KR20010054283A - Optical System Of Liquid Crystal Projector Using Two Lamps - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical system is provided to be capable of increasing the brightness and the optical efficiency using two lamps. CONSTITUTION: An optical system includes the first and second light sources(50,52). The first and second reflection mirrors(66,68) are positioned between the first and second light sources(50,52) and a prism(62). A collimating lens(64) is arranged between the prism(62) and the third total reflection mirror(14). A focusing lens(16), a red transparent mirror(18) and a red focus lens(22) are arranged between the first and second fly eye lens(6,8), the third total reflection mirror(14) and a red liquid crystal panel(24). A blue transparent mirror(26) and a green focusing lens(28) are arranged between the red transparent mirror(18) and the green liquid panel(30). The first relay lens(32), the first blue reflection mirror(34), the second relay lens(36), the second blue reflection mirror(38) are arranged between the red transparent mirror(26) and the blue liquid crystal panel(44). A dichroic prism(46) is installed between the red, green and blue liquid crystal panels(24,30,44). A projection lens(48) is installed facing an optical outgoing surface of the dichroic prism(46).

Description

2 램프를 이용한 액정 프로젝터의 광학계{Optical System Of Liquid Crystal Projector Using Two Lamps}Optical system of liquid crystal projector using two lamps

본 발명은 액정 프로젝터에 관한 것으로, 특히 2매의 램프를 이용하여 프로젝터의 밝기를 향상시킬 수 있는 액정 프로젝터의 광학 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal projector, and more particularly, to an optical device of a liquid crystal projector capable of improving the brightness of the projector by using two lamps.

최근, 디스플레이 장치로서 대화면 및 고화질 영상의 요구가 증대됨에 따라 소형의 영상을 투사렌즈를 이용하여 확대투사하는 프로젝터의 보급이 급속히 확산되고 있다. 프로젝터로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD)에 표시된 소화면의 화상을 대형 스크린에 확대투사시키는 액정 프로젝터가 대표적이다. 액정프로젝터는 밝은 환경하에서 선명한 화면을 볼 수 없는 문제점을 많이 극복할 수 있도록 개선되어지고 있다. 이를 위하여, 광원으로 사용되는 램프가 작은 발광 크기를 갖도록 개선되고 있고, 광원으로부터 발생한 광을 하나의 선편광으로 변환하는 편광 변환계 도입됨과 아울러 액정패널이 고개구율을 갖게 함으로써 광효율이 향상되게 하고 있다. 또한, 액정패널의 내부에 화소단위의 마이크로렌즈를 부착하여 액정패널 화소의 기하학적 개구율보다 광로가 통과하는 유효 개구율을 향상시켜 광효율이 향상되게 하고 있다.Recently, as the demand for large screens and high-definition images increases as a display device, the spread of projectors that enlarge and project a small image using a projection lens is rapidly spreading. A typical projector is a liquid crystal projector which enlarges and projects a small screen image displayed on a liquid crystal display (LCD) onto a large screen. Liquid crystal projectors have been improved to overcome a lot of problems that can not see a clear screen in a bright environment. To this end, a lamp used as a light source has been improved to have a small light emission size, and a polarization conversion system for converting light generated from the light source into one linearly polarized light is introduced, and the liquid crystal panel has a high aperture ratio, thereby improving light efficiency. In addition, the microlenses in pixel units are attached to the inside of the liquid crystal panel to improve the effective aperture ratio through which the optical path passes rather than the geometric aperture ratio of the liquid crystal panel pixels, thereby improving light efficiency.

도 1을 참조하면, '97 SID Digest L1.1 pp.993∼996에 개시된 고효율 액정 프로젝터의 광학계 구성이 도시되어 있다. 도 1의 액정 프로젝터는 램프(2)와 전반사미러(14) 사이에 배열된 제1 및 제2 플라이아이렌즈(Fly eye lens; 6, 8), 편광 빔 스프리트 어레이(Polarizing Beam Sprite Array; 이하 'PBS'라 한다, 10)와, 전반사미러(14)와 적색용 액정패널(24) 사이에 배열된 집광렌즈(16), 적색투과미러(18), 적색반사미러(20) 및 적색집광렌즈(22)와, 적색투과미러(18)와 녹색용 액정패널(30) 사이에 배열된 청색투과미러(26) 및 녹색집광렌즈(28)와, 청색투과미러(26)와 청색용 액정패널(44) 사이에 배열된 제1 릴레이렌즈(32), 제1 청색반사미러(34), 제2 릴레이렌즈(36), 제2 청색반사미러(38), 청색집광렌즈(40)와,적·녹·청색용 액정패널(24, 30, 44) 사이에 설치된 다이크로익 프리즘(46)과, 다이크로익 프리즘(46)의 광출사면에 대면되게 설치되는 투사렌즈(48)를 구비한다. 램프(2)에서 출사된 가시광영역의 광은 타원경(4)을 거쳐서 제1 플라이아이렌즈(6) 쪽으로 진행하게 된다. 제1 플라이아이렌즈(6)는 입사광을 셀(cell) 단위로 분할하여 제2 플라이아이렌즈(8)의 각 렌즈 셀에 포커싱(focusing)되게 한다. 제2 플라이아이렌즈(6)는 입사광을 특정한 부분의 평행광으로 변환하여 PBS 어레이(10)쪽으로 투과시키게 된다. PBS 어레이(10)는 입사광을 어느 하나의 광축을 가지는 선편광(P파 또는 S파)으로 분리하고, PBS 어레이(10)의 배면에 부착된 1/2파장판(10A)은 P파를 S파로 변환하게 된다. 이 PBS 어레이(10)에 의해 입사광은 어느 한 방향의 선편광(즉, S파)으로 변환됨으로써 램프(2)에서 출사된 거의 모든 광이 전반사미러(14)로 입사하게 되어 광효율이 높아지게 됨과 아울러 제1 및 제2 플라이아이렌즈(6, 8)의 각 렌즈 셀에서 출사된 광이 액정패널(24, 30, 44)의 전체에 조사되기 때문에 액정패널에 조사되는 광분포의 균일성을 확보할 수 있게 된다. 전반사미러(14) 및 집광렌즈(16)는 입사광을 적색투과미러(18)에 집속시키게 된다. 적색투과미러(18)는 입사광 중 적색광을 적색반사미러(20)로 투과시킴과 아울러 적색광 이외의 파장을 가지는 광을 청색투과미러(26)쪽으로 반사시키게 된다. 적색반사미러(20)는 입사되는 적색광을 적색집광렌즈(22)쪽으로 전반사시키게 된다. 적색집광렌즈(22)는 입사되는 적색광을 적색용 액정패널(24)에 집광시켜 적색용 액정패널(24)의 유효면적에 보다 좋은 입사여건을 만들어 줌과 아울러 적색투과 코팅되어 적색의 순도를 높여주게 된다. 청색투과미러(26)는적색투과미러(18)로부터의 입사광 중 녹색광을 녹색집광렌즈(28)쪽으로 반사시키는 반면에 청색광을 제1 릴레이렌즈(32)쪽으로 투과시키게 된다. 녹색집광렌즈(28)는 입사되는 녹색광을 녹색용 액정패널(30)에 집광시켜 녹색용 액정패널(30)의 유효면적에 보다 좋은 입사여건을 만들어 줌과 아울러 녹색투과 코팅되어 녹색의 순도를 높여주게 된다. 청색투과미러(26)에서 투과된 청색광은 제1 릴레이렌즈(32)와 제1 청색반사거울(34), 제2 릴레이렌즈(36), 제2 청색반사거울(38)을 거쳐 청색집광렌즈(40)로 입사된다. 여기서, 청색광의 경로가 다른 적색 및 녹색 광에 비하여 길기 때문에 이를 보정하기 위하여 제1 및 제2 릴레이렌즈(32, 36)를 이용하게 된다. 다시 말하여, 청색투과미러(26)와 녹색집광렌즈(28)간의 거리와 동일한 거리에 필드렌즈 역할을 하는 제1 릴레이렌즈(32)를 삽입하여 청색광의 퍼짐을 방지하고, 제1 릴레이렌즈(36)와 동일한 거리에 결상을 맺도록 제2 릴레이렌즈(36)를 삽입하게 된다. 청색집광렌즈(40)는 입사되는 청색광을 색순도와는 상관없이 청색용 액정패널(44)의 유효면적에 집광시키게 된다. 적색, 녹색 및 청색용 액정패널(24, 30, 44)은 입력되는 화상정보에 따라 광투과율을 조절하여 투과시키게 된다. 다이크로익 프리즘(46)은 적색, 녹색 및 청색용 액정패널(24, 30, 44)을 각각 투과하여 화상의 정보를 얻어 입사되는 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 출사면을 통해 투사렌즈(48)로 쪽으로 출사시키게 된다. 투사렌즈(48)는 다이크로익 프리즘(46)으로부터 입사되는 화상을 스크린에 확대 투사하게 된다.Referring to Fig. 1, an optical system configuration of a high efficiency liquid crystal projector disclosed in '97 SID Digest L1.1 pp. 993 to 996 is shown. The liquid crystal projector of FIG. 1 includes first and second fly eye lenses 6 and 8 arranged between a lamp 2 and a total reflection mirror 14, and a polarizing beam sprite array. 10) and a condenser lens 16, a red transmission mirror 18, a red reflection mirror 20 and a red condenser lens arranged between the total reflection mirror 14 and the red liquid crystal panel 24. 22, the blue transmission mirror 26 and the green condenser lens 28 arranged between the red transmission mirror 18 and the green liquid crystal panel 30, the blue transmission mirror 26 and the blue liquid crystal panel 44 ), The first relay lens 32, the first blue reflecting mirror 34, the second relay lens 36, the second blue reflecting mirror 38, the blue condensing lens 40, and red and green A dichroic prism 46 provided between the blue liquid crystal panels 24, 30 and 44, and a projection lens 48 provided to face the light exit surface of the dichroic prism 46. Light in the visible light region emitted from the lamp 2 travels toward the first fly's eye lens 6 via the ellipsoidal mirror 4. The first fly's eye lens 6 splits the incident light into cells so that each lens cell of the second fly's eye lens 8 is focused. The second fly's eye lens 6 converts the incident light into parallel light of a specific portion and transmits it to the PBS array 10. The PBS array 10 separates incident light into linearly polarized light (P wave or S wave) having any one optical axis, and the half wave plate 10A attached to the rear surface of the PBS array 10 has a P wave as an S wave. Will be converted. The incident light is converted into linearly polarized light (i.e., S-wave) in one direction by the PBS array 10, so that almost all the light emitted from the lamp 2 is incident on the total reflection mirror 14, thereby increasing the light efficiency and Since the light emitted from each of the lens cells of the first and second fly's eye lenses 6 and 8 is irradiated to the entire liquid crystal panel 24, 30 and 44, the uniformity of the light distribution irradiated to the liquid crystal panel can be ensured. Will be. The total reflection mirror 14 and the condenser lens 16 focus the incident light on the red transmission mirror 18. The red transmission mirror 18 transmits red light of the incident light to the red reflection mirror 20 and reflects light having a wavelength other than red light toward the blue transmission mirror 26. The red reflection mirror 20 totally reflects the incident red light toward the red condensing lens 22. The red condenser lens 22 condenses the incident red light onto the red liquid crystal panel 24 to create a better incidence condition on the effective area of the red liquid crystal panel 24, and is coated with a red transparent coating to increase red purity. Is given. The blue transmission mirror 26 reflects the green light of the incident light from the red transmission mirror 18 toward the green condensing lens 28, while transmitting the blue light toward the first relay lens 32. The green condenser lens 28 condenses the incident green light onto the green liquid crystal panel 30 to create a better incidence condition on the effective area of the green liquid crystal panel 30, and is coated with a green transparent coating to increase green purity. Is given. The blue light transmitted through the blue transmission mirror 26 passes through the first relay lens 32, the first blue reflection mirror 34, the second relay lens 36, and the second blue reflection mirror 38. 40). Here, since the path of the blue light is longer than the other red and green light, the first and second relay lenses 32 and 36 are used to correct the blue light. In other words, the first relay lens 32 serving as a field lens is inserted at a distance equal to the distance between the blue transmission mirror 26 and the green condenser lens 28 to prevent the blue light from spreading, and the first relay lens ( The second relay lens 36 is inserted to form an image at the same distance as 36). The blue condenser lens 40 focuses the incident blue light on the effective area of the blue liquid crystal panel 44 regardless of the color purity. The red, green, and blue liquid crystal panels 24, 30, and 44 transmit light by adjusting light transmittance according to the input image information. The dichroic prism 46 passes through the red, green, and blue liquid crystal panels 24, 30, and 44, respectively, to obtain image information, and then combines incident red, green, and blue light to project the projection lens 48 through the emission surface. Turned out towards). The projection lens 48 enlarges and projects the image incident from the dichroic prism 46 on the screen.

이러한 구성을 통하여 밝기가 증가함으로써 밝은 환경하에서도 볼 수 있도록할 수 있게 되었으나, 아직도 100"이상의 대화면에서는 밝은 조명하에 화면의 선명도가 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 고전력의 램프를 사용하고자 하는 방안이 대두되게 되었다. 그러나, 고전력의 램프는 램프의 발광크기(Arc Size)가 커져 전력 증가에 대한 광출력이 비례하지 못하여 광투과 효율이 떨어짐으로써 비효율적이고 냉각에 대한 어려움이 있을 뿐만 아니라 램프의 수명이 짧은 문제점을 가지고 있다.With this configuration, it is possible to see in bright environments by increasing the brightness, but still have a problem that the screen is less clear under bright light on a large screen of 100 "or more. To overcome this problem, high-power lamps are used. However, high power lamps are not only inefficient and have difficulty in cooling because their light size is not proportional to power increase due to the increase in the arc size of the lamp. The lamp has a short lifespan.

따라서, 본 발명의 목적은 2개의 램프를 이용함으로써 밝기를 증대시킬 수 있는 액정 프로젝터의 광학계를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an optical system of a liquid crystal projector which can increase the brightness by using two lamps.

본 발명의 다른 목적은 2개의 램프를 이용함에 있어 광효율을 증대시킬 수 있는 액정 프로젝터의 광학계를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical system of a liquid crystal projector capable of increasing light efficiency in using two lamps.

도 1은 종래 액정 프로젝터의 광학계 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing an optical system configuration of a conventional liquid crystal projector.

도 2는 평행하게 설치된 2개의 램프를 이용한 광학계의 구성을 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a configuration of an optical system using two lamps installed in parallel.

도 3은 대향되게 설치된 2개의 램프를 이용한 광학계의 구성을 나타낸 도면.3 is a view showing the configuration of an optical system using two lamps opposed to each other.

도 4는 도 3에 도시된 시준렌즈의 광축과 프리즘의 반사면이 45도 각을 이루는 경우 광빔의 분산 특성도.4 is a view illustrating dispersion characteristics of a light beam when the optical axis of the collimator lens illustrated in FIG. 3 and the reflecting surface of the prism form an angle of 45 degrees. FIG.

도 5는 도 3에 도시된 시준렌즈의 광축과 프리즘의 반사면이 45도 보다 작은 각을 이루는 경우 광빔의 분산 특성도.FIG. 5 is a view illustrating dispersion characteristics of a light beam when the optical axis of the collimator lens and the reflecting surface of the prism of FIG. 3 form an angle smaller than 45 degrees. FIG.

도 6은 플라이아이렌즈와 PBS 어레이에서의 유효광을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining effective light in a fly's eye lens and a PBS array;

도 7은 PBS 어레이에서 유효광을 향상시키기 위한 플라이아이렌즈 및 PBS 어레이 배치도.7 is a layout view of a fly's eye lens and a PBS array for enhancing effective light in a PBS array.

도 8은 본 발명의 실시 예에 2 램프를 이용한 액정프로젝터의 광학계의 구성을 나타낸 도면.8 is a view showing the configuration of an optical system of a liquid crystal projector using two lamps in an embodiment of the present invention.

도 9는 도 8에 도시된 광학계를 수직 인-라인 형태로 나타낸 도면.FIG. 9 illustrates the optical system shown in FIG. 8 in a vertical in-line form. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

2 : 램프 4 : 타원경2: lamp 4: ellipsoid

6, 54 : 제1 FEL 8, 56A : 제2 FEL6, 54: 1st FEL 8, 56A: 2nd FEL

10 : PBS 어레이 14, 66, 68 : 전반사미러10: PBS array 14, 66, 68: total reflection mirror

16 : 집광렌즈 18 : 적색투과미러16: condenser lens 18: red transmission mirror

20 : 적색반사미러 22 : 적색집광렌즈20: red reflection mirror 22: red condenser lens

24 : 적색용 액정패널 26 : 청색투과미러24: red liquid crystal panel 26: blue transmission mirror

28 : 녹색집광렌즈 30 : 녹색용 액정패널28: green condenser lens 30: green liquid crystal panel

32 : 제1 릴레이렌즈 34 : 제1 청색반사미러32: first relay lens 34: first blue reflecting mirror

36 : 제2 릴레이렌즈 38 : 제2 청색반사미러36: second relay lens 38: second blue reflecting mirror

40 : 청색집광렌즈 44 : 청색용 액정패널40: blue condenser lens 44: blue liquid crystal panel

46 : 다이크로익 프리즘 48 : 투사렌즈46: dichroic prism 48: projection lens

50, 52 : 제1 및 제2 광원 56 : 제2 FEL 및 PBS 어레이50, 52: first and second light sources 56: second FEL and PBS array

58 : 집광렌즈계 60 : 액정패널58: condenser lens system 60: liquid crystal panel

62 : 프리즘 64 : 시준렌즈62: prism 64: collimation lens

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 프로젝터 광학계는 광빔을 발생하는 램프와 램프로부터의 광빔을 한 방향으로 진행시키기 위한 타원경을 구성으로 하는 제1 및 제2 광원과, 제1 및 제2 광원으로부터의 광빔을 평행광으로 변환하기 위한 시준렌즈와, 제1 및 제2 광원으로부터의 광빔이 시준렌즈 쪽으로 중첩되어 진행되게 하는 적어도 하나의 방향전환 미러부와, 시준렌즈로부터의 광빔을 상기 액정패널에 입사시키기 위한 조명계를 구비하고, 타원경의 제1 초점에 램프를위치시키고 제2 초점이 상기 액정패널의 중심축과 일치하게끔 상기 타원경을 설치하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal projector optical system according to the present invention comprises a first and second light sources comprising a lamp for generating a light beam and an ellipsoid for advancing the light beam from the lamp in one direction, and the first and second light sources. Collimating the collimating lens for converting the light beam from the two light sources into the parallel light, at least one turning mirror portion for allowing the light beams from the first and second light sources to overlap the collimating lens, and the light beam from the collimating lens. And an illumination system for incident on the liquid crystal panel, wherein the lamp is positioned at the first focal point of the ellipsoidal mirror and the ellipsoidal mirror is arranged so that the second focal point coincides with the central axis of the liquid crystal panel.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예에 대한 설명에 앞서 본 발명이 나타나게 된 배경을 살펴보기로 한다. 본 발명에서는 프로젝터의 밝기를 향상시키기 위하여 광효율이 떨어져 비효율적인 고전력의 램프를 사용하는 대신 저전력 램프를 복수로 사용하고자 한다. 저전력의 램프를 복수로 사용하는 경우 기본적으로 2개의 램프로부터 출력되는 광빔이 광학적으로 나란히 놓이게 하는 방법과 2개의 램프로부터의 광빔이 중첩되도록 합성되게 하는 방법이 고려되어질 수 있다.Prior to the description of the embodiments of the present invention, a background of the present invention will be described. In the present invention, in order to improve the brightness of the projector, instead of using a high-power lamp that is inefficient in light efficiency and uses a plurality of low-power lamps. In the case of using a plurality of lamps of low power, a method of basically allowing the light beams output from the two lamps to be optically side by side and a method of allowing the light beams from the two lamps to be combined so as to overlap.

우선, 도 2에서와 같이 2개의 광원(50, 52)을 평행하게 위치시켜 램프로부터 출력되는 광빔이 타원경에 의해 반사되어 병행하여 진행되게 하는 경우 빛의 평행도가 좋아 제1 플라이아이렌즈(54)와 제2 플라이아이렌즈 및 PBS 어레이(56)를 투과하여 편광 변환되는 특성이 기존의 1개의 램프를 사용하는 것과 동일한 광투과율을 가질 수 있게 된다. 그러나, 광학 부품의 크기가 커지고 집광렌즈계(58)를 경유하여 액정패널(60)로 집속되는 빛의 각도가 2배 가량 커져 마이크로렌즈 어레이를 갖는 액정패널(60)의 투과율이 떨어져 광효율이 저하되는 단점을 가지게 된다.First, as shown in FIG. 2, when the two light sources 50 and 52 are positioned in parallel so that the light beams output from the lamps are reflected by the ellipsoid and travel in parallel, the first fly's eye lens 54 has good parallelism. ) And the second fly's eye lens and the PBS array 56 can be polarized and converted to have the same light transmittance as that of one conventional lamp. However, the size of the optical component is increased, and the angle of light focused to the liquid crystal panel 60 via the condenser lens system 58 is increased by about two times, so that the transmittance of the liquid crystal panel 60 having the microlens array is reduced, resulting in low light efficiency. It has a disadvantage.

이와는 달리, 2개의 램프로부터의 광빔이 중첩되도록 합성되게 하는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 광원(50, 52)의 램프로부터 출력되는 빛을 타원 반사경에 의하여 포커싱시키고 이 포커싱되는 지점에 2개의 반사면을 가지는프리즘(62)을 위치시키게 된다. 이 프리즘(62)에 의하여 반사된 두 방향 빛이 공간적으로 중첩되게 한다. 시준렌즈(Collimating Lens; 64)는 프리즘(62)으로부터 퍼지는 빛을 평행광으로 만들어 제1 플라이아이렌즈(54)로 입사되게 한다. 이 경우, 광학 부품의 크기는 하나의 램프를 사용할 때와 동일하므로 도 2에서와 같이 액정패널(60)로 입사되는 광입사각이 커져 액정패널(60)의 광투과율이 떨어지는 문제점을 극복할 수는 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 3에서와 같이 2개의 램프로부터의 광빔을 중첩되게 합성하는 방법을 이용하기로 한다.On the contrary, when the light beams from the two lamps are combined to overlap, the light output from the lamps of the two light sources 50 and 52 is focused by an ellipsoidal reflector as shown in FIG. The prism 62 having two reflecting surfaces is positioned. The two directions of light reflected by the prism 62 are spatially superimposed. The collimating lens 64 converts the light spread from the prism 62 into parallel light and enters the first fly's eye lens 54. In this case, since the size of the optical component is the same as when one lamp is used, the light incident angle incident on the liquid crystal panel 60 increases as shown in FIG. 2, so that the light transmittance of the liquid crystal panel 60 may be overcome. have. Therefore, in the present invention, as shown in FIG.

그리고, 2개의 램프로부터의 광빔을 중첩되게 합성하여 이용함에 있어 광효율을 보다 향상시킬 수 있는 방법이 고려되어야만 한다. 2개의 램프를 사용함에 있어 광효율은 제1 플라이아이렌즈로 입사되는 광빔의 특성을 최대한 1개의 램프를 사용할 때와 동일하게 하는 방법과, 플라이아이렌즈의 렌즈셀 크기의 반의 어레이들로 구성되는 PBS 어레이에서 각 셀로의 조명 스폿 대응을 효율적으로 하는 방법에 의해 좌우될 수 있다.In addition, in synthesizing and using the light beams from two lamps superimposed, a method of further improving the light efficiency should be considered. In using two lamps, the light efficiency is the same as when using one lamp as much as the characteristics of the light beam incident on the first fly's eye lens, and PBS composed of half the array of lens cells of the fly's eye lens. It can be influenced by the method of efficiently illuminating the illumination spot from each array to each cell.

여기서, 2개의 램프로부터의 제1 플라이아이렌즈(54)로 입사되는 광빔의 특성을 최대한 1개의 램프를 사용할 때와 동일하게 하는 방법은 2개의 램프로부터 플라이아이렌즈까지의 광학계 구성에 의해 좌우된다. 다시 말하여, 광효율을 높이기 위해서는 2개의 램프로부터 제1 플라이아이렌즈(54)로 입사되는 빛의 평행도를 최대화할 수 있어야만 한다. 이 경우, 기본적으로는 2개의 램프로부터 제1 플라이아이렌즈(54)로 입사되는 빛이 중첩되어지는 것이 필요하다. 이를 위하여, 타원형의 반사경을 사용하여 각각의 램프로부터 출력되는 빛을 작은 스폿의 형태로 집광시키고 이 집광되는 각각의 빛을 소형의 광학소자를 통하여 같은 방향으로 중첩시켜 합성하게 된다. 이때, 소형의 광학소자에서 반사되어 발산하는 빛을 최대한 평행광으로 변환시켜야만 광효율을 높일 수 있게 된다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 플라이아이렌즈(54)에 입사되는 빛의 평행도가 클수록 유효광이 커져 편광변환된 빛의 투과효율이 커지기 때문이다.Here, the method of making the characteristics of the light beam incident on the first fly's eye lens 54 from the two lamps the same as when using at most one lamp depends on the optical system configuration from the two lamps to the fly's eye lens. . In other words, in order to increase the light efficiency, it is necessary to maximize the parallelism of light incident from the two lamps to the first fly's eye lens 54. In this case, basically, the light incident from the two lamps onto the first fly's eye lens 54 needs to overlap. To this end, the light output from each lamp is condensed in the form of a small spot using an elliptical reflector, and each of the collected light is superimposed in the same direction through a small optical element and synthesized. In this case, the light efficiency reflected by the small optical element emitted by the light must be converted into parallel light as much as possible. This is because the greater the parallelism of the light incident on the first fly's eye lens 54 as shown in FIG. 4, the greater the effective light and the greater the transmission efficiency of the polarized light.

상세히 하면, 도 4에서 PBS 어레이(56B) 및 λ/2판(56C)은 액정패널의 편광특성에 맞게 입사광빔을 하나의 선편광, 예를 들면 S편광으로 변환함으로써 광효율을 향상시키고 있다. 이를 위하여, PBS 어레이(56B)의 각 PBS들은 입사광빔을 P편광과 S편광으로 분리하고, 제2 플라이아이렌즈(56A)의 각 셀들의 중앙에 위치하는 PBS들의 배면에만 부착된 λ/2판(56C)은 PBS를 투과한 P편광을 S편광으로 변환함으로써 입사광이 모두 S편광으로 변환되게 한다. 이 경우, 제1 플라이아이렌즈(54)의 각 셀로 평행하게 입사되는 광은 도 4에서와 같이 제2 플라이아이렌즈(56A)의 각 셀을 경유하여 제2 플라이아이렌즈의 각 셀의 중앙부에 위치하는 PBS로 집광됨으로써 PBS 및 λ/2판(56C)에 의해 모두 유효광으로 변환될 수 있게 된다. 반면에, 제1 플라이아이렌즈(54)에 경사지게 입사되는 광은 도 4에서와 같이 제2 플라이아이렌즈(56A)의 각 셀을 경유하여 제2 플라이아이렌즈(56A) 각 셀의 주변부에 배치된 PBS로 집광됨으로써 P편광, 즉 무효광으로 출사되게 된다. 이에 따라, 광효율을 높이기 위해서는 제1 플라이아이렌즈(54)로 입사되는 빛의 평행도를 최대한 크게 하여야만 한다. 이 빛의 평행도는 2 램프로부터의 광빔을 반사시키기 위한 프리즘(62)의 반사면이 이루는 각에 의해 결정될 수 있다. 이하, 프리즘(62)의 반사면이 이루는 각과 빛의 평행도 관계를 도 5 및 도 6을 참조하면 살펴보면 다음과 같다.In detail, in FIG. 4, the PBS array 56B and the λ / 2 plate 56C improve light efficiency by converting the incident light beam into one linearly polarized light, for example, S polarized light, in accordance with the polarization characteristics of the liquid crystal panel. For this purpose, each of the PBSs of the PBS array 56B separates the incident light beam into P-polarized light and S-polarized light, and the λ / 2 plate is attached only to the rear surface of the PBS located in the center of each cell of the second fly's eye lens 56A. 56C converts P-polarized light transmitted through PBS into S-polarized light so that all incident light is converted into S-polarized light. In this case, light incident in parallel to each cell of the first fly's eye lens 54 passes through each cell of the second fly's eye lens 56A to the center of each cell of the second fly's eye lens as shown in FIG. 4. By condensing with the located PBS, both the PBS and the λ / 2 plate 56C can be converted into effective light. On the other hand, light incident obliquely to the first fly's eye lens 54 is disposed at the periphery of each cell of the second fly's eye lens 56A via each cell of the second fly's eye lens 56A as shown in FIG. 4. By condensing with the PBS, it is emitted as P-polarized light, that is, ineffective light. Accordingly, in order to increase the light efficiency, the parallelism of the light incident on the first fly's eye lens 54 should be made as large as possible. The parallelism of this light can be determined by the angle made by the reflecting surface of the prism 62 for reflecting the light beam from the two lamps. Hereinafter, referring to FIGS. 5 and 6, the relationship between the angle formed by the reflecting surface of the prism 62 and the parallelism is as follows.

도 5를 참조하면, 제1 및 제2 광원(50, 52) 각각의 광축과 시준렌즈(64)의 광축이 서로 직교하고 서로의 직교점 근처에 직각의 반사 프리즘(62)이 위치하게 된다. 프리즘(62) 반사면의 법선과 반사경의 광축이 이루는 각, 즉 시준렌즈(64)의 광축과 반사 프리즘(62)의 반사면이 이루는 각(θ)이 45도가 되는 경우 각각의 반사경의 광학적 제2 초점(f2)은 각 반사경의 광축과 프리즘(62)의 반사면이 맞나는 점의 높이에 광축과 평행한 선상에 존재하게 된다. 따라서, 시준렌즈(64)의 비축상에 2개의 소오스점을 갖게 됨으로써 프리즘(62)은 도 5에 나타낸 바와 같이 시준렌즈(64)에 의해 각을 갖는 빛을 출력하게 된다. 다시 말하여, 시준렌즈(64)의 광축과 반사 프리즘(62)의 반사면이 이루는 각(θ)이 45도가 되는 경우 시준렌즈(64)로부터 출사되는 빛의 평행도는 떨어지게 된다. 이러한 비축 소오스의 현상을 줄이기 위해서는 프리즘(62)의 반사면과 맞나는 점이 광축상에 있도록 하여야 한다. 이를 위하여, 프리즘(62)을 뒤로 이동시키는 경우 광원(50, 52)의 램프가 발광크기를 갖고 있기 때문에 제2 초점(f2)에서 포인트 집광이 형성되지 않고 스폿 크기를 갖게 됨으로써 프리즘(62)의 반사면에서 반사되지 않고 지나가 버리는 빛이 많아져 유효 광로로 입사되는 빛이 적어지게 되므로 광효율 떨어지게 된다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 시준렌즈(64)의 광축과 반사 프리즘(62)의 반사면이 이루는 각(θ)이 45도 보다 작게 설정하여 반사경의 광학적 제2 초점(f2)이 시준렌즈(64)의 광축과 일치할 수 있도록 하는 것이 필요하다.Referring to FIG. 5, the optical axes of the first and second light sources 50 and 52 and the optical axes of the collimating lens 64 are orthogonal to each other, and the reflective prism 62 of the right angle is positioned near orthogonal points of each other. When the angle formed by the normal line of the reflecting surface of the prism 62 and the optical axis of the reflecting mirror, that is, the angle θ formed between the optical axis of the collimating lens 64 and the reflecting surface of the reflecting prism 62, becomes 45 degrees, The bifocal f2 is present on a line parallel to the optical axis at the height of the point where the optical axis of each reflecting mirror and the reflecting surface of the prism 62 fit. Therefore, by having two source points on the non-axis of the collimating lens 64, the prism 62 outputs light having an angle by the collimating lens 64 as shown in FIG. In other words, when the angle θ formed between the optical axis of the collimating lens 64 and the reflecting surface of the reflecting prism 62 becomes 45 degrees, the parallelism of the light emitted from the collimating lens 64 falls. In order to reduce the phenomenon of the stockpiling source, the point that matches the reflective surface of the prism 62 should be located on the optical axis. To this end, when the prism 62 is moved backward, since the lamps of the light sources 50 and 52 have the light emission size, the point condensation is not formed at the second focal point f2 and thus the spot size is obtained. Since the light passing through the reflection surface is not reflected, the light incident to the effective optical path is reduced, resulting in low light efficiency. Therefore, as shown in FIG. 6, the angle θ formed between the optical axis of the collimating lens 64 and the reflecting surface of the reflecting prism 62 is set to be smaller than 45 degrees so that the optical second focal point f2 of the reflecting mirror is the collimating lens. It is necessary to be able to coincide with the optical axis of (64).

또한, 2 램프의 빛 중첩에 있어 하나의 램프의 경우와 달리 램프가 나란히 놓이는 방향에 대하여 램프 광축이 광학계 광축에 대하여 소정의 각도를 갖게 된다. 이로 인하여, 2개의 램프가 놓이는 방향의 빔의 특성과 이에 수직한 방향의 빔 특성이 다소 틀리게 되는데, 특히 램프가 놓인 방향의 빔 특성이 상대적으로 커지게 된다. 이를 보완하고자 본 발명에서는 램프의 병렬 설치의 방향이 PBS 어레이가 배열되는 방향에 대하여 수직이 되게 한다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 플라이아이렌즈 셀의 1/2 폭을 가지는 스트라이프 형태의 PBS이 배열된 형태를 가지는 PBS 어레이(56B)는 편광변환 투과효율을 고려하여 도 7에 도시된 바와 같이 액정패널(60)의 종횡비 중 큰 방향으로 배열하게 된다. 통상 사용되고 있는 디스플레이는 3:4 또는 9:16의 종횡비를 가지고 있다. 여기서, 액정패널(60)이 3:4의 종횡비를 가지는 경우 PBS 어레이(56B)에서 각 PBS의 폭은 수직 3에 대하여 2의 길이 비를 가지고, 9:16의 경우 수직 9에 대하여 8의 길이비를 갖게 한다. 결과적으로, 각 PBS는 PBS 어레이 방향(즉, 가로)의 길이 보다 그에 수직한 방향(즉, 세로)의 길이가 길게끔 설정한다. 이는 제1 플라이아이렌즈(54)의 각 셀에 대응되는 PBS 면에서의 조명 스폿에 대하여 PBS 어레이 방향의 수직 방향이 유효한 빛을 많이 투과할 수 있음을 의미하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 램프의 배열방향을 PBS 어레이의 배열방향에 수직하도록, 즉 액정패널의 유효면적의 작은 길이 방향으로 배치하게 된다.In addition, unlike the case of one lamp in the overlapping light of the two lamps, the lamp optical axis has a predetermined angle with respect to the optical system optical axis with respect to the direction in which the lamps are placed side by side. As a result, the characteristics of the beam in the direction in which the two lamps are placed and the characteristics of the beam in the direction perpendicular to the two lamps are somewhat different. In particular, the beam characteristics in the direction in which the lamps are placed become relatively large. To compensate for this, in the present invention, the direction of parallel installation of the lamps is perpendicular to the direction in which the PBS array is arranged. As shown in FIG. 4, the PBS array 56B having a stripe-shaped PBS having a half width of the fly's eye lens cell is arranged in consideration of polarization conversion transmission efficiency. The aspect ratio of the liquid crystal panel 60 is arranged in a larger direction. Commonly used displays have an aspect ratio of 3: 4 or 9:16. Here, in the case where the liquid crystal panel 60 has an aspect ratio of 3: 4, the width of each PBS in the PBS array 56B has a length ratio of 2 with respect to the vertical 3, and the length of 8 with respect to the vertical 9 at 9:16. Let it rain As a result, each PBS is set so that the length of the direction (ie, vertical) perpendicular to it is longer than the length of the PBS array direction (ie, horizontal). This means that the vertical direction of the PBS array direction can transmit much effective light with respect to the illumination spot on the PBS plane corresponding to each cell of the first fly's eye lens 54. Therefore, in the present invention, the arrangement direction of the lamps is arranged perpendicular to the arrangement direction of the PBS array, that is, the longitudinal direction of the effective area of the liquid crystal panel is arranged.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 프로젝터의 광학계를 나타낸 것이고, 도 9는 도 8에 도시된 액정 프로젝터의 광학계를 인-라인(In-line) 형태로 나타낸것이다. 도 8의 광학계는 제1 및 제2 광원(50, 52)과, 제1 및 제2 광원(50, 52)과 프리즘(62) 사이에 각각 배치된 제1 및 제2 전반사미러(66, 68)와, 프리즘(62)과 제3 전반사미러(14) 사이에 배열된 시준렌즈(64), 제1 및 제2 플라이아이렌즈(Fly eye lens;6, 8), PBS(10)와, 제3 전반사미러(14)와 적색용 액정패널(24) 사이에 배열된 집광렌즈(16), 적색투과미러(18), 적색반사미러(20) 및 적색집광렌즈(22)와, 적색투과미러(18)와 녹색용 액정패널(30) 사이에 배열된 청색투과미러(26) 및 녹색집광렌즈(28)와, 청색투과미러(26)와 청색용 액정패널(44) 사이에 배열된 제1 릴레이렌즈(32), 제1 청색반사미러(34), 제2 릴레이렌즈(36), 제2 청색반사미러(38), 청색집광렌즈(40)와, 적·녹·청색용 액정패널(24, 30, 44) 사이에 설치된 다이크로익 프리즘(46)과, 다이크로익 프리즘(46)의 광출사면에 대면되게 설치되는 투사렌즈(48)를 구비한다.FIG. 8 illustrates an optical system of the liquid crystal projector according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 illustrates an optical system of the liquid crystal projector shown in FIG. 8 in an in-line form. The optical system of FIG. 8 includes first and second light sources 50 and 52, and first and second total reflection mirrors 66 and 68 disposed between the first and second light sources 50 and 52 and the prism 62, respectively. ), Collimating lenses 64, first and second fly-eye lenses 6 and 8 arranged between the prism 62 and the third total reflection mirror 14, and the PBS 10, 3 A condenser lens 16, a red transmission mirror 18, a red reflection mirror 20 and a red condenser lens 22 arranged between the total reflection mirror 14 and the red liquid crystal panel 24, and a red transmission mirror ( 18 and the first relay arranged between the blue transmission mirror 26 and the green condenser lens 28 and the blue transmission mirror 26 and the blue liquid crystal panel 44 arranged between the green liquid crystal panel 30. The lens 32, the first blue reflecting mirror 34, the second relay lens 36, the second blue reflecting mirror 38, the blue condensing lens 40, and the red, green and blue liquid crystal panel 24, The dichroic prism 46 provided between 30 and 44 and the light exit surface of the dichroic prism 46 are provided to face each other. The projection lens 48 is provided.

도 8에서 제1 및 제2 광원(50, 52)은 광효율을 높이기 위하여 액정패널의 종횡비 중 작은 길이 방향으로 나란하게 배치하게 된다. 제1 및 제2 광원(50, 52)의 램프 각각에서 출사된 광은 타원경에 의해 전방으로 진행하게 되고, 도 9에 도시된 바와 같이 타원경의 전방에 각각 설치된 제1 및 제2 전반사미러(66, 68)에 의해 프리즘(62) 쪽으로 반사되게 된다. 도 8에서 제1 및 제2 광원(50, 52)이 지면의 전후면에 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 전반사미러(66, 68)는 필요없게 된다. 프리즘(62)은 제1 및 제2 전반사미러(66, 68)로부터의 광빔을 반사시켜 시준렌즈(64) 쪽으로 진행시키게 된다. 시준렌즈(64)는 프리즘(62)으로부터의 발산형의 광빔이 평행하게 제1 플라이아이렌즈(6) 쪽으로 진행되게 한다. 제1 플라이아이렌즈(6)는입사광을 셀(cell) 단위로 분할하여 제2 플라이아이렌즈(8)의 각 렌즈 셀에 포커싱(focusing)되게 한다. 제2 플라이아이렌즈(6)는 입사광을 특정한 부분의 평행광으로 변환하여 PBS 어레이(10) 쪽으로 투과시키게 된다. PBS 어레이(10)는 액정패널의 종횡비 중 큰 길이 방향으로 배열되어 입사광을 어느 하나의 광축을 가지는 선편광(P파와 S파)으로 분리하고, PBS 어레이(10)의 배면에 부착된 λ/2판(10A)은 P파를 S파로 변환하게 된다. 제3 전반사미러(14) 및 집광렌즈(16)는 입사광을 적색투과미러(18)에 집속시키게 된다. 적색투과미러(18)는 입사광 중 적색광을 적색반사미러(20)로 투과시킴과 아울러 적색광 이외의 파장을 가지는 광을 청색투과미러(26)쪽으로 반사시키게 된다. 적색반사미러(20)는 입사되는 적색광을 적색집광렌즈(22)쪽으로 전반사시키게 된다. 적색집광렌즈(22)는 입사되는 적색광을 적색용 액정패널(24)에 집광시켜 적색용 액정패널(24)의 유효면적에 보다 좋은 입사여건을 만들어 줌과 아울러 적색투과 코팅되어 적색의 순도를 높여주게 된다. 청색투과미러(26)는 적색투과미러(18)로부터의 입사광 중 녹색광을 녹색집광렌즈(28)쪽으로 반사시키는 반면에 청색광을 제1 릴레이렌즈(32)쪽으로 투과시키게 된다. 녹색집광렌즈(28)는 입사되는 녹색광을 녹색용 액정패널(30)에 집광시켜 녹색용 액정패널(30)의 유효면적에 보다 좋은 입사여건을 만들어 줌과 아울러 녹색투과 코팅되어 녹색의 순도를 높여주게 된다. 청색투과미러(26)에서 투과된 청색광은 제1 릴레이렌즈(32)와 제1 청색반사거울(34), 제2 릴레이렌즈(36), 제2 청색반사거울(38)을 거쳐 청색집광렌즈(40)로 입사된다. 여기서, 청색광의 경로가 다른 적색 및 녹색 광에 비하여 길기 때문에 이를 보정하기 위하여 제1 및 제2 릴레이렌즈(32, 36)를 이용하게 된다. 다시 말하여, 청색투과미러(26)와 녹색집광렌즈(28)간의 거리와 동일한 거리에 필드렌즈 역할을 하는 제1 릴레이렌즈(32)를 삽입하여 청색광의 퍼짐을 방지하고, 제1 릴레이렌즈(36)와 동일한 거리에 결상을 맺도록 제2 릴레이렌즈(36)를 삽입하게 된다. 청색집광렌즈(40)는 입사되는 청색광을 색순도와는 상관없이 청색용 액정패널(44)의 유효면적에 집광시키게 된다. 적색, 녹색 및 청색용 액정패널(24, 30, 44)은 입력되는 화상정보에 따라 광투과율을 조절하여 투과시키게 된다. 다이크로익 프리즘(46)은 적색, 녹색 및 청색용 액정패널(24, 30, 44)을 각각 투과하여 화상의 정보를 얻어 입사되는 적색광, 녹색광 및 청색광을 합성하여 출사면을 통해 투사렌즈(48)로 쪽으로 출사시키게 된다. 투사렌즈(48)는 다이크로익 프리즘(46)으로부터 입사되는 화상을 스크린에 확대 투사하게 된다.In FIG. 8, the first and second light sources 50 and 52 are arranged side by side in a small length direction among aspect ratios of the liquid crystal panel to increase light efficiency. The light emitted from each of the lamps of the first and second light sources 50 and 52 travels forward by the ellipsoid, and as shown in FIG. 9, the first and second total reflection mirrors respectively installed in front of the ellipsoid ( 66, 68 will be reflected toward the prism 62. In FIG. 8, when the first and second light sources 50 and 52 are disposed on the front and rear surfaces of the ground, the first and second total reflection mirrors 66 and 68 are not required. The prism 62 reflects the light beams from the first and second total reflection mirrors 66 and 68 and propagates toward the collimating lens 64. The collimating lens 64 causes the divergent light beam from the prism 62 to travel toward the first fly's eye lens 6 in parallel. The first fly's eye lens 6 divides incident light into cells so that the lens is focused on each lens cell of the second fly's eye lens 8. The second fly's eye lens 6 converts the incident light into parallel light of a specific portion and transmits the light toward the PBS array 10. The PBS array 10 is arranged in a large longitudinal direction of the aspect ratio of the liquid crystal panel to separate incident light into linearly polarized light (P wave and S wave) having any one optical axis, and the λ / 2 plate attached to the rear surface of the PBS array 10. 10A converts the P wave into an S wave. The third total reflection mirror 14 and the condenser lens 16 focus the incident light on the red transmission mirror 18. The red transmission mirror 18 transmits red light of the incident light to the red reflection mirror 20 and reflects light having a wavelength other than red light toward the blue transmission mirror 26. The red reflection mirror 20 totally reflects the incident red light toward the red condensing lens 22. The red condenser lens 22 condenses the incident red light onto the red liquid crystal panel 24 to create a better incidence condition on the effective area of the red liquid crystal panel 24, and is coated with a red transparent coating to increase red purity. Is given. The blue transmission mirror 26 reflects the green light of the incident light from the red transmission mirror 18 toward the green condensing lens 28, while transmitting the blue light toward the first relay lens 32. The green condenser lens 28 condenses the incident green light onto the green liquid crystal panel 30 to create a better incidence condition on the effective area of the green liquid crystal panel 30, and is coated with a green transparent coating to increase green purity. Is given. The blue light transmitted through the blue transmission mirror 26 passes through the first relay lens 32, the first blue reflection mirror 34, the second relay lens 36, and the second blue reflection mirror 38. 40). Here, since the path of the blue light is longer than the other red and green light, the first and second relay lenses 32 and 36 are used to correct the blue light. In other words, the first relay lens 32 serving as a field lens is inserted at a distance equal to the distance between the blue transmission mirror 26 and the green condenser lens 28 to prevent the blue light from spreading, and the first relay lens ( The second relay lens 36 is inserted to form an image at the same distance as 36). The blue condenser lens 40 focuses the incident blue light on the effective area of the blue liquid crystal panel 44 regardless of the color purity. The red, green, and blue liquid crystal panels 24, 30, and 44 transmit light by adjusting light transmittance according to the input image information. The dichroic prism 46 passes through the red, green, and blue liquid crystal panels 24, 30, and 44, respectively, to obtain image information, and then combines incident red, green, and blue light to project the projection lens 48 through the emission surface. Turned out towards). The projection lens 48 enlarges and projects the image incident from the dichroic prism 46 on the screen.

이와 같이, 본 발명의 액정 프로젝터의 광학계는 2개의 램프를 사용함으로써 프로젝터의 밝기를 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 액정 프로젝터의 광학계는 2개의 램프를 사용함에 있어 제1 플라이아이렌즈로 입사되는 광빔의 평행도를 최대한 크게 함과 아울러 2개의 램프를 액정패널 종횡비의 작은 길이 방향으로 배치하고 PBS 어레이를 액정패널 종횡비의 큰 길이 방향으로 배열함으로써 광효율을 높일 수 있게 된다.In this manner, the optical system of the liquid crystal projector of the present invention can increase the brightness of the projector by using two lamps. In addition, the optical system of the liquid crystal projector of the present invention, in using two lamps, maximizes the parallelism of the light beam incident on the first fly's eye lens, and arranges the two lamps in a small length direction of the aspect ratio of the liquid crystal panel. By arranging in the longitudinal direction of the liquid crystal panel aspect ratio, the light efficiency can be improved.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 프로젝터의 광학계에 의하면 2개의램프를 이용함으로써 밝기를 향상시킴과 아울러 1개의 고전력 램프를 사용하는 경우보다 램프의 수명을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 액정 프로젝터의 광학계에 의하면 2개의 램프를 사용함에 있어 제1 플라이아이렌즈로 입사되는 광빔의 평행도를 최대한 크게 함과 아울러 2개의 램프를 액정패널 종횡비의 작은 길이 방향으로 배치하고 PBS 어레이를 액정패널 종횡비의 큰 길이 방향으로 배열함으로써 광효율을 높일 수 있게 된다.As described above, according to the optical system of the liquid crystal projector according to the present invention, it is possible to improve the brightness by using two lamps and to increase the life of the lamp than when using one high power lamp. In addition, according to the optical system of the liquid crystal projector according to the present invention, in using two lamps, the parallelism of the light beam incident on the first fly's eye lens is maximized, and the two lamps are arranged in a small length direction of the liquid crystal panel aspect ratio. By arranging PBS arrays in the longitudinal direction of the liquid crystal panel aspect ratio, it is possible to increase the light efficiency.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (7)

액정패널에 표시된 화상을 확대투사하기 위한 액정프로젝터의 광학계에 있어서,In the optical system of the liquid crystal projector for magnifying and projecting the image displayed on the liquid crystal panel, 광빔을 발생하는 램프와 램프로부터의 광빔을 한 방향으로 진행시키기 위한 타원경을 구성으로 하는 제1 및 제2 광원과,First and second light sources comprising a lamp for generating a light beam and an ellipsoidal mirror for advancing the light beam from the lamp in one direction 상기 제1 및 제2 광원으로부터의 광빔을 평행광으로 변환하기 위한 시준렌즈와,A collimating lens for converting light beams from the first and second light sources into parallel light; 상기 제1 및 제2 광원으로부터의 광빔이 상기 시준렌즈 쪽으로 중첩되어 진행되게 하는 적어도 하나의 방향전환 미러부와,At least one turning mirror unit configured to cause the light beams from the first and second light sources to overlap the collimating lens, 상기 시준렌즈로부터의 광빔을 상기 액정패널에 입사시키기 위한 조명계를 구비하고,An illumination system for injecting the light beam from the collimating lens into the liquid crystal panel, 상기 타원경의 제1 초점에 상기 램프를 위치시키고 제2 초점이 상기 액정패널의 중심축과 일치하게끔 상기 타원경을 설치하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 광학계.And placing the lamp at the first focal point of the ellipsoid and arranging the ellipsoid such that the second focal point coincides with the central axis of the liquid crystal panel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방향전환 미러부는The turning mirror unit 상기 타원경의 제2 초점 지점에 위치하는 프리즘을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 광학계And an prism positioned at a second focal point of the ellipsoidal mirror. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 방향전환 미러부는The turning mirror unit 상기 타원경으로부터의 광빔을 상기 프리즘 쪽으로 전반사시키기 위한 전반사미러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 광학계.And a total reflection mirror for totally reflecting the light beam from the ellipsoid toward the prism. 제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 and 3, 상기 프리즘의 반사면과 반사면이 이루는 각은 90도 이하로 설정된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 광학계.The angle formed between the reflecting surface and the reflecting surface of the prism is set to 90 degrees or less optical system of the liquid crystal projector. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원은 상기 액정패널의 작은 길이방향으로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 광학계.The light source is an optical system of a liquid crystal projector, characterized in that arranged side by side in the small longitudinal direction of the liquid crystal panel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조명계는The illumination system 상기 시준렌즈로부터의 광빔을 분산시켜 광분포를 균일하게 하기 위한 마이크로렌즈와,A micro lens for dispersing the light beam from the collimating lens to make the light distribution uniform; 상기 마이크로렌즈로부터의 광빔을 상기 액정패널의 편광특성에 맞는 선편광으로 변환하기 위한 편광 빔 스프리터 어레이와,A polarization beam splitter array for converting the light beam from the microlens into linear polarization suitable for the polarization characteristic of the liquid crystal panel; 상기 편광 빔 스프리터 어레이로부터의 광빔을 상기 액정패널로 집광시키기 위한 집광렌즈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 광학계.And a condenser lens portion for condensing the light beam from the polarization beam splitter array to the liquid crystal panel. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 편광 빔 스프리터 어레이는 상기 액정패널의 큰 길이방향으로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는 액정 프로젝터의 광학계.And the polarizing beam splitter array is arranged side by side in a large longitudinal direction of the liquid crystal panel.
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