KR920005040B1

KR920005040B1 - Lcd 프로젝터

Info

Publication number: KR920005040B1
Application number: KR1019890014386A
Authority: KR
Inventors: 박홍철
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1992-06-25
Also published as: KR910008478A

Abstract

내용 없음.

Description

LCD 프로젝터

제1도는 종래 기술에 의한 LCD 프로젝터의 구성도.

제2도 및 제3도는 본 발명에 의한 LCD 프로젝터의 구성도로서, 제2도는 평면도, 제3도는 제2도의 A-A 방향에서 바라본 측면도.

제4도의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 LCD 프로젝터에 적용되는 다이크로익 미러의 분광 투과 특성도를 보인것으로, (a)는 R반사 다이크로익 미러, (b)는 B반사 다이크로익 미러의 것을 각각 보인 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 램프, 22 : 콘덴서 렌즈,

23 : 백미러, 24 : 다이크로익 미러 조립체,

24' : R반사 다이크로익 미러, 24", 24"' : B반사 다이크로익 미러,

25, 25', 26, 26', 27, 27' : R, G, B 상, 하부 100% 미러,

28, 29, 30 : R, G, B-필드 렌즈, 31, 32, 33 : R, G, B LCD 패널,

34 : 프로젝션 렌즈, 35 : 스크린.

본 발명은 LCD 프로젝터에 관한 것으로, 특히 각 R, G, B색의 밝기(illuminance)를 균등하게 하고, 제품의 콤팩트(compact)화에 기여하며, 제조원가를 절감시킬 수 있게 한 LCD 프로젝터에 관한 것이다.

종래의 3-패널(panel)방식 LCD 프로젝터의 일예는 제1도에 도시한 바와 같이, 램프(1)와, 콘덴서 렌즈(2)와, 백미러(back mirror)(3)로 구성되는 광원부와, R, B 투과형 다이크로익 미러(4)(5)와, 수개의 100% 미러(6)(7)(8)로 구성되는 빔 세퍼레이션부(beam seperaition part)와, 다이크로익 프리즘(9)으로 구성되는 빔 합성부(beam systhesis part)와 R, G, B LCD 패널(10)(11)(12)과, 프로젝션 렌즈(13)로 구성되는 결상부로 구성되어 있는바, 상기 백미러(3)와, 램프(1)와, 콘덴서 렌즈(2)가 X방향으로 배치되고, 그와 동일직선상에 X방향으로 X1, X2 위치에 B 투과형 다이크로익 미러(5)와, 100% 미러(6)가 배치되며, 상기 X1에서 Y방향 직선상으로 Y1, Y2 위치에 R 투과형 다이크로익 미러(5)와, 100% 미러(6)가 배치되며, 상기 X1에서 Y방향 직선상으로 Y1, Y2 위치에 R 투과형 다이크로익 미러(4)와, 100% 미러(7)가 배치되고, 상기 X2에서 Y 방향 직선상으로 Y1, Y2 위치에 다이크로익 프리즘(9)과, 100% 미러(8)가 배치되며, 상기 R 투과형 다이크로익 미러(4)와 다이크로익 프리즘(9)과 동일선상으로 프로젝션 렌즈(13)가 배치되고, 상기 다이크로익 프리즘(9)의 주위에 상기 100% 미러(8)와, R 투과형 다이크로익 미러(4)와, 100% 미러(6)로부터 빛이 입사되도록 R, G, B LCD(10)(11)(12)가 배치된 구조로 되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 3-패널 방식 LCD 프로젝터에 있어서는 램프(1)에서 전방으로 방사되는 빛은 콘덴서 렌즈(2)로 접속되며, 후방으로 방사되는 빛을 백미러(3)에 의하여 반사된 후, 콘덴서 렌즈(1)를 거쳐 전방으로 출력된다.

상기한 이와 같이 콘덴서 렌즈(1)를 통하여 출력되는 백색광에는 R, G, B 성분들이 포함되어 있는 바, R 성분은 B 투과형 다이크로익 미러(5)에서 반사되고 R 투과형 다이크로익 미러(4)에서 투과된 다음, 100% 미러(7)(8)에 반사된 후 R LCD 패널(10)로 보내지게 되고, G 성분은 B 투과형 다이크로익 미러(5)에서 반사된 다음, R 투과형 다이크로익 미러(4)에 반사되어 G LCD 패널(11)로 보내지게 되며, B 성분은 B 투과형 다이크로익 미러(5)에서 투과된 다음 100% 미러(6)에서 반사되어 B LCD 패널(12)로 보내지게 된다.

이와 같이 R, G, B LCD 패널(10)(11)(12)를 통과하여(물론 LCD 패널에 조사된 모든 빛이 투과되는 것은 아니고, 영상 신호에 따라 LCD 패널위에 맵핑(mapping)되는 TV 화면의 형태에 따라 위치별로 빛이 투과량이 다르다)나오는 R, G, B는 다이크로익 프리즘(9)에 의하여 색합성이 되며, 이후, 프로젝션 렌즈(13)로 출력된다. 이때 색합성의 동작은 다음과 같이 이루어지게 된다. 상기 다이크로익 프리즘(9)에는 a, b, c, d 4개의 면이 있으며, 그 4면에는 다이크로익 코팅처리를 하여 a, b 면은 R만 반사하고, b, c는 CB만 반사하도록 한다. 그 결과로서 R LCD 패널(10)을 통과한 R은 b면은 투과하고 a, d 면에서는 반사되어 프로젝션 렌즈(13)로 입사되고, G LCD 패널(11)을 통과한 G는 a, b, c, d 모든 면을 투과하여 프로젝션 렌즈(13)로 입사되며, B LCD 패널(12)을 통과한 B는 d면은 투과하고, b, c 면에서는 반사되어 프로젝션 렌즈(13)로 입사됨으로써, R, G, B의 모든 색성분이 다이크로익 프리즘(9)에서 합성되며, 이와 같이 합성된 색빔(color beam)은 프로젝션 렌즈(13)에 입사된 후 스크린 위에 결상된다.

그러나, 이상에서 설명한 바와 같은 종래기술에 의한 LCD 프로젝터는 콘덴서 렌즈(2)와 R LCD 패널(10) 사이의 거리가 콘덴서 렌즈(2)와 G, B LCD 패널(11)(12) 사이의 거리보다 멀게 됨으로써 R은 G, B에 비하여 밝기가 작게 되는 난점이 있었으며, 또한 부품이 분산되는 구조로서 부피가 커지는 난점이 있었다.

또한, R, B 투과형 다이크로익 미러(4)(5)와 다이크로익 프리즘(9)이 각각 사용되므로 제품의 제조원가가 상승되는 등의 여러 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 갖지 않은 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 R, G, B 색의 밝기를 균등하게 함과 아울러 구성을 집약하여 콤팩트화에 기여할 수 있고 제조원가를 절감시킬 수 있게 한 LCD 프로젝터를 제공함에 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 3-패널방식 LCD 프로젝터는 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 램프(21)와, 콘덴서 렌즈(12)와, 백미러(23)로 구성되는 광원부와, 다이크로익 미러 조립체(24)와 R, G, B 상, 하부 100% 미러(25)(25')(26)(26')(27)(27')와, R, G, B-필드(field) 렌즈(28)(29)(30)로 구성되는 빔 세퍼레이션부와, 다이크로익 미러 조립체(24)로 구성되는 빔 합성부와, R, G, B LCD 패널(31)(32)(33)과, 프로젝션 렌즈(34)로 구성되는 결상부로 구성되어 있는 바, 상기 다이크로익 미러 조립체(24)는 R만 반사하는 R 반사 다이크로익 미러(24')의 양측면 중간부에 B만 반사하는 B 반사 다이크로익 미러(24")(24")가 수직으로 각각 고정되어 있으며, 상기 R 및 B 반사 다이크로익 미러(24'), (24"), (24"')의 분광 투과 특성은 제4도의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 3-패널방식 LCD 프로젝터는 백미러(23)와, 램프(21)와, 콘덴서 렌즈(22)가 -X 방향으로 동일축선상으로 배치되고, 그와 동일축선상인 -X 방향으로 일정높이(h)가 다이크로익 미러 조립체(24)와, G 하부 100% 미러(26')가 각각 배치됨과 아울러 상기 G 하부 100% 미러(26')의 Z방향으로 G 상부 100% 미러(26)가 배치되고, 상기 G 상부 100% 미러(26)의 X 방향으로 다이크로익 미러 조립체(24)와의 사이에 G-필드 렌즈(29)와, G LCD 패널(32)이 배치되며, 그들과 동일축선상인 X 방향으로 프로젝션 렌즈(34)가 배치되고, 상부 중심축선(Z1)을 수직으로 가로지르는 Y 방향으로 R LCD패널(31)과, R-필드 렌즈(28)와 R 상부 100% 미러(25)가 배치됨과 아울러 상기 R 상부 100% 미러(25)의 -Z 방향으로 R 하부 100% 미러(25')가 배치되는 한편, 상기 다이크로익 미러 조립체(24)의 -Y 방향으로 B LCD 패널(33)과, B- 필드 렌즈(30)와, B 상부 100% 미러(27)가 배치되고, 상기 B 상부 100% 미러(27)의 -Z 방향으로 B 하부 100% 미러(27')가 배치되는 구조로 되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 LCD 프로젝터는 종래의 경우와 마찬가지로 램프(21)에서 전방으로 방사되는 빛은 콘덴서 렌즈(22)로 집속되며, 후방으로 방사되는 빛는 백미러(23)에 의하여 반사된 후, 콘덴서 렌즈(22)를 거쳐 전방으로 출력된다.

상기한 바와 같이 콘덴서 렌즈(22)를 통하여 출력되는 백색광의 R 성분은 다이크로익 미러 조립체(24)의 R 반사 다이크로익 미러(24')에서 반사되고 하부 및 상부 R 100% 미러(25')(25)에서 반사된 다음, R-필드 렌즈(28)를 거쳐 R LCD 패널(31)로 집속되며, G 성분은 다이크로익 미러 조립체(24)에서 투과된 다음, 하부 및 상부 G 100% 미러(26')(26)에서 반사되고 G- 필드 렌즈(29)를 거쳐 G LCD 패널(32)로 집속되며, B 성분은 다이크로익 미러 조립체(24)의 B 반사 다이크로익 미러(24")(24")에서 반사되고, 하부 및 상부 B 100% 미러(27')(27)에서 반사된 다음 B-필드 렌즈(30)를 거쳐 B LCD 패널(33)를 집속하게 된다.

이와 같이 R, G, B LCD 패널(31)(32)(33)로 각각 집속된 R, G, B 성분은 다이크로익 미러 조립체(24)의 a', b', c', d'면을 통과하게 되는바, R 반사 다이크로익 미러(24')의 a', d'면을 R만 반사시키고, B 반사 다이크로익 미러(24")(24")의 c', d'면은 B만 반사시킴으로써, 상기 R LCD 패널(31)를 통과한 R은 b'면은 투과하고 a', d'면에서는 반사되어 프로젝션 렌즈(34)로 입사되고, G LCD 패널(32)을 통과한 G는 a', b', c', d' 모든 면을 투과하여 프로젝션 렌즈(34)로 입사되며, B LCD 패널(33)을 통과한 B는 d'면은 투과하고 b', c'면에서는 반사되어 프로젝션 렌즈(34)로 입사되고, 이와 같이 프로젝션 렌즈(34)로 입사되는 합성된 색빔은 스크린(35)에 결상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 LCD 프로젝터는 광원부로부터 R, G, B LCD 패널 사이의 거리차이가 근접하게 되므로 R, G, B의 밝기가 비교적 균등해지며, 부품을 상, 하로 구성하여 제품을 콤팩트시킬 수 있는 이점이 있게 된다. 또한 다이크로익 미러를 빔 세퍼레이션부와 빔 합성부에 공통적으로 사용함으로써 제조원가를 절감시킬 뿐만 아니라 R, G, B-필드 렌즈를 사용하여 빛의 이용 효율을 상승시키고 구경이 작은 프로젝션 렌즈의 사용이 가능해지는 부가적인 효과도 얻을 수 있게 된다.

Claims

램프(21)의 전, 후방에 콘덴서 렌즈(22) 및 백미러(23)가 동일축상으로 배치됨과 아울러 상기 콘덴서 렌즈(22)에서 집광된 빛이 R, G, B LCD 패널(31)(32)(33)에서 분리조사된 후, 프로젝션 렌즈(34)를 통하여 스크린(35)에 결상하게 한 LCD 프로젝터에 있어서, 상기 백미러(23)와, 램프(21)와, 콘덴서 렌즈(22)가 -X 방향으로 동일축선상으로 배치되고, 그와 동일축선상인 -X 방향으로 일정높이(h)의 다이크로익 미러 조립체(24)와, G 하부 100% 미러(26')가 각각 배치됨과 아울러, 상기 G 하부 100% 미러(26')의 Z방향으로 G 상부 100% 미러(26)가 배치되며, 상기 G 상부 100% 미러(26)의 X 방향으로 다이크로익 미러 조립체(24)와의 사이에 G-필드 렌즈(29)와, G LCD 패널(32)이 배치되고, 그들과 동일축선상인 X 방향으로 프로젝션 렌즈(34)가 배치되는 한편, 상기 다이크로익 미러 조립체(24)의 상부 중심축선(Z1)을 수직으로 가로지르는 Y 방향으로 R LCD 패널(31)과, R-필드 렌즈(28)와, R 상부 100% 미러(25)가 배치됨과 아울러 상기 R 상부 100% 미러(25)의 -Z 방향으로 R 하부 100% 미러(25')가 배치되고, 상기 다이크로익 미러 조립체(24)의 -Y 방향으로 LCD 패널(33)과, B-필드 렌즈(30)와, B 상부 100% 미러(27)가 배치됨과 아울러 상기 B 상부 100% 미러(27)의 -Z 방향으로 B 하부 100% 미러(27')가 배치되어 구성됨을 특징으로 하는 LCD 프로젝터.
제1항에 있어서, 상기 다이크로익 미러 조립체(24)가 R 반사 다이크로익 미러(24')의 양측면 중간부에 B 반사 다이크로익 미러(24")(24")가 수직으로 각각 부착 고정된 것임을 특징으로 하는 LCD 프로젝터.