KR102268170B1 - Phase retarder for projector - Google Patents
Phase retarder for projector Download PDFInfo
- Publication number
- KR102268170B1 KR102268170B1 KR1020150016534A KR20150016534A KR102268170B1 KR 102268170 B1 KR102268170 B1 KR 102268170B1 KR 1020150016534 A KR1020150016534 A KR 1020150016534A KR 20150016534 A KR20150016534 A KR 20150016534A KR 102268170 B1 KR102268170 B1 KR 102268170B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- phase
- coating layer
- prism body
- optical device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
프리즘 몸체; 상기 프리즘 몸체의 한면을 구성하며, 입사된 광을 투과시키도록 표면에 반사 방지 코팅층이 형성된 광투과면; 상기 프리즘 몸체의 다른 한면을 구성하며, 상기 광투과면과 일측이 접하며 90도 각도를 이루며, 광을 반사시키도록 표면에 거울 코팅층이 형성된 광반사면; 및 상기 프리즘 몸체의 또 다른 한면을 구성하며, 상기 광투과면에 일측이 접하고 상기 광반사면에 타측이 접하며, 상기 광투과면 및 상기 광반사면과 각각 45도 각도를 이루며, 상기 광투과면을 통해 입사된 광을 상기 광반사면으로 반사시키고, 상기 광반사면으로부터 반사된 광을 상기 투과면으로 재반사시켜 S-P 선편광 변환을 수행하도록 표면에 위상 변환 코팅층이 형성된 위상 변환면을 포함하는 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스가 제공된다.prism body; a light transmitting surface constituting one surface of the prism body and having an anti-reflection coating layer formed on the surface to transmit incident light; a light reflective surface constituting the other side of the prism body, one side of which is in contact with the light transmitting surface, forms a 90 degree angle, and a mirror coating layer formed on the surface to reflect light; and constituting another surface of the prism body, one side is in contact with the light transmitting surface and the other side is in contact with the light reflecting surface, and forms an angle of 45 degrees with the light transmitting surface and the light reflecting surface, respectively, through the light transmitting surface A phase for a projection device comprising a phase conversion surface having a phase conversion coating layer formed on the surface to reflect incident light to the light reflection surface, and to perform SP linear polarization conversion by re-reflecting the light reflected from the light reflection surface to the transmission surface A delay optical device is provided.
Description
본 발명은 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스에 관한 것으로, 상세하게는 3개의 면에 각각 반사 방지 코팅층, 위상 변환 코팅층, 거울 코팅층이 형성된 프리즘을 이용하여 위상 지연을 위한 코팅층의 숫자를 현저하게 줄이면서도 S파 성분을 P파 성분으로 변환할 수 있는 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스에 관한 것이다.
The present invention relates to a phase retardation optical device for a projection apparatus, and in particular, by using a prism in which an antireflection coating layer, a phase shift coating layer, and a mirror coating layer are formed on each of three surfaces, the number of coating layers for phase delay is significantly reduced The present invention relates to a phase delay optical device for a projection apparatus capable of converting an S-wave component into a P-wave component.
정보화시대가 급속히 발전함에 따라 대화면을 구현하는 디스플레이 기기의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 대화면을 구현하는 기기의 일 예로서 영상을 확대 투사하는 기능을 갖춘 프로젝터가 있다.With the rapid development of the information age, the importance of a display device that implements a large screen is being emphasized. As an example of a device implementing such a large screen, there is a projector having a function of magnifying and projecting an image.
프로젝터는 내부의 소형 디스플레이에 구현된 소화상을 투사렌즈를 이용하여 대화면의 스크린에 확대투사함으로써 대화면의 화상을 표시하는 프로젝션 장치로서, 스크린의 전면에 화상이 투사되는 전면 투사방식과 스크린의 후면에 화상이 투사되는 후면 투사방식으로 대별된다. 이 중에서 후자의 대표적인 예로 프로젝션 텔레비젼을 들 수 있다. 그리고, 프로젝터에서 소형의 영상을 제공하는 디스플레이로는 음극선관(CRT)과 액정표시소자(LCD)가 이용되고 있으며, 최근에는 프로젝터의 박형화에 유리한 액정표시소자를 이용한 액정프로젝터가 널리 이용되고 있다.A projector is a projection device that displays an image of a large screen by magnifying and projecting a small image implemented on a small internal display on the screen of the large screen using a projection lens. The front projection method in which the image is projected on the front of the screen and the rear of the screen It is roughly classified into a rear projection method in which an image is projected. Among them, a projection television is a representative example of the latter. In addition, cathode ray tubes (CRTs) and liquid crystal display devices (LCDs) are used as displays for providing small images in the projector, and recently, liquid crystal projectors using liquid crystal display devices that are advantageous for thinning the projector have been widely used.
일반적인 액정프로젝터는 소화상을 제공하는 액정표시소자와, 구현된 소화상을 스크린에 확대투사시키는 투사렌즈계와, 액정표시소자에 광을 제공하는 광원과, 광원과 액정표시소자 사이의 광경로를 조절하기 위한 조명계와, 신호처리를 하는 구동회로부를 포함한다. 이러한 액정프로젝터는 효율 좋은 광학계 및 램프변경 등을 통해 고휘도를 구현하려는 추세와, 밝기는 다소 떨어지더라도 소형화, 경량화를 통해 휴대 및 설치의 간편성 등을 강조하려는 추세가 병행되고 있다.A general liquid crystal projector includes a liquid crystal display device that provides a small image, a projection lens system that enlarges and projects the realized small image on a screen, a light source that provides light to the liquid crystal display device, and a light path between the light source and the liquid crystal display device It includes an illumination system for performing the function and a driving circuit unit for signal processing. These liquid crystal projectors have a tendency to realize high luminance through efficient optical system and lamp change, and a trend to emphasize portability and ease of installation through miniaturization and light weight even though the brightness is somewhat lowered.
최근에는 프로젝터의 성능이 중요시됨에 따라, 하드웨어 또는 소프트웨어 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 레이저 다이오드(LD), 발광 다이오드(LED), 유기 EL(OLED) 및 형광체 등을 광원으로 사용하는 프로젝터를 구현하려는 시도가 있다.Recently, as the performance of the projector becomes important, various new attempts are being applied in terms of hardware or software. For example, there is an attempt to implement a projector using a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), an organic EL (OLED), and a phosphor as a light source.
예를 들어, 레이저 다이오드는 양단에 전압을 인가하면 유도 방출(stimulated emission) 및 보강 간섭을 통해 일정한 파장을 갖는 결 맞는(coherent) 빛, 즉, 레이저를 방출하도록 이루어진다. 복수의 레이저 다이오드에 서 각각 방출되는 레이저는 렌즈를 통해 집광되어 고휘도의 광원을 형성한다.For example, a laser diode is configured to emit coherent light having a constant wavelength, ie, a laser, through stimulated emission and constructive interference when a voltage is applied to both ends. Each of the lasers emitted from the plurality of laser diodes is condensed through a lens to form a high-brightness light source.
일반적으로 광원유닛은 청색광을 이용하여 여러가지 색을 포함하는 빛을 형성한다. 다만, 청색광을 얻기 위하여, 별도의 청색광 경로가 필요하므로 청색광의 경로를 형성하기 위한 광원유닛 내부의 공간이 필요하게 된다.In general, the light source unit uses blue light to form light including various colors. However, since a separate blue light path is required to obtain blue light, a space inside the light source unit for forming a blue light path is required.
프로젝터는 다이크로 필터와 S-P 선편광 변환 광학계를 포함할 수 있다. 다이크로 필터는 광이 입사되면 S파 성분은 반사시키고 P파 성분은 투과시키는 필터링 소자이다. S-P 선편광 변환 광학계는 S파 성분을 P파 성분으로 변환시키는 동작을 수행하는 위상 지연 소자이다.The projector may include a dichroic filter and an S-P linear polarization conversion optical system. The dichroic filter is a filtering element that reflects the S-wave component and transmits the P-wave component when light is incident on it. The S-P linear polarization conversion optical system is a phase delay element that converts an S-wave component into a P-wave component.
종래의 S-P 선편광 변환 광학계는 입사된 S파 성분에 대하여 2번의 90도 위상 지연을 통해 180의 위상 지연된 P 성분을 가진 광으로 출력하기 위하여 1/4 파장판(quarter-wave plate)과 반사판(mirror plate)을 구비하고 있다.The conventional SP linear polarization conversion optical system uses a quarter-wave plate and a mirror to output light having a phase-delayed P component of 180 through two 90-degree phase delays with respect to the incident S-wave component. plate) is provided.
한편, 1/4 파장판(quarter-wave plate)은 1/4 파장 위상 지연을 위해 표면에 위상 지연 코팅층이 형성되어 있다. 1/4 파장판(quarter-wave plate) 및 반사판(mirror plate)을 이용하여 S파 성분을 P파 성분으로 변환하기 위해서는 1/4 파장판(quarter-wave plate)에 100층 이상의 광학 코팅을 수행해야만 한다.On the other hand, a quarter-wave plate has a phase retardation coating layer formed on its surface for quarter-wave retardation. In order to convert the S-wave component to the P-wave component using a quarter-wave plate and a mirror plate, more than 100 layers of optical coating are performed on the quarter-wave plate. must do it.
따라서, 1/4 파장판(quarter-wave plate)의 제조 단가가 높게 되는 문제점이 있다.
Accordingly, there is a problem in that the manufacturing cost of the quarter-wave plate becomes high.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 3개의 면에 각각 반사 방지 코팅층, 위상 변환 코팅층, 거울 코팅층이 형성된 프리즘을 이용하여 위상 지연을 위한 코팅층의 숫자를 현저하게 줄이면서도 S파 성분을 P파 성분으로 변환할 수 있는 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스를 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to significantly reduce the number of coating layers for phase delay by using a prism in which an anti-reflection coating layer, a phase conversion coating layer, and a mirror coating layer are formed on each of three surfaces, while reducing the S-wave component to a P-wave component An object of the present invention is to provide a phase retardation optical device for a projection apparatus that can be converted.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the embodiments proposed from the description below. will be.
본 발명의 일측면에 의하면, 프리즘 몸체; 상기 프리즘 몸체의 한면을 구성하며, 입사된 광을 투과시키도록 표면에 반사 방지 코팅층이 형성된 광투과면; 상기 프리즘 몸체의 다른 한면을 구성하며, 상기 광투과면과 일측이 접하며 90도 각도를 이루며, 광을 반사시키도록 표면에 거울 코팅층이 형성된 광반사면; 및 상기 프리즘 몸체의 또 다른 한면을 구성하며, 상기 광투과면에 일측이 접하고 상기 광반사면에 타측이 접하며, 상기 광투과면 및 상기 광반사면과 각각 45도 각도를 이루며, 상기 광투과면을 통해 입사된 광을 상기 광반사면으로 반사시키고, 상기 광반사면으로부터 반사된 광을 상기 투과면으로 재반사시켜 S-P 선편광 변환을 수행하도록 표면에 위상 변환 코팅층이 형성된 위상 변환면을 포함하는 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a prism body; a light transmitting surface constituting one surface of the prism body and having an anti-reflection coating layer formed on the surface to transmit incident light; a light reflective surface constituting the other side of the prism body, one side of which is in contact with the light transmitting surface, forms an angle of 90 degrees, and a mirror coating layer formed on the surface to reflect light; and constituting another surface of the prism body, one side is in contact with the light transmitting surface and the other side is in contact with the light reflecting surface, and forms an angle of 45 degrees with the light transmitting surface and the light reflecting surface, respectively, through the light transmitting surface A phase for a projection device comprising a phase conversion surface having a phase conversion coating layer formed on the surface to reflect incident light to the light reflection surface, and to perform SP linear polarization conversion by re-reflecting the light reflected from the light reflection surface to the transmission surface A delay optical device is provided.
상기 위상 변환면은 상기 광투과면을 통해 입사된 광의 S파성분을 1/4파장 변환을 수행하여, 상기 광반사면쪽으로 반사키고, 상기 광반사면에 의해서 반사된 광에 대하여 1/4파장 변환을 수행하여 P파로 위상 변환하여 상기 광투과면쪽으로 반사시키도록 구성될 수 있다.The phase shifting surface performs 1/4 wavelength conversion on the S wave component of the light incident through the light transmitting surface, reflects it toward the light reflecting surface, and performs 1/4 wavelength conversion on the light reflected by the light reflecting surface. It may be configured to phase-convert to a P-wave and reflect it toward the light-transmitting surface.
상기 반사 방지 코팅층, 상기 거울 코팅층, 및 상기 위상 변환 코팅층은 유전체 코팅층을 포함하여 구성될 수 있다.The anti-reflection coating layer, the mirror coating layer, and the phase shift coating layer may include a dielectric coating layer.
상기 프리즘 몸체는 굴절률 1.7 이상, 440nm 파장 대역에서 투과율 : 99% 이상, 광탄성 상수(Photoelastic constant)가 1.84이하인 재질일 수 있다.The prism body may be made of a material having a refractive index of 1.7 or more, transmittance in a 440 nm wavelength band: 99% or more, and a photoelastic constant of 1.84 or less.
상기 위상 변환 코팅층은 TiO2층과 SiO2층이 번갈아가면서 복수의 층으로 코팅처리될 수 있다.The phase shift coating layer may be coated with a plurality of layers alternately with the TiO 2 layer and the SiO 2 layer.
상기 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스는 상기 프리즘 몸체의 가장자리를 둘러싸서 프로젝터에 고정시키기 위한 지지부 프레임을 더 포함할 수 있다.The phase retardation optical device for the projection apparatus may further include a support frame for fixing to the projector by surrounding an edge of the prism body.
상기 프리즘 몸체는 5면체의 프리즘 구조를 가지며, 상기 광투과면, 광반사면; 및 상기 위상 변환면은 사각형이고, 상기 광투과면, 광반사면; 및 상기 위상 변환면에 수직인 두면은 삼각형일 수 있다.The prism body has a pentahedral prism structure, the light transmitting surface, the light reflecting surface; and the phase shifting surface is a quadrangle, and the light transmitting surface and the light reflecting surface; and two surfaces perpendicular to the phase shift plane may be triangular.
상기 프리즘 몸체는 하기의 수학식에 의해 정의되는 내부 전반사에 의해 위상 지연을 일으키도록 구성된다.The prism body is configured to cause a phase delay by total internal reflection defined by the following equation.
(단, δ는 위상 지연된 각도이며, P는 P파이고, S는 S파이고, n은 굴절율이며, θ는 광의 입사각이고, δs는 입사광(S파)의 위상 지연 각도이고, δp는 출사광(P파)의 위상 지연 각도)
(where δ is the phase delay angle, P is P wave, S is S wave, n is refractive index, θ is the incident angle of light, δs is the phase delay angle of incident light (S wave), and δp is outgoing light (P wave) phase delay angle)
본 발명에 의하면, 프리즘의 내부 전반사에 의해 발생되는 위상 지연 효과를 이용하여 성능 확보가 어려운 광학 코팅 성능을 극대화시키고 위상 지연을 위한 코팅층의 수를 줄이고 반사 부품수를 줄일 수 있게 된다. 이에 따라 프로젝션 장치에서 부품의 개수를 줄여서 제조 단가를 낮출 수 있다.
According to the present invention, it is possible to maximize the optical coating performance, which is difficult to secure performance, by using the phase delay effect generated by total internal reflection of the prism, reduce the number of coating layers for phase delay, and reduce the number of reflective parts. Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts in the projection device.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위상 지연 광학 디바이스를 프로젝션 장치에 장착하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스의 성능 평가 그래프이다.
도 5는 종래의 위상 지연 광학 디바이스의 성능 평가 그래프이다.1 is a view for explaining a phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the mounting of the phase delay optical device in the projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a performance evaluation graph of a phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a performance evaluation graph of a conventional phase delay optical device.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with drawings. However, it cannot be said that the spirit of the present invention is limited to the presented embodiment, and other inventions that are degenerate by addition, change, deletion, etc. of other elements or other embodiments included within the scope of the spirit of the present invention can be easily implemented. can suggest
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.As for the terms used in the present invention, general terms that are currently widely used as possible have been selected, but in certain cases, there are also terms arbitrarily selected by the applicant. It is intended to clarify that the present invention should be understood as the meaning of a term other than that of the term.
즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.That is, in the following description, the word 'comprising' does not exclude the presence of elements or steps other than those listed.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스(100)는 프리즘 몸체(110), 광투과면(120), 광반사면(130), 위상 변환면(140)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a phase delay
프리즘 몸체(110)는 내부 전반사에 의해 발생되는 위상 지연 효과를 구현할 수 있다. The
프리즘 몸체(110)의 내부 전반사에 의해 발생되는 위상 지연은 수학식1의 공식에 의해 정의될 수 있으며, 종래에 공기중에서 이루어지는 평면 반사에게서는 발생되지 않는 위상 지연이다.The phase delay caused by the total internal reflection of the
여기에서 δ는 위상 지연된 각도를 나타내며, P는 P파를 나타내며, S는 S파를 나타내며, n은 굴절율을 나타내며, θ는 광의 입사각을 나타낸다. 따라서, δ는 프리즘 몸체(110)로 들어오는 입사광(S파)의 위상 지연 각도(δs)와 프리즘 몸체(110)의 내부 전반사에 의해 프리즘 몸체(110)로부터 나가는 출사광(P파)의 위상 지연 각도(δp)와 의 차이를 나타낸다. 예를 들어 δ가 45도 위상 지연시 선편광이 원편광으로 변경된다. 따라서, 프리즘 몸체(110) 내부에서 2회 반사가 일어나면 1회 반사시마다 90도 회전을 하여 2회 반사시에 180도 회전을 하여 S파에서 P파로의 변환이 일어날 수 있다.Here, δ represents the phase retarded angle, P represents the P wave, S represents the S wave, n represents the refractive index, and θ represents the incident angle of light. Therefore, δ is the phase delay angle (δs) of the incident light (S wave) entering the
프리즘 몸체(110)는 내부 전반사에 의해 위상 지연 효과를 발생시킬 수 있는 재질이어야 한다. 프리즘 몸체(110)가 내부 전반사에 의한 위상 지연 효과를 최상으로 구현하기 위해서는 프리즘 몸체(110)를 구성하는 재질의 굴절률, 투과율, 광탄성 상수가 적절한 조건내에 있어야 한다. 예를 들어, 광탄성 상수가 낮을수록 내부 전반사가 효율이 좋지만, 임계치의 이상의 되면 투과율이 떨어지게 된다. 따라서, 적정 투과율을 유지하면서 광탄성 상수가 낮은 지점을 찾아 재질을 선택하는 것이 중요하다.The
예를 들어, 여러번의 실험결과에 의하면, 프리즘 몸체(110)는 굴절률 1.7 이상, 440nm 파장 대역에서 투과율 : 99% 이상, 광탄성 상수(Photoelastic constant)가 1.84이하인 재질을 사용할 때에 우수한 효과를 발견할 수 있었다.For example, according to the results of several experiments, the
광투과면(120)은 프리즘 몸체(110)의 한면을 구성하며, 입사된 광을 투과시키도록 표면에 반사 방지 코팅층이 형성된다.The light-transmitting
광반사면(130)은 프리즘 몸체(110)의 다른 한면을 구성하며, 광투과면(120)과 일측이 접하며 90도 각도를 이룬다. 광반사면(130)은 프리즘 몸체(110)내에서 광을 반사시키도록 표면에 거울 코팅층이 형성된다.The light
위상 변환면(140)은 프리즘 몸체(110)의 또 다른 한면을 구성하며, 광투과면(120)에 일측이 접하고 광반사면(130)에 타측이 접한다.The
위상 변환면(140)은 광투과면(120) 및 광반사면(130)과 각각 45도 각도를 이룬다. 위상 변환면(140)은 표면에 위상 변환 코팅층이 형성되어 있다. 위상 변환면(140)은 위상 변환 코팅층에 의해 광투과면(120)을 통해 입사된 광을 광반사면(130)으로 반사시킨다. 아울러, 위상 변환면(140)은 광반사면(130)으로부터 반사된 광을 광투과면(120)으로 재반사시켜 S-P 선편광 변환을 수행할 수 있다.The
구체적으로 위상 변환면(140)은 광투과면(120)을 통해 입사된 광의 S파성분을 1/4파장 변환을 수행하여, 광반사면(130)쪽으로 반사킨다. 위상 변환면(140)은 광반사면(130)에 의해서 반사된 광에 대하여 1/4파장 변환을 수행하여 P파로 위상 변환하여 광투과면(120)쪽으로 반사시킨다.Specifically, the
반사 방지 코팅층, 거울 코팅층, 및 위상 변환 코팅층은 유전체 코팅층을 포함하여 구성될 수 있다.The anti-reflective coating layer, the mirror coating layer, and the phase shift coating layer may include a dielectric coating layer.
예를 들어, 위상 변환면(140)에 형성된 위상 변환 코팅층은 TiO2층과 SiO2층이 번갈아가면서 복수의 층으로 코팅처리될 수 있다.For example, the phase shift coating layer formed on the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위상 지연 광학 디바이스를 프로젝션 장치에 장착하는 것을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining the mounting of the phase delay optical device in the projection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위상 지연 광학 디바이스(100)는 지지 프레임(150)에 의해 프로젝션 장치(200)에 장착될 수 있다.2 and 3 , the phase delay
지지 프레임(150)은 프리즘 몸체(110)의 가장자리를 둘러싸서 프로젝션 장치(200)에 고정시키기 위해 사용된다.The
프리즘 몸체(110)는 5면체의 프리즘 구조를 가지며, 광투과면(120), 광반사면(130) 및 위상 변환면(140)은 사각형이고, 광투과면(120), 광반사면(130) 및 위상 변환면(140)에 수직인 두면은 삼각형일 수 있다.The
이와 같이 프리즘 몸체(110)에서 3개의 면을 구성하는 광투과면(120)에 반사 방지 코팅층을 형성하고, 광반사면(130)에 거울 코팅층을 형성하고, 위상 변환면(140)에 위상 변환 코팅층을 형성하고, 프리즘 몸체(110)의 내부 전반사에 의해 발생되는 위상 지연 효과를 구현함으로써 위상 지연을 위한 코팅층의 숫자를 현저하게 줄이면서도 S파 성분을 P파 성분으로 변환할 수 있다. In this way, an anti-reflection coating layer is formed on the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스의 성능 평가 그래프이고, 도 5는 종래의 위상 지연 광학 디바이스의 성능 평가 그래프이다.4 is a performance evaluation graph of a phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a performance evaluation graph of a conventional phase delay optical device.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스에서는 입사광의 입사 각도와 파장에 대하여 민감도가 낮아짐에 따라 고출력 레이저를 광원으로 사용하는 프로젝션 장치에 안정적인 성능을 제공할 수 있다.4 and 5 , in the phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention, as the sensitivity to the incident angle and wavelength of incident light is lowered, it is stable in a projection apparatus using a high-power laser as a light source. performance can be provided.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스에서는 프리즘 몸체(110)에 광투과면(120)과 광반사면(130)을 일체로 구현했음에 따라 종래에 광반사판을 조립시에 발생될 수 있는 치수문제로부터도 자유로울 수 있다. That is, in the phase delay optical device for the projection apparatus according to an embodiment of the present invention, the light reflection plate is conventionally assembled as the
아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스에서는 프리즘 몸체(110)을 사용함으로써 광원의 광경로에 있어 광축의 이동없이 완벽하게 호환하여 사용이 가능하다.In addition, in the phase delay optical device for a projection apparatus according to an embodiment of the present invention, since the
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments according to the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.
Claims (8)
상기 프리즘 몸체의 한면을 구성하며, 입사된 광을 투과시키도록 표면에 반사 방지 코팅층이 형성된 광투과면;
상기 프리즘 몸체의 다른 한면을 구성하며, 상기 광투과면과 일측이 접하며 90도 각도를 이루며, 광을 반사시키도록 표면에 거울 코팅층이 형성된 광반사면; 및
상기 프리즘 몸체의 또 다른 한면을 구성하며, 상기 광투과면에 일측이 접하고 상기 광반사면에 타측이 접하며, 상기 광투과면 및 상기 광반사면과 각각 45도 각도를 이루며, 상기 광투과면을 통해 입사된 광을 상기 광반사면으로 반사시키고, 상기 광반사면으로부터 반사된 광을 상기 광투과면으로 재반사시켜 S-P 선편광 변환을 수행하도록 표면에 위상 변환 코팅층이 형성된 위상 변환면을 포함하고,
상기 프리즘 몸체는 하기의 수학식에 의해 정의되는 내부 전반사에 의해 위상 지연을 일으키는 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스.
(단, δ는 위상 지연된 각도이며, P는 P파이고, S는 S파이고, n은 굴절율이며,
prism body;
a light transmitting surface constituting one surface of the prism body and having an anti-reflection coating layer formed on the surface to transmit incident light;
a light reflective surface constituting the other side of the prism body, one side of which is in contact with the light transmitting surface, forms an angle of 90 degrees, and a mirror coating layer formed on the surface to reflect light; and
constituting another surface of the prism body, one side is in contact with the light transmitting surface and the other side is in contact with the light reflecting surface, and forms an angle of 45 degrees with the light transmitting surface and the light reflecting surface, respectively, and is incident through the light transmitting surface and a phase conversion surface on which a phase conversion coating layer is formed on the surface to reflect the reflected light to the light reflecting surface, and to perform SP linear polarization conversion by re-reflecting the light reflected from the light reflecting surface to the light transmitting surface,
A phase delay optical device for a projection apparatus in which the prism body causes a phase delay by total internal reflection defined by the following equation.
(where δ is the phase retarded angle, P is P wave, S is S wave, n is refractive index,
According to claim 1, wherein the phase conversion surface performs 1/4 wavelength conversion of the S-wave component of the light incident through the light transmitting surface, and reflects it toward the light reflecting surface, with respect to the light reflected by the light reflecting surface A phase delay optical device for a projection apparatus that performs a quarter-wavelength conversion, phase-converts it into a P-wave, and reflects it toward the light-transmitting surface.
The phase retardation optical device of claim 1 , wherein the antireflective coating layer, the mirror coating layer, and the phase shift coating layer comprise a dielectric coating layer.
The phase delay optical device for a projection apparatus according to claim 1, wherein the prism body is made of a material having a refractive index of 1.7 or more, transmittance in a 440 nm wavelength band: 99% or more, and a photoelastic constant of 1.84 or less.
The phase retardation optical device of claim 1 , wherein the phase shift coating layer is coated with a plurality of layers alternately of TiO 2 and SiO 2 layers.
The phase retardation optical device according to claim 1, further comprising a support frame surrounding an edge of the prism body for fixing to the projector.
상기 광투과면, 광반사면; 및 상기 위상 변환면은 사각형이고, 상기 광투과면, 광반사면; 및 상기 위상 변환면에 수직인 두면은 삼각형인 프로젝션 장치를 위한 위상 지연 광학 디바이스.
According to claim 1, wherein the prism body has a pentahedral prism structure,
the light-transmitting surface, the light-reflecting surface; and the phase shifting surface is a quadrangle, and the light transmitting surface and the light reflecting surface; and a phase delay optical device for a projection apparatus in which two sides perpendicular to the phase shift plane are triangles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150016534A KR102268170B1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Phase retarder for projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150016534A KR102268170B1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Phase retarder for projector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160095360A KR20160095360A (en) | 2016-08-11 |
| KR102268170B1 true KR102268170B1 (en) | 2021-06-23 |
Family
ID=56714058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150016534A KR102268170B1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Phase retarder for projector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102268170B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001075135A (en) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical higher harmonic generator |
| KR100361177B1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-11-23 | 엘지전자 주식회사 | Lcd projector |
| JP2005173357A (en) | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Canon Inc | Color separation and composition device, and video projector having the same |
| JP2006113475A (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Ricoh Co Ltd | Optical switch and printer using same |
| JP2007171551A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Sony Corp | Ps polarization separating and converting element and liquid crystal display device assembly |
| JP2009217245A (en) | 2008-02-13 | 2009-09-24 | Binit:Kk | Polarizing beam splitter, method for producing the same and liquid crystal projector using the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09145924A (en) * | 1995-11-24 | 1997-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical element and optical head |
| US5940149A (en) * | 1997-12-11 | 1999-08-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Planar polarizer for LCD projectors |
| KR101330906B1 (en) * | 2007-04-30 | 2013-11-18 | 엘지전자 주식회사 | Projection Optical System |
-
2015
- 2015-02-03 KR KR1020150016534A patent/KR102268170B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001075135A (en) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical higher harmonic generator |
| KR100361177B1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-11-23 | 엘지전자 주식회사 | Lcd projector |
| JP2005173357A (en) | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Canon Inc | Color separation and composition device, and video projector having the same |
| JP2006113475A (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Ricoh Co Ltd | Optical switch and printer using same |
| JP2007171551A (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Sony Corp | Ps polarization separating and converting element and liquid crystal display device assembly |
| JP2009217245A (en) | 2008-02-13 | 2009-09-24 | Binit:Kk | Polarizing beam splitter, method for producing the same and liquid crystal projector using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160095360A (en) | 2016-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9645480B2 (en) | Light source module and projection apparatus having the same | |
| US11194240B2 (en) | Light source apparatus and projection type display apparatus using the same | |
| JP6023775B2 (en) | Display module and light guide device | |
| US8608329B2 (en) | Phosphor plate and illumination system with the same | |
| US9229308B2 (en) | Projection apparatus and light condensing module | |
| WO2008016905A1 (en) | Optical projection subsystem | |
| JP2010014815A (en) | Projection type display device | |
| CN104251464A (en) | Display module and light guiding device | |
| US9696615B2 (en) | Projector and light integration rod thereof | |
| TW201833653A (en) | Projection System | |
| WO2011103807A1 (en) | Image projection system and optical path synthesizer thereof | |
| KR102268170B1 (en) | Phase retarder for projector | |
| US9819918B2 (en) | Color separating and combining prism and projector using same | |
| US20190339602A1 (en) | Projector and light source module | |
| US20220082918A1 (en) | Light source module and projection device | |
| JP5105804B2 (en) | Projector and projection method | |
| JP2008026853A (en) | Light source device and image display apparatus | |
| JP2016071277A (en) | Polarization conversion element and projector | |
| KR20040022976A (en) | A projection display system | |
| CN113777861B (en) | Single-chip LCD projector | |
| JP4904431B1 (en) | Image display device | |
| US11709417B2 (en) | Illumination system and projection device | |
| US11843723B2 (en) | Image projection apparatus | |
| KR101315981B1 (en) | Projector | |
| KR100634001B1 (en) | Prism with light emitting diode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |