KR970003462B1 - Optical amount regulator - Google Patents

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Abstract

A light quantity controller is disclosed. The light quantity controller comprises a number of reflection members(31) reflecting a light reflected from a light way controller(5); a number of shielding layers(37), attached to the reflection members(31), for shielding the light which is not reflected by the reflection members(31); and a frame(33) for supporting the reflection members(31) attaching the shielding layers(37).

Description

광량조절기Fader

제1도는 일반적인 투사형화상표시장치 개략도1 is a schematic view of a general projection image display device

제2도는 종래의 광량조절기의 사시도.2 is a perspective view of a conventional light amount regulator.

제3도는 본 발명의 일시예에 따른 광량조절기의 사시도.3 is a perspective view of a light quantity controller according to one embodiment of the present invention.

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

1 : 광원 2 : 광분리기1: light source 2: optical separator

3 : 평행렌즈 5 : 광로조절기3: parallel lens 5: optical path controller

7 : 기판 8 : 거울면7: substrate 8: mirror surface

9 : 액츄에이터 21, 31 : 반사막대9: actuator 21, 31: reflecting rod

23, 33 : 프레임 25, 35 : 틈23, 33: frame 25, 35: gap

37 : 차폐판37: shield plate

본 발명은 투사형화상표시장치용 광량조절기에 관한 것으로서, 특히, 최소광량 상태에서 빛의 투과를 최소화하여 휘도대비(brightenss contrast)를 향상시킬 수 있는 광량조절기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light amount controller for a projection image display device, and more particularly, to a light amount controller that can improve brightness contrast by minimizing light transmission in a minimum light amount state.

화상표시장치 화상표시장치는 표시방법에따라, 직시화상표시장치와 투사형화상표시장치로 구분된다. 직시형화상표시장치 CRT(Cothod Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT 화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는데 한계가 있다.Image display apparatus The image display apparatus is classified into a direct image display apparatus and a projection image display apparatus according to the display method. Direct image display device CRT (Cothod Ray Tube), etc. These CRT image display devices have good image quality but have problems such as increase in weight and thickness as the screen is enlarged and expensive, and thus have limitations in providing a large screen. have.

투사형화상표시장치는 대화면 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD는 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 평광판에 의한 광 손실이 크고 LCD 를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.Projection type image display apparatuses include a large screen liquid crystal display (hereinafter, referred to as an LCD), and such large screen LCDs can be thinned to reduce weight. However, such an LCD has a high light loss due to a flat plate and a thin film transistor for driving the LCD is formed for each pixel, so that there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).

따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 AMA라 칭함)를 이용한 투사형화상표시장치가 개발되었다.Accordingly, a projection image display device using Actuated Mirror Arrays (hereinafter referred to as AMA) has been developed by Aura, USA.

상기 투사형화상표시장치는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M×1어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면들이 M×N어레이로 배열되어 있다. 따라서 1차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M×1개의 광속들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 M×N 개의 광속들을 투과시켜 M×N 화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.The projection image display device is divided into one-dimensional AMA and two-dimensional AMA. The one-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × 1 array, and the two-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M × N array. Therefore, a projection image display device using a one-dimensional AMA pre-scans M × 1 beams using a scanning mirror, and a projection image display device using a two-dimensional AMA transmits an array of M × N pixels by transmitting M × N beams. Branches represent images.

제1도는 상기 종래의 무사형 화상표장치(20)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of the conventional samurai image display apparatus 20. As shown in FIG.

상기 투사형화상표시장치(20)는 광원(1), 광분리기(2), 광로조절기(5), 광량조절기(13) 및 화면(19)을 포함한다.The projection image display apparatus 20 includes a light source 1, an optical separator 2, an optical path controller 5, a light amount controller 13, and a screen 19.

상기 광원(1)은 고휘도의 백색광을 방사한다.The light source 1 emits white light of high brightness.

상기 광분리기(2)는 회전하는 칼라휠(color wheel)로 이루어지며 상기 백색광으로부터, 적색, 녹색 또는 청색의 제1차 광속들을 순차적으로 분리한다. 상기 칼라휠(2)은 적색, 녹색 또는 청색의 광중 어느 하나를 투과시키는 칼라필터들(color filters)이 동일한 면적을 갖도록 분리되어 있으며, 화상신호의 필드 또는 프레임에 대해 정수배로 회전한다. 상기 각각의 제1차 광속들은 집속되어 광량조절기(13)의 반사면(15)에 의해 반사되며, 상기 제1차 광속들은 다시 분산되는데 상기 평행렌즈(3)에 의해 평행하게 된다.The optical splitter 2 consists of a rotating color wheel and sequentially separates the primary luminous fluxes of red, green or blue from the white light. The color wheel 2 is separated so that color filters transmitting any one of red, green or blue light have the same area, and rotate in an integer multiple of a field or frame of an image signal. Each of the primary luminous fluxes is focused and reflected by the reflecting surface 15 of the light quantity regulator 13, and the primary luminous fluxes are again dispersed and paralleled by the parallel lens 3.

상기 광로조절기(5)는 구동기관(7)에 M×N 어레이의 액츄에이터(9) 및 거울(8)들로 이루어져 상기 평행렌즈(3)에 의해 평행하게 된 각각의 제1차 광속들을 다수의 제2차 광속들로 반사시킨다. 상기 제1차 광속들 각각에 대한 제2차 광속들은 상기 거울(8)들의 기울기에 의해 광로들이 조절된다. 또한, 상기 제2차 광속들은 평행렌즈(3)에 의해 다시 집속된다.The optical path controller 5 is composed of actuators 9 and mirrors 8 of an M × N array in a drive engine 7 for a plurality of primary beams paralleled by the parallel lenses 3. Reflects with secondary beams. The secondary light beams for each of the primary light beams are light paths adjusted by the inclination of the mirrors 8. In addition, the second luminous fluxes are focused again by the parallel lens 3.

상기 광량조절기(13)는 3원색으로 분리되고 집속된 제1차 광속들을 광로조절기(5)로 반사시키고, 이 광로조절기(5)의해 광로가 조절되어 반사되는 제2차 광속들의 양을 조절하여 화면(19)쪽으로 통과시킨다. 상기에서 광량조절기(13)는 광로조절기(5)에 구동전압을 인가하지 않은 상태에서, 즉, 영상신호가 인가되지 않은 상태에서 제2차 광속을 50% 정도 통과시키도록 되어 있다.The light amount controller 13 reflects the primary light beams separated and condensed into three primary colors to the optical path controller 5, and adjusts the amount of the second light beams reflected and adjusted by the optical path controller 5. Pass it toward the screen (19). In the above, the light amount regulator 13 is configured to pass the second luminous flux about 50% in the state in which the driving voltage is not applied to the optical path regulator 5, that is, the image signal is not applied.

화면(19)은 상기 광량조절기(13)를 통과할 제2차 광속이 투사렌즈(18)를 통해 순차적으로 투사되어 화상을 나타낸다.The screen 19 sequentially projects the second light beam that will pass through the light amount controller 13 through the projection lens 18 to represent an image.

상기와 같이 구성된 종래의 광학 시스템에서는 광원(1)으로 부터 나온 빛은 광분리기(2)를 통하여 광이 분리되고, 광분리된 제1차 광속들은 광량조절기(13)의 반사면(15)에 의해 반사되며, 평행렌즈(3)에 의해 광축에 평행한 상태로 광로조절기(5)로 입사된다. 이때 입사각도는 광로조절기(5)와 90°로 이루어진다. 그리고 소정의 신호에 따라 조절되는 거울(8)에 의해 다시 반사된 광속(제2차 광속)들은 평행렌즈(3) (제2차 광속이 통과할 때는 집광렌즈라고 함)를 통하여 집광되면서 광량조절기(13)의 틈(17)을 통과한 후 투사렌즈(18)에 의해 화면에 화상을 투사한다.In the conventional optical system configured as described above, the light emitted from the light source 1 is separated through the optical splitter 2, and the separated primary luminous fluxes are reflected on the reflecting surface 15 of the light quantity controller 13. The light is reflected by the parallel lens 3 and is incident on the optical path controller 5 in a state parallel to the optical axis. At this time, the incident angle is made of the optical path controller 5 and 90 °. The light beams (secondary light beams) reflected back by the mirror 8 adjusted according to a predetermined signal are collected through the parallel lens 3 (called a condenser lens when the second light beam passes), and the light amount controller After passing through the gap 17 in (13), the projection lens 18 projects the image on the screen.

제2도는 종래의 광량조절기(13)의 사시도이다.2 is a perspective view of a conventional light amount controller 13.

상기 광량조절기(13)는 소정의 반사각을 갖는 반사막대(21)들과 이 반사막대(21)들을 설치할 수 있는 프레임(fram : 23)으로 이루어져 있다. 상기 반사막대(21)들은 직삼각 기둥들로 이루어져 직각을 이루는 면들이 상기 프레임(23)에 거치되어 있으며, 경사면들이 제1차 광속을 광로조절기(5)로 반사시킨다. 또한, 반사막대(21)들 사이의 틈(35)들은 광로조절기(5)에 의해 반사되고 평행렌즈(3)에 의해 접속된 제2차 광속을 통과시킨다. 상기에서 틈(25)들을 통과하는 제2차 광속은 상기 반사막대(21)들에 의해 광량이 조절된다. 즉, 광로조절기(5)에 의해 반사된 제2차 광속이 각각의 화소에 대응하는 광의 경로가 조절되는데, 이 광의 경로가 조절된 각각의 화소와 대응하는 광이 각각 반사막대(21)들에 비취지는 정도에 따라 틈(25)들을 통과하는 양이 조절된다. 상기에서 최소광량 상태에서 제2 광속이 반사막대(21)들의 경사면에 차폐되면 높은 휘도 대비를 갖는 화상을 얻을 수 있다.The light quantity controller 13 is composed of reflection rods 21 having a predetermined reflection angle and a frame 23 on which the reflection rods 21 can be installed. The reflection rods 21 are formed of right triangular pillars, and the surfaces formed at right angles are mounted on the frame 23, and the inclined surfaces reflect the first luminous flux to the optical path controller 5. In addition, the gaps 35 between the reflecting rods 21 pass through the second luminous flux reflected by the optical path controller 5 and connected by the parallel lens 3. The secondary light flux passing through the gaps 25 is controlled by the reflection rods 21. That is, the path of the light corresponding to each pixel of the second luminous flux reflected by the optical path controller 5 is adjusted, and the light corresponding to each pixel whose path is adjusted is respectively applied to the reflection rods 21. The amount passing through the gaps 25 is adjusted according to the degree of reflection. When the second light beam is shielded on the inclined surfaces of the reflecting rods 21 in the minimum light amount state, an image having a high brightness contrast can be obtained.

그러나, 상술한 종래의 광량조절기는 평행렌즈의 수차 및 정렬오차에 의해 최소과량상태에서도 제2차 광속이 반사막대에 의해 차단되지 않고 틈들을 통과하는 광의 양이 많아 화상의 휘도 대비를 저하시키는 문제점이 있었다.However, the above-described conventional light amount regulator has a problem that the secondary light flux is not blocked by the reflecting rod but the amount of light passes through the gaps even in the minimum excess state due to the aberration and alignment error of the parallel lens, thereby reducing the brightness contrast of the image. There was this.

따라서, 본 발명의 목적은 최소과량상태에서 틈들사이로 통과하는 광의 양을 최소로 하여 화면의 휘도대비를 향상시킬 수 있는 광량조절기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light amount controller capable of improving the brightness contrast of the screen by minimizing the amount of light passing between the gaps in the minimum excess state.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광량조절기는 적색, 녹색 및 청색으로 분리된 제1차광속을 광로조절기로 반사시키고, 상기 광로조절기에 의해 반사된 제2차 광속을 차단하는 반사막대들과, 상기 반사막대들의 직각을 이루는 일 표면들에 부착되어 이 반사막대들 사이의 간격을 좁혀 반사막대들에 의해 차단되지 않은 소정량을 더 차단하는 차폐층들과, 상기 차폐층들이 부착된 반사막대들을 거치시는 프레임을 구비한다.The light quantity controller according to the present invention for achieving the above object is a reflection rod for reflecting the first luminous flux separated into red, green and blue to the optical path controller, and the second luminous flux reflected by the optical path controller, and A plurality of shielding layers attached to one or more surfaces perpendicular to the reflective rods to narrow the gap between the reflective rods to further block a predetermined amount not blocked by the reflective rods, and the reflective rods to which the shielding layers are attached. The poem has a frame.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광량조절기(13)의 사시도이다.3 is a perspective view of a light quantity controller 13 according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 광량조절기(13)는 반사막대(31)들, 프레임(33)과 차폐판들(blocking plate : 37)로 이루어진다.The light amount controller 13 is composed of reflecting rods 31, a frame 33 and shielding plates 37.

상기 반사막대(31)들은 직삼각 기둥들로 이루어져 경사면들이 제1차 광속을 광로조절기(5)로 반사시키는 것으로 직각을 이루는 면들이 상기 프레임(33)에 거치된다.The reflection rods 31 are formed of right triangular pillars, and the inclined surfaces reflect the first luminous flux to the optical path controller 5 so that the surfaces formed at right angles are mounted on the frame 33.

상기 차폐판(37)들은 평행렌즈와, 수직을 이루는 상기 반사막대(31)의 일 표면에 부착되어 있다. 상기 차폐판(37)들은 반사막대(31)들 사이의 틈(35)들의 폭을 줄이기 위한 것으로 반사막대(31)들에 의해 차단되지 않은 광의 일부를 차단한다. 따라서, 차폐판(37)들은 부착된 반사막대(31)의 일 표면보다 폭이 넓거나, 혹은, 박사막대(31)의 상부 또는 하부쪽으로만 노출되도록 한다.The shield plates 37 are attached to one surface of the reflective rod 31 which is perpendicular to the parallel lens. The shield plates 37 are intended to reduce the width of the gaps 35 between the reflective bars 31 and block a part of the light that is not blocked by the reflective bars 31. Accordingly, the shield plates 37 are wider than one surface of the reflective rod 31 attached thereto, or are exposed only to the upper or lower side of the pseudo rod 31.

상기 프레임(33)은 차폐판(37)들이 부착된 반사막대(31)들을 거치시키는 것으로 차폐판(37)들 사이에 제2차 광속을 통과시키는 틈(35)들이 생긴다.The frame 33 mounts the reflective rods 31 to which the shield plates 37 are attached, and thus gaps 35 are formed between the shield plates 37 to allow the second light beam to pass therethrough.

상술한 광량조절기(13)는 반사막대(31)의 경사면에 의해 입사되는 제1차 광속을 평행렌즈(3)을 통해 광로조절기(5)를반사시키고, 광로조절기(5)에 반사된 제2차 광속을 틈(35)들을 통과시켜 광량을 조절한다. 즉, 상기 제2차 광속은 광로조절기(5)에 의해 각각의 화소에 대응하는 광의 경로가 조절되는데, 광로가 조절된 광이 틈(35)을 사이로 통과된 정도에 따라 광량이 조절된다. 이때 차폐판(37)들은 틈(35)을 사이로 통과하는 광의 소절량을 차단한다. 그러므로, 최소광량상태에서 평행렌즈(3)의 수차 및 정렬오차에 의해 반사막대(31)들에 의해 차단되지 않은 광도 차폐판(37)들에 의해 차폐되어 틈(35)들을 통과하는 광의 양을 최소로 한다.The above-described light amount controller 13 reflects the optical path controller 5 through the parallel lens 3 to the first light beam incident by the inclined surface of the reflection rod 31, and the second light beam reflected by the optical path controller 5. The amount of light is adjusted by passing the light beam through the gaps 35. That is, the path of the light corresponding to each pixel is controlled by the optical path controller 5, and the light amount is adjusted according to the degree that the light whose light path is adjusted passes through the gap 35. In this case, the shield plates 37 block the amount of light passing through the gap 35. Therefore, the amount of light passing through the gaps 35 is shielded by the light shielding plates 37 which are not blocked by the reflecting rods 31 by the aberration and alignment error of the parallel lens 3 in the minimum light amount state. Minimize.

상술한 바와 같이 본 발명은 평행 렌즈와 수직을 이루도록 반사막대에 차폐판을 부착하여 최소광량 상태에서 평행렌즈의 수차 및 오차정렬에 의해 틈들을 통과하는 광의 양을 최소로 한다.As described above, the present invention attaches a shielding plate to the reflection rod so as to be perpendicular to the parallel lens, thereby minimizing the amount of light passing through the gaps by aberration and error alignment of the parallel lens in the minimum light amount state.

따라서, 본 발명은 최소 광량상태에서 틈들을 통과하는 광의 양을 최소로 하여 화상의 휘도대비를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage of improving the brightness contrast of the image by minimizing the amount of light passing through the gaps in the minimum light amount state.

상술한 바와 같이 본 발명은 바람직한 일실시예를 중심으로 설명 및 도시되었으나, 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 변형실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described and illustrated with reference to a preferred embodiment, but it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be modified without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (3)

적색, 녹색 및 청색으로 분리된 제1차광속을 광로조절기로 반사시키고, 상기 광로조절기에 의해 반사된 제2차 광속을 차단하는 반사막대들과, 상기 반사막대들의 직각을 이루는 일 표면들에 부착되어 이 반사막대들 사이의 간격을 좁혀 반사막대들에 의해 차단되지 않은 광의 소정량을 더 차단하는 차폐층들과, 상기 차폐층들이 부착된 반사막대들을 거치시는 프레임을 구비하는 광량 조절기.Reflecting rods that are separated into red, green, and blue light beams are reflected to the optical path controller, and are attached to reflecting rods that block the secondary light beams reflected by the optical path controller, and one surface perpendicular to the reflective rods. And a shielding layer for narrowing a gap between the reflecting bars to further block a predetermined amount of light not blocked by the reflecting bars, and a frame passing through the reflecting bars to which the shielding layers are attached. 제1항에 있어서, 상기 차폐층들은 상기 반사막대들의 부착된 면들보다 폭들이 더 큰 광량 조절기.The light quantity adjuster of claim 1, wherein the shielding layers are larger in widths than the attached surfaces of the reflecting rods. 제1항에 있어서, 상기 차폐층들은 상기 반사막대들의 부착된 면들의 상부 또는 하부만 노출된 광량 조절기.The light quantity controller of claim 1, wherein the shielding layers expose only the upper or lower portions of the attached surfaces of the reflective rods.
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