(57)【要約】【課題】移動可能な投射レンズユニットを有するプロジェクタを提供する。【解決手段】生成された光を出射する照明ユニットと、照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、投射レンズユニットの最先端に位置して入射される光の方向を変換させて映像を外部に出射する反射体と、投射レンズユニットと反射体を移動させて外部に出射される映像の出射方向を調節する駆動ユニットと、を含んで構成され得るプロジェクタ。【選択図】図３
2006178473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成された光を出射する照明ユニットと、
前記照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、
前記マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、
前記投射レンズユニットの最先端に位置して入射される光の方向を変換させて前記映像を外部に出射する反射体と、
前記投射レンズユニットと反射体を移動させて前記外部に出射される映像の出射方向を調節する駆動ユニットとを含んで構成されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記マイクロ素子はＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ)パネル、ＬＣｏＳ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ)パネル、ＤＭＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ)パネルのうち何れか１つであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記投射レンズユニットは、
前記生成された映像を含む光を出射するマスターレンズ群と、
前記マスターレンズ群から出射された光を補償する補償レンズ群と、
前記補償レンズ群から出射された光の焦点距離を調節するズームレンズ群と、
前記ズームレンズ群から出射された光の焦点を調節するフォーカス調整レンズ群と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記マスターレンズ群、補償レンズ群、ズームレンズ群、フォーカス調整レンズ群は前記入射される光の中心軸に対して水平した方向に位置することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記ズームレンズ群は、入射される光の中心軸に対して水平した方向に移動して映像の焦点を調節することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記フォーカス調整レンズ群は、入射される光の中心軸に対して水平した方向に移動して映像の焦点距離を調節することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記反射体は、全反射ミラー、またはプリズムで成り立つことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記投射レンズユニットと反射体は一体化されて前記駆動ユニットによって同時に移動することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記投射レンズユニットと反射体は移動方向と移動距離が同一であることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記投射レンズユニットと反射体は、相互分離して前記駆動ユニットによって各々移動されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記投射レンズユニットと反射体は、移動方向と移動距離が相異することを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記投射レンズユニットと反射体は、入射される光の中心軸に対して垂直な方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記駆動ユニットは、機械的または電気的に制御されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
前記駆動ユニットを制御する制御部をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項１５】
生成された光を出射する照明ユニットと、
前記照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、
前記マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、
前記投射レンズユニットの最先端に位置して前記投射レンズユニットと一体化されるように構成され、前記入射される光の方向を変換させて前記映像を外部に出射する反射体と、
前記投射レンズユニットと反射体を同時に移動させて前記外部に出射される映像の出射方向を調節する駆動ユニットと、
前記駆動ユニットを制御する制御部と、を含んで構成されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１６】
前記投射レンズユニットと反射体は、移動方向と移動距離が同一であることを特徴とする請求項１４に記載のプロジェクタ。
【請求項１７】
前記投射レンズユニットと反射体は、入射される光の中心軸に対して垂直な方向に移動することを特徴とする請求項１４に記載のプロジェクタ。
【請求項１８】
生成された光を出射する照明ユニットと、
前記照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、
前記マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、
前記投射レンズユニットの最先端に位置して前記入射される光の方向を変換させて前記映像を外部に出射する反射体と、
前記投射レンズユニットを所定方向に移動させる第１駆動ユニットと、
前記反射体を所定方向に移動させる第２駆動ユニットと、 
前記第１、第２駆動ユニットを制御する制御部と、を含んで構成されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１９】
前記投射レンズユニットと反射体は、移動方向と移動距離が相異することを特徴とする請求項１８に記載のプロジェクタ。
【請求項２０】
前記投射レンズユニットと反射体は、入射される光の中心軸に対して垂直な方向に移動することを特徴とする請求項１８に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ(projector)に係り、特に、移動可能な投射レンズユニットを有するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ディスプレー装置は軽量化、軽薄化だけでなく、大画面化されつつある。
【０００３】
このようなディスプレー装置のうち、プロジェクタは１００インチ以上の大画面が具現できるディスプレー装置として、多くの人々から脚光を浴びている。
【０００４】
このようなプロジェクタは透過型ＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ)パネル、反射型ＬＣｏＳ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ)パネル、ＤＭＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ)パネルなどのマイクロ素子より生成された映像をスクリーン上に投射して画面を形成する装置である。
【０００５】
一般的に、プロジェクタは用いられるマイクロ素子の数によって単板式、２板式、３板式プロジェクタに分類される。
【０００６】
ここで、単板式プロジェクタは、光から色を時間的に分離して１つのマイクロ素子に照明する方式であり、２板式プロジェクタは、光から色を空間及び時間的に分離して２つのマイクロ素子に照明する方式であり、３板式プロジェクタは、光から色を空間的に分離して３つのマイクロ素子に照明する方式である。
【０００７】
図１は、一般的な単板式プロジェクタの構成を示す図面であり、図２は、図１によるプロジェクタの外見を示す図面である。
【０００８】
図１に示したように、単板式プロジェクタは、光源２、カラーホイール３、ライトトンネル４、照明レンズ５、６、マイクロ素子７、プリズム８、投射レンズユニット１などで構成される。
【０００９】
単板式プロジェクタの光源２から発生された光はカラーホイール３を通じて赤色光、緑光、青色光に分離され、各光はライトトンネル４を経て均一な輝度を有し、さらに照明レンズ５、６ 及びプリズム８を経てマイクロ素子７に入射する。
【００１０】
入射した光はマイクロ素子７を通して映像信号を有し、再びプリズム８及び投射レンズユニット１を経てスクリーンに投影される。
【００１１】
このように構成される既存のプロジェクタらは外部に光を拡大出射するための投射レンズユニット１とマイクロ素子７が平行に配列され、光源２から光を伝達する多数のレンズ４、５、６及びカラーホイール３は投射レンズユニットに対して垂直方向に配列される。
【００１２】
そして、図２に示したように、投射レンズユニット１は、多数のレンズで構成され、多数のレンズは、光の入射方向と光の出射方向が同じになるように平行に配列されている。
【００１３】
既存のプロジェクタの光学系は図２の投射レンズユニット１の構造によって光学素子が“匚”字の形態に配列されるので、全体的にプロジェクタの厚さが厚い。
【００１４】
それゆえに、既存のプロジェクタは、投射レンズが位置するプロジェクタ前面の後方に多くの空間を占めるので、設置する時に空間的制約を有する問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、新たな形態で光学系を構成して光学系の空間を最小化することによって、プロジェクタの厚さを薄くしたプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によるプロジェクタは、生成された光を出射する照明ユニットと、照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、投射レンズユニットの最先端に位置して入射される光の方向を変換させて映像を外部に出射する反射体と、投射レンズユニットと反射体を移動させて外部に出射される映像の出射方向を調節する駆動ユニットとを含んで構成され得る。
【００１７】
ここで、投射レンズユニットは、生成された映像を含む光を出射するマスターレンズ群と、マスターレンズ群から出射された光を補償する補償レンズ群と、補償レンズ群から出射された光の焦点距離を調節するズームレンズ群と、ズームレンズ群から出射された光の焦点を調節するフォーカス調整レンズ群と、を含んで構成され得る。
【００１８】
そして、マスターレンズ群、補償レンズ群、ズームレンズ群、フォーカス調整レンズ群は入射される光の中心軸に対して水平した方向に並んで位置する。
【００１９】
また、投射レンズユニットと反射体は一体化されて駆動ユニットによって同時に移動したり、投射レンズユニットと反射体は相互分離されて駆動ユニットによって各々移動する場合もある。
【００２０】
本発明によるプロジェクタは生成された光を出射する照明ユニットと、照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、投射レンズユニットの最先端に位置して投射レンズユニットと一体化されるように構成されて入射される光の方向を変換させて映像を外部に出射する反射体と、投射レンズユニットと反射体を同時に移動させて外部に出射される映像の出射方向を調節する駆動ユニットと、駆動ユニットを制御する制御部と、を含んで構成され得る。
【００２１】
本発明は生成された光を出射する照明ユニットと、照明ユニットから光を受けて映像を表現するマイクロ素子と、マイクロ素子から生成された映像を出射する投射レンズユニットと、投射レンズユニットの最先端に位置して入射される光の方向を変換させて前記映像を外部に出射する反射体と、投射レンズユニットを所定方向に移動させる第１駆動ユニットと、反射体を所定方向に移動させる第２駆動ユニットと、第１、第２駆動ユニットを制御する制御部と、を含んで構成され得る。
【００２２】
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付した図面を参照した実施形態の詳しい説明を通じて明らかになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるプロジェクタは新たな形態で光学系を構成してプロジェクタの厚さを薄くすることによって、設置がし易く、設置空間を最小化することができる。
【００２４】
また、本発明は投射レンズユニット及び反射体が移動可能であるので、映像の出射方向を調節することができる。
【００２５】
したがって、本発明はプロジェクタの薄型化が可能であるので、多様な場所に簡便に設置することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態の構成とその作用を説明し、図面に示す。またここで説明する本発明の構成と作用は少なくとも１つの実施形態として説明するものであり、これによって前記本発明の技術的思想とその核心構成及び作用は制限されない。
【００２７】
本発明の概念は、プロジェクタの設置空間を減らすために新たな光学系を構成することによって、プロジェクタの厚さを薄くすることにある。
【００２８】
図３は、本発明の第１実施形態によるプロジェクタの構成を示す図面であり、図４は、図３の投射レンズユニット及び反射体を示す図面である。
【００２９】
図３に示したように、本発明は照明ユニット５１、マイクロ素子、投射レンズユニット５３、反射体５４、駆動ユニット５５、制御部５６で構成される。
【００３０】
ここで、照明ユニット５１は、大きく光源によって生成された光を出射する。
【００３１】
照明ユニット５１は、光源、第１照明レンズ群、第２照明レンズ群、第１プリズムに大別することができる。
【００３２】
ここで、第１照明レンズ群は、光源から発生される光の輝度を均一にする役割を果たし、第２照明レンズ群は、第１照明レンズ群から出射された光を集める役割を果たす。
【００３３】
この時、第１照明レンズ群は、光の輝度を均一にするライトトンネルと少なくとも１つのコンデンシングレンズとで構成され、第２照明レンズ群は、光を集める少なくとも１つのコンデンシングレンズで構成することができる。
【００３４】
そして、第１プリズムは、第２照明レンズ群から出射された光をマイクロ素子に入射させ、マイクロ素子から出射される光を投射レンズ部の第１レンズ群に入射させる役割を果たす。
【００３５】
ここで、第１プリズムはＴＩＲ(Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ)プリズムなどである場合があり、マイクロ素子の映像表示面の上部に位置するのが望ましい。
【００３６】
また、照明ユニットは、光源と第１照明レンズ群との間に位置して光源から発生された光の色を分離するカラーホイールと、第１照明レンズ群と第２照明レンズ群との間に位置して第１照明レンズ群から入射される光を第２照明レンズ群に反射させるミラー、または第２プリズムをさらに含んで構成される。
【００３７】
そして、マイクロ素子５２は、照明ユニット５１から光を受けて映像を表現する。
【００３８】
マイクロ素子５２は、ＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ)パネル、ＬＣｏＳ(Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ)パネル、ＤＭＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ)パネルなどであり得る。
【００３９】
次いで、投射レンズユニット５３は、マイクロ素子から生成された映像を出射する。
【００４０】
ここで、投射レンズユニット５３は、図４に示されるように、生成された映像を含む光を出射するマスターレンズ群５３ａと、マスターレンズ群５３ａから出射された光を補償する補償レンズ群５３ｂと、補償レンズ群５３ｂから出射された光の焦点距離を調節するズームレンズ群５３ｃと、ズームレンズ群５３ｃから出射された光の焦点を調節するフォーカス調整レンズ群５３ｄなどで構成され得る。
【００４１】
マスターレンズ群５３ａ、補償レンズ群５３ｂ、ズームレンズ群５３ｃ、フォーカス調整レンズ群５３ｄは、入射される光の中心軸に対して水平した方向に並んで位置するように配列される。
【００４２】
そして、ズームレンズ群５３ｃは、入射される光の中心軸に対して水平した方向に移動して映像の焦点を調節することもできる。
【００４３】
また、フォーカス調整レンズ群５３ｄは、入射される光の中心軸に対して水平した方向に移動して映像の焦点距離を調節することもできる。
【００４４】
次いで、反射体５４は、投射レンズユニット５３の最先端に位置して入射される光の方向を変換させて映像を外部に出射する。
【００４５】
反射体５４は、全反射ミラー、またはプリズムなどでなり得る。
【００４６】
ここで、反射体５４の反射面は、アルミニウムか銀のような金属がコーティングされたり、ダイクロイック(ｄｉｃｈｒｏｉｃ)物質がコーティングされることもある。
【００４７】
次いで、駆動ユニット５５は、制御部５６によって投射レンズユニット５３と反射体５４とを移動させて外部に出射される映像の出射方向を調節する。
【００４８】
ここで、駆動ユニット５５は、機械的または電気的に制御され得る。
【００４９】
このように構成される本発明の第１実施形態は投射レンズユニット５３と反射体５４がハウジング５７内に一体化されて駆動ユニット５５によって同時に移動可能である。
【００５０】
したがって、投射レンズユニット５３と反射体５４は移動方向と移動距離が同一である。
【００５１】
図５及び図６は、図４の投射レンズユニットと反射体の移動を示す図面である。
【００５２】
まず、図５及び図６に示されたように、一体化されている投射レンズユニット５３と反射体５４は駆動ユニットによって機械的または電気的に入射光の光軸に対して垂直な方向に移動することができる。
【００５３】
図５のように、駆動ユニットによって一体化されている投射レンズユニット５３と反射体５４が照明ユニット５１の左側方向に移動すれば、映像の出射方向はスクリーンの下側に移動する。
【００５４】
そして、図６のように、駆動ユニットによって一体化されている投射レンズユニット５３と反射体５４が照明ユニット５１の右側方向に移動すれば、映像の出射方向はスクリーンの上側に移動する。
【００５５】
このように、本発明の第１実施形態は反射体５４を投射レンズユニット５３の先端に位置させて入射される光の方向を垂直な方向に変えて出射させることによって、プロジェクタの照明計とマイクロ素子の再配列を通じてプロジェクタの厚さを薄くすることができる。
【００５６】
また、本発明の第１実施形態は、投射レンズユニット５３と反射体５４を一体化させて移動させることによって、反射体５４のサイズを減らすことができるので、プロジェクタ全体のサイズを小さくすることができる。
【００５７】
これは反射体５４を固定させて投射レンズユニット５３のみを移動させれば、反射体５４のサイズが大きくならざるを得ないためである。
【００５８】
図７は、本発明の第２実施形態によるプロジェクタの構成を示す図面であり、図８は、図７の投射レンズユニット及び反射体を示す図面である。
【００５９】
図７に示したように、本発明は大きく照明ユニット６１、マイクロ素子６２、投射レンズユニット６３、反射体６４、第１、第２駆動ユニット６５，６６、制御部６７で構成される。
【００６０】
本発明の第２実施形態は、投射レンズユニット６３と反射体６４が相互分離されて第１、第２駆動ユニット６５、６６によって各々移動されることが本発明の第１実施形態と異なる。
【００６１】
ここで、投射レンズユニット６３と反射体６４は移動方向と移動距離が相異して移動され得る。
【００６２】
図９及び図１０は、図８の投射レンズユニットと反射体の移動を示す図面である。 
【００６３】
図９及び図１０に示されたように、分離されている投射レンズユニット６３と反射体６４は、第１、第２駆動ユニットによって機械的または電気的に各々移動され、入射される光軸に対して垂直な方向に移動する。
【００６４】
このように、投射レンズユニット６３と反射体６４は各々移動されるので、映像の出射方向を微細に調節できるだけではなく、反射体６４のサイズをさらに縮小できるという利点がある。
【００６５】
以上で説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。
【００６６】
したがって、本発明の技術的範囲は実施形態に記載した内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められねばならない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】一般的な単板式プロジェクタの構成を示す図面である。
【図２】一般的な投射レンズユニットの構成を示す図面である。
【図３】本発明の第１実施形態によるプロジェクタの構成を示す図面である。
【図４】図３の投射レンズユニット及び反射体を示す図面である。
【図５】図４の投射レンズユニットと反射体の移動を示す図面である。
【図６】図４の投射レンズユニットと反射体の移動を示す図面である。
【図７】本発明第２実施形態によるプロジェクタの構成を示す図面である。
【図８】図７の投射レンズユニット及び反射体を示す図面である。
【図９】図８の投射レンズユニットと反射体の移動を示す図面である。
【図１０】図８の投射レンズユニットと反射体の移動を示す図面である。
【符号の説明】
【００６８】
５１、６１    照明ユニット
５２、６２    マイクロ素子
５３、６３    投射レンズユニット
５４、６４    反射体
５５、６５、６６    駆動ユニット
５６、６７    制御部
【図１】
2006178473.tif 000003
【図２】
2006178473.tif 000004
【図３】
2006178473.tif 000005
【図４】
2006178473.tif 000006
【図５】
2006178473.tif 000007
【図６】
2006178473.tif 000008
【図７】
2006178473.tif 000009
【図８】
2006178473.tif 000010
【図９】
2006178473.tif 000011
【図１０】
2006178473.tif 000012