪽 편광을 가진 원형 편광기, 오른쪽 편광을 가진 원형 편광기, 선형 s-편광기, 선형 p-편광기 중 하나일 수 있다.In this case, the polarization filter includes a linear s-polarizer with a quarter wave plate, a linear p-polarizer with a quarter wave plate, a circular polarizer with a left polarization, a circular polarizer with a right polarization, a linear s-polarizer, and a linear p - It can be one of the polarizers.

본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 투영 시스템은, 스크린; 편광 필터; 제1 미러; 제2 미러; 및 디스플레이를 포함하고, 상기 편광 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 편광 필터는 태양 방사선을 편광시키고, 상기 제1 미러는 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 상기 디스플레이 작동 범위의 방사선, 상기 편광된 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 편광된 방사선의 적외선 성분을 상기 제2 미러로 반사하고, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선 중에서 반사되지 않는 다른 모든 파장의 방사선을 흡수하고, 상기 제2 미러는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선의 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 다른 모든 파장을 상기 디스플레이로 향하도록 반사한다.An image projection system according to another embodiment of the present disclosure includes a screen; polarizing filter; a first mirror; a second mirror; and a display, wherein the polarizing filter, the first mirror, and the second mirror are positioned between the screen and the display, the polarizing filter polarizing solar radiation, the first mirror polarizing through the polarizing filter all other non-reflected radiation of the polarized radiation through the polarizing filter that reflects the radiation of the display operating range in the polarized radiation to the second mirror, the ultraviolet component of the polarized radiation and/or the infrared component of the polarized radiation absorbs radiation of a wavelength, wherein the second mirror transmits or absorbs the ultraviolet component of the radiation reflected from the first mirror and/or the infrared component of the radiation reflected from the first mirror, and the second mirror transmits or absorbs the infrared component of the radiation reflected from the first mirror; All other wavelengths in the radiation that are not transmitted or absorbed are reflected towards the display.

이때, 상기 제1 미러는 선택적 이색성 미러일 수 있다.In this case, the first mirror may be a selective dichroic mirror.

이때, 이미지 투영 시스템은, 상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스(radiation source)를 더 포함할 수 있다.In this case, the image projection system may further include a radiation source located behind the display.

이때, 상기 편광 필터는, 1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기, 1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기, 왼쪽 편광을 가진 원형 편광기, 오른쪽 편광을 가진 원형 편광기, 선형 s-편광기, 선형 p-편광기 중 하나일 수 있다.In this case, the polarization filter includes a linear s-polarizer with a quarter wave plate, a linear p-polarizer with a quarter wave plate, a circular polarizer with a left polarization, a circular polarizer with a right polarization, a linear s-polarizer, and a linear p - It can be one of the polarizers.

본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 투영 시스템은, 스크린; 편광 필터; 제1 미러; 제2 미러; 및 디스플레이를 포함하고, 상기 편광 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고, 상기 편광 필터는 태양 방사선을 편광시키고, 상기 제1 미러는 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선의 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 다른 모든 파장의 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고, 상기 제2 미러는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선을 상기 디스플레이로 반사하고, 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 반사되지 않은 다른 모든 파장을 흡수한다.An image projection system according to another embodiment of the present disclosure includes a screen; polarizing filter; a first mirror; a second mirror; and a display, wherein the polarizing filter, the first mirror, and the second mirror are positioned between the screen and the display, the polarizing filter polarizing solar radiation, the first mirror polarizing through the polarizing filter The second mirror transmits or absorbs the ultraviolet component of the polarized radiation and/or the infrared component of the radiation polarized through the polarizing filter, and all other wavelengths of radiation that are not transmitted or absorbed in the radiation polarized through the polarizing filter. reflecting, the second mirror reflects radiation in the operating range of the display in the radiation reflected from the first mirror to the display, and absorbs all other wavelengths that are not reflected in the radiation reflected from the first mirror.

이때, 상기 제2 미러는 선택적 이색성 미러일 수 있다.In this case, the second mirror may be a selective dichroic mirror.

이때, 이미지 투영 시스템은, 상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스(radiation source)를 더 포함할 수 있다.In this case, the image projection system may further include a radiation source located behind the display.

이때, 상기 편광 필터는, 1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기, 1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기, 왼쪽 편광을 가진 원형 편광기, 오른쪽 편광을 가진 원형 편광기, 선형 s-편광기, 선형 p-편광기 중 하나일 수 있다.In this case, the polarization filter includes a linear s-polarizer with a quarter wave plate, a linear p-polarizer with a quarter wave plate, a circular polarizer with a left polarization, a circular polarizer with a right polarization, a linear s-polarizer, and a linear p - It can be one of the polarizers.

도 1은 일 실시 예에 따른 스크린상의 이미지 투영 시스템에서 디스플레이의 태양 조명(solar illumination)을 제거하기 위한 시스템의 광학 방식을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따라 편광 필터가 1/4 파장 판과 결합된 선형 s-편광기인 예를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 자외선 및 적외선 흡수 필터를 포함하는 예를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 편광 필터 및 선택적 이색성 필터가 디스플레이 바로 뒤에 위치하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제1 미러가 선택적 이색성 미러의 형태로 만들어진 예를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제2 미러가 선택적 이색성 미러의 형태로 만들어진 예를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따라 선택적 이색성 필터의 개략적인 투과 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 시스템이 적용되지 않은 디스플레이의 태양 조명 밀도 그래프를 도시한 도면이다.
도 8b는 일 실시 예에 따른 선형 s-편광기 및 1/4 파장 판 만을 포함하는 스크린 프로젝션 시스템의 경우 디스플레이의 태양 조명 밀도 그래프를 도시한 도면이다.
도 8c는 일 실시 예에 따른 선형 s- 편광기, 1/4 파장판 및 선택적 이색성 필터만을 포함하는 스크린에 이미지 프로젝션 시스템을 적용하는 경우 디스플레이의 태양 광 조명 밀도의 그래프를 도시한 도면이다.
도 8d는 일 실시 예에 따른 선형 s-편광기, 1/4 파장 판, 이색성 필터 및 자외선 및 적외선 방사선 성분을 제거하는 필터를 포함하는 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과가 있는 이미지 투영 시스템을 사용하는 경우, 디스플레이의 태양 조명 밀도의 그래프를 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating an optical scheme of a system for eliminating solar illumination of a display in an on-screen image projection system according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating an example in which the polarizing filter is a linear s-polarizer coupled with a quarter wave plate according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating an example including an ultraviolet and infrared absorption filter according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating an example in which a polarizing filter and an optional dichroic filter are positioned immediately behind a display according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating an example in which a first mirror is formed in the form of a selective dichroic mirror according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram illustrating an example in which a second mirror is formed in the form of a selective dichroic mirror according to an exemplary embodiment.
7 is a diagram illustrating a schematic transmission spectrum of a selective dichroic filter according to an embodiment.
8A is a diagram illustrating a solar illumination density graph of a display to which a system is not applied according to an embodiment.
8B is a diagram illustrating a solar illumination density graph of a display in the case of a screen projection system including only a linear s-polarizer and a quarter wave plate according to an embodiment.
8C is a diagram illustrating a graph of solar illumination density of a display when an image projection system is applied to a screen including only a linear s-polarizer, a quarter wave plate, and a selective dichroic filter according to an embodiment.
8D uses an image projection system effective to cancel the effects of solar radiation comprising a linear s-polarizer, a quarter wave plate, a dichroic filter and a filter that removes ultraviolet and infrared radiation components according to an embodiment; It is a diagram showing a graph of the solar illumination density of the display.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used for the purpose of description only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but between each component another component It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, a description described in one embodiment may be applied to another embodiment, and a detailed description in the overlapping range will be omitted.

이하에서는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과가 있는 스크린에 가상 이미지를 투영하는 시스템을 첨부된 도 1 내지 도 8d을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, according to an embodiment of the present disclosure A system for projecting a virtual image on a screen which has the effect of canceling the effects of solar radiation will be described in detail with reference to the accompanying Figures 1 to 8D.

본 개시는 스크린(screen)에 이미지를 투영하는 장치에서 디스플레이의 과열을 제거하는 문제 뿐만 아니라, 주변으로부터의 방사선에 의한 디스플레이의 조명에 의해 야기되는 디스플레이의 영상 왜곡 문제를 해결한다. 모든 투명하거나 반투명한 표면을 스크린으로 사용할 수 있다.The present disclosure not only solves the problem of removing overheating of the display in an apparatus for projecting an image on a screen, but also solves the problem of image distortion of the display caused by illumination of the display by radiation from the surroundings. Any transparent or translucent surface can be used as the screen.

스크린에 이미지를 투영하는 장치의 개략도는 조명 광학, 디스플레이, 투영 광학, 스크린으로 구성된다. 투영 광학과 스크린의 도움으로 디스플레이 이미지가 관찰자의 눈으로 리디렉션(redirection)된다.A schematic diagram of a device for projecting an image onto a screen consists of an illumination optic, a display, a projection optic, and a screen. With the aid of projection optics and screens, the display image is redirected to the observer's eye.

태양 방사선(Solar radiation), 즉, 외부 환경으로부터의 방사선이 스크린으로 들어가서 디스플레이의 방사선과 동일한 광학 경로로 반대 방향으로 이동하면 디스플레이에 초점이 맞춰져서 디스플레이가 과열되어 장치가 고장 나거나 과열될 수 있다. 디스플레이의 과열을 방지하려면 디스플레이로의 태양 조명을 제거해야 한다.When solar radiation, i.e., radiation from the external environment, enters the screen and travels in the opposite direction in the same optical path as the radiation on the display, it will focus on the display and cause the display to overheat, causing the device to fail or overheat. To prevent the display from overheating, the solar light to the display must be removed.

본 개시가 지향하는 기술적 문제는 디스플레이상의 태양 방사선 부하를 최소화함으로써 투명 스크린 상에 가상 이미지를 투영하기 위한 디스플레이 장치의 과열을 감소시킬 필요가 있다는 것이다.A technical problem directed by the present disclosure is the need to reduce overheating of a display device for projecting a virtual image on a transparent screen by minimizing the solar radiation load on the display.

이 문제를 해결하려면 다음을 수행해야 한다.To solve this problem, you need to do the following:

- 편광되지 않은 태양 방사선의 일부 제거;- some removal of unpolarized solar radiation;

- 태양 방사선의 가시광 스펙트럼을 부분적으로 제거;- Partial removal of the visible spectrum of solar radiation;

- 태양 방사선의 적외선 및 자외선 스펙트럼 제거;- removal of the infrared and ultraviolet spectrum of solar radiation;

도 1은 일 실시 예에 따른 스크린상의 이미지 투영 시스템에서 디스플레이의 태양 조명(solar illumination)을 제거하기 위한 시스템의 광학 방식을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an optical scheme of a system for eliminating solar illumination of a display in an on-screen image projection system according to an embodiment.

도 1의 시스템은 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과로 투명 스크린에 이미지를 투영하기 위한 시스템이다.The system of Figure 1 is a system for projecting an image onto a transparent screen with the effect of eliminating the effects of solar radiation.

스크린에 이미지를 투영하는 시스템(장치)은 디스플레이(1), 미러 광학 시스템(2) 및 스크린(3)으로 구성된다. 일반적으로 디스플레이(1)에서 나오는 방사선(실선 화살표로 표시)는 미러 광학 시스템(2)에서 반사되어 스크린(3)에 투영된다. 사용자는 디스플레이(1)에서 스크린(3)으로 투영된 이미지를 본다.A system (device) for projecting an image on a screen consists of a display 1 , a mirror optical system 2 and a screen 3 . In general, radiation from the display 1 (indicated by a solid arrow) is reflected from the mirror optical system 2 and projected onto the screen 3 . The user sees an image projected from the display 1 to the screen 3 .

태양 방사선의 영향을 제거하는 것은 편광 필터(4), 선택적 이색성 필터(5) 및 미러 중 하나에 적용된 코팅(6)인 광학 요소에 의해 구현된다.The elimination of the effects of solar radiation is realized by means of an optical element which is a polarizing filter 4 , an optional dichroic filter 5 and a coating 6 applied to one of the mirrors.

선택적 이색성 필터(5)는 디스플레이(1)가 작동하는 작동 방사선(가시광선 일부 영역)의 파장 뿐만 아니라 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분을 투과시킨다. 미러 중 하나에 적용되는 코팅(6)은 자외선과 적외선을 투과 또는 흡수하고 나머지 태양 방사선(가시광선 영역)은 반사한다.The optional dichroic filter 5 transmits the ultraviolet component of the solar radiation and the infrared component of the solar radiation as well as the wavelength of the operating radiation (visible light partial region) at which the display 1 operates. A coating 6 applied to one of the mirrors transmits or absorbs ultraviolet and infrared rays and reflects the remaining solar radiation (in the visible region).

이 경우 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과로 화면에 이미지를 투영하는 시스템에는 태양 방사선 방향에 위치한 다음 요소가 포함된다.In this case, the system for projecting an image onto the screen with the effect of eliminating the effects of solar radiation includes the following elements located in the direction of solar radiation:

스크린(3);screen (3);

태양 방사선을 편광 시키도록 구성된 편광 필터(4);a polarizing filter 4 configured to polarize solar radiation;

디스플레이(1)의 작동 범위의 방사선(가시광선 일부 영역), 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분을 투과하고, 그 외 태양 방사선의 다른 모든 파장(가시광선 영역)을 반사하도록 구성된 선택적 이색성 필터(5);Selective dichroism configured to transmit radiation (part of visible light region), ultraviolet component of solar radiation and infrared component of solar radiation, and reflect all other wavelengths of solar radiation (visible light region) in the operating range of display 1 sex filter (5);

임의의 방사선을 반사하도록 구성된 제1 미러(a);a first mirror (a) configured to reflect any radiation;

자외선 태양 성분 및 적외선 태양 성분을 투과 또는 흡수하고 나머지 태양 방사선 성분을 반사하도록 구성된 제2 미러(b);a second mirror (b) configured to transmit or absorb the ultraviolet solar component and the infrared solar component and reflect the remaining solar radiation component;

디스플레이(1).Display (1).

디스플레이(1)이 투명하면 별도의 조명 부분(8)(백라이트 조명)을 가질 수 있다.If the display 1 is transparent it can have a separate lighting part 8 (backlit lighting).

태양의 방사선(태양 방사선 광선의 경로는 점선으로 표시되고, 디스플레이의 광선 경로는 실선으로 표시됨)은 스크린(3)을 통과하여 편광 필터(4)에 떨어지고, 편광된다. 편광기는 태양 방사선의 한쪽 선형 편광 부분(linearly polarized part)만 투과하여 태양 조명의 최대 50 %를 제거한다. 편광된 복사선은 태양 방사선의 가시 스펙트럼을 부분적으로 제거하는 선택적 이색성 필터(5)에 부딪히고, 선택적 이색성 필터(5)는 디스플레이(1)의 작동 범위의 방사선(가시광선 일부 영역), 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분을 투과하고, 나머지 가시 방사선(visible radiation)을 반사한다. 또한, 나머지 태양 방사선(디스플레이(1)의 작동 범위의 방사선, 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분)은 제1 미러(a)로 입사되고 반사되어 코팅(6)이 적용된 제2 미러(b)로 입사되고, 코팅(6)에 의해서 태양 방사선의 자외선 성분과 태양 방사선의 적외선 성분을 흡수 또는 투과하고, 흡수 또는 투과하고 남은 태양 방사선의 나머지 부분은 반사한다. 나머지 태양 방사선은 디스플레이(1)에 입력된다. 또한, 이러한 방식으로 처리된 태양 방사선은 매우 낮은 강도와 *?*출력을 가지므로 디스플레이(1)의 가열을 회피할 수 있다. 또한, 처리된 태양 방사선은 디스플레이(1)의 작동을 방해할 수 없으며, 디스플레이(1)에서 스크린(3)으로 전달되는 이미지를 왜곡할 수 없다.The sun's radiation (the path of the solar radiation beam is indicated by a dotted line and the light path of the display is indicated by a solid line) passes through the screen 3 and falls on a polarizing filter 4, where it is polarized. The polarizer only transmits one linearly polarized part of the solar radiation, eliminating up to 50% of the solar illumination. The polarized radiation strikes a selective dichroic filter 5 that partially cancels out the visible spectrum of solar radiation, and the selective dichroic filter 5 provides radiation in the operating range of the display 1 (part of visible light), the sun It transmits the ultraviolet component of radiation and the infrared component of solar radiation and reflects the remaining visible radiation. Further, the remaining solar radiation (radiation in the operating range of the display 1 , the ultraviolet component of the solar radiation and the infrared component of the solar radiation) is incident on the first mirror a and reflected to the second mirror with the coating 6 applied thereto ( b), which absorbs or transmits the ultraviolet component of solar radiation and the infrared component of solar radiation by means of the coating 6 , and reflects the remainder of the solar radiation remaining after absorption or transmission. The remaining solar radiation is input to the display 1 . In addition, the solar radiation treated in this way has a very low intensity and *?* output, so that heating of the display 1 can be avoided. In addition, the treated solar radiation cannot interfere with the operation of the display 1 and cannot distort the image transmitted from the display 1 to the screen 3 .

결론적으로, 도 1의 디스플레이(1)에는 태양 방사선 중에서 디스플레이(1)의 작동 파장 범위에 해당되는 매우 작은 양의 방사선 만이 전달되게 된다. As a result, only a very small amount of radiation corresponding to the operating wavelength range of the display 1 among solar radiation is transmitted to the display 1 of FIG. 1 .

도 2는 일 실시 예에 따라 편광 필터가 1/4 파장 판과 결합된 선형 s-편광기인 예를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example in which the polarizing filter is a linear s-polarizer coupled with a quarter wave plate according to an embodiment.

도 2에 도시된 바와 같이 편광 필터(4)는 1/4 파장판(4b)과 결합된 선형 s-편광기(4a) 일 수 있다. s-편광기(4a)는 s-편광된 방사선만을 투과시키고 나머지 방사선은 흡수한다. 선형 s-편광된 빛은 감쇠없이 1/4 파장판(4b)을 통과하지만 그 편광은 원형 편광으로 변환된다. 가시 스펙트럼의 좁은 스펙트럼 라인(spectral lines)은 선택적 이색성 필터(5)에 의해 부분적으로 투과되고, 방사선의 나머지 부분은 반사되어 더 이상 통과하지 않고, 1/4 파장판(4b)으로 되돌아가 90° 회전하여 선형 편광으로 변환되어 s-편광기(4a)에 도달하여 흡수된다. 선형 s-편광기(4a) 및 1/4 파장판(4b)은 결정 재료(예를 들어, 석영(quartz))로 만들어지며 디스플레이(1)의 축 방향 및 편광 축에 따라 투영 장치에 위치해야 한다.As shown in FIG. 2 , the polarizing filter 4 may be a linear s-polarizer 4a coupled with a quarter wave plate 4b. The s-polarizer 4a transmits only the s-polarized radiation and absorbs the remaining radiation. Linear s-polarized light passes through the quarter wave plate 4b without attenuation, but its polarization is converted to circular polarization. The narrow spectral lines of the visible spectrum are partially transmitted by the optional dichroic filter 5 and the remainder of the radiation is reflected and no longer passes through, returning to the quarter wave plate 4b 90 It is converted into linearly polarized light by rotating ° and reaches the s-polarizer 4a and is absorbed. The linear s-polarizer 4a and the quarter wave plate 4b are made of a crystalline material (eg quartz) and should be positioned in the projection device along the axial direction and the polarization axis of the display 1 . .

1/4 파장판(4b)은 또한 디스플레이로부터의 타원 편광(elliptically polarized)(또는 비 편광(unpolarized)) 방사선을 선형 s-편광 광(s-polarized light)으로 변환하는데 사용된다. s-편광기 대신에 p-편광기를 사용할 수도 있지만, 스크린(3) 표면에서의 더 높은 프레넬 반사(Fresnel reflection)를 위해 선형 s-편광기를 사용하는 것이 더 바람직하다. 디스플레이가 타원 편광을 방출하는 경우, s-편광의 반사 계수가 p-편광의 반사 계수보다 훨씬 높기 때문에 윈드실드에서 최대 반사를 얻기 위해서는 s-편광으로 변환해야 한다. 이것은 편광에 따른 반사 계수와 투과율은 항상 프레넬(Fresnel) 공식에 의해 결정되기 때문이다.The quarter wave plate 4b is also used to convert elliptically polarized (or unpolarized) radiation from the display into linear s-polarized light. It is also possible to use a p-polarizer instead of an s-polarizer, but it is more preferable to use a linear s-polarizer for higher Fresnel reflection at the surface of the screen 3 . If the display emits elliptically polarized light, it must be converted to s-polarized light to get maximum reflection from the windshield because the reflection coefficient of s-polarized light is much higher than that of p-polarized light. This is because the reflection coefficient and transmittance according to polarization are always determined by the Fresnel formula.

선택적 이색성 필터(5)는 다중 레이어(multiple layers)로 구성되며, 그 두께는 스펙트럼 파장 범위에 의해 계산된다. 필터(5)는 유전 물질(dielectric materials)의 레이어가 적용된 유리 기판(glass substrate)으로, 특정 파장(certain wavelengths)만 반사되는 방식으로 레이어의 두께와 수를 계산할 수 있다. 이러한 필터는 레이저 공진기(laser resonators), 빔 스플리터(beam splitters), 간섭계(interferometers) 등에 사용된다. 스펙트럼 파장 범위는 디스플레이의 작동 파장(λn)과 적외선(IR; infrared) 및 자외선(UV; ultraviolet) 범위의 파장 등에 해당한다.The optional dichroic filter 5 consists of multiple layers, the thickness of which is calculated by the spectral wavelength range. The filter 5 is a glass substrate to which a layer of dielectric materials is applied, and the thickness and number of layers can be calculated in such a way that only certain wavelengths are reflected. Such filters are used in laser resonators, beam splitters, interferometers, and the like. The spectral wavelength range corresponds to the operating wavelength (λn) of the display and wavelengths in the infrared (IR) and ultraviolet (UV) ranges, and the like.

IR 및 UV 방사선 범위를 투과하는 미러에 적용된 코팅은 다중 레이어로 구성되며, 그 두께는 스펙트럼 범위의 투과에 따라 계산된다. 유전체 미러(dielectric mirror)의 작용은 유전체 코팅의 레이어 사이의 경계에서 반사된 광선의 간섭을 기반으로 한다. 레이어 두께는 투과 곡선(transmission curve)의 최대 위치를 결정한다. 필터 통과 대역(filter passband)의 폭과 불필요한 스펙트럼 파장 부분의 제거 정도는 레이어 수에 의해 결정된다. 이러한 방식으로 처리된 태양 방사선은 디스플레이의 작동 파장인 선택적 가시광선 파장 범위의 방사선으로 변환된다.The coating applied to the mirror, which transmits the IR and UV radiation ranges, consists of multiple layers, the thickness of which is calculated according to the transmission of the spectral range. The action of a dielectric mirror is based on the interference of reflected light rays at the boundary between the layers of the dielectric coating. The layer thickness determines the maximum position of the transmission curve. The width of the filter passband and the degree of removal of unnecessary spectral wavelengths are determined by the number of layers. Solar radiation treated in this way is converted into radiation in the selective visible wavelength range, which is the operating wavelength of the display.

도 3은 일 실시 예에 따른 자외선 및 적외선 흡수 필터를 포함하는 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example including an ultraviolet and infrared absorption filter according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 디스플레이에서 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과를 갖는 스크린 상에 이미지를 투영하기 위한 시스템은 다음을 포함한다.Referring to FIG. 3 , a system for projecting an image onto a screen having the effect of canceling the effects of solar radiation on the display comprises:

스크린(3);screen (3);

디스플레이(1);display (1);

편광 필터(4);polarizing filter (4);

선택적 이색성 필터(5);optional dichroic filter (5);

자외선/적외선(UV/IR; ultraviolet/infrared) 필터(9);Ultraviolet/infrared (UV/IR; ultraviolet/infrared) filter 9;

제1 미러(a);a first mirror (a);

제2 미러(b).a second mirror (b).

편광 필터(4), 선택적 이색성 필터(5), UV/IR 필터(9), 제1 미러(a), 제2 미러(b)는 스크린(3)과 디스플레이(1) 사이에 위치한다.A polarizing filter 4 , an optional dichroic filter 5 , a UV/IR filter 9 , a first mirror a and a second mirror b are positioned between the screen 3 and the display 1 .

파선 화살표로 표시된 태양 방사선(태양 광선의 경로는 파선으로 표시되고, 디스플레이의 광선 경로는 실선으로 표시됨)이 스크린(3)을 통과하여 편광 필터(4)로 떨어진다. 편광 필터(4)는 태양 방사선의 선형 편광 부분만을 통과시켜 태양 *?*조명의 50%를 제거한다. 또한, 방사선은 태양 방사선의 가시 스펙트럼을 부분적으로 제거하는 선택적 이색성 필터(5)에 떨어진다. 선택적 이색성 필터(5)는 디스플레이(1)의 작동 범위의 방사선(가시광선 일부 영역), 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분을 투과하고, 나머지 가시 방사선을 반사한다. 또한, 방사선은 방사선의 자외선 성분 및 적외선 성분을 흡수하고 나머지 방사선 파장(가시광)을 투과하도록 구성된 UV/IR 필터(9)에 떨어진다. UV/IR 필터(9)는 편광 필터(4) 이전에 위치할 수도 있고, 선택적 이색성 필터(5) 뒤에 위치할 수도 있다. 태양 방사선을 필터링 한 후 나머지 방사선(가시광 일부 영역)은 제1 미러(a)에 떨어지고, 제1 미러(a)는 방사선을 제2 미러(b)로 유도한다. 제2 미러(b)는 나머지 태양 방사선을 디스플레이로 유도한다.Solar radiation indicated by dashed arrows (the path of the sun's rays is indicated by dashed lines and the light path of the display is indicated by solid lines) passes through the screen 3 and falls onto the polarizing filter 4 . The polarizing filter 4 passes only the linearly polarized portion of the solar radiation, removing 50% of the solar *?* illumination. In addition, the radiation falls on a selective dichroic filter 5 which partially removes the visible spectrum of solar radiation. The optional dichroic filter 5 transmits the radiation (part of visible light region) of the operating range of the display 1, the ultraviolet component of solar radiation and the infrared component of solar radiation, and reflects the remaining visible radiation. Further, the radiation falls on a UV/IR filter 9 configured to absorb the ultraviolet and infrared components of the radiation and transmit the remaining wavelengths of radiation (visible light). The UV/IR filter 9 may be located before the polarizing filter 4 or after the optional dichroic filter 5 . After filtering the solar radiation, the remaining radiation (part of visible light) falls on the first mirror (a), which guides the radiation to the second mirror (b). A second mirror b directs the remaining solar radiation to the display.

또한, 일 실시 예와 같이, 조명 시스템이 디스플레이 뒤에 위치할 수 있고, 편광 필터(4)는 1/4 파장판과 결합된 s-편광기일 수 있다.Also, as in one embodiment, the lighting system may be located behind the display and the polarizing filter 4 may be an s-polarizer combined with a quarter wave plate.

도 4는 일 실시 예에 따른 편광 필터 및 선택적 이색성 필터가 디스플레이 바로 뒤에 위치하는 예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example in which a polarizing filter and an optional dichroic filter are positioned immediately behind a display according to an embodiment.

도 4의 실시 예에서, 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과로 투명 스크린에 이미지를 투영하는 시스템은 다음 요소를 포함한다 :4 , the system for projecting an image onto a transparent screen with the effect of canceling the effects of solar radiation comprises the following elements:

스크린(3);screen (3);

디스플레이(1);display (1);

제1 미러(a);a first mirror (a);

제2 미러(b);a second mirror (b);

편광 필터(4);polarizing filter (4);

선택적 이색성 필터(5).Optional dichroic filter (5).

여기서, 제1 미러(a), 제2 미러(b), 편광 필터(4), 선택적 이색성 필터(5)는 스크린(3)과 디스플레이(1) 사이에 위치한다.Here, the first mirror (a), the second mirror (b), the polarizing filter (4) and the optional dichroic filter (5) are located between the screen (3) and the display (1).

제1 미러(a)는 스크린(3)을 통과하는 태양 방사선을 받는 방식으로 위치한다(태양 광선의 경로는 파선(dashed line)으로 표시되고, 디스플레이로부터의 광선의 경로는 실선(solid line)으로 표시됨). 태양 방사선은 제1 미러(a)에서 반사되어 제2 미러(b)로 향한다. 제2 미러(b)는 태양 방사선의 자외선 성분과 태양 방사선의 적외선 성분을 투과 (또는 흡수)하고 다른 모든 방사선 파장을 편광 필터(4)로 지향 (반사)하도록 구성된다. The first mirror a is positioned in such a way that it receives solar radiation passing through the screen 3 (the path of the sun's rays is indicated by a dashed line, and the path of the rays from the display is indicated by a solid line) indicated). Solar radiation is reflected off the first mirror (a) and directed to the second mirror (b). The second mirror b is configured to transmit (or absorb) the ultraviolet component of solar radiation and the infrared component of solar radiation and direct (reflect) all other wavelengths of radiation to the polarizing filter 4 .

본 개시의 다른 실시 예와 마찬가지로 편광 필터(4)는 태양 방사선의 선형 편광 부분만을 투과시켜 태양 *?*노출의 최대 50%를 제거한다. 편광된 방사선은 선택적 이색성 필터(5)로 들어가 디스플레이(1)의 작동 범위에 해당하는 가시광 파장의 방사선만을 투과하고, 나머지 파장 영역의 가시 스펙트럼은 제거한다. 이러한 방식으로 필터링된 태양 방사선이 디스플레이에 들어간다.As with other embodiments of the present disclosure, the polarizing filter 4 transmits only the linearly polarized portion of solar radiation, removing up to 50% of the sun *?* exposure. The polarized radiation enters the selective dichroic filter 5 and transmits only radiation of a visible light wavelength corresponding to the operating range of the display 1, and removes the visible spectrum of the remaining wavelength region. In this way filtered solar radiation enters the display.

도 5는 일 실시 예에 따른 제1 미러가 선택적 이색성 미러의 형태로 만들어진 예를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example in which a first mirror is formed in the form of a selective dichroic mirror according to an exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, 선택적 이색성 필터(5) 대신에 선택적 이색성 미러를 사용하는 실시 예로 제1 미러(a)는 선택적 이색성 미러로 구성된다. 이 경우 선택적 이색성 미러는 선택적 이색성 코팅이 적용된 기존의 미러 형태로 만들 수 있다. 이 실시 예에서, 태양 방사선은 스크린(3)을 통과하고 편광 필터(4)로 들어간다.Referring to FIG. 5 , in an embodiment in which a selective dichroic mirror is used instead of the selective dichroic filter 5 , the first mirror a is configured as a selective dichroic mirror. In this case, the selective dichroic mirror can be made in the form of a conventional mirror with a selective dichroic coating applied. In this embodiment, solar radiation passes through the screen 3 and enters the polarizing filter 4 .

다른 실시 예들과 같이, 편광기는 태양 방사선의 선형 편광 부분만을 통과하여, 태양 조명의 최대 50%를 제거한다. 편광된 방사선은 디스플레이(1)의 작동 범위의 방사선, 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분만 반사하고 나머지 가시 방사선을 흡수하는 제1 미러(a)로 들어간다. 또한, 나머지 태양 방사선은 코팅(6)이 도포된 제2 미러(b)로 들어가고, 코팅(6)이 도포된 제2 미러(b)는 태양 방사선의 자외선 성분과 적외선 성분을 흡수 또는 투과하고, 나머지 방사선의 부분을 반사한다. 또한, 모든 실시 예와 같이, 처리된 태양 방사선은 매우 낮은 강도와 출력을 가지며 디스플레이(1)를 가열할 수 없다.As with other embodiments, the polarizer only passes the linearly polarized portion of the solar radiation, removing up to 50% of the solar illumination. The polarized radiation enters the first mirror a which reflects only the radiation of the working range of the display 1 , the ultraviolet component of solar radiation and the infrared component of solar radiation and absorbs the remaining visible radiation. In addition, the remaining solar radiation enters the second mirror b to which the coating 6 is applied, and the second mirror b to which the coating 6 is applied absorbs or transmits the ultraviolet and infrared components of the solar radiation, Reflects a portion of the remaining radiation. Also, as in all embodiments, the treated solar radiation has a very low intensity and output and cannot heat the display 1 .

방사선 소스(radiation source)(또는, 광원(light source))(8)은 백라이트 조명으로 사용되며, 디스플레이(1)를 비추는 디스플레이(1) 뒤에 위치할 수 있다.A radiation source (or light source) 8 is used as backlight illumination and may be located behind the display 1 , which illuminates the display 1 .

도 6은 일 실시 예에 따른 제2 미러가 선택적 이색성 미러의 형태로 만들어진 예를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an example in which a second mirror is formed in the form of a selective dichroic mirror according to an exemplary embodiment.

도 6을 참조하면 제1 미러(a)는 태양 방사선의 자외선 성분 및 태양 방사선의 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고 스펙트럼의 나머지 부분을 반사하도록 구성된 실시 예이다. 제2 미러(b)는 디스플레이의 작동 범위의 방사선을 반사하고 태양 방사선의 다른 모든 파장(나머지 가시 방사선)을 흡수하도록 구성된 코팅으로 구성되며, 제2 미러(b)는 선택적 이색성 미러로 구성된다.Referring to FIG. 6 , the first mirror (a) is an embodiment configured to transmit or absorb an ultraviolet component of solar radiation and an infrared component of solar radiation and reflect the rest of the spectrum. The second mirror (b) is comprised of a coating configured to reflect radiation in the operating range of the display and to absorb all other wavelengths of solar radiation (the remaining visible radiation), and the second mirror (b) is comprised of an optional dichroic mirror .

이 실시 예에서, 태양 방사선은 스크린(3)을 통과하여 편광 필터(4)로 들어가고, 다른 실시 예들과 같이, 편광기는 태양 방사선의 선형 편광 부분만을 통과하여, 태양 조명의 최대 50%를 제거한다. 편광된 방사선은 코팅(6)이 도포된 제1 미러(a)로 들어가 태양 방사선의 자외선 성분과 적외선 성분을 흡수 또는 투과하고, 나머지 부분은 반사한다. 나머지 방사선은 디스플레이(1)의 작동 범위의 방사선만 반사하고 나머지 가시 방사선은 흡수하는 제2 미러(b)로 들어간다. 남은 태양 방사선은 디스플레이(1)에 입력된다.In this embodiment, the solar radiation passes through the screen 3 and enters the polarizing filter 4, and like other embodiments, the polarizer passes only the linearly polarized portion of the solar radiation, removing up to 50% of the solar illumination. . The polarized radiation enters the first mirror a on which the coating 6 is applied and absorbs or transmits the ultraviolet and infrared components of the solar radiation, and reflects the remaining portion. The remaining radiation enters the second mirror b which reflects only the radiation in the operating range of the display 1 and absorbs the remaining visible radiation. The remaining solar radiation is input to the display 1 .

방사선 소스(radiation source)(또는, 광원(light source)(8))은 백라이트 조명으로 사용되며, 디스플레이(1)를 비추는 디스플레이(1) 뒤에 위치할 수 있다.A radiation source (or light source 8 ) is used as backlight illumination and may be located behind the display 1 , which illuminates the display 1 .

처음에 스크린(3)에 떨어지는 태양 방사선은 편광되지 않았다. 편광 필터(4)를 통과하는 태양 방사선은 스펙트럼 구성을 변경하지 않지만, 주어진 편광 필터에 허용되는 하나의 편광만 통과하기 때문에 태양 방사선의 진폭 부분이 변경된다. 알려진 바와 같이, 편광되지 않은 방사선은 두 개의 직교 편광(orthogonal polarization)으로 표현될 수 있으며 모든 방사선의 진폭은 이 두 개의 직교 편광으로 동등하게 분할된다. 따라서, 편광되지 않은 방사선을 제거하는 편광 필터(4)는 태양 방사선의 50%만을 투과한다. 편광 필터(4)는 선형 s-편광기와 1/4 파장판의 조합, 선형 p-편광기와 1/4 파장판의 조합, 왼쪽 편광기가 있는 원형 편광기 또는 오른쪽 편광기가 있는 원형 편광기일 수 있으며, 선형 s-편광기 또는 p- 편광기의 조합일 수 있다. 편광 요소의 임의의 조합도 사용될 수 있으며, 편광 필터 요소의 편광 축은 디스플레이의 편광 및 스크린의 반사율에 대응해야 한다. 즉, 편광기와 디스플레이의 편광 축이 일치해야 한다. 또한 스크린(3)에서 사용자의 눈으로의 방사선 반사 정도는 방사선의 편광에 따라 달라지기 때문에 제안된 시스템의 제조에서 방사선의 편광과 사용된 스크린의 유형의 일관성을 고려할 필요가 있다.The solar radiation initially falling on the screen 3 is not polarized. The solar radiation passing through the polarizing filter 4 does not change the spectral composition, but because it passes through only one polarization allowed for a given polarizing filter, the amplitude part of the solar radiation is changed. As is known, unpolarized radiation can be represented by two orthogonal polarizations and the amplitude of all radiation is equally divided into these two orthogonal polarizations. Thus, the polarizing filter 4, which removes unpolarized radiation, transmits only 50% of the solar radiation. Polarizing filter 4 may be a combination of a linear s-polarizer and a quarter wave plate, a combination of a linear p-polarizer and a quarter wave plate, a circular polarizer with a left polarizer or a circular polarizer with a right polarizer, linear It can be an s-polarizer or a combination of p-polarizers. Any combination of polarizing elements may be used, and the polarization axis of the polarizing filter element should correspond to the polarization of the display and the reflectivity of the screen. That is, the polarization axes of the polarizer and the display must match. In addition, since the degree of reflection of radiation from the screen 3 to the user's eyes depends on the polarization of the radiation, it is necessary to consider the consistency of the polarization of the radiation and the type of screen used in the manufacture of the proposed system.

도 7은 일 실시 예에 따라 선택적 이색성 필터의 개략적인 투과 스펙트럼을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a schematic transmission spectrum of a selective dichroic filter according to an embodiment.

선택적 이색성 필터(5)는 도 7에 개략적으로 도시된 투과 스펙트럼(transmission spectrum)을 갖는다. 선택적 이색성 필터는 디스플레이가 작동하는 파장에 해당하는 파장만 통과하고 다른 파장은 선택적 이색성 필터에 의해 반사된다. 선택적 이색성 필터는 태양 방사선의 약 17.5%를 제거한다. 즉, 태양 방사선 스펙트럼의 가시 영역에서의 방사선을 제외하고 디스플레이 작동 범위의 방사선만 투과한다. 도 7은 선택적 이색성 필터가 통과하는 파장

Figure pat00001
1,
Figure pat00002
2,
Figure pat00003
3, 즉, 시스템에서 사용되는 디스플레이의 작동 파장, 즉 디스플레이의 스펙트럼 범위를 보여준다.The optional dichroic filter 5 has a transmission spectrum schematically shown in FIG. 7 . The selective dichroic filter passes only wavelengths corresponding to the wavelength at which the display operates, and other wavelengths are reflected by the selective dichroic filter. The selective dichroic filter removes about 17.5% of solar radiation. That is, only radiation in the display operating range is transmitted excluding radiation in the visible region of the solar radiation spectrum. 7 shows the wavelength through which the optional dichroic filter passes;
Figure pat00001
One,
Figure pat00002
2,
Figure pat00003
3, that is, the operating wavelength of the display used in the system, ie the spectral range of the display.

편광 필터(4) 및 선택적 이색성 필터(5)를 사용하는 경우, 디스플레이에 의해 투명 스크린에 투영되는 가상 이미지의 화이트 밸런스가 개선된다. 넓은 스펙트럼의 방사선을 가진 디스플레이를 사용할 때, 투명 스크린에서 얻은 가상 이미지는 충분한 대비를 갖지 못할 것이다. 왜냐하면 컬러 이미지는 스펙트럼 R, G, B의 세 가지 구성 요소로 형성되기 때문에 각 스펙트럼의 밴드가 좁을수록 가상 이미지의 컬러 렌더링이 더 정확하기 때문이다. 대비를 높이고 화이트 밸런스를 개선하기 위해 편광 필터와 선택적 이색성 필터는 디스플레이의 특정 필수 작동 파장 범위만 통과하도록 설계할 수 있다.When the polarizing filter 4 and the optional dichroic filter 5 are used, the white balance of the virtual image projected by the display onto the transparent screen is improved. When using a display with broad spectrum radiation, the virtual image obtained from a transparent screen will not have sufficient contrast. Because a color image is formed of three components: spectrum R, G, and B, the narrower the band of each spectrum, the more accurate the color rendering of the virtual image. To increase contrast and improve white balance, polarizing filters and optional dichroic filters can be designed to pass only the specific essential operating wavelength range of the display.

제2 미러(b) 또는 필터는 태양 방사선의 자외선 성분과 태양 방사선의 적외선 성분을 흡수 또는 투과하도록 구성되며, 약 28.5%의 태양 방사선을 제거한다. 이 요소는 다층 박막 코팅(multilayer thin-film coating)이 있는 기판(substrate)이거나 스펙트럼의 자외선(UV) 및 적외선(IR) 부분을 투과, 흡수 또는 반사하고 스펙트럼의 가시적인 부분을 반사 또는 투과하는 필터일 수 있다. 또한, 이 요소는 IR 방사선만 흡수하도록 만들 수 있으며, 이러한 필터(또는 미러)의 제조는 자외선 및 적외선 구성 요소를 모두 흡수하는 필터나 미러의 제조보다 훨씬 저렴할 것이다.The second mirror (b) or filter is configured to absorb or transmit the ultraviolet component of solar radiation and the infrared component of solar radiation, and removes about 28.5% of the solar radiation. This element is a substrate with a multilayer thin-film coating or a filter that transmits, absorbs or reflects the ultraviolet (UV) and infrared (IR) parts of the spectrum and reflects or transmits the visible part of the spectrum. can be Also, this element could be made to absorb only IR radiation, and the manufacture of such a filter (or mirror) would be much cheaper than making a filter or mirror that absorbs both ultraviolet and infrared components.

제1 미러(a)는 비구면, 평면 또는 임의의 표면 모양을 가진 완전 (또는 부분) 반사 미러 일 수 있다. 미러 대신 다른 적절한 광학 요소와 렌즈 시스템을 사용할 수 있다.The first mirror (a) may be a fully (or partially) reflective mirror with an aspherical surface, a flat surface or any surface shape. Other suitable optical elements and lens systems may be used instead of mirrors.

디스플레이에서 나온 이미지가 투영되는 스크린(3)은 자동차 윈드실드가 될 수 있고, 반투명 스크린이 될 수 있으며, 가상현실 헬멧(virtual reality helmets)에 사용되는 실제 이미지와 가상 이미지를 결합한 스크린이나 결합기(combiner), 부분 반사 미러(partially reflecting mirror), 홀로그램 광학 소자(holographic optical element)가 될 수 있다.The screen 3 on which the image from the display is projected may be a car windshield, may be a translucent screen, and may be a screen or combiner that combines a real image and a virtual image used in virtual reality helmets. ), a partially reflecting mirror, or a holographic optical element.

디스플레이(1)은 타원 편광(elliptically polarized) 또는 비 편광 광(non-polarized light)을 방출할 수 있다. 디스플레이는 다음과 같을 수 있다.The display 1 may emit elliptically polarized or non-polarized light. The display may be:

- LCD(liquid crystal) 디스플레이;- LCD (liquid crystal) display;

- 다음과 결합된 디퓨저(diffuser) : LCoS 디스플레이(non-polarized light), 디지털 조명 처리 기능이 있는 DLP 디스플레이; MEMS(microelectromechanical systems) 디스플레이.- Diffuser combined with: LCoS display (non-polarized light), DLP display with digital lighting processing; Microelectromechanical systems (MEMS) displays.

방사선 소스(radiation source)는 다음과 같을 수 있다.A radiation source may be as follows.

- RGB (또는 흰색) LED가 있는 백라이트 장치;- backlight unit with RGB (or white) LEDs;

- RGB (또는 흰색) LED 조명 시스템;- RGB (or white) LED lighting system;

- 레이저 투영 시스템(laser projection system);- laser projection system;

- 할로겐 램프(halogen lamp).- halogen lamps.

시스템의 모든 요소의 특성은 사용되는 디스플레이의 특성과 일치하는 방식으로 선택된다는 점에 유의해야 한다.It should be noted that the characteristics of all elements of the system are selected in a manner consistent with the characteristics of the display being used.

도 8a는 일 실시 예에 따른 시스템이 적용되지 않은 디스플레이의 태양 조명 밀도 그래프를 도시한 도면이다.8A is a diagram illustrating a solar illumination density graph of a display to which a system is not applied according to an embodiment.

본 개시에서 제안된 시스템을 사용하지 않는 경우, 디스플레이로 입사되는 태양 방사선의 파워(power)는 50W, 최대 조명 밀도는 21.2 kW/m2이다.When the system proposed in the present disclosure is not used, the power of solar radiation incident on the display is 50 W, and the maximum illumination density is 21.2 kW/m 2 .

도 8a - 도 8d에서 X 축은 디스플레이의 X 좌표(mm)에 해당하며, 일반적으로 0은 X 축을 따라 화면의 중앙이다. Y축은 조명 밀도(W/mm2)에 해당한다.8A - 8D , the X axis corresponds to the X coordinate (mm) of the display, and 0 is generally the center of the screen along the X axis. The Y-axis corresponds to the illumination density (W/mm2).

도 8b는 일 실시 예에 따른 선형 s-편광기 및 1/4 파장판을 포함하는 스크린 프로젝션 시스템의 경우에 대한 디스플레이의 태양 조명 밀도 그래프를 도시한 도면이다. 이 경우 태양 방사선의 파워는 24.4W로 훨씬 낮아지며, 조명 밀도는 10.3kW/m2이다.8B is a diagram illustrating a solar illumination density graph of a display for a screen projection system including a linear s-polarizer and a quarter wave plate according to an embodiment. In this case, the power of the solar radiation is much lower at 24.4 W, and the illumination density is 10.3 kW/m2.

도 8c는 일 실시 예에 따른 선형 s-편광기, 1/4 파장판 및 선택적 이색성 필터를 포함하는 스크린에 이미지 투영 시스템을 적용하는 경우에 대한 디스플레이의 태양 광 조명 밀도의 그래프를 도시한 도면이다. 이 경우 태양 방사선의 파워는 15.7W로 훨씬 낮아지며, 조명 밀도는 6.6 kW/m2이다.8C is a graph illustrating a solar illumination density of a display for the application of an image projection system to a screen including a linear s-polarizer, a quarter wave plate and an optional dichroic filter, according to an embodiment. . In this case, the power of the solar radiation is much lower at 15.7 W, and the illumination density is 6.6 kW/m2.

도 8d는 일 실시 예에 따른 선형 s-편광기, 1/4 파장판, 이색성 필터 및 자외선 및 적외선 방사선 성분을 제거하는 필터를 포함하는 태양 방사선의 영향을 제거하는 효과가 있는 이미지 투영 시스템을 사용하는 경우에 대한 디스플레이의 태양 조명 밀도의 그래프를 도시한 도면이다. 이 경우 태양 방사선의 파워는 2.07W로 훨씬 낮아지며, 조명 밀도는 0.9 kW/m2이다.8D is an image projection system effective to cancel the effects of solar radiation comprising a linear s-polarizer, a quarter wave plate, a dichroic filter, and a filter that removes ultraviolet and infrared radiation components according to an embodiment; It is a diagram showing a graph of the solar illumination density of the display for the case of In this case, the power of solar radiation is much lower at 2.07 W, and the illumination density is 0.9 kW/m2.

본 개시에서 제안된 내용은 자동차용 헤드업 디스플레이(HUD; Head-up Display) 이외에도 프로젝션 디스플레이(projection display), 네비게이션 시스템(navigation system), 옥외 광고 디스플레이 등에서 사용될 수 있다.The content proposed in the present disclosure may be used in a projection display, a navigation system, an outdoor advertisement display, etc. in addition to a head-up display (HUD) for a vehicle.

제안된 시스템은 자동차 대시 보드에 사용되는 경우 대시 보드에 내장된 본체일 수 있다. 이 하우징에는 제안된 시스템의 모든 구성 요소가 포함되어 있으며 하우징에는 디스플레이에서 윈드실드로 방사선을 출력하는 윈도우(window)가 있을 수 있다.The proposed system may be a body embedded in a dashboard when used in a car dashboard. This housing contains all the components of the proposed system, and the housing may have a window for outputting radiation from the display to the windshield.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (18)

스크린;
편광 필터;
선택적 이색성 필터;
제1 미러;
제2 미러; 및
디스플레이
를 포함하고,
상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고,
상기 편광 필터는 상기 스크린을 통과한 태양 방사선을 편광시키고,
상기 선택적 이색성 필터는 상기 편광 필터 뒤에 위치하며, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선, 방사선의 자외선 성분 및/또는 방사선의 적외선 성분을 투과하고, 투과되지 않은 다른 모든 방사선 파장을 반사하고,
상기 제1 미러는 상기 선택적 이색성 필터를 통과한 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고,
상기 제2 미러는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선의 적외선 성분 및/또는 방사선의 자외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 나머지 파장을 갖는 방사선을 상기 디스플레이로 유도하는
이미지 투영 시스템.
screen;
polarizing filter;
optional dichroic filter;
a first mirror;
a second mirror; and
display
including,
wherein the polarizing filter, the selective dichroic filter, the first mirror, and the second mirror are positioned between the screen and the display;
the polarizing filter polarizes solar radiation passing through the screen;
The optional dichroic filter is located behind the polarizing filter and transmits radiation of the operating range of the display in radiation polarized through the polarizing filter, the ultraviolet component of the radiation and/or the infrared component of the radiation, and all other non-transmitted radiation. reflect the wavelength of radiation,
the first mirror reflects the radiation that has passed through the selective dichroic filter to the second mirror;
The second mirror transmits or absorbs the infrared component of the radiation and/or the ultraviolet component of the radiation reflected from the first mirror, and transmits radiation having a remaining wavelength that is not transmitted or absorbed in the radiation reflected from the first mirror. leading to display
image projection system.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스
를 더 포함하는 이미지 투영 시스템.
According to claim 1,
a radiation source located behind the display
An image projection system further comprising a.
제1항에 있어서,
상기 편광 필터는,
1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기,
1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기,
왼쪽 편광을 가진 원형 편광기,
오른쪽 편광을 가진 원형 편광기,
선형 s-편광기,
선형 p-편광기 중 하나인
이미지 투영 시스템.
According to claim 1,
The polarizing filter is
Linear s-polarizer with quarter wave plate,
Linear p-polarizer with quarter wave plate,
circular polarizer with left polarization,
circular polarizer with right polarization,
linear s-polarizer,
One of the linear p-polarizers is
image projection system.
스크린;
편광 필터;
선택적 이색성 필터;
필터;
제1 미러;
제2 미러; 및
디스플레이
를 포함하고,
상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고,
상기 편광 필터는 상기 스크린을 통과한 태양 방사선을 편광시키고,
상기 선택적 이색성 필터는 상기 편광 필터 뒤에 위치하며, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선 중에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선, 방사선의 자외선 성분 및/또는 방사선의 적외선 성분을 투과하고 다른 모든 방사선 파장을 반사하고,
상기 필터는 방사선의 자외선 성분 및 적외선 성분을 흡수하고, 흡수되지 않은 다른 모든 방사선 파장을 투과하고,
상기 제1 미러는 상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터 및 상기 필터를 모두 통과한 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고,
상기 제2 미러는 상기 제1 미러에서 반사된 방사선을 상기 디스플레이로 유도하는
이미지 투영 시스템.
screen;
polarizing filter;
optional dichroic filter;
filter;
a first mirror;
a second mirror; and
display
including,
wherein the polarizing filter, the selective dichroic filter, the first mirror, and the second mirror are located between the screen and the display;
the polarizing filter polarizes solar radiation passing through the screen;
The optional dichroic filter is located behind the polarizing filter and transmits radiation in the operating range of the display, the ultraviolet component of the radiation and/or the infrared component of the radiation among the radiation polarized through the polarizing filter, and reflects all other wavelengths of radiation. do,
the filter absorbs the ultraviolet and infrared components of radiation and transmits all other unabsorbed wavelengths of radiation;
the first mirror reflects the radiation that has passed through all of the polarizing filter, the selective dichroic filter and the filter to the second mirror;
The second mirror guides the radiation reflected from the first mirror to the display.
image projection system.
제4항에 있어서,
상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스
를 더 포함하는 이미지 투영 시스템.
5. The method of claim 4,
a radiation source located behind the display
An image projection system further comprising a.
제4항에 있어서,
상기 필터는,
상기 편광 필터 앞에 위치하거나, 또는 상기 선택적 이색성 필터 뒤에 위치하는
이미지 투영 시스템.
5. The method of claim 4,
The filter is
located in front of the polarizing filter, or located after the optional dichroic filter
image projection system.
제4항에 있어서,
상기 편광 필터는,
1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기,
1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기,
왼쪽 편광을 가진 원형 편광기,
오른쪽 편광을 가진 원형 편광기,
선형 s-편광기,
선형 p-편광기 중 하나인
이미지 투영 시스템.
5. The method of claim 4,
The polarizing filter is
Linear s-polarizer with quarter wave plate,
Linear p-polarizer with quarter wave plate,
circular polarizer with left polarization,
circular polarizer with right polarization,
linear s-polarizer,
One of the linear p-polarizers is
image projection system.
스크린;
제1 미러;
제2 미러;
편광 필터;
선택적 이색성 필터; 및
디스플레이
를 포함하고,
상기 제1 미러, 상기 제2 미러, 상기 편광 필터, 상기 선택적 이색성 필터는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고,
상기 제1 미러는 상기 스크린을 통과한 태양 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고,
상기 제2 미러는 상기 태양 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 태양 방사선의 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 태양 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 나머지 파장을 갖는 방사선을 상기 편광 필터로 반사하고,
상기 편광 필터는 상기 제2 미러로부터 반사된 방사선을 편광시키고,
상기 선택적 이색성 필터는 상기 편광 필터 뒤에 위치하며, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선을 투과하여 상기 디스플레이로 유도하고, 상기 선택적 이색성 필터에 의해서 투과되지 않은 나머지 파장의 방사선을 반사하는
이미지 투영 시스템.
screen;
a first mirror;
a second mirror;
polarizing filter;
optional dichroic filter; and
display
including,
the first mirror, the second mirror, the polarization filter, and the optional dichroic filter are positioned between the screen and the display;
the first mirror reflects solar radiation that has passed through the screen to the second mirror;
the second mirror transmits or absorbs the ultraviolet component of the solar radiation and/or the infrared component of the solar radiation, and reflects radiation having a remaining wavelength that is not transmitted or absorbed in the solar radiation to the polarizing filter;
the polarizing filter polarizes the radiation reflected from the second mirror;
The selective dichroic filter is located behind the polarizing filter, transmits radiation in the operating range of the display from radiation polarized through the polarizing filter and guides it to the display, and the remaining wavelengths not transmitted by the selective dichroic filter reflect the radiation of
image projection system.
제8항에 있어서,
상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스
를 더 포함하는 이미지 투영 시스템.
9. The method of claim 8,
a radiation source located behind the display
An image projection system further comprising a.
제8항에 있어서,
상기 편광 필터는,
1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기,
1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기,
왼쪽 편광을 가진 원형 편광기,
오른쪽 편광을 가진 원형 편광기,
선형 s-편광기,
선형 p-편광기 중 하나인
이미지 투영 시스템.
9. The method of claim 8,
The polarizing filter is
Linear s-polarizer with quarter wave plate,
Linear p-polarizer with quarter wave plate,
circular polarizer with left polarization,
circular polarizer with right polarization,
linear s-polarizer,
One of the linear p-polarizers is
image projection system.
스크린;
편광 필터;
제1 미러;
제2 미러; 및
디스플레이
를 포함하고,
상기 편광 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고,
상기 편광 필터는 태양 방사선을 편광시키고,
상기 제1 미러는 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 상기 디스플레이 작동 범위의 방사선, 상기 편광된 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 편광된 방사선의 적외선 성분을 상기 제2 미러로 반사하고, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선 중에서 반사되지 않는 다른 모든 파장의 방사선을 흡수하고,
상기 제2 미러는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선의 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 다른 모든 파장을 상기 디스플레이로 향하도록 반사하는
이미지 투영 시스템.
screen;
polarizing filter;
a first mirror;
a second mirror; and
display
including,
the polarizing filter, the first mirror, and the second mirror are positioned between the screen and the display;
The polarizing filter polarizes solar radiation,
the first mirror reflects radiation in the display operating range in radiation polarized through the polarizing filter, an ultraviolet component of the polarized radiation and/or an infrared component of the polarized radiation to the second mirror, and the polarizing filter absorbs radiation of all other wavelengths that are not reflected among the radiation polarized through
The second mirror transmits or absorbs the ultraviolet component of the radiation reflected from the first mirror and/or the infrared component of the radiation reflected from the first mirror, and is not transmitted or absorbed in the radiation reflected from the first mirror. reflecting all other wavelengths towards the display.
image projection system.
제11항에 있어서,
상기 제1 미러는 선택적 이색성 미러인
이미지 투영 시스템.
12. The method of claim 11,
wherein the first mirror is a selective dichroic mirror
image projection system.
제11항에 있어서,
상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스
를 더 포함하는 이미지 투영 시스템.
12. The method of claim 11,
a radiation source located behind the display
An image projection system further comprising a.
제11항에 있어서,
상기 편광 필터는,
1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기,
1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기,
왼쪽 편광을 가진 원형 편광기,
오른쪽 편광을 가진 원형 편광기,
선형 s-편광기,
선형 p-편광기 중 하나인
이미지 투영 시스템.
12. The method of claim 11,
The polarizing filter is
Linear s-polarizer with quarter wave plate,
Linear p-polarizer with quarter wave plate,
circular polarizer with left polarization,
circular polarizer with right polarization,
linear s-polarizer,
One of the linear p-polarizers is
image projection system.
스크린;
편광 필터;
제1 미러;
제2 미러; 및
디스플레이
를 포함하고,
상기 편광 필터, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러는 상기 스크린과 상기 디스플레이 사이에 위치하고,
상기 편광 필터는 태양 방사선을 편광시키고,
상기 제1 미러는 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선의 자외선 성분 및/또는 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선 적외선 성분을 투과 또는 흡수하고, 상기 편광 필터를 통해 편광된 방사선에서 투과 또는 흡수되지 않은 다른 모든 파장의 방사선을 상기 제2 미러로 반사하고,
상기 제2 미러는 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 상기 디스플레이의 작동 범위의 방사선을 상기 디스플레이로 반사하고, 상기 제1 미러로부터 반사된 방사선에서 반사되지 않은 다른 모든 파장을 흡수하는
이미지 투영 시스템.
screen;
polarizing filter;
a first mirror;
a second mirror; and
display
including,
the polarizing filter, the first mirror, and the second mirror are positioned between the screen and the display;
The polarizing filter polarizes solar radiation,
The first mirror transmits or absorbs an ultraviolet component of radiation polarized through the polarizing filter and/or an infrared component of radiation polarized through the polarization filter, and transmits or absorbs other components that are not transmitted or absorbed in the radiation polarized through the polarizing filter. reflects radiation of all wavelengths to the second mirror;
the second mirror reflects radiation in the operating range of the display to the display in radiation reflected from the first mirror, and absorbs all other unreflected wavelengths in radiation reflected from the first mirror.
image projection system.
제15항에 있어서,
상기 제2 미러는 선택적 이색성 미러인
이미지 투영 시스템.
16. The method of claim 15,
wherein the second mirror is a selective dichroic mirror
image projection system.
제15항에 있어서,
상기 디스플레이 뒤에 위치한 방사선 소스
를 더 포함하는 이미지 투영 시스템.
16. The method of claim 15,
a radiation source located behind the display
An image projection system further comprising a.
제15항에 있어서,
상기 편광 필터는,
1/4 파장판이 있는 선형 s-편광기,
1/4 파장판이 있는 선형 p-편광기,
왼쪽 편광을 가진 원형 편광기,
오른쪽 편광을 가진 원형 편광기,
선형 s-편광기,
선형 p-편광기 중 하나인
이미지 투영 시스템.
16. The method of claim 15,
The polarizing filter is
Linear s-polarizer with quarter wave plate,
Linear p-polarizer with quarter wave plate,
circular polarizer with left polarization,
circular polarizer with right polarization,
linear s-polarizer,
One of the linear p-polarizers is
image projection system.
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JP3659637B2 (en) * 2002-06-28 2005-06-15 シャープ株式会社 Projection-type image display device
JP4622695B2 (en) * 2004-08-27 2011-02-02 日本ビクター株式会社 Projection display

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