KR940001356B1

KR940001356B1 - Device for improving light efficiency in a liquid crystal projection device

Info

Publication number: KR940001356B1
Application number: KR1019910013945A
Authority: KR
Inventors: 성창열; 고한일
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1994-02-19
Also published as: KR930004905A

Abstract

The light efficiency improving apparatus for a liquid crystal projector includes a converging lens for sequentially converging light between a lamp installed in front of a reflecting mirror and a liquid crystal panel, and a diffusion lens for diffusing light, thereby enhancing the efficiency of light.

Description

Optical efficiency improving device of liquid crystal projection device

제1도는 종래의 액정투사 광학계를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a conventional liquid crystal projection optical system.

제2도는 종래의 램프에 의한 액정패널면의 광조사상태를 나타낸 도면.2 is a view showing a light irradiation state of a liquid crystal panel surface by a conventional lamp.

제3도는 (a),(b)는 이 발명에 따른 수직 집속렌즈 및 수직 확산렌즈를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing a vertical focusing lens and a vertical diffusion lens according to the present invention (a) and (b).

제4도는 이 발명에 따른 램프에 의한 액정 패널면의 광조사상태를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a light irradiation state of the liquid crystal panel surface by the lamp according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1,1a : 반사경 2,2a : 램프1,1a: reflector 2,2a: lamp

3 : 집속렌즈 4 : 확산렌즈3: focusing lens 4: diffuse lens

5,5a : 액정패널 6 : 제1색분리필터5,5a: liquid crystal panel 6: first color separation filter

7 : 제2색분리필터 8,10 : 반사거울7 second color separation filter 8,10 reflection mirror

9 : 제1색합성필터 11 : 제2색합성필터9: first color synthesis filter 11: second color synthesis filter

12 : 투사렌즈 13 : 스크린12: projection lens 13: screen

이 발명은 액정투사장치의 광효율 향상장치에 관한 것으로서, 더욱상세하게는 액정화면 투사장치에 적합하도록 광원의 조사광을 효율적으로 집속할 수 있도록하여 광의 이용효율을 증대할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an optical efficiency improving device of a liquid crystal projection device, and more particularly, to efficiently focus the irradiation light of a light source to be suitable for a liquid crystal display projection device so as to increase the utilization efficiency of light.

종래의 액정투사광학계는 제1도에 나타낸 바와같이, 포물선형태의 반사경(1a)전방에 설치된 원형의 램프(2a)에서 광이 출사하게 되면, 이 광은 상기 반사경(1a)에 반사되어 이 전방에 위치한 제1색분리필터(6)로 보내지게되어 R(Red), G(Green), B(Blue) 3색중 R은 반사시키고, G,B두색은 그 다음에 위치한 제2색분리필터(7)로 투사시킨다.In the conventional liquid crystal projection optical system, as shown in FIG. 1, when light is emitted from a circular lamp 2a provided in front of a parabolic reflector 1a, the light is reflected by the reflector 1a and is then forwarded. It is sent to the first color separation filter (6) located in the R (Red), G (Green), B (Blue) three colors of R reflects, and the G, B two colors next to the second color separation filter ( 7).

상기 제1색분리 필터(6)에서 반사된 R은 그 상측에 위치한 반사거울(8)에서 다시 반사되어 이 전방에 액정패널(5a)을 투과하여 그 다음에 위치한 제1색 합성필터(9)로 보내지게 되며, 상기 제1색분리필터(6)에서 투과된 G, B 두색중 G는 제2색분리필터(7)에서 반사되어 이 상부에 위치한 액정패널(5a)을 투과하여 제1색 합성필터(9)에서 반되어 R과 합성이 되며, 상기 제2색분리필터(7)를 투과한 B는 그 전방에 설치된 액정패널(5a)을 투과하여 이 전방에 반사거울(10)에서 반사되어 그 상측에 위치한 상기 제2색합성필터(11)에서 합성되어 R,G,B 3색이 투사렌즈(12)를 통과하여 스크린(13)에 영상이 맺히게 된다. 이때, 액정패널(5a)에 R,G,B 3색에 따른 투과율이 정해져서 전기신호 인가에 따른 스크린(13)의 색상을 결정하게 되는데 상기 액정패널(5a)상을 인가하면 상기 스크린(13)에 칼라화상이 재현되게 된다. 그러나, 이와같은 종래의 액정투사장치의 제2도에 나타낸 바와같이, 포물선 형태의 반사경(1a)전방에 설치된 원형의 램프(2a)에서 출사된 광이 각형으로된 액정패널(5a)의 유효면적 이외의 부분으로 많은 광의 손실이 발생되는 문제점이 있었다.R reflected from the first color separation filter 6 is reflected back from the reflection mirror 8 located above and passes through the liquid crystal panel 5a in front of the first color synthesis filter 9 located thereafter. G of the two colors G and B transmitted by the first color separation filter 6 are reflected by the second color separation filter 7 and transmitted through the liquid crystal panel 5a positioned above the first color. Half of the synthetic filter 9 is combined with R, and the second B separated through the second color filter 7 passes through the liquid crystal panel 5a installed in front of the reflective filter 10 and is reflected by the reflective mirror 10 in front of the synthetic filter 9. The R, G, B colors are passed through the projection lens 12 to form an image on the screen 13. In this case, the transmittance of three colors R, G, and B is determined in the liquid crystal panel 5a to determine the color of the screen 13 according to the application of the electric signal. When the liquid crystal panel 5a is applied, the screen 13 is applied. The color image is reproduced. However, as shown in FIG. 2 of the conventional liquid crystal projection apparatus, the effective area of the liquid crystal panel 5a in which the light emitted from the circular lamp 2a provided in front of the parabolic reflector 1a is square. There was a problem that a lot of light loss occurs in other parts.

이 발명은 상기한 제반문제점을 해결하기 위하여 제한한 것으로서, 이 발명의 목적은 액정화면 투사장치에 있어서의 반사경 전방에 설치된 램프와 액정패널 사이에 집속렌즈 및 확산렌즈를 설치하여 램프로부터의 조사광의 수직방향 성분이 액정패널면에 조사되도록 하여 광원의 조사광을 효율적으로 집속할 수 있는 액정투사 장치의 광효율 향상장치를 제공하는데 있다.The present invention has been limited in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a focusing lens and a diffusion lens between a lamp and a liquid crystal panel installed in front of a reflector in a liquid crystal display projection apparatus, It is to provide a light efficiency improving device of a liquid crystal projection apparatus that allows the vertical component to be irradiated to the liquid crystal panel surface to efficiently focus the irradiation light of the light source.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 반사경 전방에 설치된 램프에 출사되는 광이 액정패널면에 조사되도록 된것에 있어서, 반사경 전방에 설치된 램프와 액정패널 사이에 순차적으로 광을 집속시키는 집속렌즈와 광을 확산시키는 확산렌즈를 설치하여 광의 수직 방향성분이 상기 액정패널면에 조사되도록 구성된 액정투사장치의 광효율 향상장치에 있다.A feature of this invention for achieving the above object is that the light emitted from the lamp provided in front of the reflector is irradiated onto the surface of the liquid crystal panel, and focuses the light to focus light sequentially between the lamp and the liquid crystal panel provided in front of the reflector. An optical efficiency improving device of a liquid crystal projection apparatus provided with a lens and a diffusion lens for diffusing light, the vertical direction component of light being irradiated onto the surface of the liquid crystal panel.

이하, 이 발명의 일실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 제3도의 (a),(b)는 이 발명에 따른 수직접속 렌즈와 수직확산 렌즈를 나타낸 사시도이고, 제4도는 이 발명에 따른 램프에 의한 액정패널면의 광조사 상태를 나타낸 도면으로서, 포물선 형태의 반서경(1)의 전방에 설치된 원형의 램프(2)에서 출사되는 평행광을 수직방향으로 집속시키도록 상기 반사경(1) 전방에 집속렌즈(3)가 설치되어 이 집속렌즈(3)을 통과한 광은 이 집속렌즈(3)의 촛점을 따라 광이 집속되어 다시 확산렌즈(4)에서 확산시켜서 전방의 액정패널(5)면에 수직으로 조사되도록 구성된다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. (A) and (b) of FIG. 3 are perspective views showing a vertically connected lens and a vertical diffusion lens according to the present invention, and FIG. 4 is a view showing a light irradiation state of the liquid crystal panel surface by the lamp according to the present invention. A focusing lens (3) is provided in front of the reflector (1) to focus parallel light emitted from the circular lamp (2) provided in front of the half-mirror (1) in the vertical direction. The light passing through the light is focused along the focal point of the focusing lens 3 and diffused by the diffusion lens 4 to be irradiated perpendicularly to the front surface of the liquid crystal panel 5.

이와같이 구성된 이 발명은 제3도의 (a),(b) 및 제4도에 나타낸 바와같이, 포물선형태의 반사경(1)전방에 설치된 원형의 램프(2)에서 광이 출사하게 되면, 이 광은 상기 반사경(1)에서 반사되어 평행광으로 출사되는데, 이때 상기 반사경(1) 전방에 설치된 원형의 램프(2)에서 출사되는 평행광을 수직방향으로 집속시키도록 상기 반사경(1)의 전방에 집속렌즈(3)가 설치되어 이 집속렌즈(3)를 통과한 광은 촛점을 따라 집속되어 다시 이 집속렌즈(3)의 전방에 설치된 확산렌즈(4)에 수직으로 확산시킴으로서 인한 액정패널(5)면에 광이 수직으로 조사되기 때문에 종래의 제2도와 비교해볼때 대폭적으로 광의 이용효율이 향상되게 된다.According to the present invention configured as described above, when the light is emitted from the circular lamp 2 provided in front of the parabolic reflector 1, as shown in FIGS. The light is reflected by the reflector 1 and is emitted as parallel light. In this case, the light is focused in front of the reflector 1 to focus the parallel light emitted from the circular lamp 2 installed in front of the reflector 1 in the vertical direction. The lens 3 is installed and the light passing through the focusing lens 3 is focused along the focal point and again diffused perpendicularly to the diffusion lens 4 installed in front of the focusing lens 3. Since light is irradiated perpendicularly to the surface, the utilization efficiency of light is greatly improved as compared with the conventional second degree.

이상에서와같이, 이 발명에 따른 액정투사장치의 광효율 향상장치를 사용함으로써, 액정화면 투사장치에 있어서의 광원의 조사광을 효율적으로 집속할 수 있어서 광의 이용효율을 대폭 제고시킨 매우 유용한 발명이다.As described above, by using the light efficiency improving device of the liquid crystal projection device according to the present invention, it is possible to efficiently focus the irradiation light of the light source in the liquid crystal display projection device, which is a very useful invention which greatly improves the light utilization efficiency.

Claims

The light emitted from the lamp provided in front of the reflector is irradiated onto the surface of the liquid crystal panel, and the focusing lens 3 sequentially focuses light between the lamp 2 provided in front of the reflector 1 and the liquid crystal panel 5. And a diffusion lens (4) for diffusing the light so that a vertical component of the light is irradiated onto the surface of the liquid crystal panel (5).