KR100644586B1 - Illuminating device for projector - Google Patents

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Abstract

광을 생성 투사하는 광원과; 광원과 화상을 형성하는 표시소자 사이의 광로 상에 마련되며, 광원에서 조사되어 표시소자로 향하는 광이 균일광이 되도록 하는 균일광 조명광학계;를 포함하는 프로젝터용 균일광 조명장치가 개시되어 있다.A light source for generating and projecting light; Disclosed is a homogeneous light illumination apparatus for a projector, comprising: a uniform light illumination optical system provided on an optical path between a light source and a display element for forming an image, wherein the uniform light is irradiated from the light source and directed toward the display element.

이 개시된 장치의 균일광 조명광학계는, 입사광 중 표시소자의 가로변에 나란한 제1방향과, 표시소자의 세로변에 나란한 제2방향 각각에 대한 광의 입사각이 서로 다르도록 입사광을 집속발산시켜 입사광을 혼합하는 제1렌즈어레이와; 제1렌즈어레이를 경유하여 진행하는 광 중 제1 및 제2방향에 대한 광의 입사각이 서로 다르도록 혼합된 입사광을 집속하는 제2렌즈어레이와; 표시소자의 가로변 및 세로변에 맞는 크기의 광이 표시소자에 조사되도록 제1 및 제2렌즈어레이를 경유하여 진행하는 광을 집속시키는 콘덴서렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The uniform light illumination optical system of the disclosed apparatus focuses and diverges incident light such that incident angles of light with respect to each of the first direction parallel to the horizontal side of the display element and the second direction parallel to the vertical side of the display element of the incident light are mixed to incident light A first lens array; A second lens array converging mixed incident light so that incident angles of light in the first and second directions are different from each other through the first lens array; And a condenser lens for focusing light traveling through the first and second lens arrays so that light having a size corresponding to the horizontal and vertical sides of the display device is irradiated to the display device.

Description

프로젝터용 균일광 조명장치{Illuminating device for projector} Uniform lighting device for projectors {Illuminating device for projector}

도 1은 종래의 프로젝터용 균일광 조명장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view showing an optical arrangement of a conventional uniform light illuminator for the projector.

도 2는 종래의 도 1의 개략적인 정면도.2 is a schematic front view of the conventional FIG. 1;

도 3은 일반적인 편광변환기를 보인 개략적인 도면.3 is a schematic view showing a general polarizer.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터용 균일광 조명장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.Figure 4 is a schematic diagram showing the optical arrangement of the uniform light illumination device for a projector according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 제1방향 단면을 보인 개략적인 단면도.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a first direction cross section of FIG. 4.

도 6은 도 4의 제2방향 단면을 보인 개략적인 단면도.FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a second cross section in FIG. 4. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110...광원 111...램프110.Light 111.Lamp

113...반사경 120...균일광 조명광학계113 Reflector 120 Uniform daylight illumination

121...제1렌즈어레이 122...제1실린드리컬어레이 렌즈121 ... first lens array 122 ... first cylindrical array lens

123...제2실린드리컬어레이 렌즈 122a,123a,126a,127a...실린드리컬렌즈123 ... Cylindrical Array Lens 122a, 123a, 126a, 127a ... Cylindrical Lens

125...제2렌즈어레이 126...제3실린드리컬어레이 렌즈125 ... Second Lens Array 126 ... Third Cylindrical Array Lens

127...제4실린드리컬어레이 렌즈 129...콘덴서렌즈127 4th cylinder array lens 129 capacitor lens

130...표시소자130.Display element

본 발명은 프로젝터에 채용되어 균일광을 조명할 수 있도록 된 프로젝터용 균일광 조명장치에 관한 것으로, 상세하게는 표시소자로 향하는 광이 균일광이면서, 수평발산각과 수직발산각을 독립적으로 설정할 수 있도록 된 프로젝터용 균일광 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a uniform light illuminator for a projector that is adopted by the projector to illuminate the uniform light, and more particularly, the light directed toward the display element is uniform light, so that the horizontal divergence angle and the vertical divergence angle can be set independently. It relates to a uniform light illumination device for a projector.

일반적으로 프로젝터는 표시소자에서 생성된 화상을 별도의 조명장치를 이용하여 스크린에 투영함으로써 화상을 제공하는 장치이다. In general, a projector is an apparatus that provides an image by projecting an image generated by a display device onto a screen using a separate lighting device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 프로젝터용 조명장치는 광을 조사하는 광원(10)과, 이 광원(10)에서 조사되어 표시소자(30)에 입사되는 광이 균일광이 되도록 하는 균일광 조명광학계(20)를 구비한다.1 and 2, a conventional lighting device for a projector includes a light source 10 for irradiating light and a uniform light such that light emitted from the light source 10 and incident on the display element 30 becomes uniform light. An optical illumination optical system 20 is provided.

상기 광원(10)은 광을 생성하는 램프(11)와, 이 램프(11)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(13)을 포함한다. 여기서, 상기 광원(10)에서 조사된 광은 램프(11)의 발광부분이 아크갭(arc gap)에 의해 점광원이 아니므로, 반사경(13)으로 타원경 또는 포물경을 채용한 경우, 광원(10) 자체로는 평행광을 만들기 곤란하다. 또한, 램프(11)에서 조사된 광 중 반사경(13)을 경유하지 않고 직접 조명된 광의 영향 등으로 균일광을 조명하지 못한다.The light source 10 includes a lamp 11 for generating light, and a reflector 13 for reflecting the light emitted from the lamp 11 and guiding a progress path thereof. Here, since the light emitted from the light source 10 is not a point light source due to an arc gap, the ellipsoid or parabolic mirror is used as the reflector 13. (10) It is difficult to produce parallel light by itself. In addition, it is not possible to illuminate the uniform light by the influence of the light directly illuminated without passing through the reflector 13 among the light irradiated from the lamp 11.

상기 균일광 조명광학계(20)는 상기 광원(10)에서 조명된 광이 균일광이 되도록 하기 위한 것으로, 제1 및 제2파리눈렌즈(21)(25)와, 콘덴서렌즈(27)를 포함 하여 구성된다.The uniform light illumination optical system 20 is to make the light illuminated by the light source 10 to be uniform light, and includes first and second fly-eye lenses 21 and 25 and a condenser lens 27. It is configured by.

상기 제1 및 제2파리눈렌즈(21)(25) 각각은 행과 열로 배열된 복수의 제1 및 제2볼록부(22)(26)를 포함한다. 상기 복수의 제1 및 제2볼록부(22)(26) 각각은 소정 곡률을 갖는 구면으로, 입사광을 세로방향과 가로방향 각각에 대해 집속시킨다. 여기서, 각 제1 및 제2볼록부(22)(26)의 외형은 표시소자(30)의 외형에 대응되는 형상을 가진다.Each of the first and second fly's eye lenses 21 and 25 includes a plurality of first and second protrusions 22 and 26 arranged in rows and columns. Each of the plurality of first and second protrusions 22 and 26 is a spherical surface having a predetermined curvature, and focuses incident light in the longitudinal direction and the horizontal direction, respectively. Here, the outer shape of each of the first and second convex portions 22 and 26 has a shape corresponding to the outer shape of the display element 30.

상기 제1파리눈렌즈(21)의 복수의 제1볼록부(22) 각각에 입사된 광은 상기 제1볼록부(22) 각각을 통과하면서 집속 및 발사되어 다른 제1볼록부를 투과한 광과 혼합된다. 이에 따라 균일 출사광이 되도록 한다. 한편, 상기 제1볼록부(22) 각각이 구면으로 되어 있으므로, 가로방향 집속 정도와 세로방향 집속 정도가 같다. The light incident on each of the plurality of first convex portions 22 of the first fly's eye lens 21 is focused and emitted while passing through each of the first convex portions 22 and transmitted through other first convex portions. Are mixed. As a result, uniform emission light is obtained. On the other hand, since each of the first protrusions 22 is spherical, the degree of horizontal focusing and the length of vertical focusing are the same.

상기 제2파리눈렌즈(25)는 상기 복수의 제1볼록부(22)에 의해 집속된 복수의 광 각각의 초점위치 주위에 마련되는 것으로, 제2볼록부(26) 각각을 통해 상기 제1볼록부(22) 각각에 의해 집속 발산되며, 혼합된 광을 재차 집속시킴으로써, 혼합된 광이 평행광이 되도록 한다.The second fly's eye lens 25 is provided around a focal position of each of the plurality of lights focused by the plurality of first protrusions 22, and the first through the second protrusions 26 respectively. Focused and diverged by each of the convex portions 22, the mixed light is focused again so that the mixed light becomes parallel light.

상기 콘덴서렌즈(27)는 상기 제1 및 제2파리눈렌즈(21)(25)를 통해 혼합된 광을 집속시켜, 표시소자(30)의 크기에 맞는 광이 되도록 한다.The condenser lens 27 focuses the light mixed through the first and second fly's eye lenses 21 and 25 to be light that matches the size of the display element 30.

상기한 바와 같이, 구성된 종래의 균일광 조명장치는 제1 및 제2파리눈렌즈(21)(25)를 이루는 복수의 제1 및 제2볼록부(22)(26) 각각이 구면의 곡률을 가지므로, 상기 제1 및 제2파리눈렌즈(21)(25)를 투과하여 진행하는 광에 있어서, 가로방향 집속정도와 세로방향 집속정도가 실질적으로 동일하다. 한편, 상 기 표시소자(30)는 가로방향 대 세로방향 크기의 비가 16:9 또는 4:3 등으로, 가로와 세로 길이가 다르게 되어 있다. 따라서, 상기 균일광 조명광학계(20)를 통해 집속된 광의 가로방향 크기를 맞추고자 하는 경우, 표시소자(30)의 세로방향으로 집속되는 광의 집속각이 가로방향에 비하여 커지게 된다. 이 경우, 표시소자(30)에서 형성된 화상을 확대 투사시키는 투사렌즈유니트(미도시)로 입사되는 광이 비대칭이 되므로 투사렌즈유니트의 구경을 크게 할 필요가 있어서 가격 상승 요인이 된다.As described above, in the conventional uniform light illuminating device configured, each of the plurality of first and second convex portions 22 and 26 forming the first and second fly-eye lenses 21 and 25 has a curvature of a spherical surface. Therefore, in the light propagating through the first and second fly's eye lenses 21 and 25, the horizontal focusing degree and the vertical focusing degree are substantially the same. On the other hand, the display element 30 is a ratio of the horizontal to vertical size of 16: 9 or 4: 3, etc., the width and length are different. Therefore, when the horizontal light size of the light focused through the uniform light illumination optical system 20 is to be adjusted, the focusing angle of the light focused in the longitudinal direction of the display element 30 becomes larger than the horizontal direction. In this case, since the light incident on the projection lens unit (not shown) which enlarges and projects the image formed on the display element 30 becomes asymmetric, it is necessary to increase the aperture of the projection lens unit, which is a factor in the price increase.

또한, 입사된 무편광의 광을 소정 편광특성을 갖는 광으로 변환하기 위하여 콘덴서렌즈(27)의 전방에 도 3에 도시된 바와 같은 편광변환기(40)를 더 구비한 경우를 살펴보면 다음과 같다. 이 편광변환기(40)는 입사광 중 일 편광성분의 광을 투과시키고, 다른 편광성분의 광은 반사시키는 복수의 편광빔스프리터(41)와, 이 편광빔스프리터들(41) 사이에 위치되어 각 편광빔스프리터(41)에서 반사되어 입사된 광이 편광빔스프리터(41)를 투과한 광과 나란한 방향으로 향하도록 하는 복수의 반사부재(43) 및, 반사부재(43)의 전방에 설치되어 입사된 광의 위상을 지연시켜 상기 편광빔스프리터(41)를 투과한 광의 편광성분과 같은 편광성분의 광으로 바꾸어주는 1/2파장판(45)을 포함한다. 여기서, 상기 콘덴서렌즈(도2의 27)를 통해 집속되어 입사된 광이 손실없이 복수의 편광빔스프리터(41)에 나누어 입사되도록, 상기 편광빔스프리터(41) 전방에는 입사광을 각 편광빔스프리터(41)로 집속시키는 복수의 실린드리컬렌즈(47)가 마련된다. 이 실린드리컬렌즈(47)는 그 배치에 따라 일 방향 예컨대, 세로방향으로는 집속시키고, 다른 방향 예컨대, 가로방향으로 직진 투과시킨다. 따라서, 상기 실린드리컬렌즈(47)를 경유한 광은 가로방향 집속정도와 세로방향 집속정도가 다르게 된다.In addition, in order to convert the incident unpolarized light into light having a predetermined polarization characteristic, a case in which a polarization converter 40 as shown in FIG. 3 is further provided in front of the condenser lens 27 will be described. The polarization converter 40 is positioned between the plurality of polarization beam splitters 41 for transmitting the light of one polarization component among the incident light and reflecting the light of the other polarization component, and is disposed between the polarization beam splitters 41 and each polarized light. A plurality of reflecting members 43 for directing the light reflected by the beam splitter 41 in a direction parallel to the light transmitted through the polarizing beam splitter 41 and installed in front of the reflecting member 43 It includes a half-wave plate 45 for retarding the phase of the light to change the light of the polarization component, such as the polarization component of the light transmitted through the polarization beam splitter 41. Here, the incident light is forwarded in front of the polarizing beam splitter 41 so that the incident light focused through the condenser lens 27 of FIG. 2 is incident on the plurality of polarizing beam splitters 41 without loss. A plurality of cylindrical lenses 47 for focusing at 41 are provided. According to the arrangement, the cylindrical lens 47 focuses in one direction, for example, in the longitudinal direction, and passes straight through in another direction, for example, in the horizontal direction. Therefore, the light passing through the cylindrical lens 47 is different in the horizontal and vertical focusing degree.

그러므로, 제1 및 제2볼록부(도 2의 22, 26) 각각이 구면렌즈로 구성된 제1 및 제2파리눈렌즈(21)(25)를 구비한 경우에 있어서, 상기한 편광변환기(40)를 경유하여 진행하는 광은 가로방향과 세로방향 발산각이 서로 다르게 되어, 앞서 설명된 바와 같이 가로방향과 세로방향의 집속각의 차이가 발생한다.Therefore, in the case where each of the first and second convex portions 22 and 26 of FIG. 2 includes the first and second fly-eye lenses 21 and 25 composed of spherical lenses, the above-mentioned polarization converter 40 The light propagating through) becomes different from the horizontal and vertical divergence angles, and as described above, a difference in the focusing angles in the horizontal and vertical directions occurs.

또한, 균일광 조명광학계가 2매의 칼라필터와 반사부재를 서로 다른 경사각도로 배치하고, 1매의 액정패널을 이용하여 칼라 화상을 구현할 수 있도록 된 프로젝터에 채용되는 경우는 가로방향과 세로방향의 발산각 차이가 큰 경우 실질적으로 광학계를 구성할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, when the uniform light illumination optical system is employed in a projector in which two color filters and reflecting members are disposed at different inclination angles and a color image can be realized using one liquid crystal panel, the horizontal and vertical directions are used. If the divergence angle difference is large, there is a problem that the optical system can not be substantially configured.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 균일광을 조명함과 아울러, 광축에 대한 조명광의 가로방향 각도와 세로방향 각도를 독립적으로 설정할 수 있도록 구조가 개선된 프로젝터용 균일광 조명장치를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and illuminates uniform light, and uniformly illuminates the projector for improving the structure so as to independently set the horizontal and vertical angles of the illumination light with respect to the optical axis. The purpose is to provide a device.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광을 생성 투사하는 광원과; 상기 광원과 화상을 형성하는 표시소자 사이의 광로 상에 마련되며, 상기 광원에서 조사되어 상기 표시소자로 향하는 광이 균일광이 되도록 하는 균일광 조명광학계;를 포함하는 프로젝터용 균일광 조명장치에 있어서, 상기 균일광 조명광학계는, 입사광 중 상기 표시소자의 가로변에 나란한 제1방향과, 상기 표시소자의 세로변에 나란한 제2방향 각각에 대한 광의 입사각이 서로 다르도록 입사광을 집속하는 제1렌즈어레이와; 상기 제1렌즈어레이를 경유하여 진행하는 광 중 상기 제1 및 제2방향에 대한 광의 입사각이 서로 다르도록 된 입사광을 집속하는 제2렌즈어레이와; 상기 표시소자에 조사되도록 광을 집속시키는 콘덴서렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object and a light source for generating and projecting light; And a uniform light illumination optical system provided on an optical path between the light source and a display element for forming an image, wherein the uniform light illumination optical system irradiated from the light source and directed toward the display element is uniform light. The uniform light illumination optical system includes a first lens array configured to focus incident light such that an incident angle of light is different from each other in a first direction parallel to a horizontal side of the display device and a second direction parallel to a vertical side of the display device. Wow; A second lens array configured to focus incident light such that incident angles of light in the first and second directions are different among the light traveling through the first lens array; And a condenser lens for focusing light to be irradiated onto the display element.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝터용 균일광 조명장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a uniform light illuminating device for a projector according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 프로젝터용 균일광 조명장치는 광을 조사하는 광원(110)과, 이 광원(110)에서 조사되어 표시소자(130)에 입사되는 광이 균일광이 되도록 하는 균일광 조명광학계(120)를 구비한다.4 to 6, the uniform light illuminating device for a projector according to the present invention includes a light source 110 for irradiating light, and light irradiated from the light source 110 and incident on the display element 130. It is provided with a uniform light illumination optical system 120 to be.

상기 광원(110)은 광을 생성하는 램프(111)와, 이 램프(111)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(113)을 포함한다. 이 광원(110)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 광원(10)과 실질적으로 동일하므로, 그 자세한 설명을 생략한다.The light source 110 includes a lamp 111 for generating light and a reflector 113 for reflecting the light emitted from the lamp 111 and guiding a path of the light. Since the light source 110 is substantially the same as the light source 10 described with reference to FIGS. 1 and 2, a detailed description thereof will be omitted.

상기 균일광 조명광학계(120)는 상기 광원(110)에서 조명된 광이 균일광이 되도록 하기 위한 것으로, 제1 및 제2렌즈어레이(121)(125)와, 콘덴서렌즈(129)를 포함하여 구성된다.The uniform light illumination optical system 120 is to make the light illuminated from the light source 110 to be uniform light, and includes first and second lens arrays 121 and 125 and a condenser lens 129. It is composed.

상기 제1렌즈어레이(121)는 입사광 중 상기 표시소자(130)의 가로변에 나란한 제1방향과, 상기 표시소자(130)의 세로변에 나란한 제2방향 각각에 대한 광의 입사각이 서로 다르도록 입사광을 집속발산시켜 입사광을 혼합한다.The first lens array 121 has incident light such that incident angles of light in the first direction parallel to the horizontal side of the display element 130 and the second direction parallel to the vertical side of the display element 130 are different from each other. Is focused to diverge the incident light.

이 제1렌즈어레이(121)는 상호 소정 간격 이격 배치된 제1 및 제2실린드리컬 어레이 렌즈(122)(123)로 구성된다. 여기서, 상기 제1실린드리컬어레이 렌즈(122)는 도 4 및 도 5를 참조하면, 입사광을 상기 제1방향으로는 집속시키고 제2방향으로는 직진투과시키도록, 그 길이방향이 상기 제2방향과 나란한 방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈(122a)로 이루어진다. 그리고, 도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 제2실린드리컬어레이 렌즈(123)는 상기 제1방향으로는 집속시키고 상기 제2방향으로는 직진투과시키도록, 그 길이 방향이 상기 제1방향과 나란한 방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈(123a)로 이루어진다.The first lens array 121 is composed of first and second cylindrical array lenses 122 and 123 spaced apart from each other by a predetermined interval. Here, referring to FIGS. 4 and 5, the first cylindrical array lens 122 focuses incident light in the first direction and passes in a second direction so that the length of the first cylindrical array lens 122 is the second. It consists of a plurality of cylindrical lenses 122a arranged in a direction parallel to the direction. 4 and 6, the longitudinal direction of the second cylindrical array lens 123 is focused in the first direction and is transmitted in a straight direction in the second direction. It consists of a plurality of cylindrical lenses (123a) arranged in parallel with the direction.

여기서, 상기 제1 및 제2실린드리컬어레이 렌즈(122)(123)가 이격 배치된 경우를 예로 들어 나타내었으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 상기 제1 및 제2실린드리컬어레이 렌즈(122)(123)는 입사면과 출사면 각각에 방향이 다르게 배치된 복수의 실린드리컬렌즈로 이루어진 단일 부재로 구성될 수도 있다.Here, the case in which the first and second cylindrical array lenses 122 and 123 are spaced apart from each other is shown as an example, but this is merely illustrative. That is, the first and second cylindrical array lenses 122 and 123 may be configured as a single member including a plurality of cylindrical lenses disposed in different directions on each of the entrance and exit surfaces.

상기 제2렌즈어레이(125)는 상기 제1렌즈어레이(121)를 경유하여 진행하는 광 중 상기 제1 및 제2방향에 대한 광의 입사각이 서로 다르도록 혼합된 입사광을 집속한다. 이 제2렌즈어레이(125)는 제3 및 제4실린드리컬어레이 렌즈(126)(127)로 구성된다. 도 4는 상기 제3실린드리컬어레이 렌즈(126)와 상기 제4실린드리컬어레이 렌즈(127)가 일체로 된 것을 예로 들어 나타낸 것이다.The second lens array 125 focuses incident light mixed so that incident angles of light in the first and second directions are different from each other through the first lens array 121. The second lens array 125 is composed of third and fourth cylindrical array lenses 126 and 127. 4 illustrates an example in which the third cylindrical array lens 126 and the fourth cylindrical array lens 127 are integrated.

상기 제3실린드리컬어레이 렌즈(126)는 입사광을 상기 제2방향으로는 집속시키고 제1방향으로는 직진투과시키도록, 그 길이방향이 상기 제1방향과 나란한 방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈(126a)로 이루어진다. 그리고, 상기 제4실린드리컬어레이 렌즈(127)는 상기 제1방향으로는 집속시키고 상기 제2방향으로는 직진 투과시키도록, 그 길이 방향이 상기 제2방향과 나란한 방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈(127a)로 이루어진다.The third cylindrical array lens 126 has a plurality of cylinders arranged in a direction parallel to the first direction so that incident light is focused in the second direction and is transmitted in a straight direction in the first direction. It consists of a curl lens 126a. The fourth cylindrical array lens 127 includes a plurality of cylinders arranged in a direction parallel to the second direction so that the fourth cylindrical array lens 127 focuses in the first direction and passes straight through in the second direction. It is made of a radical lens 127a.

그리고, 상기 콘덴서렌즈(129)는 상기 표시소자(130)의 가로변 및 세로변에 맞는 크기의 광이 상기 표시소자(130)에 조사되도록 상기 제1 및 제2렌즈어레이(121)(125)를 경유하여 진행하는 광을 집속시킨다.In addition, the condenser lens 129 controls the first and second lens arrays 121 and 125 to irradiate the display element 130 with light having a size corresponding to the horizontal and vertical sides of the display element 130. Focusing light propagates via

그러므로, 표시소자(130)의 가로 대 세로 비율이 16 : 9를 갖는 경우에 있어서 입사광이 가로방향과 세로방향 모두에 적합한 크기로 표시소자(130)에 입사되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 상기 콘덴서렌즈(129)에서 집속된 광의 광축(Z방향)에 대한 제1방향으로의 조명각도가 광축에 대한 상기 제2방향으로의 조명각도보다 상대적으로 작은 것이 바람직하다.Therefore, in the case where the aspect ratio of the display element 130 has 16: 9, the incident light may be incident on the display element 130 in a size suitable for both the horizontal direction and the vertical direction. To this end, the illumination angle in the first direction with respect to the optical axis (Z direction) of the light focused by the condenser lens 129 is preferably smaller than the illumination angle in the second direction with respect to the optical axis.

상기한 바와 같이 구성된 균일광 조명광학계는 제1 및 제2방향으로 입사광을 집속시켜 혼합함으로써, 광원에서 조명된 광이 균일광이 되도록 함과 아울러, 제1 및 제2렌즈어레이를 구성함에 있어서 제1방향으로 집속하는 렌즈배열과 제2방향으로 집속하는 렌즈 배열을 구분하여 배치할 수 있다. 따라서, 제1방향의 렌즈의 곡률과, 제2방향의 렌즈의 곡률을 독립적으로 바꾸어 줌으로써, 제1 및 제2방향으로의 조명각도를 독립적으로 설정할 수 있다. 특히, 광로 상에 도 3에 도시된 바와 같은 편광변환기를 더 구비한 광학장치를 구성하고자 하는 경우, 편광변환기에서의 가로방향과 세로방향으로의 조명각 차이가 발생되는 것을 감안하여 실린드리컬렌즈의 곡률을 설정할 수 있어서, 편광변환기 채용시의 입사각 차이를 극복할 수 있다 는 이점이 있다.The uniform light illumination optical system configured as described above focuses and mixes incident light in the first and second directions so that the light illuminated by the light source becomes uniform light, and in the first and second lens arrays, The lens array focusing in one direction and the lens array focusing in a second direction may be arranged separately. Therefore, by changing the curvature of the lens in the first direction and the curvature of the lens in the second direction independently, the illumination angles in the first and second directions can be set independently. In particular, when the optical device having a polarization converter as shown in FIG. 3 on the optical path is to be configured, the cylindrical lens in consideration of the difference in the illumination angle in the transverse direction and the longitudinal direction in the polarization converter is generated. Since it is possible to set the curvature of, the difference in incidence angle when employing the polarization converter can be overcome.

또한, 본 발명에 따른 균일광 조명광학계를 서로 다른 경사각도를 갖는 2매의 칼라필터와 일 매의 반사부재 및, 일 액정패널을 이용하여 칼라화상을 형성하는 프로젝터에 적용시, 프로젝터의 광학적 설계가 용이하도록 한다는 이점이 있다.In addition, when the uniform light illumination optical system according to the present invention is applied to two color filters having different inclination angles, one reflecting member, and a projector for forming a color image using one liquid crystal panel, an optical design of the projector There is an advantage to make it easy.

Claims (5)

광을 생성 투사하는 광원과; 상기 광원과 화상을 형성하는 표시소자 사이의 광로 상에 마련되며, 상기 광원에서 조사되어 상기 표시소자로 향하는 광이 균일광이 되도록 하는 균일광 조명광학계;를 포함하는 프로젝터용 균일광 조명장치에 있어서, A light source for generating and projecting light; And a uniform light illumination optical system provided on an optical path between the light source and a display element for forming an image, wherein the uniform light illumination optical system irradiated from the light source and directed toward the display element is uniform light. , 상기 균일광 조명광학계는,The uniform light illumination optical system, 길이 방향이 상기 표시소자의 세로변에 나란한 제2방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈로 이루어진 제1실린드리컬어레이렌즈와, 길이 방향이 상기 표시소자의 가로변에 나란한 제1방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈로 이루어진 제2실린드리컬어레이렌즈를 포함하는 제1렌즈어레이와;A first cylindrical array lens formed of a plurality of cylindrical lenses arranged in a second direction parallel to a longitudinal side of the display element, and a longitudinal direction arranged in a first direction parallel to a horizontal side of the display element; A first lens array comprising a second cylindrical array lens comprising a plurality of cylindrical lenses; 상기 제1렌즈어레이를 경유하여 진행하는 광의 광경로 상에 배치된 것으로, 길이 방향이 상기 표시소자의 세로변에 나란한 제2방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈로 이루어진 제3실린드리컬어레이렌즈와, 길이 방향이 상기 표시소자의 가로변에 나란한 제1방향으로 배치된 복수의 실린드리컬렌즈로 이루어진 제4실린드리컬어레이렌즈를 포함하는 제2렌즈어레이와A third cylindrical array disposed on an optical path of light traveling through the first lens array, the third cylindrical array including a plurality of cylindrical lenses disposed in a second direction in a longitudinal direction thereof parallel to a vertical side of the display element; A second lens array including a lens and a fourth cylindrical array lens having a longitudinal direction and a plurality of cylindrical lenses disposed in a first direction parallel to a horizontal side of the display element; 상기 표시소자에 조사되도록 광을 집속시키는 콘덴서렌즈;를 포함하며,And a condenser lens for focusing light to be irradiated onto the display device. 상기 제1실린드리컬어레이 렌즈를 이루는 실린드리컬렌즈와 제2실린드리컬어레이 렌즈를 이루는 실린드리컬렌즈는 서로 다른 곡률을 가지고The cylindrical lens constituting the first cylindrical array lens and the cylindrical lens constituting the second cylindrical array lens have different curvatures. 상기 제3실린드리컬어레이 렌즈를 이루는 실린드리컬렌즈와 제4실린드리컬어레이렌즈를 이루는 실린드리컬렌즈는 서로 다른 곡률을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 균일광 조명장치.And a cylindrical lens constituting the third cylindrical array lens and a cylindrical lens constituting the fourth cylindrical array lens have different curvatures. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제3실린드리컬어레이 렌즈와 상기 제4실린드리컬어레이 렌즈는 일체로 된 것을 특징으로 하는 프로젝터용 균일광 조명장치.The uniform light illuminating device for a projector according to claim 1, wherein the third cylindrical array lens and the fourth cylindrical array lens are integrated. 제1항에 있어서, 상기 콘덴서렌즈에서 집속된 광의 광축에 대한 제1방향으로의 조명각도가 광축에 대한 상기 제2방향으로의 조명각도보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 프로젝터용 균일광 조명장치.The uniform light illuminator for a projector according to claim 1, wherein an illumination angle in a first direction with respect to an optical axis of light focused by the condenser lens is relatively smaller than an illumination angle in the second direction with respect to an optical axis.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10859839B2 (en) * 2018-12-21 2020-12-08 Hitachi-Lg Data Storage, Inc. Head mounted display

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319350A (en) * 1997-05-23 1998-12-04 Victor Co Of Japan Ltd Polarization illuminating device and projection type display device
JPH11160791A (en) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Illumination optical device and projection display device using the same
KR19990055228A (en) * 1997-12-27 1999-07-15 전주범 Optical illumination system
JP2001051237A (en) * 1999-08-06 2001-02-23 Ricoh Co Ltd Illumination system and liquid crystal projector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319350A (en) * 1997-05-23 1998-12-04 Victor Co Of Japan Ltd Polarization illuminating device and projection type display device
JPH11160791A (en) * 1997-11-25 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Illumination optical device and projection display device using the same
KR19990055228A (en) * 1997-12-27 1999-07-15 전주범 Optical illumination system
JP2001051237A (en) * 1999-08-06 2001-02-23 Ricoh Co Ltd Illumination system and liquid crystal projector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10859839B2 (en) * 2018-12-21 2020-12-08 Hitachi-Lg Data Storage, Inc. Head mounted display

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