KR20080041035A - Light composition unit and display device having the same - Google Patents

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Abstract

A light composition unit and a display device having the same are provided to improve the color uniformity of a display screen by concentrating the light emitted through a color prism, through a flyeye lens instead of a light tunnel. A light composition unit for a display device having RGB(Red, Green, Blue) light source units(110,120,130) is composed of additional light source units(140,150) disposed in at least one between two of the RGB source units and a color prism(160) having a reflecting surface. The reflecting surface conforms an optical path for reflecting and emitting the light irradiated from the RGB light source units with an optical path for reflecting and emitting the light irradiated from the additional light source unit.

Description

광 합성 유닛 및 이를 갖는 디스플레이장치{light composition unit and display device having the same}Light composition unit and display device having the same

도 1은 종래기술에 따른 광 합성 유닛의 구성도,1 is a block diagram of a light combining unit according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 광 합성 유닛의 구성도,2 is a block diagram of a light combining unit according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 칼라프리즘의 사시도,3 is a perspective view of a color prism according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 칼라프리즘에 의한 다색 광의 경로변경을 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing a path change of the multi-color light by the color prism according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 광 합성 유닛 110 : R광원부100: light synthesizing unit 110: R light source

120 : G광원부 130 : B광원부120: G light source 130: B light source

140 : 제1추가 광원부 150 : 제2추가 광원부140: first additional light source unit 150: second additional light source unit

160 : 칼라프리즘 161 : 제1 프리즘160: color prism 161: first prism

162 : 제2 프리즘 163 : 제3 프리즘162: second prism 163: third prism

164 : 제4 프리즘 165 : 제5 프리즘164: fourth prism 165: fifth prism

166 : 제6 프리즘 167 : 제7 프리즘166: sixth prism 167: seventh prism

168 : 제8 프리즘 170 : 플라이아이 렌즈168: eighth prism 170: fly-eye lens

181 : 콘덴싱 렌즈 182 : 폴딩미러181: condensing lens 182: folding mirror

183 : 디스플레이 구동부 184 : 필드렌즈183: Display driver 184: Field lens

185 : 투사렌즈 210 : R입사면185: projection lens 210: R entrance surface

220 : G입사면 230 : B입사면220: G entrance plane 230: B entrance plane

240 : 제1추가 광 입사면 250 : 제2추가 광 입사면240: First additional light incident surface 250: Second additional light incident surface

310 : R반사면 320 : B반사면310: R reflective surface 320: B reflective surface

330 : 제1추가 광 반사면 340 : 제2추가 광 반사면330: first additional light reflecting surface 340: second additional light reflecting surface

본 발명은, 광 합성 유닛 및 이를 갖는 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 광원부에서 조사된 광들이 동일한 광 경로로 출사되도록 복수의 입사광들을 합성하고 집광하는 구조를 개선한 광 합성 유닛 및 이를 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light synthesizing unit and a display device having the same, and more particularly, to a light synthesizing unit having an improved structure for synthesizing and condensing a plurality of incident lights so that light emitted from a plurality of light sources is emitted in the same light path And a display device having the same.

광 합성 유닛은 자체적으로 발광능력이 없는 액정표시소자 또는 디지털 마이크로 미러 소자 등의 화상형성소자를 이용하여 화상을 구현하는 디스플레이장치에 널리 사용된다. 최근 들어, LED(light-emitting diode), 레이저 다이오드 등의 소형 발광소자를 광원으로 채용한 광 합성 유닛이 개발되고 있다.The light synthesizing unit is widely used in a display device that realizes an image by using an image forming element such as a liquid crystal display device or a digital micro mirror device that does not have a light emitting capability by itself. Recently, a light synthesizing unit employing a small light emitting element such as a light emitting diode (LED) or a laser diode as a light source has been developed.

종래의 디스플레이장치용 광 합성 유닛(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 적색 광을 조사하는 R광원부(20)와, 녹색 광을 조사하는 G광원부(30)와, 청색 광을 조사하는 B광원부(40)와, R,G,B 삼색 광을 반사하여 동일한 광 경로로 출사시키는 다이크로익 프리즘(dichroic prism)(50)을 포함한다.The conventional light synthesizing unit 10 for a display device includes, as shown in FIG. 1, an R light source unit 20 for irradiating red light, a G light source unit 30 for irradiating green light, and a light source for irradiating blue light. And a dichroic prism 50 which reflects the B light source part 40 and the R, G, and B tricolor light and emits them in the same optical path.

R,G,B 삼색 광 이외에 추가되는 광들은, 추가되는 각 광원부마다 별도로 배치된 프리즘들에 의해 R,G,B 삼색 광 경로를 따라 출사되도록 합성되며, 라이트 터널(light tunnel)에 의해 집광된다.In addition to the R, G, B tricolor light, the added light is synthesized to be emitted along the R, G, B tricolor light path by prisms disposed separately for each light source to be added, and collected by a light tunnel. .

그러나, 이러한 종래의 디스플레이장치용 광 합성 유닛은 R,G,B 삼색 광 이외에 추가되는 각 광원부마다 별도로 프리즘들을 배치함으로써 공간효율이 저하되고, 라이트 터널의 길이가 길어질수록 굴절되는 횟수가 많아짐으로써 디스플레이화면의 색 균일성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.However, such a conventional light synthesizing unit for display apparatus has a low space efficiency by arranging prisms separately for each light source unit added in addition to the R, G, and B tricolor lights, and the number of refraction increases as the length of the light tunnel increases. There is a problem that the color uniformity of the screen may be lowered.

따라서, 본 발명의 목적은, 각 광원부마다 별도의 프리즘을 두는 대신에 한 개의 칼라프리즘에 의해 각 광원부에서 조사된 광들이 반사되어 동일한 광 경로로 출사되도록 함으로써 디스플레이장치의 공간효율이 증대되고, 칼라프리즘을 통해 출사되는 광들을 라이트 터널이 아닌 플라이아이 렌즈를 통해 집광함으로써 디스플레이화면의 색 균일성이 향상될 수 있는 광 합성 유닛 및 이를 갖는 디스플레이장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to increase the spatial efficiency of the display device by allowing the light emitted from each light source to be reflected and emitted by the same light path by one color prism instead of providing a separate prism for each light source. The present invention provides a light synthesizing unit and a display device having the same, which can improve color uniformity of a display screen by collecting light emitted through a prism through a fly's eye lens instead of a light tunnel.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 적색 광원부, 녹색 광원부 및 청색 광원부를 갖는 디스플레이장치용 광 합성 유닛에 있어서, 상기 적색 광원부, 상기 녹색 광원부 및 상기 청색 광원부 중 어느 두 광원부 사이의 적어도 어느 한 곳에 배치된 추가 광원부와; 상기 적색 광원부, 상기 녹색 광원부 및 상기 청색 광원부에서 조사 된 광이 반사되어 출사되는 광 경로와 상기 추가 광원부에서 조사된 광이 반사되어 출사되는 광 경로가 일치되도록 추가 반사면이 형성된 칼라프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치용 광 합성 유닛에 의하여 달성된다. The above object is, according to the present invention, in the light synthesizing unit for a display apparatus having a red light source unit, a green light source unit, and a blue light source unit, wherein the red light source unit, the green light source unit, and the blue light source unit are disposed at at least one of two light source units. An additional light source unit; And a color prism in which an additional reflection surface is formed such that the light path from which the light emitted from the red light source unit, the green light source unit, and the blue light source unit is reflected is emitted and the light path is reflected from the additional light source unit. It is achieved by a light synthesizing unit for a display device, characterized in that.

여기서, 상기 추가 광원부는, 상기 적색 광원부 및 상기 녹색 광원부 사이에 배치되어 제1추가 광을 조사하는 제1추가 광원부와, 상기 녹색 광원부 및 상기 청색 광원부 사이에 배치되어 제2추가 광을 조사하는 제2추가 광원부를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the additional light source unit may be disposed between the red light source unit and the green light source unit to irradiate the first additional light, and the first additional light source unit disposed between the green light source unit and the blue light source unit to irradiate the second additional light. It is preferable to include 2 additional light source parts.

상기 칼라프리즘은, 적색광이 입사되는 R입사면과, 적색광이 반사되는 R반사면과, 청색광이 반사되는 B반사면을 형성하는 제1 프리즘과; 상기 제1 프리즘에 대향 배치되어, 청색광이 입사되는 B입사면과, 상기 R반사면과, 상기 B반사면을 형성하는 제2 프리즘과; 상기 제1 프리즘과 상기 B반사면을 형성하며, 제2추가 광이 반사되는 제2추가 광 반사면을 형성하는 제3 프리즘과; 상기 제3 프리즘에 대향 배치되어, 상기 제2 프리즘과 상기 B반사면을 형성하며, 제2추가 광이 입사되는 제2추가 광 입사면과, 상기 제2추가 광 반사면을 형성하는 제4 프리즘과; 상기 제3 프리즘과 상기 제2추가 광 반사면을 형성하며, 제1추가 광이 반사되는 제1추가 광 반사면을 형성하는 제5 프리즘과; 상기 제5 프리즘에 대향 배치되어, 상기 제4 프리즘과 상기 제2추가 광 반사면을 형성하며, 녹색광이 입사되는 G입사면과, 상기 제1추가 광 반사면을 형성하는 제6 프리즘과; 상기 제2 프리즘과 상기 R반사면을 형성하고, 상기 제5 프리즘과 상기 제1추가 광 반사면을 형성하는 제7 프리즘과; 상기 제7 프리즘에 대향 배치되어, 상기 제1 프리즘과 상기 R반사면을 형성하고, 상기 제6 프리즘과 상기 제1추가 광 반사면을 형성하며, 제1추가 광이 입사되는 제1추가 광 입사면을 형성하는 제8 프리즘을 포함하는 것이 바람직하다.The color prism includes: a first prism forming an R incidence surface into which red light is incident, an R reflection surface in which red light is reflected, and a B reflection surface in which blue light is reflected; A second prism disposed to face the first prism and forming a B incidence surface into which blue light is incident, an R reflection surface, and the B reflection surface; A third prism forming the first reflection surface and the B reflection surface and forming a second additional light reflection surface on which a second additional light is reflected; A fourth prism disposed to face the third prism to form the second prism and the B reflection surface, and to form a second additional light incident surface to which a second additional light is incident, and a second additional light reflecting surface; and; A fifth prism forming the third prism and the second additional light reflecting surface and forming a first additional light reflecting surface on which the first additional light is reflected; A sixth prism disposed to face the fifth prism, forming the fourth prism and the second additional light reflection surface, a G incident surface to which green light is incident, and a sixth prism to form the first additional light reflection surface; A seventh prism forming the second prism and the R reflecting surface and forming the fifth prism and the first additional light reflecting surface; A first additional light incident to the seventh prism to form the first prism and the R reflection surface, the sixth prism and the first additional light reflection surface, and to receive the first additional light; It is preferable to include the eighth prism which forms a surface.

그리고, 상기 칼라프리즘으로부터 출사되는 광을 소정 면적으로 균일하게 분포시키는 플라이아이 렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다.And, it is preferable to further include a fly's eye lens for uniformly distributing the light emitted from the color prism in a predetermined area.

한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 상기 칼라프리즘을 갖는 상기 광 합성 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해서도 달성된다.On the other hand, the above object is also achieved according to the present invention by a display apparatus comprising the light combining unit having the color prism.

그리고, 상기 칼라프리즘으로부터 출사되는 광을 소정 면적으로 균일하게 분포시키는 플라이아이 렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다.And, it is preferable to further include a fly's eye lens for uniformly distributing the light emitted from the color prism in a predetermined area.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 디스플레이장치용 광 합성 유닛(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, R광원부(110)와, G광원부(120)와, B광원부(130)와, 제1추가 광원부(140)와, 제2추가 광원부(150)와, 칼라프리즘(160)과, 플라이아이 렌즈(flyeye lens)(170)와, 콘덴싱 렌즈(181)와, 폴딩미러(folding mirror)(182)와, 디스플레이 구동부(183)와, 필드렌즈(field lens)(184)와, 투사렌즈(185)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the light synthesizing unit 100 for a display device according to the present invention includes an R light source unit 110, a G light source unit 120, a B light source unit 130, and a first additional light source unit 140. ), A second additional light source unit 150, a color prism 160, a flyeye lens 170, a condensing lens 181, a folding mirror 182, a display The driver 183, a field lens 184, and a projection lens 185 are included.

R광원부(110)는, 적색(red) 광을 발생시키는 LED광원과, 적색 광 LED에서 발생된 광을 모으는 R집광렌즈와, R집광렌즈를 통해 모아진 광을 칼라프리즘(160)을 향해 조사하는 R조명렌즈를 포함한다.The R light source unit 110 irradiates the LED light source generating red light, the R condensing lens collecting the light generated from the red light LED, and the light collected through the R condensing lens toward the color prism 160. R illumination lens.

G광원부(120)는, 녹색(green) 광을 발생시키는 LED광원과, 녹색 광 LED에서 발생된 광을 모으는 G집광렌즈와, G집광렌즈를 통해 모아진 광을 칼라프리즘(160)을 향해 조사하는 G조명렌즈를 포함한다.The G light source unit 120 is configured to irradiate the LED light source for generating green light, the G condenser lens for collecting light generated from the green light LED, and the light collected through the G condenser lens toward the color prism 160. It includes a G light lens.

B광원부(130)는, 청색(blue) 광을 발생시키는 LED광원과, 청색 광 LED에서 발생된 광을 모으는 B집광렌즈와, B집광렌즈를 통해 모아진 광을 칼라프리즘(160)을 향해 조사하는 B조명렌즈를 포함한다.The B light source unit 130 is configured to irradiate the LED light source for generating blue light, the B condenser lens for collecting light generated from the blue light LED, and the light collected through the B condenser lens toward the color prism 160. It includes a B lighting lens.

제1추가 광원부(140)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 R광원부(110) 및 상기 G광원부(120) 사이에 배치되며, 제1추가 광을 발생시키는 LED광원과, 제1추가 광 LED에서 발생된 광을 모으는 제1 집광렌즈와, 제1 집광렌즈를 통해 모아진 광을 칼라프리즘(160)을 향해 조사하는 제1 조명렌즈를 포함한다. 본 발명의 실시예로서 제1추가 광원부(140)는 황색(yellow) 광을 조사하는 것으로 설명하지만, 그 외에 다른 색 광을 조사하도록 할 수도 있다.As shown in FIGS. 2 and 4, the first additional light source unit 140 is disposed between the R light source unit 110 and the G light source unit 120 and generates an LED light source that generates a first additional light, and The first additional light lens includes a first condensing lens for collecting light generated by the first light LED, and a first illumination lens for irradiating the light collected through the first condensing lens toward the color prism 160. As an embodiment of the present invention, the first additional light source unit 140 is described as irradiating yellow light, but other colors may be irradiated.

제2추가 광원부(150)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 G광원부(120) 및 상기 B광원부(130) 사이에 배치되며, 제2추가 광을 발생시키는 LED광원과, 제2추가 광 LED에서 발생된 광을 모으는 제2 집광렌즈와, 제2 집광렌즈를 통해 모아진 광을 칼라프리즘(160)을 향해 조사하는 제2 조명렌즈를 포함한다. 본 발명의 실시예로서 제2추가 광원부(150)는 청록색(cyan) 광을 조사하는 것으로 설명하지만, 그 외에 다른 색 광을 조사하도록 할 수도 있다.As shown in FIGS. 2 and 4, the second additional light source unit 150 is disposed between the G light source unit 120 and the B light source unit 130, and generates a second additional light, and Secondary light includes a second condensing lens for collecting light generated from the light LED, and a second illumination lens for irradiating the light collected through the second condensing lens toward the color prism 160. As an embodiment of the present invention, the second additional light source unit 150 is described as irradiating cyan light, but other color light may be irradiated.

칼라프리즘(160)은, 본 발명의 일실시예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘(161)과, 제2 프리즘(162)과, 제3 프리즘(163)과, 제4 프리즘(164)과, 제5 프리즘(165)과, 제6 프리즘(166)과, 제7 프리즘(167)과, 제8 프리즘(168)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the color prism 160 may include a first prism 161, a second prism 162, a third prism 163, and a fourth prism (as illustrated in FIG. 3). 164, a fifth prism 165, a sixth prism 166, a seventh prism 167, and an eighth prism 168.

제1 프리즘(161)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 적색 광이 입사되는 R입사면(210)과, 적색 광이 반사되는 R반사면(310)과, 청색 광이 반사되는 B반사면(320)을 형성한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the first prism 161 includes an R incident surface 210 on which red light is incident, an R reflection surface 310 on which red light is reflected, and a blue light is reflected. B reflecting surface 320 is formed.

제2 프리즘(162)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘(161)에 대향 배치되어, 청색 광이 입사되는 B입사면(230)과, R반사면(310)과, B반사면(320)을 형성한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the second prism 162 is disposed to face the first prism 161, and includes a B incident surface 230 and an R reflective surface 310 to which blue light is incident. , B reflective surface 320 is formed.

제3 프리즘(163)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘(161)과 B반사면(320)을 형성하며, 제2추가 광이 반사되는 제2추가 광 반사면(340)을 형성한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the third prism 163 forms the first prism 161 and the B reflection surface 320, and the second additional light reflection surface on which the second additional light is reflected ( 340 is formed.

제4 프리즘(164)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 프리즘(163)에 대향 배치되어, 제2 프리즘(162)과 B반사면(320)을 형성하며, 제2추가 광이 입사되는 제2추가 광 입사면(250)과, 제2추가 광 반사면(340)을 형성한다. 3 and 4, the fourth prism 164 is disposed to face the third prism 163 to form the second prism 162 and the B reflection surface 320, and the second addition. A second additional light incident surface 250 to which light is incident and a second additional light reflecting surface 340 are formed.

제5 프리즘(165)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 프리즘(163)과 제2추가 광 반사면(340)을 형성하며, 제1추가 광이 반사되는 제1추가 광 반사면(330)을 형성한다.As illustrated in FIGS. 3 and 4, the fifth prism 165 forms the third prism 163 and the second additional light reflecting surface 340, and the first additional light on which the first additional light is reflected. The reflective surface 330 is formed.

제6 프리즘(166)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제5 프리즘(165)에 대향 배치되어, 제4 프리즘(164)과 제2추가 광 반사면(340)을 형성하며, 녹색 광이 입사되는 G입사면(220)과, 제1추가 광 반사면(330)을 형성한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the sixth prism 166 is disposed to face the fifth prism 165 to form the fourth prism 164 and the second additional light reflecting surface 340. A G incident surface 220 through which green light is incident, and a first additional light reflection surface 330 are formed.

제7 프리즘(167)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 프리즘(162)과 R반사면(310)을 형성하고, 제5 프리즘(165)과 제1추가 광 반사면(330)을 형성한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the seventh prism 167 forms the second prism 162 and the R reflection surface 310, and the fifth prism 165 and the first additional light reflection surface ( 330 is formed.

제8 프리즘(168)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제7 프리즘(167)에 대향 배치되어, 제1 프리즘(161)과 R반사면(310)을 형성하고, 제6 프리즘(166)과 제1추가 광 반사면(330)을 형성하며, 제1추가 광이 입사되는 제1추가 광 입사면(240)을 형성한다.3 and 4, the eighth prism 168 is disposed to face the seventh prism 167 to form the first prism 161 and the R reflective surface 310, and the sixth prism 166 and the first additional light reflection surface 330 are formed, and the first additional light incident surface 240 to which the first additional light is incident is formed.

이에 따라, 칼라프리즘(160)의 제1추가 광 반사면(330) 및 제2추가 광 반사면(340)에 의해 R광원부(110), G광원부(120) 및 B광원부(130)에서 조사된 삼색(R,G,B) 광이 반사되어 출사되는 광 경로와 제1추가 광원부(140) 및 제2추가 광원부(150)에서 조사된 제1,2추가 광이 반사되어 출사되는 광 경로가 일치될 수 있다.Accordingly, the first and second additional light reflecting surfaces 330 and 340 of the color prism 160 are irradiated from the R light source unit 110, the G light source unit 120, and the B light source unit 130. The light path from which the tricolor (R, G, B) light is reflected and emitted is identical to the light path from which the first and second additional light emitted from the first and second additional light sources 140 and 150 are reflected. Can be.

따라서, 각 광원부마다 별도의 프리즘을 두는 대신에 한 개의 칼라프리즘에 의해 각 광원부에서 조사된 광들이 반사되어 동일한 광 경로로 출사되도록 함으로써 디스플레이장치의 공간효율이 증대될 수 있다.Therefore, instead of providing a separate prism for each light source unit, the space efficiency of the display apparatus can be increased by reflecting light emitted from each light source unit by one color prism and exiting the same light path.

제1 프리즘 내지 제8 프리즘(161,162,163,164,165,166,167,168)은, 본 발명의 일실시예로서, 다층 간섭막을 특정 반사면에 형성하여 입사되는 광 중 일부 파장의 성분만을 반사하고 나머지 성분은 투과되도록 하는 다이크로익 미러(dichroic mirror)로 형성된 것이 바람직하다.The first to eighth prisms 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167 and 168, as one embodiment of the present invention, form a multilayer interference film on a specific reflective surface to reflect only a part of wavelengths of incident light and allow the remaining components to be transmitted. It is preferable that it is formed with a dichroic mirror.

플라이아이 렌즈(170)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 칼라프리즘(160)으로부터 출사되는 광을 소정 면적으로 균일하게 분포시키도록 서로 이웃되게 배열된 볼록 형상 또는 실린드리컬(cylindrical) 형상의 복수의 렌즈셀을 포함한다. 이에 따라, 칼라프리즘을 통해 출사되는 광들을 라이트 터널이 아닌 플라이아이 렌즈를 통해 집광함으로써 디스플레이화면의 색 균일성이 향상될 수 있다.As shown in FIG. 2, the fly's eye lens 170 has a convex or cylindrical shape arranged adjacent to each other to uniformly distribute the light emitted from the color prism 160 to a predetermined area. It includes a plurality of lens cells. Accordingly, color uniformity of the display screen may be improved by condensing the light emitted through the color prism through the fly's eye lens instead of the light tunnel.

콘덴싱 렌즈(181)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 플라이아이 렌즈(170)를 통과한 광의 배율을 조정하여 폴딩미러(182)를 향해 집광한다.As shown in FIG. 2, the condensing lens 181 adjusts the magnification of the light passing through the fly's eye lens 170 to condense toward the folding mirror 182.

폴딩미러(182)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 콘덴싱 렌즈(181)를 통과한 광을 반사하여 디스플레이 구동부(183)를 향해 소정의 각도로 광 경로를 바꿔준다.As shown in FIG. 2, the folding mirror 182 reflects light passing through the condensing lens 181 and changes the light path at a predetermined angle toward the display driver 183.

디스플레이 구동부(183)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(pixel array)의 틸트(tilt)각을 이용하여 폴딩미러(182)에서 반사된 편광을 반사시켜 영상을 표시하는 소자들을 포함한다. 본 발명의 실시예로서, 디스플레이 구동부는 DMD(Digital Micromirror Device) 또는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 소자를 포함하는 것이 바람직하다.As illustrated in FIG. 2, the display driver 183 includes elements for displaying an image by reflecting polarized light reflected from the folding mirror 182 using a tilt angle of a pixel array. . In an embodiment of the present invention, the display driver preferably includes a digital micromirror device (DMD) or a liquid crystal on silicon (LCoS) device.

필드렌즈(184)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입사되는 광과 출사되는 광을 분리하여 투사렌즈(185)를 향해 광을 출사시킨다.As shown in FIG. 2, the field lens 184 separates the incident light and the emitted light and emits light toward the projection lens 185.

투사렌즈(185)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 필드렌즈(184)로부터 출사된 영상 광을 디스플레이장치의 스크린 면을 향해 확대 투사시킨다.As shown in FIG. 2, the projection lens 185 enlarges and projects the image light emitted from the field lens 184 toward the screen surface of the display device.

이에 따라, 디스플레이장치의 공간효율이 증대되고, 디스플레이화면의 색 균일성이 향상될 수 있다.Accordingly, the space efficiency of the display device can be increased, and the color uniformity of the display screen can be improved.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 디스플레이장치의 영상 구현과정을 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.With this configuration, an image implementation process of the display apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

우선, R광원부(110), G광원부(120), B광원부(130), 제1추가 광원부(140) 및 제2추가 광원부(150)로부터 칼라프리즘(160)을 향해 각 광들이 조사되면, 적색 광은 제1 프리즘(161)의 R입사면(210)으로 입사되어 제1 프리즘(161) 및 제8 프리 즘(168)의 R반사면(310)과 제2 프리즘(162) 및 제7 프리즘(167)의 R반사면(310)에 의해 플라이아이 렌즈(170)를 향해 반사되며, 녹색 광은 제6 프리즘(166)의 G입사면(220)으로 입사되어 제5 프리즘(165)을 투과하여 플라이아이 렌즈(170)를 향해 직사되고, 청색 광은 제2 프리즘(162)의 B입사면(230)으로 입사되어 제1 프리즘(161) 및 제3 프리즘(163)의 B반사면(320)과 제2 프리즘(162) 및 제4 프리즘(164)의 B반사면(320)에 의해 플라이아이 렌즈(170)를 향해 반사되며, 황색 광은 제8 프리즘(168)의 제1추가 광 입사면(240)으로 입사되어 제5 프리즘(165) 및 제7 프리즘(167)의 제1추가 광 반사면(330)과 제6 프리즘(166) 및 제8 프리즘(168)의 제1추가 광 반사면(330)에 의해 플라이아이 렌즈(170)를 향해 반사되고, 청록색 광은 제4 프리즘(164)의 제2추가 광 입사면(250)으로 입사되어 제3 프리즘(163) 및 제5 프리즘(165)의 제2추가 광 반사면(340)과 제4 프리즘(164) 및 제6 프리즘(166)의 제2추가 광 반사면(340)에 의해 플라이아이 렌즈(170)를 향해 반사된다.First, when light is irradiated from the R light source unit 110, the G light source unit 120, the B light source unit 130, the first additional light source unit 140, and the second additional light source unit 150 toward the color prism 160, the red light The light is incident on the R incident surface 210 of the first prism 161 so that the R reflective surface 310 and the second prism 162 and the seventh prism of the first prism 161 and the eighth prism 168 are incident. Reflected toward the fly's eye lens 170 by the R reflecting surface 310 of 167, the green light is incident on the G incidence surface 220 of the sixth prism 166 to transmit the fifth prism 165. Direct light toward the fly's eye lens 170, and the blue light is incident on the B incident surface 230 of the second prism 162 to reflect the B reflection surface 320 of the first prism 161 and the third prism 163. ) And the B reflection surface 320 of the second prism 162 and the fourth prism 164 are reflected toward the fly's eye lens 170, and yellow light is incident on the first additional light of the eighth prism 168. Incident on the surface 240, the fifth prism 165 and the seventh prism 167 The first additional light reflecting surface 330 and the first additional light reflecting surface 330 of the sixth prism 166 and the eighth prism 168 are reflected toward the fly's eye lens 170, and the cyan light is The second additional light incident surface 250 of the fourth prism 164 is incident to the second additional light reflecting surface 340 of the third prism 163 and the fifth prism 165 and the fourth prism 164 and the fourth A second additional light reflecting surface 340 of the six prism 166 is reflected toward the fly's eye lens 170.

다음에, 칼라프리즘(160)으로부터 출사되어 플라이아이 렌즈(170)로 입사된 광은 플라이아이 렌즈(170)에 의해 소정 면적으로 균일하게 분포된다.Next, the light emitted from the color prism 160 and incident on the fly's eye lens 170 is uniformly distributed by the fly's eye lens 170 in a predetermined area.

그리고, 플라이아이 렌즈(170)에 의해 소정 면적으로 균일하게 분포된 광은 콘덴싱 렌즈(181)에 의해 배율이 조정 및 집광되어 폴딩미러(182)를 향해 출사된다.The light uniformly distributed by the fly's eye lens 170 in a predetermined area is adjusted and focused by the condensing lens 181 and is emitted toward the folding mirror 182.

콘덴싱 렌즈(181)로부터 출사되어 폴딩미러(182)에 도달된 광은 폴딩미러(182)에 의해 디스플레이 구동부(183)를 향해 소정의 각도로 반사되어 광 경로가 바뀌게 되며, 디스플레이 구동부(183)는 픽셀 어레이(pixel array)의 틸트(tilt)각 을 이용하여 폴딩미러(182)에서 반사된 광을 영상 광으로 바꾸어 필드렌즈(184)를 향해 반사시킨다.The light emitted from the condensing lens 181 and reaching the folding mirror 182 is reflected by the folding mirror 182 at a predetermined angle toward the display driving unit 183 so that the optical path is changed, and the display driving unit 183 is The light reflected from the folding mirror 182 is converted into image light by using a tilt angle of the pixel array and reflected toward the field lens 184.

영상 광은 필드렌즈(184)에 의해 입사되는 광과 출사되는 광으로 분리되어 투사렌즈(185)를 향해 출사되며, 투사렌즈(185)에 도달된 영상 광은 투사렌즈(185)에 의해 디스플레이장치의 스크린 면을 향해 확대 투사된다.The image light is divided into the light incident by the field lens 184 and the light emitted and is emitted toward the projection lens 185. The image light reaching the projection lens 185 is displayed by the projection lens 185 by the display device. Is projected toward the screen surface.

이에, 본 발명에 따르면, 디스플레이장치의 공간효율이 증대되고, 디스플레이화면의 색 균일성이 향상될 수 있다.Thus, according to the present invention, the space efficiency of the display device can be increased, and the color uniformity of the display screen can be improved.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 광원부마다 별도의 프리즘을 두는 대신에 한 개의 칼라프리즘에 의해 각 광원부에서 조사된 광들이 반사되어 동일한 광 경로로 출사되도록 함으로써 디스플레이장치의 공간효율이 증대되고, 칼라프리즘을 통해 출사되는 광들을 라이트 터널이 아닌 플라이아이 렌즈를 통해 집광함으로써 디스플레이화면의 색 균일성이 향상될 수 있는 광 합성 유닛 및 이를 갖는 디스플레이장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, instead of providing a separate prism for each light source unit, the space efficiency of the display device is increased by reflecting the light emitted from each light source unit by one color prism and outputting the same light path. There is provided a light synthesizing unit and a display device having the same, which can improve color uniformity of a display screen by condensing light emitted through a color prism through a fly's eye lens instead of a light tunnel.

Claims (6)

적색 광원부, 녹색 광원부 및 청색 광원부를 갖는 디스플레이장치용 광 합성 유닛에 있어서,In the light synthesizing unit for a display device having a red light source, a green light source and a blue light source, 상기 적색 광원부, 상기 녹색 광원부 및 상기 청색 광원부 중 어느 두 광원부 사이의 적어도 어느 한 곳에 배치된 추가 광원부와;An additional light source unit disposed in at least one of any two light source units of the red light source unit, the green light source unit, and the blue light source unit; 상기 적색 광원부, 상기 녹색 광원부 및 상기 청색 광원부에서 조사된 광이 반사되어 출사되는 광 경로와 상기 추가 광원부에서 조사된 광이 반사되어 출사되는 광 경로가 일치되도록 추가 반사면이 형성된 칼라프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치용 광 합성 유닛.And a color prism in which an additional reflection surface is formed such that the light path reflected by the light emitted from the red light source, the green light source and the blue light source is reflected, and the light path reflected by the light emitted from the additional light source is matched. Light synthesizing unit for a display device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 추가 광원부는, The additional light source unit, 상기 적색 광원부 및 상기 녹색 광원부 사이에 배치되어 제1추가 광을 조사하는 제1추가 광원부와, A first additional light source unit disposed between the red light source unit and the green light source unit to irradiate a first additional light; 상기 녹색 광원부 및 상기 청색 광원부 사이에 배치되어 제2추가 광을 조사하는 제2추가 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치용 광 합성 유닛.And a second additional light source unit disposed between the green light source unit and the blue light source unit to irradiate a second additional light. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 칼라프리즘은,The color prism, 적색광이 입사되는 R입사면과, 적색광이 반사되는 R반사면과, 청색광이 반사되는 B반사면을 형성하는 제1 프리즘과;A first prism for forming an R incidence surface into which red light is incident, an R reflection surface in which red light is reflected, and a B reflection surface in which blue light is reflected; 상기 제1 프리즘에 대향 배치되어, 청색광이 입사되는 B입사면과, 상기 R반사면과, 상기 B반사면을 형성하는 제2 프리즘과;A second prism disposed to face the first prism and forming a B incidence surface into which blue light is incident, an R reflection surface, and the B reflection surface; 상기 제1 프리즘과 상기 B반사면을 형성하며, 제2추가 광이 반사되는 제2추가 광 반사면을 형성하는 제3 프리즘과;A third prism forming the first reflection surface and the B reflection surface and forming a second additional light reflection surface on which a second additional light is reflected; 상기 제3 프리즘에 대향 배치되어, 상기 제2 프리즘과 상기 B반사면을 형성하며, 제2추가 광이 입사되는 제2추가 광 입사면과, 상기 제2추가 광 반사면을 형성하는 제4 프리즘과;A fourth prism disposed to face the third prism to form the second prism and the B reflection surface, and to form a second additional light incident surface to which a second additional light is incident, and a second additional light reflecting surface; and; 상기 제3 프리즘과 상기 제2추가 광 반사면을 형성하며, 제1추가 광이 반사되는 제1추가 광 반사면을 형성하는 제5 프리즘과;A fifth prism forming the third prism and the second additional light reflecting surface and forming a first additional light reflecting surface on which the first additional light is reflected; 상기 제5 프리즘에 대향 배치되어, 상기 제4 프리즘과 상기 제2추가 광 반사면을 형성하며, 녹색광이 입사되는 G입사면과, 상기 제1추가 광 반사면을 형성하는 제6 프리즘과;A sixth prism disposed to face the fifth prism, forming the fourth prism and the second additional light reflection surface, a G incident surface to which green light is incident, and a sixth prism to form the first additional light reflection surface; 상기 제2 프리즘과 상기 R반사면을 형성하고, 상기 제5 프리즘과 상기 제1추가 광 반사면을 형성하는 제7 프리즘과;A seventh prism forming the second prism and the R reflecting surface and forming the fifth prism and the first additional light reflecting surface; 상기 제7 프리즘에 대향 배치되어, 상기 제1 프리즘과 상기 R반사면을 형성하고, 상기 제6 프리즘과 상기 제1추가 광 반사면을 형성하며, 제1추가 광이 입사되는 제1추가 광 입사면을 형성하는 제8 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 디 스플레이장치용 광 합성 유닛.A first additional light incident to the seventh prism to form the first prism and the R reflection surface, the sixth prism and the first additional light reflection surface, and to receive the first additional light; And an eighth prism which forms a surface. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 칼라프리즘으로부터 출사되는 광을 소정 면적으로 균일하게 분포시키는 플라이아이 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치용 광 합성 유닛.And a fly-eye lens for uniformly distributing the light emitted from the color prism to a predetermined area. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 칼라프리즘을 갖는 광 합성 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.A display apparatus comprising a light combining unit having a color prism according to any one of claims 1 to 3. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 칼라프리즘으로부터 출사되는 광을 소정 면적으로 균일하게 분포시키는 플라이아이 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.And a fly's eye lens for uniformly distributing the light emitted from the color prism to a predetermined area.
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