KR101315981B1 - Projector - Google Patents

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KR101315981B1
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7408Direct viewing projectors, e.g. an image displayed on a video CRT or LCD display being projected on a screen

Abstract

본 발명은 스페클을 제거하여 선명한 화질을 제공하는 프로젝터에 관한 것이다. 상기 프로젝터는 레드 광을 조사하는 R 광원과, 그린 광을 조사하는 G 광원과, 블루 광을 조사하는 B 광원을 포함하는 광원부; 상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 분할하는 빔 정형 렌즈; 상기 R 광원, G 광원, B 광원으로부터 출사되는 광을 동일 광축으로 합성하기 위한 색합성부; 상기 동일 광축으로 합성된 광을 균일한 광으로 쉐이핑 하는 플라이아이 렌즈; 를 포함하고, 상기 G 광원은 레이저 광을 조사하고, 상기 빔 정형 렌즈는 다수의 소렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 스페클을 제거하여 선명한 화질을 제공하는 프로젝터를 제공할 수 있다.
The present invention relates to a projector that provides clear picture quality by removing speckle. The projector includes: a light source unit including an R light source for irradiating red light, a G light source for irradiating green light, and a B light source for irradiating blue light; A beam shaping lens for dividing the light emitted from the G light source; A color combining unit for synthesizing the light emitted from the R light source, the G light source, and the B light source to the same optical axis; A fly's eye lens shaping the light synthesized by the same optical axis into uniform light; Wherein the G light source irradiates laser light, and the beam shaping lens includes a lens array in which a plurality of small lenses are arranged in a matrix form.
According to this configuration, it is possible to provide a projector that provides clear image quality by removing the speckle.

Description

프로젝터{Projector}Projector {Projector}

본 발명은 스페클을 제거하여 선명한 화질을 제공하는 프로젝터에 관한 것이다. The present invention relates to a projector that provides clear picture quality by removing speckle.

최근 디스플레이 분야의 급격한 발전으로 인해 소비자들은 밝고 선명한 영상을 좀더 큰 화면에 보기를 원하고 있다. 이러한 소비자들의 욕구를 충족시키기 위한 수단의 하나로서 레이저 광을 이용한 디스플레이 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다.Recently, due to the rapid development of the display field, consumers want to see brighter and clearer images on a larger screen. As a means for meeting the needs of such consumers, the development of display devices using laser light has been actively promoted.

도 1은 종래의 레이저 디스플레이 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional laser display system.

레이저를 광원으로 사용하면 화상의 색상이 선명하고 순색에 가까우며 색을 재현하는 범위가 넓은 장점이 있고, 또한 콘트라스트가 높아서 선명한 화상을 얻을 수 있다.The use of a laser as a light source has the advantage that the color of an image is clear, close to pure color, and has a wide range of color reproduction, and a high contrast allows a clear image to be obtained.

도 1을 참조하면, 레이저를 광원으로 하는 레이저 프로젝터는 램프를 대신하여 레이저(11)를 광원으로 사용하고, 상기 레이저 광을 조명 광학계(12)에 의해 디스플레이 패널(13)에 조사시킨다.Referring to FIG. 1, a laser projector using a laser as a light source uses a laser 11 as a light source instead of a lamp, and irradiates the display panel 13 with the laser light by the illumination optical system 12.

그리고, 디스플레이 패널(13)에서 전기적 신호에 의해 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하고, 상기 화상을 투사 광학계(14)에 의해 스크린(15)에 투사시켜 큰 화면으로 표시하게 된다.The display panel 13 displays an image by adjusting the amount of light by an electrical signal, and the image is projected onto the screen 15 by the projection optical system 14 to be displayed on a large screen.

이와 같은 종래의 레이저 프로젝터는 광원으로서 레이저를 사용함으로써 색의 선명도를 높이고 색재현성이 우수하고 자연색에 가까운 영상을 표시할 수 있다. 또한, 레이저 프로젝터는 콘트라스트가 높아서 선명한 화질을 재현할 수 있게 된다.Such a conventional laser projector can increase the sharpness of the color and display an image close to natural colors by using a laser as a light source. In addition, the laser projector has a high contrast, so that a sharp image quality can be reproduced.

그러나, 레이저가 갖고 있는 특성인 가간섭성(coherence)은 빛이 화면 상의 일정한 부분에 모이게 하여, 화면 상에서 작은 알갱이들이 반짝거리는 듯한 스페클(Speckle) 현상이 나타나게 한다. 이러한 스페클 현상은 화질을 저하시키는 요인으로서, 콘트라스트와 해상도를 저하시키게 한다.However, coherence, which is a characteristic of lasers, causes light to collect at a certain part of the screen, causing speckle to appear as small particles on the screen. The speckle phenomenon is a factor of degrading the image quality, which leads to a decrease in contrast and resolution.

이와 같은 스페클 현상을 제거하기 위해 확산자(diffuser)와 같은 광학 소자를 사용하는 경우도 있으나 확산자의 경우 빛의 투과율을 현저히 떨어뜨리게 되는 문제점을 안고 있다.In order to remove the speckle phenomenon, an optical element such as a diffuser may be used, but the diffuser has a problem in that the transmittance of light is significantly reduced.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 스페클을 제거하여 선명한 화질을 제공하는 프로젝터를 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a projector that provides clear image quality by removing speckle.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 프로젝터는 레드 광을 조사하는 R 광원과, 그린 광을 조사하는 G 광원과, 블루 광을 조사하는 B 광원을 포함하는 광원부; 상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 분할하여 빔경을 확대하여 출사하는 빔 정형 렌즈; 상기 R 광원 및 B 광원으로부터 출사되는 광을 집광하는 포커싱 렌즈; 상기 R 광원, G 광원, B 광원으로부터 출사되는 광을 동일 광축으로 합성하기 위한 색합성부; 상기 G 광원 후단에 배치되어 상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 상기 빔 정형 렌즈로 출사하는 미러; 상기 포커싱 렌즈의 후단에 배치되어 상기 R 광원으로부터 출사되는 광을 반사시키고 상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 투과시키는 다이크로익 미러; 상기 색합성부로부터 동일 축으로 합성된 광을 균일하게 만드는 플라이아이 렌즈; 상기 G 광원의 후단에 위치하는 상기 빔 정형 렌즈 및 R 광원, B 광원의 후단에 위치하는 포커싱 렌즈에 의해 퍼진 광의 각도를 보정하여 상기 플라이아이 렌즈로 평행하게 입사하는 콜리메이션 렌즈; 상기 플라이아이 렌즈로부터 출사되는 광을 집속하여 디스플레이 패널로 출사하는 콘덴싱 렌즈를 포함하고, 상기 G 광원은 레이저 광을 조사하고, 상기 빔 정형 렌즈는 소렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the projector includes a light source unit including an R light source for irradiating red light, a G light source for irradiating green light, and a B light source for irradiating blue light; A beam shaping lens for dividing the light emitted from the G light source and expanding the beam diameter; A focusing lens for focusing light emitted from the R light source and the B light source; A color combining unit for synthesizing the light emitted from the R light source, the G light source, and the B light source to the same optical axis; A mirror disposed at a rear end of the G light source to emit light emitted from the G light source to the beam shaping lens; A dichroic mirror disposed at a rear end of the focusing lens to reflect light emitted from the R light source and to transmit light emitted from the G light source; A fly's eye lens for uniformly synthesizing the light synthesized on the same axis from the color combining portion; A collimation lens for correcting the angle of light spread by the beam shaping lens positioned at the rear end of the G light source, the focusing lens positioned at the rear end of the R light source, and the B light source and incident in parallel to the fly's eye lens; And a condensing lens that focuses the light emitted from the fly's eye lens and emits the light to a display panel, wherein the G light source irradiates laser light, and the beam shaping lens includes a lens array in which small lenses are arranged in a matrix form. It is characterized by.

또한, 상기 렌즈 어레이는 상기 빔 정형 렌즈의 한면 또는 양면에 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the lens array is characterized in that formed on one side or both sides of the beam shaping lens.

또한, 상기 소렌즈는 원형 또는 다각형의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. In addition, the small lens is characterized in that it has a circular or polygonal shape.

또한, 상기 소렌즈의 직경 또는 대각선 길이는 50 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, the diameter or the diagonal length of the small lens is characterized in that 50 to 100 ㎛.

또한, 상기 빔 정형 렌즈는 원통형 또는 육면체 형상을 갖는 본체의 전면 및 후면에 상기 렌즈 어레이가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the beam shaping lens is characterized in that the lens array is formed on the front and rear of the main body having a cylindrical or hexahedral shape.

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또한, 상기 소렌즈의 두께는 10 내지 30 ㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, the thickness of the small lens is characterized in that 10 to 30 ㎛.

또한, 상기 렌즈 어레이는 상기 본체의 중앙부에 원형 또는 사각형 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다. In addition, the lens array is characterized in that the center portion of the main body is disposed in a circular or rectangular form.

또한, 상기 렌즈 어레이는 상기 본체의 중앙부에 정사각형 형태로 배치되고, 상기 정사각형의 한 변의 길이는 1 내지 2 mm인 것을 특징으로 한다. In addition, the lens array is disposed in the form of a square in the central portion of the main body, characterized in that the length of one side of the square is 1 to 2 mm.

또한, 상기 소렌즈는 표면에서 볼록하게 돌출되는 볼록 부분을 갖고, 상기 볼록 부분의 두께는 1.5 내지 4 ㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, the small lens has a convex portion protruding convexly from the surface, the thickness of the convex portion is characterized in that 1.5 to 4 ㎛.

또한, 상기 볼록 부분은 0.1 내지 0.4 mm의 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 한다. In addition, the convex portion is characterized in that it has a radius of curvature of 0.1 to 0.4 mm.

또한, 상기 본체의 두께는 0.5 내지 1 mm인 것을 특징으로 한다. In addition, the thickness of the main body is characterized in that 0.5 to 1 mm.

또한, 상기 색합성부는 다이크로익 미러를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the color combining portion is characterized in that it comprises a dichroic mirror.

또한, 상기 플라이아이 렌즈의 전단에 배치된 콜리메이션 렌즈(colliamtion lens); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a collimation lens (colliamtion lens) disposed in front of the fly's eye lens; And further comprising:

또한, 상기 플라이아이 렌즈의 후단에 배치되어, 상기 광원부로부터 출사된 광을 영상 이미지로 변환하는 디스플레이 패널; 상기 플라이아이 렌즈로부터 출사되는 광을 상기 디스플레이 패널로 집속하는 콘덴싱 렌즈; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the display panel disposed on the rear end of the fly's eye lens, and converts the light emitted from the light source to an image image; A condensing lens that focuses the light emitted from the fly's eye lens to the display panel; And further comprising:

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 프로젝터는 레드 레이저 광을 조사하는 R 광원과, 그린 레이저 광을 조사하는 G 광원과, 블루 레이저 광을 조사하는 B 광원을 포함하는 광원부; 상기 R 광원, 상기 G 광원 및 상기 B 광원의 후단에 각각 배치되어, 상기 R 광원, 상기 G 광원 및 상기 B 광원으로부터 출사되는 광을 분할하는 빔 정형 렌즈; 상기 R 광원, 상기 G 광원, 상기 B 광원으로부터 출사되는 광을 동일 광축으로 합성하기 위한 색합성부; 상기 동일 광축으로 합성된 광을 균일한 광으로 쉐이핑 하는 플라이아이 렌즈; 를 포함하고, 상기 빔 정형 렌즈는 다수의 소렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the projector includes a light source unit including an R light source for irradiating red laser light, a G light source for irradiating green laser light, and a B light source for irradiating blue laser light; A beam shaping lens disposed at the rear ends of the R light source, the G light source, and the B light source, for splitting the light emitted from the R light source, the G light source, and the B light source; A color combining unit for synthesizing the light emitted from the R light source, the G light source, and the B light source to the same optical axis; A fly's eye lens shaping the light synthesized by the same optical axis into uniform light; The beam shaping lens may include a lens array in which a plurality of small lenses are arranged in a matrix.

본 발명에 따르면, 스페클을 제거하여 선명한 화질을 제공하는 프로젝터를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a projector that provides clear image quality by removing speckle.

도 1은 종래의 레이저 디스플레이 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 정형 렌즈를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 빔 정형 렌즈를 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 빔 정형 렌즈를 도시하는 측면도이다.
도 6a는 종래의 실시예의 프로젝터에서 플라이아이 렌즈로 입사되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다.
도 6b는 종래의 다른 실시예의 프로젝터에서 플라이아이 렌즈로 입사되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다.
도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터에서 플라이아이 렌즈로 입사되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다.
도 7a는 종래의 프로젝터에서 레이저 광원의 입사위치가 어긋난 경우, 광의 경로를 도시하는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터에서 레이저 광원의 입사위치가 어긋난 경우, 광의 경로를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝터의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
1 is a block diagram of a conventional laser display system.
2 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a beam shaping lens according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a beam shaping lens according to the embodiment of the present invention.
5 is a side view illustrating the beam shaping lens according to the embodiment of the present invention.
6A is a diagram illustrating the shape of a beam incident on a fly's eye lens in the projector of the conventional embodiment.
FIG. 6B is a diagram illustrating the shape of a beam incident on a fly's eye lens in another conventional embodiment of the projector.
6C is a diagram illustrating the shape of a beam incident on a fly's eye lens in a projector according to an exemplary embodiment of the present invention.
7A is a diagram showing a path of light when the incident position of the laser light source is shifted in the conventional projector.
7B is a view showing a path of light when the incident position of the laser light source is shifted in the projector according to the embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빔 정형 렌즈를 도시하는 사시도이다. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view illustrating a beam shaping lens according to an embodiment of the present invention.

상기 프로젝터(100)는 광원부(110), 빔 정형 렌즈(120), 포커싱 렌즈(122, 124), 색합성부(132, 134, 136, 138), 콜리메이션 렌즈(140), 플라이아이 렌즈(150), 콘덴싱 렌즈(160), 디스플레이 패널(170), 투사 광학계(180)를 포함한다. The projector 100 includes a light source unit 110, a beam shaping lens 120, a focusing lens 122 and 124, a color combining unit 132, 134, 136, and 138, a collimation lens 140, and a fly's eye lens ( 150, a condensing lens 160, a display panel 170, and a projection optical system 180.

광원부(110)는 G 광원(112), R 광원(114), B 광원(116)을 포함할 수 있다. G 광원(112)은 그린(green) 광을 조사하고, R 광원(114)은 레드(red) 광을 조사하고, B 광원(116)은 블루(blue) 광을 조사한다. The light source unit 110 may include a G light source 112, an R light source 114, and a B light source 116. The G light source 112 irradiates green light, the R light source 114 irradiates red light, and the B light source 116 irradiates blue light.

G 광원(112)은 레이저 광을 조사하는 레이저 광원으로 구성된다. 이러한 레이저 광원은 다이오드 펌핑 고체상 레이저(Diode Pumping Solid State; DPSS) 또는 레이저 다이오드(laser diode; LD)를 이용하여 구성할 수 있다. The G light source 112 is composed of a laser light source for irradiating laser light. The laser light source may be configured using a diode pumping solid state laser (DPSS) or a laser diode (LD).

R 광원(114) 및 B 광원(116)은 레이저 광원 또는 LED 광원으로 구성될 수 있다. LED 광원은 발광다이오드(light emitting diode; LED)를 이용하여 구성할 수 있다. The R light source 114 and the B light source 116 may be configured as a laser light source or an LED light source. The LED light source may be configured using a light emitting diode (LED).

일반적으로, 플라이아이 렌즈(fly eye lens; 150)에 입사되는 광의 빔경(beam diameter)이 커질수록 스페클이 감소되고 광의 균일도가 향상되는 이점이 있다. 스페클은 레이저가 갖고 있는 특성인 가간섭성(coherence)으로 인해 빛이 화면 상의 일정한 부분에 모이게 하여, 화면 상에서 반짝이는 반점을 생성하는 현상이다. 이러한 스페클 현상은 화질을 저하시키는 요인이 된다. In general, as the beam diameter of light incident on the fly's eye lens 150 increases, the speckle is reduced and the uniformity of the light is improved. Speckle is a phenomenon in which light gathers at a certain part of the screen due to coherence, which is a characteristic of a laser, and generates shiny spots on the screen. This speckle phenomenon is a factor of degrading the image quality.

일반적으로, G 광원(112)으로부터 출사되는 그린 광은 다른 광원으로부터 출사되는 블루나 레드 광에 비해 빔경이 작은 특징이 있다. 광의 빔경이 작을 경우, 스페클을 발생시키고 광의 균일도가 저하되는 문제점이 있기 때문에, G 광원(112)으로부터 출사되는 광의 빔경을 확대시켜 플라이아이 렌즈(150)로 입사되게 하는 것이 바람직하다. In general, the green light emitted from the G light source 112 has a smaller beam diameter than the blue or red light emitted from another light source. When the beam diameter of the light is small, there is a problem that the speckle is generated and the uniformity of the light is lowered. Therefore, it is preferable to enlarge the beam diameter of the light emitted from the G light source 112 and to enter the fly-eye lens 150.

그러나, 일반적인 렌즈를 사용하여 단순히 빔경만을 증가시킬 경우 빔형상의 중심과 외곽의 광량에 편차가 발생하게 되고, 이로 인해 최종 투사균일도를 향상시키는데 제한이 발생하게 된다. 필요한 빔경을 얻기 위해서는 높은 파워(굴절률 또는 곡률)를 갖는 재질의 렌즈를 사용하거나 거리를 늘리게 되는데, 이는 렌즈의 제작단가 상승 및 프로젝션 시스템의 크기를 증가시키게 된다.However, if only the beam diameter is increased by using a general lens, a deviation occurs in the amount of light in the center and the outside of the beam shape, which causes a limitation in improving the final projection uniformity. In order to obtain the required beam diameter, a lens of high power (refractive index or curvature) is used or the distance is increased, which increases the manufacturing cost of the lens and increases the size of the projection system.

이를 위해, 본 실시예에서는 G 광원(112)으로부터 출사되는 광은 빔 정형 렌즈(120)를 통과하면서 분할되어 빔경이 확대된 상태로 플라이아이 렌즈(150)로 입사된다. 백색을 만드는 광량 중 그린 광이 차지하는 부분이 가장 크기 때문에, 그린 광에 대한 빔경의 확대는 다른 블루나 레드 광에 비해 상대적으로 효과가 크다. 빔 정형 렌즈(120)는 다수의 소렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 렌즈 어레이를 포함한다. To this end, in the present embodiment, the light emitted from the G light source 112 is split while passing through the beam shaping lens 120 and is incident on the fly's eye lens 150 with the beam diameter enlarged. Since the green light occupies the largest portion of the white light, the expansion of the beam diameter to the green light is more effective than other blue or red light. The beam shaping lens 120 includes a lens array in which a plurality of small lenses are arranged in a matrix.

도 3은 빔 정형 렌즈(120)의 일례를 도시하고 있다. 빔 정형 렌즈(120)는 원통형 또는 육면체 형상의 본체(121) 위에, 다수의 소렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 렌즈 어레이(lens array; 122)가 형성되는 형태가 될 수 있다. 렌즈 어레이(122)는 본체(121)의 한면 또는 양면에 부착될 수 있다. 3 illustrates an example of the beam shaping lens 120. The beam shaping lens 120 may have a shape in which a lens array 122 in which a plurality of small lenses are arranged in a matrix shape is formed on a cylindrical or hexahedral body 121. The lens array 122 may be attached to one side or both sides of the body 121.

이러한 빔 정형 렌즈(120)를 통과한 광은 빔경이 증가되면서 균일도도 향상되어, 플라이아이 렌즈(150)로 입사될 수 있다. The light passing through the beam shaping lens 120 may have an improved uniformity as the beam diameter increases, and may be incident to the fly's eye lens 150.

빔 정형 렌즈(120)는 플라스틱 사출, 유리 렌즈의 성형, 실리콘 웨이퍼의 식각 등을 이용하여 제작될 수 있다. The beam shaping lens 120 may be manufactured using plastic injection, molding of a glass lens, etching of a silicon wafer, or the like.

R 광원(114)과 B 광원(116)의 후단에는 각각 포커싱 렌즈(122, 124)가 배치될 수 있다. 포커싱 렌즈(122)는 R 광원(114)으로부터 출사되는 광을 집광하고, 포커싱 렌즈(124)는 B 광원(116)으로부터 출사되는 광을 집광한다. Focusing lenses 122 and 124 may be disposed at rear ends of the R light source 114 and the B light source 116, respectively. The focusing lens 122 collects light emitted from the R light source 114, and the focusing lens 124 collects light emitted from the B light source 116.

색합성부(132, 134, 136, 138)는 G 광원(112), R 광원(114), B 광원(116)으로부터 출사되는 광을 동일 광축으로 합성하는 역할을 한다. 이를 위해, 색합성부(132, 134, 136, 138)는 2개의 미러(132, 138)와, 2개의 다이크로익 미러(134, 136)를 포함한다. 다이크로익 미러(134, 136)는 특정한 파장 영역의 광은 반사시키고, 나머지 파장 영역의 광은 투과시키는 기능을 한다. 광원부(110) 및 색합성부(132, 134, 136, 138)의 구성은 도시된 것 외에도 여러 가지 형태로 가능하다. The color combining units 132, 134, 136, and 138 combine the light emitted from the G light source 112, the R light source 114, and the B light source 116 into the same optical axis. To this end, the color combining portions 132, 134, 136, and 138 include two mirrors 132 and 138 and two dichroic mirrors 134 and 136. The dichroic mirrors 134 and 136 reflect light in a specific wavelength region and transmit light in the remaining wavelength region. The light source unit 110 and the color combining units 132, 134, 136, and 138 may be configured in various forms in addition to those illustrated.

미러(132)는 G 광원(112)의 후단에 배치되어, G 광원(112)으로부터 출사되는 광을 빔 정형 렌즈(120)로 출사하는 역할을 한다. 상기 빔 정형 렌즈(120)는 G 광원(112)과 미러(132) 사이에 위치할 수도 있다. The mirror 132 is disposed at the rear end of the G light source 112 and serves to emit light emitted from the G light source 112 to the beam shaping lens 120. The beam shaping lens 120 may be positioned between the G light source 112 and the mirror 132.

다이크로익 미러(134)는 포커싱 렌즈(122)의 후단에 배치되어, R 광원(114)으로부터 출사되는 광은 반사시키고, G 광원(112)으로부터 출사되는 광은 투과시킨다. The dichroic mirror 134 is disposed at the rear end of the focusing lens 122 to reflect light emitted from the R light source 114 and transmit light emitted from the G light source 112.

다이크로익 미러(136)는 포커싱 렌즈(124)의 후단에 배치되어, G 광원(112) 및 R 광원(114)으로부터 출사되는 광은 반사시키고, B 광원(116)으로부터 출사되는 광은 투과시킨다. The dichroic mirror 136 is disposed at the rear end of the focusing lens 124 to reflect the light emitted from the G light source 112 and the R light source 114 and to transmit the light emitted from the B light source 116. .

미러(138)는 G 광원(112), R 광원(114), B 광원(116)으로부터 출사되어 동일 광축으로 합성된 광을 콜리메이션 렌즈(colliamtion lens; 140)를 향해 반사시킨다. The mirror 138 reflects the light emitted from the G light source 112, the R light source 114, and the B light source 116 and synthesized on the same optical axis toward the collimation lens 140.

콜리메이션 렌즈(140)는 G 광원(112)의 후단에 위치하는 빔 정형 렌즈(120) 및 R 광원(114), B 광원(116)의 후단에 위치하는 포커싱 렌즈(122, 124)에 의해 퍼진 광의 각도를 보정하여 플라이아이 렌즈(150)로 평행하게 입사될 수 있도록 한다. 이러한 콜리메이션 렌즈(140)는 생략될 수 있다. The collimation lens 140 is spread by the beam shaping lens 120 located at the rear end of the G light source 112 and the focusing lenses 122 and 124 located at the rear end of the R light source 114 and the B light source 116. The angle of the light is corrected to be incident in parallel to the fly's eye lens 150. The collimation lens 140 may be omitted.

플라이아이 렌즈(150)는 동일 광축으로 합성된 광을 균일한 광으로 만드는 역할을 한다. The fly's eye lens 150 serves to make the light synthesized with the same optical axis into uniform light.

이러한 플라이아이 렌즈(150)는 다수의 소렌즈가 배열된 형태가 될 수 있다. 이때, 상기 소렌즈의 크기는 50㎛ 내지 2mm 사이일 수 있다. 소렌즈의 크기가 너무 작으면 레이저 광의 가간섭성에 의한 격자 무늬 형태가 스크린(190)에 나타나게 되고, 소렌즈의 크기가 너무 크면 균일한 광을 얻지 못하여 깨끗한 영상 이미지를 형성할 수 없게 된다. The fly's eye lens 150 may have a form in which a plurality of small lenses are arranged. In this case, the size of the small lens may be between 50㎛ 2mm. If the size of the small lens is too small, a lattice pattern due to the coherence of the laser light appears on the screen 190. If the size of the small lens is too large, uniform light cannot be obtained and a clean image image cannot be formed.

콘덴싱 렌즈(condensing lens; 160)는 플라이아이 렌즈(150)로부터 출사되는 광을 디스플레이 패널(170)로 집속하는 역할을 한다. 콘덴싱 렌즈(160)는 복수 개로 구성될 수 있다. The condensing lens 160 serves to focus the light emitted from the fly's eye lens 150 to the display panel 170. The condensing lens 160 may be configured in plural.

콘덴싱 렌즈(160)를 통과한 광은 디스플레이 패널(170)로 입사된다. 디스플레이 패널(160)은 입사된 광을 선택적으로 투과, 차단하거나 또는 광경로를 변경시켜 영상 이미지를 형성한다. Light passing through the condensing lens 160 is incident to the display panel 170. The display panel 160 selectively transmits or blocks incident light, or changes an optical path to form an image image.

디스플레이 패널(170)의 대표적인 예로는 DMD(Digital Micromirror Device) 패널, LCD 패널, LCoS 패널 등이 있다. Representative examples of the display panel 170 include a digital micromirror device (DMD) panel, an LCD panel, and an LCoS panel.

DMD 패널은 필드 시퀀셜을 이용한 구동 방법으로 화소의 수만큼 매트릭스 형태로 배열된 디지털 거울(digital mirror)을 이용하여 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터에 사용된다. DLP는 광원으로부터 조사된 광을 디지털 거울에 의한 광 경로를 조절하여 스크린으로 반사시켜 이미지를 구현하는 프로젝터이다. The DMD panel is a driving method using a field sequential, and is used in a digital light processing (DLP) projector using a digital mirror arranged in a matrix form by the number of pixels. The DLP is a projector that realizes an image by reflecting light emitted from a light source to a screen by adjusting a light path by a digital mirror.

LCD 패널(Liquid Crystal Display Device)은 액정을 선택적으로 온/오프하여 이미지를 형성한다. LCD 패널을 이용하는 프로젝터로는 직시형, 투사형 및 반사형이 있다. 직시형 프로젝터는 LCD 패널 뒤의 백라이트로부터의 광이 LCD 패널을 통과하면서 생성된 이미지를 직접적으로 관찰하는 방식이다. 투사형 프로젝터는 LCD 패널을 통과하면서 생성된 이미지를 투사렌즈를 이용하여 확대한 뒤, 스크린에 투사하여 스크린에서 반사되는 이미지를 관찰하는 방식이다. 반사형은 투사형과 거의 같은 구조이지만, 하부기판 상에 반사막을 형성하여 반사되는 광을 스크린에 확대 투사하는 방식이다. An LCD panel (Liquid Crystal Display Device) forms an image by selectively turning on or off the liquid crystal. Projectors using LCD panels include direct view, projection and reflection. The direct view projector is a method in which light from the backlight behind the LCD panel directly observes the generated image as it passes through the LCD panel. Projection type projectors use an projection lens to magnify an image generated while passing through an LCD panel, and then project the image onto a screen to observe an image reflected from the screen. The reflective type has the same structure as the projection type, but forms a reflective film on the lower substrate to enlarge and project the reflected light onto the screen.

LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널은 반사형 액정 디스플레이의 일종으로 종래 LCD 패널의 양면 기판 중에서 하부 기판을 투명한 유리 대신에 실리콘 기판을 사용하여 반사형으로 동작시키는 광학 소자이다. Liquid crystal on silicon (LCoS) panel is a type of reflective liquid crystal display, and is an optical device that operates a reflective substrate using a silicon substrate instead of transparent glass among double-sided substrates of a conventional LCD panel.

디스플레이 패널(170)을 통과한 광은 투사 광학계(180)로 입사한다. 투사 광학계(180)는 화상을 형성한 광 빔을 스크린(190)에 투사하는 역할을 수행하며, 일렬로 배치된 다수의 렌즈들을 구비한다. 투사 광학계(180)에 채용되는 렌즈의 종류, 개수 및 배치는 당업자가 자유롭게 선택할 수 있다. Light passing through the display panel 170 is incident to the projection optical system 180. The projection optical system 180 serves to project a light beam forming an image onto the screen 190 and includes a plurality of lenses arranged in a line. The type, number and arrangement of lenses employed in the projection optical system 180 may be freely selected by those skilled in the art.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 빔 정형 렌즈를 도시하는 평면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 빔 정형 렌즈를 도시하는 측면도이다. 4 is a plan view showing a beam shaping lens according to the embodiment of the present invention. 5 is a side view illustrating the beam shaping lens according to the embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 빔 정형 렌즈(120)는 원통형의 본체(121) 위에 다수의 소렌즈(123)가 배열된 렌즈 어레이(122)를 포함한다. 4 and 5, the beam shaping lens 120 includes a lens array 122 in which a plurality of small lenses 123 are arranged on a cylindrical body 121.

본체(121)의 지름은 2.5 내지 5mm, 바람직하게는 3 mm일 수 있다. 렌즈 어레이(122)는 본체(121) 위에 원형 또는 다각형, 바람직하게는 정사각형 형태로 배치될 수 있다. 도 4에서, 정사각형 형태로 배치된 렌즈 어레이(122)의 한 변의 길이는 1 내지 2mm 일 수 있으며, 바람직하게는 1.25mm가 된다. The diameter of the main body 121 may be 2.5 to 5 mm, preferably 3 mm. The lens array 122 may be disposed on the main body 121 in a circular or polygonal shape, preferably a square shape. In FIG. 4, the length of one side of the lens array 122 disposed in a square shape may be 1 to 2 mm, and preferably 1.25 mm.

렌즈 어레이(122)에는 다수의 소렌즈(123)가 매트릭스 형태로 배열된다. 각각의 소렌즈(123)는 원형, 사각볼록렌즈 형상, 육각볼록렌즈 형상 등의 다각형으로 구성될 수 있다. 소렌즈(123)의 직경 또는 대각선 길이는 50 내지 100㎛ 일 수 있다. 여기서, 대각선 길이는 소렌즈(123)에서 나타날 수 있는 대각선 중에서 가장 긴 대각선의 길이를 의미한다. In the lens array 122, a plurality of small lenses 123 are arranged in a matrix form. Each of the small lenses 123 may be formed of a polygon such as a circular, rectangular convex lens shape, or hexagonal convex lens shape. The diameter or the diagonal length of the small lens 123 may be 50 to 100 μm. Here, the diagonal length means the length of the longest diagonal line among the diagonal lines that may appear in the small lens 123.

본 실시예에서는, 정사각형 형태의 소렌즈(123)가 도시되고 있다. 이러한 정사각형의 한 변의 길이(a)는 40 내지 60 ㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 50 ㎛ 가 된다. In the present embodiment, a small lens 123 having a square shape is shown. The length a of one side of the square may be 40 to 60 μm, and preferably 50 μm.

렌즈 어레이(122)는 본체(121)의 한면 또는 양면, 바람직하게는 양면에 형성된다. 본 실시예에서는, 본체(121)의 양면에 렌즈 어레이(122)가 형성된다. 본체(121)의 두께(b)는 0.6 내지 1.0mm일 수 있으며, 바람직하게는 0.8mm가 된다. The lens array 122 is formed on one side or both sides of the body 121, preferably on both sides. In this embodiment, the lens array 122 is formed on both surfaces of the main body 121. The thickness b of the body 121 may be 0.6 to 1.0 mm, and preferably 0.8 mm.

렌즈 어레이(122)(또는 소렌즈)의 두께(c)는 10 내지 30㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 20㎛가 된다. The thickness c of the lens array 122 (or the small lens) may be 10 to 30 μm, and preferably 20 μm.

렌즈 어레이(122)에는 상면이 볼록한 다수의 소렌즈(123)가 배열된다. 소렌즈(123)의 표면에서 볼록하게 돌출되는 볼록 부분의 두께(d)는 1.5 내지 4㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 2.3㎛가 된다. 또한, 이러한 볼록 부분의 곡률 반경(R)은 0.1 내지 0.4mm 일 수 있고, 바람직하게는 0.26mm가 된다. The plurality of small lenses 123 having convex images are arranged in the lens array 122. The thickness d of the convex portion projecting convexly from the surface of the small lens 123 may be 1.5 to 4 μm, preferably 2.3 μm. In addition, the radius of curvature R of the convex portion may be 0.1 to 0.4 mm, preferably 0.26 mm.

도 6a는 종래의 실시예의 프로젝터에서 플라이아이 렌즈로 입사되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다. 도 6b는 종래의 다른 실시예의 프로젝터에서 플라이아이 렌즈로 입사되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다. 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터에서 플라이아이 렌즈로 입사되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다. 6A is a diagram illustrating the shape of a beam incident on a fly's eye lens in the projector of the conventional embodiment. FIG. 6B is a diagram illustrating the shape of a beam incident on a fly's eye lens in another conventional embodiment of the projector. 6C is a diagram illustrating the shape of a beam incident on a fly's eye lens in a projector according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 레이저 광원(20)으로부터 출사되는 광은 미러(21)를 거쳐 콜리메이션 렌즈(22)로 입사된다. 콜리메이션 렌즈(22)에서 출사된 광은 플라이아이 렌즈(23)로 입사된다. Referring to FIG. 6A, light emitted from the laser light source 20 is incident to the collimation lens 22 via the mirror 21. Light emitted from the collimation lens 22 is incident to the fly's eye lens 23.

일반적으로, 플라이아이 렌즈(23)로 입사되는 광의 빔경이 클수록 최종 투사화면의 균일도가 상승하여 스페클을 감소시키는데 도움을 준다. In general, as the beam diameter of the light incident on the fly's eye lens 23 increases, the uniformity of the final projected image increases, which helps to reduce the speckle.

도면에서, 우측은 플라이아이 렌즈(23)로 입사되는 광의 형태를 도시하고 있고, 이러한 광은 빔경이 작으면서도 빔경의 균일도도 떨어지는 것을 알 수 있다. In the figure, the right side shows the shape of the light incident on the fly's eye lens 23, and it can be seen that the light has a small beam diameter and a low uniformity.

도 6b는 종래에 레이저 광원(30)의 후단에 포커싱 렌즈(32)를 배치하여 빔경을 확장시킨 구성을 도시하고 있다. 이러한 포커싱 렌즈(32)로는 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. 오목 렌즈는 빔경의 확장이 용이하지만, 광의 입사 방향이 약간만 틀어지더라도 광의 경로가 급격하게 변하는 단점이 있다. 따라서, 일반적으로는 빔경의 확장 성능이 떨어짐에도 불구하고 광의 경로 조절이 용이한 볼록 렌즈를 이용하여 포커싱 렌즈(32)를 구성한다. FIG. 6B shows a configuration in which a beam diameter is extended by arranging the focusing lens 32 at the rear end of the laser light source 30. As the focusing lens 32, a concave lens or a convex lens may be used. The concave lens is easy to extend the beam diameter, but there is a disadvantage that the path of the light changes abruptly even if the incident direction of the light is slightly distorted. Therefore, in general, the focusing lens 32 is formed by using a convex lens that is easy to adjust the path of light despite the deterioration of the beam diameter extension performance.

레이저 광원(30)에서 출사된 광은 미러(31)에 의해 반사되어 포커싱 렌즈(32)로 입사된다. 포커싱 렌즈(32)에 의해 빔경이 확장된 광은 미러(33)를 거쳐 콜리메이션 렌즈(34)로 입사된다. 콜리메이션 렌즈(34)에서 출사된 광은 플라이아이 렌즈(35)로 입사된다. Light emitted from the laser light source 30 is reflected by the mirror 31 and is incident on the focusing lens 32. Light whose beam diameter is extended by the focusing lens 32 is incident on the collimation lens 34 via the mirror 33. Light emitted from the collimation lens 34 is incident to the fly's eye lens 35.

도면에서 우측은 플라이아이 렌즈(35)로 입사되는 광의 형태를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 도 6a에 도시된 종래의 실시예와 비교하여 빔경은 확장되지만, 빔의 중앙과 외측의 균일도가 양호하지 않은 것을 알 수 있다. In the figure, the right side shows the shape of light incident on the fly's eye lens 35. As shown, it can be seen that the beam diameter is expanded in comparison with the conventional embodiment shown in Fig. 6A, but the uniformity of the center and the outside of the beam is not good.

도 6c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터에서는 레이저 광원(112)의 후단에 빔 정형 렌즈(120)가 위치된다. 레이저 광원(112)에서 출사된 광은 미러(132)에 의해 반사되어 빔 정형 렌즈(120)를 거치면서 분할이 이루어져 빔경이 확장된다. 빔 정형 렌즈(120)에 의해 빔경이 확장된 광은 미러(138)를 거쳐 콜리메이션 렌즈(140)로 입사된다. 콜리메이션 렌즈(140)에서 출사된 광은 플라이아이 렌즈(150)로 입사된다. Referring to FIG. 6C, the beam shaping lens 120 is positioned at the rear end of the laser light source 112 in the projector according to the embodiment of the present invention. The light emitted from the laser light source 112 is reflected by the mirror 132 and splits while passing through the beam shaping lens 120 to expand the beam diameter. Light whose beam diameter is extended by the beam shaping lens 120 is incident to the collimation lens 140 via the mirror 138. The light emitted from the collimation lens 140 is incident to the fly's eye lens 150.

도면에서 우측은 플라이아이 렌즈(150)로 입사되는 광의 형태를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 도 6a 및 도 6b에 도시된 종래의 실시예와 비교하여 빔경이 더욱 확장되면서 빔의 중앙과 외측의 균일도도 향상된 것을 알 수 있다. In the figure, the right side shows the shape of light incident on the fly's eye lens 150. As shown, it can be seen that the uniformity of the center and the outside of the beam is also improved as the beam diameter is further extended as compared with the conventional embodiments shown in FIGS. 6A and 6B.

도 7a는 종래의 프로젝터에서 레이저 광원의 입사위치가 어긋난 경우, 광의 경로를 도시하는 도면이다. 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터에서 레이저 광원의 입사위치가 어긋난 경우, 광의 경로를 도시하는 도면이다. 7A is a diagram showing a path of light when the incident position of the laser light source is shifted in the conventional projector. 7B is a view showing a path of light when the incident position of the laser light source is shifted in the projector according to the embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 레이저 광원(30)으로부터 출사되는 광의 위치가 0.5mm 좌측으로 이동된 경우, 광은 미러(31)에 반사되어 포커싱 렌즈(32)의 상단으로 입사된다. 포커싱 렌즈(32)로부터 출사되는 광은 굴절되어, 플라이아이 렌즈(35)로 입사되지 않게 된다. Referring to FIG. 7A, when the position of the light emitted from the laser light source 30 is shifted to the left of 0.5 mm, the light is reflected by the mirror 31 and is incident on the upper end of the focusing lens 32. The light emitted from the focusing lens 32 is refracted so that it does not enter the fly's eye lens 35.

도 7b를 참조하면, 레이저 광원(112)으로부터 출사되는 광의 위치가 0.5mm 좌측으로 이동된 경우, 광은 미러(132)에 반사되어 빔 정형 렌즈(120)의 상단으로 입사된다. 빔 정형 렌즈(120)는 각각의 단위 렌즈의 크기를 작게 하여 형성되므로, 광의 입사위치가 이동된 경우에도, 광의 경로에 큰 변화없이 플라이아이 렌즈(150)로 입사될 수 있다. Referring to FIG. 7B, when the position of the light emitted from the laser light source 112 is shifted to the left of 0.5 mm, the light is reflected by the mirror 132 and is incident on the upper end of the beam shaping lens 120. Since the beam shaping lens 120 is formed by decreasing the size of each unit lens, the beam shaping lens 120 may be incident to the fly's eye lens 150 without a large change in the path of the light even when the incident position of the light is shifted.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터는 G 광원(112)으로부터 출사되는 광을 분할하여 빔경을 확대하기 위한 빔 정형 렌즈(120)를 포함한다. 이러한 빔 정형 렌즈(120)는 다수의 소렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 렌즈 어레이를 포함한다. 빔경이 확대된 그린 광은 블루 및 레드 광과 합성되어 플라이아이 렌즈(150)로 입사된다. 이러한 빔경의 확대에 의해 스페클이 방지되고 광의 균일도도 향상된다. As described above, the projector according to the embodiment of the present invention includes a beam shaping lens 120 for dividing the light emitted from the G light source 112 to enlarge the beam diameter. The beam shaping lens 120 includes a lens array in which a plurality of small lenses are arranged in a matrix. The green light having the enlarged beam diameter is combined with the blue and red light and incident to the fly's eye lens 150. This enlargement of the beam diameter prevents speckle and improves the uniformity of the light.

또한, 상기 프로젝터에서 빔 정형 렌즈(120)는 단위렌즈의 크기를 작게 한 다수의 소렌즈로 이루어지므로, 조립공차에도 민감하지 않아 조립성을 향상시킨다. In addition, since the beam shaping lens 120 of the projector is formed of a plurality of small lenses having a smaller size of the unit lens, the beam shaping lens 120 is not sensitive to assembly tolerances, thereby improving assembly performance.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로젝터의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시된 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호로 처리하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to another embodiment of the present invention. The same parts as in the embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

상기 프로젝터(200)는 광원부(210), 빔 정형 렌즈(220), 색합성부(132, 134, 136, 138), 콜리메이션 렌즈(140), 플라이아이 렌즈(150), 콘덴싱 렌즈(160), 디스플레이 패널(170), 투사 광학계(180)를 포함한다. The projector 200 includes a light source unit 210, a beam shaping lens 220, a color combining unit 132, 134, 136, and 138, a collimation lens 140, a fly's eye lens 150, and a condensing lens 160. , A display panel 170, and a projection optical system 180.

광원부(210)는 G 광원(212), R 광원(214) 및 B 광원(216)을 포함할 수 있다. G 광원(212)은 그린(green) 광을 조사하고, R 광원(214)은 레드(red) 광을 조사하고, B 광원(216)은 블루(blue) 광을 조사한다. The light source unit 210 may include a G light source 212, an R light source 214, and a B light source 216. The G light source 212 irradiates green light, the R light source 214 irradiates red light, and the B light source 216 irradiates blue light.

G 광원(212), R 광원(214) 및 B 광원(216)은 모두 레이저 광을 조사하는 레이저 광원으로 구성된다. The G light source 212, the R light source 214, and the B light source 216 are all composed of a laser light source for irradiating laser light.

G 광원(212), R 광원(214) 및 B 광원(216)의 후단에는 각각 빔 정형 렌즈(220)가 배치된다. 빔 정형 렌즈(220)의 구성은 도 2 내지 도 5에 도시된 빔 정형 렌즈(120)의 구성과 동일하다. A beam shaping lens 220 is disposed at the rear ends of the G light source 212, the R light source 214, and the B light source 216, respectively. The configuration of the beam shaping lens 220 is the same as that of the beam shaping lens 120 illustrated in FIGS. 2 to 5.

따라서, G 광원(212), R 광원(214) 및 B 광원(216)으로부터 출사되는 레이저 광은 빔 정형 렌즈(220)에 의해 빔경이 확대된 상태로 플라이아이 렌즈(150)로 입사된다. Therefore, the laser light emitted from the G light source 212, the R light source 214, and the B light source 216 is incident on the fly's eye lens 150 by the beam shaping lens 220 with the beam diameter enlarged.

도 2의 실시예와 비교하여, 본 실시예는 R 광원(214) 및 B 광원(216)의 후단에도 빔 정형 렌즈(220)가 배치되는 점에서 차이가 있다. 빔 정형 렌즈(220)는 빔경의 확대에 의해 스페클을 방지하고 광의 균일도를 향상시키기 위한 것이지만, 필요에 따라 R 광원(214)과 B 광원(216) 중 어느 하나의 후단에만 빔 정형 렌즈(220)가 배치될 수도 있다. Compared with the embodiment of FIG. 2, the present embodiment differs in that the beam shaping lens 220 is disposed at the rear ends of the R light source 214 and the B light source 216. Although the beam shaping lens 220 is intended to prevent speckle and to improve the uniformity of light by expanding the beam diameter, the beam shaping lens 220 may be provided only at the rear end of either the R light source 214 or the B light source 216 as necessary. ) May be arranged.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

100 : 프로젝터
110 : 광원부
112 : G 광원
114 : R 광원
116 : B 광원
120 : 빔 정형 렌즈
121 : 본체
122 : 렌즈 어레이
122, 124 : 포커싱 렌즈
132, 134, 136, 138 : 색합성부
140 : 콜리메이션 렌즈
150 : 플라이아이 렌즈
160 : 콘덴싱 렌즈
170 : 디스플레이 패널
180 : 투사 광학계
190 : 스크린
100: Projector
110: light source
112: G light source
114: R light source
116: B light source
120: beam shaping lens
121: main body
122: lens array
122, 124: focusing lens
132, 134, 136, 138: color synthesis part
140: collimation lens
150: Fly Eye Lens
160: condensing lens
170: display panel
180: projection optical system
190: screen

Claims (16)

레드 광을 조사하는 R 광원과, 그린 광을 조사하는 G 광원과, 블루 광을 조사하는 B 광원을 포함하는 광원부;
상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 분할하여 빔경을 확대하여 출사하는 빔 정형 렌즈;
상기 R 광원 및 B 광원으로부터 출사되는 광을 집광하는 포커싱 렌즈;
상기 R 광원, G 광원, B 광원으로부터 출사되는 광을 동일 광축으로 합성하기 위한 색합성부;
상기 G 광원 후단에 배치되어 상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 상기 빔 정형 렌즈로 출사하는 미러;
상기 포커싱 렌즈의 후단에 배치되어 상기 R 광원으로부터 출사되는 광을 반사시키고 상기 G 광원으로부터 출사되는 광을 투과시키는 다이크로익 미러;
상기 색합성부로부터 동일 축으로 합성된 광을 균일하게 만드는 플라이아이 렌즈;
상기 G 광원의 후단에 위치하는 상기 빔 정형 렌즈 및 R 광원, B 광원의 후단에 위치하는 포커싱 렌즈에 의해 퍼진 광의 각도를 보정하여 상기 플라이아이 렌즈로 평행하게 입사하는 콜리메이션 렌즈;
상기 플라이아이 렌즈로부터 출사되는 광을 집속하여 디스플레이 패널로 출사하는 콘덴싱 렌즈를 포함하고,
상기 G 광원은 레이저 광을 조사하고,
상기 빔 정형 렌즈는 소렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
A light source unit including an R light source for irradiating red light, a G light source for irradiating green light, and a B light source for irradiating blue light;
A beam shaping lens for dividing the light emitted from the G light source and expanding the beam diameter;
A focusing lens for focusing light emitted from the R light source and the B light source;
A color combining unit for synthesizing the light emitted from the R light source, the G light source, and the B light source to the same optical axis;
A mirror disposed at a rear end of the G light source to emit light emitted from the G light source to the beam shaping lens;
A dichroic mirror disposed at a rear end of the focusing lens to reflect light emitted from the R light source and to transmit light emitted from the G light source;
A fly's eye lens for uniformly synthesizing the light synthesized on the same axis from the color synthesizing unit;
A collimation lens for correcting the angle of light spread by the beam shaping lens positioned at the rear end of the G light source, the focusing lens positioned at the rear end of the R light source, and the B light source and incident in parallel to the fly's eye lens;
A condensing lens configured to focus light emitted from the fly's eye lens and output the light to a display panel;
The G light source is irradiated with laser light,
And the beam shaping lens comprises a lens array in which small lenses are arranged in a matrix.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 어레이는 상기 빔 정형 렌즈의 한면 또는 양면에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 1,
And the lens array is formed on one or both sides of the beam shaping lens.
제2항에 있어서,
상기 소렌즈는 원형 또는 다각형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
3. The method of claim 2,
And the small lens has a circular or polygonal shape.
제3항에 있어서,
상기 소렌즈의 직경 또는 대각선 길이는 50 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 3,
The projector has a diameter or a diagonal length of the small lens is 50 to 100 ㎛.
제2항에 있어서,
상기 빔 정형 렌즈는 원통형 또는 육면체 형상을 갖는 본체의 전면 및 후면에 상기 렌즈 어레이가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
3. The method of claim 2,
The beam shaping lens is characterized in that the lens array is formed on the front and rear of the main body having a cylindrical or hexahedral shape.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 소렌즈의 두께는 10 내지 30 ㎛인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 5,
The small lens has a thickness of 10 to 30 ㎛ projector.
제5항에 있어서,
상기 렌즈 어레이는 상기 본체의 중앙부에 원형 또는 사각형 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 5,
The lens array is characterized in that the projector is arranged in a circular or rectangular shape in the center of the body.
제8항에 있어서,
상기 렌즈 어레이는 상기 본체의 중앙부에 정사각형 형태로 배치되고, 상기 정사각형의 한 변의 길이는 1 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
9. The method of claim 8,
The lens array is disposed in the form of a square in the center of the main body, the length of one side of the square, characterized in that the projector is 1 to 2 mm.
제1항에 있어서,
상기 소렌즈는 표면에서 볼록하게 돌출되는 볼록 부분을 갖고, 상기 볼록 부분의 두께는 1.5 내지 4 ㎛인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 1,
And the small lens has a convex portion projecting convexly from the surface, wherein the thickness of the convex portion is 1.5 to 4 [mu] m.
제10항에 있어서,
상기 볼록 부분은 0.1 내지 0.4 mm의 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 10,
And the convex portion has a radius of curvature of 0.1 to 0.4 mm.
제5항에 있어서,
상기 본체의 두께는 0.5 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 5,
And the thickness of the main body is 0.5 to 1 mm.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 플라이아이 렌즈의 후단에 배치되어, 상기 광원부로부터 출사된 광을 영상 이미지로 변환하는 디스플레이 패널;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method of claim 1,
A display panel disposed at a rear end of the fly's eye lens and converting light emitted from the light source into an image image;
Projector characterized in that it further comprises.
삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10333599A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Fuji Xerox Co Ltd Projector device
KR20090082827A (en) * 2008-01-28 2009-07-31 에스케이 텔레콤주식회사 Optical Engine Apparatus for reducing speckle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10333599A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Fuji Xerox Co Ltd Projector device
KR20090082827A (en) * 2008-01-28 2009-07-31 에스케이 텔레콤주식회사 Optical Engine Apparatus for reducing speckle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230100774A (en) * 2021-12-28 2023-07-06 세메스 주식회사 Dry-type Cleansing Apparatus for Wafers
KR102623598B1 (en) * 2021-12-28 2024-01-11 세메스 주식회사 Dry-type Cleansing Apparatus for Wafers

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