Korean Journal of Optics and Photonics (한국광학회지)

Optical Society of Korea (한국광학회)
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Optical System Design for Projection TV using Micro Display

마이크로 디스플레이를 이용한 프로젝션 TV용 광학계 설계

  • Park, Sung-Chan (Electro Physics Major, School of Advanced Sciences, Dankook University) ;
  • Lee, Jung-Yul (Electro Physics Major, School of Advanced Sciences, Dankook University)
  • 박성찬 (단국대학교 첨단과학대학 전자물리학) ;
  • 이정열 (단국대학교 첨단과학대학 전자물리학)
  • Published : 2006.03.01
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Abstract

This paper discusses the optical system design for projection TV using LCOS type micro display, which provides the high resolution, slim depth, and a large screen of more than 60 inches. We analyzed the relationship between the illumination system, projection lens, color separation & recombination system, and micro display. From this quantitative analysis, the starting data for the optimum light engine was defined, and all optical systems were designed by an optimization process. Three RGB panels were proposed for a high luminence system, and the four prisms symmetrically located make equal optical path lengths for the RGB rays. This color separation & recombination system enables the a compact illumination system. Also, in order to the slim light engine with high resolution, the folded projection lens system was designed by inserting a mirror between projection lenses.

본논문에서는 LCOS형 마이크로 디스플레이를 이용하여 60인치 이상의 대화면에서도 고해상도 및 슬림형이 가능한 프로젝션 TV용 광학계를 설계하였다. 조명광학계, 투사광학계, 색분리 합성계 그리고 마이크로 디스플레이 사이의 상호관계를 정량화하여 최적의 광학엔진을 구현하기 위한 초기데이터를 설정하고, 이로부터 최적화 과정을 통하여 각각의 광학계를 설계하였다. 고휘도를 구현하기 위한 3-panel 방식을 도입하고, 4개의 프리즘을 대칭적으로 배열하여 RGB의 광경로가 동일하도록 색분리 합성계를 구성하여 조명광학계를 컴팩트하게 설정하였다. 또한 투사광학계의 렌즈 군 사이에 거울을 삽입하여 접은 형태로 구성하여 고해상도 및 슬림형이 가능한 광학엔진을 설계하였다.

Keywords

References

  1. Edward H. Stupp and Matthew S. Brennesholtz, Projection Displays, (JOHN WILEY & SONS, England, 1998), pp. 5-9, 116-123
  2. 佐ケ木正, 液晶ビヂオプロヅェクタさ術, (トリケップス, 日本, 1992), pp. 33-41
  3. Arthur Berman, 'Method and apparatus to increase the color gamut produced by LCOS and other projection systems', U.S. Patent 2005185147, 2005
  4. 이상수, 幾何光學 (교학연구사, 서울, 1985), pp. 55-61
  5. Optical Research Associates, 'CODE V Reference Manuals', (Ver, 9.5, Pasadena, 2004)
  6. Melvyn H. Kreitzer and Jacob Moskovich, 'Projection lenses having reduced lateral color for use with pixelized pnaels', U.S. Patent 6,195,209, 2001
  7. Yoshihiro Masumoto, 'Optical illumination system and projection display apparatus using the same', U.S. Patent 5,418,583, 1995
  8. W. T. Welford, Aberration of Optical Systems (Adams Hilger Ltd, Bristol and Boston, 1986), pp. 131-161
  9. 류재명, 조재흥, 정진호, 이종진, 'Fly-eyelens를 사용하는 액정 projector용 조명 광학계의 설계', 한국광학회지, 제 13권 3호, pp. 173-181, 2002
  10. Robert C. Fischer and Biljana Tadic-Galeb, Optical System Design, (McGraw-Hill, New York, 2000), pp. 130-138
  11. Jacob Moskovich, 'LCD projection lens', U.S. Patent 5,841,587, 1998
  12. 江原 克典, 'DLP用投影ズームレンズ', J.P. Patent 2001215411, 2001
  13. Warren J. Smith, Modern Optical Engineering : The design of optical systems, (McGraw-Hill, New York, 1990), pp. 403-411
  14. 김동하, 박종명, '프로젝션 디스플레이 장치의 프로젝션 장치', K.R. Patent 20010045373, 2001