KR0135835B1 - Illumination apparatus for l.c.d projector - Google Patents

Illumination apparatus for l.c.d projector

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KR0135835B1 KR1019940025098A KR19940025098A KR0135835B1 KR 0135835 B1 KR0135835 B1 KR 0135835B1 KR 1019940025098 A KR1019940025098 A KR 1019940025098A KR 19940025098 A KR19940025098 A KR 19940025098A KR 0135835 B1 KR0135835 B1 KR 0135835B1
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Abstract

Disclosed is a lighting apparatus whose optical efficiency is improved for a liquid projector. The apparatus comprises a light source, an ellipsoidal reflecting mirror having first and second focuses, a cone type reflecting mirror, and a convex lens. The cone type reflecting mirror reflects the light to the second focus of the ellipsoidal reflecting mirror. Thereby, amount of the collateral light transmitting a liquid or a film is increased, so that the optical efficiency is improved.

Description

광효율 증대를 위한 액정 프로젝터용 조명 장치Lighting device for liquid crystal projectors to increase light efficiency

제1도는 본 발명에 따른 원뿔형 반사경을 갖춘 광효율 증대를 위한 조명 장치의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a lighting device for increasing light efficiency with a conical reflector according to the present invention,

제2도는 본 발명에 따른 절구형 반사경을 갖춘 광효율 증대를 위한 조명 장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a lighting device for increasing light efficiency with a mortar reflector according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 광원(램프)2 : 타원형 반사경1: light source (lamp) 2: oval reflector

3 : 원뿔형 반사경4 : 볼록 렌즈3: conical reflector 4: convex lens

13 : 절구형 반사경13: mortar reflector

본 발명은 광효율 증대를 위한 조명 장치에 관한 것으로, 상세하게는 램프(광원)로 부터의 출사빔을 원뿔형 반사경 및 절구형 반사경을 사용하여 발산광을 집속시키는 광효율 증대를 위한 액정 프로젝터용 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device for increasing the light efficiency, and more particularly, to a liquid crystal projector lighting device for increasing the light efficiency by focusing the emitted light from the lamp (light source) using a conical reflector and a mortar reflector It is about.

종래의 조명 장치는 단순히 메탈할라이드 램프로 부터 방출되는 빛을 단순히 타원형 반사경으로 반사시켜 타원의 두 초점중 광원이 위치한 제1초점과 다른 제2초점에 광을 집속시키고, 이 집속된 광은 이 제2초점을 지나면 다시 발산을 하게되는데 이 발산하는 광을 볼록렌즈로 평행광으로 만들어 액정이나 기타 필름에 투사시켜 광효율가 높은 영상이 스크린에 맺힐 수 있도록 하고 있다. 여기서 볼록 렌즈는 상기 제2초점과의 거리는 상기 볼록렌즈의 초점 거리가 된다.The conventional lighting device simply reflects the light emitted from the metal halide lamp with an elliptical reflector to focus the light at the first focus and the second focus where the light source is located among the two focal points of the ellipse, and the focused light is now After 2 focals, the light is diverged again. This divergent light is converted into parallel light with a convex lens and projected onto a liquid crystal or other film so that an image with high light efficiency can be formed on the screen. The distance between the convex lens and the second focal point is the focal length of the convex lens.

그러나 타원형 반사경 내의 제1초점에 위치하는 광원인 메탈할라이드 램프는 점광원이 아닌 상당한 부피를 가지는 광원이므로, 이 메탈할라이드 램프로 부터 방출되는 빛이 타원형 반사경에 반사된 후 모두 제2초점으로 집속되지 않는다. 즉 제1초점을 어느정도 벗어난 곳에서 방출된 광은 정확하게 제2초점에 집속되지 않고 볼록렌즈를 벗어나거나 볼록 렌즈로 진행하더라도 평행광이 되지않아 액정이나 필름에 투사되지 않고 발산하게 된다.However, the metal halide lamp, which is a light source located at the first focus in the elliptical reflector, is a light source having a considerable volume, not a point light source. Therefore, the light emitted from the metal halide lamp is not focused on the second focus after being reflected by the elliptical reflector. Do not. In other words, the light emitted from a part out of the first focal point is not focused at the second focal point exactly, and even if it exits the convex lens or proceeds to the convex lens, the light does not become parallel light and is not projected onto the liquid crystal or the film.

또한 광원에서 타원형 반사경에 반사하지 않고 바로 볼록렌즈 쪽으로 방출되는 광 중에서 제2초점을 지나지 않는 광은 볼록렌즈를 지나지않고 발산되거나 볼록렌즈를 지나더라도 평행광으로 되지않아 발산하거나 비평행광으로 액정 또는 필름에 투사된다.Also, light that does not reflect to the elliptical reflector from the light source and passes directly toward the convex lens does not pass through the convex lens but diverges through the convex lens or does not become parallel light even after passing through the convex lens. Is projected on.

이와 같이 정확하게 제2초점에 집속되지 않는 광은 볼록렌즈를 벗어나거나 볼록렌즈로 진행하더라도 평행광이 되지않아 액정이나 필름에 투사되지 않고 발산하게 된다. 또 액정이나 필름에 투사되더라도 이 비평행광은 영상을 흐리게하는 등 오히려 영상에 악영향을 줄 뿐이다. 즉 광효율을 나쁘게하는 역효과를 나타내게 된다.As such, the light that is not focused at the second focus accurately does not become parallel light even if it exits the convex lens or proceeds to the convex lens, and thus is emitted without being projected onto the liquid crystal or the film. Even when projected onto liquid crystal or film, this non-parallel light only adversely affects the image, such as blurring the image. In other words, the light efficiency is adversely affected.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 광원에서 방출되어 타원형 반사경에 반사되어 제2초점에 집속되지 않는 발산광과 상기 광원에서 방출되어 타원형 반사경에 반사하지 않고 바로 발산하는 광을 효율적으로 다시 제2초점에 집속시켜 광효율을 높일 수 있는 광효율 증대를 위한 조명 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to improve the above problems, and it is effective to emit light emitted from the light source and reflected on the elliptical reflector not focused at the second focus and light emitted from the light source and reflected immediately on the elliptical reflector. As a result, the object of the present invention is to provide a lighting device for increasing the light efficiency that can focus on the second focus to increase the light efficiency.

상기과 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광효율 증대를 위한 액정 프로젝터용 조명 장치는, 광원과, 자체에 상기 광원이 위치하는 제1초점과 상기 광원으로 방출된 광이 반사되어 집속되는 제2초점을 가지는 타원형 반사경 및 상기 제2초점에 집속후 발산하는 광을 평행광으로 굴절시켜 주는 볼록렌즈를 구비한 조명 장치에 있어서, 상기 광원으로 부터 방출되어 상기 타원형 반사경의 제2초점에 집속되지 않는 모든광을 반사시켜 상기 제2초점으로 모아주는 원뿔형 반사경을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a lighting apparatus for a liquid crystal projector for increasing light efficiency according to the present invention includes a light source, a first focus on which the light source is located, and a second focus on which light emitted by the light source is reflected and focused. An illumination device having an ellipsoidal reflector having a lens and a convex lens for refracting light emitted after focusing to the second focal point into parallel light, wherein all of the light emitted from the light source is not focused on the second focal point of the elliptical reflector. And a conical reflector that reflects light and collects the light into the second focal point.

본 발명에 있어서, 상기 원뿔형 반사경은 상기 제2초점을 꼭지점으로 하여 상기 타원형 반사경의 원형 개구측과 같은 직경의 원형 개구측으로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 볼록렌즈의 위치는 상기 제2초점으로 부터 상기 타원형 반사경과 반대쪽으로 상기 볼록렌즈의 초점거리 만큼 이격된 것이 바람직하다.In the present invention, the conical reflector is preferably made of a circular opening side of the same diameter as the circular opening side of the elliptical reflector with the second focal point as the vertex, and the position of the convex lens is the elliptical from the second focus. It is preferable to be spaced apart from the reflecting mirror by the focal length of the convex lens.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 또 다른 광효율 증대를 위한 액정 프로젝터용 조명 장치는, 광원과, 자체에 상기 광원이 위치하는 제1초점과 상기 광원으로 방출된 광이 반사되어 집속되는 제2초점을 가지는 타원형 반사경 및 상기 제2초점에 집속후 발산하는 광을 평행광으로 굴절시켜 주는 볼록렌즈를 구비한 조명 장치에 있어서, 상기 광원으로 부터 방출되어 상기 타원형 반사경의 제2초점에 집속되지 않는 모든광을 반사시켜 상기 제2초점으로 모아주는 절구형 반사경을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, another illumination efficiency for a liquid crystal projector according to the present invention is to provide a light source, the first focus and the light emitted from the light source and the light emitted by the light source is reflected to focus An illumination device having an ellipsoidal reflector having a second focal point and a convex lens for refracting light emitted after concentrating on the second focal point into parallel light, the illumination device being emitted from the light source to the second focal point of the ellipsoidal reflector. It is characterized in that it is provided with a mortar reflector for reflecting all the light not focused to the second focus.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광효율 증대를 위한 조명 장치를 설명한다.Hereinafter, a lighting apparatus for increasing light efficiency according to the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도는 본 발명에 따른 원뿔형 반사경을 갖춘 광효율 증대를 위한 조명 장치(제1실시예)의 단면도이다. 이 도면에서 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.1 is a cross-sectional view of a lighting device (first embodiment) for increasing light efficiency with a conical reflector according to the present invention. Looking at the configuration in this figure is as follows.

메탈할라이드 램프 등으로 이루어진 광원(1)과 이 광원의 위치를 제1초점으로 하는 타원형 반사경(2)을 구비하여 그 제2초점에 방출광을 집속시킨다. 그리고 이 제2초점을 지나 확산되는 광을 굴절시켜 평행광으로 만들어 주는 볼록렌즈(4)와 광원에서 방출된 광이 상기 제2초점으로 집속되지 않고 발산하는 광을 반사시켜 제2초점으로 집속시켜 주는 원뿔형 반사경(3)으로 구성된다.A light source 1 made of a metal halide lamp or the like and an elliptical reflector 2 having the position of the light source as the first focus are provided to focus the emitted light at the second focus. The convex lens 4 which refracts the light diffused through the second focus to make parallel light and the light emitted from the light source reflect the light emitted rather than being focused on the second focus and focus to the second focus. The main consists of a conical reflector 3.

이와 같이 구성된 광효율 증대를 위한 조명 장치는 다음과 같이 작동된다.The lighting device for increasing the light efficiency configured as described above operates as follows.

먼저 타원형 반사경(2)의 제1초점에 위치한 광원(1)으로 부터 출사된 빔은 타원형 반사경(2)에서 반사된 후 이 반사경(2)의 제2초점에 집속된다. 이 제2초점을 지나 확산하는 광은 다시 볼록렌즈(4)에 의해 굴절되어 평행광으로 만들어 액정이나 필름에 투사하여 영상을 얻는다. 이때 볼록렌즈(4)는 정확하게 자체의 초점거리 만큼 상기 타원형 반사경(2)의 제2초점으로 부터 이격되게 하여 정확한 평행광이 얻어질 수 있도록 한다.First, the beam emitted from the light source 1 located at the first focus of the elliptical reflector 2 is reflected by the elliptical reflector 2 and then focused on the second focus of the reflector 2. The light diffused through this second focus is refracted by the convex lens 4 to make parallel light and projected onto a liquid crystal or a film to obtain an image. In this case, the convex lens 4 is spaced apart from the second focal point of the elliptical reflector 2 by the focal length of its own so that accurate parallel light can be obtained.

그리고 특징부인 원뿔형 반사경(3)은, 제1도에 점선으로 표시된 것과 같은, 광원(1)으로 부터 방출된 광 중에서 상기 타원형 반사경의 제2초점에 집속되지 않고 발산하는 모든 광을 반사시켜 제2초점으로 수렴하도록 하여 광효율을 높인다.And the conical reflector 3, which is a feature, reflects all of the light emitted from the light source 1, as indicated by the dotted line in FIG. Converging to focus increases light efficiency.

제2도는 본 발명에 따른 절구형 반사경을 갖춘 광효율 증대를 위한 조명 장치(제2실시예)의 단면도이다. 이 실시예는 앞서의 제1실시예와 달리 반사경으로 절구형의 반사경(13)을 사용한다는 점만 다를 뿐이다. 이 절구형 반사경(13)을 사용하면 광의 집속점인 제2초점 이후에 발산하는 광도 반사시켜 볼록렌즈(4)로 입사시켜 광효율을 더욱 높일 수 있다.2 is a cross-sectional view of a lighting device (second embodiment) for increasing light efficiency with a mortar reflector according to the present invention. This embodiment differs from the first embodiment only in that it uses a mortar reflector 13 as a reflector. Using this light reflector 13, the light emitted after the second focal point, which is the focusing point of light, is also reflected to enter the convex lens 4, thereby further increasing the light efficiency.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광효율 증대를 위한 조명 장치는 타원형 반사경의 제1초점에 위치한 광원으로 부터 방출되어 제2초점으로 집속되지 못하고 외부로 발산하는 광을 반사시켜 집속되도록 하여 주는 원뿔형 반사경 혹은 절구형 반사경을 구비함으로써 영상을 얻기 위해 액정 혹은 필름에 투사되는 평행광을 만드는데 필요한 광량을 증가시켜 주므로 광효율을 높여주는 효과가 있다.As described above, the lighting device for increasing the light efficiency according to the present invention is a conical reflector that is emitted from the light source located in the first focus of the elliptical reflector to focus by reflecting light emitted to the outside rather than focused to the second focus Alternatively, the light reflector may increase the amount of light required to produce parallel light that is projected onto the liquid crystal or film to obtain an image, thereby improving light efficiency.

Claims (1)

광원과, 자체에 상기 광원이 위치하는 제1초점과 상기 광원으로 방출된 광이 반사되어 집속되는 제2초점을 가지는 타원형 반사경 및 상기 제2초점에 집속후 발산하는 광을 평행광으로 굴절시켜 주는 볼록렌즈를 구비한 조명 장치에 있어서, 상기 광원으로 부터 방출되어 상기 타원형 반사경의 제2초점 이전에 발산하는 광은 제2초점으로 집속시키고 제2초점에 집속되지 않고 제2초점을 지나 발산되는 광을 반사시켜 상기 볼록 렌즈로 모아주는 절구형 반사경을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광효율 증대를 위한 조명 장치.An elliptical reflector having a light source, a first focus on which the light source is located, and a second focus on which light emitted by the light source is reflected and focused, and refracting light emitted after focusing on the second focus into parallel light. In a lighting device having a convex lens, light emitted from the light source and emitted before the second focus of the elliptical reflector focuses on the second focus and is emitted through the second focus without being focused on the second focus. Illumination device for increasing the light efficiency, characterized in that provided with a reflecting mirror reflecting the convex lens to collect.
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