KR101472893B1 - 입체 영상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 영상 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 밝기가 향상될 수 있는 입체 영상 장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입사된 광을 편광성분에 따라서 한 방향으로 투과시키고, 적어도 서로 다른 두 방향으로 반사시키는 광 분할기와
광 분할기에서 반사된 광을 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와;
광 분할기의 주위에 배치되며 광 분할기에 입사되는 광 및 광 분할기를 거쳐 투과 또는 반사된 광이 통과되는 프리즘과; 상기 프리즘 배치시 발생하는 공차로 인한 광 에너지의 손실을 방지하기 위하여 프리즘에 배치되어 입사광을 상기 프리즘으로 안내하는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치를 제공한다.

Description

입체 영상 장치{A stereoscopic image projection device}

본 발명은 입체 영상 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 밝기가 향상될 수 있는 입체 영상 장치에 관한 것이다.

도1에서 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 입체 영상 장치에 사용되는 광 분할기에 있어서, P-편광과, S-편광이 혼재된 광이 광 분할기(1)에 입사되면, P-편광의 광은 투과되고, S편광의 광은 반사된다.

반사된 S-편광의 광은 광 분할기(1)의 상부 측에 마련되는 프리즘(2)에 반사되고, 투과된 후 반 파장 리타터(4)를 통과한다.

이에 의하여 S-편광이 P-편광으로 변환된 후, 스크린으로 진행한다.

한편, 광 분할기(1)를 투과한 P-편광의 광은 광 분할기(1)의 아래 쪽에 마련되는 프리즘(3)을 투과하여 스크린으로 진행한다.

결과적으로 광 분할기(1)에 의하여 P-, S-편광이 혼재된 광은 동일한 편광(예, P-편광)으로 되고, 동일한 방향으로 진행할 수 있게 된다.

그러나 이러한 기술을 입체영상장치에 적용하기 위하여는 다음과 같은 조건이 필요하다.

프로젝터로부터 나온 광의 이미지는 소정의 크기를 갖게 되는데, 투과 경로를 따라서 이동하는 광에 의한 스크린 상의 이미지의 크기 및 반사 경로를 따라서 이동하는 광에 의한 스크린 상의 이미지의 크기가 동일하거나 유사하여 서로 중첩이 되어야 효율과 품질이 좋은 입체 영상이 스크린 상에서 구현된다.

종래 광분할기를 이용하여 광 이용 효율을 높이는 입체영상장치의 작동원리는 US 7,857,455에 개시된 바와 같다.

도2에서 도시된 바와 같이, 프로젝터 내의 영상을 발생시키는 화상면(5)으로부터 나오는 빛은 프로젝션 렌즈(6)를 거쳐서 광 분할기(7)에서 두 개의 편광성분을 갖는 빛으로 나뉜다.

즉, S-편광 및 P-편광성분을 갖는 빛은 광 분할기(7)에서 반사 및 투과된다.

반사된 S-편광성분을 갖는 광은 반사부재(9)에서 반사된 후 반파장 리타더(8)를 지나면서 P-편광을 갖는 빛이 되어 변조기(13)를 거쳐서 스크린(11)에 집속된다.

변조기(13)는 전기적인 신호에 의하여 편광상태를 바꿀 수 있다.

한편 광 분할기(7)를 투과한 P-편광성분의 광은 변조기(12)를 투과한 후 스크린(11)에 도달한다. 따라서, 화상면(5)로부터 나온 편광방향이 혼재된 광은 하나의 P-편광상태로 변조기(12,13)로 구동된 후 스크린(11)으로 향하게 된다.

반사광의 발산 원점은 반사광 화상면(10)이며, 이는 투과광의 화상면(5)과 d₁ 의 거리차를 갖는다.

따라서 스크린(11)상에서의 투과 및 반사된 광의 크기 예컨대 높이는 각각 d₄와 d₅로 되어 서로 차이가 나서 그대로는 사용하기가 어렵다.

위와 같은 기술을 개선하여, 반사 및 투과된 광에 의한 영상을 스크린(11)상에서 서로의 크기를 일치시키는 방법은 다음과 같다.

도2에서 광 분할기(7)에서 반사 및 투과된 광들의 광축이 스크린(11)상에서 이루는 각도 θ₁이라고 하자. θ₁ 값이 매우 작거나 또는 광 분할기(7)에서 스크린(11)까지의 거리 d₃가 광 분할기(7)에서 반사부재(9)까지의 거리 d₂에 비하여 매우 길 경우에는, 투과된 광의 화상면(5)과 반사광 화상면(10)사이의 간격은 근사적으로 광 분할기(7)에서 반사부재(9)까지의 거리 d₂와 같다.

이러한 차이에 의하여 스크린(11)상에서 광 분할기(7)에 의하여 투과된 광과 반사된 광의 크기, 높이 d₄는 d₅보다 항상 작게 된다.

기본적으로 투과된 광과 반사된 광의 스크린(11)상에서의 크기는 동일하여 영상이 잘 보이게 하는 것이 바람직하다.

도3a는 광 분할기(7)를 투과한 광이 스크린(11)상의 높이 d₄를, 투과광의 광로에 렌즈(14)를 사용하여 상의 크기를 키워서 반사한 광에 의한 스크린(11)상에서의 높이 d₅에 ?추는 방법이다.

이 방법은 일견 간단해 보이지만, 광 분할기(7)와 스크린(11)사이의 거리 d₃에 렌즈(14)의 배율을 달리 해야 하므로 각각의 극장의 조건에 따라 많은 종류의 렌즈를 준비하여 각각의 거리 d₃에 대응해야 한다.

또한 줌렌즈를 사용하여 렌즈종류를 줄일 수 있으나, 투과율 및 크기 그리고 가격 등의 요인으로 줌렌즈의 개별 렌즈숫자를 2개 내지 3개로 제한하여야 하므로, 각각의 프로젝션 시스템에 대응하여 줌 위치를 조절하더라도 여러 종류의 줌렌즈가 필요하다.

따라서 렌즈(14)설계와 제작 그리고 유지인력이 많이 필요하게 된다.

또 하나의 단점으로서는 렌즈의(14) 곡률 및 렌즈의 재질이 한정이 되어 있어서 렌즈(14)의 구경, 즉 유효직경도 제한이 된다.

이것은 프로젝션 렌즈(6)로부터 나오는 광의 발산각이 클 경우는 사용하기가 실질적으로 어려운 것을 뜻하며, 따라서 발산각이 비교적 작은 영상시스템에만 적용이 가능하다.

도3b는 렌즈(14) 대신에 소정의 곡률을 갖는 거울과 같은 반사부재(15)를 사용하는 방법이나, 이 경우 반사부재(15)의 곡률은 약 5Km로 되어 제작이 불가한 실정이며, 제작하더라도 반사부재(15)의 광축과 반사광의 광축 차이가 많이 발생하게 되므로 수차도 크게 되며 초점조절이 용이하지 않게 되어 따라서 스크린(11)에서 영상이 왜곡되어 실질적으로 사용이 어렵게 된다.

한편, 종래의 편광광을 분리한 후 다시 동일한 방향으로 합치게 하는 기술의 또 하나의 예는 일본 특개평5-316091에 나타나며, 이의 구체적인 구조는 도4와 같다.

도4에 있어서 P-편광 및 S-편광이 혼재된 광이 프리즘과 같은 광학부재(17, 19)사이에 설치된 광 분할기(18)에 의하여 P-편광은 투과되고 S-편광은 반사된다.

또한 다른 광학부재(16,17)사이에 설치된 광 분할기(21)에 의하여 P-편광은 투과되고 S-편광은 반사된다.

반사된 S-편광광들은 반파장 리타더(20, 22)에 의하여 각각 P-편광으로 변환된다.

도4의 구성에 따르면 P-편광광은 이론적으로 전부 투과되지만, S-편광광은 입사광의 직경을 기준으로 하면 이분할 되어 반사되는 점에 있으며, 이 기술은 램프등의 광원으로부터 나온 광의 편광을 특정 편광(예,P-편광)으로 정렬하여 액정표시장치에 활용하는데 사용된다.

본 발명은 스크린에 투영되는 입체 영상의 화질과 밝기를 개선하기 위하여 마련된 입체 영상 장치를 마련하는데 그 목적이 있다.

또한, 종래 기술보다 장치의 크기를 보다 컴팩트화 할 수 있는 입체 영상 장치를 마련하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입사된 광을 편광성분에 따라서 한 방향으로 투과시키고, 적어도 서로 다른 두 방향으로 반사시키는 광 분할기와

광 분할기에서 반사된 광을 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와;

광 분할기의 주위에 배치되며 광 분할기에 입사되는 광 및 광 분할기를 거쳐 투과 또는 반사된 광이 통과되는 프리즘과; 상기 프리즘 배치시 발생하는 공차로 인한 광 에너지의 손실을 방지하기 위하여 프리즘에 배치되어 입사광을 상기 프리즘으로 안내하는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하여 반사광에 의한 영상과, 투과광에 의한 영상의 크기가 동일하게 될 수 있어서, 스크린 상에의 화질 및 밝기가 개선되는 효과가 있다.

특히, 프리즘 앞에 기판을 배치함으로써, 프리즘의 입사면에 형성된 이격 공간으로 인하여 발생할 수 있는 광 손실을 억제할 수 있다.

더 나아가, 추가적으로 기판 앞에 굴절부재를 배치함으로써, 프리즘의 입사면에 형성된 이격 공간에 광이 입사되는 것 자체를 차단함으로써 그 부분에서의 광 소멸 현상도 방지할 수 있다.

또한, 투과 경로에 렌즈를 배치하거나, 반사 경로에 반사부재-프리즘 어셈블리를 배치함으로써 반사광에 의한 영상과 투과광에 의한 영상을 매칭시킬 수 있어서 고품질의 입체 영상을 구현할 수 있다.

도1은 종래 기술에 의한 입체 영상 장치의 측면도이다.
도2는 종래 기술에 의한 입체 영상 장치에서 광의 이동을 도시한 측면도이다.
도3a과 도3b는 종래 기술의 변형된 입체 영상 장치에서 광의 이동을 도시한 측면도이다.
도4는 다른 형태의 종래 기술에 의한 입체 영상 장치의 측면도이다.
도5는 본 발명의 기초가 되는 입체 영상 장치에서 광의 이동을 도시한 측면도이다.
도6a와 도6b는 본 발명에서 프리즘이 분리된 상태와 결합된 상태를 도시한 것이다.
도7은 본 발명에서 프리즘에 기판이 부착된 상태를 도시한 것이다.
도8은 도7에 의한 프리즘 및 기판 및 투과경로의 렌즈가 적용된 입체 영상 장치에서 광의 이동을 도시한 측면도이다.
도9는 도7에 의한 프리즘 및 기판 및 반사부재-프리즘 어셈블리가 적용된 입체 영상 장치에서의 광의 이동을 도시한 측면도이다.
도10은 도7의 실시예에 굴절부재가 포함된 것을 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하도록 하겠다.

도5에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 입체 영상 장치는 입사광을 편광 성분에 따라 반사 또는 투과시키는 광 분할기(34, 35)와, 광 분할기(34, 35)의 외부에 마련되며 광 분할기(34, 35)를 둘러싸도록 배치되는 프리즘(23, 24, 25)과, 광 분할기(34, 35)에서 반사된 광을 스크린(33) 방향으로 재반사시키는 반사부재(26, 27)을 포함한다.

또한, 반사부재(26, 27)의 뒤에는 스크린으로 향하는 빛을 다른 편광성분으로(예, S-편광의 광을 P-편광으로)으로 변환시키는 반파장 리타더(28, 31) 및 변환된 광을 변조하는(예, 선편광을 원편광으로 변조하는) 변조기(29, 32)가 마련된다.

광 분할기(34, 35)는 경사지게 배치되는 두 개의 광 분할기로 구성된다. 편의상 제1광 분할기(34) 및 제2광 분할기(35)라고 정의하자. 제1광 분할기(34)와 제2광 분할기(35)는 일정한 사이각을 두고 배치된다.

제1광 분할기(34)로 입사된 P-편광의 광은 제1광 분할기(34)를 투과하고, S-편광의 광은 아래 방향으로 반사된다.

제2광 분할기(35)로 입사된 P-편광의 광은 제2광 분할기(35)를 투과하고, S-편광의 광은 윗 방향으로 반사된다.

한편, 프리즘(23, 24, 25)은 복수의 단위 프리즘들이고, 그 내부에 광 분할기(34, 35)가 배치된다.

특히, 제1단위 프리즘(23)과, 제2단위 프리즘(24) 사이의 경계면(접합면)에는 제1광 분할기(34)가 코팅 처리되어 위치하고제3단위 프리즘(25)와, 제2단위 프리즘(24) 사이의 경계면(접합면)에도 제2광 분할기(35)가 코팅 처리 되어 위치한다.

광 분할기(34, 35)로 입사되는 광은 입사 전 프리즘(23, 25)의 입사면을 통과하여 광 분할기(34, 35)로 입사된다.

그리고, 광 분할기(34, 35)에 의하여 반사되거나 투과되는 광은 프리즘(23, 24, 25)의 출사면을 통과하여 출사된다.

여기서, 제1광 분할기(34)에서 반사된 광은 제1단위 프리즘(23)의 입사면 및 제2단위 프리즘(24)의 출사면에 간섭되지 않도록 하여야 하고, 제2광 분할기(35)에서 반사된 광은 제3단위 프리즘(25)의 입사면 및 제2단위 프리즘(24)의 출사면에 간섭되지 않도록 하여야 한다.

이를 위해서, 제2단위 프리즘(24)의 두 변의 사잇각(θ₁)은 90도 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제1단위 프리즘(23)의 입사면과, 제1광 분할기(34)에서 반사된 광 간에 이루는 각도(θ₂) 및, 제3단위 프리즘(25)의 입사면과, 제2광 분할기(35)에서 반사된 광 간에 이루는 각도(θ₂)는 적어도 0.1도 이상은 되어야 한다.

한편, 제1광 분할기(34)에서 반사된 광이 제1단위 프리즘(23)을 통과하는 경우, 굴절이 되어 추가적 수차가 발생하지 않도록 제1 단위 프리즘(23)의 출사면은 평판으로 기능하여야 한다.

그리고, 이 조건은 제2광 분할기(35)에서 반사된 광이 제3단위 프리즘(25)을 통과하는 경우에도 적용된다.

이를 위하여, 제1단위 프리즘(23)의 입사면과 출사면이 이루는 각(θ₃)과 제2단위 프리즘(24)의 두 변이 이루는 사이각(θ₁)은 동일한 값으로 구현되는 것이 바람직하다(θ₁=θ₃)

그리고, 제3단위 프리즘(25)의 입사면과 출사면이 이루는 각(θ₃)과 제2단위 프리즘(24)의 두 변이 이루는 사이각(θ₁)도 동일한 값으로 구현되는 것이 바람직하다(θ₁=θ₃).

위와 같은 구성 하에서, 광 분할기(34, 35)를 투과하는 광은 제1변조기(30)를 통과하여 스크린(33)에 투사된다.

또한, 광 분할기(34, 35)에 의하여 반사된 광은 제2,3변조기(29, 32)를 통과하여, 스크린(33)에 투사되어, 투과 경로를 거친 빛과 스크린(33) 상에서 중첩된다.

도6a는 프리즘을 구성하는 각 단위 프리즘이 분리된 경우를 도시하고, 6b는 각 단위 프리즘이 접합된 경우를 도시하고 있다.

도6a에 있어서 단위 프리즘들을 제작할 때 사잇각 θ₅, θ₆, θ₇이 형성된다.

여기서, 사잇각을 정의하면, 제1,3단위 프리즘(23,25)의 경우, 입사면과 접합면(제2단위 프리즘과 접합되는 면) 간에 형성되는 각도를 의미한다.

제2단위 프리즘(24)의 경우, 출사면을 제외한 두 개의 접합면(제1단위 프리즘과 접하는 면 및 제3단위 프리즘과 접하는 면) 간에 형성되는 각도를 의미한다.

이 사잇각들은 이론치와 비교할때 소정의 공차 δ를 가질 수도 있다.

광학 재료를 이용하여 단위 프리즘들을 각각 제작하는 경우, 가공의 정밀도를 높인다고 하여도 미세한 오차가 발생할 수 있기 때문이다.

따라서, 도6b와 같이 제1단위 프리즘(23)의 입사면과 제3단위 프리즘(25)의 입사면 사이의 각도(θ₈)의 이론적 각도는 180도가 되어야 하는데, 제1단위 프리즘(23)의 사잇각(θ₇)과 제2단위 프리즘(24)의 사잇각(θ₆)과, 제3단위 프리즘(25)의 사잇각(θ₅)의 합산 각도인 실제 각도가 180도±δ°가 될 수 있다.

이와 같은 공차가 발생한다면, 제1단위 프리즘(23)의 입사면과, 제3단위 프리즘(25)의 입사면 사이가 벌어지거나, 또는 겹쳐질 수 있고, 이에 의하여 이 부분을 통과하는 광이 영향을 받아서 스크린에서 구현되는 화상의 화질이 저하될 수 있다.

프로젝터에서 스크린까지의 거리가 L인 경우, 상기 겹치거나 떨어진 거리를 Δ라고 하면 Δ≒L*Tan (δ)이다.

예컨대 L=25m, δ=3'(초)인 경우는 Δ≒22mm가 되어 실질적으로 사용이 어렵게 된다.

이 공차 3'는 현재 가능한 정밀가공정도이며, 예컨데 δ=1'로 초 정밀가공한다 하더라도 화면의 어긋남이 7mm정도로 사용이 어렵게 될 수 있다.

따라서 이를 개선하기 위하여, 도7과 같이, 기판(36)을 제1단위 프리즘(25)의 입사면과, 제3 단위 프리즘(23)의 입사면에 걸쳐서 배치하는 것이 바람직하다.

기판(36)은 광이 투과하는 투명한 광학부재로 구성되며 평판형태로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 기판(36)은 상기 제1단위 프리즘(23)의 입사면과 상기 제3단위 프리즘(25) 사이의 입사면 사이에 형성된 틈새를 덮음으로써, 해당 틈새 부분에 광이 직접적으로 진입하는 것을 방지하여 그 부분에서의 광에너지 손실을 방지한다.

여기서 광에너지의 손실이란, 광의 산란, 난반사, 굴절, 소멸 등과 같이 예기치 못한 광의 진행 경로의 변화를 의미한다.

그리고, 상기 기판(36)의 굴절률은 상기 프리즘(23, 24, 25)의 굴절률과 동일 또는 거의 유사하게 되는 것이 바람직한데, 이는 기판(36)과 프리즘(23,24, 25)사이의 추가적인 굴절을 방지하기 위함이다.

따라서, 상기 기판(36)을 통과한 광은 상기 제1,3단위 프리즘(23, 25)에 입사한 후, 상기 광 분할기(34, 35)에 입사되어 그 편광 성분에 따라서 상기 광 분할기(34, 35)에 의하여 반사되거나, 상기 광 분할기(34, 35)를 투과할 수 있다.

기판(36)이 제1단위 프리즘(23)의 입사면과, 제3 단위 프리즘(25)의 입사면에 배치될 수 있도록, 별도의 접착층(37)을 형성하여, 기판(36)이 안정적으로 위치할 수 있도록 한다.

접착층(37)을 구성하는 물질은 제1,3단위 프리즘(23, 25)의 굴절율 및 기판(36)의 굴절율과 동일하거나 유사한 굴절율을 갖는 투명한 접착물질을 사용함으로서 수차의 발생을 억제하는 것이 바람직하다.

도8은 도5와 같은 시스템에서 투과광에 의한 이미지의 크기(d₆)와, 반사광에 의한 이미지의 크기(d₇)간의 차이가 발생한 경우, 이 차이를 없애기 위한 방법을 나타낸 것이다.

도8에 의한 실시예에서는 투과광에 의한 이미지를 확대하여, 반사광의 이미지 크기와 동일하게 구현하는 것을 제안한다.

이를 위하여, 광 분할기(34, 35) 및 제2단위 프리즘(24)를 투과한 광의 경로 상에 렌즈(37)를 배치하여, 투과광에 의한 이미지의 크기를 조절한다.

도9는 도5와 같은 시스템에서 투과광에 의한 이미지의 크기(d₆)와, 반사광에 의한 이미지의 크기(d₇)간의 차이가 발생한 경우, 이 차이를 없애기 위한 또 다른 방법을 나타낸 것이다.

도9에 의한 실시예에서는 반사광에 의한 이미지를 축소하여, 투과광의 이미지 크기와 동일하게 구현하는 것을 제안한다.

이를 위하여, 반사광의 경로상에 단순한 거울과 같은 반사부재 대신, 반사부재와 프리즘을 동시에 구비하는 반사부재-프리즘 어셈블리(38, 39)를 배치하였다.

따라서, 광 분할기(34, 35)에서 반사되고, 제1,3단위 프리즘(23, 25)를 통과한 광은 반사부재-프리즘 어셈블리(38, 39)을 거쳐서 도5의 상태보다 그 이미지의 크기가 축소되어 투과광에 의한 이미지의 크기와 동일하게 될 수 있다.

한편, 도10은 도5, 도7, 도8, 도9보다 광 효율을 증가시킬 수 있는 방법을 제시한다.

도7에서 각각의 단위 프리즘을 접합하는 경우, 점선으로 표시한 원 부분에는 각 단위 프리즘의 꼭지점이 모인다.

특히, 제1단위 프리즘(23)의 입사면과, 제3단위 프리즘(25)의 입사면이 접합되는 경계상에 미세한 이격 공간이 형성될 수 있는데, 이 이격 공간의 크기를 t₁이라고 정의한다.

t₁은 통상 0.1 ~ 0.2mm이다. 이렇게 되면, 이 이격 공간을 투과하는 광은 산란되어 광의 손실이 있게 된다.

이러한 광 손실을 방지하기 위하여, 기판(36)의 앞에 굴절부재(40,41)을 배치하는 것을 제안한다.

굴절부재(40,41)를 편의상 제1굴절부재(40)와, 제2굴절부재(41)로 구분하여 정의하면, 제1굴절부재(40)와 제2굴절부재(41)의 상호 배치각도는 180도(평면 상태)가 아니라, 그 이상 또는 그 이하가 되는 것이 바람직하다.

즉, 제1굴절부재(40)의 입사면과 제2굴절부재(41)의 입사면 간의 상호 배치각도는 180도보다 작은 것이 바람직하고, 제1굴절부재(40)의 출사면과 제2굴절부재(41)의 출사면 간의 상호 배치각도는 180도보다 큰 것이 바람직하다.

굴절부재(40,41)가 평평한 광학부재를 구부려서 만들어졌다고 가정한 경우, 그 벤딩각도는 입사면 입장에서는 180도 미만, 출사면 입장에서는 180도 초과되는 것이라고도 볼 수 있다.

제1굴절부재(40)와 제2굴절부재(41)의 연결부의 경우, 그 간격이 없을 수도 있고, 미세한 간격(t₂)을 가질 수도 있다.

이와 같은 구성하에서 광이 굴절부재(40, 41)로 입사되면, 연결부에서 광이 상하 방향으로 경사지게 분리되어,

제1단위 프리즘(23)의 입사면과, 제3단위 프리즘(25)의 입사면이 접합되는 경계상의 이격공간(t₁)으로 빛이 들어가는 것이 방지된다.

이를 구체적으로 알아보면, 연결부에서 분리된 광은 굴절부재(40,41)의 출사면에서 방향을 바꾸어, 분리된 상태에서 평행을 유지하는데, 이때 간격은 t₃를 유지할 수 있고, t₃의 간격은 이격 공간인 t₁보다 크기 때문에 이격 공간에 의한 광 에너지 손실을 방지할 수 있는 것이다.

여기서 t₂가 생기는 경우에도 수십 ㎛로 구현이 가능하므로 광의 손실이 현실적으로 없다고 볼 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

23: 제1단위 프리즘 24: 제2단위 프리즘
25: 제3단위 프리즘 26, 27: 반사부재
28, 31: 반파장 리타더 29, 30, 32: 변조기
34: 제1 광 분할기 35: 제2 광 분할기
36: 기판 40: 굴절 부재

Claims (10)

1. 입사된 광을 편광성분에 따라서 한 방향으로 투과시키고, 적어도 서로 다른 두 방향으로 반사시키는 광 분할기와;
   상기 광 분할기에서 반사된 광을 스크린 방향으로 반사시키는 반사부재와;
   상기 광 분할기에 입사되는 광 및 상기 광 분할기를 거쳐 투과 또는 반사된 광이 통과하도록, 상기 광 분할기 주위에 상호 접합되어 배치되는 복수의 단위 프리즘과;
   상기 광 분할기 주위에 상기 복수의 단위 프리즘 배치 시 발생하는 공차로 인한 광 에너지 손실을 방지하기 위하여, 입사광을 상기 복수의 단위 프리즘으로 안내하는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기판은,
   상기 복수의 단위 프리즘이 접합되는 경계부분을 덮도록 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기판은,
   상기 입사광의 상기 복수의 단위 프리즘으로의 입사면에 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기판의 굴절율과 상기 복수의 단위 프리즘의 굴절율은 유사하거나 동일한 굴절율을 가지며,
   상기 입체 영상 장치는,
   상기 기판을 상기 복수의 단위 프리즘에 접착시키는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 단위 프리즘은,
   상기 광 분할기에 입사될 광 및 상기 광 분할기에서 반사된 광이 통과하는 제1,3 단위 프리즘과, 상기 제1,3단위 프리즘과 접합되며 상기 광 분할기를 투과한 광이 통과되는 제2단위 프리즘을 포함하며,
   상기 제1,3단위 프리즘에서 출사되는 광에 대해서 상기 제1,3단위 프리즘이 평판으로 기능하여 굴절이 방지될 수 있도록, 상기 제2단위 프리즘의 면들 중 상기 제1,3단위 프리즘과 접합하는 면들이 이루는 사잇각과 상기 제1단위 및 제3단위 프리즘 각각의 면들 중 입사면과 상기 광 분할기에서 반사된 광의 출사면이 이루는 사잇각은 동일한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 단위 프리즘은,
   상기 광 분할기에 입사될 광 및 상기 광 분할기에서 반사된 광이 통과하는 제1,3 단위 프리즘과, 상기 제1,3단위 프리즘과 접합되며 상기 광 분할기를 투과한 광이 통과되는 제2단위 프리즘을 포함하며,
   상기 제1,3단위 프리즘에서 출사되는 광이 상기 제1,3단위 프리즘의 입사면에 의하여 간섭되지 않도록, 상기 제1,3단위 프리즘의 입사면과 상기 출사되는 광 간의 각도는 적어도 0.1도 이상이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
7. 제1항에 있어서
   상기 기판보다 앞에 배치되고, 상기 기판으로 입사되는 광을 굴절시켜 상기 복수의 단위 프리즘이 접합되는 경계부분에 광이 입사되는 것을 방지하는 굴절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 굴절부재는 제1굴절부재 및 이와 소정 각도를 이루는 상태로 연결되는 제2굴절부재를 포함하되, 상기 제1굴절부재와 상기 제2굴절부재의 연결부분이 상기 경계부분 앞에 배치되고,
   상기 제1굴절부재의 입사면과 상기 제2굴절부재의 입사면 간의 배치각도는 180도보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 광 분할기에서 반사된 광과 투과된 광의 크기가 일치되게 하도록, 상기 광 분할기를 투과하여 상기 복수의 단위 프리즘을 거친 광이 통과하는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 광 분할기에서 반사된 광과 투과된 광의 크기가 일치되게 하도록, 프리즘 및 상기 프리즘의 일면에 형성되는 반사부재로 구성되는 적어도 하나의 반사부재-프리즘 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 장치.

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