KR19990011806A - Optical separation apparatus and method using polarization angle and manufacturing method of optical separation apparatus - Google Patents
Optical separation apparatus and method using polarization angle and manufacturing method of optical separation apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR19990011806A KR19990011806A KR1019970035052A KR19970035052A KR19990011806A KR 19990011806 A KR19990011806 A KR 19990011806A KR 1019970035052 A KR1019970035052 A KR 1019970035052A KR 19970035052 A KR19970035052 A KR 19970035052A KR 19990011806 A KR19990011806 A KR 19990011806A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- wavelength
- angle
- total reflection
- medium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3111—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
- H04N9/3117—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing two or more colours simultaneously, e.g. by creating scrolling colour bands
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
Abstract
일반적으로 광의 분리는 장치의 용도에 따라 다양하게 응용되어 구현되고있다. 색분리 필터나 색분리 필터(Dichroic Mirror)를 사용하여 광원을 분리하고, 각각에 화상정보를 실어서 직접 스크린에 투사시켜 대화면을 구현하는 영상투사장치, 특수하게 제작된 색필터에 의해 화상을 구현하는 각종 디스플레이 장치, 칼라 스캐너나 칼라 복사기등 그 각각의 응용에 맞는 색분리 수단이 이용되고있다.In general, the light is separated and applied variously according to the use of the apparatus. An image projection device that separates the light source using a color separation filter or a Dichroic Mirror, implements the large screen by directly projecting the image information on each screen, and implements the image by a specially designed color filter A color scanner, a color copying machine, and the like, which are suitable for the respective applications.
본 발명은 이런 백색광원을 색분리하여 각각의 용도에 응용될 수 있도록하기위해 최초 입사된 백색의 광원(white light)의 분리에 관한 것으로 보다 소형화되고 일체화된 구조로 백색광을 청(Blue), 녹(Green), 적(Red)등의 원하는 파장 영역으로 분리시키고 분리된 나란한 빔을 정보를 싣기위한 변조기등의 부분으로 원활하게 입사시켜주는 구조를 갖는다.The present invention relates to the separation of white light, which is initially incident, in order to color-distinguish such a white light source so that it can be applied to each application. The white light is divided into a blue, (Green), red (red), and the like, and has a structure for smoothly introducing the separated parallel beam into a part such as a modulator for loading information.
기존의 광응용장치의 일반적인 광의 분리 수단은 프리즘이나 dichroic 미러, dye, 필터등을 이용하여 입사된 빔을 분리를 하였다. 이는 광학적 효율 및 광학계 정렬(align)이 등이 쉽지가않고 광학계의 구조가 커서 소형화 및 상업화에 한계가 있었다. 또한 각각의 소자의 제작이나 비용의 측면에서 저가격화가 어려웠다.Conventional optical separation devices of optical devices use a prism, a dichroic mirror, a dye, and a filter to separate incident beams. This is not easy due to the optical efficiency and alignment of the optical system, and the structure of the optical system is so large that miniaturization and commercialization are limited. Also, it was difficult to lower the cost in terms of manufacturing and cost of each device.
본 발명에서는 백색광 입사부의 구조를 개선하여 소형화 및 일체화하여 광학계의 정렬이 쉽고 저가의 제작비용으로 다양한 광분리 기구에 응용이 가능하도록 고안하였다.In the present invention, the structure of the white light incidence portion is improved to miniaturize and integrate the optical system, so that the optical system can be easily aligned and can be applied to various optical separation mechanisms at a low manufacturing cost.
Description
백색 광원을 사용하는 광응용장치는 광발생부, 광변조부, 주사부등으로 구성된다. 광발생부에서 백색광을 발생시키면 분리된 광원을 광변조부에 입사시켜 빔이 각각의 화상신호로부터 변조되고, 이 변조된 빔은 주사부에 의해 화상이 구현된다.그런데 제1도와 같이 종래에 고안된 화상구현장치의 경우 최초 입사된 백색광이 청색빔을 분리하기위한 제 1다이크로익 미러을 사용하여 청색빔은 반사하고 통과된빔은 녹색빔을 분리하기위해 제 2 다이크로익 미러를 사용하여 녹색빔을 반사시키고, 통과된 적색빔은 광대역 고반사 미러에의해 반사되어 세개의 빔으로 각각 분리된다. 그런데 각각의 분리된 빔은 광학계에 정확히 정렬하여야만 광변조부로부터 변조가 가능하게된다. 이 경우 각각의 색분리용 필터의 크기에 의해 최소한의 공간이 요구되어 광학계의 구성이 커지게되며, 각각의 소자와 변조기와의 광학적 정렬이 요구되며 이에 따른 손실이 있게된다. 이는 전체적인 시스템이 대형화 되는 결과가 되고 상용화에 어려움이 있게된다.A light applying apparatus using a white light source is composed of a light generating unit, an optical modulating unit, and a scanning unit. When the white light is generated in the light generating part, the separated light source is incident on the light modulating part so that the beam is modulated from the respective image signals, and the modulated beam is imaged by the scanning part. In the case of the image implementing apparatus, the first incident white light uses a first dichroic mirror for separating the blue beam to reflect the blue beam, and the passed beam uses a second dichroic mirror to separate the green beam, And the passed red beam is reflected by the broadband high reflection mirror and separated into three beams, respectively. However, each of the separated beams must be accurately aligned with the optical system so that modulation can be performed from the optical modulation unit. In this case, a minimum space is required depending on the size of each color separation filter, thereby increasing the configuration of the optical system, and optical alignment between the respective elements and the modulator is required, resulting in a loss. This results in a large-scale system as a whole, making it difficult to commercialize the system.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안돤 것으로, 백색광원을 색분리하여 각각의 용도에 응용될 수 있도록하기위해 최초 입사된 백색의 광원(white light)의 분리에 관한 것으로 보다 소형화되고 일체화된 구조로 백색광을 청(Blue), 녹(Green), 적(Red)등의 원하는 파장 영역으로 분리시키고 분리된 나란한 빔을 정보를 싣기위한 변조기등의 부분으로 원활하게 입사시켜주는 편광 각도를 이용한 광분리 장치 및 방법과 상기 광분리 장치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of separating a white light source from a white light source for the purpose of color separation of a white light source, And the white light is separated into a desired wavelength region such as blue, green, and red, and a polarized angle that allows the separated parallel beams to smoothly enter the modulator and the like for carrying information And an object of the present invention is to provide an optical isolating apparatus and method and a manufacturing method of the optical isolating apparatus.
도 1은 종래 기술에 의한 광분리 구조도FIG. 1 is a cross-sectional view
도 2는 본 발명에 의한 광분리부의 상세도2 is a detailed view of the optical isolator according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
1 : 입사광원1: incident light source
2 : 광전도 매질2: photoconductive medium
3 : 제 1 다이크로익 미러3: 1st dichroic mirror
4 : 제 2 다이크로익 미러4: second dichroic mirror
5 : λ15:? 1
6 : λ26:? 2
7 : λ37:? 3
8 : 입사면8: incidence plane
9 : 투과면9: Transmissive surface
본 발명의 목적은 광분리의 구조를 개선하여 광학계의 정렬이 쉽고, 시스템을 소형화하여 광응용장치의 구조를 획기적으로 개선하는것을 목적으로 한다. 본 목적을 달성하기 위하여 백색광원으로부터 입사된 광분리부의 구조는 다음과 같다.It is an object of the present invention to improve the structure of optical separation, to easily align an optical system, to miniaturize a system, and to dramatically improve the structure of a light application apparatus. In order to achieve this object, the structure of a light separation unit incident from a white light source is as follows.
광원으로부터 제1 각도로 입사되는 빛이 제2 각도로 매질내에 굴절되도록 절단되어 형성된 입사면;과An incidence surface formed so that light incident at a first angle from the light source is refracted in the medium at a second angle;
상기 입사면으로부터 입사된 빛에 대해 제1 파장의 빛만을 매질밖으로 투과시키고 다른 파장의 빛에 대해서는 상기 제2 각도로 반사시키는 제1 다이크로익 미러(Dichroic Mirror);와A first dichroic mirror that transmits only light of a first wavelength out of the medium with respect to light incident from the incident surface and reflects light of a different wavelength at the second angle;
상기 제1 다이크로익 미러로부터 반사된 빛은 상기 제2 각도로 전반사를 일으키는 전반사면;과A total reflection surface on which light reflected from the first dichroic mirror causes total reflection at the second angle;
상기 전반사면으로부터 반사된 빛에 대해 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 빛만을 매질밖으로 투과시키고 다른 파장의 빛에 대해서는 상기 제2 각도로 반사시키는 제2 다이크로익 미러;와A second dichroic mirror which transmits only light of a second wavelength different from the first wavelength to the light reflected from the total reflection surface and reflects light of another wavelength at the second angle;
상기 제2 다이크로익 미러로부터 반사된 빛에 대해 상기 제2 각도로 전반사 시키는 전반사면;과A total reflection surface that totally reflects light reflected from the second dichroic mirror at the second angle;
상기 전반사면으로부터 반사된 빛에 대해 상기 제1 및 제2 파장과 다른 제3 파And a third wave different from the first and second wavelengths with respect to the light reflected from the total reflection surface.
장을 갖는 빛이 광손실없이 상기 제1 파장 및 제2 파장과 평행하게 매질밖으로 투과되도록 비반사 코팅막으로 형성된 투과면;과A transmissive surface formed as a non-reflective coating film so that light having a long wavelength is transmitted outside the medium in parallel with the first wavelength and the second wavelength without loss of light;
상기 입사면으로부터 입사된 빛과 상기 제1 및 제2 다이크로익 미러와 상기 전반사면에 의해 반사된 빛이 진행하는 매질;을A medium in which light incident from the incident surface and light reflected by the first and second dichroic mirrors and the total reflection surface proceeds;
구비한 것을 특징으로 한다..
이때 상기 제1 각도는 입사면의 수직 방향으로부터의 브루스터 각도(Brewster Angle)이며, 상기 제2 각도는 상기 매질의 굴절율에 의해 결정되는 전반사 각도로서 반사면의 수직 방향으로부터의 각도이다.The first angle is a Brewster angle from a vertical direction of an incident surface, and the second angle is a total reflection angle determined by a refractive index of the medium, and is an angle from a vertical direction of the reflection surface.
또한 상기 전반사면은 상기 제1 및 제2 다이크로익 미러에 대해 상기 매질에 의해 등거리 t 로 이격·평행하며, 상기 제1 다이크로익 미러로부터 투과되는 제1 파장의 빛과 상기 제2 다이크로익 미러로부터 투과되는 제2 파장의 빛이 이루는 간격은 상기 제2 다이크로익 미러로부터 투과되는 제2 파장의 빛과 상기 투과면으로부터 투과되는 제3 파장의 빛이 이루는 간격과 같은 것을 특징으로 한다.And the total reflection surface is spaced apart from and parallel to the first and second dichroic mirrors by the medium at an equal distance t, and the light having the first wavelength transmitted from the first dichroic mirror, The interval formed by the light of the second wavelength transmitted from the wiper is equal to the interval between the light of the second wavelength transmitted from the second dichroic mirror and the light of the third wavelength transmitted from the transmitting surface .
또한 상기 투과면은 제1 및 제2 다이크로익 미러가 형성된 면의 기판상에 비반사 코팅막을 형성하거나 혹은 투과면을 제3 파장의 빔이 진행하는 방향과 수직하게 가공한 후 비반사 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 한다.The transmissive surface may be formed by forming an antireflective coating film on the substrate on which the first and second dichroic mirrors are formed or by processing the transmissive surface perpendicular to the direction in which the beam of the third wavelength advances, .
본 발명에서는 투과된 상기 제1 파장의 빛과, 투과된 상기 제2 파장 의 빛이 이루는 간격 혹은 투과된 상기 제2 파장의 빛과, 투과된 상기 제3 파장의 빛이 이루는 간격을 조절하기 위해 상기 매질의 두께 t 를 가변한다.In the present invention, in order to adjust the interval between the light of the first wavelength transmitted and the light of the second wavelength transmitted or the light of the transmitted second wavelength and the light of the third wavelength transmitted, The thickness t of the medium is varied.
본 발명에 있어 상기 제1, 제2, 제3 파장의 빛이 적색, 녹색, 청색의 파장을 가진 빛이라면 본 발명은 다음과 같이 응용된다.In the present invention, if the first, second, and third wavelength lights are red, green, and blue wavelengths, the present invention is applied as follows.
광의 전도 매질(2)에 입사면(8)은 입사면의 수직방향으로부터 입사하는 빛(1)이 부루스터 각도로 입사되어 전반사면에서 일정한 각도로 전반사가 일어나도록 절단하여 형성하고 최초 매질내로 입사된 빛의 λ1은 투과시키고 다른 빛은 반사시키는 DM1(Dichroic mirror1) 코팅막(3), λ2는 투과시키고 λ3는 반사시키는 DM2(Dichroic mirror2) 코팅막(4) 으로 구성하고, 투과면(9)은 전반사되어 나오는 적색빔에 비반사 코팅막을 형성하여 투과면을 구성한다. 위와같이 구성된 광분리부를 통과한 빔은 각각 λ1(5), λ2(6), λ3(7)으로 분리되어 나온다. 여기서 전반사면은 DM1과 DM2에 평행하고 같은 거리를 갖는 구조로 되어있고, λ1, λ2, λ3는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)중의 하나에 각각 해당한다. 이하에서는 이해를 돕기위해 λ1은 청색, λ2는 녹색, λ3는 적색에 해당한다고 설명한다.The incident surface 8 of the light conducting medium 2 is formed by cutting the incident light 8 such that the light 1 incident from the vertical direction of the incident surface is incident at the Böstler angle and is totally reflected at a predetermined angle on the total reflection surface, A DM1 (Dichroic mirror1) coating film 3 for transmitting a light of wavelength λ1 and reflecting other light, a DM2 (Dichroic mirror2) coating film 4 for transmitting λ2 and reflecting λ3, A nonreflective coating is formed on the red beam to form a transmission surface. The beams having passed through the optical splitting unit constructed as above are separated into? 1 (5),? 2 (6), and? 3 (7), respectively. Here, the total slope is parallel to DM1 and DM2 and has the same distance, and lambda 1, lambda 2 and lambda 3 correspond to one of red (R), green (G) and blue (B), respectively. Hereinafter, for the sake of clarity, it is explained that lambda 1 corresponds to blue, lambda 2 to green, and lambda 3 corresponds to red.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 소형화된 광분리 구조로 기존의 광학계와 동일한 성능을 발휘함으로써 모듈의 소형화와 간단한 광학계의 구성등으로 대화면 구성이 가능하여 상업화 및 소형화하는데 유리해졌다. 특히 본 발명에 의해 구조가 아주 콤팩트하고 저렴하게 대량의 광분리부 제작이 가능해져서 그 응용분야 및 경제적 가치는 매우 효과적인 발명이다.As described above, the present invention is advantageous for commercialization and downsizing because of miniaturization of a module and a simple optical system configuration because a miniaturized optical splitting structure exhibits the same performance as a conventional optical system. Particularly, according to the present invention, it is possible to manufacture a large-scale optical separation unit with a very compact structure and low cost, and its application field and economic value are very effective inventions.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970035052A KR100264378B1 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | Apparatus and the method of light seperation using brewster angle, and the method of manufacture of the apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970035052A KR100264378B1 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | Apparatus and the method of light seperation using brewster angle, and the method of manufacture of the apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990011806A true KR19990011806A (en) | 1999-02-18 |
KR100264378B1 KR100264378B1 (en) | 2000-08-16 |
Family
ID=19515660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019970035052A KR100264378B1 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | Apparatus and the method of light seperation using brewster angle, and the method of manufacture of the apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100264378B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990023896A (en) * | 1997-08-27 | 1999-03-25 | 갈라스 윌리엄 이. | How to track and target image tracker systems, weapon systems, and moving objects |
WO2012015387A1 (en) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transflective displays |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6019101A (en) * | 1983-07-13 | 1985-01-31 | Hoya Corp | Beam splitter |
-
1997
- 1997-07-25 KR KR1019970035052A patent/KR100264378B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990023896A (en) * | 1997-08-27 | 1999-03-25 | 갈라스 윌리엄 이. | How to track and target image tracker systems, weapon systems, and moving objects |
WO2012015387A1 (en) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transflective displays |
US9013655B2 (en) | 2010-07-26 | 2015-04-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transflective displays |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100264378B1 (en) | 2000-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6147806A (en) | Apparatus and a method for separating a light beam using a hybrid dichroic mirror and a method for manufacturing the apparatus | |
US5267029A (en) | Image projector | |
US5237446A (en) | Optical low-pass filter | |
EP0508413B1 (en) | A plate-like polarizing element, a polarizing conversion unit provided with the element, and a projector provided with the unit | |
EP0547949B1 (en) | Optical polarization beam splitter and its application for a display system | |
EP0468501B1 (en) | Dichroic mirror and projector having the same | |
EP1145565B1 (en) | Optical assembly for reflective light valves | |
KR100251053B1 (en) | Optical integration device and the method using two flat board | |
US5812223A (en) | Color LCD projector with three color separating polarizing beam splitters | |
KR20060012413A (en) | Illuminating unit and projection type image display apparatus employing the same | |
JP4637370B2 (en) | Optical system for forming modulated color images | |
JP2000504440A (en) | Image projection module and image projection apparatus provided with this module | |
KR100636164B1 (en) | Color prism and projection type image display apparatus adopting the same | |
US6005718A (en) | Apparatus and a method for combining light using one flat plate and a method for manufacturing the apparatus | |
US6072633A (en) | Apparatus for separating a light beam by using two flat plates with an air gap therebetween and hybrid dichroic mirrors and a method therefor | |
EP1278381A2 (en) | Projection image display apparatus | |
EP0435288B1 (en) | Image projector | |
US5880889A (en) | Three color dichroic beamsplitter for separating or combining unpolarized light | |
EP0507316A2 (en) | Polarizing element and image display apparatus having the polarizing element | |
KR19990011806A (en) | Optical separation apparatus and method using polarization angle and manufacturing method of optical separation apparatus | |
KR100278639B1 (en) | Optical integration device and method using a single flat plate and manufacturing method of the optical integration device | |
KR100335437B1 (en) | Reflection type projector | |
KR100251045B1 (en) | A compact type light separation apparatus with dichroic mirror, fabrication method and the light seperation method thereof | |
KR100254940B1 (en) | Apparatus and method for combining light and method for manufacturing the apparatus | |
KR20000054877A (en) | LCD projection apparatus |
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 | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080312 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |