KR100727905B1

KR100727905B1 - 화상투사장치

Info

Publication number: KR100727905B1
Application number: KR1020000035331A
Authority: KR
Inventors: 조건호; 정승태; 유장훈; 이철우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2007-06-14
Also published as: JP2002023101A; USRE43743E1; KR20020001139A; US6547398B2; US20020012103A1; JP3507812B2

Abstract

분해능이 높으며 높은 광효율을 갖도록 구조가 개선된 화상투사장치가 개시되어 있다.

이 개시된 화상투사장치는 광원과; 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이를 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과; 이 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와; 렌즈어레이를 구동하여 각 칼라의 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와; 입사광의 진행경로를 편광에 따라 변환하는 편광빔스프리터와; 편광빔스프리터를 경유한 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 반사형 디스플레이소자와; 입사된 화상을 스크린쪽으로 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 개시된 화상투영장치는, 상기한 구동부 대신에 렌즈어레이를 고정 배치하고, 색분리수단에서 분리된 각 칼라의 광의 진행경로를 가변시키는 편향기를 구비할 수 있다.

또한, 개시된 화상투영장치는, 광원과; 색분리수단과; 입사광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와; 렌즈어레이에서 집속된 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와; 렌즈어레이를 투과한 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 투과형 디스플레이소자; 및 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화상투사장치{Projection type image display apparatus}

도 1은 종래 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 3은 도 2에 도시된 광학요소의 요부를 발췌하여 보인 개략적인 사시도.

도 4는 도 2의 색분리수단의 광학적 배치를 보인 도면.

도 5는 도 2의 렌즈어레이의 광학적 배치를 보인 도면.

도 6은 도 5의 A-A선 단면에서 바라본 렌즈어레이를 투과한 화상의 패턴을 보인 도면.

도 7은 렌즈어레이를 구동하는 구동부를 보인 개략적인 도면.

도 8a, 도 9a 및 도 10a 각각은 렌즈어레이의 위치 변동에 따른 색분리된 칼라띠의 변동위치를 보인 도면.

도 8b, 도 9b 및 도 10b 각각은 도 8a, 도 9a, 도 10a 각각에 보인 바와 같이 렌즈어레이가 배치된 경우의 디스플레이소자에 형성되는 칼라화상의 변동위치를 보인 도면.

도 11은 일 편광의 광이 입사되는 경우, 도2 및 도 3에 도시된 화상투사장치의 동작을 설명하기 위하여 나타낸 개략적인 도면.

도 12는 서로 다른 편광의 광이 입사되는 경우, 도 2 및 도 3에 도시된 화상투사장치의 동작을 설명하기 위하여 나타낸 개략적인 도면.

도 13은 도 12에서 스크린에 맺힌 S파 화상과 P파 화상의 중첩된 입체영상을 보인 개략적인 도면.

도 14는 편광안경에 의하여 중첩된 화상이 좌안화상과 우안화상으로 분리된예를 보인 도면.

도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 16은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 17은 도 16의 제1 및 제2디스플레이소자 각각에서 형성되고 제1 및 제2복굴절판을 투과하여 중첩된 화상을 보인 개략적인 도면.

도 18 및 도 19 각각은 본 발명의 제4실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 20은 본 발명의 제5실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 21은 본 발명의 제6실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 22는 본 발명의 제7실시예에 따른 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110...광원 120...색분리수단

121...제1이색미러 123...제2이색미러

125...반사미러 130...렌즈어레이

131...실린드리컬 렌즈 133...보빈

140...구동부 141...요크부재

143...마그네트 145...코일부재

151...제1수속렌즈 153, 155...제2수속렌즈

160...편광빔스프리터 171...제1디스플레이소자

173...제2디스플레이소자 180...투사렌즈유니트

190...스크린

본 발명은 디스플레이소자에서 형성된 화상을 광원에서 조사된 광을 이용하여 스크린에 맺히도록 함으로써 영상을 제공하는 화상투사장치에 관한 것으로서, 상세하게는 높은 광효율을 달성함과 아울러, 분해능을 높일 수 있도록 된 구조의 화상투사장치에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 화상투사장치는 광을 생성/조사하는 광원(10)과, 입사된 백색광을 적색, 청색, 녹색광으로 분기시키는 제1 및 제2이색미러(42)(44) 와, 분기된 각 칼라에 대응되는 화상을 형성하는 투과형 제1 내지 제3디스플레이소자(51, 53, 55)와, 이 제1 내지 제3디스플레이소자(51, 53, 55) 각각에서 형성된 화상을 합성하는 칼라프리즘(60)과, 이 합성된 화상을 확대 투과시키는 투사렌즈유니트(70) 및, 스크린(80)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 광원(10)과 제1이색미러(42) 사이의 광로 상에는 입사광을 혼합하여 상기 제1 내지 제3디스플레이소자(51, 53, 55) 각각에 균일광이 입사되도록 하는 파리눈렌즈 어레이(20)와, 일 편광성분의 광만이 투과되도록 하는 편광자(31) 및, 상기 편광자(31)를 투과한 광을 집속시키는 수속렌즈(41)가 더 구비된다.

이와 같이 구성된 종래의 화상투사장치는 칼라 화상을 구현하기 위하여 3매의 디스플레이소자를 채용하므로 그 광학적 구성이 복잡하다. 또한, 편광자를 이용하여 일 편광성분의 광만을 유효광으로 이용하고, 이 편광자를 투과한 광을 제1 및 제2이색미러를 통하여 세 경로로 분기하여 사용함으로써, 광효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 이웃되게 배치된 제1 및 제2이색미러와 반사미러를 이용하여 집속각을 달리하면서 일 방향으로 칼라별로 분기된 광이 진행하도록 하고 편광빔스프리터를 이용하여 분기된 P편광의 광과 S편광의 광을 화상 형성에 이용함으로써, 광 효율을 높임과 아울러, 분해능이 향상된 화상투사장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 화상투사장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과; 상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와; 상기 렌즈어레이를 구동하여 상기 렌즈어레이에서 집속된 각 칼라의 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와; 입사광중 제1편광의 광은 투과시키고, 제2편광의 광은 반사시켜 입사광의 진행경로를 편광에 따라 변환하는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터를 투과 및/또는 반사한 제1 및/또는 제2편광의 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 반사형 디스플레이소자와; 상기 렌즈어레이와 상기 디스플레이소자 사이의 광로 상에 마련되어 입사광을 집속시켜 상기 디스플레이소자에 투영시키는 투영렌즈유니트와; 상기 디스플레이소자에서 형성되고, 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 화상이 스크린으로 향하도록 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상투사장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과; 상기 색분리수단에서 분리된 각 칼라의 광의 진행 경로를 가변시키는 편향기와; 상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와; 입사광의 진행경로를 편광에 따라 변환하는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터를 경유한 광으로부터 칼라 화상을 생성하고, 이를 상기 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 반사형 디스플레이소 자와; 상기 디스플레이소자에서 형성되고, 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 화상이 스크린으로 향하도록 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상투사장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과; 상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와; 상기 렌즈어레이를 구동하여 상기 렌즈어레이에서 집속된 각 칼라의 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와; 상기 렌즈어레이를 투과한 광을 집속시키는 릴레이렌즈와; 상기 릴레이렌즈를 투과한 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 입사광과 다른 방향으로 출사시키는 반사형 디스플레이소자와; 상기 디스플레이소자에서 반사된 화상이 스크린에 확대 투사되도록 입사광을 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상투사장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과; 상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와; 상기 렌즈어레이를 구동하여 상기 렌즈어레이에서 집속된 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와; 상기 렌즈어레이를 투과한 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 투과형 디스플레이소자와; 상기 디스플레이소자에서 형성된 화상을 스크린으로 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투과하여 화상투사장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과; 상기 색분리수단에서 분리된 광중 제1편광의 광을 투과시켜 제1경로로 향하도록 하고, 제2편광의 광은 반사시켜 제2경로로 향하도록 하는 제1편광빔스프리터와; 상기 제1 및 제2경로 각각에 마련되는 것으로, 상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 제1 및 제2렌즈어레이와; 상기 제1 및 제2렌즈어레이 각각을 구동하여, 상기 제1 및 제2렌즈어레이에서 집속된 광의 진행경로를 가변시키는 제1 및 제2구동부와; 상기 제1 및 제2렌즈어레이 각각을 투과한 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 투과형 제1 및 제2디스플레이소자와; 상기 제1 및 제2디스플레이소자에서 형성된 화상을 합성하여 일 경로로 향하도록 하는 제2편광빔스프리터와; 상기 제2편광빔스프리터에서 합성된 화상을 스크린으로 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 화상투사장치를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 화상투사장치는 광을 생성하고 이 생성된 광을 일 방향으로 광을 조사하는 광원(110)과, 색분리수단(120)과, 렌즈어레이(130)와, 이 렌즈어레이(130)를 광축에 수직한 방향으로 구동하는 구동부(140)와, 입사광을 편광방향에 따라 분기하는 편광빔스프리터(160) 및, 입사광으로부터 화상을 생성하는 반사형 디스플레이소자(171, 173)와, 상기 이 디스플레이소자(171, 173)에서 생성된 화상을 확대 투과시키는 투사렌즈유니트(180) 및, 스크린(190)을 포함하여 구성된다.

상기 광원(110)은 크세논, 할로겐 등의 램프와, 이 램프의 일측에 마련되어 램프에서 조사된 광이 일 방향으로 향하도록 하는 반사경을 포함하여 구성된다.

상기 색분리수단(120)은 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 한다. 도 4를 참조하면, 색분리수단(120)은 입사광축에 대해 동일 방향으로 서로 다른 각도로 경사지게 배치된 제1 및 제2이색미러(121)(123) 및, 반사미러(125)를 포함한다.

제1이색미러(121)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 조합으로 된 백색의 입사광 중 제1파장영역의 광(R)은 입사광축에 대해 제1각도

로 반사시키고, 다른 파장영역의 광(G, B)은 투과시킨다. 상기 제2이색미러(123)는 상기 제1이색미러(121)를 투과한 광 중 제2파장영역의 광(G)은 입사광축에 대해 제2각도

로 반사시키고, 나머지 제3파장영역의 광(B)은 투과시킨다. 그리고, 상기 반사미러(125)는 상기 제1 및 제2이색미러(121, 123)를 투과한 제3파장영역의 광(B)을 입사광축에 대해 제3각도

로 반사시킨다.

여기서, 상기 제1 내지 제3각도

각각은 수학식 1을 만족하도록 배치되어, 상기 색분리수단(120)에서 반사된 제1 및 제3파장영역의 광(R, B) 각각이 제2파장영역의 광(G)을 중심으로 집속되도록 된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 내지 제3파장영역 각각을 적(R), 녹(G), 청(B)으로 설정한 것은 일 예에 불과한 것으로, 제1파장영역을 다른 칼라인 녹(G) 또는 청(B)으로 설정하는 것도 가능하다.

도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기한 렌즈어레이(130)는 색분리수단(120)에서 분리된 제1 내지 제3파장영역의 광(R, G, B)을 소정 화소(pixel) 단위로 집속시킨다. 이를 위하여 상기 렌즈어레이(130)는 상기 반사형 디스플레이소자(171, 173)를 이루는 각 화소의 폭에 대응되는 크기의 폭을 갖는 복수개의 실린드리컬 렌즈(131)가 이웃되게 배치된 실린드리컬 렌즈어레이인 것이 바람직하다. 따라서, 도 5의 A-A선 단면을 나타낸 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈어레이(130)를 투과한 광은 청(B), 녹(G), 적(R) 칼라의 순서로 이웃되게 배치된 스트라이프 형상의 칼라띠를 가진다. 이 칼라띠는 상기 구동부(140)의 가동에 따라 광축에 대해 수직한 방향으로 미소간격 이동된다. 따라서, 상기 디스플레이소자(171, 173)의 각 화소에 적(R), 녹(G), 청(B) 칼라가 교대로 투사되도록 한다.

도 7을 참조하면, 구동부(140)는 렌즈어레이(130)를 도면 상의 양방향 화살표 방향으로 왕복구동하기 위한 것으로, 자로(磁路)를 형성하기 위한 내,외측 요크가 일체로 형성된 요크부재(141)와, 이 요크부재(141)의 외측요크 내에 마련된 마그네트(143)와, 상기 마그네트(143)에 마주하도록 상기 렌즈어레이(130)에서 연장형성된 보빈(133)에 감긴 코일부재(145)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 마그네트(143)의 자기력선 방향 및 상기 코일부재(145)의 감김방향은 코일부재(145)와 마그네트(143) 사이의 전자기력에 의한 힘의 방향이 도면 상의 양방향 화살표 방향이 되도록 결정된다. 이 구동부(140)는 상기 렌즈어레이(130)를 그 실린드리컬렌즈(131)의 1/3폭 이하의 길이 단위로 가동시켜, 상기 디스플레이소자(171, 173)를 이루는 각 화소에 제1, 제2 및 제3파장영역(R, G, B)의 광이 교대로 입사되도록 한다. 한편, 상기 구동부(140)는 앞서 설명된 보이스 코일모터 구조 이외에 압전 원리에 의하여 구동되는 피에조 구동기로 구성될 수 있음은 물론이다.

도 8a, 도 9a 및 도 10a 각각은 렌즈어레이의 위치 변동에 따른 색분리된 칼라띠의 변동위치를 보인 도면이다. 그리고, 도 8b, 도 9b 및 도 10b 각각은 도 8a, 도 9a, 도 10a 각각에 보인 바와 같이 렌즈어레이가 배치된 경우의 디스플레이소자에 형성되는 칼라화상의 변동위치를 보인 도면이다. 도 8a, 9a, 10a 각각에 나타낸 중심선은 렌즈어레이(130)를 이루는 일 실린드리컬 렌즈(131)의 중심을 나타내는 선으로, 이 중심선은 상기 구동부(도 7의 140)에 의하여 렌즈어레이(130)의 가동에 따라 가변된다. 한편, 기준선은 소정 광학계 예컨대, 디스플레이소자(171, 173)의 일 기준이 되는 선으로 상기 렌즈어레이(130)의 구동에 무관하게 고정되어 있다.

우선, 도 8a, 도9a 및 도 10a를 살펴볼 때, 분기된 제1 내지 제3파장영역의 광(R, G, B)의 렌즈어레이(130) 상에서의 광학적 배치는 바뀌지 않는다. 한편, 도 8a과 같이, 중심선이 기준선의 왼편에 위치되도록 렌즈어레이(130)가 구동된 경우는, 도 8b에 도시된 바와 같이 렌즈어레이(130)를 투과한 제1 내지 제3파장영역의 광은 디스플레이소자(171, 173)에 청(B), 녹(G), 적(R) 칼라띠가 순서로 입사된다. 그리고, 도 9a에 도시된 바와 같이, 기준선이 중심선에 위치되도록 렌즈어레이(130)가 구동된 경우는 도 9b에 도시된 바와 같이 렌즈어레이(130)를 투과한 강은 디스플레이소자(171, 173)에 적(R), 청(B), 녹(G) 칼라띠 순서로 입사된다. 마지막으로, 도 10a에 도시된 바와 같이, 중심선이 기준선의 오른편에 위치되도록 렌즈어레이(130)가 구동된 경우는 도 10b에 도시된 바와 같이, 렌즈어레이(130)를 투과한 광은 디스플레이소자(171, 173)에 녹(G), 적(R), 청(B) 칼라띠 순서로 입사된다.

따라서, 상기한 바와 같이, 렌즈어레이(130)를 광축에 대하여 수직한 방향으로 3단계로 가동하는 경우는 상기 색분리수단(120)에서 분리되고, 렌즈어레이(130)를 경유하여 칼라띠 형태로 된 세 칼라의 광이 순차로 디스플레이소자(171, 173)의 일 화소에 입사된다. 따라서, 상기 구동부(140)에 의한 상기 렌즈어레이(130)의 구동에 맞추어 상기 디스플레이소자(171)를 구동하는 경우, 각 화소에서 풀 칼라(full color)의 화상 구현이 가능하다.

상기 편광빔스프리터(160)는 상기 렌즈어레이(130)와 디스플레이소자(171, 173) 사이의 광로 상에 마련되어, 입사광의 편광방향에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시켜 광의 진행경로를 바꾸어준다. 예컨대, 입사된 제1편광의 광은 투과시키고, 이 제1편광에 직교하는 제2편광의 광은 반사시킨다.

상기 반사형 디스플레이소자는 상기 편광빔스프리터(160)를 투과 및/또는 반사한 제1 및/또는 제2편광의 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시킨다. 도 2는 상기한 디스플레이소자로서, 편광빔스프리터(160)를 투과한 광에 대하여 칼라 화상을 형성하는 반사형 제1디스플레이소자(171)와, 편광빔스프리터(160)에서 반사된 광에 대하여 칼라 화상을 형성하는 반사형 제2디스플레이소자(173)를 모두 구비한 경우를 예로 들어 나타낸 것이다. 상기 제1 및 제2디스플레이소자(171)(173) 각각은 통상적인 액정표시장치에 비하여 응답속도가 빠른 강유전체 액정표시소자로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 화상투사장치는 광학요소 사이의 광경로 확보할 수 있도록, 상기 렌즈어레이(130)와 상기 디스플레이소자(171, 173) 사이의 광로 상에 입사광을 집속시켜 상기 디스플레이소자에 투영시키는 투영렌즈유니트를 구비한다. 도 2를 참조하면, 상기 투영렌즈유니트는 상기 렌즈어레이(130)와 상기 편광빔스프리터(160) 사이의 광로 상에 마련되어 상기 렌즈어레이(130)를 투과한 광을 집속시키는 제1수속렌즈(151)와, 상기 편광빔스프리터(160)와 상기 제1 및 제2디스플레이소자(171, 173) 사이의 광로 상에 각각 마련되어 입사광을 집속시키는 제2수속렌즈(153, 155)를 포함한다.

도 11은 제1편광의 광 예컨대, P편광의 광이 입사되는 경우, 도 2에 도시된 화상투사장치의 동작을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다. 이 경우, 디스플레이소자는 제1디스플레이소자(171) 만을 구비하여, 제2수속렌즈(153)는 편광빔스프리터(160)와 제1디스플레이소자(171) 사이의 광로 상에만 마련된다.

도 11을 참조하면, 렌즈어레이(130)를 투과하면서 칼라띠 형태로 분기된 P편광의 광은 제1수속렌즈(151)에서 집속된 채로 상기 편광빔스프리터(160)를 투과한다. 이 투과된 광은 제2수속렌즈(153)에서 집속된 상태로 상기 제1디스플레이소자(171)에 입사된다. 이 제1디스플레이소자(171)는 화상을 형성하는 각 화소에서 반사된 광의 편광방향을 S편광으로 바꾸어주고, 이를 상기 편광빔스프리터(160) 쪽으로 반사시킨다. 이 반사된 광은 제2수속렌즈(153)를 경유한 후, 이중 화상에 대응되는 S편광의 광이 상기 편광빔스프리터(160)에서 반사되고 투사렌즈유니트(180)에서 확대되어 스크린(190)에 투사된다.

여기서, 광원쪽에서 입사된 광이 S편광의 특성을 갖는 경우는 상기 제2수속렌즈(153) 및 제1디스플레이소자(171) 대신에 제2수속렌즈(155) 및 제2디스플레이소자(173)를 구비하는 것으로 화상을 구현할 수 있음은 물론이다. 또한, 제2수속렌즈(153) 및 제1디스플레이소자(171)의 변경없이, 편광빔스프리터(160)의 편광에 따른 투과 반사 특성을 바꾸는 것으로도 동일한 동작을 수행할 수 있다.

도 12는 제1편광 및 제2편광의 광이 혼합된 상태로 입사된 경우, 도 2에 도시된 화상투사장치의 동작을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다. 이 경우, 두 경로 각각에 제2수속렌즈(153, 155)가 마련되어, 제1 및 제2디스플레이소자(171, 173) 모두가 구비된다. 도면을 참조하면, 렌즈어레이(130)를 투과하면서 칼라띠 형태로 분기된 제1 및 제2편광의 광(S+P)은 제1수속렌즈(151)에서 집속된 채로 상기 편광빔스프리터(160)에 입사된다. 편광빔스프리터(160)는 제1편광의 광 즉, P편광의 광은 투과시키고, 제2편광의 광 즉, S편광의 광은 반사시킨다. 제1디스플레이소자(171)는 제1편광의 광의 진행경로 상에 마련되어, 화상을 형성하는 각 화소에서 반사된 광을 제2편광의 광으로 변환하여 상기 편광빔스프리터(160) 쪽으로 반사시킨다. 그리고, 제2디스플레이소자(173)는 제2편광의 광의 진행경로 상에 마련되어, 화상을 형성하는 각 화소에서 반사된 광이 제2편광의 광이 되도록 변환하여 편광빔스프리터(160) 쪽으로 반사시킨다. 상기 편광빔스프리터(160)는 상기 제1 및 제2디스플레이소자(171, 173) 쪽에서 각각 입사된 화상을 형성하는 제2편광의 광을 반사시키고, 제1편광의 광을 투과시켜 스크린(190)에 맺히도록 한다. 이 경우, 광원(110) 쪽에서 입사된 제1 및 제2편광의 광 모두를 유효광으로 이용하여 화상을 형성하므로, 도 11에 도시된 바와 같이 구성하는 경우에 비하여, 광효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.

또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 편광방향에 따라 각각 독립적으로 구동되는 제1 및 제2디스플레이소자(171, 173)를 선택하여 화상을 형성하는 경우에 있어서, 편광안경을 착용하여 시청하는 경우, 입체 영상을 구현할 수 있다.

도 13은 도 12에서 스크린에 맺힌 S파 화상과 P파 화상의 중첩된 입체영상(191)을 보인 개략적인 도면이다. 여기서, 상기 제1디스플레이소자(171)에서 생성되어 투사된 제2편광의 화상(S파 화상)과, 상기 제2디스플레이소자(173)에서 생성되어 투사된 제1편광의 화상(P파 화상) 각각이 영상을 구현하는 일 프레임의 좌안화상과 우안화상을 이룬다.

도 14에 도시된 바와 같이, P파 화상을 볼 수 있도록 편광방향을 갖는 좌안렌즈(196)와, S파 화상을 볼 수 있도록 편광방향을 갖는 우안렌즈(197)를 갖는 편광안경(195)을 통하여, 스크린(190)에 맺힌 화상을 시청시, 상기한 좌안화상(191a)과 우안화상(191b)이 분리되므로, 입체영상의 시청이 가능하다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 화상투사장치는 일 방향으로 광을 조사하는 광원(210)과, 색분리수단(220)과, 구동부(240)에 의하여 광축에 대해 수직한 방향으로 구동되는 렌즈어레이(230)와, 투영렌즈유니트와, 편광빔스프리터(260)와, 반사형의 제1 및 제2디스플레이소자(271, 273) 및, 제1 및 제2디스플레이소자(271, 273)에서 형성된 화상을 스크린(290)에 확대 투사하는 투사렌즈유니트(280)를 포함하여 구성된다.

이 화상투사장치는 투영렌즈유니트를 이루는 제1 및 제2수속렌즈(251, 253)의 광학적 배치를 변경한 것에 특징이 있는 것으로, 나머지 광학부재들은 제1실시예에서 설명된 동일명의 광학부재들과 실질상 동일 구성 및 기능하므로 그 자세한 설명을 생략한다.

상기 제1 및 제2수속렌즈(251, 253) 각각은 상기 렌즈어레이(230)와 편광빔스프리터(260) 사이의 광로 상에 순차로 마련되어, 입사광을 집속시킨다. 이와 같이, 제1 및 제2수속렌즈(251, 253)를 마련하는 경우는 상기 편광빔스프리터(260)와 제1 및 제2디스플레이소자(271, 273) 사이의 광학적 거리를 짧게 유지할 수 있어서, 화상투사장치의 광학적 설계가 용이할 뿐만 아니라, 제1실시예에 비하여 제2수속렌즈를 1매 구비함으로, 광학요소를 보다 콤팩트화할 수 있다는 이점이 있다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 화상투사장치는 일 방향으로 광을 조사하는 광원(310)과, 색분리수단(320)과, 구동부(340)에 의하여 광축에 대해 수직한 방향으로 구동되는 렌즈어레이(330)와, 투영렌즈유니트(351, 353, 355)와, 편광빔스프리터(360)와, 반사형의 제1 및 제2디스플레이소자(371, 373)와 광로 상에 마련된 제1 및 제2복굴절판(372, 374) 및, 제1 및 제2디스플레이 소자(371, 373)에서 형성된 화상을 스크린(390)에 확대 투사하는 투사렌즈유니트(380)를 포함하여 구성된다.

이 화상투사장치는 광로 상에 제1 및 제2복굴절판(372, 374)를 구비한 것에 특징이 있는 것으로, 나머지 광학부재들은 제1실시예에서 설명된 동일명의 광학부재들과 실질상 동일 기능을 수행하는 동일 구성요소이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

상기 제1복굴절판(372)은 상기 제1디스플레이소자(371)와 편광빔스프리터(360) 사이의 광로 상에 마련되어, 상기 제1디스플레이소자(371)에서 반사된 광이 입사광에 대하여 1/2 화소 크기만큼 이동되도록 한다. 그리고, 제2복굴절판(374)은 상기 제2디스플레이소자(373)와 편광빔스프리터(360) 사이의 광로 상에 마련되어, 상기 제2디스플레이소자(373)에서 반사된 광이 입사광에 대하여 1/2화소 크기만큼 이동되도록 한다. 여기서, 상기 제1 및 제2복굴절판(372, 374)은 스크린(290)에 투영된 서로 다른 편광의 광이 입사광에 대하여 직교하는 방향으로 1/2화소 크기만큼 이동되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 구성된 경우, 스크린의 1화소 크기 영역을 4등분하여 칼라 화상을 표현할 수 있으므로, 분해능을 대폭 높일 수 있다는 이점이 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 화상투사장치는 광원(410)과, 색분리수단(420)과, 편향기와, 상기 색분리수단(420)에서 분리된 광을 소정 화소단위로 집속시키는 렌즈어레이(430)와, 입사광의 진행경로를 편광방향에 따라 변환하는 편광빔스프리터(460)와, 반사형 디스플레이소자(471)와, 상기 디스 플레이소자(471) 쪽에서 입사된 화상을 스크린(490) 쪽으로 확대 투사시키는 투사렌즈유니트(480)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 화상투사장치는 렌즈어레이(430)의 가동없이, 색분리수단(420)에서 분리된 화상을 편향시켜, 그 진행경로를 바꾸어줌으로써 디스플레이소자(471)의 각 화소에 순차적으로 제1 내지 제3파장영역의 광이 입사되도록 하는 점에 특징이 있다.

도 18을 참조하면, 상기 편향기는 상기 색분리수단(420)과 렌즈어레이(430) 사이의 광로 상에 회동 가능하게 마련되어 입사광의 반사각을 바꾸어주는 편향미러(441)로 구성된다. 또한, 상기 편향기는 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 편광빔스프리터(460)와 스크린(490) 사이의 광로 상에 회동 가능하게 마련되어, 입사광의 굴절각을 바꾸어주는 편향판(445)으로 구성되는 것도 가능하다.

도 20을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 화상투사장치는 광원(510)과, 색분리수단(520)과, 이 색분리수단(520)에서 분리된 광을 소정 화소단위로 집속시키는 렌즈어레이(530)와, 이 렌즈어레이(530)를 구동하는 구동부(540)와, 상기 렌즈어레이(530)를 투과한 광을 집속시키는 릴레이렌즈(551)와, 상기 릴레이렌즈(551)를 투과한 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 입사광과 다른 방향으로 출사시키는 반사형 디스플레이소자(530)와, 화상을 스크린(590)에 투영하는 투사렌즈유니트(580)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에 따른 화상투사장치는 반사형 디스플레이소자(530)에 반사되어 화상을 형성하는 광이 입사광의 방향과 다른 방향으로 진행하도록 하여 광의 경로 를 변환할 수 있도록 된 것에 특징이 있다. 이에 따라, 광의 진행경로를 편광방향에 따라 변환하기 위하여 채용되는 편광빔스프리터를 배제할 수 있다는 이점이 있다. 이를 위하여, 상기 반사형 디스플레이소자(530)는 각 화소에 대응되는 마이크로미러가 이차원 어레이 구조로 배열되고, 각 마이크로미러가 정전인력에 의하여 반사각을 바꾸어 줌으로써 화상을 형성하는 디지털 마이크로미러 가동장치인 것이 바람직하다. 여기서, 광원(510), 색분리수단(520), 렌즈어레이(530), 구동부(540), 투사렌즈유니트(580) 각각은 제1실시예에서 설명된 동일 부재명의 광학부재들과 실질상 동일 기능을 수행하는 동일 구성요소이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 화상투사장치는 광원(610)과, 색분리수단(620)과, 렌즈어레이(630)와, 이 렌즈어레이(630)를 구동하는 구동부(640)와, 상기 렌즈어레이(630)를 투과하여 입사된 색분리된 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 디스플레이소자(670)와, 이 디스플레이소자(670)에서 형성된 화상을 스크린(690)에 확대 투사시키는 투사렌즈유니트(680)를 포함하여 구성된다. 상기 디스플레이소자(670)는 투과형 액정표시소자 등의 투과형 표시소자로서, 상기 광원(610)에서 조사된 광을 각 화소단위로 선택적으로 투과시킴으로써 화상을 형성한다.

본 실시예에 따른 화상투사장치는 투과형 디스플레이소자(670)를 채용한 점에 있어서 제1 내지 제4실시예에 따른 화상투사장치와 구별되는 것으로, 광의 진행경로를 바꾸어주기 위한 편광빔스프리터의 구성이 불필요하므로, 광학계의 구성을 간단히 할 수 있다는 이점이 있다. 한편, 본 실시예에 따른 화상투사장치는 일 편 광의 광만이 상기 투과형 디스플레이소자(670)를 투과하도록, 상기 디스플레이소자(670)는 폴라라이저 및 애널라이저를 포함한다. 여기서, 광원(610), 색분리수단(620), 렌즈어레이(630), 구동부(640), 투사렌즈유니트(680) 각각은 제1실시예에서 설명된 동일 부재명의 광학부재들과 실질상 동일 기능을 수행하는 동일 구성요소이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

도 22를 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 화상투사장치는 광원(710)과, 색분리수단(720)과, 이 색분리수단(720)에서 분리된 광을 편광에 따라 제1 및 제2경로 각각으로 분기시키는 제1편광빔스프리터(730)와, 상기 제1 및 제2경로 각각에 마련된 제1 및 제2렌즈어레이(731, 735)와, 상기 제1 및 제2렌즈어레이(731, 735) 각각을 구동하는 제1 및 제2구동부(741, 745)와, 상기 제1 및 제2렌즈어레이(731, 735) 각각을 투과한 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 투과형 제1 및 제2디스플레이소자(771, 775)와, 상기 제1 및 제2디스플레이소자(771, 775)에서 형성된 화상을 합성하여 일 경로로 향하도록 하는 제2편광빔스프리터(760)와, 합성된 화상을 스크린(790)으로 확대 투과시키는 투사렌즈유니트(780)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에 따른 화상투사장치는 입사광을 제1편광(S편광)과 제2편광(P편광)으로 나누고, 이 제1 및 제2편광의 광 모두에 대하여 화상을 생성할 수 있도록 된 점에 있어서 제6실시예에 따른 투과형 화상투사장치와 구별된다. 상기 제1편광빔스프리터(730)는 입사광 중 제1편광의 광은 투과시켜 제1경로로 향하도록 하고, 제2편광의 광은 반사시켜 제2경로로 향하도록 한다. 상기 제1편광의 광은 제1구동 부(741)에 의하여 광축에 대해 직교하는 방향으로 미세 구동되는 제1렌즈어레이(731) 및 제1디스플레이소자(771)를 투과하여 제2편광빔스프리터(760)에 입사된다. 한편, 상기 제1편광빔스프리터(730)에서 반사된 광은 제2편광의 광은 제2렌즈어레이(735) 및 제2디스플레이소자(775)를 투과하여 제2편광빔스프리터(760)에 입사된다. 여기서, 상기 제1디스플레이소자(771)는 투과형 액정소자 등으로 구성되는 것으로, 각 화소단위로 구동되어, 화상을 형성하는 부분과 비화상 부분을 구분하여 편광방향으로 바꾸어줌으로써 화상을 구현한다.

상기 제2편광빔스프리터(760)는 상기 제1 및 제2경로 각각을 통하여 입력된 화상신호가 상기 투사렌즈유니트(780)로 향하도록 편광방향에 따라 투과 또는 반사시켜 입사광의 경로를 바꾸어준다.

상기한 바와 같이, 제1 및 제2디스플레이소자(771, 775)를 다른 경로 상에 구분하여 배치하는 경우는 광효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2디스플레이소자(771, 775) 각각에 좌안용 화상과 우안용 화상이 형성되도록 구동함으로써 입체 화상을 제공할 수 있음은 물론이다.

여기서, 광원(710), 색분리수단(720), 투사렌즈유니트(780) 각각은 제1실시예에서 설명된 동일 부재명의 광학부재들과 실질상 동일 기능을 수행하는 동일 구성요소이므로 그 자세한 설명을 생략한다. 또한, 상기 제1 및 제2렌즈어레이(731, 735), 제1 및 제2구동부(741, 745)는 제1실시예에 따른 렌즈어레이(130) 및, 구동부(140)와 실질상 동일한 기능을 수행하는 동일 부재이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명에 따른 화상투사장치는 이웃되게 배치된 제1 및 제2이색미러와 반사미러로 구성된 색분리수단을 이용하여 광원에서 조사된 광을 칼라별로 분기하고, 이 분기된 광을 렌즈어레이를 통하여 칼라별로 재배열하여 교번 배치된 파장영역에 따라 구분된 칼라띠가 디스플레이소자에 입사되도록 함과 아울러, 칼라띠의 배열을 가동하여 디스플레이소자의 일 화소로 풀 칼라를 구현할 수 있도록 한다. 따라서, 광효율을 높임과 아울러, 분해능을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 편광빔스프리터를 이용하여 분기된 P편광의 광과 S편광의 광을 화상 형성에 이용함으로써, 광 효율을 더욱 높일 수 있을 뿐만 아니라, 분기된 P편광 및 S편광의 광 각각을 통하여 좌안화상과 우안화상을 구현하여 입체 영상을 제공할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 편광빔스프리터에 의하여 분기된 P편광의 광과 S편광의 광을 이용하여 형성된 화상을 서로 직교하는 방향으로 1/2화소크기 만큼 이동시킴으로써 스크린의 일 화소에 대응되는 영역을 4등분하여 칼라 화상을 표현할 수 있으므로, 분해능을 더욱 높일 수 있다는 이점이 있다.

Claims

광을 생성 투사하는 광원과;

입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과;

상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와;

상기 렌즈어레이를 구동하여 상기 렌즈어레이에서 집속된 각 칼라의 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와;

입사광중 제1편광의 광은 투과시키고, 제2편광의 광은 반사시켜 입사광의 진행경로를 편광에 따라 변환하는 편광빔스프리터와;

상기 편광빔스프리터를 투과 및/또는 반사한 제1 및/또는 제2편광의 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 반사형 디스플레이소자와;

상기 렌즈어레이와 상기 디스플레이소자 사이의 광로 상에 마련되어 입사광을 집속시켜 상기 디스플레이소자에 투영시키는 투영렌즈유니트와;

상기 디스플레이소자에서 형성되고, 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 화상이 스크린으로 향하도록 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하며,

상기 렌즈어레이는, 상기 디스플레이소자를 이루는 각 화소(pixel)의 폭에 대응되는 크기를 갖는 복수의 실린드리컬 렌즈가 이웃되게 배치된 실린드리컬 렌즈어레이인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 구동부는,

상기 렌즈어레이를 상기 실린드리컬 렌즈의 1/3 폭 이하의 단위로 가동시켜, 상기 디스플레이소자를 이루는 각 화소에 제1, 제2 및 제3파장영역의 광이 교대로 입사되도록 된 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제1항에 있어서, 상기 투영렌즈유니트는,

상기 렌즈어레이와 상기 편광빔스프리터 사이의 광로 상에 마련되어, 상기 렌즈어레이를 투과한 광을 집속시키는 제1수속렌즈와;

상기 편광빔스프리터와 상기 디스플레이 소자 사이의 광로 상에 마련되어, 입사광을 집속시키는 제2수속렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제1항에 있어서, 상기 투영렌즈유니트는,

상기 렌즈어레이와 상기 편광빔스프리터 사이의 광로 상에 마련되어, 상기 렌즈어레이를 투과한 광을 일차로 집속시키는 제1수속렌즈와; 이 집속된 광을 재차 집속시키는 제2수속렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이소자는,

상기 제1편광을 갖는 광의 진행경로 또는 상기 제2편광을 갖는 광의 진행경로 상에 마련되며, 화상을 형성하는 각 화소에서 반사된 광은 입사 편광과 다른 편광의 광으로 변환하여 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이소자는,

상기 제1편광을 갖는 광의 진행경로 상에 마련되어, 화상을 형성하는 각 화소에서 반사된 광을 제2편광의 광으로 변환하여 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 제1디스플레이소자와;

상기 제2편광을 갖는 광의 진행경로 상에 각각 마련되어, 화상을 형성하는 각 화소에서 반사된 광을 제1편광의 광으로 변환하여 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 제2디스플레이소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제7항에 있어서, 상기 제1디스플레이소자에서 생성되어 투사된 제2편광의 화상과, 상기 제2디스플레이소자에서 생성되어 투사된 제1편광의 화상 각각은, 동일 영상 프레임의 좌안화상과 우안화상을 이루어, 편광안경을 착용하고 시청시 입체영상을 구현되도록 된 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제7항에 있어서, 상기 편광빔스프리터와 상기 제1디스플레이소자 사이의 광로 상에 마련되어, 상기 제1디스플레이소자에서 반사된 광이 입사광에 대하여 1/2 화소 크기만큼 이동되도록 하는 제1복굴절판과;

상기 편광빔스프리터와 상기 제2디스플레이소자 사이의 광로 상에 마련되어, 상기 제2디스플레이소자에서 반사된 광이 입사광에 대하여 1/2화소 크기만큼 이동 되도록하는 제2복굴절판;을 더 구비한 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2복굴절판 각각은,

상기 제1 및 제2디스플레이소자에서 반사되고, 상기 편광빔스프리터 및, 투사렌즈유니트를 경유하여 상기 스크린에 투영된 서로 다른 편광의 광이 입사광에 대하여 직교방향으로 이동되도록 배치된 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
광을 생성 투사하는 광원과;

입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과;

상기 색분리수단에서 분리된 각 칼라의 광의 진행 경로를 가변시키는 편향기와;

상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와;

입사광 중 제1편광의 광은 투과시키고, 제2편광의 광은 반사시켜 입사광의 진행경로를 편광에 따라 변환하는 편광빔스프리터와;

상기 편광빔스프리터를 경유한 광으로부터 칼라 화상을 생성하고, 이를 상기 상기 편광빔스프리터 쪽으로 반사시키는 반사형 디스플레이소자와;

상기 디스플레이소자에서 형성되고, 상기 편광빔스프리터를 경유하여 입사된 화상이 스크린으로 향하도록 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하며,

상기 렌즈어레이는, 상기 디스플레이소자를 이루는 각 화소(pixel)의 폭에 대응되는 크기를 갖는 복수의 실린드리컬 렌즈가 이웃되게 배치된 실린드리컬 렌즈어레이인는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
삭제
제11항에 있어서, 상기 편향기는,

상기 색분리수단과 상기 렌즈어레이 사이의 광로 상에 회동 가능하게 마련되어 입사광의 반사각을 바꾸어주는 편향미러;인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제11항에 있어서, 상기 편향기는,

상기 편광빔스프리터와 상기 스크린 사이의 광로 상에 회동 가능하게 마련되어, 입사광의 굴절각을 바꾸어주는 편향판;인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
광을 생성 투사하는 광원과;

입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과;

상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와;

상기 렌즈어레이를 구동하여 상기 렌즈어레이에서 집속된 각 칼라의 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와;

상기 렌즈어레이를 투과한 광을 집속시키는 릴레이렌즈와;

상기 릴레이렌즈를 투과한 광으로부터 칼라 화상을 생성하고 이를 입사광과 다른 방향으로 출사시키는 반사형 디스플레이소자와;

상기 디스플레이소자에서 반사된 화상이 스크린에 확대 투사되도록 입사광을 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하며,

상기 렌즈어레이는, 상기 디스플레이소자를 이루는 각 화소(pixel)의 폭에 대응되는 크기를 갖는 복수의 실린드리컬 렌즈가 이웃되게 배치된 실린드리컬 렌즈어레이인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
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광을 생성 투사하는 광원과;

입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과;

상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 렌즈어레이와;

상기 렌즈어레이를 구동하여 상기 렌즈어레이에서 집속된 광의 진행경로를 가변시키는 구동부와;

상기 렌즈어레이를 투과한 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 투과형 디스플레이소자와;

상기 디스플레이소자에서 형성된 화상을 스크린으로 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하며,

상기 렌즈어레이는, 상기 디스플레이소자를 이루는 각 화소(pixel)의 폭에 대응되는 크기를 갖는 복수의 실린드리컬 렌즈가 이웃되게 배치된 실린드리컬 렌즈어레이인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
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제17항에 있어서, 상기 구동부는,

상기 렌즈어레이를 상기 실린드리컬 렌즈의 1/3 폭 이하의 단위로 가동시켜, 상기 디스플레이소자를 이루는 각 화소에 제1, 제2 및 제3파장영역의 광이 교대로 입사되도록 된 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
광을 생성 투사하는 광원과;

입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 서로 다른 각도로 진행하도록 하는 색분리수단과;

상기 색분리수단에서 분리된 광중 제1편광의 광은 반사시켜 제1경로로 향하도록 하고, 제2편광의 광은 투과시켜 제2경로로 향하도록 하는 제1편광빔스프리터 와;

상기 제1 및 제2경로 각각에 마련되는 것으로, 상기 색분리수단에서 분리된 광을 소정 화소 단위로 집속시키는 제1 및 제2렌즈어레이와;

상기 제1 및 제2렌즈어레이 각각을 구동하여, 상기 제1 및 제2렌즈어레이에서 집속된 광의 진행경로를 가변시키는 제1 및 제2구동부와;

상기 제1 및 제2렌즈어레이 각각을 투과한 광을 선택적으로 투과시켜 화상을 형성하는 투과형 제1 및 제2디스플레이소자와;

상기 제1 및 제2디스플레이소자에서 형성된 화상을 합성하여 일 경로로 향하도록 하는 제2편광빔스프리터와;

상기 제2편광빔스프리터에서 합성된 화상을 스크린으로 확대 투과시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제20항에 있어서, 상기 제1 및 제2렌즈어레이 각각은,

상기 제1 및 제2디스플레이소자를 이루는 각 화소(pixel)의 폭에 대응되는 크기를 갖는 복수의 실린드리컬 렌즈가 이웃되게 배치된 실린드리컬 렌즈어레이인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2구동부 각각은,

상기 제1 및 제2렌즈어레이 각각을 상기 실린드리컬 렌즈의 1/3 폭 이하의 단위로 가동시켜, 상기 제1 및 제2디스플레이소자 각각을 이루는 각 화소에 제1, 제2 및 제3파장영역의 광이 교대로 입사되도록 된 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제1항, 제11항, 제15항, 제17항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 색분리수단은,

입사광 중 제1파장영역의 광은 입사광축에 대해 제1각도로 반사시키고, 다른 파장영역의 광은 투과시키도록 배치된 제1이색미러와;

상기 제1이색미러을 투과한 광 중 제2파장영역의 광은 입사광축에 대해 상기 제1각도와는 다른 제2각도로 반사시키고, 나머지 제3파장영역의 광은 투과시키도록 배치된 제2이색미러와;

상기 제1 및 제2이색미러를 투과한 제3파장영역의 광을 입사광축에 대해 상기 제1 및 제2각도와는 다른 제3각도로 반사시키도록 배치된 반사미러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.
제23항에 있어서, 상기 제1 내지 제3각도 각각은 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.

<조건식>

제1각도 > 제2각도 > 제3각도