KR20040055544A - Light pipe, color illuminating system and projection type image display apparatus employing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical pipe and a color illumination device and an image projection apparatus employing the same are provided to efficiently use light by using the optical pipe allowing incident white light to be split into each colored-light and by providing the color illumination device capable of illuminating the colored-light. CONSTITUTION: An optical pipe and a color illumination device and an image projection apparatus employing the same include a first dichromatic prism(79), a second dichromatic prism(81), a third dichromatic prism(83), and a reflection surface. The first dichromatic prism(79) is slidably arranged to an incident light shaft. The first dichromatic includes a first mirror surface(80). The first mirror surface(80) reflects a first colored-light and transmits remaining colored-light. The second dichromatic prism(81) is slidably arranged to the incident light shaft. The second dichromatic prism(81) has a second mirror surface(82). The second mirror surface(82) reflects a second colored-light and transmits remaining light.

Description

광 파이프와 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치{Light pipe, color illuminating system and projection type image display apparatus employing the same}Light pipe, color illuminating system and projection type employing the same {Light pipe, color illuminating system and projection type image display apparatus employing the same}

본 발명은 광원에서 조사된 백색광을 색 분리하여 칼라 광을 조명할 수 있도록 된 광 파이프와 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 높은 광효율을 갖는 칼라 광을 조명함과 아울러 광학계를 소형화할 수 있도록 된 광 파이프와 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light pipe and a color illuminating device which can illuminate color light by color-separating white light emitted from a light source, and more particularly, to an image projecting device employing the same, to illuminate color light having a high light efficiency. In addition, the present invention relates to a light pipe and a color lighting apparatus capable of miniaturizing an optical system, and an image projection apparatus employing the same.

일반적으로, 화상투사장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display)나 마이크로미러 디스플레이장치(Digital Micromirror Display)와 같은 마이크로 디스플레이에서 생성된 화상을 별도의 광원을 이용하여 스크린에 투영함으로써 화상을 제공하는 장치이다.In general, an image projecting device is an apparatus for providing an image by projecting an image generated in a micro display such as a liquid crystal display or a digital micromirror display onto a screen using a separate light source. .

이 화상투사장치는 채용된 마이크로 디스플레이를 매수에 따라 1 패널방식과, 3 패널방식으로 구분된다. 3 패널방식의 화상투사장치는 분리된 적, 청, 녹색의 광경로 각각에 배치되는 3매의 디스플레이를 이용하는 방식으로 1 패널방식에 비하여 광효율이 좋으나 광학적 구성이 복잡하고 제작비용이 높다는 단점이 있다.The image projection is classified into one panel system and three panel system according to the number of micro displays employed. The three-panel image projection method uses three displays arranged in separate red, blue, and green light paths, and has better light efficiency than the one-panel method, but has a disadvantage in that the optical configuration is complicated and the manufacturing cost is high. .

한편, 통상적인 1 패널방식의 화상투사장치는 칼라휠을 채용하여 입사된 백색광을 주기적으로 적, 청, 녹색으로 바꾸어 주는 구조로, 그 구성이 간단하다는 이점은 있으나, 칼라휠을 채용함으로써 3 패널방식에 비하여 2/3의 광량 손실이 발생하여 광효율이 낮다는 단점이 있다. 이러한 1 패널방식을 이용하면서도 상기한 광효율 저하 문제를 고려한 종래의 화상투사장치가 개시된 바 있다.On the other hand, a conventional one-panel image projecting device employs a color wheel to periodically change the incident white light to red, blue, and green. The structure is simple, but the three-panel panel is adopted by employing the color wheel. Compared to the method, light loss of 2/3 occurs, resulting in low light efficiency. A conventional image projection apparatus has been disclosed in consideration of the above-described problem of light efficiency deterioration while using the one panel method.

도 1에 도시된 바와 같이, 개시된 종래의 1 패널방식의 화상투사장치는 광원(11)에서 무편광의 백색광을 생성/조사한다. 이 조사된 백색광은 입사광을 혼합하여 균일광이 되도록 하는 파리눈렌즈 어레이(fly eye lens array)(13)를 통과하면서 균일한 광이 되어 편광변환기(15)로 향한다. 상기 편광변환기(15)는 상기 광원(11)에서 조사된 무편광의 백색광을 일 편광방향의 광을 가지는 백색광이 되도록 편광 방향을 바꾸어준다. 이 편광변환기(15)를 투과한 백색광은 제1 및 제2이색미러(17)(19)에서 적색, 청색, 녹색의 광으로 분기된다. 즉, 제1이색미러(17)는 입사된 백색광 중 청색파장의 광은 반사시키는 투과시킨다. 그리고, 투과된 광은 제2이색미러(19)에서 녹색광과 적색광으로 분기된다.As shown in Fig. 1, the disclosed conventional one-panel image projecting device generates / irradiates unpolarized white light in the light source 11. The irradiated white light passes through a fly eye lens array 13 which mixes the incident light to become uniform light, and becomes uniform light and is directed to the polarization converter 15. The polarization converter 15 changes the polarization direction so that the unpolarized white light emitted from the light source 11 becomes white light having light in one polarization direction. The white light transmitted through the polarization converter 15 is branched into red, blue and green light in the first and second dichroic mirrors 17 and 19. That is, the first dichroic mirror 17 transmits the blue light of the incident white light to reflect the light. The transmitted light is branched into green light and red light in the second dichroic mirror 19.

이와 같이 분기된 각 칼라의 광경로에는 입사광을 주기적으로 스크롤링(scrolling)시키는 제1 내지 제3스캐닝 프리즘(21)(23)(25)이 배치된다. 이 제1 내지 제3스캐닝 프리즘(21)(23)(25) 각각은 사각기둥 형상의 프리즘을 가지는 것으로, 구동원(미도시)에 의하여 회전 구동된다. 회전 구동에 의하여 광경로 상에서의 광축과 프리즘의 측벽이 이루는 각도가 바뀌면서, 이 프리즘을 투과한 광의 진행경로가 주기적으로 바뀌게 된다.The first to third scanning prisms 21 and 23 and 25 for scrolling incident light periodically are disposed in the optical paths of the divided colors. Each of the first to third scanning prisms 21 and 23 and 25 has a prism of a square pillar shape, and is rotationally driven by a driving source (not shown). As the rotational drive changes the angle formed between the optical axis on the optical path and the sidewalls of the prism, the traveling path of the light passing through the prism is periodically changed.

여기서, 상기 제1 내지 제3스캐닝 프리즘(21)(23)(25)의 광경로 상에서의 회전 구동시, 상기 제1 내지 제3스캐닝 프리즘(21)(23)(25) 각각을 투과한 광이 디스플레이소자(33)의 유효화상영역을 삼분하여 조사되도록 각 프리즘의 초기 각도가 설정되어 있다. 따라서, 상기 제1 내지 제3스캐닝 프리즘(21)(23)(25)의 구동상태에 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이소자(33)의 유효화상영역에 분기된 칼라의 광이 (B, R, G) -> (G, B, R) -> (R, G, B) 순서를 반복하면서 맺히게 된다.Here, the light transmitted through each of the first to third scanning prisms 21, 23 and 25 during the rotational driving of the first to third scanning prisms 21, 23 and 25 on the optical path. The initial angle of each prism is set so that the effective image area of the display element 33 is irradiated in three minutes. Therefore, according to the driving states of the first to third scanning prisms 21, 23 and 25, as shown in FIG. 2, light of color branched to the effective image area of the display element 33 is (B). , R, G)-> (G, B, R)-> (R, G, B)

상기 제1 내지 제3스캐닝 프리즘(21)(23)(25)을 경유한 광은 제3 및 제4이색미러(27)(29)에서 합성된다. 여기서, 상기 제1이색미러(17)와 제3이색미러(27) 사이 및, 상기 제2이색미러(19)와 제4이색미러(29) 사이 각각에는 반사미러(18)(19)가 배치되어 광의 진행경로를 바꾸어준다.Light passing through the first to third scanning prisms 21, 23, 25 is synthesized in the third and fourth dichroic mirrors 27, 29. Here, reflective mirrors 18 and 19 are disposed between the first dichroic mirror 17 and the third dichroic mirror 27 and between the second dichroic mirror 19 and the fourth dichroic mirror 29. Change the path of light.

상기 제4이색미러(29)를 경유한 스크롤링 된 광은 입사광을 그 편광방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터(31)에 입사된다. 이 편광빔스프리터(31)에서 반사된 광은 도 2에 도시된 바와 같이 주기적으로 스크롤링 되면서 상기 디스플레이소자(33)에 입사된다. 상기 디스플레이소자(33)는 입사된 광으로부터 화상을 생성한다. 여기서, 화상의 생성은 화소 단위로 출사광의 편광방향을 다르게 함으로써 생성되는 것으로, 입사광의 편광방향에 대하여 편광방향이 변한 광만이 상기 편광빔스프리터(31)를 투과하여 투사렌즈유니트(35)로 향한다. 투사렌즈유니트(35)는 입사된 화상을 스크린(50)에 확대 투사시킨다.The scrolled light via the fourth dichroic mirror 29 is incident on a polarization beam splitter 31 that transmits or reflects incident light according to its polarization direction. The light reflected by the polarization beam splitter 31 is incident on the display element 33 while being periodically scrolled as shown in FIG. 2. The display element 33 generates an image from the incident light. Here, the image is generated by changing the polarization direction of the emitted light in units of pixels, and only light whose polarization direction is changed with respect to the polarization direction of the incident light passes through the polarization beam splitter 31 and is directed to the projection lens unit 35. . The projection lens unit 35 enlarges and projects the incident image on the screen 50.

한편, 상기한 화상투사장치는 광원(11)에서 조사된 광이 상기 디스플레이소자(33)까지 전달되도록 광경로 상에 복수의 릴레이렌즈(41, ... ,48)를 포함한다.On the other hand, the image projection includes a plurality of relay lenses (41, ..., 48) on the optical path so that the light irradiated from the light source 11 is transmitted to the display element (33).

이와 같이 구성된 종래의 화상투사장치는 칼라 화상을 구현하기 위하여 1매의 디스플레이소자를 채용함에도 불구하고, 광학적 구성이 매우 복잡하다는 단점이 있다. 또한, 3매의 스캐닝 프리즘 각각을 독립적으로 회전시키면서 스크롤링 하므로 디스플레이소자의 구동과 동기 시키는데 어려움이 있다는 문제점이 있다.The conventional image projection device configured as described above has a disadvantage in that the optical configuration is very complicated even though one display element is used to implement a color image. In addition, since each of the three scanning prisms to rotate while scrolling independently, there is a problem in that it is difficult to synchronize with the driving of the display element.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 입사된 백색광을 각 색광으로 분리할 수 있도록 된 구조의 광 파이프를 제공하는데 일 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light pipe having a structure in which incident white light can be separated into respective color lights.

또한, 본 발명은 광학적 구성이 단순하면서도 스크롤링 되는 칼라 광을 조명할 수 있도록 된 칼라 조명장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a color illumination device capable of illuminating a scrolling color light with a simple optical configuration.

또한, 본 발명은 광학적 구성이 단순하면서도, 스크롤링시 디스플레이소자의 구동과 용이하게 동기 시킬 수 있도록 된 구조의 1 패널 방식의 화상투사장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a one-panel image projecting device having a simple optical configuration and easily synchronized with driving of a display device during scrolling.

도 1은 종래의 칼라 조명장치를 채용한 1 패널방식의 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing an optical arrangement of a one panel image projection apparatus employing a conventional color illumination device.

도 2는 도 1의 스캐닝 프리즘의 구동에 따른 분기된 칼라의 변동위치를 보인 도면.FIG. 2 is a view illustrating a variation position of a branched collar according to the driving of the scanning prism of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.3 is a schematic view showing an optical arrangement of a color illumination device and an image projection apparatus employing the same according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.4 is a schematic view showing an optical arrangement of a light pipe according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 3의 광원과 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프의 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도.FIG. 5 is a schematic perspective view showing an optical arrangement of the light source of FIG. 3 and a light pipe according to another embodiment of the present invention. FIG.

도 6은 도 5의 평면도.6 is a plan view of FIG.

도 7은 도 5의 정면도.FIG. 7 is a front view of FIG. 5; FIG.

도 8은 도 3의 스크롤링수단으로 채용된 실린드리컬렌즈 어레이렌즈 및 구동원을 보인 사시도.8 is a perspective view showing a cylindrical lens array lens and a driving source employed as the scrolling means of FIG.

도 9는 도 8의 단면도.9 is a cross-sectional view of FIG. 8;

도 10 내지 도 12 각각은 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 칼라 조명장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면.10 to 12 are schematic views for explaining the operation of the color lighting apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라 조명장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.13 is a schematic view showing an optical arrangement of a color lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 14는 도 13의 요부를 발췌하여 보인 개략적인 사시도.14 is a schematic perspective view showing the main portion of FIG.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라 조명장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.15 is a schematic view showing an optical arrangement of a color lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.

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

60...광원 70...광파이프60 ... light source 70 ... light pipe

71...콘덴싱렌즈 73...제1편광 빔스프리터71 Condensing Lens 73 First Polarization Beam Splitter

75...제2편광 빔스프리터 77...1/2 파장판75 ... 2nd polarization beam splitter 77 ... 1/2 wave plate

79...제1이색프리즘 79a, 79b...제1반사면79 ... First Dichroic 79a, 79b ... First Reflector

80...제1경면 81...제2이색프리즘80 first mirror 81 second dichroic prism

81a, 81b...제2반사면 82...제2경면81a, 81b ... 2nd reflecting surface 82 ... 2nd mirror

83...제3이색프리즘 83a, 83b...제3반사면83 ... 3 dichroic prism 83a, 83b ... 3rd reflector

84...제3경면 85...제1집속렌즈84. Third mirror surface 85. First focusing lens

87,187...제2집속렌즈 90...스크롤링수단87,187 Second focusing lens 90Scrolling means

91...제1실린드리컬 어레이렌즈 93...제2실린드리컬 어레이렌즈91 ... 1 Cylindrical Array Lens 93 ... 2nd Cylindrical Array Lens

100,200...구동원 110...파리눈렌즈 어레이100,200 ... Drive 110 ... Far-eye Lens Array

120...릴레이렌즈 130...화상생성수단120.Relay lens 130.Image generation means

140...투사렌즈유니트 150...스크린140 ... Projection lens unit 150 ... Screen

195...선회형 실린더 어레이렌즈195 ... swivel cylinder array lens

상기한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 파이프는, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 입사광 백색광 중 제1색광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 제1경면을 가지는 제1이색프리즘과; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제1이색프리즘을 투과하여 입사된 광중 제2색광은 반사시키고 나머지는 투과시키는 제2경면을 가지는 제2이색프리즘과; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제2이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제3색광을 반사시키는 제3경면을 가지는제3이색프리즘;을 포함하고, 상기 제1 내지 제3이색프리즘 각각은 그 외형을 이루는 것으로, 외부와의 굴절률 차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1 내지 제3이색프리즘 내부에서 반사되도록 하는 반사면을 구비하여 상기 제1 내지 제3색광이 손실되는 것을 줄일 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light pipe, comprising: a first dichroic prism having a first mirror surface disposed to be inclined with respect to an incident optical axis to reflect a first color light of incident white light and to transmit remaining light; A second dichroic prism disposed to be inclined with respect to an incident optical axis and having a second mirror surface that transmits the second color light of the incident light transmitted through the first dichroic prism and transmits the remaining light; And a third dichroic prism disposed to be inclined with respect to an incident optical axis and having a third mirror surface for transmitting the second dichroic prism and reflecting the third color light among the incident light. By forming an external shape, a reflection surface for reflecting light incident at a predetermined slope due to a difference in refractive index from the outside to be reflected inside the first to third dichroic prism can reduce the loss of the first to third color light. It is characterized by the fact that.

바람직하게는, 상기 제1이색프리즘의 광 입사면에 마련되는 것으로, 입사된 무편광의 백색 광 중 일 편광의 제1광은 투과시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광의 제2광은 반사시키는 제1편광 빔스프리터와; 상기 제1편광 빔스프리터에서 반사된 제2광을 재차 반사시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하는 제2편광 빔스프리터와; 상기 제1편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 및 상기 제2편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 중 어느 한 위치에 배치되어 제1광과 제2광의 편광 방향이 같아지도록 편광 변환하는 1/2 파장판;을 더 포함하여 입사된 백색광 전부를 소정 편광을 가지는 칼라 광으로 바꾸어줄 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.Preferably, it is provided on the light incident surface of the first dichroic prism, and transmits the first light of one polarization of the unpolarized white light incident to the first dichroic prism and faces the first dichroic prism. A first polarizing beam splitter for reflecting light; A second polarization beamsplitter for reflecting the second light reflected by the first polarization beamsplitter again toward the first dichroic prism; 1 that is disposed between any one of the first polarizing beam splitter and the first dichroic prism and between the second polarizing beam splitter and the first dichroic prism to polarize the first polarization beam so that the polarization directions of the first and second light are the same. / 2 wavelength plate; characterized in that it is possible to convert all the incident white light into color light having a predetermined polarization.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라 조명장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 입사광 백색광 중 제1색광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 제1경면을 가지는 제1이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제1이색프리즘을 투과하여 입사된 광중 제2색광은 반사시키고 나머지는 투과시키는 제2경면을 가지는 제2이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제2이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제3색광을 반사시키는 제3경면을 가지는 제3이색프리즘을 포함하고, 상기 제1 내지제3이색프리즘 각각은 그 외형을 이루는 것으로, 외부와의 굴절률 차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1 내지 제3이색프리즘 내부에서 반사되도록 하는 반사면을 구비하여 상기 제1 내지 제3색광이 손실되는 것을 줄일 수 있도록 된 광파이프와; 상기 광 파이프에서 분리된 광을 집속시키는 제1집속렌즈와; 상기 제1집속렌즈에 의해 집속되는 소정 파장영역에 따라 분리된 광 각각의 진행경로를 바꾸어 서로 다른 영역에 대해 칼라띠를 이루도록 함과 아울러 상기 칼라띠가 주기적으로 스크롤 되도록 입사광을 스크롤시키는 스크롤링수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a color lighting apparatus comprising: a light source for generating and projecting light; A first dichroic prism disposed to be inclined with respect to the incident optical axis and having a first mirror surface for reflecting a first color light of the incident light white light and transmitting the remaining light; A second dichroic prism having a second mirror surface that reflects the second color light and transmits the rest, and a third mirror surface which is disposed to be inclined with respect to the incident optical axis and reflects the third color light of the incident light transmitted through the second dichroic prism; The branch includes a third dichroic prism, and each of the first to third dichroic prisms has an outer shape, and the light incident at a predetermined slope due to the difference in refractive index from the outside is reflected inside the first to third dichroic prism. An optical pipe having a reflective surface to reduce the loss of the first to third color lights; A first focusing lens for focusing the light separated from the light pipe; Scrolling means for changing an advancing path of each of the separated light beams according to a predetermined wavelength region focused by the first focusing lens to form color bands for different areas, and scrolling incident light so that the color bands are scrolled periodically; Characterized in that it comprises a.

여기서, 스크롤링수단은 동일한 굴절력을 가지는 복수의 실린드리컬렌즈가 이웃되게 배치되어, 각 실린드리컬렌즈로 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 제1실린드리컬 어레이렌즈와; 이 제1실린드리컬 어레이렌즈를 투과한 광이 스크롤 되도록 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈가 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동되도록 구동력을 제공하는 제1구동원;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 스크롤링수단은 제1실린드리컬 어레이에 대해 이격 배치되는 것으로 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈가 이웃되게 배치되어 각 실린드리컬렌즈로 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 제2실린드리컬 어레이렌즈와; 이 제2실린드리컬 어레이렌즈를 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동되도록 구동력을 제공하는 제2구동원;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the scrolling means may include: a first cylindrical array lens having a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power adjacent to each other to independently converge or diverge light incident on each cylindrical lens; And a first driving source providing a driving force to reciprocally drive the first cylindrical array lens in a vertical direction with respect to the incident optical axis such that the light transmitted through the first cylindrical array lens is scrolled. The scrolling means may be spaced apart from the first cylindrical array so that a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power are adjacent to each other to independently converge or diverge the light incident on each cylindrical lens. Cylindrical array lenses; And a second driving source for providing a driving force to reciprocally drive the second cylindrical array lens in a direction perpendicular to the incident optical axis.

또한, 상기 스크롤링수단은, 광경로 상에 회전 가능하게 배치되는 것으로, 원통상의 외주부에 이웃되게 마련된 서로 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈를 구비한 선회형 실린더 어레이렌즈와; 상기 선회형 실린더 어레이렌즈를 회전 구동시키는 구동원을 포함하는 것을 특징으로 한다.The scrolling means may include: a pivoting cylinder array lens disposed rotatably on an optical path, the pivoting cylinder array lens having a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power provided adjacent to the cylindrical outer peripheral portion; And a drive source for rotationally driving the pivoting cylinder array lens.

상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상투사장치는, 광을 생성 투사하는 광원과; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 입사광 백색광 중 제1색광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 제1경면을 가지는 제1이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제1이색프리즘을 투과하여 입사된 광중 제2색광은 반사시키고 나머지는 투과시키는 제2경면을 가지는 제2이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제2이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제3색광을 반사시키는 제3경면을 가지는 제3이색프리즘을 포함하고, 상기 제1 내지 제3이색프리즘 각각은 그 외형을 이루는 것으로, 외부와의 굴절률 차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1 내지 제3이색프리즘 내부에서 반사되도록 하는 반사면을 구비하여 상기 제1 내지 제3색광이 손실되는 것을 줄일 수 있도록 된 광 파이프와; 상기 광 파이프에서 분리된 광을 집속시키는 제1집속렌즈와; 상기 제1집속렌즈에 의해 집속되는 소정 파장영역에 따라 분리된 광 각각의 진행경로를 바꾸어 줌과 아울러 분리된 광을 주기적으로 스크롤 되도록 입사광을 스크롤시키는 스크롤링수단과; 상기 스크롤링수단을 경유한 광을 재차 집속시키는 제2집속렌즈와; 상기 스크롤링수단을 경유한 광이 서로 다른 영역에 칼라띠를 이루는 파리눈렌즈 어레이와; 상기 파리눈렌즈어레이의 각셀 이미지를 중첩시켜 주는 릴레이 렌즈와; 상기 릴레이 렌즈를 통하여 중첩된 광으로부터 화상을 생성하는 화상생성수단과; 상기 화상생성수단에서 생성된 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An image projection apparatus according to the present invention for achieving the above object further comprises a light source for generating and projecting light; A first dichroic prism disposed to be inclined with respect to the incident optical axis and having a first mirror surface for reflecting a first color light of the incident light white light and transmitting the remaining light; A second dichroic prism having a second mirror surface that reflects the second color light and transmits the rest, and a third mirror surface which is disposed to be inclined with respect to the incident optical axis and reflects the third color light of the incident light transmitted through the second dichroic prism; The branches include a third dichroic prism, and each of the first to third dichroic prisms has an external shape, and the light incident at a predetermined slope due to the difference in refractive index from the outside is reflected inside the first to third dichroic prism. A light pipe having a reflective surface to reduce the loss of the first to third color lights; A first focusing lens for focusing the light separated from the light pipe; Scrolling means for changing an advancing path of each of the separated lights according to a predetermined wavelength region focused by the first focusing lens and scrolling the incident light to periodically scroll the separated light; A second focusing lens for focusing light again through said scrolling means; A fly-eye lens array in which light passing through the scrolling means forms color bands in different regions; A relay lens for overlapping each cell image of the fly's eye lens array; Image generating means for generating an image from light superimposed through the relay lens; And a projection lens unit configured to enlarge and project the image generated by the image generating means onto a screen.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 광 파이프, 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a light pipe, a color illumination device and an image projection using the same according to the preferred embodiments of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 조명장치는 광원(60)과, 이 광원(60)에서 조사된 광을 소정 파장영역에 따라 분리하는 광 파이프(70)와, 이 광 파이프(70)에서 분리된 광을 집속시키는 제1집속렌즈(85)와, 소정 파장영역에 따라 분리된 광 각각의 진행경로를 바꾸어 칼라띠를 이루도록 함과 아울러 상기 칼라띠가 주기적으로 스크롤 되도록 입사광을 스크롤 시키는 스크롤링수단(90)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a color lighting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source 60, a light pipe 70 for separating light emitted from the light source 60 according to a predetermined wavelength region, and the light. The first focusing lens 85 for focusing the light separated by the pipe 70 and the traveling path of each of the separated lights according to a predetermined wavelength range to form a color strip and incident light such that the color strip is scrolled periodically. It includes a scrolling means 90 for scrolling.

상기 광원(60)은 백색광을 생성 조사하는 것으로, 광을 생성하는 램프(61)와, 이 램프(61)에서 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 안내하는 반사경(63)을 포함한다. 상기 반사경(63)은 상기 램프(61)의 위치를 일 초점으로 하고, 광이 집속되는 지점을 다른 초점으로 하는 타원경으로 구성되거나, 상기 램프(61)의 위치를 일 초점으로 하고, 이 램프(61)에서 출사되고 상기 반사경(63)에서 반사된 광이 평행광이 되도록 된 포물경으로 구성될 수 있다. 도 3에서는 반사경(63)으로 타원경을 채용한 것을 예로 나타낸 것이다.The light source 60 generates and irradiates white light, and includes a lamp 61 for generating light and a reflector 63 for reflecting the light emitted from the lamp 61 and guiding a progress path thereof. The reflector 63 is composed of an ellipsoidal mirror having the position of the lamp 61 as one focal point and the point where light is focused as another focal point, or the position of the lamp 61 as one focal point. The light emitted from 61 and reflected by the reflector 63 may be configured as a parabolic mirror such that the light becomes parallel light. In FIG. 3, an ellipsoidal mirror is used as the reflector 63.

상기 광 파이프(70)는 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하고, 이 분리된 광이 소정 각도로 진행하도록 한다. 또한 광 파이프(70)는 소정 각도로 입사된 광이 소망하는 방향 이외의 방향으로 출사되는 것을 억제하여 광 이용효율을 높일 수 있도록 한다.The light pipe 70 separates incident light according to a predetermined wavelength region, and allows the separated light to travel at a predetermined angle. In addition, the light pipe 70 suppresses the light incident at a predetermined angle from being emitted in a direction other than the desired direction, thereby increasing the light utilization efficiency.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프(70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 특정 파장영역의 광은 반사시키고 다른 파장영역의 광은 투과시켜 입사광(L)을 제1, 제2 및 제3색광(L1, L2, L3)으로 분기시키는 제1, 제2 및 제3이색프리즘(79, 81, 83)을 포함한다.To this end, as shown in FIG. 4, the light pipe 70 according to the embodiment of the present invention reflects light of a specific wavelength region and transmits light of another wavelength region to transmit incident light L to the first, First , second , and third dichroic prisms 79, 81, and 83 that branch into second and third color lights L 1 , L 2 , L 3 .

상기 제1이색프리즘(79)은 입사광(L)의 광축에 대해 각만큼 경사지게 배치된 제1경면(80)을 가진다. 이 제1경면(80)은 이색필터로 입사광 중 제1색광(L1)은 반사시키고, 제2 및 제3색광(L2)(L3)은 투과시킨다. 예컨대 청색(B)은 반사시키고, 다른 파장의 광은 투과시킨다.The first dichroic prism 79 has an angle with respect to the optical axis of the incident light L. The first mirror surface 80 is inclined by as much as. The first mirror surface 80 reflects the first color light L 1 of the incident light by the dichroic filter and transmits the second and third color light L 2 (L 3 ). For example, blue (B) is reflected and light of other wavelengths is transmitted.

또한, 제1이색프리즘(79)은 그 외형을 이루는 것으로, 외부와의 굴절률 차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1이색프리즘(79) 내부에서 반사되도록 하는 제1반사면(79a, 79b)을 구비한다. 구체적으로 살펴보면, 상기 제1반사면(79a)(79b)은 상기 제1이색프리즘(79)과 그 외부의 공기 사이의 굴절률 차이에 의하여 소정 각도 즉 임계각 보다 큰 각도로 입사된 광을 전반사시킨다. 따라서, 입사광(L)의 광 이용효율을 높일 수 있다.In addition, the first dichroic prism 79 has an outer shape, and the first reflecting surface 79a for reflecting the light incident at a predetermined inclination due to the difference in refractive index from the outside to be reflected inside the first dichroic prism 79. 79b). Specifically, the first reflecting surfaces 79a and 79b totally reflect the incident light at a predetermined angle, that is, an angle greater than the critical angle, due to the difference in refractive index between the first dichroic prism 79 and the air outside thereof. Therefore, the light utilization efficiency of incident light L can be improved.

상기 제2이색프리즘(81)은 상기 제1이색프리즘(79)에 인접 배치되는 것으로, 입사광(L)의 광축에 대해 각만큼 경사지게 마련된 제2경면(82)을 포함한다. 이 제2경면(82)은 입사광 중 제2색광(L2) 예컨대 적색(R)은 반사시키고, 나머지는 투과시킨다.The second dichroic prism 81 is disposed adjacent to the first dichroic prism 79, and is disposed with respect to the optical axis of the incident light L. It includes a second mirror surface 82 provided to be inclined as much. The second mirror surface 82 reflects the second color light L 2 , for example red R, of the incident light and transmits the rest.

그리고, 상기 제3이색프리즘(83)은 상기 제2이색프리즘(83)에 인접 배치되는 것으로 입사광축에 대해 각만큼 경사지게 마련된 제3경면(84)을 포함한다. 이 제3경면(84)은 입사광 중 제3색광(L3) 예컨대 녹색(G)을 반사시킨다. 여기서, 상기 제3경면(83)은 입사광을 모두 반사시킬 수 있도록 된 전반사미러로 대체되는 것도 가능하다.In addition, the third dichroic prism 83 is disposed adjacent to the second dichroic prism 83 and is angled with respect to the incident optical axis. It includes a third mirror surface 84 provided to be inclined by. The third mirror surface 84 reflects the third color light L 3 , for example, green G, of the incident light. Here, the third mirror surface 83 may be replaced by a total reflection mirror that can reflect all incident light.

여기서, 상기 제2 및 제3이색프리즘(81)(83) 각각은 그 외형을 이루는 상기 제2 및 제3반사면(81a,81b)(83a, 83b)을 포함한다. 이 제2 및 제3반사면(81a,81b) (83a, 83b)은 앞서 설명된 제1반사면(79a,79b)과 역할이 실질상 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.Here, each of the second and third dichroic prisms 81 and 83 includes the second and third reflecting surfaces 81a and 81b and 83a and 83b forming their outer shapes. Since the second and third reflecting surfaces 81a and 81b and 83a and 83b have substantially the same roles as the first reflecting surfaces 79a and 79b described above, detailed descriptions thereof will be omitted.

상기한 바와 같이, 제1 내지 제3반사면(79a, 79b)(81a, 81b)(83a, 83b)을 통하여 광효율을 증대시킴으로써, 광학계의 광학적 보존 물리량을 나타내는 에텐듀(etendue) 값의 변화에 의한 영향을 줄일 수 있다.As described above, by increasing the light efficiency through the first to third reflecting surfaces 79a, 79b, 81a, 81b, 83a, 83b, it is possible to change the etendue value indicating the optical storage physical quantity of the optical system. Can reduce the effects of

한편, 상기 제1 내지 제3경면(80, 82, 84)에서 반사된 제1 내지 제3색광(L1, L2, L3) 각각의 광축이 상기 제1집속렌즈(85) 쪽으로 갈수록 수렴되도록 상기 각각각은 둔각을 이루며, 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.Meanwhile, optical axes of the first to third color lights L 1 , L 2 , and L 3 reflected from the first to third mirror surfaces 80, 82, and 84 converge toward the first focusing lens 85. Above each angle Each forms an obtuse angle and preferably satisfies Equation 1.

또한, 상기 제1 내지 제3경면(80, 82, 84)가 입사광축에 대해 이루는 각도를살펴볼 때, 상기 각은 상호 동일한 각도를 가지는 것도 가능하다. 이 경우 상기 제1 내지 제3이색프리즘(79, 81, 83)은 도 4에 도시된 바와는 달리 서로 동일한 크기를 가진다. 이와 같이 구성되는 경우는 상기 제1 내지 제3경면(80, 82, 84)에서 반사된 제1 내지 제3광 중 도 4에 도시된 바와 같은 범위의 제1 내지 제3광(L1, L2, L3)을 유효광으로 이용하고, 그 이외의 광은 사용하지 않게 된다.In addition, when looking at the angle of the first to third mirror surface (80, 82, 84) with respect to the incident optical axis, the angle It is also possible to have the same angle with each other. In this case, the first to third dichroic prisms 79, 81, and 83 have the same size as shown in FIG. 4. In this case, the first to third lights L 1 and L in the range as shown in FIG. 4 among the first to third lights reflected by the first to third mirror surfaces 80, 82, and 84 are included. 2 , L 3 ) is used as the effective light, and no other light is used.

상기한 바와 같이, 구성된 광 파이프(70)는 입사광의 편광특성에 관련 없이, 화상을 생성할 수 있도록 된 마이크로미러 디바이스(미도시) 등을 화상생성수단으로 사용하는 화상투사장치에 적합하다.As described above, the constructed light pipe 70 is suitable for an image projection apparatus using a micromirror device (not shown) or the like, which is capable of generating an image, as an image generation means, regardless of the polarization characteristic of incident light.

또한, 상기 광 파이프(70)는 상기 제1이색프리즘(79)의 광 입사면에 대향되는 위치에 입사된 광을 집속시키는 콘덴싱렌즈(71)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the light pipe 70 preferably further includes a condensing lens 71 for condensing the light incident at a position opposite to the light incident surface of the first dichroic prism 79.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프는 제1 및 제2편광 빔스프리터(73)(75)와, 1/2 파장판(77) 및, 각각 특정 파장영역의 광은 반사시키고 다른 파장영역의 광은 투과시켜 입사광(L)을 제1, 제2 및 제3색광(L1, L2, L3)으로 분기시키는 제1, 제2 및 제3이색프리즘(79, 81, 83)을 포함한다. 따라서, 상기 제1, 제2 및 제3이색프리즘(79, 81, 83)에서 분기된 광은 도 4를 참조하여 설명된 바와 같은 제1 내지 제3경면(80, 82, 84) 배치에 의하여, 제1집속렌즈(도 3의 85)의 주면(H)에 집속된다.5 to 7, a light pipe according to another embodiment of the present invention includes a first and second polarization beam splitters 73 and 75, a half wave plate 77, and a specific wavelength region, respectively. The first, second and third dichroic prism reflects the light of the light beam and transmits the light of the other wavelength region to split the incident light L into the first, second, and third color light (L 1 , L 2 , L 3 ). (79, 81, 83). Accordingly, the light diverged from the first, second and third dichroic prisms 79, 81, and 83 is disposed by the first to third mirror surfaces 80, 82, and 84, as described with reference to FIG. 4. And the main surface H of the first focusing lens 85 in FIG. 3.

상기 제1편광 빔스프리터(73)는 상기 제1이색프리즘(79)의 광 입사면에 마련되는 것으로, 입사된 무편광의 백색 광 중 일 편광의 제1광은 투과시켜 상기 제1이색프리즘(79) 쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광의 제2광은 반사시켜 상기 제2편광 빔스프리터(75) 쪽으로 향하도록 한다. 이를 위하여, 상기 제1편광 빔스프리터(73)의 경면에는 제1편광필터(74)가 형성되어 있다.The first polarizing beam splitter 73 is provided on the light incident surface of the first dichroic prism 79, and transmits the first light of one polarization among the unpolarized white light incident to the first dichroic prism ( 79), and reflects the second light of another polarization to the second polarized beam splitter 75. To this end, a first polarization filter 74 is formed on the mirror surface of the first polarization beam splitter 73.

도 7은 P편광과 S편광이 혼합된 백생광이 광원에서 조사된 경우에 있어서, 상기 제1편광필터(74)가 P편광을 투과시키고, S편광을 반사시킨 예를 나타낸 것이다.FIG. 7 shows an example in which the first polarization filter 74 transmits the P-polarized light and reflects the S-polarized light when white light mixed with P-polarized light and S-polarized light is irradiated from a light source.

상기 제2편광 빔스프리터(75)는 상기 제1편광 빔스프리터(73)에서 반사된 제2광을 재차 반사시켜 상기 제1이색프리즘(79) 쪽으로 향하도록 한다. 도 7을 참조하면, 예컨대 입사된 S편광을 편광의 변화 없이 경로만을 바꾸어 주는 것으로, 제1편광 빔프리터(73)를 투과한 제1광과 평행하게 진행하도록 한다. 이를 위하여 제2편광 빔스프리터(75)는 입사광 중 특성 편광 예컨대 S편광의 광을 반사시키는 제2편광필터(76)를 포함한다. 한편, 여기서, 제2편광 빔스프리터는 입사광을 전반사시키는 전반사미러로 구성하는 것도 가능하다.The second polarization beam splitter 75 reflects the second light reflected by the first polarization beam splitter 73 to face the first dichroic prism 79. Referring to FIG. 7, for example, by changing only the path of the incident S-polarized light without changing the polarization, the polarized light proceeds in parallel with the first light transmitted through the first polarized beam splitter 73. To this end, the second polarization beam splitter 75 includes a second polarization filter 76 that reflects light of characteristic polarization, for example, S polarization, among incident light. On the other hand, here, the second polarization beam splitter can also be configured as a total reflection mirror that totally reflects the incident light.

상기 1/2 파장판(77)은 입사된 소정 편광의 광의 위상을 90도 바꾸어 준다. 따라서, 입사된 소정 직선 편광의 광을 다른 직선 편광의 광으로 바꾸어준다. 도 5 및 도 7은 상기 1/2 파장판(77)이 상기 제2편광 빔스프리터(75)와 상기 제1이색프리즘(73) 사이에 배치되어 제2광의 편광방향이 제1광의 편광방향과 같아지도록 편광 변환하는 예를 나타낸 것이다. 즉, 제2편광필터(76)에서 반사된 S편광을 제1광의 편광방향과 같은 P편광으로 바꾸어 준다.The half wave plate 77 changes the phase of the incident light of predetermined polarized light by 90 degrees. Therefore, the incident light of predetermined linearly polarized light is changed into another linearly polarized light. 5 and 7 show that the half wave plate 77 is disposed between the second polarization beam splitter 75 and the first dichroic prism 73 so that the polarization direction of the second light is the same as the polarization direction of the first light. An example of polarization conversion to be equal is shown. That is, the S polarized light reflected by the second polarized filter 76 is changed to P polarized light in the same polarization direction of the first light.

한편, 1/2 파장판(77)은 상기 제1편광 빔스프리터(73)와 상기 제1이색프리즘(79) 사이에 배치되어, 제1광의 편광방향을 제2광의 편광방향과 같아지도록 바꾸어 주는 것도 가능하다.Meanwhile, the half wave plate 77 is disposed between the first polarization beam splitter 73 and the first dichroic prism 79 to change the polarization direction of the first light to be the same as the polarization direction of the second light. It is also possible.

상기 제1, 제2 및 제3이색프리즘(79, 81, 83)은 도 4를 참조하여 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.Since the first, second and third dichroic prisms 79, 81, and 83 are substantially the same as those described with reference to FIG. 4, detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 제1편광빔스프리터(73)의 백색광 입사면에 대향 배치되는 것으로, 입사된 무편광의 백색광을 집속 투과시키는 콘덴싱렌즈(71)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the first polarization beam splitter 73 is disposed opposite to the white light incident surface, and preferably further includes a condensing lens 71 for focusing the incident unpolarized white light.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 광 파이프를 구성함으로써 후술하는 화상투사장치의 화상생성수단으로 액정표시소자를 채용한 경우에 적용할 수 있다.As shown in Fig. 5 to Fig. 7, it is applicable to the case where the liquid crystal display element is employed as the image generating means of the image projection apparatus described later by constructing the light pipe.

또한 상기한 광 파이프에 있어서, 상기 제1 내지 제3이색프리즘(79, 81, 83)은 특정 색광의 광은 투과시키고 다른 색광의 광은 반사시키는 특성을 가지는 것으로 바꾸고, 이에 적합하도록 광학적 배치를 바꾸는 것도 가능하다. 여기서 상기 제1 내지 제3이색프리즘(79, 81, 83) 자체의 제조공정은 광응용분야에서 널리 알려져 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.Also, in the above light pipe, the first to third dichroic prisms 79, 81, and 83 change the optical arrangement so as to transmit the light of a specific color light and reflect the light of the other color light. It is also possible to change. Here, since the manufacturing process of the first to third dichroic prisms 79, 81, and 83 itself is widely known in the optical application field, detailed description thereof will be omitted.

도 3을 참조하면, 상기 제1집속렌즈(85)는 상기 제1 내지 제3이색프리즘(79, 81, 83)에서 분리된 광을 집속시킨다. 이를 위하여 상기 제1집속렌즈(85)는 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 된 실린드리컬렌즈인 것이 바람직하다. 이와 같은 형상은 도 14의 도면부호 91로 나타낸 실린드리컬렌즈의 형상과 실질적으로 동일하다.Referring to FIG. 3, the first focusing lens 85 focuses the light separated from the first to third dichroic prisms 79, 81, and 83. To this end, the first focusing lens 85 is preferably a cylindrical lens which focuses only on light in any one direction of the incident light. This shape is substantially the same as the shape of the cylindrical lens indicated by 91 in FIG.

또한, 상기 제1집속렌즈(85)는 상기한 바와 같이 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 평판 상에 소정 회절패턴을 가지는 회절광학소자로 구성되는 것도 가능하다. 회절패턴에 의하여 입사광을 수렴 또는 발산시킬 수 있도록 된 렌즈 자체의 구조 및 제조 공정은 널리 알려져 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.In addition, the first focusing lens 85 may be configured as a diffractive optical element having a predetermined diffraction pattern on the flat plate so as to focus only light in any one direction of the incident light as described above. Since the structure and manufacturing process of the lens itself, which can converge or diverge incident light by a diffraction pattern, are well known, its detailed description will be omitted.

상기 스크롤링수단(90)은 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)와, 제1구동원(100)을 포함하여 구성된다. 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)는 서로 이웃되게 배치된 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈(91a)로 구성된다. 여기서, 실린드리컬렌즈(91a)는 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 것으로, 도면에서는 입사광을 발산시키는 구조의 오목형 실린드리컬렌즈(91a)를 예로 들어 나타내었다. 한편, 상기 실린드리컬렌즈(91a)는 평판 상에 회절패턴을 형성하는 것으로 구성될 수도 있다.The scrolling means 90 includes a first cylindrical array lens 91 and a first driving source 100. The first cylindrical array lens 91 is composed of a plurality of cylindrical lenses 91a having the same refractive power disposed adjacent to each other. Here, the cylindrical lens 91a independently converges or diverges incident light, and in the drawing, the concave cylindrical lens 91a having a structure that emits incident light is shown as an example. The cylindrical lens 91a may be configured to form a diffraction pattern on a flat plate.

또한, 상기 스크롤링수단(90)은 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)를 투과한 광이 진행경로 상에 마련되어, 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)와 함께 입사광이 스크롤 되도록 하는 제2실린드리컬 어레이렌즈(93) 및 이를 구동하는 제2구동원(100')을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2실린드리컬 어레이렌즈(93)는 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)와 마찬가지로, 서로 이웃되게 배치된 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈(93a)로 구성된다. 여기서, 실린드리컬렌즈(93a)는 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시킨다.In addition, the scrolling means 90 is provided with a light passing through the first cylindrical array lens 91 on the traveling path, the agent to allow the incident light to scroll with the first cylindrical array lens 91 It is preferable to further include a two-cylindrical array lens 93 and a second driving source (100 ') for driving the same. Like the first cylindrical array lens 91, the second cylindrical array lens 93 is composed of a plurality of cylindrical lenses 93a having the same refractive power disposed adjacent to each other. Here, the cylindrical lens 93a independently converges or diverges the incident light.

이 실린드리컬렌즈(93a)는 기하학적으로 오목한 구조의 실린드리컬렌즈(93a)이외에, 평판 상에 회절패턴을 형성함으로써, 입사광을 수렴 또는 발산시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.The cylindrical lens 93a can be configured to converge or diverge incident light by forming a diffraction pattern on a flat plate in addition to the cylindrical lens 93a having a geometrically concave structure.

상기 제1 및 제2구동원(100)(100')은 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93) 각각을 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동하는 구동력을 제공한다.The first and second driving sources 100 and 100 ′ provide driving force for reciprocating each of the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 in a direction perpendicular to the incident optical axis.

도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 및 제2구동원(100)(100') 각각은 실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)를 도면 상의 양방향 화살표 방향으로 왕복구동하기 위한 것으로, 자로(磁路)를 형성하기 위한 내, 외측 요크가 일체로 형성된 요크부재(101)와, 이 요크부재(101)의 외측요크 내에 마련된 마그네트(103)와, 상기 마그네트(103)에 마주하도록 상기 실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)에서 연장 형성된 보빈(92)에 감긴 코일부재(105)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 마그네트(103)의 자기력선 방향 및 상기 코일부재(105)의 감김 방향은 코일부재(105)와 마그네트(103) 사이의 전자기력에 의한 힘의 방향이 도면 상의 양방향 화살표 방향이 되도록 결정된다.8 and 9, each of the first and second driving sources 100 and 100 ′ is for reciprocating driving the cylindrical array lenses 91 and 93 in the direction of the double arrow on the drawing. The yoke member 101 in which the inner and outer yokes are integrally formed to form a path, the magnet 103 provided in the outer yoke of the yoke member 101, and the cylinder so as to face the magnet 103. And a coil member 105 wound around a bobbin 92 extending from the curl array lenses 91 and 93. Here, the magnetic force line direction of the magnet 103 and the winding direction of the coil member 105 is determined so that the direction of the force by the electromagnetic force between the coil member 105 and the magnet 103 becomes the direction of the two-way arrow on the drawing.

상기 제1 및 제2구동원(100)(100')은 상기 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93) 각각을 독립적으로 가동시킴으로써, 이 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈를 투과한 광이 칼라띠를 이룸과 아울러 이 칼라띠가 스크롤 되도록 한다. 따라서, 후술하는 화상생성수단(130)의 위치에 형성되는 칼라띠는 화상생성수단(130)의 유효영역을 삼등분하고, 등분된 각 부분에 제1, 제2 및 제3파장영역(R, G, B)의 광이 교대로 입사되도록 한다. 예컨대, 삼등분 중 윗부분에서 아랫부분으로 분기된 칼라의 광이 (G, R, B) -> (R, B, G) -> (B, G, R) 순서를 반복하면서맺히게 된다. 한편, 상기 구동부(140)는 앞서 설명된 보이스 코일모터 구조 이외에 압전 원리에 의하여 구동되는 피에조 구동기로 구성될 수 있음은 물론이다.The first and second driving sources 100 and 100 ′ independently operate the first and second cylindrical array lenses 91 and 93, thereby providing the first and second cylindrical array lenses. The light passing through forms the color stripe and causes the color stripe to scroll. Therefore, the color band formed at the position of the image generating means 130, which will be described later, divides the effective area of the image generating means 130 into three parts, and the first, second and third wavelength regions R and G are divided into equal parts. , Light of B) is alternately incident. For example, light of a color branched from the upper part to the lower part of the third part is collected while repeating the sequence (G, R, B)-> (R, B, G)-> (B, G, R). On the other hand, the driving unit 140 may be configured of a piezo driver driven by a piezoelectric principle in addition to the voice coil motor structure described above.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 칼라 조명장치는 상기 스크롤링수단(90)을 경유한 광의 초점 위치 및 균일도를 고려하여, 제2집속렌즈(87), 파리눈렌즈(110) 및 광을 소정 위치까지 소정 크기를 유지한 채로 전달하는 릴레이렌즈(120)를 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the color lighting apparatus according to the embodiment of the present invention takes the second focusing lens 87, the fly's eye lens 110, and the light into a predetermined position in consideration of the focus position and the uniformity of the light passing through the scrolling means 90. It is preferable to further provide a relay lens 120 for transmitting while maintaining a predetermined size.

상기 제2집속렌즈(87)는 상기 스크롤링수단(90)을 경유한 광을 재차 집속시키는 것으로, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 된 실린드리컬렌즈인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2집속렌즈(87)는 상기한 바와 같이 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 평판 상에 소정 회절패턴을 가지는 회절광학소자로 구성되는 것도 가능하다.The second focusing lens 87 focuses the light passing through the scrolling means 90 again, and is preferably a cylindrical lens configured to focus only light in any one direction of the incident light. In addition, the second focusing lens 87 may be configured as a diffractive optical element having a predetermined diffraction pattern on the flat plate so as to focus only light in any one direction of the incident light as described above.

상기 파리눈렌즈 어레이(110)는 상기 제2집속렌즈(87)와 상기 릴레이렌즈(120) 사이의 광경로 상에 배치된다. 이 파리눈렌즈 어레이(110)는 그 일면에 결상되는 칼라띠를 상기 릴레이렌즈(120)와 함께 소정 위치 예컨대, 후술하는 화상생성수단(130)에 중첩되도록 전달한다. 또한, 상기 화상생성수단(130)에 조사되는 광세기를 균일하게 한다. 이를 위하여 상기 파리눈렌즈 어레이(110)는 입사면 및/또는 출사면에 2차원 배열을 가지는 다수의 볼록부(111a)가 형성된 제1파리눈렌즈(111)와, 이 제1파리눈렌즈(111)에 이웃되게 배치되는 것으로 입사면 및/또는 출사면에 2차원 배열을 가지는 다수의 볼록부(113a)가 형성된 제2파리눈렌즈(113)를 포함한다.The fly's eye lens array 110 is disposed on an optical path between the second focusing lens 87 and the relay lens 120. The fly's eye lens array 110 transmits the color band formed on one surface thereof to overlap the relay lens 120 at a predetermined position, for example, the image generating means 130 described later. In addition, the light intensity irradiated to the image generating means 130 is made uniform. To this end, the fly's eye lens array 110 includes a first fly's eye lens 111 having a plurality of convex portions 111a having a two-dimensional array on the entrance surface and / or the exit surface, and the first fly's eye lens ( The second fly-eye lens 113 is disposed adjacent to the 111 and has a plurality of convex portions 113a having a two-dimensional array on the entrance surface and / or the emission surface.

상기 릴레이렌즈(120)는 상기 파리눈렌즈 어레이(110)를 경유한 광을 소정 위치 예컨대, 화상생성수단(130) 위치까지 전달하는 기능을 한다.The relay lens 120 transmits the light passing through the fly's eye lens array 110 to a predetermined position, for example, to the position of the image generating means 130.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 조명장치의 동작을 도 3 및 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.As described above, the operation of the color lighting apparatus according to an embodiment of the present invention configured will be described with reference to FIGS. 3 and 10 to 12.

도 10은 제1 및 제2구동원(100)(100')의 구동에 의하여 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)의 일 배치위치를 나타낸 것으로, 이와 같은 광학적 배치를 가지는 경우는 상기 광 파이프(70)에서 분리되어 입사된 각 파장의 칼라 광은 제1집속렌즈(85)에 의해 집속된다. 이 집속된 광은 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)의해 여러 갈래의 빔으로 나뉘어진다. 이 나누어진 빔은 재차 제2실린드리컬 어레이렌즈(93), 제2집속렌즈(87), 파리눈렌즈 어레이(110) 및 릴레이렌즈(120)를 경유하여 분리된 소정 위치에 칼라띠를 형성한다. 이때, 형성되는 칼라띠는 도면부호 130a로 표시한 바와 같이, 위에서 아래 방향으로 녹색(G), 적색(R) 및 청색(B) 순서로 배치된다. 이와 같이 칼라별로 분리되는 것은, 상기 광 파이프(70)에서 칼라별로 분리된 광이 소정 각도로 입사되고, 이를 상기한 광학요소에 의해 서로 다른 경로로 전달함으로써 가능하다.FIG. 10 shows an arrangement position of the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 by driving the first and second driving sources 100 and 100 ', and having such an optical arrangement. In this case, the color light of each wavelength separated from the light pipe 70 and incident is focused by the first focusing lens 85. This focused light is split into several branched beams by the first cylindrical array lens 91. The divided beam again forms a color strip at a predetermined position via the second cylindrical array lens 93, the second focusing lens 87, the fly's eye lens array 110, and the relay lens 120. do. At this time, the formed color stripe is arranged in the order of green (G), red (R) and blue (B) in the top-down direction, as indicated by reference numeral 130a. In this way, the separation by the color is possible by the light separated by the color in the light pipe 70 is incident at a predetermined angle, it is transmitted by a different path by the optical element described above.

여기서, 상기 제1 및 제2집속렌즈(85)(87)와, 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)에 의한 전체 초점거리는 상기 제1집속렌즈(85)에 평행광이 입사된 경우 상기 제2집속렌즈(87)에서 출사된 광이 상기 제1파리눈렌즈(111)에 초점이 맺히도록 설정된 것이 바람직하다. 이와 같은, 초점거리의 설정은 상기한 광학요소의 굴절력을 선택함에 의하여 결정되는 것으로, 그 자체는 잘 알려져 있으므로 자세한설명은 생략한다.Here, the total focal lengths of the first and second focusing lenses 85 and 87 and the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 are parallel to the first focusing lens 85. When the incident light is incident, it is preferable that the light emitted from the second focusing lens 87 is set to focus on the first fly's eye lens 111. As such, the setting of the focal length is determined by selecting the refractive power of the above-described optical element, and since it is well known, a detailed description thereof will be omitted.

도 11은 제1 및 제2구동원(100)(100')의 구동에 의하여 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)의 다른 배치위치를 나타낸 것이다. 즉, 도 10에 대비하여 볼 때, 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)는 위쪽으로 배치되고, 제2실린드리컬 어레이렌즈(93)는 아래쪽으로 배치된다. 이와 같이 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)가 배치되는 경우에 형성되는 칼라띠는 도면부호 130b로 표시한 바와 같이 위에서 아래 방향으로 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G)의 순서로 배치된다.FIG. 11 shows different arrangement positions of the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 by driving the first and second driving sources 100 and 100 '. That is, as compared to FIG. 10, the first cylindrical array lens 91 is disposed upward, and the second cylindrical array lens 93 is disposed downward. The color bands formed when the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 are arranged as described above are indicated by red (R), blue (B) and It is arranged in the order of green (G).

도 12는 제1 및 제2구동원(100)(100')의 구동에 의하여 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)의 또 다른 배치위치를 나타낸 것이다. 즉, 도 10 및 도 11에 대비하여 볼 때, 제1실린드리컬 어레이렌즈(91)는 보다 위쪽으로 배치되고, 제2실린드리컬 어레이렌즈(93)는 보다 아래쪽으로 배치된다. 이와 같이 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)가 배치되는 경우에 형성되는 칼라띠는 도면부호 130c로 표시한 바와 같이 위에서 아래 방향으로 청색(B), 녹색(G) 및 적색(R)의 순서로 배치된다.12 shows another arrangement position of the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 by driving the first and second driving sources 100 and 100 '. That is, compared to FIGS. 10 and 11, the first cylindrical array lens 91 is disposed upward and the second cylindrical array lens 93 is disposed downward. The color bands formed when the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 are arranged as described above are indicated by blue (B), green (G) and It is arranged in order of red (R).

따라서, 상기 제1 및 제2구동원(100)(100')을 구동하여 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈(91)(93)의 배치를 바꾸어 줌으로써, 도면부호 130a 내지 130c로 나타낸 칼라띠가 규칙적으로 반복된다.Accordingly, the first and second driving sources 100 and 100 ′ are driven to change the arrangement of the first and second cylindrical array lenses 91 and 93 as shown in FIGS. 10 to 12. , The collars indicated by reference numerals 130a to 130c are regularly repeated.

또한, 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 화상투사장치는 칼라 조명장치와, 파리눈렌즈 어레이(110)를 통하여 입사된 광으로부터 화상을 생성하는 화상생성수단(130)과, 상기 화상생성수단(130)에서 생성된 화상을 스크린(150)에확대 투사시키는 투사렌즈유니트(140)를 포함하여 구성된다.3, an image projecting device according to an embodiment of the present invention includes a color lighting device, image generating means 130 for generating an image from light incident through the fly's eye lens array 110, and And a projection lens unit 140 for projecting the image generated by the image generating means 130 onto the screen 150 in an enlarged manner.

여기서, 상기 칼라 조명장치는 광을 생성 투사하는 광원(60)과, 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하는 광 파이프(70)와, 제1 및 제2집속렌즈(85)(87)와, 스크롤링수단(90) 및 파리눈렌즈 어레이(110)를 포함하여 구성된다. 이 칼라 조명장치를 이루는 각 구성요소의 구조, 배치 및 기능은 도 3 내지 도 12를 참조하여, 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라조명장치와 실질적으로 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략한다.The color illumination device includes a light source 60 for generating and projecting light, a light pipe 70 for separating incident light according to a predetermined wavelength region, first and second focusing lenses 85 and 87, and scrolling. And means 90 and a fly's eye array 110. The structure, arrangement, and function of each component constituting the color lighting device are substantially the same as the color lighting device according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 3 to 12, and thus, a detailed description thereof will be omitted. .

상기 화상생성수단(130)은 상기 스크롤링수단(90)에 의하여 스크롤 되는 칼라띠가 맺히는 부분에 마련되는 것으로, 이 화상생성수단(130)의 유효화상영역에는 3등분되어 칼라띠를 형성하는 적색, 청색 및 녹색 광이 스크롤 되면서 입사된다.The image generating means 130 is provided in a portion where the color strip scrolled by the scrolling means 90 is formed, red, which is divided into three in the effective image area of the image generating means 130 to form a color strip, Blue and green light is incident upon scrolling.

상기 화상생성수단(130)은 도시된 바와 같이, 투과형 액정표시소자를 구성될 수 있다. 이 경우 투과형 액정표시소자는 광 밸브로서의 역할을 하는 것으로, 각 화소단위로 선택적으로 입사광을 투과 또는 차단시킴으로써 화상을 생성한다.As shown, the image generating means 130 may be configured as a transmissive liquid crystal display device. In this case, the transmissive liquid crystal display element serves as a light valve, and generates an image by selectively transmitting or blocking incident light in each pixel unit.

또한, 상기 화상생성수단(130)으로는 반사형 액정표시소자 또는 각 화소단위로 입사광의 반사경로를 달리하는 마이크로미러 디바이스를 구비할 수 있다. 이 경우, 광경로 상에는 화상생성수단(130)에서 생성된 화상이 상기 스크린(150) 쪽으로 향하도록 하는 빔스프리터(미도시) 등의 광학요소를 더 구비할 수 있다. 상기 화상생성수단(130) 자체의 구성 및 기능은 잘 알려져 있으므로, 그 자세한 설명은 생략한다.In addition, the image generating means 130 may be provided with a reflective liquid crystal display device or a micromirror device that varies the reflection path of incident light in each pixel unit. In this case, the optical path may further include an optical element such as a beam splitter (not shown) for directing the image generated by the image generating unit 130 toward the screen 150. Since the configuration and function of the image generating means 130 itself is well known, its detailed description is omitted.

상기 투사렌즈유니트(140)는 상기 화상생성수단(130)과 스크린(150) 사이에배치되어, 상기 투사렌즈유니트(140) 쪽에서 입사되는 광이 상기 스크린(150)으로 향하도록 확대 투사시킨다.The projection lens unit 140 is disposed between the image generating unit 130 and the screen 150 to enlarge and project the light incident from the projection lens unit 140 toward the screen 150.

도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라 조명장치는 광원(60)과, 광 파이프(70)와, 제1집속렌즈(85) 및 스크롤링수단(190)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 광원(60), 광 파이프(70), 제1집속렌즈(85)는 일 실시예에 따른 칼라 조명장치의 동일 도면부호를 사용하여 표현된 동일 구성요소 각각과 실질적으로 구성 및 기능이 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 13, a color lighting apparatus according to another embodiment of the present invention includes a light source 60, a light pipe 70, a first focusing lens 85, and a scrolling means 190. Here, the light source 60, the light pipe 70, and the first focusing lens 85 are substantially the same in configuration and function with each of the same components represented using the same reference numerals of the color lighting apparatus according to an embodiment Since the same, detailed description thereof will be omitted.

본 실시예는 상기 스크롤링수단(190)의 구성을 변경한 것에 그 특징이 있다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤링수단(190)은 광경로 상에 회전 가능하게 배치된 선회형 실린더 어레이렌즈(195)와, 이 선회형 실린더 어레이렌즈(195)를 회전 구동시키는 구동원(200)을 포함한다.This embodiment is characterized in that the configuration of the scrolling means 190 is changed. 13 and 14, the scrolling means 190 according to the present embodiment rotates the pivoting cylinder array lens 195 and the pivoting cylinder array lens 195 which are rotatably disposed on the optical path. It includes a drive source 200 for driving.

상기 선회형 실린더 어레이렌즈(195)는 원통상의 구조를 가지는 것으로, 그 외주부에 이웃되게 마련된 서로 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈(195a)를 구비한다. 상기 실린드리컬렌즈(195a)는 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시킨다. 이 실린드리컬렌즈(195a)는 기하학적으로 오목한 구조의 실린드리컬렌즈(195a) 이외에, 평판 상에 회절패턴을 형성함으로써 입사광을 수렴 또는 발산시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.The pivoting cylinder array lens 195 has a cylindrical structure and includes a plurality of cylindrical lenses 195a having the same refractive powers provided adjacent to the outer peripheral portion thereof. The cylindrical lens 195a independently converges or diverges the incident light. The cylindrical lens 195a can be configured to converge or diverge incident light by forming a diffraction pattern on a flat plate in addition to the cylindrical lens 195a having a geometrically concave structure.

상기 구동원(200)은 모터 등의 통상적인 회전 구동장치로 구성되는 것으로, 그 구성 자체는 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The drive source 200 is composed of a conventional rotary drive such as a motor, the configuration itself is well known, so detailed description thereof will be omitted.

이와 같이, 선회형 실린드리컬 어레이렌즈(195)를 스크롤링수단(190)으로 채용함으로써, 본 발명의 일 실시예에 개시된 스크롤링수단과는 달리 분리 형성되는 칼라띠를 연속적으로 스크롤 시킬 수 있다는 이점이 있다.As such, by employing the pivoting cylindrical array lens 195 as the scrolling means 190, unlike the scrolling means disclosed in the embodiment of the present invention, it is possible to continuously scroll the color strip that is formed separately. have.

또한, 본 실시예에 따른 칼라 조명장치는 제2집속렌즈(187)와, 파리눈렌즈 어레이(110) 및 릴레이렌즈(120)를 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the color lighting apparatus according to the present embodiment may further include a second focusing lens 187, a fly's eye lens array 110, and a relay lens 120.

이 경우 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제2집속렌즈(187)를 구성할 수 있다. 즉, 제2집속렌즈(187)는 선회형 실린드리컬 어레이렌즈(195)를 구성하는 복수의 실린드리컬렌즈(195a)의 일부에 대향되게 배치되는 것으로, 기본적으로는 제1집속렌즈(91)와 같이 절단된 원통 구조를 가진다.In this case, as shown in FIG. 14, the second focusing lens 187 may be configured. That is, the second focusing lens 187 is disposed to face a portion of the plurality of cylindrical lenses 195a constituting the swinging cylindrical array lens 195, and basically the first focusing lens 91 It has a cylindrical structure cut like this.

또한, 상기 제2집속렌즈(187)는 대향되는 실린드리컬렌즈(195a) 중 외측에 위치되는 실린드리컬렌즈에 대향되는 제1영역(187a)과, 내측에 위치되는 실린드리컬렌즈에 대향되는 제2영역(187b)을 서로 곡률을 달리한 구성을 가질 수 있다. 이와 같이 곡률을 달리 함으로써, 제1영역(187a)을 투과한 광과, 제2영역(187b)을 투과한 광이 동일 평면에 초점을 맺히도록 할 수 있다.In addition, the second focusing lens 187 opposes the first region 187a facing the cylindrical lens positioned outside of the cylindrical lens 195a and the cylindrical lens positioned inside. The second region 187b may be configured to have different curvatures. By varying the curvature, the light transmitted through the first region 187a and the light transmitted through the second region 187b can be focused on the same plane.

상기 파리눈렌즈 어레이(110)는 상기 제2집속렌즈(187)와 상기 릴레이렌즈(120) 사이의 광경로 상에 배치되는 것으로, 그 광학적 구성은 일 실시예에 따른 칼라 조명장치의 파리눈렌즈 어레이와 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 기능을 수행하는 것으로 그 자세한 설명을 생략한다.The fly's eye lens array 110 is disposed on the optical path between the second focusing lens 187 and the relay lens 120, the optical configuration of the fly's eye lens of the color lighting apparatus according to an embodiment Having the same configuration as the array and performing the same function, its detailed description will be omitted.

도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라 조명장치는 광원(60)과, 광 파이프(70)와, 제1집속렌즈(85), 스크롤링수단(190), 제2집속렌즈(287)와, 파리눈렌즈 어레이(110) 및, 릴레이렌즈(120)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 15, a color lighting apparatus according to another embodiment of the present invention includes a light source 60, a light pipe 70, a first focusing lens 85, a scrolling means 190, and a second focusing lens. 287, the fly-eye lens array 110, and the relay lens 120.

여기서, 상기 광원(60), 광 파이프(70), 제1집속렌즈(85), 스크롤링수단(190)은 도 13을 참조하여 설명된 다른 실시예에 따른 칼라 조명장치의 동일 도면부호를 사용하여 표현된 동일 구성요소 각각과 실질적으로 구성 및 기능이 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.Here, the light source 60, the light pipe 70, the first focusing lens 85, and the scrolling means 190, using the same reference numerals of the color lighting apparatus according to another embodiment described with reference to FIG. Since the configuration and function are substantially the same as each of the expressed identical elements, detailed descriptions thereof will be omitted.

본 실시예는 상기 제2집속렌즈(287)의 광학적 배치를 바꾼 것에 특징이 있다. 즉, 상기 제2집속렌즈(287)는 파리눈렌즈 어레이(110)를 이루는 제1파리눈렌즈(111)와, 제2파리눈렌즈(113) 사이에 배치한 것에 특징이 있다.This embodiment is characterized in that the optical arrangement of the second focusing lens 287 is changed. That is, the second focusing lens 287 is disposed between the first fly's eye lens 111 and the second fly's eye lens 113 forming the fly's eye lens array 110.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상투사장치는 칼라 조명장치와, 파리눈렌즈 어레이(110)를 통하여 입사된 광으로부터 화상을 생성하는 화상생성수단(130)과, 상기 화상생성수단(130)에서 생성된 화상을 스크린(150)에 확대 투사시키는 투사렌즈유니트(140)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에 따른 화상투사장치는 상기 칼라 조명장치를 구성함에 있어서, 도 13에 도시된 바와 같은 선회형 실린드리컬 어레이렌즈(190)를 채용한 점에 있어서 일 실시예와 구별된다. 나머지 광학요소는 앞서 설명된 일 실시예에 따른 화상투사장치와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다. 이와 같이, 선회형 실린드리컬 어레이렌즈(190)와, 이를 구동하는 구동원을 채용하여, 칼라띠의 스크롤 시킴으로써, 상기 화상생성수단(130)의 구동과 용이하게 동기를 맞출 수 있다.In addition, the image projection device according to another embodiment of the present invention, a color illumination device, image generating means 130 for generating an image from the light incident through the fly's eye lens array 110, and the image generating means 130 It includes a projection lens unit 140 for projecting the image generated in the enlarged on the screen 150. The image projection device according to the present embodiment is distinguished from the embodiment in that the pivotal cylindrical array lens 190 as shown in FIG. Since the remaining optical elements are substantially the same as the image projection apparatus according to the above-described embodiment, detailed description thereof will be omitted. As described above, the swinging cylindrical array lens 190 and a driving source for driving the same are used to scroll the color strip, thereby easily synchronizing with the driving of the image generating means 130.

상기한 바와 같이 구성된 광 파이프는 입사광을 소정 파장영역에 따라 색분리함과 아울러 소정 각도로 입사된 광을 재반사시켜 이용할 수 있도록 함으로써 광 이용효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.The light pipe configured as described above has an advantage that the light utilization efficiency can be improved by separating the incident light according to a predetermined wavelength region and re-reflecting the incident light at a predetermined angle.

상기한 바와 같이 구성된 칼라 조명장치는 스크롤링수단을 마련하고, 이 스크롤링수단을 통하여 칼라 광을 조명함으로써, 광학적 구성을 단순화할 수 있고, 광손실이 적은 스크롤 되는 광을 조명할 수 있다.The color illumination device configured as described above provides a scrolling means, and illuminates the color light through the scrolling means, thereby simplifying the optical configuration and illuminating the scrolled light with low light loss.

또한, 상기한 바와 같이 구성된 화상투사장치는 스크롤링시 디스플레이소자의 구동과 용이하게 동기 시킬 수 있다는 이점이 있다. 그리고, 1 패널 방식을 채택함으로써 광학적 구성을 단순화 할 수 있고, 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈 또는 선회형 실린드리컬 어레이렌즈를 채용하여 입사광을 스크롤시킴으로써 광효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the image projection value configured as described above can be easily synchronized with the driving of the display element during scrolling. In addition, by adopting the one-panel method, the optical configuration can be simplified, and the light efficiency can be improved by employing the first and second cylindrical array lenses or the swinging cylindrical array lenses to scroll the incident light.

Claims (33)

입사광축에 대해 경사지게 배치되어 입사광 백색광 중 제1색광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 제1경면을 가지는 제1이색프리즘과;A first dichroic prism disposed inclined with respect to the incident optical axis and having a first mirror surface for reflecting the first color light of the incident light white light and transmitting the remaining light; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제1이색프리즘을 투과하여 입사된 광중 제2색광은 반사시키고 나머지는 투과시키는 제2경면을 가지는 제2이색프리즘과;A second dichroic prism disposed to be inclined with respect to an incident optical axis and having a second mirror surface that transmits the second color light of the incident light transmitted through the first dichroic prism and transmits the remaining light; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제2이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제3색광을 반사시키는 제3경면을 가지는 제3이색프리즘;을 포함하고,And a third dichroic prism disposed inclined with respect to the incident optical axis and having a third mirror surface for transmitting the second dichroic prism and reflecting a third color light of the incident light. 상기 제1 내지 제3이색프리즘은 그 외형을 이루는 것으로, 외부와의 굴절률차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1 내지 제3이색프리즘 내부에서 반사되도록 하는 반사면을 구비하여 상기 제1 내지 제3색광이 손실되는 것을 줄일 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광 파이프.The first to third dichroic prisms form an external shape, and the first to third dichroic prisms have a reflection surface for reflecting the light incident at a predetermined slope due to a difference in refractive index from the outside to be reflected inside the first to third dichroic prisms. Light pipes, characterized in that to reduce the loss of the third color light. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1이색프리즘의 광 입사면에 마련되는 것으로, 입사된 무편광의 백색 광 중 일 편광의 제1광은 투과시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광의 제2광은 반사시키는 제1편광 빔스프리터와;It is provided on the light incident surface of the first dichroic prism, and transmits the first light of one polarization of the incident unpolarized white light toward the first dichroic prism, and reflects the second light of the other polarization A first polarization beam splitter; 상기 제1편광 빔스프리터에서 반사된 제2광을 재차 반사시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하는 제2편광 빔스프리터와;A second polarization beamsplitter for reflecting the second light reflected by the first polarization beamsplitter again toward the first dichroic prism; 상기 제1편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 및 상기 제2편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 중 어느 한 위치에 배치되어 제1광과 제2광의 편광 방향이 같아지도록 편광 변환하는 1/2 파장판;을 더 포함하여 입사된 백색광 전부를 소정 편광을 가지는 칼라 광으로 바꾸어줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광 파이프.1 that is disposed between any one of the first polarizing beam splitter and the first dichroic prism and between the second polarizing beam splitter and the first dichroic prism to polarize the first polarization beam so that the polarization directions of the first and second light are the same. / 2 wave plate; light pipe, characterized in that it is possible to convert all the incident white light into a color light having a predetermined polarization. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1편광빔스프리터의 백색광 입사면에 대향 배치되는 것으로, 입사된 무편광의 백색광을 집속 투과시키는 콘덴싱렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.And a condensing lens disposed opposite to the white light incident surface of the first polarization beam splitter and focusing the incident unpolarized white light. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 내지 제3경면은 입사광축에 대해 서로 다른 각도로 경사지게 배치되어, 제1 내지 제3이색프리즘에서 반사된 제1 내지 제3색광 각각의 광축이 수렴되도록 된 것을 특징으로 하는 광 파이프.The first to third mirror surfaces are arranged to be inclined at different angles with respect to the incident optical axis, so that the optical axes of each of the first to third color lights reflected by the first to third dichroic prism are converged. 광을 생성 투사하는 광원과;A light source for generating and projecting light; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 입사된 백색광 중 제1색광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 제1경면을 가지는 제1이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제1이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제2색광은 반사시키고 나머지는 투과시키는 제2경면을 가지는 제2이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제2이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제3색광을 반사시키는 제3경면을 가지는 제3이색프리즘을 포함하며, 상기 제1 내지 제3이색프리즘의 외형을 이루는 것으로 외부와의 굴절률 차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1 내지 제3이색프리즘 내부에서 반사되도록 하는 반사면을 구비하여 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하여 소정 각도로 진행하도록 하는 광 파이프와;A first dichroic prism having a first mirror surface that reflects a first color light and transmits the remaining light and is inclined with respect to the incident optical axis; A second dichroic prism having a second mirror surface that reflects a second color light of the light and transmits the rest, and a third disposed to be inclined with respect to the incident optical axis to reflect the third color light of the light that is transmitted through the second dichroic prism It includes a third dichroic prism having a mirror surface, and forms the external shape of the first to third dichroic prism so that light incident at a predetermined inclination due to the difference in refractive index from the outside is reflected inside the first to third dichroic prism. A light pipe having a reflective surface to separate incident light according to a predetermined wavelength region and to proceed at a predetermined angle; 상기 광 파이프에서 분리된 광을 집속시키는 제1집속렌즈와;A first focusing lens for focusing the light separated from the light pipe; 상기 제1집속렌즈에 의해 집속되는 소정 파장영역에 따라 분리된 광 각각의 진행경로를 바꾸어 줌과 아울러, 분리된 광이 주기적으로 스크롤 되도록 입사광을 스크롤시키는 스크롤링수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a scrolling means for changing an advancing path of each of the separated lights according to the predetermined wavelength region focused by the first focusing lens, and scrolling the incident light so that the separated light is scrolled periodically. Lighting equipment. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 내지 제3경면은 입사광축에 대해 서로 다른 각도로 경사지게 배치되어, 제1 내지 제3이색프리즘에서 반사된 제1 내지 제3색광 각각의 광축이 수렴되도록 된 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.The first to third mirror surfaces are disposed to be inclined at different angles with respect to the incident optical axis, such that the optical axes of the first to third color lights reflected by the first to third dichroic prism are converged. . 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제1이색프리즘의 광 입사면에 마련되는 것으로, 입사된 무편광의 백색 광 중 일 편광의 제1광은 투과시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광의 제2광은 반사시키는 제1편광 빔스프리터와;It is provided on the light incident surface of the first dichroic prism, and transmits the first light of one polarization of the incident unpolarized white light toward the first dichroic prism, and reflects the second light of the other polarization A first polarization beam splitter; 상기 제1편광 빔스프리터에서 반사된 제2광을 재차 반사시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하는 제2편광 빔스프리터와;A second polarization beamsplitter for reflecting the second light reflected by the first polarization beamsplitter again toward the first dichroic prism; 상기 제1편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 및 상기 제2편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 중 어느 한 위치에 배치되어 제1광과 제2광의 편광 방향이 같아지도록 편광 변환하는 1/2 파장판;을 더 포함하여 입사된 백색광 전부를 소정 편광을 가지는 칼라 광으로 바꾸어줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.1 that is disposed between any one of the first polarizing beam splitter and the first dichroic prism and between the second polarizing beam splitter and the first dichroic prism to polarize the first polarization beam so that the polarization directions of the first and second light are the same. / 2 wavelength plate; color illumination device characterized in that it is possible to convert all the incident white light into color light having a predetermined polarization. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 광원과 상기 제1편광빔스프리터 사이의 광로 상에 배치되는 것으로, 입사된 무편광의 백색광을 집속 투과시키는 콘덴싱렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a condensing lens disposed on an optical path between the light source and the first polarization beam splitter, for condensing and transmitting incident unpolarized white light. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 스크롤링수단을 경유한 광을 재차 집속시키는 제2집속렌즈와;A second focusing lens for focusing light again through said scrolling means; 상기 스크롤링수단을 경유한 광이 결상되고, 이 광을 전달하는 파리눈렌즈 어레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And an optical lens array through which the light passing through the scrolling means is formed and transmitting the light. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 파리눈렌즈 어레이를 경유한 광을 소정 위치까지 전달하는 릴레이렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a relay lens for transmitting the light passing through the fly's eye lens array to a predetermined position. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제2집속렌즈는,The method of claim 9 or 10, wherein the second focusing lens, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 된 실린드리컬렌즈인 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.A color illumination device, characterized in that a cylindrical lens which focuses only on light in any one direction of incident light. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제2집속렌즈는,The method of claim 9 or 10, wherein the second focusing lens, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 소정 회절패턴을 가지는 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a diffractive optical element having a predetermined diffraction pattern so as to focus only light in any one direction of incident light. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 파리눈렌즈 어레이는,The method of claim 9 or 10, wherein the fly's eye lens array, 입사면 및/또는 출사면에 2차원 배열을 가지는 다수의 볼록부가 형성된 제1파리눈렌즈와;A first fly's eye lens having a plurality of convex portions having a two-dimensional arrangement in the entrance plane and / or the exit plane; 상기 제1파리눈렌즈에 이웃되게 배치되는 것으로, 입사면 및/또는 출사면에 2차원 배열을 가지는 다수의 볼록부가 형성된 제2파리눈렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a second fly's eye lens disposed adjacent to the first fly's eye lens, the second fly's eye lens having a plurality of convex portions having a two-dimensional arrangement on the entrance surface and / or the emission surface. 제5항, 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1집속렌즈는,The method of claim 5, 6, 9 and 10, wherein the first focusing lens, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 된 실린드리컬렌즈인 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.A color illumination device, characterized in that a cylindrical lens which focuses only on light in any one direction of incident light. 제5항, 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1집속렌즈는,The method of claim 5, 6, 9 and 10, wherein the first focusing lens, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 소정 회절패턴을 가지는 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a diffractive optical element having a predetermined diffraction pattern so as to focus only light in any one direction of incident light. 제5항, 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크롤링수단은,The method of claim 5, 6, 9 and 10, wherein the scrolling means, 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈가 이웃되게 배치되어, 각실린드리컬렌즈로 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 제1실린드리컬 어레이렌즈와;A first cylindrical array lens having a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power adjacently arranged to independently converge or diverge light incident on the respective cylindrical lenses; 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈를 투과한 광이 스크롤 되도록, 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈가 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동되도록 구동력을 제공하는 제1구동원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a first driving source providing a driving force to reciprocally drive the first cylindrical array lens in a vertical direction with respect to the incident optical axis such that the light transmitted through the first cylindrical array lens is scrolled. Collar lighting device. 제16항에 있어서, 상기 스크롤링수단은,The method of claim 16, wherein the scrolling means, 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈에 대해 이격 배치되는 것으로, 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈가 이웃되게 배치되어 각 실린드리컬렌즈로 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 제2실린드리컬 어레이렌즈와;A second cylinder arranged to be spaced apart from the first cylindrical array lens, wherein a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power are arranged adjacent to each other to independently converge or diverge light incident on each cylindrical lens A curl array lens; 상기 제2실린드리컬 어레이렌즈를 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동되도록 구동력을 제공하는 제2구동원;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a second driving source providing a driving force to reciprocally drive the second cylindrical array lens in a direction perpendicular to the incident optical axis. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈는 회절패턴에 의하여 상기 실린드리컬렌즈를 구현할 수 있도록 된 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And the first and second cylindrical array lenses are diffractive optical elements configured to implement the cylindrical lenses by diffraction patterns. 제5항, 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크롤링수단은,The method of claim 5, 6, 9 and 10, wherein the scrolling means, 광경로 상에 회전 가능하게 배치되는 것으로, 원통상의 외주부에 이웃되게 마련된 서로 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈를 구비한 선회형 실린더 어레이렌즈와;A rotatable cylinder array lens disposed rotatably on the optical path and having a plurality of cylindrical lenses having the same refractive powers provided adjacent to the cylindrical outer peripheral portion; 상기 선회형 실린더 어레이렌즈를 회전 구동시키는 구동원;을 포함하는 것으로 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a drive source for rotationally driving the pivoting cylinder array lens. 제19항에 있어서, 상기 선회형 실린더 어레이렌즈는,The method of claim 19, wherein the pivoting cylinder array lens, 회절패턴에 의하여 상기 실린드리컬렌즈를 구현할 수 있도록 된 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 칼라 조명장치.And a diffraction optical element capable of realizing the cylindrical lens by a diffraction pattern. 광을 생성 투사하는 광원과;A light source for generating and projecting light; 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 입사된 백색광 중 제1색광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 제1경면을 가지는 제1이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제1이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제2색광은 반사시키고 나머지는 투과시키는 제2경면을 가지는 제2이색프리즘과, 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 상기 제2이색프리즘을 투과하여 입사된 광 중 제3색광을 반사시키는 제3경면을 가지는 제3이색프리즘을 포함하며, 상기 제1 내지 제3이색프리즘의 외형을 이루는 것으로 외부와의 굴절률 차이에 의해 소정 기울기로 입사된 광이 상기 제1 내지 제3이색프리즘 내부에서 반사되도록 하는 반사면을 구비하여 입사광을 소정 파장영역에 따라 분리하여 소정 각도로 진행하도록 하는 광 파이프와;A first dichroic prism having a first mirror surface that reflects a first color light and transmits the remaining light and is inclined with respect to the incident optical axis; A second dichroic prism having a second mirror surface that reflects a second color light of the light and transmits the rest, and a third disposed to be inclined with respect to the incident optical axis to reflect the third color light of the light that is transmitted through the second dichroic prism It includes a third dichroic prism having a mirror surface, and forms the external shape of the first to third dichroic prism so that light incident at a predetermined inclination due to the difference in refractive index from the outside is reflected inside the first to third dichroic prism. A light pipe having a reflective surface to separate incident light according to a predetermined wavelength region and to proceed at a predetermined angle; 상기 광 파이프에서 분리된 광을 집속시키는 제1집속렌즈와;A first focusing lens for focusing the light separated from the light pipe; 상기 제1집속렌즈에 의해 집속되는 소정 파장영역에 따라 분리된 광 각각의 진행경로를 바꾸어 줌과 아울러 분리된 광이 주기적으로 스크롤 되도록 입사광을 스크롤시키는 스크롤링수단과;Scrolling means for changing an advancing path of each of the separated lights according to a predetermined wavelength region focused by the first focusing lens and scrolling the incident light such that the separated light is scrolled periodically; 상기 스크롤링수단을 경유한 광을 재차 집속시키는 제2집속렌즈와;A second focusing lens for focusing light again through said scrolling means; 상기 스크롤링수단을 경유한 광이 결상되고, 이 결상된 광을 전달하는 파리눈렌즈 어레이와;A fly-eye lens array configured to form light through the scrolling means and to transfer the formed light; 상기 파리눈렌즈 어레이를 통하여 입사된 광으로부터 화상을 생성하는 화상생성수단과;Image generating means for generating an image from light incident through the fly's eye array; 상기 화상생성수단에서 생성된 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈유니트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a projection lens unit configured to enlarge and project the image generated by the image generating means onto a screen. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 제1 내지 제3경면은 입사광축에 대해 서로 다른 각도로 경사지게 배치되어, 제1 내지 제3이색프리즘에서 반사된 제1 내지 제3색광 각각의 광축이 수렴되도록 된 것을 특징으로 하는 화상투사장치.The first to third mirror surfaces are disposed to be inclined at different angles with respect to the incident optical axis, such that the optical axes of the first to third color lights reflected by the first to third dichroic prism are converged. . 제21항 또는 제22항에 있어서,The method of claim 21 or 22, 상기 제1이색프리즘의 광 입사면에 마련되는 것으로, 입사된 무편광의 백색 광 중 일 편광의 제1광은 투과시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광의 제2광은 반사시키는 제1편광 빔스프리터와;It is provided on the light incident surface of the first dichroic prism, and transmits the first light of one polarization of the incident unpolarized white light toward the first dichroic prism, and reflects the second light of the other polarization A first polarization beam splitter; 상기 제1편광 빔스프리터에서 반사된 제2광을 재차 반사시켜 상기 제1이색프리즘 쪽으로 향하도록 하는 제2편광 빔스프리터와;A second polarization beamsplitter for reflecting the second light reflected by the first polarization beamsplitter again toward the first dichroic prism; 상기 제1편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 및 상기 제2편광 빔스프리터와 상기 제1이색프리즘 사이 중 어느 한 위치에 배치되어 제1광과 제2광의 편광 방향이 같아지도록 편광 변환하는 1/2 파장판;을 더 포함하여 입사된 백색광 전부를 소정 편광을 가지는 칼라 광으로 바꾸어줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 화상 투사장치.1 which is disposed between any one of the first polarizing beam splitter and the first dichroic prism and between the second polarizing beam splitter and the first dichroic prism to polarize the first polarization beam splitter so that the polarization directions of the first and second light beams are the same. And / 2 wave plates; further comprising converting all of the incident white light into color light having a predetermined polarization. 제23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 광원과 상기 제1편광빔스프리터 사이의 광로 상에 배치되는 것으로, 입사된 무편광의 백색광을 집속 투과시키는 콘덴싱렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 투사장치.And a condensing lens disposed on an optical path between the light source and the first polarization beam splitter, for condensing and transmitting incident unpolarized white light. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2집속렌즈 각각은,The method of claim 21 or 22, wherein each of the first and second focusing lens, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 된 실린드리컬렌즈인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a cylindrical lens configured to focus only light in any one direction of incident light. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2집속렌즈 각각은,The method of claim 21 or 22, wherein each of the first and second focusing lens, 입사광 중 어느 한 방향의 광에 대해서만 집속시키도록 소정 회절패턴을 가지는 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a diffractive optical element having a predetermined diffraction pattern so as to focus only light in any one direction of incident light. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 스크롤링수단은,The method according to claim 21 or 22, wherein the scrolling means, 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈가 이웃되게 배치되어, 각 실린드리컬렌즈로 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 제1실린드리컬 어레이렌즈와;A first cylindrical array lens having a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power adjacently arranged to independently converge or diverge light incident on each cylindrical lens; 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈를 투과한 광이 스크롤 되도록, 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈를 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동되도록 구동력을 제공하는 제1구동원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a first driving source providing a driving force to reciprocally drive the first cylindrical array lens in a vertical direction with respect to the incident optical axis such that the light transmitted through the first cylindrical array lens is scrolled. Image projection device. 제27항에 있어서, 상기 스크롤링수단은,The method of claim 27, wherein the scrolling means, 상기 제1실린드리컬 어레이렌즈에 대해 이격 배치되는 것으로, 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈가 이웃되게 배치되어 각 실린드리컬렌즈로 입사된 광을 독립적으로 수렴 또는 발산시키는 제2실린드리컬 어레이렌즈와;A second cylinder arranged to be spaced apart from the first cylindrical array lens, wherein a plurality of cylindrical lenses having the same refractive power are arranged adjacent to each other to independently converge or diverge light incident on each cylindrical lens A curl array lens; 상기 제2실린드리컬 어레이렌즈를 입사광축에 대해 수직방향으로 왕복 구동되도록 구동력을 제공하는 제2구동원;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a second driving source for providing a driving force to reciprocally drive the second cylindrical array lens in a direction perpendicular to the incident optical axis. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 제1 및 제2실린드리컬 어레이렌즈는 회절패턴에 의하여 상기 실린드리컬렌즈를 구현할 수 있도록 된 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And the first and second cylindrical array lenses are diffractive optical elements configured to realize the cylindrical lenses by diffraction patterns. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 스크롤링수단은,The method according to claim 21 or 22, wherein the scrolling means, 광경로 상에 회전 가능하게 배치되는 것으로, 원통상의 외주부에 이웃되게 마련된 서로 동일한 굴절력을 가지는 복수개의 실린드리컬렌즈를 구비한 선회형 실린더 어레이렌즈와;A rotatable cylinder array lens disposed rotatably on the optical path and having a plurality of cylindrical lenses having the same refractive powers provided adjacent to the cylindrical outer peripheral portion; 상기 선회형 실린더 어레이렌즈를 회전 구동시키는 구동원;을 포함하는 것으로 특징으로 하는 화상투사장치.And a driving source for rotationally driving the pivoting cylinder array lens. 제30항에 있어서, 상기 선회형 실린더 어레이렌즈는,The method of claim 30, wherein the pivoting cylinder array lens, 회절패턴에 의하여 상기 실린드리컬렌즈를 구현할 수 있도록 된 회절광학소자인 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a diffractive optical element capable of realizing the cylindrical lens by a diffraction pattern. 제21항 또는 제22항에 있어서,The method of claim 21 or 22, 상기 파리눈렌즈 어레이를 경유한 광을 소정 위치까지 전달하는 릴레이렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a relay lens for transmitting the light passing through the fly's eye lens array to a predetermined position. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 파리눈렌즈 어레이는,The method of claim 21 or 22, wherein the fly's eye lens array, 입사면 및/또는 출사면에 2차원 배열을 가지는 다수의 볼록부가 형성된 제1파리눈렌즈와;A first fly's eye lens having a plurality of convex portions having a two-dimensional arrangement in the entrance plane and / or the exit plane; 상기 제1파리눈렌즈에 이웃되게 배치되는 것으로, 입사면 및/또는 출사면에 2차원 배열을 가지는 다수의 볼록부가 형성된 제2파리눈렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상투사장치.And a second fly's eye lens disposed adjacent to the first fly's eye lens, the second fly's eye lens having a plurality of convex portions having a two-dimensional arrangement on the entrance surface and / or the exit surface.
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