KR101264950B1 - Device for combining light having different wavelengths - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3개 이상의 상이한 파장 간격을 가진 실질적으로 편광되지 않은 광의 광로를 결합 또는 스플리팅하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 2개의 다른 파장 간격을 가진 광의 광로가 이미 결합되었거나 또는 여전히 결합되어 있으면, 다른 파장 간격 사이에 놓인 파장 간격을 가진 광의 광로가 스플리팅되거나 또는 결합된다. 본 발명은 또한 백색 광원을 포함하는 조명 유닛에 관한 것이며, 상기 방법을 간섭 필터에 의해 백색 광을 적색, 청색 및 녹색 광빔으로 스플리팅하기 위해 사용한다. 본 발명은 또한 적색, 녹색 및 청색 광원을 포함하는 조명 유닛에 관한 것이며, 상기 방법을 간섭 필터에 의해 광원의 광로를 결합하기 위해 사용한다.The present invention relates to a method for combining or splitting optical paths of substantially unpolarized light having three or more different wavelength intervals. According to the invention, if the optical paths of light with two different wavelength intervals have already been combined or are still combined, the optical paths of light with wavelength intervals lying between different wavelength intervals are split or combined. The invention also relates to an illumination unit comprising a white light source, which uses the method for splitting white light into red, blue and green light beams by an interference filter. The invention also relates to an illumination unit comprising red, green and blue light sources, which method is used to combine the light paths of the light sources by interference filters.

광로, 파장 간격, 백색 광원, 조명 유닛, 간섭 필터. Light path, wavelength spacing, white light source, illumination unit, interference filter.

Description

상이한 파장을 가진 광의 결합 장치{DEVICE FOR COMBINING LIGHT HAVING DIFFERENT WAVELENGTHS}Combined device of light with different wavelengths {DEVICE FOR COMBINING LIGHT HAVING DIFFERENT WAVELENGTHS}

본 발명은 상이한 파장을 가진 광의 결합 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 적색, 녹색 및 청색 협대역 광원의 광을 결합해서 백색 광을 형성할 수 있는 조명 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 또한 백색 광을 적색, 녹색 및 청색 부분 빔으로 스플리팅할 수 있는 조명 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a coupling device for light having different wavelengths. The invention relates in particular to an illumination unit capable of combining white, green and blue narrowband light sources to form white light. The invention also relates to an illumination unit capable of splitting white light into red, green and blue partial beams.

이미지 발생을 위해 광의 투사를 기초로 하는 최신 프로젝터들은 2개의 카테고리로 나눠질 수 있다: 3개의 컬러 채널 각각에 대해, 즉 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)에 대해 각각 하나의 이미징 소자가 제공된다(3P 프로젝터 = 3 패널 프로젝터). 적색 컬러 채널에는 600 nm 내지 780 nm의 파장 간격 내의 파장을 가진 광이 할당된다. 녹색 컬러 채널에는 500 nm 내지 600 nm의 파장 간격 내의 파장을 가진 광이 할당된다. 청색 컬러 채널에는 420 nm 내지 500 nm의 파장 간격 내의 파장을 가진 광이 할당된다.Modern projectors based on the projection of light for image generation can be divided into two categories: one for each of the three color channels, ie red (R), green (G) and blue (B), respectively. An imaging element is provided (3P projector = 3 panel projector). The red color channel is assigned light with a wavelength within a wavelength interval of 600 nm to 780 nm. The green color channel is assigned light with a wavelength within a wavelength interval of 500 nm to 600 nm. The blue color channel is assigned light having a wavelength within a wavelength interval of 420 nm to 500 nm.

그러나, 하나의 이미징 소자만을 가지고 컬러 순차적으로 동작하는 프로젝터도 있다(CS 프로젝터 = 컬러 순차적 프로젝터).However, some projectors operate in color sequential operation with only one imaging element (CS projector = color sequential projector).

다른 분류는 이미징 소자가 이미지 정보를 전달하기 위해 광을 변조하는 방 식에 따라 이루어질 수 있다. 확대된 부류의 이미징 소자는 입사 광을 국부적으로 분해되는 편광 변조시킨다. 상기 편광 변조는 편광 선택적 광학 소자에 의해 강도 변조로 바뀐다. 이러한 방식의 이미징 소자들에는 편광된 광이 제공되어야 한다. 그러나, 본 명세서의 포커스에는 편광되지 않은 광 또는 단지 부분적으로 편광된 광이 제공될 수 있는 다른 부류의 이미징 소자용 조명 유닛이 놓인다. 이를 위해 필요한 조명 유닛은 편광되지않은 광을 제공을 위해 전파할 수 있어야 한다.Another classification may be made according to how the imaging device modulates light to convey image information. An enlarged class of imaging elements polarize modulates incident light locally resolved. The polarization modulation is converted into intensity modulation by a polarization selective optical element. Imaging elements of this manner must be provided with polarized light. However, the focus here lies with other classes of illumination units for imaging elements, which can be provided with unpolarized light or only partially polarized light. The lighting unit required for this must be able to propagate to provide unpolarized light.

3P 프로젝터에 광대역의 백색 광원이 사용되면, 먼저 백색 광은 3개의 색, 적색, 녹색 및 청색으로 스플리팅되어야 한다. 이것을 할 수 있는 가능성은 유전 에지 필터의 사용이다. 에지 필터는 제 1 파장 범위에서 광을 거의 100% 까지 반사시키는 한편, 제 2 인접한 파장 범위에서는 광의 거의 100%를 투과시켜야 하는 과제를 갖는다. 파장 범위가 인접하는 범위를 필터 에지라고 한다. 500 nm의 필터 에지를 가진 제 1 에지 필터가 백색 광원의 광로에 배치되면, 먼저 청색 컬러 채널에 할당된 청책 광이 황색 광으로부터 스플리팅된다. 이 경우, 황색 광은 녹색과 적색 광으로부터 가산적으로 구성된다. 황색 광의 광로에 600 nm의 에지를 가진 에지 필터가 배치되면, 녹색 광이 적색 광으로부터 스플리팅된다.If a broadband white light source is used in a 3P projector, the white light must first be split into three colors, red, green and blue. The possibility to do this is the use of dielectric edge filters. Edge filters have the challenge of reflecting light up to nearly 100% in the first wavelength range while transmitting nearly 100% of light in the second adjacent wavelength range. The range where adjacent wavelength ranges are called a filter edge. If a first edge filter with a filter edge of 500 nm is placed in the light path of the white light source, the clarified light assigned to the blue color channel is first split from the yellow light. In this case, yellow light is additionally constructed from green and red light. If an edge filter with an edge of 600 nm is placed in the light path of the yellow light, the green light is split from the red light.

어떤 파장 범위가 반사되거나 또는 투과되는지는 각각의 에지 필터의 구성에 의존한다. 일반적으로 작은 파장을 가진 파장 범위를 투과시키는 한편, 큰 파장을 가진 파장 범위를 반사시키는 에지 필터는 저역 필터라고 한다. 작은 파장을 가진 파장 범위를 반사시키는 한편, 큰 파장을 가진 파장 범위를 투과시키는 에지 필터를 고역 필터라고 한다Which wavelength range is reflected or transmitted depends on the configuration of each edge filter. In general, an edge filter that transmits a wavelength range having a small wavelength while reflecting a wavelength range having a large wavelength is called a low pass filter. An edge filter that reflects a wavelength range with a small wavelength while transmitting a wavelength range with a large wavelength is called a high pass filter.

협대역의 광원, 예컨대 LED가 CS 프로젝터에 사용되면, 조명 유닛의 과제는 적색, 녹색 및 청색의 협대역 광원의 광로를 통합하여 광빔을 이미징 소자로 편향시키는 것이다. 재차 에지 필터들이 사용될 수 있다: 예컨대 적색 및 녹색 광의 광로를 결합하는 제 1 에지 필터, 및 청색 광의 광로를 2개의 다른 광로와 결합하는 제 2 에지 필터.If a narrowband light source, such as an LED, is used in a CS projector, the task of the lighting unit is to integrate the light paths of the red, green and blue narrowband light sources to deflect the light beam into the imaging element. Again edge filters can be used: for example a first edge filter combining light paths of red and green light, and a second edge filter combining light paths of blue light with two other light paths.

백색 광원의 광과 협대역 LED의 광은 일반적으로 편광되지 않은, 적어도 완전히 편광되지 않은 광을 제공하지 않는다는 사실이 문제이다.The problem is that the light of a white light source and the light of a narrowband LED generally do not provide light that is not polarized, at least not fully polarized.

전형적으로 에지 필터는 유전 간섭 층 시스템에 의해 투명한 유리 기판 상에 구현된다. 그러나, 간섭 층 시스템은 편광 의존도와 관련해서 여기에 설명된 에지 필터에서 단점으로 나타나는 특성을 갖는다. 광의 일정 성분을 자신에게로 반사하기 위해, 에지 필터는 광축에 대해 기울어진 각으로 배치된다. 여기서의 문제점은 이로 인해 간섭 필터의 반사 및 투과 특성이 편광에 의존한다는 것이다. 특히, 에지의 위치 및 에지에 인접한 파장 범위에서의 반사 및 투과가 편광에 의존한다. 편광되지 않은 또는 부분적으로만 편광된 광으로 동작하는 광원의 경우, 이는 광 성분의 미스루팅(misrouting)을 야기한다. 이는 한편으로는 광 손실을 야기하고, 다른 한편으로는 각각의 컬러 조정(coordinate)에 바람직하지 않게 작용할 수 있다.Typically the edge filter is implemented on a transparent glass substrate by a dielectric interference layer system. However, the interference layer system has the characteristics that appear as a disadvantage in the edge filters described herein with respect to polarization dependence. In order to reflect certain components of light to itself, the edge filter is arranged at an angle inclined to the optical axis. The problem here is that the reflection and transmission properties of the interference filter depend on the polarization. In particular, reflection and transmission in the position of the edge and in the wavelength range adjacent to the edge depend on the polarization. In the case of a light source operating with light that is not polarized or only partially polarized, this causes misrouting of the light components. This leads to light loss on the one hand and on the other hand can be undesirable for each color coordinate.

본 명세서에서, 광의 청색 성분이 놓이는 광로는 청색 채널이라 한다. 광원으로부터 방사되어 이미징 소자에 도달하는, 청색 광의 성분은 청색 채널 투과라고 한다. 상응하게 적색 채널 투과 및 녹색 채널 투과가 언급된다. 광 성분의 미스 루팅은 채널 투과의 감소를 야기한다.In this specification, the optical path on which the blue component of light lies is called a blue channel. The component of blue light that is emitted from the light source and reaches the imaging element is called blue channel transmission. Correspondingly, red channel transmission and green channel transmission are mentioned. Misrouting of light components causes a reduction in channel transmission.

채널 투과에 대한 다른 중요한 영향 팩터는 광원(들)의 각 방사 특성이다. 따라서, 조명을 위해 사용되는 광학 소자 및 필터는 일반적으로 F-수로 표현되는 특정 각 수용(acceptance)을 가져야 한다. F-수는 매체의 굴절률과 조명 콘(cone)의 1/2 개방 각의 곱에 의해 규정되는 개구수(NA)에 반비례한다. 즉, F-수가 작을수록, 필요한 각 수용은 커진다. 채널 투과의 계산시, 상이한 입사각이 에지 필터의 투과 특성에 미치는 영향이 고려되어야 한다. 에지의 위치 및 에지에 인접한 영역에서의 반사 및 투과가 입사각에 의존한다. 이것을 고려하기 위해, 상이한 입사각이 가중되어 적분된다. 채널 투과에 있어서, 입사각에 대한 처음에 가파른 에지가 상이한 각에 대한 적분에 의해 가파름을 잃어버리기 때문에 에지 영역에서 광이 미스루팅된다.Another important influence factor on channel transmission is the respective emission characteristic of the light source (s). Thus, optical elements and filters used for illumination should generally have a specific angular acceptance expressed in F-numbers. The F-number is inversely proportional to the numerical aperture NA defined by the product of the refractive index of the medium and the half-opening angle of the illumination cone. In other words, the smaller the F-number, the larger each acceptance required. In calculating channel transmission, the effect of different angles of incidence on the transmission characteristics of the edge filter must be taken into account. The position of the edge and the reflection and transmission in the area adjacent to the edge depend on the angle of incidence. To account for this, different angles of incidence are weighted and integrated. In channel transmission, light is misrouted in the edge region because the initially steep edge for the angle of incidence loses its steepness by integration over a different angle.

본 발명의 과제는 선행 기술의 단점을 극복하거나 적어도 감소시키는 장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명에 따른 장치는 선행 기술에 비해 저렴한, 프로젝터용 편광되지 않은 광을 가진 조명 유닛에 대한 해결책이어야 한다.It is an object of the present invention to provide an apparatus which overcomes or at least reduces the disadvantages of the prior art. In particular, the device according to the invention should be a solution to an illumination unit with unpolarized light for a projector, which is cheap compared to the prior art.

상기 과제의 해결을 위해, 선행 기술과는 달리, 2개의 인접한 파장 간격 사이에 놓인 녹색 채널을 별도로 처리하는 한편, 적색 및 청색 광 채널은 이미(협대역 광원의 경우) 결합되었거나 또는 여전히(백색 광원의 경우) 결합되어 있다. 즉, 적색 광로를 청색 광로로부터 분리하기 위해 또는 적색 광로와 청색 광로를 결합하기 위해 매우 간단한 에지 필터가 사용될 수 있고, 상기 필터의 에지가 녹색 파장 간격 내에서 거의 임의로 편광에 의존하고 및/또는 각에 의존할 수 있으며, 적색-청색의 분리 또는 결합은 현저히 저하되지 않는다. 따라서, 이 경우 에지 필터가 상기 정의의 의미로 언급되는지의 여부가 의문이다. 이것을 고려하여, 본 명세서의 범주에서 일반적으로 RB 스플리터라고 한다. 특히 청색 광이 투과되고 적색 광이 반사되면, RB 스플리터 저역 필터라고 한다. 따라서, 청색 광이 반사되고 적색 광이 반사되면, RB 스플리터 고역 필터라고 한다.To solve the above problem, unlike the prior art, the green channel lying between two adjacent wavelength intervals is processed separately, while the red and blue light channels are already combined (for narrowband light sources) or still (white light sources). Is combined). That is, a very simple edge filter can be used to separate the red light path from the blue light path or to combine the red light path and the blue light path, the edge of the filter being almost randomly dependent on polarization within the green wavelength interval and / or each Can be relied upon, and the red or blue separation or binding does not degrade significantly. Thus, it is questionable in this case whether the edge filter is mentioned in the sense of the above definition. In view of this, it is generally referred to as an RB splitter in the scope of the present specification. In particular, when blue light is transmitted and red light is reflected, it is called an RB splitter low pass filter. Therefore, when blue light is reflected and red light is reflected, it is called an RB splitter high pass filter.

반사적, 국부적 편광 변조 이미징 소자용 컬러 관리 시스템과 관련해서, 녹색 채널의 별도 처리가 이미 공지되어 있다. 그러나, 여기서 컬러 관리 시스템은 편광 감지 광학 소자가 편광 변조를 강도 변조로 변환시키기 전에, 부분적으로 이미징 소자의 하나의 편광부에서 그리고 부분적으로 다른 편광부에서 편광 변조되고 반사된 광을 전파해야 한다.With regard to color management systems for reflective, locally polarized modulation imaging elements, separate processing of the green channel is already known. However, the color management system here must propagate the polarized modulated and reflected light in part at one polarization part and in part at another polarization part before the polarization sensing optical element converts the polarization modulation to intensity modulation.

이에 반해, 편광이 중요하지 않은 이미징 소자용 조명 유닛에서는 편광 선택적 소자가 사용되지 않는다. 본 발명에 따라, 소위 녹색 대역 필터가 필요하며 사용된다. 이러한 필터는 예컨대 기판의 한 측면에 약 600 nm의 에지를 가진 저역 필터가 제공되는 한편, 다른 측면에는 약 500 nm의 에지를 가진 고역 필터가 제공된다. 이로 인해, 청색 광은 상기 측면에서 고역 필터에 의해 반사되고, 적색 광은 상기 측면에서 저역 필터에 의해 반사된다. 녹색 광만이 기판의 양 측면을 통해 투과된다. 이는 적색 광 및 청색 광을 포함하는 광 성분과 녹색 광의 효율적인 결합 및/또는 상기 광 성분으로부터 녹색 광의 효율적인 분리를 가능하게 한다. 전술한 바와 같이, 추가 필터가 RB 스플리터인 것이 바람직하다. 적색 파장 범위와 청색 파장 범위 사이의 이행부를 형성하는 녹색 파장 범위에서, 이는 명세를 충족시킬 필요가 없기 때문에 편광 변이 또는 각 변이와 같은 효과가 중요하지 않거나 또는 적어도 부차적인 역할을 한다.In contrast, a polarization selective element is not used in an illumination unit for an imaging element in which polarization is not important. According to the invention, a so-called green band filter is required and used. Such a filter is provided, for example, with a low pass filter with an edge of about 600 nm on one side of the substrate, while a high pass filter with an edge of about 500 nm is provided on the other side. Due to this, blue light is reflected by the high pass filter on the side, and red light is reflected by the low pass filter on the side. Only green light is transmitted through both sides of the substrate. This allows for the efficient combining of green light with light components comprising red and blue light and / or efficient separation of green light from the light components. As mentioned above, the additional filter is preferably an RB splitter. In the green wavelength range, which forms a transition between the red and blue wavelength ranges, it does not have to meet the specification and effects such as polarization variations or angular variations are not important or at least play a secondary role.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 대역 필터는 기판의 2 측면에서 구현되지 않고 1 측면에 제공된다. 즉, 기판의 한 측면 상에 대역 필터가 층 시스템에 의해 구현된다. 다른 측면 상에, 필요한 경우 적은 층들을 포함하는 단 하나의 반사 방지층이 제공된다. 이러한 1 측면 대역 필터는 대개 제조하기 어려운 것으로 여겨진다. 그러나, 새로운, 통계학적 디자인 방법은 상기 과제를 현저히 간소화한다. 놀랍게도, 이러한 1 측면 디자인은 유사한 2 측면의 디자인의 총 두께의 60% 만으로 덜 복잡한 코팅 방법으로 매우 저렴하게 제조될 수 있는 것으로 나타났다.In a particularly preferred embodiment of the invention, the band pass filter is provided on one side rather than on two sides of the substrate. That is, a band pass filter is implemented by a layer system on one side of the substrate. On the other side, only one antireflective layer is provided comprising fewer layers if necessary. Such one side band filters are usually considered difficult to manufacture. However, the new, statistical design method significantly simplifies this challenge. Surprisingly, it has been shown that such one side designs can be made very inexpensively with less complex coating methods with only 60% of the total thickness of similar two side designs.

본 발명에 따라, 편광되지 않은 백색 광을 3개의 편광되지 않은 성분으로 스플리팅하기 위한 방법으로서,According to the invention, a method for splitting unpolarized white light into three unpolarized components,

- 실질적으로 편광되지 않은 백색 광을 제 1 성분과 제 2 성분으로 스플리팅하는 단계로서, 상기 제 1 성분은 제 1 파장 간격의 실질적으로 편광되지 않은 광을 포함하고, 상기 제 2 성분은 제 2 및 제 3 파장 간격의 실질적으로 편광되지 않은 광을 포함하며, 상기 제 1 파장 간격은 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격 사이에 놓이는 단계; 및Splitting substantially unpolarized white light into a first component and a second component, wherein the first component comprises substantially non-polarized light of a first wavelength interval, the second component A substantially unpolarized light of second and third wavelength spacing, wherein the first wavelength spacing lies between the second and third wavelength spacing; And

- 상기 제 2 성분을 상기 제 2 파장 간격의 실질적으로 편광되지 않은 광을 가진 제 3 성분 및 상기 제 3 파장 간격의 실질적으로 편광되지 않은 광을 가진 제 4 성분으로 스플리팅하는 단계를 포함하는 광 스플리팅 방법이 제공된다.Splitting the second component into a third component having substantially unpolarized light of the second wavelength interval and a fourth component having substantially unpolarized light of the third wavelength interval; An optical splitting method is provided.

본 발명에 따라, 제 1 광원의 제 1 파장 간격의 제 1 실질적으로 편광되지 않은 광 빔, 제 2 광원의 제 2 파장 간격의 제 2 실질적으로 편광되지 않은 광 빔, 및 제 3 광원의 제 3 파장 간격의 제 3 실질적으로 편광되지 않은 광 빔의 광로들을 결합하기 위한 방법으로서, 상기 제 1 파장 간격은 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격 사이에 놓이고, According to the invention, a first substantially non-polarized light beam of a first wavelength interval of a first light source, a second substantially non-polarized light beam of a second wavelength interval of a second light source, and a third of a third light source A method for combining optical paths of a third substantially unpolarized light beam of a wavelength interval, wherein the first wavelength interval lies between the second and third wavelength intervals,

- 각각의 광 빔의 편광률이 실질적으로 영향을 받지 않도록, 상기 제 2 광 빔과 상기 제 3 광 빔의 광로를 결합하여 제 1 결합된 광로를 형성하는 단계, 및 Combining the optical paths of the second and third light beams to form a first combined optical path such that the polarization of each light beam is substantially unaffected, and

- 각각의 광빔의 편광률이 실질적으로 영향을 받지 않도록, 상기 제 1 광 빔의 광로를 상기 제 1 결합된 광로와 결합하는 단계를 포함하는 광 결합 장치가 제공된다.Combining the optical path of the first light beam with the first combined light path such that the polarization of each light beam is substantially unaffected.

본 발명에 따른 조명 유닛은 The lighting unit according to the invention

제 1 파장 간격의 제 1 실질적으로 편광되지 않은 광 빔을 방사하기 위한 제 1 광원,A first light source for emitting a first substantially unpolarized light beam at a first wavelength interval,

제 2 파장 간격의 제 2 실질적으로 편광되지 않은 광 빔을 방사하기 위한 제 2 광원, 및 A second light source for emitting a second substantially unpolarized light beam at a second wavelength interval, and

제 3 파장 간격의 제 3 실질적으로 편광되지 않은 광 빔을 방사하기 위한 제 3 광원을 포함하고, A third light source for emitting a third substantially unpolarized light beam at a third wavelength interval,

상기 제 1 파장 간격은 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격 사이에 놓인 파장을 포함하며;The first wavelength interval comprises a wavelength lying between the second and third wavelength intervals;

상기 제 2 광원 및 상기 제 3 광원은 방사된 광의 광로들이 교차되도록 배치되고;The second light source and the third light source are arranged such that the optical paths of the emitted light intersect;

교차의 영역에 상기 광로들을 결합하여 제 1 결합된 광로를 형성하기 위한 제 1 간섭 필터가 제공되고;A first interference filter is provided for combining the optical paths in an area of intersection to form a first combined optical path;

상기 제 1 광원은 상기 제 1 광원의 광로가 상기 결합된 광로와 교차되도록 배치되고;The first light source is arranged such that the light path of the first light source intersects with the combined light path;

상기 제 1 광원의 광로와 상기 결합된 광로의 교차 영역에, 상기 제 1 광로와 상기 결합된 광로를 결합하기 위해 제 2 간섭 필터가 제공된다.A second interference filter is provided at the intersection of the optical path of the first light source and the combined optical path to couple the first optical path and the combined optical path.

표 1은 2 측면의 대역 필터, RB 스플리터, 및 상기 RB 스플리터의 후면의 반사 방지층의 층 두께(nm) 분포.Table 1 shows the layer thickness (nm) distribution of the band filter on two sides, the RB splitter, and the antireflective layer on the back of the RB splitter.

표 2는 1 측면의 대역 필터, 및 상기 대역 필터의 후면의 반사 방지층의 층 두께(nm) 분포.Table 2 shows the layer thickness (nm) distribution of the bandpass filter on one side and the antireflective layer on the back side of the bandpass filter.

도 1a는 2개의 에지 필터를 가진 선행 기술에 따른 백색 광원을 구비한 조명 유닛.1a shows a lighting unit with a white light source according to the prior art with two edge filters.

도 1b는 2개의 에지 필터를 가진 선행 기술에 따른 3 LED를 구비한 조명 유닛.1b shows a lighting unit with 3 LEDs according to the prior art with two edge filters.

도 2a는 백색 광원 및 2 측면의 대역 필터 및 RB 스플리터를 구비한 본 발명에 따른 조명 유닛.2a is a lighting unit according to the invention with a white light source and two side band filters and an RB splitter;

도 2b는 2 측면의 대역 필터 및 RB 스플리터를 구비한, LED 에 기초한 본 발명에 따른 조명 유닛.2b is a lighting unit according to the invention based on LED, with a band-pass filter and an RB splitter on two sides;

도 3a는 병렬 제공을 위해 그리고 F-수 1.0의 제공을 위해 45°로 입사하는 광용 녹색 대역 필터의 투과 스펙트럼.3A shows a transmission spectrum of a light green band filter incident at 45 ° for parallel provision and for provision of an F-number of 1.0.

도 3b는 병렬 제공을 위해 그리고 F-수 1.0의 제공을 위해 45°로 입사하는 광용 RB 스플리터 고역 필터의 투과 스펙트럼.3B shows the transmission spectrum of an RB splitter high pass filter for light incident at 45 ° for parallel presentation and for F-number 1.0;

도 3c는 입사각 가중의 예시.3C is an illustration of incident angle weighting.

도 4a는 파장(실선)의 함수로서 청색 채널 투과, 및 청색 LED의 스펙트럼 분포.4A shows blue channel transmission as a function of wavelength (solid line), and spectral distribution of a blue LED.

도 4b는 파장(실선)의 함수로서 녹색 채널 투과, 및 녹색 LED의 스펙트럼 분포.4b shows the green channel transmission as a function of wavelength (solid line), and the spectral distribution of the green LED.

도 4c는 파장(실선)의 함수로서 적색 채널 투과, 및 적색 LED의 스펙트럼 분포.4C shows the red channel transmission as a function of wavelength (solid line), and the spectral distribution of the red LED.

도 5a는 LED 조명에서 청색 채널 투과.5A shows blue channel transmission in LED illumination.

도 5b는 LED 조명에서 녹색 채널 투과.5B shows green channel transmission in LED lighting.

도 5c는 LED 조명에서 적색 채널 투과.5C shows red channel transmission in LED illumination.

도 6은 1 측면에서(점선) 및 2 측면에서(실선) 대역 필터을 통한 투과 비교.6 shows transmission comparison through a band pass filter on one side (dashed line) and on two sides (solid line).

도 7은 본 발명에 따른 LED 조명 유닛을 구비한 프로젝터의 개략적인 구성. 7 is a schematic configuration of a projector with an LED lighting unit according to the invention.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention will be described in detail.

도 1a는 백색 광원의 경우 선행 기술에 따른 상황을 개략적으로 도시한다. 도 1a의 조명 유닛에는 백색 광(W)을 방사하는 백색 광원이 도시된다. 광로에서 하류에, 청색 광(B)의 반사를 위해 그리고 녹색 광(G) 및 적색 광(R)의 투과를 위해 약 500 nm의 필터 에지를 가진 고역 필터(5)가 45°로 배치된다. 광로에서 더 하류에 녹색 광(G)을 투과시키고 적색 광(R)을 반사시키는 약 600 nm의 에지를 가진 저역 필터(7)가 45°로 배치된다.1a schematically shows a situation according to the prior art in the case of a white light source. In the illumination unit of FIG. 1A a white light source emitting white light W is shown. Downstream in the optical path, a high pass filter 5 having a filter edge of about 500 nm is arranged at 45 ° for the reflection of blue light B and for the transmission of green light G and red light R. Further downstream in the optical path is a low pass filter 7 with an edge of about 600 nm which transmits green light G and reflects red light R is arranged at 45 °.

도 1b는 결합할 협대역 광원과 관련해서 선행 기술에 따른 조명 유닛(10)을 개략적으로 도시한다. 청색 LED(11), 적색 LED(13) 및 녹색 LED(15)가 도시되며, 이들의 광은 저역 필터(7) 및 고역 필터(5)에 의해 결합된다.1b schematically shows a lighting unit 10 according to the prior art in connection with a narrowband light source to be combined. A blue LED 11, a red LED 13 and a green LED 15 are shown, the light of which is combined by a low pass filter 7 and a high pass filter 5.

이에 비해, 도 2a는 백색 광원(3)을 가진 3P 프로젝터용 본 발명에 따른 조명 유닛(20)을 도시한다. 이는 예컨대 최근에 통상적인 UHP 램프일 수 있다. 광원의 하류에 녹색 대역 필터(21)가 45°로 배치되고, 상기 대역 필터의 한 측면 상에 500 nm의 에지를 가진 고역 필터(23)이 제공되고, 상기 대역 필터의 다른 측면 상에는 600 nm의 에지를 가진 저역 필터(25)가 제공된다. 바람직하게는 대역 필터는 고역 필터(23)가 광원을 향하도록 배치된다. 이로 인해, 일반적으로 박막 재료에 의해 가장 강력하게 의도치 않게 흡수되는 청색 광은 박막 층에 의해 최소로 투과되어야 한다. 따라서, 흡수 효과가 최소화된다. 고역 필터(23)와 저역 필터(25)의 상기 결합에 의해, 청색 광 및 적색 광을 반사시키고 녹색 광을 투과시키는 녹색 대역 필터(21)가 형성된다. 하류에, 적색 광과 청색 광의 광로에 후속해서, 실질적으로 청색 광을 반사시키고 적색 광을 투과시키는 RB 스플리터 고역 필터가 배치된다. 여기에 물론 RB 스플리터 저역 필터도 가능하지만, 청색 광의 흡수와 관련해서 전술한 이유 때문에, 청색 광을 반사시키는 것이 바람직하다. RB 스플리터 의 기판의 후면에는 반사 방지층이 제공될 수 있다.2a shows a lighting unit 20 according to the invention for a 3P projector with a white light source 3. This may for example be a recent UHP lamp. Downstream of the light source, a green band filter 21 is disposed at 45 ° and a high pass filter 23 is provided with an edge of 500 nm on one side of the band pass filter, and 600 nm on the other side of the band pass filter. A low pass filter 25 with an edge is provided. Preferably, the band pass filter is arranged such that the high pass filter 23 faces the light source. Because of this, blue light, which is generally most strongly and unintentionally absorbed by the thin film material, should be minimally transmitted by the thin film layer. Thus, the absorption effect is minimized. The combination of the high pass filter 23 and the low pass filter 25 forms a green band pass filter 21 that reflects blue light and red light and transmits green light. Downstream, following an optical path of red and blue light, an RB splitter high pass filter is disposed which substantially reflects blue light and transmits red light. Of course, an RB splitter low pass filter is also possible, but for the reasons described above with respect to absorption of blue light, it is preferable to reflect the blue light. An anti-reflection layer may be provided on the back side of the substrate of the RB splitter.

모든 필터들은 고굴절 층 재료와 저굴절 층 재료로 이루어진 박막 교체 층 시스템을 포함한다. 예컨대, 코팅 재료로는 고굴절 층(H)에는 Nb2O5 가 그리고 저굴절 층(L)에는 SiO2 가 사용되었다. 표 1은 기판으로부터 측정한, 각각의 필터의 층 두께(nm) 분포를 제시한다. 대역 필터(21)의 전체 층 두께는 4360 nm가 된다.All filters include a thin film replacement layer system of high and low refractive layer materials. For example, Nb 2 O 5 was used for the high refractive index layer (H) and SiO 2 was used for the low refractive index layer (L). Table 1 shows the layer thickness (nm) distribution of each filter, measured from the substrate. The total layer thickness of the band pass filter 21 is 4360 nm.

도 3a는 2 측면 코팅으로부터 나온 녹색 대역 필터의 편광되지 않은 광에 대한 투과 특성을 나타낸다. 실선은 45°입사각의 특성을 나타낸다. 495 nm 및 560 nm에서의 특성적 "단"들은 편광 의존도의 결과이다. 점선은 1.0의 F-수를 가진 대역 필터가 제공될 때 주어지는 특성을 나타낸다. 여기서는, 각 스펙트럼의 확대에 의해 에지가 확대됨으로써 예컨대 투과가 45°의 경우에 비해 최대로 감소되는 것이 명확해진다. 에지 확대의 결과로, 편광 "단"이 사라진다.3A shows the transmission characteristics for unpolarized light of a green band pass filter from two side coatings. The solid line shows the characteristic of the 45 ° incidence angle. Characteristic “ends” at 495 nm and 560 nm are the result of polarization dependence. The dotted line shows the characteristics given when a band pass filter with an F-number of 1.0 is provided. Here, it is evident that the edge is enlarged by the enlargement of each spectrum so that the transmission is reduced to a maximum as compared with the case of 45 °. As a result of edge enlargement, the polarization "ends" disappear.

도 3b는 입사각 45°(실선)과 F-수 1.0(점선)에 대한 RB 스플리터 고역 필터의 편광되지 않은 광에 대한 투과 특성은 나타낸다. 매우 작은 F-수에도 불구하고 매우 작은 손실이 나타난다. 추가로, RB 스플리터는 45°입사각에서 이미 편평한 "에지" 를 갖도록 선택는 것에 주의해야 한다. 이 경우, 기울기는 dT/dλ < 2%/nm 이고, T는 투과율(%)이며, λ은 광의 파장(nm)이다.3B shows the transmission characteristics for unpolarized light of the RB splitter high pass filter for an angle of incidence 45 ° (solid line) and an F-number of 1.0 (dashed line). Despite very small F-numbers, very small losses are shown. In addition, it should be noted that the RB splitter is chosen to have a flat "edge" already at 45 ° incidence. In this case, the slope is dT / dλ <2% / nm, T is transmittance (%), and λ is the wavelength of light (nm).

물론, F-수의 표시 및 그에 따른 투과 특성은 조명 콘(cone) 내부의 각 분포가 어떻게 가중되었는지가 명확할 때만 중요하다. 이러한 이유 때문에, 도 3c에는 투과 특성에 기초가 되는, 광원의 상이한 방사 방향의 각 가중이 도시된다.Of course, the indication of the F-number and hence its transmissive properties is only important when it is clear how the angular distribution inside the lighting cone is weighted. For this reason, FIG. 3C shows each weighting in different radial directions of the light source, which is based on the transmission characteristics.

도 4a-4c에서와 같은 청색, 녹색 및 적색용 채널 투과를 고려하면, F-수가 1.0 일 때 매우 많은 광량이 각각의 채널을 통해 도달한다는, 즉 광 손실이 좁은 한계로 내로 유지된다는 것을 알 수 있다. 그러나, 컬러 채널을 트리밍하기 위해 추가의 조치가 취해져야 한다. 특히 도 4a의 청색 채널에서는 트리밍 필터에 의해 녹색 광 성분이 560 mn에서 최대로 차단되어야 한다는 것이 나타난다. 그러나 컬러 스플리팅이 이미 나타났기 때문에, 이러한 트리밍 필터는 광로에서 수직으로 RB 스플리터 하류에 배치될 수 있다. 적색 채널 및 청색 채널에서도 유사하게 간단한 트리밍 필터가 사용될 수 있다.Considering the channel transmission for blue, green and red as in FIGS. 4A-4C, it can be seen that when the F-number is 1.0, a very large amount of light reaches through each channel, i.e. the light loss remains within a narrow limit. have. However, additional measures must be taken to trim the color channel. In particular, in the blue channel of FIG. 4A, it is shown that the green light component should be blocked to the maximum at 560 mn by the trimming filter. However, since color splitting has already appeared, this trimming filter can be placed downstream of the RB splitter vertically in the optical path. Similarly, simple trimming filters can be used for the red and blue channels.

도 2b에 따라 적합한 대역 필터(21) 및 RB 스플리터 고역 필터(27)는 청색 LED(11), 녹색 LED(13) 및 적색 LED(15)의 광을 결합하기 위한 조명 유닛에 사용된다. 이 경우, 광 다이오드의 방출 스펙트럼이 무시되면, 도 4a 내지 도 4c에서 실선으로 도시된 바와 동일한 채널 투과가 얻어진다. 도 4a 내지 도 4c는 추가로 점선으로 컬러 채널에 속한 LED의 스펙트럼 분포를 도시한다. 얼마나 많은 광이 실제로 결합되어 백색 광을 형성하는지를 알기 위해, 이 스펙트럼 분포는 채널 투과 곡선과 곱해져야 한다. 그 결과가 도 5a 내지 5c에 나타난다. 점선은 재차 LED의 각각의 방출 스펙트럼을 나타내고 실선은 그와 연관된 컬러 채널 투과를 나타낸다. 도면들에는, LED들에 의해 방사되어 채널들 내로 공급되는 전체 광 에너지가 각각의 컬러 채널을 통해 거의 투과되는 것이 나타난다.Suitable bandpass filter 21 and RB splitter high pass filter 27 according to FIG. 2b are used in the illumination unit for combining the light of blue LED 11, green LED 13 and red LED 15. In this case, if the emission spectrum of the photodiode is ignored, the same channel transmission as shown by solid lines in Figs. 4A to 4C is obtained. 4A-4C further illustrate the spectral distribution of the LEDs belonging to the color channel as dashed lines. To know how much light actually combines to form white light, this spectral distribution must be multiplied by the channel transmission curve. The results are shown in FIGS. 5A-5C. The dashed line again represents each emission spectrum of the LED and the solid line represents the color channel transmission associated therewith. The figures show that the total light energy radiated by the LEDs and supplied into the channels is almost transmitted through each color channel.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 녹색 대역 필터는 1 측면의 디자인에 의해 실시된다. 표 2는 1 측면의 대역 필터의 층 구성을 나타낸다. 기판의 다른 측면 상에는 반사 방지층이 제공된다. 이 실시예에서는, 특히 반사 방지층을 포함해서 전체 층 두께가 단지 2568 nm이기 때문에 2 측면 대역 필터 시스템의 층 두께의 60%에 불과하다. 도 6에는 F-수 1.0에 대한 1 측면 및 2 측면 디자인에 대한 투과 곡선이 도시된다. 실선은 1 측면 디자인에 관련되고, 점선은 2 측면 디자인에 관련된다. 여기서 고려된 LED 가 그 방출 최대값을 갖는 영역에서, 상기 필터들은 2-5% 내에서 등가이다. 녹색 채널에서는 1 측면 디자인이 약간 더 양호하게 차단한다.In a particularly preferred embodiment of the invention, the green band pass filter is implemented by one side design. Table 2 shows the layer structure of the band pass filter of 1 side. On the other side of the substrate an antireflective layer is provided. In this embodiment, only 60% of the layer thickness of the two side band filter system, especially since the total layer thickness, including the antireflective layer, is only 2568 nm. 6 shows the transmission curves for the one and two side designs for F-number 1.0. Solid lines relate to the one side design and dashed lines relate to the two side design. In the region where the LED considered here has its emission maximum, the filters are equivalent within 2-5%. In the green channel, the 1 side design blocks slightly better.

도 7은 3 LED를 기초로 하는 프로젝터(100)를 도시한다. 상기 프로젝터(100)는 본 발명에 따른 조명 유닛(103)을 포함한다. 조명 유닛(103)의 구성 부분은 하나 이상의 적색 LED(105), 하나 이상의 청색 LED(107) 및 하나 이상의 녹색 LED(109)이다. 여기에 도시된 바와 같은 45°배치에서, 녹색 LED(109) 및 청색 LED(107)는 병렬 배치되는 한편, 적색 LED(105)는 이것에 대해 수직으로 배치된다. 다른 구성 성분은 RB 스플리터 고역 필터(111)이다. 도 7에 도시된 바와 달리, 청색 LED(107) 및 따라서 RB 스플리터 고역 필터(111)를 축선 XX'을 중심으로 임의로 회전시켜 배치하는 것도 가능하다. 이는 예컨대 장소의 이유로 많은 경우에 바람직할 수 있다. 또한, 적색 및 청색에 대해 45°가 아닌 30°의 배치가 가능하다. 이로 인해, 편광 효과가 감소되고, RB 스플리터의 제조가 추가로 간단해진다. 조명 유닛(103)의 중요한 구성 부분은 대역 필터(113)이다. 여기에 도시된 대역 필터(113)는 녹색 LED를 향하며 반사 방지층(115)을 가진 기판 측면, 및 상기 녹색 LED 로부터 멀리 떨어져 있고 대역 필터 층 시스템(117)을 가진 기판 측면을 포함 한다. 이러한 배치로 인해, 청색 광은 직접 표면에서 반사되고, 기판을 통해 전파될 필요가 없다. 전형적으로 주로 단파인 광이 기판에서 흡수되기 때문에,흡수는 이러한 배치에 의해 최소화된다. 흡수 손실에 대한 다른 소스는 층 시스템(117)의 구성에 필요한 층들 자체이다. 대역 필터 층 시스템(117)의 검출 시에, 바람직하게는 통계학적인 박막 최적화 프로그램이 사용될 수 있다. 검출 동안 청색 광이 가장 외측의 층에서 이미 가능한 거의 반사되는 것에 주의하면, 상기 조치는 재차 흡수를 저지한다.7 shows a projector 100 based on 3 LEDs. The projector 100 comprises a lighting unit 103 according to the invention. The component parts of the lighting unit 103 are one or more red LEDs 105, one or more blue LEDs 107 and one or more green LEDs 109. In the 45 ° arrangement as shown here, the green LEDs 109 and the blue LEDs 107 are arranged in parallel while the red LEDs 105 are placed perpendicular to this. Another component is the RB splitter high pass filter 111. As shown in FIG. 7, it is also possible to arrange the blue LED 107 and thus the RB splitter high pass filter 111 by arbitrarily rotating about the axis XX '. This may be desirable in many cases, for example for reasons of location. It is also possible to place 30 ° instead of 45 ° for red and blue. This reduces the polarization effect and further simplifies the production of the RB splitter. An important component of the lighting unit 103 is the band pass filter 113. The band pass filter 113 shown here comprises a substrate side facing the green LED and having an anti-reflection layer 115, and a substrate side remote from the green LED and having a band filter layer system 117. Due to this arrangement, blue light is reflected directly off the surface and does not need to propagate through the substrate. Absorption is minimized by this arrangement because light, which is typically primarily shortwave, is absorbed in the substrate. Another source of absorption loss is the layers themselves necessary for the construction of the layer system 117. Upon detection of the bandpass filter layer system 117, a statistical thin film optimization program can be preferably used. Note that during detection the blue light is already reflected as nearly as possible in the outermost layer, again preventing the absorption.

조명 유닛 하류에서 3 LED의 빔의 광로는 동일하다. 이제 공통인 광로에서 하류에 렌즈(121)가 배치되고, 상기 렌즈는 광을 적분기(123)에 포커싱한다. 통상, 적분기의 입구 전에 예컨대 컬러 휠과 같은 컬러 시퀀싱 수단이 제공된다. 그러나, LED가 충분히 신속하게 접속 및 차단될 수 있다면, 컬러 휠이 필요 없다. 적분기(123)의 출구 측에는 균일한 광 필드가 주어지고, 상기 광 필드는 렌즈(125)에 의해 DMD 칩(127) 상으로 투사된다. 광로에서 렌즈(125)와 이미징 소자, 이 경우 DMD 칩(127) 사이에는 프리즘(129)이 배치된다. DMD 칩(127)은 개별적으로 제어 가능한, 가동 거울들의 매트릭스를 포함한다. 상기 거울의 위치에 따라 거울에서 반사되는 광이 프리즘(127)을 통해 투사 렌즈(133)로 또는 투사 렌즈로부터 멀리 반사된다. 이로 인해, 하나의 이미지가 생길 수 있다.Downstream of the lighting unit the light path of the beam of 3 LEDs is the same. A lens 121 is now disposed downstream in the common optical path, which focuses the light on the integrator 123. Typically, color sequencing means, such as a color wheel, are provided before the inlet of the integrator. However, if the LED can be connected and disconnected quickly enough, no color wheel is needed. On the outlet side of the integrator 123 is given a uniform light field, which is projected onto the DMD chip 127 by the lens 125. A prism 129 is disposed between the lens 125 and the imaging device, in this case DMD chip 127, in the optical path. DMD chip 127 includes a matrix of movable mirrors, which are individually controllable. Depending on the position of the mirror, light reflected from the mirror is reflected through the prism 127 to the projection lens 133 or away from the projection lens. This may result in one image.

도 7에는 광원으로부터 다수의 방사 각이 명확화를 위해 도시된다. 하류에서, 적분기 이후에 상기 각이 생략되고, 광축을 따른 중심 빔만이 도시된다.In figure 7 a number of radiation angles from the light source is shown for clarity. Downstream, the angle is omitted after the integrator and only the center beam along the optical axis is shown.

본 명세서의 범주에서, 조명 유닛은 실질적으로 편광되지 않은 광으로 동작 하는 프로젝터용으로 설명되었다. 그러나, 본 발명의 적용이 프로젝터에만 제한되는 것은 아니다. 편광되지 않은 광이 파장 간격에 대해 넓은 각 분포로 스플리팅되고 및/또는 결합되어야 하는 모든 곳에, 본 발명이 바람직하게 적용될 수 있다.In the scope of this specification, lighting units have been described for projectors operating with substantially unpolarized light. However, the application of the present invention is not limited only to the projector. Wherever unpolarized light is to be split and / or combined in a wide angular distribution over a wavelength interval, the present invention is preferably applied.

Figure 112012105803475-pct00001
Figure 112012105803475-pct00001

Figure 112012105803475-pct00002
Figure 112012105803475-pct00002

Claims (13)

편광되지 않은 백색 광을 3개의 편광되지 않은 성분으로 스플리팅하기 위한 방법으로서,A method for splitting unpolarized white light into three unpolarized components, - 편광되지 않은 백색 광을 제 1 성분과 제 2 성분으로 스플리팅하는 단계로서, 상기 제 1 성분은 제 1 파장 간격의 편광되지 않은 광을 포함하고, 상기 제 2 성분은 제 2 및 제 3 파장 간격의 편광되지 않은 광을 포함하며, 상기 제 1 파장 간격은 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격 사이에 놓이는 단계; 및Splitting unpolarized white light into a first component and a second component, the first component comprising unpolarized light in a first wavelength interval, the second component being second and third A non-polarized light of wavelength spacing, wherein the first wavelength spacing lies between the second and third wavelength spacing; And - 상기 제 2 성분을 상기 제 2 파장 간격의 편광되지 않은 광을 가진 제 3 성분 및 상기 제 3 파장 간격의 편광되지 않은 광을 가진 제 4 성분으로 스플리팅하는 단계를 포함하고,Splitting the second component into a third component having unpolarized light of the second wavelength spacing and a fourth component having unpolarized light of the third wavelength spacing, 상기 제 4 성분의 제 3 파장 간격이 상기 제 3 성분의 제 2 파장 간격보다 작은 파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 스플리팅 방법.And the third wavelength interval of the fourth component comprises a wavelength smaller than the second wavelength interval of the third component. 제 1항에 있어서, 상기 백색 광을 상기 제 1 및 제 2 성분으로 스플리팅하기 위해, 제 1 간섭 필터가 광로 내에 배치되고, 상기 제 1 간섭 필터는 상기 제 1 파장 간격의 광을 투과시키며, 상기 제 1 간섭 필터는 상기 제 2 및 제 3 파장 간격의 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 광 스플리팅 방법. 2. The apparatus of claim 1, wherein a first interference filter is disposed in the optical path for splitting the white light into the first and second components, the first interference filter transmitting light at the first wavelength intervals. And the first interference filter reflects light at the second and third wavelength intervals. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 성분을 상기 제 3 및 제 4 성분으로 스플리팅하기 위해, 상기 제 2 성분의 광로 내에서 상기 제 1 간섭 필터 하류에 제 2 간섭 필터가 배치되고, 상기 제 2 간섭 필터는 상기 제 3 성분을 투과시키고, 상기 제 4 성분을 반사시키는 것을 특징으로 하는 광 스플리팅 방법. 3. The second interference filter of claim 2, wherein a second interference filter is disposed downstream of the first interference filter within the optical path of the second component to split the second component into the third and fourth components. 2 The interference filter transmits the third component and reflects the fourth component. 삭제delete 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 1 간섭 필터는 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격의 광을 반사시키는 상기 제 1 간섭 필터의 층들이 상기 층들을 지지하는 기판의 한 측면 상에 제공되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스플리팅 방법.4. The method of claim 2 or 3, wherein the first interference filter is provided on one side of a substrate on which the layers of the first interference filter reflecting light of the second and third wavelength intervals support the layers. And the optical splitting method is configured to be. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 4 성분의 제 3 파장 간격이 상기 제 3 성분의 제 2 파장 간격보다 작은 파장 길이를 갖고, 제 1 간섭 필터 및 제 2 간섭 필터는, 상기 제 4 성분의 광이 상기 제 1 간섭 필터 및 제 2 간섭 필터를 포함하는 기판을 미리 투과하지 않으면서, 각각 상기 제 1 간섭 필터 및 제 2 간섭 필터의 표면에서 반사되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 스플리팅 방법.The said 3rd wavelength spacing of a said 4th component has a wavelength length smaller than the 2nd wavelength spacing of a said 3rd component, The 1st interference filter and a 2nd interference filter are the said 4th Wherein the component light is arranged to be reflected at the surface of the first interference filter and the second interference filter, respectively, without previously transmitting the substrate including the first interference filter and the second interference filter. How to put. 제 1 광원의 제 1 파장 간격의 편광되지 않은 제 1 광 빔, 제 2 광원의 제 2 파장 간격의 편광되지 않은 제 2 광 빔, 및 제 3 광원의 제 3 파장 간격의 편광되지 않은 제 3 광 빔의 광로들을 결합하기 위한 방법으로서, 상기 제 1 파장 간격은 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격 사이에 놓이고, An unpolarized first light beam of a first wavelength interval of a first light source, an unpolarized second light beam of a second wavelength interval of a second light source, and an unpolarized third light of a third wavelength interval of a third light source 10. A method for combining optical paths of a beam, wherein the first wavelength interval lies between the second and third wavelength intervals, - 각각의 광 빔의 편광률이 영향을 받지 않도록, 상기 제 2 광 빔과 상기 제 3 광 빔의 광로를 결합하여 제 1 결합된 광로를 형성하는 단계; 및 Combining the optical paths of the second and third light beams to form a first combined optical path such that the polarization of each light beam is not affected; And - 각각의 광 빔의 편광률이 영향을 받지 않도록, 상기 제 1 광 빔의 광로를 상기 제 1 결합된 광로와 결합하는 단계를 포함하고,Combining the optical path of the first light beam with the first combined light path such that the polarization of each light beam is not affected, 상기 제 1 광 빔의 광로와 상기 제 1 결합된 광로를 결합하기 위해, 제 1 광원은 상기 제 1 광 빔의 광로가 상기 제 1 결합된 광로와 교차되고, 교차 영역에, 상기 제 2 광 빔 및 상기 제 3 광 빔을 반사시키며 상기 제 1 광 빔을 투과시키는 제 4 간섭 필터가 배치되고,In order to combine the optical path of the first light beam with the first combined optical path, a first light source is arranged such that the optical path of the first light beam intersects with the first combined light path and, in an intersection area, the second light beam. And a fourth interference filter for reflecting the third light beam and transmitting the first light beam, 상기 제 4 간섭필터에는 상기 제 2 광 빔 및 제 3 광 빔을 반사시키는 층들이 상기 층들을 지지하는 기판의 한 측면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 광로 결합 방법.And said fourth interference filter is provided with layers reflecting said second and third light beams on one side of a substrate supporting said layers. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 및 제 3 광 빔의 광로를 결합하기 위해, 광원은 상기 제 2 및 상기 제 3 광 빔의 광로들이 교차되고, 교차 영역에, 상기 제 2 광 빔을 투과시키고 상기 제 3 광 빔을 반사시키는 제 3 간섭 필터가 배치되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 광로 결합 방법. 8. The light source of claim 7, wherein, in order to combine the optical paths of the second and third light beams, a light source intersects the optical paths of the second and third light beams and transmits the second light beam to an intersection area. And a third interference filter for reflecting said third light beam. 삭제delete 삭제delete 조명 유닛으로서, As the lighting unit, 제 1 파장 간격의 편광되지 않은 제 1 광 빔을 방사하기 위한 제 1 광원,A first light source for emitting a first unpolarized light beam at a first wavelength interval, 제 2 파장 간격의 편광되지 않은 제 2 광 빔을 방사하기 위한 제 2 광원, 및 A second light source for emitting a second unpolarized light beam at a second wavelength interval, and 제 3 파장 간격의 편광되지 않은 제 3 광 빔을 방사하기 위한 제 3 광원을 포함하고, A third light source for emitting a third unpolarized light beam at a third wavelength interval, 상기 제 1 파장 간격은 상기 제 2 및 상기 제 3 파장 간격 사이에 놓인 파장을 포함하며;The first wavelength interval comprises a wavelength lying between the second and third wavelength intervals; 상기 제 2 광원 및 상기 제 3 광원은 방사된 광 빔의 광로들이 교차되도록 배치되고;The second light source and the third light source are arranged such that the optical paths of the emitted light beams intersect; 교차의 영역에 상기 광로들을 결합하여 제 1 결합된 광로를 형성하기 위한 제 1 간섭 필터가 제공되고;A first interference filter is provided for combining the optical paths in an area of intersection to form a first combined optical path; 상기 제 1 광원은 상기 제 1 광원의 광로가 상기 결합된 광로와 교차되도록 배치되고;The first light source is arranged such that the light path of the first light source intersects with the combined light path; 상기 제 1 광원의 광로와 상기 결합된 광로의 교차 영역에, 상기 제 1 광원의 광로와 상기 결합된 광로를 결합하기 위해 제 2 간섭 필터가 제공되고,A second interference filter is provided at the intersection of the optical path of the first light source and the combined optical path, for coupling the optical path of the first light source and the combined optical path, 상기 제 2 간섭 필터에는 상기 제 2 광원 및 제 3 광원의 광 빔을 반사시키는 층들이 상기 층들을 지지하는 기판의 한 측면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 조명 유닛.And said second interference filter is provided with layers reflecting light beams of said second and third light sources on one side of a substrate supporting said layers. 제 11항에 있어서, 상기 제 2 간섭 필터는 상기 제 1 광원의 광을 투과시키고 상기 제 2 및 상기 제 3 광원의 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 조명 유닛.12. The lighting unit of claim 11, wherein said second interference filter transmits light from said first light source and reflects light from said second and third light sources. 삭제delete
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