KR20090046302A - 프로젝터 - Google Patents

프로젝터 Download PDF

Info

Publication number
KR20090046302A
KR20090046302A KR1020070112344A KR20070112344A KR20090046302A KR 20090046302 A KR20090046302 A KR 20090046302A KR 1020070112344 A KR1020070112344 A KR 1020070112344A KR 20070112344 A KR20070112344 A KR 20070112344A KR 20090046302 A KR20090046302 A KR 20090046302A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
light
condensing
collimating
collimating lens
Prior art date
Application number
KR1020070112344A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101328960B1 (ko
Inventor
윤찬영
여상옥
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070112344A priority Critical patent/KR101328960B1/ko
Priority to US12/264,743 priority patent/US8672484B2/en
Publication of KR20090046302A publication Critical patent/KR20090046302A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101328960B1 publication Critical patent/KR101328960B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/105Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/102Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
    • G02B27/1026Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with reflective spatial light modulators
    • G02B27/1033Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with reflective spatial light modulators having a single light modulator for all colour channels
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/102Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
    • G02B27/104Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with scanning systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/145Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3152Modulator illumination systems for shaping the light beam
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/3173Constructional details thereof wherein the projection device is specially adapted for enhanced portability
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2066Reflectors in illumination beam
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/208Homogenising, shaping of the illumination light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/10Simultaneous recording or projection
    • G03B33/12Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 콜리메이팅 렌즈의 굴절율보다 큰 굴절율을 가지는 집광렌즈를 구비함으로서, 상기 콜리메이팅 렌즈를 비롯한 상기 집광렌즈 이후의 렌즈들의 크기를 소형화하는 프로젝터에 관한 것이다.

Description

프로젝터{Projector}
본 발명은 프로젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조 단가 절약 및 소형화를 하기 위한 프로젝터에 관한 것이다.
최근 대화면, 고화질 디스플레이 장치는 가장 중요한 이슈(issue) 중 하나로 떠오르고 있으며, 현재까지 이러한 대화면 디스플레이 장치로 개발되어 상용화 된 것에는 대표적으로 직시형 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 프로젝션 TV, 프로젝터 등이 있다.
이 중에서 프로젝션 TV와 프로젝터는 공통적으로 광학 엔진이라는 장치를 포함하며, 이 광학엔진 내에는 신호 처리된 영상정보를 표시해주는 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), DMD(Digital Micro-mirror Device), 마이크로 스캐너(Micro Scanner) 등의 디스플레이 소자가 사용된다.
도 1은 종래의 LED 광원을 이용한 프로젝터를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 LED 광원을 이용한 프로젝터는 LED 광원(10)과, 제1 집광렌즈(11)와, 콜리메이팅 렌즈(12)와, 다이크로익 미러(13)와, 제2 집광렌즈(14)와, 제1 반사면(15)과, 적분기(16)와, 제1 조명렌즈(17)와, 제2 반사면(18) 과, 제2 조명렌즈(19)와, 프리즘(20)과, 패널(21)과, 투사렌즈(22)를 포함하여 구성된다.
상기 LED 광원(10)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광을 생성하여 출사하고, 상기 제1 집광렌즈(11)는 상기 각각의 광원들을 집광하고, 상기 콜리메이팅 렌즈(12)는 상기 제1 집광렌즈(11)에 의해 집광된 광을 평행광으로 변환한다. 상기 다이크로익 미러(13)는 상기 각각의 광원들을 투과 및 반사하여 합성하고, 상기 제2 집광렌즈(14)는 상기 다이크로익 미러(13)에 의해 합성된 광을 다시 집광한다. 상기 적분기(16)는 상기 제2 집광렌즈(14)에 의해 합성된 광을 균일한 광도를 가지는 형태로 셰이핑을 한다. 상기 제1 및 제2 조명렌즈(17, 19)는 상기 적분기(16)에서 나온 광을 프리즘(20)을 통해 패널(21)로 조명시킨다.
상기 패널(21)에서는 상기 적분기(16)로부터 출사된 광이 도달할 때, 적절한 스위칭 또는 반사 등의 과정에 의하여 프로젝션 되기 위한 영상정보가 출력하고, 이러한 영상정보는 투사렌즈(22)를 거쳐 스크린에 투사된다.
본 발명의 목적은 콜리메이팅 렌즈의 굴절율보다 큰 굴절율을 가지는 집광렌즈를 구비함으로서, 상기 콜리메이팅 렌즈를 비롯한 상기 집광렌즈 이후의 렌즈들의 크기를 소형화하는 프로젝터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝터는, 광을 출사하는 광원과; 상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광렌즈와; 상기 집광렌즈로부터 집광된 광을 전달받아 평행광으로 변환하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens)와; 상기 콜리메이팅 렌즈로부터 출사된 광을 조사하여 스크린상에 영상을 투사하는 영상투사부;를 포함하되, 상기 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 서로 다른 굴절율을 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 굴절율이 1.3 이상이고, 상기 집광렌즈는 상기 콜리메이팅 렌즈보다 큰 굴절율을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집광렌즈는 메니스커스(Menicsus) 타입의 구면, 타원 및 비구면 형상 중 적어도 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집광렌즈의 광 입사면 반경 크기(R1)의 절대값(│R1│)은 상기 집광렌즈의 광 출사면 반경 크기(R2)의 절대값(│R2│)보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상투사부는, 상기 광원의 일부 색을 투과 또는 반사하여 합성 하는 다수의 다이크로익 미러와; 상기 다이크로익 미러들에 의해 합성된 광이 입사되는 플라이 아이 렌즈(Fly's Eye Lens)와; 상기 플라이 아이 렌즈를 통과한 광이 포커싱되는 조명렌즈와; 상기 조명렌즈를 통과한 광을 소정 방향으로 반사시키는 반사면과; 상기 반사면을 통해 반사된 광이 입사되는 패널과; 상기 패널을 통과한 광이 포커싱되는 투사렌즈를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로젝터는, 광을 출사하는 광원과; 상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 제1 집광렌즈와; 상기 제1 집광렌즈로부터 집광된 광을 전달받아 평행광으로 변환하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens)와; 상기 콜리메이팅 렌즈로부터 출사된 광을 집광하는 제2 집광렌즈와; 상기 제2 집광렌즈로부터 출사된 광을 조사하여 스크린상에 영상을 투사하는 영상투사부;를 포함하되, 상기 제1 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 서로 다른 굴절율을 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 굴절율이 1.3 이상이고, 상기 제1 집광렌즈는 상기 콜리메이팅 렌즈보다 큰 굴절율을 가지는 것을 특징으로 힌디.
또한, 상기 제1 집광렌즈는 메니스커스(Menicsus) 타입의 구면, 타원 및 비구면 형상 중 적어도 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 집광렌즈의 광 입사면 반경 크기(R1)의 절대값(│R1│)은 상기 제1 집광렌즈의 광 출사면 반경 크기(R2)의 절대값(│R2│)보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상투사부는, 상기 광원의 일부 색을 투과 또는 반사하여 합성하고, 상기 합성된 광을 상기 제2 집광렌즈로 전달하는 다수의 다이크로익 미러와; 상기 제2 집광렌즈에 의해 집광된 광이 입사되는 적분기와; 상기 적분기를 통과한 광이 포커싱되는 조명렌즈와; 상기 조명렌즈를 통과한 광을 소정 방향으로 반사시키는 반사면과; 상기 반사면을 통해 반사된 광이 입사되는 패널과; 상기 패널을 통과한 광이 포커싱되는 투사렌즈를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 프로젝터는, 콜리메이팅 렌즈의 굴절율보다 큰 굴절율을 가지는 집광렌즈를 구비하여, 상기 콜리메이팅 렌즈를 비롯한 상기 집광렌즈 이후의 렌즈들의 크기를 소형화함에 따라 제조 단가가 낮아지고 전체 프로젝터의 소형화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 프로젝터의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
<제1 실시예>
도 2는 본 발명에 따른 프로젝터를 나타낸 제1 실시예 개략적 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝터(100)는 광원(110)과, 집광렌즈(120)와, 콜리메이팅 렌즈(130)와, 다이크로익 미러(140a, 140b)와, 제1 및 제2 반사면(150a, 150b)과, 플라이 아이 렌즈(160)와, 조명렌즈(170)와, 프리즘(180)과, 패널(190)과, 투사렌즈(200)를 포함하여 구성된다.
물론, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝터(100)에는 필요에 따라 전술한 구성요소 이외의 것이 포함되어 구성될 수 있을 것이나, 상기 전술한 구성요소 이외의 것은 본 발명에 직접적 연관이 있는 것은 아니므로 설명의 간명함을 위해 이에 대한 자세한 설명은 이하 생략된다.
한편, 상기 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝터(100)의 구성 요소들에 대해 차례로 살펴본다.
상기 광원(110)은 레이저 또는 LED로써, 적색(R)(110a), 녹색(G)(110b) 및 청색(B)(110c) 광을 생성하여 출사한다.
상기 집광렌즈(120)는 상기 광원(110)으로부터 출사된 광을 집광한다. 상기 집광렌즈(120)는 글라스 또는 플라스틱 재질이고, 메니스커스(Menicsus) 타입의 구면, 타원 및 비구면 형상 중 적어도 하나의 형상을 가진다. 본 발명에 따른 집광렌즈(120)의 기술적 특징은 이하 상세히 후술한다.
상기 콜리메이팅 렌즈(130)는 상기 집광렌즈(120)에 의해 집광된 광을 평행광으로 변환한다.
상기 다이크로익 미러(140a, 140b)는 특정 파장을 갖는 빛만을 선택적으로 반사 또는 투과시켜 원하는 파장대의 빛을 얻을 수 있는 미러로서, 보통 빛의 간섭을 이용한다.
이러한 다이크로익 미러(140a, 140b)는 도 2를 예를 들면, 청색(110c) 광과 적색(110a) 광이 교차하는 위치에 제1 다이크로익 미러(140a)가 위치하고, 또한 녹색(110b) 광과 적색(110a) 광이 교차하는 위치에 제2 다이크로익 미러(140b)가 위치할 수 있다.
이때, 제1 다이크로익 미러(140a)는 도 2과 같이, 청색(110c) 광을 투과하고, 녹색(110b) 광 및 적색(110a) 광은 반사시킬 수 있다.
한편, 제2 다이크로익 미러(140b)는 녹색(110b) 광은 반사시키고, 적색(110a) 광은 투과시킬 수 있다.
이와 같이, 적색(110a) 광, 녹색(110b) 광 및 청색(110c) 광은 두 개의 다이크로익 미러(140a, 140b)를 통과하면서 합성되어 결상하여야 할 이미지에 따라 다양한 컬러의 광으로 합성된다.
상기 두개의 다이크로익 미러(140a, 140b)에 의해 합성된 광은 제1 반사면(150a)을 통해 플라이 아이 렌즈(160)으로 반사된다.
상기 플라이 아이 렌즈(160)는 상기 두개의 다이크로익 미러(140a, 140b)에 의해 합성된 광을 균일한 광도를 가지는 형태로 셰이핑을 한다.
상기 조명렌즈(170)는 상기 플라이 아이 렌즈(160)에서 나온 광을 프리즘(180)을 통해 패널(190)로 조명시킨다.
상기 패널(190)은 상기 플라이 아이 렌즈(160)로부터 출사된 광이 도달할 때, 적절한 스위칭 또는 반사 등의 과정에 의하여 프로젝션 되기 위한 영상정보를 출력하고, 상기 출력된 영상정보를 투사렌즈(200)를 투사하여 스크린에 결상되게 된다.
상기 패널(190)은 DMD(digital micromirror device), LCoS(liquid crystal on silicon), 및 LCD(liquid crystal device) 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이러한 패널(190)은 마이크로 스위칭 소자라고 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝터(100)는 상기 프리즘(180) 및 패널(190) 대신에 스캐너를 사용할 수도 있다.
<제2 실시예>
도 3은 본 발명에 따른 프로젝터를 나타낸 제2 실시예 개략적 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로젝터(300)는 광원(110)과, 제1 집광렌즈(120)와, 콜리메이팅 렌즈(130)와, 다이크로익 미러(140a, 140b)와, 제2 집광렌즈(150)와, 제1 및 제2 반사면(160a, 160b)과, 적분기(170)와, 조명렌즈(180)와, 프리즘(190)과, 패널(200)과, 투사렌즈(210)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로젝터(300)의 구성은 제1 실시예에 따른 프로젝터(100)의 플라이 아이 렌즈(160) 대신에 적분기(170)가 사용되고, 이로 인해 제2 집광렌즈(150)가 추가로 구성된다.
물론, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로젝터(300)에는 필요에 따라 전술한 구성요소 이외의 것이 포함되어 구성될 수 있을 것이나, 상기 전술한 구성요소 이외의 것은 본 발명에 직접적 연관이 있는 것은 아니므로 설명의 간명함을 위해 이 에 대한 자세한 설명은 이하 생략된다.
한편, 상기 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로젝터(300)의 구성 요소들에 대해 차례로 살펴본다.
상기 광원(110)은 레이저 또는 LED로써, 적색(R)(110a), 녹색(G)(110b) 및 청색(B)(110c) 광을 생성하여 출사한다.
상기 제1 집광렌즈(120)는 상기 광원(110)으로부터 출사된 광을 집광한다. 상기 제1 집광렌즈(120)는 글라스 또는 플라스틱 재질이고, 메니스커스(Menicsus) 타입의 구면, 타원 및 비구면 형상 중 적어도 하나의 형상을 가진다. 본 발명에 따른 제1 집광렌즈(120)의 기술적 특징은 이하 상세히 후술한다.
상기 콜리메이팅 렌즈(130)는 상기 집광렌즈(120)에 의해 집광된 광을 평행광으로 변환한다.
상기 다이크로익 미러(140a, 140b)는 특정 파장을 갖는 빛만을 선택적으로 반사 또는 투과시켜 원하는 파장대의 빛을 얻을 수 있는 미러로서, 보통 빛의 간섭을 이용한다.
이러한 다이크로익 미러(140a, 140b)는 도 2를 예를 들면, 청색(110c) 광과 적색(110a) 광이 교차하는 위치에 제1 다이크로익 미러(140a)가 위치하고, 또한 녹색(110b) 광과 적색(110a) 광이 교차하는 위치에 제2 다이크로익 미러(140b)가 위 치할 수 있다.
이때, 제1 다이크로익 미러(140a)는 도 2과 같이, 청색(110c) 광을 투과하고, 녹색(110b) 광 및 적색(110a) 광은 반사시킬 수 있다.
한편, 제2 다이크로익 미러(140b)는 녹색(110b) 광은 반사시키고, 녹색(110b) 광은 투과시킬 수 있다.
이와 같이, 적색(110a) 광, 녹색(110b) 광 및 청색(110c) 광은 두 개의 다이크로익 미러(140a, 140b)를 통과하면서 합성되어 결상하여야 할 이미지에 따라 다양한 컬러의 광으로 합성된다.
상기 두개의 다이크로익 미러(140a, 140b)에 의해 합성된 광은 제2 집광렌즈(150)로 전달되고, 상기 제2 집광렌즈(150)는 상기 전달된 광을 집광하여 제1 반사면(160a)을 통해 적분기(170)로 반사한다.
상기 적분기(170)는 상기 제2 집광렌즈(150)를 통해 반사된 광을 균일한 광도를 가지는 형태로 셰이핑을 한다.
상기 적분기(170)는 막대 형태의 막대형의 로드 렌즈(rod lens) 또는 상자형의 미러로 이루어지는 광 터널과 깔때기, 사다리꼴 형상의 광 퍼널 등이 이용될 수 있다.
상기 조명렌즈(180)는 상기 적분기(170)에서 나온 광을 프리즘(190)을 통해 패널(200)로 조명시킨다.
상기 패널(200)은 상기 적분기(170)로부터 출사된 광이 도달할 때, 적절한 스위칭 또는 반사 등의 과정에 의하여 프로젝션 되기 위한 영상정보를 출력하고, 상기 출력된 영상정보를 투사렌즈(210)를 투사하여 스크린에 결상되게 된다.
상기 패널(200)은 DMD(digital micromirror device), LCoS(liquid crystal on silicon), 및 LCD(liquid crystal device) 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이러한 패널(190)은 마이크로 스위칭 소자라고 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로젝터(300)는 상기 프리즘(190) 및 패널(200) 대신에 스캐너를 사용할 수도 있다.
이하, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 본 발명에 따른 집광렌즈(120)에 대해 상세히 설명한다.
도 4a 내지 도 4c는 집광렌즈의 굴절율 대비 콜리메이팅 렌즈의 크기를 나나태는 설명도이다.
먼저, 도 4a는 종래의 집광렌즈(120) 및 콜리메이팅 렌즈(130)를 나타낸 것으로, 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)과 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)는 '1.2'이다.
상기와 같이, 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)이 1.2일 경우, 상기 집광렌즈(120)는 광원(110)으로부터 입사된 광을 'θ'각도만큼 집광하여 상기 콜리메이팅 렌즈(130)로 전달한다.
상기 콜리메이팅 렌즈(130)는 상기 집광렌즈(120)에서 상기 'θ'각도로 집광된 광을 입사하기 위해 'l' 크기로 형성된다.
즉, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)는 상기 집광렌즈(120)의 집광 각도에 따라 그 크기가 결정되는 것이다.
이에 따라, 본 발명은 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)과 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)을 1.3보다 크게하고, 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)을 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)보다 크게 한다.
즉, 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)이 커지면, 상기 집광렌즈(120)의 집광력이 커짐에 따라 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 크기를 줄일 수 있는 것이다.
도 4b는 본 발명에 따른 집광렌즈(120) 및 콜리메이팅 렌즈(130)를 나타낸 일예로서, 상기 본 발명에 따른 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)은 '1.5'이고, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)는 '1.4'이다.
즉, 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)은 '1.5'이고, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)는 '1.4'일 경우, 상기 집광렌즈(120)는 광원(110)으로부터 입사된 광을 상기 도 4a의 'θ'각도보다 작은 'θ1'만큼 집광하여 상기 콜리메이팅 렌즈(130)로 전달한다.
상기와 같이, 상기 집광렌즈(120)가 광을 'θ1'의 각도로 집광함에 따라, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 크기는 상기 도 4a의 'l'보다 작은 'l-2m'의 크기로 형성된다.
또한, 상기 집광렌즈(120)의 광 입사면 반경 크기(R1)의 절대값(│R1│)을 상기 집광렌즈(120)의 광 출사면 반경 크기(R2)의 절대값(│R2│)보다 크거나 같게 함으로써, 상기 집광렌즈(120)의 크기를 줄일 수 있다.
도 4c는 본 발명에 따른 집광렌즈(120) 및 콜리메이팅 렌즈(130)를 나타낸 일예로서, 상기 본 발명에 따른 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)은 '1.8'이고, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)는 '1.5'이다.
즉, 상기 집광렌즈(120)의 굴절율(n1)은 '1.8'이고, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 굴절율(n2)는 '1.5'일 경우, 상기 집광렌즈(120)는 광원(110)으로부터 입사된 광을 상기 도 4a의 'θ'각도보다 작은 'θ2'만큼 집광하여 상기 콜리메이팅 렌즈(130)로 전달한다.
상기와 같이, 상기 집광렌즈(120)가 광을 'θ2'의 각도로 집광함에 따라, 상기 콜리메이팅 렌즈(130)의 크기는 상기 도 4a의 'l'보다 작은 'l-2n'의 크기로 형성된다.
상기와 같이, 집광렌즈의 굴절율에 따라 콜리메이팅 렌즈의 크기가 줄어들고, 이에 따라 상기 콜리메이팅 렌즈의 이후의 렌즈들의 크기 또한 줄일 수 있어 전체 프로젝터의 크기를 소형화할 수 있고, 이에 따라 프로젝터의 제조 단가를 줄일 수 있는 것이다.
이상 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 예를 들면, 본 기술분야의 당업자에게는 전술한 실시예들을 서로 조합하여 사용하는 것도 매우 용이할 것이다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발 명의 범위에 포함된다.
도 1은 종래의 LED 광원을 이용한 프로젝터를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프로젝터를 나타낸 제1 실시예 개략적 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프로젝터를 나타낸 제2 실시예 개략적 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 집광렌즈의 굴절율 대비 콜리메이팅 렌즈의 크기를 나나태는 설명도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
110: 광원 120: 집광렌즈
130: 콜리메이팅 렌즈 140: 다이크로익 미러
150: 반사면 160: 플라이 아이 렌즈
170: 조명렌즈 180: 프리즘
190: 패널 200: 투사렌즈

Claims (10)

  1. 광을 출사하는 광원;
    상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광렌즈;
    상기 집광렌즈로부터 집광된 광을 전달받아 평행광으로 변환하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens); 및
    상기 콜리메이팅 렌즈로부터 출사된 광을 조사하여 스크린상에 영상을 투사하는 영상투사부;를 포함하되,
    상기 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 서로 다른 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 굴절율이 1.3 이상이고,
    상기 집광렌즈는 상기 콜리메이팅 렌즈보다 큰 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 메니스커스(Menicsus) 타입의 구면, 타원 및 비구면 형상 중 적어도 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 집광렌즈의 광 입사면 반경 크기(R1)의 절대값(│R1│)은 상기 집광렌즈의 광 출사면 반경 크기(R2)의 절대값(│R2│)보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 영상투사부는,
    상기 광원의 일부 색을 투과 또는 반사하여 합성하는 다수의 다이크로익 미러;
    상기 다이크로익 미러들에 의해 합성된 광이 입사되는 플라이 아이 렌즈(Fly's Eye Lens);
    상기 플라이 아이 렌즈를 통과한 광이 포커싱되는 조명렌즈;
    상기 조명렌즈를 통과한 광을 소정 방향으로 반사시키는 반사면;
    상기 반사면을 통해 반사된 광이 입사되는 패널; 및
    상기 패널을 통과한 광이 포커싱되는 투사렌즈를 포함하여 이루어지는 프로젝터.
  6. 광을 출사하는 광원;
    상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 제1 집광렌즈;
    상기 제1 집광렌즈로부터 집광된 광을 전달받아 평행광으로 변환하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens);
    상기 콜리메이팅 렌즈로부터 출사된 광을 집광하는 제2 집광렌즈; 및
    상기 제2 집광렌즈로부터 출사된 광을 조사하여 스크린상에 영상을 투사하는 영상투사부;를 포함하되,
    상기 제1 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 서로 다른 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 집광렌즈와 상기 콜리메이팅 렌즈는 굴절율이 1.3 이상이고,
    상기 제1 집광렌즈는 상기 콜리메이팅 렌즈보다 큰 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 집광렌즈는 메니스커스(Menicsus) 타입의 구면, 타원 및 비구면 형상 중 적어도 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 집광렌즈의 광 입사면 반경 크기(R1)의 절대값(│R1│)은 상기 제1 집광렌즈의 광 출사면 반경 크기(R2)의 절대값(│R2│)보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  10. 제6 항에 있어서, 상기 영상투사부는,
    상기 광원의 일부 색을 투과 또는 반사하여 합성하고, 상기 합성된 광을 상기 제2 집광렌즈로 전달하는 다수의 다이크로익 미러;
    상기 제2 집광렌즈에 의해 집광된 광이 입사되는 적분기;
    상기 적분기를 통과한 광이 포커싱되는 조명렌즈;
    상기 조명렌즈를 통과한 광을 소정 방향으로 반사시키는 반사면;
    상기 반사면을 통해 반사된 광이 입사되는 패널; 및
    상기 패널을 통과한 광이 포커싱되는 투사렌즈를 포함하여 이루어지는 프로젝터.
KR1020070112344A 2007-11-05 2007-11-05 프로젝터 KR101328960B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112344A KR101328960B1 (ko) 2007-11-05 2007-11-05 프로젝터
US12/264,743 US8672484B2 (en) 2007-11-05 2008-11-04 Projection display device for projecting light that has been collimated

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112344A KR101328960B1 (ko) 2007-11-05 2007-11-05 프로젝터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090046302A true KR20090046302A (ko) 2009-05-11
KR101328960B1 KR101328960B1 (ko) 2013-11-14

Family

ID=40669426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070112344A KR101328960B1 (ko) 2007-11-05 2007-11-05 프로젝터

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8672484B2 (ko)
KR (1) KR101328960B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012040668A2 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Intel Corporation High efficiency illumination
KR20140080051A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 엘지전자 주식회사 프로젝션 장치
KR20140099648A (ko) * 2013-02-04 2014-08-13 엘지전자 주식회사 프로젝터
KR20160100867A (ko) * 2015-12-22 2016-08-24 백주용 스쿨존에서의 감속 운전 유도 시스템
WO2016148510A1 (ko) * 2015-03-18 2016-09-22 엘지전자 주식회사 레이저 프로젝터

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102741742B (zh) 2010-01-29 2015-01-28 Nec显示器解决方案株式会社 照明光学系统和使用该照明光学系统的投影仪
US20110222024A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-15 Walsin Lihwa Corporation Illumination system for projection display
CN101950083B (zh) * 2010-07-30 2012-07-04 广东威创视讯科技股份有限公司 用于投影仪的led照明光路
JP2018063448A (ja) * 2017-12-27 2018-04-19 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
KR20190135147A (ko) 2018-05-28 2019-12-06 주식회사 엘지유플러스 프로젝터 제어 장치 및 그 방법
CN112946977A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 深圳铭栋光电科技有限公司 一种倾斜投影画面和偏置投影画面的光路结构及方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384659A (en) * 1992-04-20 1995-01-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Condenser lens, polarizing element, light source apparatus, and projection display apparatus
JP2866267B2 (ja) * 1992-12-11 1999-03-08 三菱電機株式会社 光描画装置およびウェハ基板の光描画方法
US5823662A (en) * 1994-08-25 1998-10-20 Lightware, Inc. High efficiency illumination system
JPH08304706A (ja) * 1995-04-26 1996-11-22 Texas Instr Inc <Ti> 空間光変調器のためのイルミネーション光学
JP2000180794A (ja) 1998-12-16 2000-06-30 Sharp Corp 照明装置
US6384406B1 (en) * 1999-08-05 2002-05-07 Microvision, Inc. Active tuning of a torsional resonant structure
US6842295B2 (en) * 2002-03-29 2005-01-11 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Imaging lens formed of aperture diaphragm and only two lens components
JP2004070001A (ja) 2002-08-06 2004-03-04 Chinontec Kk 照明光学系及びプロジェクタ装置
US7252394B1 (en) * 2003-07-03 2007-08-07 Advanced Numicro Systems, Inc. Laser projection display and illumination device with MEMS scanning mirror for indoor and outdoor applications
US7289090B2 (en) * 2003-12-10 2007-10-30 Texas Instruments Incorporated Pulsed LED scan-ring array for boosting display system lumens
US7234820B2 (en) * 2005-04-11 2007-06-26 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Illuminators using reflective optics with recycling and color mixing
JP4633534B2 (ja) * 2005-05-12 2011-02-16 富士フイルム株式会社 取付基準面付きレンズ
TW200717131A (en) * 2005-08-19 2007-05-01 Lg Chemical Ltd Side emitting lens, light emitting device using the side emitting lens, mold assembly for preparing the side emitting lens and method for preparing the side emitting lens
US7670027B2 (en) * 2006-01-31 2010-03-02 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Laser illuminator
US8075140B2 (en) * 2006-07-31 2011-12-13 3M Innovative Properties Company LED illumination system with polarization recycling
JP2009545894A (ja) * 2006-07-31 2009-12-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 中空集光レンズを有するled源

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012040668A2 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Intel Corporation High efficiency illumination
WO2012040668A3 (en) * 2010-09-24 2012-06-07 Intel Corporation High efficiency illumination
KR20140080051A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 엘지전자 주식회사 프로젝션 장치
KR20140099648A (ko) * 2013-02-04 2014-08-13 엘지전자 주식회사 프로젝터
WO2016148510A1 (ko) * 2015-03-18 2016-09-22 엘지전자 주식회사 레이저 프로젝터
KR20160100867A (ko) * 2015-12-22 2016-08-24 백주용 스쿨존에서의 감속 운전 유도 시스템
KR20180002941U (ko) * 2015-12-22 2018-10-12 주식회사 퀀텀게이트 스쿨존에서의 감속 운전 유도 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20090135377A1 (en) 2009-05-28
US8672484B2 (en) 2014-03-18
KR101328960B1 (ko) 2013-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101328960B1 (ko) 프로젝터
JP5365155B2 (ja) 投射型画像表示装置および投射光学系
KR100771636B1 (ko) 프로젝션 시스템
US11194242B2 (en) Image display device and projection optical system
CN109270682A (zh) 一种激光投影设备
JP2004258666A (ja) 投射型ディスプレイ光学系
US20060227300A1 (en) Imaging system for projector and corresponding projector
CN111198472B (zh) 投影镜头及激光投影装置
US6273568B1 (en) Projection apparatus
JP2014215480A (ja) 光学ユニットおよび投射型表示装置
WO2020004099A1 (ja) 画像表示装置及び投射光学系
JP2007102101A (ja) 照明光学系及びそれを有する画像投射装置
US20170038666A1 (en) Illumination optical system and image projection apparatus
WO2023124812A1 (zh) 投影设备
JP4557204B2 (ja) 投映型画像表示装置
US10999563B2 (en) Optical engine module and projection apparatus
WO2021093656A1 (zh) 投影系统
KR101091236B1 (ko) 프로젝터 광학계
JP2014130261A (ja) プロジェクター
US20040207769A1 (en) Projection display device
KR20080112504A (ko) 프로젝션 시스템
CN216848448U (zh) 成像系统及投影装置
JP2003066329A (ja) 投射レンズ、及び映像表示装置
JP2002296539A (ja) 投写型表示装置
JP5064790B2 (ja) 照明装置及びそれを有する画像投射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161024

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171024

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181024

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191024

Year of fee payment: 7