KR20030026338A - 편광방향 조정수단 및 투과성 확산시스템을 포함하는투사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 투사장치는 편광으로 투사될 광 빔(3,13)을 제공하는 프로젝터(1)를 구비한다. 편광방향 변경수단(4)은 상기 프로젝터(1)와 상기 투과성 투사 스크린(2) 사이에 배치된다. 상기 투과성 투사 스크린(2)은 편광 확산층(9)을 포함한다. 편광방향 변경수단(4)에 의해 편광방향을 변경하는 범위는 조정가능하다. 따라서, 상기 편광방향 변경범위 및 상기 투과성 투사 스크린(2)에서의 확산범위는 편광방향 변경수단(4)과 연결되는 조정수단(10,11,12)에 의해 조정가능하다. 상기 편광방향 변경수단은 조정가능한 액정소자(4)를 적절하게 포함한다.

Description

편광방향 조정수단 및 투과성 확산시스템을 포함하는 투사장치{PROJECTION DEVICE WITH MEANS FOR ADJUSTING THE DIRECTION OF POLARISATION AND WITH TRANSMISSIVE DIFFUSIVE SYSTEM}

상기한 장치 및 방법은 미국특허 제5,694,245호에 공지되어 있다. 상기 특허에서는 편광방향 변경수단이 광 빔의 투사 방향을 사전에 정해진 고정된 각도를 통해서 회전하게 한다고 기재하고 있다.

투과성 투사 스크린은 상기 스크린 뒤쪽 위치로부터 이미지를 투사하고, 상기 스크린 앞쪽 위치에서 이미지를 보고자 하는 것이다. 상기 스크린은 확산층을구비하여, 상기 확산층 너머로부터 프로젝터에 의해 투사된 광이 좀더 앞쪽 방향으로 산란하도록 한다. 상기 스크린상에서의 이미지의 가시성 및 휘도를 개선하기 위해, 과거에는 블랙 스트라이프(stripe)는 물론 스크린 앞쪽에 있는 수정체형의 렌즈(lenticular lense) 소자가 사용되어왔다. 상기 스크린의 확산, 즉 상기 스크린상에서 정상 상태에서 벗어난 방향으로 방출된 광량은, 투사장치의 설계자가 시청자가 있기를 기대하는 위치, 대개 스크린의 바로 앞쪽을 향해 대부분의 광이 향하도록 해야한다. 따라서, 상기 스크린은 스크린의 바로 앞쪽에서 가장 밝은 이미지가 보일 수 있도록 하는 방법으로 설계된다. 또다른 결과는, 스크린을 비스듬하게 보는 경우에 바로 앞에서 보는 경우보다 낮은 휘도를 갖는다는 것이다.

만일 스크린에 의해 앞방향으로 직선으로 많은 양의 광이 방출된다면, 이것은 자동으로, 다른 방향에서 관찰될 수 있는 광량에 있어서는 시청각(viewing angle)에 따라 크게 영향을 받게 된다. 상기와 같은 시청각의 의존성을 받아들일 수 없는 측면으로 간주하여, 예를 들어 와이드 스크린 텔레비전과 같은 장치를 구입하지 않는 사람들이 있다.

본 발명은 편광으로 투사될 광 빔을 제공하는 프로젝터, 편광 방향을 변경하는 수단, 및 투과성 투사 스크린을 포함하는 투사장치(projection device)에 관한 것으로, 상기 편광방향 변경수단은 상기 프로젝터와 상기 투과성 투사 스크린 사이에 배치된다.

본 발명은 또한 편광으로 투사될 광 빔을 제공하는 프로젝터, 편광 방향을 변경하는 수단, 및 투과성 투사 스크린을 포함하는 투사장치에서 상기 투사 스크린의 확산(diffusion)을 조절하는 방법에 관한 것으로, 상기 편광방향 변경수단은 상기 프로젝터와 상기 투과성 투사 스크린 사이에 배치된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 투사장치를 나타내는 도면.

본 발명의 목적은 상기 단점들이 완화된 투사장치를 제공하는 것이다.

이 때문에, 본 발명에 따른 투사장치에서는, 투과성 투사 스크린이 편광 확산층을 구비하고, 편광방향 변경수단의 편광방향을 변경하는 범위가 조정가능하며, 상기 편광방향 변경수단과 연결된 조정수단은 편광방향을 변경하는 범위를 조정하기 위해 제공되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 확산 범위와, 확산에 따라 광이 각각의 픽셀에서 복수의 방향으로 상기 투사 스크린을 떠나는 범위는 투사될 광 빔의 편광방향을 조정하므로써 조절가능하다. 만일 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 작은 확산 범위가 요구된다면, 투사될 광 빔의 편광방향은 편광 확산층이 광을 최대로 방해받지 않는 범위까지 전달할 수 있도록 선택될 것이다. 그러나, 만일 상기 스크린 주위의 큰 범위가 최소한의 휘도 변화를 갖고, 투사 스크린상에 이미지가 보이는 각도의 함수로서 요구된다면, 투사될 광 빔의 편광방향은 편광방향을 변경하는 조정가능 수단에 의해 조정되어야하므로, 그 결과 편광 확산층에서 커다란 범위의 확산이 일어나게 될 것이다.

편광 확산층은 그 자체로도 공지되어 있고, 특히 미국특허 제5,900,977호 및 일본특허출원 공개 제07/333428호에서 공지되어 있으므로, 본 명세서에서 어떤 추가적인 설명을 할 필요가 없다.

본 발명에 따른 투사장치의 바람직한 실시예에서는, 편광방향을 변경하는 수단은 조정가능한 액정소자를 포함하고, 상기 액정소자에 의해 편광방향을 변경하는 범위는 전기적으로 조정가능하며, 상기 조정수단은 상기 액정소자상에 조정가능한 전계를 인가하도록 적응되는 것을 특징으로 한다.

편광방향을 변경하는데 액정이 적당하고, 편광방향을 변경하는 범위는 또한 액정소자상의 전계의 강도에 의해 액정에서 용이하게 조정될 수 있다.

이 때문에, 본 발명에 따른 방법은 편광 확산층을 구비하는 투과성 투사 스크린이 사용되고, 편광방향을 변경하는 조정가능 수단이 사용되며, 투사될 광 빔의편광방향이 편광방향을 변경하는 상기 조정가능 수단에 의해 조정되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 투사 스크린이 보여질 수 있는 시청각은 간단한 방법으로, 즉 너무 큰 범위의 휘도의 감소없이 편광방향을 변경하는 수단을 조정하므로써 조정가능하도록 실현된다.

본 발명의 상기 및 다른 측면은 후술되는 실시예로부터 명확해지고, 상기 실시예를 참조하여 명료해질 것이다.

도 1에서, 참조번호(1)는 참조번호(13,3)로 표시된, 투사될 광 빔에 의해 투사 스크린(2)상에 이미지를 투사하는 공지된 프로젝터를 가리킨다. 상기 투사 스크린(2)과 프로젝터(1) 사이에 조정가능한 액정(4)이 배치된다. 상기 투사 스크린(2)상의 이미지를 시청자가 볼 수 있고, 시청자의 눈 중 한 눈이 참조번호(5)로 표시되어 있다. 상기 투사 스크린(2)은 공지된 수정체형 렌즈(6), 확산 스크린(7), 및 프레넬 렌즈(Fresnel lens)(8)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 편광 확산층(9)은 상기 프레넬 렌즈(8)와 상기 확산 스크린(7) 사이에 제공된다. 편광 확산층은 그 자체가 예를 들어 미국특허 제5,900,977호 및 일본특허출원 공개 제07/333428호에 공지되어 있다.

상기 액정소자(4)는 따로 도시되지 않은 공지된 방법의 전극을 포함하고, 상기 전극은 라인(10)을 통해 전압 소스(11)와 연결되며, 상기 전압 소스(11)는 공지된 조정수단(12)에 의해 원하는 전압으로 조정가능하다.

공지된 방법에서, 상기 프로젝터(1)와 상기 액정소자(4) 사이의 광 빔(13)으로부터의 광이 편광된다. 라인(10)을 통해 상기 전압 소스(11)에 의해 상기 액정소자(4)상에 인가되는 전압에 따라서, 빔(3)의 편광방향은 빔(13)의 편광방향에 대해 주어진 각도만큼 회전하고, 이것이 화살표(14)에 의해 도식적으로 표시되어 있다.

라인(10)을 통해 상기 전압 소스(11)에 의해 액정소자(4)에 인가되는 전압은 손잡이, 슬라이더, 프로그래밍가능한 장치의 출력신호 등과 같은 공지된 조정수단(12)에 의해 조정가능하다.

편광 확산층(9)없이, 스크린(7) 및 수정체형 렌즈(6)를 통과하는 대부분의 광이 다소 순방향(forward direction)으로 투사 스크린(2)을 떠나는 방식으로 투사 스크린(2)이 적응된다. 따라서, 상기 스크린상에서 이미지가 충분한 휘도를 가지고 보일 수 있는 각도인 시청각이 비교적 작게 된다.

상기 시청각을 증가시키기 위해서, 투사 스크린(2)에서 큰 범위의 산란이 발생하게 된다. 상기 산란은 적절하게 조정가능해야 한다. 이것은 프로젝터(1)와 투사 스크린(2) 사이에 배치된 편광방향을 변경하는 수단(4)과 함께, 투사 스크린(2)의 편광 확산층(9)을 이용하여 실현된다.

상기 편광 확산층(9)은 실질적으로 변경되지 않은 제 1 편광방향을 갖는 광을 통과시키고, 상기 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 매우 큰 범위까지 산란시킨다.

상기 액정소자(4)상의 전압을 조정하므로써, 상기 빔(3)의 편광방향이, 상기 편광 확산층(9)이 투명한 편광방향, 또는 상기 편광 확산층(9)이 가능한한 많은 광을 산란시키는 편광방향, 또는 상기한 두 개 방향 사이의 편광방향에 대응한다는 것을 보장할 수 있다.

상기 기재에서, 상기 액정소자(4)상의 전압 조정은 수단(12)에 의해 이뤄지는 것으로 도시되어 있다. 상기 액정소자(4)상의 전압은 전압 소스(11)에 종속되어 연속적으로 또는 계단식으로 조정될 수도 있다.

상기 기재에서, 액정소자(4)는 편광방향을 변경하는 수단으로서 예의 방법으로 설명되어 있다. 그러나, 본 발명의 범주내에서, 상기 빔(13)의 편광방향을 상기 빔(3)의 편광방향으로 변경하는 다른 수단, 예를 들어 쿼터-람다 플레이트(quarter-lambda plate)와 결합되거나 결합되지 않은 회전가능한 거울면이 당업자에게 공지되어 있다.

상기한 설명 이후, 당업자는 많은 변형예 및 실시예를 생각할 수 있을 것이다. 이러한 변형예 및 실시예는 모두 본 발명의 범주내에서 고려된다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 편광으로 투사될 광 빔을 제공하는 프로젝터, 편광방향을 변경하는 수단, 및 투과성 투사 스크린을 포함하는 투사장치에 이용가능하다.

Claims (5)

1. 편광으로 투사될 광 빔(3,13)을 제공하는 프로젝터(1), 편광방향을 변경하는 수단(4), 및 투과성 투사 스크린(2)을 구비하는 투사장치로서, 상기 편광방향 변경수단(4)이 상기 프로젝터(1)와 상기 투과성 투사 스크린(2) 사이에 배치되는, 투사장치에 있어서, 상기 투과성 투사 스크린(2)은 편광 확산층(9)을 포함하고, 상기 편광방향 변경수단(4)이 편광방향을 변경하는 범위는 조정가능하며, 상기 편광방향 변경수단(4)과 연결된 조정수단(10,11,12)은 상기 편광방향 변경범위를 조정하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 투사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 편광방향 변경수단은 조정가능한 액정소자(4)를 포함하고, 상기 액정소자(4)에 의한 편광방향 변경범위는 전기적으로 조정가능하며, 상기 조정수단(10,11,12)은 상기 액정소자(4)상에 조정가능한 전계를 인가하도록 적응되는 것을 특징으로 하는, 투사장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 것과 같은 투사장치에서 사용하기 위한 편광 확산층(9)을 포함하는 투과성 투사 스크린(2).
4. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 것과 같은 편광방향을 변경하는 조정가능 수단(4)을 포함하는 프로젝터(1).
5. 편광으로 투사될 광 빔(3,13)을 제공하는 프로젝터(1), 편광방향을 변경하는 수단(4), 및 투과성 투사 스크린(2)을 구비하는 투사장치에서 투사 스크린(2)의 확산을 조정하는 방법으로, 상기 편광방향 변경수단(4)이 상기 프로젝터(1)와 상기 투과성 투사 스크린(2) 사이에 배치되는, 투사 스크린의 확산 조정방법에 있어서, 편광 확산층(9)을 포함하는 투과성 투사 스크린(2)이 사용되고, 상기 편광방향을 변경하는 조정가능 수단(4)이 사용되며, 투사될 광 빔(3,13)의 편광방향이 편광방향을 변경하는 상기 조정가능 수단(4)에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는, 투사 스크린의 확산 조정방법.