KR101606792B1

KR101606792B1 - Projection display device

Info

Publication number: KR101606792B1
Application number: KR1020090053259A
Authority: KR
Inventors: 강호중
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2016-03-28
Also published as: KR20100134903A

Abstract

본 발명은 2 채널의 광원부에서 발생할 수 있는 색 균일성(color uniformity) 저하 현상을 감소시킬 수 있는 투사 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a projection display apparatus capable of reducing color uniformity degradation that may occur in a two-channel light source unit.

Description

[0001] The present invention relates to a projection display device,

본 발명은 영상을 스크린에 투사 표시하는 투사 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a projection display apparatus for projecting and displaying an image on a screen.

최근 디스플레이 장치는 경량화, 경박화뿐만 아니라 대화면으로 되어가는 추세에 놓여져 있다. 특히 대화면 디스플레이 장치는 디스플레이 분야에 있어서 중요한 이슈로 떠오르고 있으며, 현재까지 이러한 대화면 디스플레이 장치로 개발된 것 중에는 투사 표시 장치인 프로젝션 TV와 프로젝터가 있다. In recent years, display devices have been becoming lighter and thinner as well as becoming a larger screen. In particular, a large-screen display device has emerged as an important issue in the display field. Up to now, there have been developed projection display devices such as a projection TV and a projector.

프로젝터에 대해서는 기존에 광원으로 사용 되어지던 고압 수은의 램프에서 신뢰성이 좋은 LED를 사용하여 보다 작고, 수명이 긴 프로젝터를 개발하는 것이 이슈화 되어지고 있다.For the projector, it is becoming more and more important to develop a smaller, longer-life projector using high-reliability mercury lamps that have been used as light sources.

특히 휴대폰등의 휴대 가능한 단말기에 내장되는 형태의 피코(pico) 프로젝터에 대해서는 광원을 LED를 사용하고 광학계의 크기를 작게 하는 기술이 요구되고 있다.Particularly, in the case of a pico projector in the form of a built-in portable terminal such as a mobile phone, a technique of using an LED as a light source and reducing the size of an optical system is required.

본 발명의 목적은, 적색, 청색 및 녹색의 각각 따로 구성된 3가지의 색상을 발광하는 3 채널의 광원부를 2 채널의 광원부로 구성하여 전체 광학계의 크기를 줄일 수 있는 투사 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a projection display device capable of reducing the size of the entire optical system by constituting a three-channel light source section emitting three colors of red, blue, and green, respectively, .

본 발명의 다른 목적은, 2 채널의 광원부에서 발생할 수 있는 색 균일성(color uniformity)이 저하되는 현상을 감소시킬 수 있는 투사 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a projection display apparatus capable of reducing a phenomenon in which color uniformity that may occur in a light source unit of two channels is lowered.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투사 표시 장치는, 제1 및 제2 색상의 광을 발생하는 제1 광원부와; 제3 색상의 광을 발생하는 제2 광원부와; 제1 및 제2 광원부에서 발생된 제1 내지 제3 색상광을 합성하는 색 합성부와; 제1 광원부에서 발생된 제1 및 제2 색상광을 균일화하여 상기 색 합성부로 투과하는 균일화부와; 상기 색 합성부에서 합성된 광을 이용하여 영상을 생성하고, 상기 생성된 영상을 스크린에 투사하는 영상 투사부;를 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a projection display apparatus including: a first light source section for generating light of first and second colors; A second light source for generating light of a third color; A color synthesizer for synthesizing the first to third color lights generated by the first and second light sources; A smoothing unit for smoothing the first and second color lights generated in the first light source unit and transmitting the smoothed light to the color synthesis unit; And an image projecting unit for generating an image using the light synthesized by the color synthesizing unit and projecting the generated image onto a screen.

이때, 상기 균일화부는 제1 및 제2 색상광의 균일한 각 분포를 발생시키는 실린더 렌즈 어레이가 될 수 있다. 이때, 상기 실린더 렌즈 어레이는 입사면과 출사면이 볼록한 형상을 가지고, 상기 입사면을 통과한 제1 및 제2 색상광은 상기 출사면에 초점이 형성된다.In this case, the uniformizing unit may be a cylinder lens array that generates a uniform angular distribution of the first and second color lights. At this time, the cylinder lens array has a shape in which the incident surface and the emission surface are convex, and the first and second color lights having passed through the incident surface are focused on the emission surface.

또한, 상기 실린더 렌즈 어레이는, 입사면이 볼록한 형상을 가지고, 출사면 은 평면으로 형성된 제1 실린더 렌즈 어레이와; 입사면이 평면이고, 출사면은 볼록한 형상을 가지는 제2 실린더 렌즈 어레이;를 포함하여 이루어질 수 있다.The cylinder lens array may include a first cylinder lens array having a convex surface with an incident surface and a flat surface with an emission surface; And a second cylinder lens array having a plane of incidence and a convex shape of the exit surface.

또한, 상기 실린더 렌즈 어레이에는 제1 및 제2 실린더 렌즈 사이에 형성되고, 제1 실린더 렌즈 어레이를 통과한 제1 및 제2 색상광의 확산을 방지하기 위한 수차 보정용 렌즈;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The cylinder lens array may further include an aberration correction lens formed between the first and second cylinder lenses to prevent diffusion of the first and second holograms having passed through the first cylinder lens array .

이때, 상기 수차 보정용 렌즈는, 제1 및 제2 색상광이 입사되는 입사면은 평면이고, 출사면은 볼록한 형상을 가질 수 있다.In this case, the aberration correcting lens may have an incident surface on which the first and second color lights are incident and a convex shape on the exit surface.

본 발명에 따른 투사 표시 장치는, 적색, 청색 및 녹색의 각각 따로 구성된 3가지의 색상을 발광하는 3 채널의 광원부를 2 채널의 광원부로 구성함으로써, 전체 광학계의 크기를 줄일 수 있고, 이로 인해 본 발명에 따른 투사 표시 장치가 휴대폰, 노트북 등의 휴대용 단말기에 탑재가 용이한 효과가 있다.The projection display apparatus according to the present invention can reduce the size of the entire optical system by constituting the three-channel light source section emitting three colors separately of red, blue and green, by two light source sections, The projection display apparatus according to the present invention can be easily mounted on a portable terminal such as a mobile phone or a notebook computer.

또한, 2 채널의 광원부에서 색 균일성(color uniformity)이 저하되는 현상을 감소시킴으로써, 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the image quality is improved by reducing the phenomenon that the color uniformity is lowered in the two-channel light source portion.

이하, 본 발명과 관련된 투사 표시 장치(100)에 대하여 도면을 참조하여, 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, the projection display apparatus 100 related to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 투사 표시 장치(100)는 피 코(pico) 프로젝터 형태로, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등의 휴대용 단말기에 내장 또는 외장될 수 있고, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 내장 또는 외장될 수 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.Prior to describing the present invention, the projection display apparatus 100 according to the present invention may be used in the form of a pico projector, such as a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA The present invention can be embodied or externally mounted on a portable terminal such as a personal digital assistant (PMP), a portable multimedia player (PMP), navigation, or the like, or can be embedded or externally mounted on a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, It will be possible.

도 1은 다이크로익 미러를 사용하여 광학계를 구성한 투사 표시 장치를 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a diagram showing a projection display device constituting an optical system using a dichroic mirror.

도 2는 X 플레이트를 사용하여 광학계를 구성한 투사 표시 장치를 나타낸 도면이다.Fig. 2 is a view showing a projection display device constituting an optical system using an X plate. Fig.

도 3은 3 채널의 색 콤바이너(combiner)를 사용하여 광학계를 구성한 투사 표시 장치를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a projection display device in which an optical system is constructed using a color combiner of three channels.

먼저, 도 1에 도시된 투사 표시 장치는, 적색/녹색/청색 광원(11a, 11b, 11c)과, 콜리메이팅 렌즈(12a, 12b, 12c)와, 상기 적색/녹색/청색 광원(11a, 11b, 11c)에서 발생한 적색/녹색/청색의 광을 합성하는 제1 및 제2 다이크로익 미러(13a, 13b)와, 상기 제1 및 제2 다이크로익 미러(13a, 13b)에서 합성된 광을 이용하여 영상을 스크린에 투사 표시하는 디스플레이 소자(14)로 구성된다.First, the projection display apparatus shown in Fig. 1 includes red / green / blue light sources 11a, 11b and 11c, collimating lenses 12a, 12b and 12c and red / green / blue light sources 11a and 11b First and second dichroic mirrors 13a and 13b for combining the red, green and blue lights generated in the first and second dichroic mirrors 13a and 13b, And a display device 14 for projecting and displaying an image on a screen using the display device.

상술한 바와 같이, 다이크로익 미러들(13a, 13b)을 사용하여 광학계를 구성한 투사 표시 장치는 두개의 다이크로익 미러(13a, 13b) 때문에 광학계의 크기(D1)가 커져 전체 투사 표시 장치의 크기가 커지는 문제점이 있고, 이로 인해 휴대폰, 노트북과 같은 단말기에 탑재가 어려운 문제점이 있다.As described above, in the projection display device constituting the optical system using the dichroic mirrors 13a and 13b, the size D1 of the optical system becomes large due to the two dichroic mirrors 13a and 13b, There is a problem in that it is difficult to mount on a mobile phone or a notebook computer.

그 다음으로, 도 2에 도시된 투사 표시 장치는, 도 1의 다이크로익 미러(13a, 13b) 대신에 X-플레이트(23)를 사용하여 색을 합성하는 구조를 도시하고 있고, 다이크로익 미러(13a, 13b)에 광학계의 크기(D2)는 작으나, 상기 X-플레이트(23)의 두개의 다이크로익 미러가 교차되는 지점에 광손실이 발생하는 문제점이 있다.Next, the projection display apparatus shown in Fig. 2 shows a structure for synthesizing colors using the X-plate 23 instead of the dichroic mirrors 13a and 13b shown in Fig. 1, The size D2 of the optical system is small in the mirrors 13a and 13b, but there is a problem in that optical loss occurs at a point where the two dichroic mirrors of the X-plate 23 intersect.

그 다음으로, 도 3에 도시된 투사 표시 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 다이크로익 미러(13a, 13b) 및 X-플레이트(23) 대신에 다이크로익 필터들(33a, 33b, 33c)과 위상차들(34a, 34b, 34c) 및 편광 빔 스플리터(이하, 'PBS')로 구성된 색 콤바이너를 사용하여 색을 합성하는 구조를 도시하고 있다.3 is replaced with dichroic filters 33a, 33b, and 33c instead of the dichroic mirrors 13a and 13b and the X-plate 23 shown in Figs. 1 and 2, 33b and 34c and a color combiner composed of phase differences 34a, 34b and 34c and a polarization beam splitter (hereinafter referred to as 'PBS').

그러나, 도 3에 도시된 투사 표시 장치 또한, 광학계의 크기(D3)가 커져 전체 투사 표시 장치의 크기가 커지는 문제점이 있다.However, the projection display apparatus shown in Fig. 3 also has a problem in that the size D3 of the optical system becomes large and the size of the total projection display device becomes large.

따라서, 본 발명은 적색, 청색 및 녹색의 각각 따로 구성된 3가지의 색상을 발광하는 3 채널의 광원부를 2 채널의 광원부로 구성하여 전체 광학계의 크기를 줄일 수 있는 투사 표시 장치(100)에 대해 상세히 설명한다.Accordingly, the present invention provides a projection display device 100 capable of reducing the size of the entire optical system by constituting a three-channel light source unit that emits three colors of red, blue, and green, respectively, Explain.

도 4는 본 발명에 따른 2 채널의 광원부를 가지는 투사 표시 장치를 나타낸 일 실시예 블록도이다.4 is a block diagram of a projection display apparatus having two light sources according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 투사 표시 장치(500)는, 광원부(100)와, 색 합성부(200) 및 영상 투사부(300)를 포함하여 이루어진다.4, a projection display apparatus 500 according to the present invention includes a light source unit 100, a color synthesizing unit 200, and an image projecting unit 300.

물론, 본 발명에 따른 투사 표시 장치(500)는 필요에 따라 전술한 구성요소 이외의 것이 포함되어 구성될 수 있을 것이나, 상기 전술한 구성요소 이외의 것은 본 발명에 직접적 연관이 있는 것은 아니므로 설명의 간명함을 위해 이에 대한 자세한 설명은 이하 생략된다. Of course, the projection display apparatus 500 according to the present invention may be configured to include elements other than the above-described elements as needed. However, since the elements other than the above-described elements are not directly related to the present invention, A detailed description thereof will be omitted below for the sake of simplicity.

한편, 상기 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다. On the other hand, it should be noted that when the components are implemented in a practical application, two or more components may be integrated into one component as needed, or one component may be divided into two or more components.

이하, 본 발명에 따른 투사 표시 장치(500)의 구성 요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components of the projection display apparatus 500 according to the present invention will be described in order.

먼저, 도 5 내지 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 2 채널로 구성된 광원부(100)에 대해 상세히 설명한다.First, referring to FIGS. 5 to 11, a light source unit 100 composed of two channels according to the present invention will be described in detail.

즉, 본 발명에 따른 광원부(100)는 광학계의 크기를 줄이기 위해 서로 다른 제1 및 제2 색상의 광을 발광하는 제1 광원부(120)와, 상기 제1 및 제2 색상과 서로 다른 제3 색상의 광을 발광하는 제2 광원부(130)로 구성된다.That is, in order to reduce the size of the optical system, the light source unit 100 according to the present invention includes a first light source unit 120 that emits light of first and second colors different from each other, And a second light source unit 130 for emitting light of a color.

이때, 제1 내지 제3 색상은 적색, 청색 및 녹색이 될 수 있다.At this time, the first to third colors may be red, blue, and green.

즉, 제1 광원부(120)는 상기 제1 색상광을 발광하는 적어도 하나의 제1 LED 및 제2 색상광을 발광하는 적어도 하나의 제2 LED가 패키지 형태로 형성되고, 제2 광원부(110)는 제3 색상을 발광하는 적어도 하나의 제3 LED가 패키지 형태로 형성된다.That is, the first light source unit 120 may include at least one first LED that emits the first color light and at least one second LED that emits the second color light, At least one third LED emitting a third color is formed in a package form.

도 5는 본 발명에 따른 투사 표시 장치의 화면 비율에 따른 LED 패키지 형태를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating a shape of an LED package according to an aspect ratio of a projection display apparatus according to the present invention.

이하, 도 5에서는 상기 LED 패키지가 적색(R) LED(110a)인 것으로 가정하에 도시하였다. Hereinafter, in FIG. 5, it is assumed that the LED package is a red (R) LED 110a.

도 5에 도시된 LED 패키지는 홈 형상의 LED 칩(110a)의 장착부(111b)를 가지는 패키지 본체(111a)와, 상기 장착부(111b)에 장착되는 적색(R) LED 칩(110a)과, 상기 적색(R) LED 칩(110a)이 장착되는 장착부(111b)에 충진되는 충진재(111c)를 포함하여 구성된다.5 includes a package body 111a having a mounting portion 111b of a groove-shaped LED chip 110a, a red LED chip 110a mounted on the mounting portion 111b, And a filling material 111c filled in a mounting portion 111b on which the red (R) LED chip 110a is mounted.

물론, 상기 LED 패키지에는 프레임, 렌즈, 와이어, 히트 싱크등이 포함될 수 있으나, 상기와 같은 구성 요소들의 결합 관계 및 구조는 공지된 기술이므로 설명을 생략한다.Of course, the LED package may include a frame, a lens, a wire, a heat sink, and the like, but the coupling relationship and structure of the components are well known in the art and will not be described.

이때, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 화면의 비율이 4:3인 경우는 LED 칩(110a)을 하나만 사용하며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 화면의 비율이 16:9인 경우는 LED 칩(110a)을 두개 사용하여 광학계의 효율을 극대화 시킬 수 있다.5 (a), only one LED chip 110a is used when the ratio of the screen is 4: 3, and as shown in FIG. 5 (b) 16: 9, the efficiency of the optical system can be maximized by using two LED chips 110a.

이하, 도 6 내지 도 8 및 도 9 내지 도 11을 참조하여 상기 화면의 비율이 4:3인 경우와 16:9인 경우 본 발명에 따라 제1 및 제2 색상을 발광하는 제1 광원부(120)와 제3 색상을 발광하는 제2 광원부(130)로 구성된 2 채널의 광원부(100)에 대해 상세히 설명한다.Referring to FIGS. 6 to 8 and FIGS. 9 to 11, when the ratio of the screen is 4: 3 and 16: 9, the first light source 120 emitting light of the first and second colors And a second light source unit 130 emitting a third color will be described in detail.

도 6 내지 도 8은 화면 비율이 4:3인 경우 본 발명에 따른 2 채널의 광원부를 나타낸 도면이다.6 to 8 are views showing a light source unit of two channels according to the present invention when the aspect ratio is 4: 3.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 LED 패키지 내에는 하나의 적색 LED 칩(110a)이 구비되고, 제2 광원부(130)의 LED 패키지 내에는 하나의 녹색 LED 칩(110b) 및 하나의 청색 LED 칩(110c)이 구비된다.6, one red LED chip 110a is provided in the LED package of the first light source unit 120 according to the present invention, and one red LED chip 110a is provided in the LED package of the second light source unit 130, A green LED chip 110b and a blue LED chip 110c are provided.

그 다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 LED 패키지 내에는 하나의 녹색 LED 칩(110b)이 구비되고, 제2 광원부(130)의 LED 패키지 내에는 하나의 적색 LED 칩(110a) 및 하나의 청색 LED 칩(110c)이 구비된다.7, one green LED chip 110b is provided in the LED package of the first light source unit 120 according to the present invention, and one green LED chip 110b is provided in the LED package of the second light source unit 130 One red LED chip 110a and one blue LED chip 110c are provided.

그 다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 LED 패키지 내에는 하나의 청색 LED 칩(110c)이 구비되고, 제2 광원부(130)의 LED 패키지 내에는 하나의 적색 LED 칩(110a) 및 하나의 녹색 LED 칩(110b)이 구비된다.Next, as shown in FIG. 8, one blue LED chip 110c is provided in the LED package of the first light source unit 120 according to the present invention. In the LED package of the second light source unit 130, One red LED chip 110a and one green LED chip 110b are provided.

도 9 내지 도 11은 화면 비율이 16:9인 경우 본 발명에 따른 2 채널의 광원부를 나타낸 도면이다.FIGS. 9 to 11 are views showing a two-channel light source unit according to the present invention when the aspect ratio is 16: 9.

먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 LED 패키지 내에는 복수개의 적색 LED 칩(110a)이 구비되고, 제2 광원부(130)의 LED 패키지 내에는 하나의 녹색 LED 칩(110b) 및 하나의 청색 LED 칩(110c)이 구비된다.9, a plurality of red LED chips 110a are provided in the LED package of the first light source unit 120 according to the present invention, and a plurality of red LED chips 110a are provided in the LED package of the second light source unit 130, A green LED chip 110b and a blue LED chip 110c are provided.

그 다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 LED 패키지 내에는 복수개의 녹색 LED 칩(110b)이 구비되고, 제2 광원부(130)의 LED 패키지 내에는 하나의 적색 LED 칩(110a) 및 하나의 청색 LED 칩(110c)이 구비된다.10, a plurality of green LED chips 110b are provided in the LED package of the first light source unit 120 according to the present invention. In the LED package of the second light source unit 130, One red LED chip 110a and one blue LED chip 110c are provided.

그 다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 LED 패키지 내에는 복수개의 청색 LED 칩(110c)이 구비되고, 제2 광원부(130)의 LED 패키지 내에는 하나의 적색 LED 칩(110a) 및 하나의 녹색 LED 칩(110b)이 구비 된다.11, a plurality of blue LED chips 110c are provided in the LED package of the first light source unit 120 according to the present invention. In the LED package of the second light source unit 130, One red LED chip 110a and one green LED chip 110b are provided.

상술한 도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광원부(100)를 제1 및 제2 색상의 광을 발광하는 제1 광원부(120)와, 제3 색상의 광을 발광하는 제2 광원부(130)로 구성함으로써, 전체 광학계의 크기를 줄여 투사 표시 장치(500)의 크기를 줄일 수 있다.6 to 11, the light source unit 100 of the present invention may include a first light source unit 120 that emits light of first and second colors, a second light source unit 120 that emits light of a third color, By configuring the light source unit 130, the size of the projection display apparatus 500 can be reduced by reducing the size of the entire optical system.

도 12는 본 발명에 따른 2 채널의 광원부를 나타낸 도면이다.12 is a view showing a light source unit of two channels according to the present invention.

도 12를 참조하면, 제1 광원부(120)에는 녹색 및 청색 LED 칩(110b, 110c)이 구비되고, 제2 광원부(130)에는 적색 LED 칩(110a)이 구비된 것이 도시되어 있다.Referring to FIG. 12, green and blue LED chips 110b and 110c are provided in the first light source unit 120 and a red LED chip 110a is provided in the second light source unit 130. FIG.

이때, 제1 광원부(120) 및 제2 광원부(130)와 색 합성부(200) 사이에는 콜리메이팅 렌즈(113)가 구비될 수도 있다.At this time, a collimating lens 113 may be provided between the first light source unit 120 and the second light source unit 130 and the color synthesis unit 200.

이하, 도 13 내지 도 15를 참조하여, 본 발명에 따른 색 합성부(200)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the color synthesizer 200 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 13 to 15. FIG.

도 13은 본 발명에 따른 2 채널을 가지는 색 합성부를 나타낸 도면이다.13 is a diagram illustrating a color synthesizer having two channels according to the present invention.

도 14는 색 합성부에 적색광이 입사되었을 경우, 적색광의 편광 진행 방향을 나타낸 도면이다.Fig. 14 is a diagram showing a polarization advancing direction of red light when red light is incident on the color synthesizing section. Fig.

도 15는 색 합성부에 녹색 및 청색광이 입사되었을 경우, 녹색 및 청색광의 편광 진행 방향을 나타낸 도면이다.FIG. 15 is a diagram showing polarization progressing directions of green and blue light when green and blue light are incident on the color combining section. FIG.

먼저, 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 색 합성부(200)는, PBS(210)와 상기 PBS(210)의 제1 면에 형성되는 제1 다이크로익 필터(220a)와, 상기 PBS(210)의 제1 면과 제1 다이크로익 필터(220a) 사이에 형성되는 제1 위상차판(240a)과, 상기 PBS(210)의 제2 면에 형성되는 반사 미러(230)와, 상기 PBS(210)의 제2 면과 반사 미러(230) 사이에 형성되는 제2 위상차판(240b)과, 상기 PBS(210)의 제3 면에 형성되는 제2 다이크로익 필터(220b)와, 상기 PBS(210)의 제3 면과 제2 다이크로익 필터(220b) 사이에 형성되는 제3 위상차판(240c)을 포함하여 이루어진다.13, a color synthesizer 200 according to the present invention includes a PBS 210, a first dichroic filter 220a formed on a first surface of the PBS 210, A first retardation plate 240a formed between the first surface of the PBS 210 and the first dichroic filter 220a, a reflection mirror 230 formed on the second surface of the PBS 210, A second retardation plate 240b formed between the second surface of the PBS 210 and the reflective mirror 230, a second dichroic filter 220b formed on the third surface of the PBS 210, And a third retardation plate 240c formed between the third surface of the PBS 210 and the second dichroic filter 220b.

이때, 제1 다이크로익 필터(220a) 및 제1 위상차판(240a)과, 반사 미러(230) 및 제2 위상차판(240b)과, 제2 다이크로익 미러(220b) 및 제3 위상차판(240c)의 위치를 도 13에 한정하는 것은 아니다.At this time, the first dichroic filter 220a and the first retarder 240a, the reflection mirror 230 and the second retarder 240b, the second dichroic mirror 220b, It is not limited to the position shown in Fig.

일 예로, 제1 다이크로익 필터(220a) 및 제1 위상차판(240a)의 위치가 PBS(210)의 제3 면에 형성될 수 있고, 제2 다이크로익 미러(220b) 및 제3 위상차판(240c)의 위치가 제1 면에 형성될 수도 있다.For example, the positions of the first dichroic filter 220a and the first retarder 240a may be formed on the third surface of the PBS 210, and the positions of the second dichroic mirror 220b and the third retardation The position of the plate 240c may be formed on the first surface.

PBS(210)는 입사되는 광의 편광 성분 중에서 P파 성분은 통과시키고, S파 성분은 상기 P파 성분의 투과 방향과 직교되는 일 방향으로 반사시키는 소자로써, 큐브 형상이 될 수 있다.The PBS 210 is a device that allows the P wave component to pass through the polarized light component of the incident light and reflects the S wave component in one direction orthogonal to the transmission direction of the P wave component, and can be a cube shape.

제1 다이크로 필터(220a)는 본 발명에 따라 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광은 PBS(210) 방향으로 투과시키고, 제2 광원부(130)의 제3 색상광은 상기 제1 및 제2 색상광의 투과 방향과 직교되는 일 방향으로 반사시킨다.The first dichroic filter 220a transmits the first and second color lights of the first light source unit 120 toward the PBS 210 and the third color light of the second light source unit 130 transmits In a direction orthogonal to the transmission direction of the first and second color lights.

제2 다이크로 필터(220b)는 본 발명에 따라 제2 광원부(130)의 제3 색상광은 PBS(210) 방향으로 투과시키고, 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광은 상기 제3 색상광의 투과 방향과 직교되는 일 방향으로 반사시킨다. The second dichroic filter 220b transmits the third color light of the second light source unit 130 toward the PBS 210 and the first and second color lights of the first light source unit 120 transmit In a direction orthogonal to the transmission direction of the third color light.

반사 미러(230)는 PBS(210)로부터 입사된 광을 상기 PBS(210)를 경유하여 제 1 또는 제2 다이크로익 필터(220a, 22b)로 반사시키고, 제1 내지 제3 위상차판(240a, 240b, 240c)은 λ/4 위상차판으로써 입사되는 광의 위상을 45도 회전시킨다.The reflection mirror 230 reflects the light incident from the PBS 210 to the first or second dichroic filters 220a and 22b via the PBS 210 and the first to third retardation plates 240a and 240b , 240b and 240c are? / 4 retardation plates, and rotate the phase of incident light by 45 degrees.

이하, 도 14를 참조하여, 제2 광원부(130)의 제3 색상광이 색 합성부(200)에 입사되었을 경우, 색 합성부(200)의 색 합성 과정에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the color combining process of the color combining unit 200 when the third color light of the second light source unit 130 is incident on the color combining unit 200 will be described in detail with reference to FIG.

도 14를 참조하면, 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광이 녹색 및 청색광으로 도시되어 있고, 제2 광원부(130)의 제3 색상광이 적색광으로 도시되어 있고, 적색광이 색 합성부(200)에 입사되었을 때, 상기 적색광의 P파 및 S파 편광 성분의 진행 경로를 나타내고 있다.14, the first and second color lights of the first light source unit 120 are shown as green and blue light, the third color light of the second light source unit 130 is shown as red light, And the path of the P-wave and S-wave polarized light components of the red light when they are incident on the combining unit 200.

또한, 본 발명에 따른 제1 다이크로익 필터(220a)가 녹색 및 청색광을 투과하고, 적색광은 반사시키는 녹색 및 청색 다이크로익 필터로 도시되어 있고, 제2 다이크로익 필터(220b)는 적색광을 투과하고, 녹색 및 청색광은 반사시키는 적색 다이크로익 필터로 도시되어 있다.The first dichroic filter 220a according to the present invention is shown as a green and blue dichroic filter that transmits green and blue light and reflects red light and the second dichroic filter 220b is shown as red light And a red dichroic filter that reflects green and blue light.

물론, 본 발명에 따른 제1 및 제2 다이크로익 필터(220a, 220b)의 위치를 한정하는 것은 아니다.Of course, the positions of the first and second dichroic filters 220a and 220b according to the present invention are not limited.

즉, 도 14를 참조하면, 제2 광원부(130)의 적색광이 적색 다이크로익 필터(220b) 및 제3 위상차판(240c)을 통해 PBS(210)로 입사되면, PBS(210)는 상기 적생광의 P파 성분은 영상 투사부(300) 방향으로 투과시키고, 상기 적색광의 S파 성분은 제2 위상차판(240b)을 경유하여 반사 미러(230)로 반사시킨다.14, when the red light of the second light source unit 130 is incident on the PBS 210 through the red dichroic filter 220b and the third retardation plate 240c, The P wave component of the live light is transmitted in the direction of the image projection unit 300 and the S wave component of the red light is reflected to the reflection mirror 230 via the second retardation plate 240b.

이후, 반사 미러(230)는 상기 입사된 S파 성분의 광을 제2 위상차판(240b)을 통해 다시 PBS(210)로 반사시킨다.Thereafter, the reflection mirror 230 reflects the incident S-wave component light to the PBS 210 through the second retardation plate 240b.

이때, 상기 S파 성분의 광은 제2 위상차판(240b)을 2회 통과하였으므로, 위상이 90도 변화되어 S파에서 P파 성분으로 변화된다.Since the light of the S-wave component passes through the second retarder 240b twice, the phase of the S-wave component is changed by 90 degrees and changed from the S wave to the P wave component.

상기와 같이 S파에서 P파로 변화된 광은 PBS(210)를 통과하고, 제1 위상차판(240a)을 경유하여 제1 다이크로익 필터(220a)로 입사된다.The light changed from the S wave to the P wave as described above passes through the PBS 210 and is incident on the first dichroic filter 220a via the first retarder 240a.

이때, 제1 다이크로익 필터(220a)는 상기 P파 편광 성분의 광을 제1 위상차판(240a)을 통해 다시 PBS(210)로 반사시킨다.At this time, the first dichroic filter 220a reflects the P-polarized light component to the PBS 210 through the first retardation plate 240a.

이때, 상기 P파 성분의 광은 제1 위상차판(240a)을 2회 통과하였으므로, 그 위상이 90도 변화되어 P파에서 S파 성분으로 변화된다.Since the light of the P wave component passes through the first retarder 240a twice, the phase of the P wave component changes by 90 degrees and changes from the P wave to the S wave component.

상기와 같이 P파에서 S파로 변환된 광이 상기 PBS(210)로 입사되면, 상기 PBS(210)는 상기 S파 성분의 광을 영상 투사부(300) 방향으로 반사하여 색이 합성된다.When the light converted from the P wave to the S wave is incident on the PBS 210 as described above, the PBS 210 reflects the S wave component light toward the image projection unit 300 to synthesize colors.

이하, 도 15를 참조하여, 제1 광원부(130)의 제1 및 제2 색상광이 색 합성부(200)에 입사되었을 경우, 색 합성부(200)의 색 합성 과정에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the color combining process of the color combining unit 200 when the first and second color lights of the first light source unit 130 are incident on the color combining unit 200 will be described in detail with reference to FIG.

도 15를 참조하면, 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광이 녹색 및 청색광으로 도시되어 있고, 제2 광원부(130)의 제3 색상광이 적색광으로 도시되어 있고, 제1 광원부(120)의 녹색 및 청색광이 색 합성부(200)에 입사되었을 때, 상기 녹색 및 청색광의 P파 및 S파 편광 성분의 진행 경로를 나타내고 있다.15, the first and second color lights of the first light source unit 120 are shown as green and blue light, the third color light of the second light source unit 130 is shown as red light, And P wave and S wave polarized light components of the green and blue lights when the green and blue lights of the color synthesizing unit 120 are incident on the color combining unit 200. [

즉, 도 15를 참조하면, 제1 광원부(120)의 녹색 및 청색광이 녹색 및 청색 다이크로익 필터(220a) 및 제1 위상차판(240a)을 통해 PBS(210)로 입사되면, PBS(210)는 상기 녹색 및 청색광의 S파 성분은 영상 투사부(300) 방향으로 반사시키고, 상기 녹색 및 청색광의 P파 성분은 제2 위상차판(240b)을 경유하여 반사 미러(230)로 반사시킨다.15, when the green and blue lights of the first light source unit 120 are incident on the PBS 210 through the green and blue dichroic filters 220a and the first retarder 240a, the PBS 210 ) Reflects the S wave component of the green and blue light in the direction of the image projection unit 300 and the P wave component of the green and blue light is reflected to the reflection mirror 230 via the second retardation plate 240b.

이후, 반사 미러(230)는 상기 입사된 P파 성분의 광을 제2 위상차판(240b)을 통해 다시 PBS(210)로 반사시킨다.Thereafter, the reflection mirror 230 reflects the incident P-wave component light to the PBS 210 through the second retardation plate 240b.

이때, 상기 P파 성분의 광은 제2 위상차판(240b)을 2회 통과하였으므로, 위상이 90도 변화되어 P파에서 S파 성분으로 변화된다.Since the light of the P-wave component passes through the second retarder 240b twice, the phase of the P-wave component is changed by 90 degrees and changed from the P-wave to the S-wave component.

상기와 같이 P파에서 S파 성분으로 변화된 광은 PBS(210)로 입사되고, 상기 PBS(210)는 상기 S파 성분의 광을 다시 제3 위상차판(240c)을 통해 제2 다이크로익 필터(220b)로 반사시킨다.As described above, the light changed from the P wave to the S wave component enters the PBS 210, and the PBS 210 transmits the S wave component light again through the third retardation plate 240c to the second dichroic filter And reflects it to the light guide 220b.

제2 다이크로익 필터(220b)는 상기 S파 편광 성분의 광을 제3 위상차판(240c)을 통해 다시 PBS(210)로 반사시킨다.The second dichroic filter 220b reflects the S-polarized light component back to the PBS 210 through the third retardation plate 240c.

이때, 상기 S파 성분의 광은 제3 위상차판(240c)을 2회 통과하였으므로, 그 위상이 90도 변화되어 S파에서 P파 성분으로 변화된다.Since the light of the S-wave component passes through the third retarder 240c twice, the phase of the S-wave component changes by 90 degrees and changes from S wave to P wave component.

상기와 같이 S파에서 P파로 변환된 광이 상기 PBS(210)로 입사되면, 상기 PBS(210)는 상기 P파 성분의 광을 영상 투사부(300) 방향으로 투과하여 색이 합성된다.When the light converted from the S wave to the P wave is incident on the PBS 210 as described above, the PBS 210 transmits the light of the P wave component toward the image projection unit 300 to synthesize colors.

도 16에는 상기와 같이 본 발명에 따른 2 채널의 광원부(100) 및 2 채널의 색 합성부(200)를 구비한 투사 표시 장치(100)가 도시되어 있다.16, a projection display apparatus 100 including a two-channel light source unit 100 and a two-channel color synthesis unit 200 according to the present invention is illustrated.

본 발명에 따라 2 채널의 광원부(100) 및 2 채널의 색 합성부(200)가 구비된 투사 표시 장치(500)의 광학계의 크기(D4)는 도 1 내지 도 3에 도시된 3 채널의 광학계의 크기(D1, D2, D3)보다 크기가 작은 것을 알 수 있다.The size D4 of the optical system of the projection display apparatus 500 including the two-channel light source unit 100 and the two-channel color synthesizer unit 200 according to the present invention is substantially the same as the three- (D1, D2, D3).

한편, 본 발명에 따른 색 합성부(200)는 이하의 도 17에 도시된 바와 같이, 다이크로익 미러(260)로 형성할 수 있다.Meanwhile, the color synthesizer 200 according to the present invention may be formed of a dichroic mirror 260 as shown in FIG. 17 below.

도 17은 본 발명에 따른 다이크로익 미러 형태의 색 합성부를 구비한 투사 표시 장치를 나타낸 도면이다.17 is a diagram showing a projection display apparatus having a color synthesizing unit in the form of a dichroic mirror according to the present invention.

도 17을 참조하면, 본 발명에 따른 색 합성부(200)는 하나의 다이크로익 미러(260)로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 17, the color synthesizer 200 according to the present invention may be formed of a single dichroic mirror 260.

즉, 다이크로익 미러(260)는 제1 광원부(120)와 제2 광원부(130)가 서로 교차되는 지점에 형성되고, 제1 광원부(120)에서 발생한 제1 및 제2 색상광은 영상 투사부(300) 방향으로 반사하고, 제2 광원부(130)에서 발생한 제3 색상광은 영상 투사부(300) 방향으로 투사한다.That is, the dichroic mirror 260 is formed at a point where the first light source unit 120 and the second light source unit 130 intersect each other, and the first and second color lights generated in the first light source unit 120 are projected And the third color light generated by the second light source unit 130 is projected toward the image projection unit 300. [0033]

본 발명에 따라 2 채널의 광원부(100) 및 다이크로익 미러(260) 형태의 색 합성부(200)가 구비된 투사 표시 장치(500)의 광학계의 크기(D5)는 도 1 내지 도 3에 도시된 3 채널의 광학계의 크기(D1, D2, D3)보다 크기가 작은 것을 알 수 있다.The size D5 of the optical system of the projection display device 500 equipped with the color synthesizing unit 200 in the form of the two-channel light source unit 100 and the dichroic mirror 260 according to the present invention is shown in FIGS. (D1, D2, D3) of the three-channel optical system shown in FIG.

또한, 이하의 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 광원부(100)를 2 채널의 제1 및 제2 광원부(120, 130)로 구성하여도, 종래의 3 채널의 광원부에 비해 총광량 손실이 거의 발생되지 않음을 알 수 있다.18 to 20, according to the present invention, even if the light source unit 100 is composed of the first and second light source units 120 and 130 of two channels, the conventional three channel light source unit It can be seen that the total light amount loss is hardly generated.

도 18 내지 도 20은 광원부에서 사용되는 총 소비 전력이 1W인 경우, 종래의 3 채널을 가지는 광원부 각각의 소비 전력 및 총 광량과, 본 발명에 따른 2 채널을 가지는 광원부 각각의 소비 전력 및 총 광량을 나타낸 도면이다.FIGS. 18 to 20 are diagrams for explaining the power consumption and the total light amount of each of the three light sources having the conventional three channels when the total power consumption used in the light source is 1 W, the power consumption and the total light amount Fig.

이때, 도 18 내지 도 20은 제1 광원부(120)에 구비된 LED가 녹색 및 청색 LED(110b, 110c)인 것으로 도시되어 있고, 제2 광원부(130)에 구비된 LED가 적색 LED(110a)인 것으로 도시되어 있다. 물론 본 발명에 따른 제1 광원부(120) 및 제2 광원부(130)의 제1 내지 제3 색상을 상기와 같이 한정하는 것은 아니다.18 to 20 show that the LEDs provided in the first light source unit 120 are green and blue LEDs 110b and 110c and the LEDs provided in the second light source unit 130 are red LEDs 110a, Lt; / RTI > Of course, the first to third colors of the first light source unit 120 and the second light source unit 130 according to the present invention are not limited to those described above.

먼저, 도 18의 (a)를 참조하면, 종래의 3 채널의 광원부 중에서 적색 LED의 소비 전력은 0.4W이고, 총 광량은 5.3㏐로 측정되었다.Referring to FIG. 18 (a), the power consumption of the red LED is 0.4 W and the total light amount is 5.3 V, among the conventional three-channel light sources.

도 18의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 제2 광원부(130)의 적색 LED(110a)의 소비 전력은 0.4W이고, 총 광량은 5.3㏐로 측정되었다.Referring to FIG. 18 (b), the power consumption of the red LED 110a of the second light source unit 130 according to the present invention is 0.4 W, and the total light amount is measured to be 5.3 kV.

도 18의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 광원부(130)의 적색 LED(110a)는 종래의 적색 LED와 소비 전력 및 총 광량이 같아서, 본 발명에 따라 2 채널의 광원부(100)를 구성하여도 종래의 적색 LED에 비해 광량 손실이 거의 발생되지 않음을 알 수 있다.18 (a) and 18 (b), the red LED 110a of the second light source unit 130 according to the present invention has the same power consumption and total light amount as the conventional red LED, It can be seen that even when the two-channel light source unit 100 is constituted, the light amount loss is hardly generated as compared with the conventional red LED.

그 다음으로, 도 19의 (a)를 참조하면, 종래의 3 채널의 광원부 중에서 녹색 LED의 소비 전력은 0.45W이고, 총 광량은 19㏐로 측정되었다.Next, referring to FIG. 19 (a), the power consumption of the green LED is 0.45 W and the total amount of light is measured to be 19 중에서 among the conventional three-channel light sources.

도 19의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 녹색 LED(110b)의 소비 전력은 0.44W이고, 총 광량은 18.6㏐로 측정되었다.Referring to FIG. 19 (b), the power consumption of the green LED 110b of the first light source unit 120 according to the present invention is 0.44 W, and the total light amount is measured as 18.6 kV.

도 19의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 녹색 LED(110b)는 종래의 녹색 LED와 소비 전력 및 총 광량이 거의 유사하여, 본 발명에 따라 2 채널의 광원부(100)를 구성하여도 종래의 녹색 LED에 비해 광량 손실이 거의 발생되지 않음을 알 수 있다.19 (a) and 19 (b), the green LED 110b of the first light source unit 120 according to the present invention is substantially similar to the conventional green LED in terms of power consumption and total light amount, It can be seen that even when the two-channel light source unit 100 is constructed according to the present invention, the light amount loss is hardly generated as compared with the conventional green LED.

그 다음으로, 도 20의 (a)를 참조하면, 종래의 3 채널의 광원부 중에서 청색 LED의 소비 전력은 0.15W이고, 총 광량은 0.8㏐로 측정되었다.Next, referring to FIG. 20A, the power consumption of the blue LED in the conventional three-channel light source part is 0.15 W, and the total light amount is measured to be 0.8 GPa.

도 20의 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 청색 LED(110c)의 소비 전력은 0.16W이고, 총 광량은 0.85㏐로 측정되었다.Referring to FIG. 20 (b), the power consumption of the blue LED 110c of the first light source unit 120 according to the present invention is 0.16 W, and the total light amount is measured as 0.85 GPa.

도 20의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 광원부(120)의 청색 LED(110c)는 종래의 청색 LED와 소비 전력 및 총 광량이 거의 유사하여, 본 발명에 따라 2 채널의 광원부(100)를 구성하여도 종래의 청색 LED에 비해 광량 손실이 거의 발생되지 않음을 알 수 있다.20 (a) and 20 (b), the blue LED 110c of the first light source unit 120 according to the present invention has power consumption and total light amount substantially similar to those of the conventional blue LED, It can be seen that even when the two-channel light source unit 100 is constructed according to the conventional method, the light amount loss is hardly generated as compared with the conventional blue LED.

한편, 영상 투사부(300)는 상술한 색 합성부(200)에서 합성된 광을 이용하여 영상을 생성하고, 상기 생성된 영상을 스크린(400)에 투사 표시한다.Meanwhile, the image projecting unit 300 generates an image using the light synthesized by the color synthesizing unit 200, and displays the generated image on the screen 400.

이하, 도 21을 참조하여 본 발명에 따른 영상 투사부(300)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the image projection unit 300 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 21은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 방식의 영상 투사부를 나타낸 일 실시예 구성도이다.FIG. 21 is a block diagram illustrating an image projection unit according to the present invention. Referring to FIG.

도 21을 참조하면, 상기 디스플레이 패널 방식의 영상 투사부(300)는 반사판(310)과, 디스플레이 패널(320)과, 투사 렌즈(330)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 21, the display panel type image projection unit 300 includes a reflection plate 310, a display panel 320, and a projection lens 330.

즉, 색 합성부(200)에서 합성된 광은 반사판(310)에 의해 디스플레이 패널(320)로 반사된다.That is, the light synthesized by the color synthesizer 200 is reflected by the display panel 320 by the reflection plate 310.

디스플레이 패널(320)은 반사판(310)을 통해 반사된 광을 입사받고, 상기 광을 이용하여 스크린(400)에 영상을 투사한다.The display panel 320 receives the light reflected through the reflection plate 310 and projects the image on the screen 400 using the light.

상기와 같은 디스플레이 패널(320)는 입사된 광을 각 화소 단위로 선택적으로 반사시킴에 의해 화상을 형성하는 디지털 마이크로 미러 소자, 반사형 액정표시소자(Liquid Crystal on Silicon; 이하 'LCS') 등의 반사형 화상 형성 유닛등으로 형성될 수 있다.The display panel 320 may be a digital micromirror device, a liquid crystal on silicon (LCS), or the like, which forms an image by selectively reflecting incident light in units of pixels. A reflection type image forming unit, or the like.

한편, 투사렌즈(330)는 상기 디스플레이 패널(320)에서 형성된 영상을 스크린(400)으로 확대 투사한다.Meanwhile, the projection lens 330 enlarges and projects the image formed on the display panel 320 onto the screen 400.

또한, 본 발명에 따른 디스플레이 패널 방식의 영상 투사부(300)는 상기 색 합성부(200)와 반사판(310) 사이에 광터널(도시되지 않음)을 더 구비할 수도 있다.In addition, the image projection unit 300 of the display panel method according to the present invention may further include a light tunnel (not shown) between the color combination unit 200 and the reflection plate 310.

상기 광터널은 유리(Bulky Glass) 재질의 로드 렌즈(Rod lens)로 구성될 수 있으며, 로드 렌즈는 공기보다 굴절률이 높은 고 굴절률의 특성을 가지므로 그 내부에서 전반사가 이루어진다.The light tunnel may be formed of a rod lens made of glass (Bulky Glass), and the rod lens has a high refractive index with a refractive index higher than that of air, so that total reflection is performed inside the rod lens.

또는, 광터널은 미러(Mirror)로 둘러싸여 입/출사구가 개방된 형태의 라이트 터널(Tunnel)로 이루어질 수 있으며, 가령 네 개의 미러면으로 둘러싸여 터널의 형태를 이루도록 구성된다.Alternatively, the light tunnel may be formed of a light tunnel surrounded by a mirror and opened / closed at an entrance / exit, for example, in the form of a tunnel surrounded by four mirror surfaces.

즉, 상기 색 합성부(200)에 출사된 광들은 상기 광터널을 통해 불규칙하게 전반사되며 균일하게 혼합된다.That is, the lights emitted to the color synthesizer 200 are irregularly reflected and uniformly mixed through the light tunnel.

상기와 같이, 본 발명에 따른 2 채널의 광원부(120)를 구비할 경우, 기존의 3 채널의 광원부보다 작은 크기의 투사 표시 장치(500)를 구성할 수 있다. As described above, when the two-channel light source unit 120 according to the present invention is provided, the projection display apparatus 500 having a smaller size than the conventional three-channel light source unit can be constructed.

그러나, 이하의 도 22 및 23에 도시된 바와 같이, 하나의 LED 패키지 안에 서로 다른 색상의 LED 칩을 구비할 경우 색 균일성(color uniformity)가 저하될 수 있는 문제점이 발생할 수도 있다.However, as shown in FIGS. 22 and 23 below, when the LED chips of different colors are provided in one LED package, color uniformity may be degraded.

도 22는 2 채널 광원부에서 스크린 상에 색 균일성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.22 is a graph showing the result of simulating color uniformity on a screen in a two-channel light source unit.

도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2 채널의 광원부(120)에서는 색 균일성이 저하될 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 22, it can be seen that color uniformity may be degraded in the two-channel light source unit 120 according to the present invention.

이하, 도 23을 참조하여, 2 채널의 광원부(120)에서 색 균일성이 저하될 수 있는 원인에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 23, the reason why color uniformity may be degraded in the two-channel light source unit 120 will be described.

도 23은 본 발명에 따른 2 채널 광원부의 색 균일성이 저하되는 원인을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 23 is a view for explaining a cause of degradation of color uniformity of a two-channel light source unit according to the present invention.

도 23은 2 채널의 제1 광원부(120)는 청색 및 녹색 광을 발생하는 것으로 도시되어 있다.FIG. 23 shows that the first light source unit 120 of two channels generates blue and green light.

도 23을 참조하면, 청색 및 녹색의 2 채널을 가지는 제1 광원부(120)에서 색 균일성이 저하되는 현상은 하나의 LED 패키지 안에 서로 다른 색상의 제1 및 제2 LED 칩이 존재하고, 상기 LED 패키지 안에 제1 및 제2 LED 칩의 위치가 서로 다르다.Referring to FIG. 23, in the phenomenon that color uniformity is reduced in the first light source part 120 having two channels of blue and green, first and second LED chips of different colors exist in one LED package, The positions of the first and second LED chips in the LED package are different from each other.

상기 LED 패키지 안에 제1 및 제2 LED 칩의 위치가 서로 다르기 때문에, 제1 및 제2 LED 칩에서 발생하는 청색 및 녹색광이 콜리메이팅 렌즈(113)를 통과하여 색 합성부(200)로 입사되면, 광의 각도 분포가 차이가 발생되어 색의 균일성이 저 하된다. Since the positions of the first and second LED chips in the LED package are different from each other, when blue and green light generated in the first and second LED chips pass through the collimating lens 113 and are incident on the color combining unit 200 , The angular distribution of the light is different and the uniformity of the color is lowered.

따라서, 본 발명은 이하의 도 24 내지 도 26을 참조하여, 2 채널 광원부(120)에서 발생되는 색 균일성 저하 현상을 방지하는 과정에 대해 상세히 설명한다.Accordingly, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 24 to 26, which will be described in detail, to prevent a phenomenon of color uniformity deterioration occurring in the two-channel light source unit 120. FIG.

도 24는 본 발명에 따른 색 균일성 저하 현상을 방지하기 위한 균일화부를 나타낸 도면이다.24 is a view showing a smoothing unit for preventing color uniformity deterioration according to the present invention.

도 25는 2 채널 광원부의 제1 및 제2 색상광의 균일한 각도 분포를 발생시키는 실린더 렌즈 어레이를 나타낸 제1 실시예 도면이다.25 is a view showing a first embodiment of a cylinder lens array for generating a uniform angular distribution of first and second color lights of the two-channel light source unit.

도 26은 2 채널 광원부의 제1 및 제2 색상광의 균일한 각도 분포를 발생시키는 실린더 렌즈 어레이를 나타낸 제2 실시예 도면이다.26 is a second embodiment showing a cylinder lens array for generating a uniform angular distribution of first and second color lights of the two-channel light source unit.

도 24 내지 도 26을 참조하면, 본 발명에 따른 투사 표시 장치(500)는 2 채널의 제1 광원부(120)와 색 합성부(200) 사이에 형성되고, 제1 광원부(120)에서 발생된 제1 및 제2 색상광을 균일화하여 상기 색 합성부로 투과하는 균일화부(150)를 포함하여 이루어진다.24 to 26, a projection display apparatus 500 according to the present invention is formed between a first light source unit 120 and a color synthesis unit 200 of two channels, And a smoothing unit 150 for smoothing the first and second color lights and transmitting the same to the color combining unit.

이때, 균일화부(150)는 도 25에 도시된 바와 같이, 하나의 실린더 렌즈 어레이로 형성될 수 있고, 또한, 도 26에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 및 제2 실린더 렌즈 어레이(151, 152)로 형성될 수도 있다.25, the uniformizing unit 150 may be formed of one cylinder lens array, and the plurality of first and second cylinder lens arrays 151, 152 may be formed.

먼저, 도 25를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 및 제2 색상광의 균일한 각도 분포를 발생시키는 하나의 실린더 렌즈 어레이(150)는, 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광이 입사되는 입사면(150a)과 출사면(150b)이 볼록한 형상을 가진다.25, one cylinder lens array 150 for generating a uniform angular distribution of the first and second color lights according to the present invention includes first and second color light beams of the first light source part 120, The incidence surface 150a and the emergence surface 150b are convex.

이때, 상기 입사면(150a)을 통과한 제1 및 제2 색상광은 상기 출사면(150b)에 초점이 형성된다.At this time, the first and second color lights passing through the incident surface 150a are focused on the exit surface 150b.

도 25를 참조하면, 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광이 청색 및 녹색일 경우, 녹색광은 실린더 렌즈 어레이(150)의 입사면(150a)에 수평 0도 기준으로 양(+)의 각도로 입사될 수 있고, 청색광은 실린더 렌즈 어레이(150)의 입사면(150a)에 수평 0도 기준으로 음(-)의 각도로 입사될 수 있다. 물론, 상기 녹색광은 음(-)의 각도로 입사될 수 있고, 상기 청색광은 양(+)의 각도로 입사될 수도 있다.25, when the first and second color lights of the first light source unit 120 are blue and green, the green light is incident on the incident surface 150a of the cylinder lens array 150 in a positive (+ And the blue light may be incident on the incident surface 150a of the cylinder lens array 150 at a negative angle with respect to the horizontal 0 degree reference. Of course, the green light may be incident at a negative angle, and the blue light may be incident at a positive angle.

즉, 실린더 렌즈 어레이(150)의 입사면(150a)에 양(+)의 각도로 입사된 녹색광은 실린더 렌즈 어레이(150)를 내부를 통과하면서, 출사면(150b)으로 출사될 때 수평 0도 및 상기 수평 0도를 기준으로 양(+) 및 음(-)의 각도를 모두 가지게 된다.That is, the green light incident on the incident surface 150a of the cylinder lens array 150 at a positive (positive) angle passes through the inside of the cylinder lens array 150 and is emitted to the exit surface 150b, And a positive (+) and negative (-) angle based on the horizontal 0 degree.

또한, 실린더 렌즈 어레이(150)의 입사면(150a)에 음(-)의 각도로 입사된 청색광은 실린더 렌즈 어레이(150)를 내부를 통과하면서, 출사면(150b)으로 출사될 때 수평 0도 및 상기 수평 0도를 기준으로 양(+) 및 음(-)의 각도를 모두 가지게 된다.The blue light incident on the incident surface 150a of the cylinder lens array 150 at a negative angle passes through the inside of the cylinder lens array 150 and is emitted to the exit surface 150b, And a positive (+) and negative (-) angle based on the horizontal 0 degree.

상기와 같이, 실린더 렌즈 어레이(150)를 통해 양(+)의 각도에서 음(-)의 각도까지 광의 각도 분포가 균일화되는 것을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the angular distribution of the light from the positive (+) angle to the negative (-) angle is made uniform through the cylinder lens array 150.

또한, 도 26을 참조하면, 본 발명에 따른 균일화부(150)는 복수의 제1 및 제2 실린더 렌즈 어레이(151, 152)로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 26, the smoothing unit 150 may include a plurality of first and second cylinder lens arrays 151 and 152.

이때, 제1 실린더 렌즈 어레이(151)의 입사면(151a)은 볼록한 형상을 가지고, 출사면(151b)은 평면으로 형성된다.At this time, the incident surface 151a of the first cylinder lens array 151 has a convex shape, and the outgoing surface 151b is formed flat.

또한, 제2 실린더 렌즈 어레이(152)의 입사면(152a)은 평면으로 형성되고, 출사면(152b)은 볼록한 형상으로 형성된다.In addition, the incident surface 152a of the second cylinder lens array 152 is formed in a plane, and the exit surface 152b is formed in a convex shape.

이때, 도 26에는 도시되지 않았지만, 제1 실린더 렌즈 어레이(151)와 제2 실린더 렌즈 어레이(152) 사이에는 제1 실린더 렌즈 어레이(151)를 통과한 제1 및 제2 색상광의 확산을 방지하기 위한 수차 보정용 렌즈가 구비될 수 있다.Although not shown in FIG. 26, between the first cylinder lens array 151 and the second cylinder lens array 152, the diffusion of the first and second color lights, which have passed through the first cylinder lens array 151, Aberration correction lens may be provided.

이때, 상기 수차 보정용 렌즈는 제1 실린저 렌즈 어레이(151)를 통과한 제1 및 제2 색상광이 입사되는 입사면은 평면이고, 출사면은 볼록한 형상을 가질 수 있다.At this time, the aberration correcting lens may have an incident surface on which the first and second color lights having passed through the first sealed low-lens array 151 are incident on a plane, and an exit surface may have a convex shape.

다시, 도 26을 참조하면, 제1 광원부(120)의 제1 및 제2 색상광이 청색 및 녹색일 경우, 녹색광은 제1 실린더 렌즈 어레이(151)의 입사면(151a)에 수평 0도 기준으로 양(+)의 각도로 입사될 수 있고, 청색광은 제1 실린더 렌즈 어레이(151)의 입사면(151a)에 수평 0도 기준으로 음(-)의 각도로 입사될 수 있다. 물론, 상기 녹색광은 음(-)의 각도로 입사될 수 있고, 상기 청색광은 양(+)의 각도로 입사될 수도 있다.26, when the first and second color lights of the first light source unit 120 are blue and green, the green light is incident on the incident surface 151a of the first cylinder lens array 151 at a horizontal 0 degree reference And the blue light may be incident on the incident surface 151a of the first cylinder lens array 151 at a negative angle with respect to the horizontal 0 degree reference. Of course, the green light may be incident at a negative angle, and the blue light may be incident at a positive angle.

즉, 제1 실린더 렌즈 어레이(151)의 입사면(151a)에 양(+)의 각도로 입사된 녹색광은 제1 실린더 렌즈 어레이(151)를 거쳐서 제2 실린더 렌즈 어레이(152)를 통과하면서, 제2 실린더 렌즈 어레이(152)의 출사면(152b)으로 출사될 때 수평 0도 및 상기 수평 0도를 기준으로 양(+) 및 음(-)의 각도를 모두 가지게 된다.That is, the green light incident on the incident surface 151a of the first cylinder lens array 151 at a positive angle passes through the second cylinder lens array 152 through the first cylinder lens array 151, (+) And negative (-) angles with respect to the horizontal 0 degree and the horizontal 0 degree when they are emitted to the exit surface 152b of the second cylinder lens array 152. [

또한, 제1 실린더 렌즈 어레이(151)의 입사면(151a)에 음(-)의 각도로 입사된 청색광은 제1 실린더 렌즈 어레이(151)를 거쳐서 제2 실린더 렌즈 어레이(152)를 통과하면서, 제2 실린더 렌즈 어레이(152)의 출사면(152b)으로 출사될 때 수평 0도 및 상기 수평 0도를 기준으로 양(+) 및 음(-)의 각도를 모두 가지게 된다.The blue light incident on the incident surface 151a of the first cylinder lens array 151 at a negative angle passes through the first cylinder lens array 151 and the second cylinder lens array 152, (+) And negative (-) angles with respect to the horizontal 0 degree and the horizontal 0 degree when they are emitted to the exit surface 152b of the second cylinder lens array 152. [

상기와 같이, 제1 및 제2 실린더 렌즈 어레이(151, 152)를 통해 양(+)의 각도에서 음(-)의 각도까지 광의 각도 분포가 균일화되는 것을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the angular distribution of the light from the positive angle to the negative angle is made uniform through the first and second cylinder lens arrays 151 and 152.

도 27은 본 발명에 따른 실린더 렌즈 어레이를 이용하여 스크린 상에 색 균일성이 향상된 결과를 나타낸 도면이다.27 is a diagram showing the result of improving the color uniformity on a screen using the cylinder lens array according to the present invention.

도 27에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더 렌즈 어레이(150)를 이용하여 2 채널 광원부(120)에 발생될 수 있는 색 균일성 저하 현상이 감소된 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 27, it can be seen that the phenomenon of color uniformity degradation that can be generated in the two-channel light source unit 120 is reduced by using the cylinder lens array 150 according to the present invention.

이상 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative.

본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

도 16은 본 발명에 따른 2 채널의 광원부 및 2 채널의 색 합성부를 구비한 투사 표시 장치를 나타낸 도면이다.16 is a view illustrating a projection display apparatus having a two-channel light source unit and two-channel color synthesizing unit according to the present invention.

Claims

In the projection display device,

A first light source for generating light of first and second colors;

A second light source for generating light of a third color;

A color synthesizer for synthesizing the first to third color lights generated by the first and second light sources;

A smoothing unit for smoothing the first and second color lights generated in the first light source unit and transmitting the same to the color synthesis unit; And

And an image projecting unit for generating an image using the light synthesized by the color synthesizing unit and projecting the generated image onto a screen,

Wherein the uniformizing unit is a cylinder lens array for generating a uniform angular distribution of the first and second color lights,

Wherein the cylinder lens array includes a first cylinder lens array having a convex shape of an incident surface and a flat emission surface and a second cylinder lens array having a plane of incidence and a convex shape of an emission surface,

And a lens for correcting an aberration is formed between the first and second cylinder lenses to prevent diffusion of the first and second color lights passing through the first cylinder lens array.

delete

The method according to claim 1,

Wherein the aberration correcting lens has an incident surface on which the first and second color lights are incident and a convex shape on the exit surface.

The method according to claim 1,

Wherein at least one first LED that emits the first color light and at least one second LED that emits the second color light are formed in a package form in the first light source unit.

The method according to claim 1,

Wherein the first and second light source portions are arranged to be orthogonal to each other with respect to the color combining portion.

The image processing apparatus according to claim 1,

A first dichroic filter that transmits the first and second color lights that have passed through the uniformizing unit and reflects the third color lights;

A first retarder for rotating the polarization component phase of the first and second color lights passed through the first dichroic filter by 45 degrees;

The first polarized light component of the first color light and the second polarized light component of the second color light transmitted through the first retardation plate toward the image projection unit, Polarized beam splitter (hereinafter referred to as PBS);

A second retarder for rotating the second polarized light component reflected by the polarizing beam splitter 45 degrees and converting the second polarized light component into a first polarized light component;

A reflection mirror for reflecting the first polarized light component converted by the second retarder to the PBS;

A third retarder for rotating the first polarized light component passed through the PBS through the reflection mirror by 45 degrees and converting the first polarized light component into a second polarized light component; And

And a second dichroic filter for reflecting the second polarized light components of the first and second color lights converted by the third retardation plate to the PBS.

10. The method of claim 9,

Wherein the first dichroic filter is attached to a first surface of the PBS on which the first and second color lights are incident,

Wherein the first retarder is attached between the first surface of the PBS and the first dichroic filter.

10. The method of claim 9,

Wherein the reflection mirror is attached to a second surface of the PBS that reflects the second polarized component,

And the second retarder is attached between the second surface of the PBS and the reflective mirror.

10. The method of claim 9,

Wherein the second dichroic filter is attached to a third surface of the surfaces of the PBS facing the reflective mirror,

And the third retarder is attached between the third surface of the PBS and the second dichroic filter.

The method according to claim 1,

The color combining unit may be configured such that any one of the first and second color lights and the third color light having passed through the uniformizing unit is transmitted in the direction of the image projecting unit and the other is reflected in the direction of the image projecting unit. Wherein the projection display device is a mirror.