KR20120109707A - 레이저 다이오드 광원을 갖는 프로젝션용 조명 광학계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계에 관한 것으로서, 좁은 협각의 방사각으로 레이저빔을 방출하는 레이저 다이오드 광원; 상기 광원의 입사 측과 방사 측에 모두 오목면을 형성하고 음의 굴절력을 가지며, 광축방향으로 광 도파로의 기능을 하면서 좁은 협각의 방사각으로 방출되는 레이저빔을 고배율로 확산시켜주기 위한 제1렌즈; 상기 광원의 입사 측에 대해 오목면, 볼록면, 평면 중에서 어느 하나로 형성하고 방사 측으로는 볼록면을 형성하되 전체적으로 양의 굴절력을 가지며, 상기 제1렌즈를 통해 확산되는 레이저빔을 다시 평행광의 형태로 전환시킴과 동시에 전체적으로 동일한 밝기의 레이저빔을 조사하도록 조율하기 위한 제2렌즈; 상기 제2렌즈를 통해 평행광 형태로 콜리메이션된 레이저빔의 방향을 제어하기 위한 반사 미러 또는 프리즘; 을 포함하여 이루어지는 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계에 관한 것이다.

Description

레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계{LIGHTING OPTICAL SYSTEM FOR PROJECTOR WITH LIGHT SOURCE BY LASER DIODE}

본 발명은 이미지 프로젝션 시스템(프로젝터)의 일 구성요소가 되는 프로젝션용 조명 광학계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 다이오드를 광원으로 하는 프로젝션 시스템에 적합하도록 하며 전체적인 광 균일도와 밝기는 물론 크기를 개선할 수 있도록 한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝터는 컴퓨터(PC)나 DVD, VCR, 캠코더 등의 외부기기를 연결하여 원하는 화면이나 동영상을 스크린에 투사하는데 사용되는 디스플레이장치로서, 영상을 만들어내는 소자의 종류에 따라 크게 CRT(Cathode Ray Tube) 프로젝터와 LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝터 및, DLP(Digital Light Processing) 프로젝터로 나눌 수 있다.

상기 CRT 방식은 3개의 CRT가 R,G,B 각각의 디스플레이를 수행 및 증폭하여 스크린에 영상을 투사하는 구동원리를 갖는 영상표시장치로서, 밝기가 제한적이고 유지보수비용이 많이 들며 부피가 커서 설치 및 이동이 힘들어 점차 사용이 줄어들고 있는 추세에 있다.

상기 LCD 방식은 광원에서 발생된 빛을 3장의 투과형 LCD패널에 통과시킨 다음 프로젝션 렌즈로 스크린에 확대 투사하는 구동원리를 갖는 표시장치이고, 상기 DLP 방식은 광원에서 발생된 빛이 DMD(Digital Micro-mirror Device)에 디스플레이된 영상을 반사하여 스크린에 확대 투사하는 구동원리를 갖는 표시장치로서, 최근 LCD를 이미지 소스(image source)로 갖는 LCD 방식이나 DMD를 이미지 소스로 갖는 DLP 방식의 프로젝터가 주종을 이루고 있다.

이와 같은 LCD 방식이나 DLP 방식은 제품의 소형화를 이끌어낼 수 있는 것으로서, 최근 휴대폰을 비롯한 각종 모바일 기기의 사용이 증가되고 있는 추세에 대응하거나 새로운 시장을 형성하기 위해 이들 모바일 기기에 프로젝션 시스템을 결합한 제품을 출시하고도 있다.

한편, LCD 프로젝터나 DLP 프로젝터는 광원을 사용함에 따라 광원에서 발생된 빛을 이미지 소스인 LCD나 DMD측에 효과적으로 방사하기 위한 조명 광학계를 포함하여 사용하고 있다.

이때, 광원으로는 초기에 메탈할라이드 등이 사용되었으나 프로젝터의 사용시 높은 발열과 큰 사이즈 및 에너지효율이 낮은 문제점들이 발생되고 있고, 특히 고 발열과 크기 문제가 휴대성의 불편함으로 이어져 문제시되고 있다.

이를 해결하기 위해 발광다이오드(LED)나 레이저 다이오드(LD) 등의 고체상태 광원이 대체 광원으로 사용되고 있으나, LED를 사용한 경우 각도 통제가 어렵고 그에 따른 손실 발생이 크므로 밝기와 색감이 현저히 떨어져 VGA 이상의 HD급 고화질 구현에 어려움이 있으며, 주변이 밝은 장소에서는 사용이 불편한 문제 등 많은 애로사항이 발생되고 있다.

또한, LD를 사용한 경우 아주 협소한 협각의 방사면적으로 인하여 대면적의 LCD나 DMD측에 빛을 방사하기에 적합하지 못한 문제점은 물론 LED와 같이 여전히 균일한 밝기를 형성해내지 못하는 문제가 발생되고 있다.

한편, 도 1은 광원으로 레이저 다이오드(LD)가 적용된 종래 프로젝션 시스템의 일 예를 보인 구성도로서, 레이저 다이오드(20,21,22), 다이크로릭(dichroic) 미러(24), 스캐닝 미러(25), LCD 또는 DMD에 의한 이미지 소스(27), 프로젝션 렌즈(30)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성은, 광원인 레이저 다이오드(20,21,22)가 협각의 방사구조를 갖는 것으로서, 레이저 다이오드에서 발생된 빛에 대해 협각을 그대로 유지한 채 스캐닝 미러(25)로 보내고, 매우 짧은 주기로 각도 조절을 수행하는 스캐닝 미러(25)를 통해 레이저 다이오드의 빛을 스캐닝하여 LCD 또는 DMD에 의한 이미지 소스(27)측에 투사하는 방식의 것이다.

하지만, 종래 프로젝션 시스템에 적용된 스캐닝 미러(25)는 스캐닝 각(미러 틸팅 각)이 약 ㅁ 10도로 작기 때문에 대면적 LCD나 DMD의 이미지 소스(27) 면 측으로 투사할 경우 일정거리를 유지하여야 하는데, 이로 인해 VGA 이상의 HD급을 구현하고자 하는 경우 프로젝터의 사이즈가 커지는 문제점이 있으며, 특히 스캐닝 미러(25)는 비싸면서 다루기가 까다롭고 충격에 매우 약하므로 제품단가를 상승시키는 요인 및 제품 신뢰성을 약화시키는 요인이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점 등을 감안하여 안출된 것으로서, 레이저 다이오드의 장점인 하이 파워(high power)를 살릴 수 있도록 하되 레이저 다이오드에서 발생된 조명을 이미지 소스(LCD 또는 DMD 소자) 측에 다이렉트로 전달할 수 있도록 하여 밝기를 개선할 수 있도록 하면서, 기존의 완벽한 콜리메이션(collimation)을 위한 방사형태가 아니라 대면적의 이미지 소스 면에 동일 면적 내 동일 밝기를 유도하여 전체적인 광 균일도(light uniformity)를 이끌어낼 수 있도록 하며, 비싸고 다루기가 까다로운 스캐닝 미러를 프로젝션 시스템에서 제거할 수 있도록 한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 종래 전통적인 프로젝션 시스템에 있어 광원으로 메탈할라이드 등을 적용한 조명 광학계에서의 가장 취약점인 크기문제와 발열문제를 개선하고, 광원으로 LED를 사용한 종래 조명 광학계에서의 가장 취약점인 밝기문제를 개선하며, 여기에 광원으로 레이저 다이오드를 사용한 종래 조명 광학계에서의 협각에 따른 문제점을 개선할 수 있도록 한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계를 제공하는데 있다.

본 발명은 매우 협각의 레이저 다이오드에 대한 광원을 조율함에 있어 일반 유한광학계로 설계하여 조율하는데 무리수가 따르므로 무한광학계 개념을 도입하여 컨버터렌즈와 같은 배율렌즈 설계를 시도하였으며, 이를 통해 프로젝터의 부품 단순화를 통한 제조단가를 절감할 수 있도록 하면서도 양산성을 만족 및 효율까지 개선할 수 있도록 한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계를 제공하는데 있다.

본 발명은 모바일 기기에 적용할 수 있는 등 초소형의 휴대용 프로젝터를 구현하는데 유용한 시스템 구성을 갖게 하는 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계는, 좁은 협각의 방사각으로 레이저빔을 방출하는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 것으로서; 상기 광원의 입사 측과 방사 측에 모두 오목면을 형성하고 음의 굴절력을 가지며, 광축방향으로 광 도파로의 기능을 하면서 좁은 협각의 방사각으로 방출되는 레이저빔을 고배율로 확산시켜주기 위한 제1렌즈; 상기 광원의 입사 측에 대해 오목면, 볼록면, 평면 중에서 어느 하나로 형성하고 방사 측으로는 볼록면을 형성하되 전체적으로 양의 굴절력을 가지며, 상기 제1렌즈를 통해 확산되는 레이저빔을 다시 평행광의 형태로 전환시킴과 동시에 전체적으로 동일한 밝기의 레이저빔을 조사하도록 조율하기 위한 제2렌즈; 상기 제2렌즈를 통해 평행광 형태로 콜리메이션된 레이저빔의 방향을 제어하기 위한 반사 미러 또는 프리즘; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제1렌즈에 입사되는 레이저빔의 평균 방사각을 W1이라 하고, 제1렌즈를 투과하여 나오는 레이저빔의 평균 방사각을 W2라 할 때,

그 각배율이 3.0 < W2/W1 < 6.0인 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제1렌즈에 입사되는 가우시안 레이저빔의 평균 지름을 D1이라 하고, 제 2렌즈를 통과하여 콜리메니션 된 레이저빔의 평균 지름을 D2라 할 때,

그 지름비가 15 < D2/D1 < 30인 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 레이저 다이오드의 장점인 하이 파워를 살려 밝기를 개선할 수 있으면서 제1렌즈와 제2렌즈를 통한 수차 조정을 통해 대면적의 이미지 소스 면에 동일 면적 내 동일 밝기를 유도하여 전체적인 광 균일도를 이끌어낼 수 있으며, 비싸고 다루기가 까다로운 스캐닝 미러를 프로젝션 시스템에서 제거할 수 있어 프로젝터의 부품 단순화는 물론 제조단가를 절감할 수 있으면서 기존의 복잡한 시스템 또한 개선할 수 있는 유용한 효과가 달성될 수 있다.

본 발명은 종래 전통적인 프로젝션 시스템에 있어 광원으로 메탈할라이드 등을 적용한 조명 광학계에서의 가장 취약점인 크기 및 발열 문제와, 광원으로 LED를 사용한 종래 조명 광학계에서의 가장 취약점인 밝기 문제와, 광원으로 LD를 사용한 종래 조명 광학계에서의 협각 방사에 따른 문제점을 모두 개선할 수 있으면서 양산성을 만족 및 효율과 제품 신뢰성까지 높여줄 수 있다.

본 발명은 모바일 기기에 적용할 수 있는 등 초소형의 휴대용 프로젝터를 구현하는데 유용하게 적용할 수 있으며, 본 발명의 조명 광학계를 HD급을 만족하는 결상광학계를 갖는 휴대용 프로젝터에 적용할 시 매우 선명한 화질을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 광원으로 3원색의 레이저 다이오드를 사용함으로서 어두운 곳과 밝은 곳 어느 곳도 구분하지 않고 사용 가능하게 하는 유용함을 제공한다.

도 1은 광원으로 레이저 다이오드가 적용된 종래 프로젝션 시스템의 일 예를 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계의 배열상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 도 1의 광선 추적도.
도 4는 본 발명에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계의 수차도.
도 5는 본 발명에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계를 적용시 프로젝션용 이미지 소스(LCD 또는 DMD)측 표면의 광 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면.

본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.

본 발명의 실시예에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계는 도 2에 나타낸 바와 같이, 좁은 협각의 방사각으로 레이저빔을 방출하는 레이저 다이오드(LD)에 의한 광원(10)과, 제1렌즈(20), 제2렌즈(30), 레이저빔 방향 제어수단(40), 조리개(50)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 광원(10)은 좁은 협각의 방사각으로 레이저빔을 방출하기는 하나 하이 파워(high power)의 특성을 활용할 수 있도록 레이저 다이오드(LD)를 사용하며, R,G,B 색상의 디스플레이를 위해 적색과 녹색 및 청색의 레이저 다이오드가 사용될 것이다.

상기 제1렌즈(20)는 광원(10)에서 방출되는 레이저빔이 입사되는 광원의 입사(S1) 측과 레이저빔이 방사되는 방사(S2) 측에 모두 오목면을 형성하고 음의 굴절력을 갖도록 구성된다.

상기 제1렌즈(20)는 렌즈의 폭을 좁게 하고 광축방향의 길이를 매우 두껍게 하는 형상으로 구성함이 바람직하며, 이를 통해 광축방향으로 광 도파로의 기능을 하면서 좁은 협각의 방사각으로 방출되는 레이저빔을 고배율로 확산시키는 기능을 발휘하도록 구성한 것이다.

이때, 상기 제1렌즈(20)는 일반적인 광 도파로의 특징과는 반대로 양측면(S1)(S2) 모두 오목면을 갖는 커플링렌즈로 형성함으로써 음의 배율을 갖도록 구성한 특이한 렌즈이며, 협각 방사의 특징을 갖는 광원(10)인 레이저 다이오드(LD)의 레이저빔에 대해 20배가 넘는 고배율로 확산 조정하게 된다.

상기 제2렌즈(30)는 제1렌즈(20)를 통과한 레이저빔이 입사되는 광원의 입사(S3) 측에 대해 오목면, 볼록면, 평면 중에서 어느 하나로 형성하고 방사(S4) 측으로는 볼록면을 형성하되 전체적으로 양의 굴절력을 갖도록 구성된다.

상기 제2렌즈(30)는 제1렌즈(20)를 통해 확산되는 광원(10)의 레이저빔을 다시 평행광의 형태로 전환시킴과 동시에 전체적으로 동일한 밝기의 레이저빔을 조사하도록 조율함으로써 고배율 상태에서 에너지를 분포시켜 고효율의 콜리메이션(collimation) 기능을 발휘하도록 구성한 것이다.

부연하여, 상기 제2렌즈(30)는 제1렌즈(20)를 통해 배율이 변하면서 구면파가 된 레이저빔을 다시 평면파에 가깝게 전환시키고 이와 더불어 일반적 레이저 다이오드(LD)의 특징인 가우시안 형태의 에너지 분포 형태를 다시 조율하여 프로젝터의 이미지 소스(image source) 소자인 LCD나 DMD 면에 전체적으로 동일한 밝기의 광으로 조사하는 조율 기능을 발휘하게 한 것이며, 이때 약간의 불균일한 광을 조율하여주는 효과까지 기대할 수 있다.

상기 레이저빔 방향 제어수단(40)은 제2렌즈(30)를 통해 평행광의 형태로 콜리메이션된 레이저빔의 방향을 제어하기 위한 것으로서, 반사 미러 또는 프리즘으로 구성될 수 있다.

상기 레이저빔 방향 제어수단(40)은 본 발명에 의한 조명 광학계를 프로젝터에 적용시 제2렌즈(30)를 통해 평행광의 형태로 콜리메이션된 고배율 레이저빔의 방향을 제어하되, 이미지 소스 소자(영상을 만들어내는 부분)인 LCD나 DMD의 면에 다이렉트로 보내주기 위한 기능을 발휘하도록 구성한 것이다.

덧붙여, 본 발명은 광원(10)으로 레이저 다이오드(LD)를 사용하고, 상술한 제1렌즈(20)와 제2렌즈(30) 및 레이저빔 방향 제어수단(40)을 순차 배열함으로써 종래 레이저 다이오드를 광원으로 갖는 프로젝션 시스템(프로젝터)에 적용시 비싸고 다루기가 까다로운데도 필수적으로 사용되던 스캐닝 미러를 제거할 수 있는 특징과 더불어 종래 복잡한 프로젝션 시스템을 간단한 구성으로 개선할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 종래 프로젝션 시스템에 비해 부품 단순화를 구현할 수 있고, 제품의 제조단가를 절감할 수 있으며, 양산성은 물론 프로젝션 시스템의 전반적인 효율까지 높여줄 수 있다.

상기 조리개(50)는 광원(10)과 제1렌즈(20)의 사이에 배치함으로써 광원(10)의 레이저빔을 수렴하여 제1렌즈(20) 측으로 입사될 수 있도록 구성함이 바람직한데, 특별히 이에 한정됨 없이 위치의 변경이 있을 수 있다 할 것이다.

나아가, 상기 제1렌즈(20)를 구성함에 있어서는 제1렌즈(20) 측에 입사되는 레이저빔의 평균 방사각을 W1이라 하고, 제1렌즈(20)의 방사 측을 투과하여 나오는 레이저빔의 평균 방사각을 W2라 할 때,

그 각배율이 3.0 < W2/W1 < 6.0인 조건을 만족하도록 구성함이 바람직한데, 이는 제1렌즈에 있어서 레이저빔의 방사각 변화에 따른 각배율 구속조건이다.

덧붙여, 상기 제1렌즈(20) 측에 입사되는 가우시안 레이저빔의 평균 지름을 D1이라 하고, 상기 제2렌즈(30)를 통과하여 콜리메이션 된 레이저빔의 평균 지름을 D2라 할 때,

그 지름비가 15 < D2/D1 < 30인 조건을 만족하도록 구성함이 바람직한데, 이는 제1렌즈와 제2렌즈를 투과하여 콜리메이션 된 광 플럭스(light flux)의 면적비에 대한 구속조건이다.

한편, 다음의 표 1은 상술한 구성 및 조건을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계에 대해 렌즈의 곡률반경, 중심간격, 렌즈의 굴절률 및 분산률 등을 분석한 결과를 나타낸 것이다.

표 1. 본 발명의 실시예에 의한 조명 광학계의 분석데이터

여기서, 광원인 레이저 다이오드에서 방출되는 레이저빔을 광학적으로 조정하는 제1렌즈 및 제2렌즈 각각이 곡률값을 가질 뿐만 아니라 굴절률 및 분산률을 가지고 있고, 제1렌즈는 광축방향으로 길이가 두껍게 형성됨을 보여주고 있다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션 조명 광학계에 따른 광선 추적도로서, 제1렌즈(20)가 입사되는 레이저빔에 대해 광축방향으로 광 도파로의 기능을 하면서 고배율로 확산시키는 기능을 발휘함을 보여주고 있고, 제2렌즈(30)가 제1렌즈(20)를 통과하여 입사되는 레이저빔에 대해 확산된 레이저빔을 다시 평행광의 형태로 전환시킴과 동시에 전체적으로 동일한 밝기의 레이저빔으로 조율함을 보여주고 있으며, 반사 미러 또는 프리즘에 의한 레이저빔 방향 제어수단(40)이 제2렌즈(30)를 통해 평행광의 형태로 콜리메이션된 레이저빔을 이미지 소스 소자인 LCD나 DMD로 방향 제어하고 있음을 보여주고 있다.

이때, 제2렌즈(30)는 제1렌즈(20)에 의해 확산 조정된 레이저빔의 에지부 광을 중심을 향하여 끌어내주는 수차 조정을 행함을 보여주고 있으며, 이에 의해 가우시안 형태의 에너지 분포 형태를 다시 조율하여 프로젝터의 이미지 소스인 LCD나 DMD 면에 전체적으로 동일한 밝기의 광으로 조율하여 조사함을 보여주고 있다.

도 4는 본 발명에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계의 수차특성을 나타낸 분석 그래프로서, 거의 모든 필드에서 상들의 값이 축에 인접하게 나타내고 있고, 제1렌즈와 제2렌즈의 구성을 통해 레이저 다이오드(LD)에서 방출되는 매우 협각의 가우시안 분포를 갖는 레이저빔에 대해 에지부 광을 중심을 향하여 끌어내주는 수차 조정을 행함을 보여주고 있으며, 반사미러 또는 프리즘에 의한 레이저빔 방향 제어수단을 통해 이미지 소스인 LCD나 DMD를 향하여 레이저빔을 방향 제어하고 있음을 보여주고 있습니다.

도 5는 본 발명에 의한 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계를 적용시 프로젝션용 이미지 소스(LCD 또는 DMD)측 표면의 광 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면으로서, 제1렌즈와 제2렌즈의 작용을 통해 고배율로 확산 후 평행광으로 조정되는 레이저빔에 있어 에지부 광을 중심으로 끌어내주는 수차 조정으로 중심뿐만 아니라 주변의 밝기까지 유사하게 표출됨을 보여주고 있고, 이미지 소스(LCD 또는 DMD)측 표면 전체 면적에 걸쳐 동일한 밝기가 표출됨을 보여주고 있으며, 즉 기존 프로젝션 시스템에 있어 적용되던 스캐닝 미러의 설치 없이도 대면적의 이미지 소스(LCD 또는 DMD) 면에 전체적인 광 균일도를 이끌어내고 있음을 보여주고 있습니다.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 기술분야의 당업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 치환이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.

10: 광원(LD) 20: 제1렌즈
30: 제2렌즈 40: 레이저빔 방향 제어수단
50: 조리개

Claims (3)

1. 좁은 협각의 방사각으로 레이저빔을 방출하는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 것으로서;
   상기 광원의 입사 측과 방사 측에 모두 오목면을 형성하고 음의 굴절력을 가지며, 광축방향으로 광 도파로의 기능을 하면서 좁은 협각의 방사각으로 방출되는 레이저빔을 고배율로 확산시켜주기 위한 제1렌즈;
   상기 광원의 입사 측에 대해 오목면, 볼록면, 평면 중에서 어느 하나로 형성하고 방사 측으로는 볼록면을 형성하되 전체적으로 양의 굴절력을 가지며, 상기 제1렌즈를 통해 확산되는 레이저빔을 다시 평행광의 형태로 전환시킴과 동시에 전체적으로 동일한 밝기의 레이저빔을 조사하도록 조율하기 위한 제2렌즈;
   상기 제2렌즈를 통해 평행광 형태로 콜리메이션된 레이저빔의 방향을 제어하기 위한 반사 미러 또는 프리즘; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1렌즈에 입사되는 레이저빔의 평균 방사각을 W1이라 하고, 제1렌즈를 투과하여 나오는 레이저빔의 평균 방사각을 W2라 할 때,
   그 각배율이 3.0 < W2/W1 < 6.0인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1렌즈에 입사되는 가우시안 레이저빔의 평균 지름을 D1이라 하고, 제 2렌즈를 통과하여 콜리메니션 된 레이저빔의 평균 지름을 D2라 할 때,
   그 지름비가 15 < D2/D1 < 30인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 광원에 적합한 프로젝션용 조명 광학계.

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