KR20120053810A

KR20120053810A - Projector system

Info

Publication number: KR20120053810A
Application number: KR1020100115123A
Authority: KR
Inventors: 이영찬; 이병호; 이원신
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-05-29
Also published as: KR101218357B1

Abstract

PURPOSE: A projector system is provided to improve contrasts through eliminating a diffused reflection of lights by using a polarization unit and to prevent a reflection generated in the diffused reflection. CONSTITUTION: A projector system(100) comprises a lighting unit(110), a light modulation unit(120), a projection unit(130), and a polarizing unit(140). The light modulation unit creates images by using lights irradiated from the lighting unit. The projection unit throw the images created by the light modulation unit upon a screen by projecting the images. The polarizing unit is arranged in one side of the projection unit and formed to be rotated according to a degree of polarized light. The polarizing unit is arranged in the front or rear optical paths.

Description

Projector system

본 발명은 프로젝터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명부로부터 조사된 빛을 최적화시켜서 난반사광을 제거하기 위한 프로젝터 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector system, and more particularly, to a projector system for optimizing light irradiated from an illumination unit to eliminate diffused light.

통상적으로, 프로젝터 시스템(Projector system)은 화상 표시 패널에 반사하는지, 투과하는지 여부에 따라 반사형 프로젝터와, 투사형 프로젝터로 구분되며, 사용되는 화상 표시 패널의 개수에 따라 단판식, 2판식, 및 3판식 프로젝터로 구분된다. 광원의 종류에 따라 램프 광원을 사용하는 프로젝터와, 레이저 광원을 사용하는 프로젝터 등으로 구분될 수 있다.Typically, a projector system is classified into a reflective projector and a projection projector according to whether it reflects or transmits to an image display panel, and a single plate type, two plate type, and 3 type according to the number of image display panels used. It is divided into a plate projector. The projector may be classified into a projector using a lamp light source and a projector using a laser light source according to the type of light source.

최근에는, 휴대용 멀티미디어 기기, 예컨대, 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 랩탑 컴퓨터, 스마트폰, 및 PMP(Portable multimedia player)가 많이 사용되는데, 이같은 휴대용 멀티미디어 기기의 활용도가 높아지면서 다른 사람과 함께 활용할 경우가 많아지고 있다. Recently, many portable multimedia devices such as digital cameras, digital camcorders, laptop computers, smart phones, and portable multimedia players (PMPs) are used. As the utilization of such portable multimedia devices increases, they are often used together with others. ought.

특히, 휴대용 멀티미디어 기기는 이동성이 좋기 때문에 휴대용 멀티미디어 기기의 활용도를 높이기 위해서는 프로젝터 시스템의 휴대성 및 이동성도 좋아야 한다. 따라서, 프로젝터 시스템도 휴대성을 높이기 위하여 초소형으로 제작될 필요성이 있다. In particular, since the portable multimedia device has good mobility, the portability and mobility of the projector system should be good to increase the utilization of the portable multimedia device. Therefore, there is a need for the projector system to be made compact in order to increase portability.

이와 같은 마이크로 프로젝터나, 피코 프로젝터로 불리우는 소형의 프로젝터 시스템은 기구적으로 전기 전자 부품을 소형화시키고, 화상을 투영하기 위한 광원과 투사부의 광 경로도 짧고 협소하므로, 광 경로에서 난반사로 인한 잡광이 많이 발생하게 된다. 따라서, 난반사등과 같은 원하지 않은 잡광을 제거할 필요가 있다. Such a micro projector or a small projector system called a pico projector can mechanically miniaturize electrical and electronic components, and short and narrow light paths for projecting an image and a light source for projecting an image, thus causing a large amount of light reflection due to diffuse reflection in the optical path. Will occur. Therefore, there is a need to remove unwanted glare such as diffuse reflection or the like.

본 발명은 조명부로부터 조사된 빛을 최적화시켜 난반사로 발생한 잡광을 제거하여서 해상력이나 콘트라스트를 향상시킨 프로젝터 시스템을 제공하는 것을 주된 과제로 한다. An object of the present invention is to provide a projector system in which resolution and contrast are improved by optimizing the light irradiated from an illumination unit to remove light reflection caused by diffuse reflection.

본 발명의 일 측면에 따른 프로젝터 시스템은,Projector system according to an aspect of the present invention,

조명부;Lighting unit;

상기 조명부에서 조사된 빛을 이용하여 영상 이미지를 생성하는 광 변조부;An optical modulator for generating an image image by using the light emitted from the lighting unit;

상기 광 변조부에 의하여 생성된 영상 이미지를 투사시켜 스크린에 투영하는 투사부; 및A projection unit projecting an image image generated by the light modulation unit and projecting the image image on a screen; And

상기 투사부의 일측에 배치되어서, 빛의 편광 정도에 따라 회전가능한 편광부;를 포함한다.It is disposed on one side of the projection, the rotatable polarizer according to the degree of polarization of light; includes.

또한, 상기 편광부는 상기 투사부의 전방이나 후방의 광 경로상에 배치된다.In addition, the polarizer is disposed on an optical path in front of or behind the projection unit.

아울러, 상기 편광부는 적어도 하나 이상 설치된 편광판이다.In addition, the polarizing unit is a polarizing plate provided with at least one.

더욱이, 상기 편광부는 투영된 이미지가 최대 밝은 상태로 설정된다.Moreover, the polarizer is set to the state in which the projected image is the brightest.

나아가, 상기 조명부는 광원, 콜리미네이터 렌즈, 플라이 아이 렌즈, 반사 미러 또는 반사 프리즘을 포함한다.Furthermore, the illumination unit includes a light source, a collimator lens, a fly eye lens, a reflection mirror or a reflection prism.

상기한 바와 같이 본 발명의 프로젝터 시스템은 편광부를 이용하여 광의 난반사를 제거하여서 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. As described above, the projector system of the present invention can improve contrast by removing diffuse reflection of light using a polarizer.

둘째, 색 변형을 방지할 수 있다.Second, color deformation can be prevented.

셋째, 난반사시 발생되는 내면 반사(stray light)를 방지할 수 있다.Third, it is possible to prevent stray light generated during diffuse reflection.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a projector system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. The terms are used only to distinguish one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, Should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 프로젝터 시스템의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, an embodiment of a projector system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in describing with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals and duplicated thereto. The description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터 시스템(100)을 도시한 구성도이다.1 is a diagram illustrating a projector system 100 according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 프로젝터 시스템(100)은 조명부(110), 광 변조부(120), 투사부(130), 편광부(140)를 포함한다.Referring to the drawings, the projector system 100 includes an illumination unit 110, an optical modulator 120, a projection unit 130, and a polarizer 140.

상기 조명부(110)는 광원(111), 콜리메이터 렌즈(Collimate lens, 112), 플라이 아이 렌즈(Fly eye lens, 113), 반사부(114) 등을 포함한다. The lighting unit 110 includes a light source 111, a collimator lens 112, a fly eye lens 113, a reflector 114, and the like.

상기 광원(111)은 고휘도 방전 램프(HID lamp)나, 레이저 다이오드(Laser diode)나, 발광 다이오드(Laser emitting diode) 등이 사용가능하다. 상기 광원(111)은 백색 광원이나, 적, 녹, 청색의 3색 광원을 이용할 수 있다. 상기 광원(111)이 단색 광원일 경우에는 적, 녹, 청색 3색 필터를 사용하여 칼라 이미지를 생성하거나, 채널별로 적, 녹, 청색의 3색 필터와 3개의 마이크로 디스플레이를 장착할 수 있는등 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.The light source 111 may be a high-brightness discharge lamp (HID lamp), a laser diode, a laser emitting diode, or the like. The light source 111 may use a white light source or a three-color light source of red, green, and blue. When the light source 111 is a monochromatic light source, a color image may be generated using a red, green, or blue tricolor filter, or a red, green, or blue tricolor filter and three micro displays may be mounted for each channel. It is not limited to either.

상기 콜리메이터 렌즈(112)는 상기 광원(111)으로부터 조사된 빛을 평행광으로 변환시켜준다. 상기 콜리메이터 렌즈(112)는 (+)의 굴절율을 가지고 있으며, 양면이 볼록한 볼록 렌즈 등을 이용할 수 있다. The collimator lens 112 converts the light emitted from the light source 111 into parallel light. The collimator lens 112 has a refractive index of (+) and may use a convex lens having both surfaces convex.

상기 플라이 아이 렌즈(113)는 스크린에 투사될 영상 이미지가 동일 평면 상에서 동일한 휘도를 가지도록 면광원화시킨다. The fly's eye lens 113 makes a surface light source such that the image image to be projected on the screen has the same brightness on the same plane.

상기 반사부(114)는 상기 플라이 아이 렌즈(113)를 통과한 빛의 경로를 꺽어 반사시킨다. 상기 반사부(114)는 반사 미러나, 반사 프리즘을 이용할 수 있다.The reflector 114 deflects and reflects a path of light passing through the fly's eye lens 113. The reflection unit 114 may use a reflection mirror or a reflection prism.

상기 광 변조부(120)는 상기 반사 미러(114)로부터 반사된 빛을 이용하여 영상 이미지를 생성하는 마이크로 디스플레이로서, LCOS(Liquid crystal on silicon)나, LCD(Liquid crystal display)나, DMD(Digital mirror device) 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. The light modulator 120 is a micro display that generates an image image by using the light reflected from the reflection mirror 114, and includes a liquid crystal on silicon (LCOS), a liquid crystal display (LCD), and a digital DMD (Digital). mirror device) can be used.

상기 투사부(130)는 상기 광 변조부(120)로부터 생성한 영상 이미지를 스크린에 확대하여 투사시키는 것으로서, 복수의 구면 또는 비구면 렌즈를 포함한다. 상기 투사 렌즈(130)는 초점 조절 기능이 있어서 선명한 이미지를 생성할 수 있다. The projection unit 130 enlarges and projects an image image generated by the light modulation unit 120 on a screen, and includes a plurality of spherical or aspherical lenses. The projection lens 130 may have a focus adjustment function to generate a clear image.

상기 투사부(130)를 통과한 영상 이미지는 스크린이나 벽면에 투사된다.The image image passing through the projection unit 130 is projected on the screen or the wall.

이때, 상기 광원(111)에서 생성한 빛은 손실없이 광 변조부(120)에 전달할 수 없고, 상기 광 변조부(120)에서 생성된 이미지 형태의 광 에너지를 모두 투사부(130)로 전달할 수 없다. In this case, the light generated by the light source 111 may not be transmitted to the light modulator 120 without loss, and all the light energy in the form of the image generated by the light modulator 120 may be transmitted to the projection unit 130. none.

이것은 상기 광원(111)의 형태나, 빛의 특성, 반사와 투과, 산란의 성질에 의하여 상기 광원(111)의 빛을 상기 투사부(130)를 통하여 이미지 형태로 변환할 수 없기 때문이다. 이에 따라, 일부의 빛이 상기 조명부(110)에 구비된 렌즈의 주변부나, 상기 광 변조부(120)의 외곽부나, 광 경로의 기구면에 반사되거나 산란되어서 잡광 등 손실이 발생된다. 난반사가 발생하게 되면, 내면 반사라 불리는 빛이 실제 스크린에 투영된 이미지에 나타나게 되어서 투영된 전체 이미지가 떠보이거나, 다른 색상이 혼합되는 문제가 발생하게 된다. This is because the light of the light source 111 cannot be converted into an image form through the projection unit 130 due to the shape of the light source 111 or the characteristics of light, reflection and transmission, and scattering properties. Accordingly, some of the light is reflected or scattered at the peripheral portion of the lens provided in the illumination unit 110, the outer portion of the light modulator 120, or the mechanical surface of the optical path, so that loss of light or the like occurs. When diffuse reflection occurs, light, which is called internal reflection, appears in the image projected on the actual screen, causing the entire projected image to appear floating or different colors to be mixed.

이를 방지하기 위하여, 상기 투사부(130)의 일측에는 광의 특성에 따라 회전가능한 편광부(140)가 설치되어 있다. In order to prevent this, one side of the projection unit 130 is provided with a rotatable polarizer 140 according to the characteristics of the light.

보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.

상기 투사부(130)는 상기 광 변조부(120)로부터 변환된 영상 이미지를 스크린에 투사시키는 것으로서, 복수의 구면 또는 비구면 렌즈를 포함한다. 상기 투광부(130)의 후방, 즉, 상기 투사부(130)를 통과한 광 경로 상에는 광량을 조정하기 위하여 편광부(140)가 설치되어 있다. 대안으로는, 상기 편광부(140)는 상기 광 변조부(120)로부터 변환된 영상 이미지가 입사되는 투사부(130)의 전방에 위치할 수 있다. The projector 130 projects the image image converted from the light modulator 120 onto a screen, and includes a plurality of spherical or aspherical lenses. A polarizer 140 is provided at the rear of the light projector 130, that is, on the light path passing through the projector 130 to adjust the amount of light. Alternatively, the polarizer 140 may be located in front of the projection unit 130 to which the image image converted from the light modulator 120 is incident.

상기 편광부(140)는 빛 파동의 진동 방향이 편광부(140)의 투과축과 동일한 방향의 빛만 투과(또는, 흡수)하거나, 굴절시키고, 진동 방향과 다른 빛은 차단시켜주는 필터 역할을 한다. 이를 위하여, 상기 편광부(140)는 적어도 하나의 편광판을 포함한다. The polarizer 140 serves as a filter that transmits (or absorbs) or refracts only light in a direction in which the vibration of the light wave is in the same direction as the transmission axis of the polarizer 140, and blocks light that is different from the vibration direction. . To this end, the polarizer 140 includes at least one polarizer.

이때, 상기 프로젝터 시스템(100) 내부에 발생된 난반사광은 어느 방향으로 발생되는지 예측하기 어려우므로, 상기 편광부(140)를 회전시켜서 편광 정도를 조절하여 위치시키게 된다. 통상적으로, 난반사로 발생한 빛은 무질서하게 혼합되어 있는 편광이 안된 빛이다. 따라서, 상기 프로젝터 시스템(100)에서 투사될 이미지의 광은 최대한으로 투과시킬 수 있고, 반사광을 차단시킬 수 있도록 상기 편광부(140)를 좌측이나, 우측으로 회전시켜서 조절해야 한다.In this case, since it is difficult to predict in which direction the diffuse reflection light generated inside the projector system 100 is generated, the polarization unit 140 is rotated to adjust and position the polarization. Typically, the light generated by the diffuse reflection is unpolarized light that is mixed randomly. Therefore, the light of the image to be projected by the projector system 100 may be transmitted to the maximum, and the polarizer 140 should be rotated to the left or the right to block the reflected light.

즉, 상기 편광부(140)의 회전 방향은 투영된 이미지가 가장 밝은 때로 설정하면 된다. 예컨대, 프로젝터 시스템(100)의 광 경로가 결정되고, 난반사가 발생시 편광부(140)를 회전시켜서 내면 반사를 감소시킬 수 있다. 내면 반사의 광량은 상기 프로젝터 시스템(100)의 메인 이미지 광량에 비하여 작은 부분이므로, 상기 프로젝터 시스템(100)의 메인 이미지의 밝기가 가장 밝은 곳에서 편광부(140)의 회전을 멈추면 대부분의 내면 반사를 효과적으로 줄일 수 있다.That is, the rotation direction of the polarizer 140 may be set to the time when the projected image is the brightest. For example, an optical path of the projector system 100 may be determined, and the internal reflection may be reduced by rotating the polarizer 140 when diffuse reflection occurs. Since the light amount of the inner reflection is a small portion compared to the light amount of the main image of the projector system 100, when the rotation of the polarizer 140 is stopped at the place where the brightness of the main image of the projector system 100 is the brightest, most of the inner surface The reflection can be effectively reduced.

이처럼, 상기 편광부(140)를 사용하여 광량을 조정하면, 광의 세기가 저하되어서 투사된 이미지의 밝기가 저하될 수 있지만, 인간의 시감 특성으로 주변 조명이나, 투사된 영상의 밝기에 적용되므로, 프로젝터 시스템(140)의 전체적인 밝기 문제는 해결가능하다. 게다가, 상기 편광부(140)를 사용함으로 반사광을 상당 부분 감소시킬 수 있으므로, 선명도와 컨트라스트를 향상시킬 수 있다. As such, when the amount of light is adjusted using the polarizer 140, the intensity of the light may be lowered and thus the brightness of the projected image may be lowered. However, since it is applied to the ambient light or the brightness of the projected image due to human visibility, The overall brightness problem of the projector system 140 can be solved. In addition, since the reflected light can be substantially reduced by using the polarizer 140, the clarity and contrast can be improved.

100. 프로젝터 시스템 110. 조명부
111. 광원 112. 콜리미네이트 렌즈
113. 플라이 아이 렌즈 114. 반사부
120. 광 변조부 130. 투사부
140. 편광부100. Projector system 110. Lighting unit
111. Light source 112. Collimated lens
113. Fly-eye lens 114. Reflector
120. Light modulation section 130. Projection section
140. Polarizer

Claims

Lighting unit;
An optical modulator for generating an image image by using the light emitted from the lighting unit;
A projection unit projecting an image image generated by the light modulation unit and projecting the image image on a screen; And
And a polarizer disposed on one side of the projection part and rotatable according to the degree of polarization of light.

The method of claim 1,
And the polarizer is disposed on an optical path in front of or behind the projector.

The method of claim 1,
And at least one polarizer is provided with at least one polarizer.

The method of claim 1,
The polarizer is a projector system, characterized in that the projected image is set to the maximum bright state.

The method of claim 1,
And the illumination unit comprises a light source, a collimator lens, a fly's eye lens, a reflective mirror or a reflective prism.

The method of claim 1,
The light modulator comprises a DMD, LCOS, or any one selected from the LCD system.

The method of claim 1,
And the projection unit includes a plurality of spherical lenses or aspherical lenses.