KR980010581A

KR980010581A - 액정프로젝터

Info

Publication number: KR980010581A
Application number: KR1019960028873A
Authority: KR
Inventors: 서광석
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-04-30
Also published as: KR0176609B1

Abstract

본 발명은 스크린상에 맺히는 영상의 선명도를 조절할 수 있는 액정프로젝트에 관한 것으로서, 평행빔을 조사하는 조명장치, 조명장치로부터 입사된 광을 선택적으로 투과하는 액정표시판, 액정표시판을 투과한 광의 경로를 변경하여 스크린상에 초점이 맞도록 확대하여 투사시키도록 일매이상의 렌즈로 구성된 투사렌즈유니트, 공기의 굴절률과 다른 투명부재 및 투명부재를 상기 투사렌즈 유니트의 광경로상의 소정의 위치로 입출시키도록 투명부재와 접속된 구동수단을 구성요소로 포함함으로써, 투명부재의 입출에 의해 화면의 선명도를 조절할 수 있어, 사용자의 필요에 따라 원하는 화상을 제공한다.

Description

액정프로젝터

본 발명은 스크린상에 맺히는 영상의 선명도를 조절할 수 있는 액정프로젝트에 관한 것이다. 액정프로젝터는 영상생성모듈인 액정표시판(LCD)에 광을 투사시켜 영상을 발생시키고, 이 영상을 광학렌즈를 통해 확대시켜 대형스크린에 투사하는 방식의 시스템이다.

제1도에 이와같은 액정프로젝터의 광학적 구성을 개략적으로 도시하였다. 도시된 바와 같이 액정프로젝터는 광원(2)과 포물경(3)을 갖는 조명장치(1), 액정표시판(4), 투사렌즈유니트(6) 및 스크린(8)으로 구별된다. 도시된 도면을 참조하여 액정프로젝터의 동작을 간략히 살펴본다. 광원(2)의 후방에 마련된 포물경 (3)은 그 반사면에 입사되는 광을 반사시키고, 포물경(3)에서 반사된 평행광선은 액정표시판(4)에 입사된다. 얻고자하는 영상에 해당하는 전기적 신호가 액정을 구동하는 다수의 전극에 선택적으로 인가되면, 선택된 전극상에 충진된 액정의 배향이 바뀌게 됨으로써, 영상이 발생된다. 액정표시판(4)에서 발생된 영상은 투사렌즈유니트(6)에 의해 영상이 확대되고, 이 확대된 영상이 스크린(8)에 투사된다. 평면거울(5, 7)은 각 구성요소의 배치설계를 시스템의 크기 및 외형에 적합하도록 광로를 변환시키기 위한 것이다.

이와 같은 액정프로젝터는 스크린(8)상에 선명한 화상을 얻도록, 액정표시판(4)에 입사된 광을 선택적으로 투과시켜 발생된 영상을 스크린(8)상에 정확하게 초점이 맞도록 투사렌즈유니트(6)를 포함한 각 구성 부재가 광학적으로 배열되고, 특히 투사렌즈유니트(6)는 광학적 수차를 보정하기 위해 다수의 렌즈가 마련된다.

그러나, 이와 같은 광학적 배치에 의해 구성된 액정프로젝터는 스크린(8)상에 윤곽이 뚜렷한 선명한 화상만을 제공하기 때문에, 시각자의 취향에 맞도록 영상의 선명도를 적절하게 조절할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 시각자에게 제공되는 화상의 선명도를 조절할 수 있는 액정프로젝터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

제1도는 종래의 액정프로젝터의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 배치 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 액정프로젝터의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 배치 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 액정프로젝터의 투명부재 입출방법을 설명하기 위한 개략적인 구동수단의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10 : 조명장치 2, 11 : 광원

3, 12 : 포물경 4, 14 : 액정표시판

5, 7, 13, 19 : 평면거울 6, 17 : 투사렌즈 유니트

8, 20 : 스크린 15 : 집속렌즈부

16 : 확대렌즈부 18 : 투명부재

21 : 케이스 23 : 구동모터

24 : 구동제어부

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정프로젝터는 평행빔을 조사하는 조명장치, 상기 조명장치로부터 입사된 광을 선택적으로 투과하는 액정표시판, 상기 액정표시판을 투과한 광의 경로를 변경하여 스크린상에 초점이 맞도록 확대하여 투사시키도록 일매이상의 렌즈로 구성된 투사렌즈유니트를 구비한 액정프로젝트에 있어서, 공기의 굴절률과 다른 투명부재; 및 상기 투명부재를 상기 투사렌즈 유니트의 광경로상의 소정의 위치로 입출시키는 구동수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정프로젝터를 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 액정프로젝터의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 배치 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 액정프로젝터는 종래와 같이 평행빔을 조사하는 조명장치(10), 조명장치(10)로부터 입사된 광을 선택적으로 투과하는 액정표시판(14), 액정표시판(I4)에서 발생된 영상을 확대하여 투사하는 투사렌즈유니트(17), 스크린(20)이 마련되고, 투사렌즈유니트(17)를 구성하는 렌즈사이에 입출되는 투명부재(18), 투명부재(18)를 구동하는 구동수단을 구성요소로 포함한다. 조명장치(10)는 액정표시관(14)에 평행한 광을 입사시키도록, 광원(11)과 광원(11)으로부터 방사된 광을 평행한 광으로 광로를 변환시키는 광학수단이 마련되고, 광학수단으로서 포물경(12)이 채용된다. 이러한 광학수단의 다른 구현 방법으로서는 타원경과 콜리메이팅 렌즈를 들 수 있고, 광학적 배열은 타원경의 제1초점위치에 광원(11)을 위치시키고, 타원경에서 반사되어 제2초점에 접속된 광을 콜리메이팅 렌즈에 의해 평행한 광으로 광로를 전환시키도록, 제2초점으로부터 초점거리만큼, 전방에 배치시킨다. 투사렌즈유니트(17)는 액정표시판(14)을 투과한 광을 그 초점위치(F1)로 집속하는 집속렌즈부(15)와 초점위치(F1)의 전방에 마련되어 초점위치(F1)를 통과한 광을 확대시켜 스크린(20)상에 초점이 맞도록 투사하는 확대렌즈부(16)를 갖는다. 집속렌즈부(15)는 일매이상의 렌즈로 구성되어, 액정표시판(14)을 통과한 광을 그 초점위치(F1)로 수렴시킨다. 확대렌즈부(16)도 일매이상의 렌즈로 구성되어, 집속렌즈부(15)의 초점위치(F1)로 수렴된 광을 스크린(20)의 화면크기에 맞게 확대시키고, 선명한 화상이 구현되도록 광학적 수차등이 보정된다. 평면거울(13, 19)은 확대영상을 구현하기 위한 광학적 설계배치에 반드시 필수적인 구성요소는 아니지만, 본체의 외형과 크기를 고려하여 구성배치를 보다 용이하게 할 목적으로 도입된 것으로서, 사용되는 거울의 수는 제한이 없다.

투명부재(18)는 공기와 다른 굴절률을 갖는 것으로서, 이 투명부재(18)의 외형은 액정표시판(14)과 스크린(20)사이의 광경로상에서 선택된 위치와 관련하여 결정된다. 액정표시판(14)과 집속렌즈부(15) 사이에 개재시킬 경우는 투명부재(18)가 소정의 곡률을 갖는 렌즈가 되도록 설계되고, 이러한 곡률에 의해 집속렌즈부(15)를 통과한 광은 집속렌즈의 초점위치(F1)를 벗어나게 되어, 스크린(20)상에 맺히는 화상의 선명도가 조절된다. 마찬가지로, 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16)사이에 개재시킬 경우는 통상적인 판유리에 의해서도 광경로가 변경되기 때문에 스크린(20)상의 화상은 동일한 결과를 얻을수 있다. 이와 같은 목적에 따른 투명부재(18)의 설계는 다양하게 구현 가능하고, 본 실시예의 바람직한 방법으로서, 투명부재(18)가 광경로상의 횡단면상 영역으로 용이하게 입출시키기 위해서 광빔의 횡단면이 작은 광경로상의 위치를 선택한다. 따라서, 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16) 사이에 투명부재(18)가 입출되도록 배치시킨다. 이때, 투명부재(18)가 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16) 사이에 개재되면, 투명부재(18)를 통과한 광은 집속렌즈부(15)의 초점위치(F1)를 벗어난 위치(F2)에 집속됨으로써 결과적인 스크린(20)상의 화상의 초점이 흐려지게된다.

투명부재(18)는 후술하는 구동수단과 결합되기 위해 투명부재(18)는 케이스(21)에 의해 지지된다. 구동수단은 투명부재(18)를 사용자의 조작에 의해 입출시키도륵 구성된다.

제3도는 본 발명에 따른 액정프로젝터의 투명부재(18) 입출방법을 설명하기 위한 개략적인 구동수단의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 구동수단은 구동모터(23), 구동제어부(24)를 포함하도록 구성된다. 구동모터(23)의 회전축(22)과 투명부재(18)의 케이스(21)가 접속되어, 구동모터(23)의 회전에 의해 투명부재(18)가 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16)사이의 광경로상을 입출하게된다. 스크린(20)상의 화상의 선명도를 조절하고자 하는 사용자의 조작신호(온신호)가 구동제어부(24)에 입력되면, 구동제어부(24)는 구동모터(23)를 구동시켜 설정된 회전각도 만큼 회전시킨다. 이 회전각도는 집속렌즈부(15)를 통과한 광을 모두 가로지르는 위치에 해당한다. 다시 투명부재(18)를 원위치 시키기 위한 사용자 조작신호(오프 신호)가 입력되면, 구동모터(23)를 구동하여 처음 위치로 이동시킨후, 동작을 멈추도록 구동모터(23)를 제어한다. 따라서, 구동제어부(24)에 의해 구동모터(23)는 사용자의 온/오프 조작신호에 따라 2단계의 스텝으로 회전하게 됨으로써, 투명부재(18)는 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16)사이의 광경로상의 영역으로 입출된다.

이와 같이 투명부재(18)를 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16)사이의 광경로상의 영역으로 입출시키기 위한 구동수단은 레크와 피니언기어를 구동체와 피동체인 투명부재(18)의 케이스(21)상에 서로 마련시키는 것등, 다양한 구현방법이 가능하다. 이와 같이 구성된 액정프로젝터의 동작을 살펴본다. 사용자의 조작신호가 오프된 상태에서는 조명장치(10)에 의해 액정표시판(14)에 입사되는 평행광은 선택적으로 투과되고, 투과된 광은 집속렌즈부(15)에 의해 초점위치(F)로 수렴된 후, 확대렌즈부(16)를 통과하여 스크린(20)상에 확대되어 초점이 맞게 투사되어 선명한 화상을 제공하게 된다. 사용자가 좀더 선명도가 저감된 화상을 원할 경우, 사용자에 의해 조작신호가 온상태로 구동제어부(24)에 입력되면, 구동제어부(24)에 의해 구동모터(23)가 일정각도만큼 회전한 후, 동작을 멈춤으로써, 투명부재(18)는 집속렌즈부(15)와 확대렌즈부(16) 사이의 광경로상에 개재된다.

따라서, 집속렌즈부(15)를 거쳐 공기중을 통과하는 광은 유리와 같은 투명부재(18)와의 굴절률의 차이에 의해 그 초점위치(F)를 벗어나게 되고, 그 결과 스크린(20)상에 투사되어 맺히는 화상은 약간 흐릿한 선명도를 갖는다.

지금까지 설명된 본 발명의 액정프로젝터는 화면의 선명도를 조절할 수 있어, 사용자의 필요에 따라 원하는 화상을 제공한다.

Claims

평행빔을 조사하는 조명장치, 상기 조명장치로부터 입사된 광을 선택적으로 투과하는 액정표시판, 상기 액정표시판을 투과한 광의 경로를 변경하여 스크린상에 초점이 맞도록 확대하여 투사시키도록 일매이상의 렌즈로 구성된 투사렌즈유니트를 구비한 액정프로젝트에 있어서, 공기의 굴절률과 다른 투명부재; 및 상기 투명부재를 상기 투사렌즈 유니트의 광경로상의 소정의 위치로 입출시키도록 상기 투명부재와 접속된 구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝트.
제1항에 있어서, 상기 투사렌즈 유니트는 상기 액정표시관을 투과한 광을 그 초점위치로 집속하는 집속렌즈부; 및 상기 초점위치의 전방에 마련되어 상기 초점위치를 통과한 광을 확대시켜 상기 스크린상에 초점이 맞도록 투사하는 확대렌즈부;로 된 것을 특징으로 하는 액정프로젝터.
제2항에 있어서, 상기 투명부재는 상기 집속렌즈부와 상기 확대렌즈부사이에 입출되도록 배치된 것을 특징으로 하는 액정프로젝터.
제1항에 있어서, 상기 구동수단은 구동모터, 사용자의 조작신호를 입력받아 상기 구동모터를 제어하는 구동제어부가 마련되고, 상기 투명부재는 케이스에 의해 지지되고, 상기 케이스와 상기 구동모터의 회전축이 접속된 것을 특징으로 하는 액정프로젝터.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.