KR200141979Y1 - Optical system from projector - Google Patents
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Abstract
본 고안은 투사형화상표시장치의 광학계에 있어서, 광원으로부터 방사되는 고휘도의 백색광중에서 자외선 및 적외선을 반사시키는 핫미러를 경사지게 설치함으로써 광원의 수명을 연장시킬 수 있도록 된 투사형화상표시장치의 광학계에 관한 것으로, 그 구성은 고휘도의 백색광을 방사하는 광원(21)과, 상기 광원(21)으로부터 방사된 광을 반사시키는 반사거울(14)과, 상기 반사거울(14)로부터 반사된 광을 소정각도로 집속시키는 필드렌즈(15)와, 상기 필드렌즈(15)에 의해 집속된 광을 소정신호에 따라 화소에 대응하도록 광로를 조절하는 광로조절기(20)와, 상기 광로조절기(20)로부터 광로가 조절된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈(16)로 구성된 투사형화상표시장치의 광학계에 있어서, 상기 광원(21)과 소스스톱(13)의 사이에는 상기 광원(21)으로부터 방사된 방사광중에서 자외선 및 적외선을 반사시키는 핫미러(22)가 설치되되, 상기 핫미러(22)는 상기 광원(21)으로부터의 백색광중에서 자외선 및 적외선을 광원(21)의 반사면(21a)을 향해 반사시킬 수 있도록 소정각도만큼 경사지게 설치된 것이다.The present invention relates to an optical system of a projection image display device in which an optical mirror of a high luminance white light emitted from a light source is inclined so as to incline a hot mirror that reflects ultraviolet rays and infrared rays. The constitution includes a light source 21 emitting white light having high brightness, a reflection mirror 14 reflecting light emitted from the light source 21, and light reflected from the reflection mirror 14 at a predetermined angle. A field lens 15, an optical path controller 20 for adjusting an optical path so that the light focused by the field lens 15 corresponds to a pixel according to a predetermined signal, and an optical path from the optical path controller 20 In the optical system of a projection image display device composed of projection lenses 16 for projecting light onto a screen, between the light source 21 and the source stop 13 from the light source 21. A hot mirror 22 reflecting ultraviolet rays and infrared rays from the emitted radiation light is installed, and the hot mirror 22 radiates ultraviolet rays and infrared rays from the light source 21 to the reflective surface 21a of the light source 21. It is installed to be inclined by a predetermined angle so as to be reflected toward.
Description
제1도는 종래 일반적인 투사형화상표시장치의 광학계를 개략적으로 나타낸 평면도.1 is a plan view schematically showing an optical system of a conventional general projection image display device.
제2도는 본 고안에 따른 투사형화상표시장치의 광학계에 있어서 광원으로부터 방사된 광이 핫미러에서 반사/투과되는 작용을 보여주도록 투사형화상표시장치의 광학계의 일부를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a part of the optical system of the projection image display device to show an operation in which the light emitted from the light source is reflected / transmitted in the hot mirror in the optical system of the projection image display device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 투사형화상표시장치 14 : 반사거울10: projection image display device 14: reflection mirror
15 : 필드렌즈 16 : 투사렌즈15: field lens 16: projection lens
20 : 광로조절기 21a : 반사면20: optical path controller 21a: reflecting surface
22 : 핫미러(hot mirror)22: hot mirror
본 고안은 투사형화상표시장치(projector)의 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학계에 있어서, 광원으로부터 방사되는 고휘도의 백색광중에서 자외선 및 적외선을 반사시킬 수 있도록 설치하되, 상기 핫미러를 일정경사각을 가지도록 설치함으로써 광원의 수명을 연장시킬 수 있도록 된 투사형화상표시장치의 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to an optical system of a projection image display apparatus, and more particularly, in an optical system, the hot mirror is installed so as to reflect ultraviolet rays and infrared rays in high luminance white light emitted from a light source. The present invention relates to an optical system of a projection image display device that can extend the lifespan of a light source by installing the same.
화상표시장치는 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 구분된다.An image display apparatus is classified into a direct image display apparatus and a projection image display apparatus according to a display method.
직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는 데 한계가 있다.The direct view type image display device includes a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT image display device has a good image quality but has a problem such as an increase in weight and thickness as the screen is enlarged, and a high price. There is a limit.
투사형화상표시장치는 대화면 액정표시장치(liquid Crystal Display: 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LDC는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.Projection type image display devices include a large crystal display (hereinafter referred to as an LCD), and such a large screen LCD can be thinned to reduce the weight. However, the LDC has a high light loss due to the polarizing plate and a thin film transistor for driving the LCD is formed for each pixel, so that the LDC has a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 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 x 1 어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M x N 어레이로 배열되어 있다. 따라서 1차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 주사거울을 이용하여 M x 1 개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 투사형화상표시장치는 M x N개의 광속들을 투사시켜 M x N화소의 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 1D AMA pre-scans M x 1 rays using a scanning mirror, and a projection image display device using a 2D AMA projects M x N beams to produce an array of M x N pixels. Branches represent images.
제1도는 종래의 투사형화상표시장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional projection image display apparatus.
이 투사형화상표시장치(1)는 광원(11), 반사거울(14), 필드렌즈(15), 투사렌즈(16), 광로조절기(20)를 포함하고 있다.This projection image display apparatus 1 includes a light source 11, a reflection mirror 14, a field lens 15, a projection lens 16, and an optical path controller 20.
상기에서 광원(11)으로부터 고휘도의 백색광이 방사(emitting)되어 반사거울(14)에 의해 반사된다.In the above, high-brightness white light is emitted from the light source 11 and reflected by the reflection mirror 14.
상기 필드렌즈(15)는 후술하는 광로조절기(20)앞에 위치하여 큰 반사각을 갖고 반사거울(14)에서 반사되는 광이 손실되지 않도록 하며 광로를 줄이는 것이 바람직하다.The field lens 15 is located in front of the optical path controller 20 to be described later, and has a large reflection angle so that the light reflected from the reflection mirror 14 is not lost and the optical path is reduced.
상기 광로조절기(20)는 상기 반사거울(14)로부터 입사된 화소들과 대응하여 광의 경로가 조절되도록 반사시키는 거울(20c)과, 이 거울(20c)이 일정경로를 가지도록 하는 액츄에이터(20b)가 M × N개가 실장된 액츄에이티드미러어레이패널(20a)로 이루어진다. 상기 액츄에이티드미러어레이패널(20a)은 M × N개의 트랜지스터들(도시되지않음)이 내장되고, 액츄에이터(20b)는 트랜지스터들과 전기적으로 연결되게 액츄에이티드미러어레이패널(20a)에 실장되어 화상신호에 의해 발생되는 전계에 의해 변형되어 상부에 실장된 거울(20c)을 일정각도만큼 경사지게 한다.The optical path controller 20 includes a mirror 20c that reflects a path of light to correspond to pixels incident from the reflective mirror 14, and an actuator 20b that allows the mirror 20c to have a predetermined path. It consists of the actuated mirror array panel 20a in which MxN pieces were mounted. The actuated mirror array panel 20a includes M × N transistors (not shown), and the actuator 20b is mounted on the actuated mirror array panel 20a so as to be electrically connected to the transistors. Deformed by the electric field generated by the image signal, the mirror 20c mounted on the top is inclined by a predetermined angle.
상기 투사렌즈(16)는 상기 광로조절기(20)에 의해 광량이 조절된 광을 스크린에 투사시킨다.The projection lens 16 projects the light whose light amount is adjusted by the optical path controller 20 onto the screen.
상기한 종래 투사형화상표시장치에 있어서, 광원으로부터 방사된 광중에서 자외선 및 적외선이 핫미러에 의해 반사되어 광원의 발광부에 다시 포커싱(focusing)되어 광원에 열이 집중되어 광원의 광효율이 떨어지고 광원의 수명이 저하되는 문제점이 있었다.In the conventional projection image display device, ultraviolet light and infrared light are reflected by a hot mirror in the light emitted from the light source, and the light is focused on the light emitting part of the light source so that heat is concentrated on the light source. There was a problem that the life is reduced.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래 투사형화상표시장치의 광학계에 있어서의 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로, 광원으로부터의 백색광중에서 자외선 및 적외선을 반사시키는 핫미러를 설치하되, 상기 핫미러를 소정각도로 경사지게 설치하여 자외선 및 적외선을 광원의 반사면에 반사되도록 하여 광원의 광효율을 증대시키고 광원의 수명을 연장시킬 수 있도록 된 투사형화상표시장치의 광학계를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the problems in the optical system of the conventional projection-type image display device as described above, install a hot mirror reflecting ultraviolet rays and infrared rays from the white light from the light source, the hot mirror at a predetermined angle It is an object of the present invention to provide an optical system of a projection image display device which is installed to be inclined to reflect the ultraviolet and infrared rays to the reflecting surface of the light source, thereby increasing the light efficiency of the light source and extending the life of the light source.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안의 바람직한 일실시예에 따르면, 고휘도의 백색광을 방사하는 광원과, 상기 광원으로부터의 방사광을 반사시키는 반사거울과, 상기 반사거울로부터 반사된 광을 소정각도로 집속시키는 필드렌즈와, 상기 필드렌즈에 의해 집속된 광을 소정신호에 따라 화소에 대응하도록 광로를 조절하는 광로조절기와, 상기 광로조절기로부터 광로가 조절된 광을 스크린으로 투사시키는 투사렌즈로 구성된 투사형화상표시장치의 광학계에 있어서, 상기 광원과 소스스톱의 사이에는 상기 광원으로부터 방사된 방사광중에서 자외선 및 적외선을 반사시키는 핫미러가 설치되되, 상기 핫미러는 상기 광원으로부터의 백색광중에서 자외선 및 적외선을 광원의 반사면을 향해 반사시킬 수 있도록 소정각도만큼 경사지게 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 투사형화상표시장치의 광학계가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the object as described above, a light source for emitting a high brightness white light, a reflection mirror for reflecting the emitted light from the light source, and the light reflected from the reflection mirror at a predetermined angle A field lens for focusing the light path, an optical path adjuster for adjusting the light path focused on the light focused by the field lens according to a predetermined signal, and a projection lens for projecting light whose light path is adjusted from the optical path controller onto a screen. In the optical system of the projection image display apparatus, a hot mirror is installed between the light source and the source stop to reflect ultraviolet rays and infrared rays in the emitted light emitted from the light source, and the hot mirror is configured to emit ultraviolet rays and infrared rays from white light from the light source. Inclined by a predetermined angle to reflect toward the reflective surface of the light source An optical system of a projection image display apparatus is provided.
본 고안의 실시예에서 광원으로부터의 광은 상기 핫미러에 의해 자외선 및 적외선이 광원의 반사면에 반사된다.In an embodiment of the present invention, the light from the light source is reflected by the hot mirror on the reflective surface of the ultraviolet light and infrared light.
이하 본 고안에 따른 투사형화상표시장치의 광학계를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical system of a projection image display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 고안에 따른 투사형화상표시장치의 광학계에 있어서 광원으로부터 방사된 광이 핫미러에서 반사/투과되는 작용을 나타낸 도면으로서, 종래기술과 동일부분에는 동일부호를 사용하여 설명한다. 이에 도시한 바와 같이, 투사형화상표시장치(10)는 광원(21), 핫미러(22), 반사거울(14), 필드렌즈(15), 광로조절기(20), 투사렌즈(16)로 구성되어있다.FIG. 2 is a view showing a function in which light emitted from a light source is reflected / transmitted by a hot mirror in an optical system of a projection image display device according to the present invention. As shown therein, the projection image display apparatus 10 includes a light source 21, a hot mirror 22, a reflection mirror 14, a field lens 15, an optical path controller 20, and a projection lens 16. It is.
상기 실시예에서 핫미러(22)는 수직선에 대하여 일정각도만큼 경사지게 설치되어있고, 이에 따라 광원(21)로부터 방사된 방사광중에서 자외선 및 적외선은 핫미러(22)에 의해 반사되어 광원(21)의 반사면(21a)에 도달된다.In the above embodiment, the hot mirror 22 is installed to be inclined by a predetermined angle with respect to the vertical line. Accordingly, the ultraviolet and infrared rays of the light emitted from the light source 21 are reflected by the hot mirror 22, thereby The reflection surface 21a is reached.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 투사형화상표시장치의 광학계의 작용을 살펴보면, 광원(21)으로부터 고휘도의 백색광이 방사되고, 상기 방사광중에서 자외선 및 적외선은 핫미러(22)에 의해 반사되어 광원(21)의 반사면(21a)으로 반사되는 한편 가시광선은 투과되어 반사거울(14)에 의해 반사되고, 이후 필드렌즈(15)에 의해 각도가 조절되어 광로조절기(20)에 입사되고, 이후 상기 광로조절기(20)의 미러(20c)들이 광의 화소에 대응되어 틸팅(tilting)되면서 미러(20c)들의 틸팅각도에 따라 광로가 조절되어 투사렌즈(16)를 향하게 되고, 이에 따라 스크린에는 광로가 조절된 상이 구현되는 것이다.Looking at the operation of the optical system of the projection-type image display device according to the present invention configured as described above, the white light of high brightness is emitted from the light source 21, the ultraviolet and infrared rays of the emitted light is reflected by the hot mirror 22, the light source 21 Visible light is transmitted and reflected by the reflection mirror 14, and then the angle is adjusted by the field lens 15 to enter the optical path controller 20, and then the optical path As the mirrors 20c of the controller 20 are tilted corresponding to the pixels of the light, the optical path is adjusted according to the tilting angle of the mirrors 20c to face the projection lens 16, and thus the optical path is adjusted on the screen. The phase is implemented.
상기 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 투사형화상표시장치의 광학계는 광원으로부터 방사된 광중에서 자외선 및 적외선을 반사시키는 핫미러를 설치하되 상기 핫미러를 일정각도의 경사각을 가지도록 설치하여 상기 광원으로부터 방사된 광중에서 자외선 및 적외선이 광원의 반사면을 향해 반사되도록 함으로써 광원의 광효율을 높이는 효과가 있고, 광원의 수명을 높이는 효과가 있다.As described in the above embodiment, the optical system of the projection image display device according to the present invention is provided with a hot mirror reflecting ultraviolet rays and infrared rays in the light emitted from the light source, the hot mirror is installed to have a predetermined angle of inclination Ultraviolet rays and infrared rays are reflected from the light emitted from the light source toward the reflecting surface of the light source, thereby increasing the light efficiency of the light source and increasing the life of the light source.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101815106B1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-01-05 | 국방과학연구소 | Electro-image optical system with digital micromirror device having high reflective coating and window having ir cut off coating |
-
1995
- 1995-10-27 KR KR2019950030478U patent/KR200141979Y1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101815106B1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-01-05 | 국방과학연구소 | Electro-image optical system with digital micromirror device having high reflective coating and window having ir cut off coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR970020179U (en) | 1997-05-26 |
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