KR20140099648A - Projector - Google Patents

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KR20140099648A
KR20140099648A KR1020130012313A KR20130012313A KR20140099648A KR 20140099648 A KR20140099648 A KR 20140099648A KR 1020130012313 A KR1020130012313 A KR 1020130012313A KR 20130012313 A KR20130012313 A KR 20130012313A KR 20140099648 A KR20140099648 A KR 20140099648A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A projector of the present invention includes: a light source part for emitting a light; a synthesis system for synthesizing the light emitted from the light source part and an image according to an image signal; a projection lens for emitting the image synthesized in the synthesis part; and a housing for accommodating the light source part, the synthesis system and the projection lens. The synthesis system includes: an image panel for synthesizing the light incident from the light source part and the image signal; a prism which changes a direction of the light by transmitting the light incident on the synthesis system from the light source part and reflecting the light emitted from the image panel; and a cylinder lens which is interposed between the light source part and the prism and induces the light reflected from the reflection mirror to the image panel. The projector adjusts a ratio of the light incident on the image panel according to the characteristics of the image panel and can compensate aberration due to a different optical path generated as passing through a triangular prism.

Description

프로젝터{PROJECTOR}PROJECTOR {PROJECTOR}

본 발명은 광원에서 이미지 패널에 도달하는 빛의 광수차를 보상하여 선명한 화질의 영상을 제공하는 프로젝터에 관한 것이다. The present invention relates to a projector that compensates for a light aberration of light reaching an image panel in a light source to provide a clear image.

프로젝터는 컴퓨터 또는 캠코더와 같은 영상기기등을 직접 연결하여 스크린에 투사시켜 각종 프리젠테이션이나 멀티미디어 교육을 할 수 있게 하는 시청각용 영상기기로 사용된다.The projector is used as an audiovisual video device that can directly connect a video device such as a computer or a camcorder and project it on a screen to perform various presentations or multimedia education.

상기 프로젝터는 광원에서 사출되는 빛과 영상 신호에 따른 영상을 합성하여 상기 영상이 일정 비율로 조절되어 스크린에 투사되어 외부로 보여진다. 종래의 프로젝터는 광원과 영상신호와 합성하는 합성계 및 투사렌즈가 동일 평면에서 납작한 모양의 프로젝터가 일반적으로 이용된다. The projector combines light emitted from a light source and an image according to an image signal, and the image is adjusted to a predetermined ratio and projected on a screen to be displayed outside. In a conventional projector, a projector in which a composite system for synthesizing a light source and a video signal, and a projection lens are flat in the same plane is generally used.

프로젝터에는 입사각도에 따라 빛을 통과하거나 반사시키는 프리즘을 이용할 수 있다. 다만, 프리즘과 공기의 굴절률 차 등의 문제로 빛의 경로가 조금씩 틀어져서 광수차가 발생하여 선명한 화질의 영상을 얻는데 어려움이 있다. Projectors can use prisms that pass or reflect light according to the angle of incidence. However, due to the difference in refractive index between the prism and the air, the path of the light is slightly changed, resulting in optical aberration, and it is difficult to obtain a clear image.

본 발명은 삼각기둥의 프리즘을 이용함으로써 생기는 광수차를 해결하기 위해 실린더 렌즈를 이용하여 선명한 화질의 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a projector with a sharp image quality by using a cylinder lens in order to solve the optical aberration caused by using a prism of a triangular prism.

본 발명은 빛을 사출하는 광원부; 상기 광원부에서 사출된 빛과 영상 신호에 따른 이미지를 합성하기 위한 합성계; 상기 함성계에서 합성된 영상을 사출하는 투사렌즈; 및 상기 광원부, 합성계 및 투사렌즈가 수용되는 하우징을 포함하고, 상기 합성계는 상기 광원부로 부터 입사되는 빛을 이미지 신호와 합성하는 이미지 패널; 상기 광원부로 부터 상기 합성계로 입사되는 빛은 투과하고, 상기 이미지 패널로부터 사출되는 빛을 반사시켜 빛의 방향을 변환하는 프리즘; 및 상기 광원부와 상기 프리즘 사이에 개재되어 상기 반사경으로부터 반사되는 빛을 상기 이미지 패널로 유도하는 실린더 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 제공한다. The present invention relates to a light source which emits light; A synthesizer for synthesizing an image according to an image signal and light emitted from the light source; A projection lens for projecting an image synthesized in the capturing system; And a housing in which the light source unit, the composite system, and the projection lens are housed, wherein the composite system comprises: an image panel for synthesizing light incident from the light source unit with an image signal; A prism that transmits light incident on the synthesis system from the light source unit and reflects light emitted from the image panel to convert the direction of light; And a cylinder lens interposed between the light source and the prism for guiding light reflected from the reflector to the image panel.

상기 프리즘은 상면과 하면이 삼각형인 삼각기둥형상이며, 광원부에서 빛이 입사되는 제1 측면, 상기 제1 측면의 일측에 모서리와 이웃하며 상기 프리즘은 이미지 패널이 배치되는 제2 측면, 및 상기 제1 측면의 타측 모서리와 이웃하며 상기 투사렌즈가 배치되는 제3 측면을 포함하고, 상기 제1 측면은 상기 이미지 패널에서 사출되는 빛을 반사하여 상기 제3 측면으로 사출할 수 있다. The prism has a triangular prism shape having a triangular upper surface and a lower surface. The triangular prism has a first side where light is incident on the light source portion, a second side adjacent to an edge on one side of the first side and the prism has an image panel, And a third side surface adjacent to the other side edge of the first side surface and on which the projection lens is disposed, wherein the first side surface reflects light emitted from the image panel and can be emitted to the third side surface.

상기 실린더 렌즈는 수평방향의 곡률반경이 수직방향의 곡률반경보다 더 크게 할 수 있다. The radius of curvature in the horizontal direction of the cylinder lens may be larger than the radius of curvature in the vertical direction.

상기 실린더 렌즈는 상기 제1 측면의 일측 모서리 쪽으로 입사되는 빛은 상기 실린더 렌즈의 두꺼운 부분이 통과하고 타측 모서리 쪽으로 입사되는 빛은 상기 실린더 렌즈의 얇은 부분을 통과하도록 상기 실린더 렌즈의 두꺼운 부분이 일측 방향으로 치우치게 배치될 수 있다. Wherein the cylinder lens has a thick portion of the cylinder lens passing through a thin portion of the cylinder lens so that light incident on one side edge of the first side surface passes through a thick portion of the cylinder lens and light incident on the other corner side passes through a thin portion of the cylinder lens, As shown in FIG.

상기 실린더 렌즈는 일측 단부는 두껍고 타측단부는 얇은 비대칭 구조의 렌즈일 수 있다. The cylinder lens may be an asymmetric lens having a thick one end and a thin one.

상기 실린더 렌즈는 상기 프리즘의 일측 모서리와 인접한 일측은 상기 프리즘 쪽으로 기울어지고 타측은 상기 반사경 쪽으로 기울어질 수 있다. One side of the cylinder lens adjacent to one side edge of the prism may be tilted toward the prism and the other side may be tilted toward the reflecting mirror.

상기 이미지 패널은 픽셀단위로 움직이는 픽셀미러를 구비한 디지털 마이크로미러 장치(Digital Micromirror Device, DMD)를 이용할 수 있다. The image panel may use a digital micromirror device (DMD) having a pixel mirror moving in units of pixels.

상기 광원은, 적색, 녹색, 청색의 빛을 사출하는 3개의 광원과, 상기 광원으로 부터 사출되는 빛을 백색광으로 합성하는 색합성부를 포함할 수 있다. The light source may include three light sources for emitting red, green, and blue light, and a color synthesizing unit for synthesizing light emitted from the light source into white light.

상기 색합성부로부터 사출되는 빛을 균일하게 공급하는 광균일화부를 더 포함할 수 있다. And a light uniforming unit for uniformly supplying light emitted from the color combining unit.

상기 광균일화부는 플라이 아이 렌즈와 릴레이 렌즈를 포함할 수 있다. The light uniformizing unit may include a fly-eye lens and a relay lens.

상기 릴레이 렌즈는 수평방향의 곡률반경이 수직방향의 곡률반경보다 더 작을 수 있다. The relay lens may have a curvature radius in the horizontal direction smaller than a curvature radius in the vertical direction.

상기 릴레이 렌즈는 수평방향으로는 빛을 모으고, 수직방향으로는 빛을 확산시킬 수 있다. The relay lens collects light in a horizontal direction and diffuses light in a vertical direction.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

본 발명의 프로젝터는 실린더 렌즈를 이용하여 이미지 패널에 입사되는 빛을 이미지 패널의 특성에 맞게 비율을 조정하고, 삼각기둥 형상의 프리즘을 통과하면서 생기는 광경로 차에 의한 수차를 보상할 수 있다. The projector of the present invention can adjust the ratio of light incident on the image panel to the characteristics of the image panel using a cylinder lens and compensate for the aberration caused by the light path difference caused by passing through the triangular prism.

프리즘에 입사되는 빛이 균일하게 디지털 마이크로미러 장치에 공급되어 정확하고 선명한 영상을 제공할 수 있다. The light incident on the prism is uniformly supplied to the digital micromirror device, thereby providing an accurate and clear image.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터의 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터의 내부 부품을 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 2의 합성계에서 빛의 경로를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2의 합성계에서 빛의 경로를 도시한 정면도이다.
1 is a perspective view of a projector according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial perspective view showing the internal components of the projector according to one embodiment of the present invention.
3 is a plan view of Fig.
FIG. 4 is a plan view showing a path of light in the synthesis system of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a front view showing the path of light in the synthesis system of FIG. 2. FIG.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보 적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present invention to the embodiment shown, and other embodiments which are degenerative by adding, changing or deleting other elements or other embodiments falling within the spirit of the present invention Can be proposed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터(100)를 도시한 사시도로서, 프로젝터(100)의 하우징(50)과 하우징(50)의 전면에 노출된 투사렌즈(40)가 도시되어 있다. 본 발명의 프로젝터(100)는 외부로 노출된 투사렌즈(40)가 위치하고 하우징 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 광원부(10), 합성계(30), 투사렌즈(40)가 구비된다. 광원부(10)에서 사출된 빛이 합성계(30)에서 이미지 정보와 합성되어 투사렌즈(40)를 통해 사출되고 스크린이나 벽면에 영상이 나타난다.1 is a perspective view showing a projector 100 according to an embodiment of the present invention and shows a housing 50 of the projector 100 and a projection lens 40 exposed on the front surface of the housing 50. As shown in Fig. The projector 100 of the present invention includes a projection lens 40 exposed to the outside and a light source unit 10, a composite system 30 and a projection lens 40 as shown in FIG. Light emitted from the light source unit 10 is combined with image information in the composite system 30, and is emitted through the projection lens 40, and an image is displayed on a screen or a wall surface.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝터의 내부 부품을 도시한 부분 사시도이고, 도 3은 그 평면도이며, 광원부(10), 합성계(30) 및 투사렌즈(40)가 도시되어 있다. FIG. 2 is a partial perspective view showing the internal parts of the projector according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view thereof, showing the light source unit 10, the composite system 30 and the projection lens 40.

광원부(10)는 광원(11, 12, 13), 색합성부(14) 및 광균일화부(15, 16)를 포함할 수 있다. The light source unit 10 may include light sources 11, 12 and 13, a color synthesizing unit 14, and light uniformizing units 15 and 16.

광원은 적색(11), 녹색(12), 청색(13)의 빛을 사출하는 3개의 램프를 포함하고, 각 램프에는 빛을 집속하는 집속렌즈가 구비될 수 있다. 광원(11, 12, 13)에서 나온 빛은 색합성부(14)에 의하여 백색광으로 합성되며 색합성부(14)는 광원의 색상을 선택적으로 투과 또는 반사시키는 두 개의 교차하는 이색성 미러(Dichroic Mirror)를 이용할 수 있다. The light source includes three lamps emitting light of red (11), green (12), and blue (13), and each lamp may be provided with a focusing lens for focusing light. The light emitted from the light sources 11, 12 and 13 is synthesized into white light by the color synthesizing unit 14 and the color synthesizing unit 14 synthesizes two intersecting dichroic mirrors Mirror) can be used.

백색광으로 합성된 광은 광균일화부(15, 16)로 공급된다. 광균일화부(15, 16)는 하나 이상의 플라이 아이 렌즈(15)(fly eye lens)를 포함할 수 있으며, 2개의 플라이 아이 렌즈(15)가 마주하도록 배치될 수 있다. 플라이 아이 렌즈(15)는 장방형의 단면 형상을 갖는 다수의 미소렌즈를 포함하고 빛이 상기 미소렌즈를 통과하면 굴절되면서 인접한 미소렌즈를 통과한 빛과 교차된다. The light synthesized by the white light is supplied to the light smoothing units 15 and 16. The light uniformizing portions 15 and 16 may include one or more fly eye lenses 15 and two fly eye lenses 15 may be arranged to face each other. The fly-eye lens 15 includes a plurality of fine lenses having a rectangular cross-sectional shape and is refracted when light passes through the fine lenses to intersect with light passing through adjacent fine lenses.

플라이 아이 렌즈(15)를 통과한 빛을 집속하기 위해 광균일화부(15, 16)는 릴레이 렌즈(16)를 더 포함할 수 있다. 광균일화부(15, 16)를 통과한 빛은 균일한 장방형의 빛으로 합성계(30)로 공급된다. The light uniformizing units 15 and 16 may further include a relay lens 16 for focusing the light that has passed through the fly-eye lens 15. Light having passed through the light uniformizing units 15 and 16 is supplied to the synthesis system 30 through uniform rectangular light.

상기 릴레이 렌즈(16)는 수평방향(y축방향)의 곡률 반경이 수직방향(z축 방향)의 곡률반경보다 작으므로 릴레이 렌즈(16)에 입사되는 빛은 수평방향으로는 모아지나, 수직방향으로는 수평방향보다 덜 모이거나 오히려 확산될 수 있다.(도 4, 및 도 5 참조)Since the radius of curvature of the relay lens 16 in the horizontal direction (y-axis direction) is smaller than the radius of curvature in the vertical direction (z-axis direction), the light incident on the relay lens 16 is collected in the horizontal direction, (See Figures 4 and 5). ≪ RTI ID = 0.0 >

광균일화부(15, 16)를 통과한 빛은 합성계(30)로 제공되며, 합성계(30)는 빛과 이미지 정보를 합성하여 픽셀단위로 빛을 사출하는 이미지 패널(31)을 포함한다.  The light passing through the light uniformizing units 15 and 16 is provided to the synthesis system 30 and the synthesis system 30 includes an image panel 31 for synthesizing light and image information and emitting light in pixel units.

이미지 패널(31)은 픽셀단위로 색상, 채도, 명도 등의 정보를 갖는 이미지 정보와 빛을 합성하여 특정 이미지를 구성한다. 이미지 패널(31)로 디지털 마이크로미러 장치(Digital Micromirror Device, DMD)를 이용할 수 있다. The image panel 31 composes a specific image by combining light and image information having information such as hue, saturation, brightness, etc. on a pixel-by-pixel basis. A digital micromirror device (DMD) can be used as the image panel 31.

디지털 마이크로 미러 장치(31)는 복수개의 마이크로 미러를 포함하고 있다. 마이크로 미러는 초당 수천 번 이상 스위칭하여 빛을 선택적으로 반사하여 빛과 이미지 정보를 합성한다. The digital micromirror device 31 includes a plurality of micromirrors. The micromirror switches light thousands of times per second to selectively reflect light to synthesize light and image information.

디지털 마이크로 미러 장치(31)는 마름모 모양의 마이크로 미러로 구성될 수 있으며, 마름모 모양이므로 F수가 수평방향과 수직방향이 상이하다. 본 발명에서 디지털 마이크로 미러 장치(31)는 수평 방향(y축 방향)의 F수가 수직 방향(z축 방향)의 F수 보다 더 작은 것을 이용할 수 있다. The digital micromirror device 31 may be formed of a micromirror in the form of a rhombus, and has a rhomboid shape, so that the F number is different from the horizontal direction and the vertical direction. In the present invention, it is possible to use the digital micromirror device 31 in which the F number in the horizontal direction (y axis direction) is smaller than the F number in the vertical direction (z axis direction).

F수가 작을수록 더 밝기 때문에 넓은 면적에서 빛을 입사 받을 수 있으며, F수가 클 수록 더 어둡기 때문에 좁은 면적에 빛을 입사해야 한다. 따라서, 디지털 마이크로 미러 장치(31)에 수평 방향으로는 넓은 면적에 빛이 공급되고, 수직 방향으로는 좁은 면적에 빛이 공급되도록 실린더 렌즈 빛 릴레이 렌즈로 빛을 수평방향과 수직방향이 상이하게 굴절시킨다.The smaller the F number, the brighter the light is, because it is brighter. The larger the F number, the darker it is. Therefore, light is supplied to the digital micromirror device 31 in a large area in the horizontal direction and refracted in the horizontal direction and the vertical direction by a cylinder lens relay lens so that light is supplied in a narrow area in the vertical direction .

디지털 마이크로 미러 장치(31)는 빛을 반사하는 형태로 이미지 정보와 빛을 합성하기 때문에 입사된 방향으로 다시 빛이 사출된다. 디지털 마이크로 미러 장치(31)로부터 이미지 정보와 합성된 빛을 투사렌즈(40) 방향으로 보내면서, 상기 반사경(20)에서 반사된 빛은 상기 디지털 마이크로 미러 장치(31)로 입사될 수 있도록 프리즘(32)을 이용한다. Since the digital micromirror device 31 synthesizes image information and light in the form of reflecting light, light is again emitted in the incident direction. The light reflected from the reflecting mirror 20 is incident on the prism 32 so that the light reflected from the reflecting mirror 20 can be incident on the digital micromirror device 31 while transmitting the synthesized light from the digital micromirror device 31 in the direction of the projection lens 40 32).

상기 프리즘(32)은 도 4에 도시된 바와 같이 3개의 측면을 갖는 삼각기둥 모양이다. 제1 측면(32a)에 광원부(10)으로 부터 입사된 빛이 입사되고, 상기 제1 측면(32a)와 일측에서 이웃하는 제2 측면(32b)에는 상기 이미지 패널(31)이 위치하며, 제1 측면(32a)과 타측에서 이웃하는 제3 측면(32c)에는 투사렌즈(40)가 배치된다. The prism 32 has a triangular prism shape having three sides as shown in Fig. Light incident from the light source 10 is incident on the first side face 32a and the image panel 31 is positioned on the second side face 32b adjacent to the first side face 32a, A projection lens 40 is disposed on one side surface 32a and the third side surface 32c adjacent to the other side.

상기 제1 측면(32a)은 광원부(10)에서 입사된 빛을 투과시켜 상기 제2 측면(32b)에 위치하는 이미지 패널(31)로 공급하고 상기 이미지 패널(31)에서 합성되어 사출되는 빛은 반사하여 상기 제3 측면(32c) 방향으로 빛의 경로를 변경시킨다.The first side surface 32a transmits light incident from the light source unit 10 and supplies the light to the image panel 31 located on the second side surface 32b. Light emitted from the image panel 31, And changes the light path in the direction of the third side surface 32c.

이러한 선택적 투과는 빛의 굴절현상과 전반사 현상에 의한 것으로 빛이 굴절율이 큰 매질에서 작은 매질로 소정 각도 범위 내에서 입사되면 빛이 모두 반사되는 성질을 전반사라고 한다. 즉, 상기 제1 측면(32a)은 전반사 성질을 이용하여 제2 측면(32b)에서 입사된 빛을 제3 측면(32c)쪽으로 반사한다. This selective transmission is caused by the refraction of light and the total reflection phenomenon. When light is incident on a medium having a large refractive index within a predetermined angle range, the property that light is totally reflected is referred to as total reflection. That is, the first side surface 32a reflects the light incident on the second side surface 32b toward the third side surface 32c using the total reflection property.

이때, 제2 측면(32b)과 제3 측면(32c)의 각도는 90도, 즉 직각삼각기둥의 프리즘(32)을 이용할 수 있다. At this time, the angle between the second side surface 32b and the third side surface 32c may be 90 degrees, that is, a prism 32 of a right triangular prism may be used.

다만, 프리즘(32)은 삼각기둥 형상을 하고 있기 때문에 빛이 입사되는 프리즘(32)의 제1 측면(32a) 위치에 따라 상기 프리즘(32)을 통과하는 시간이 차이가 나고, 프리즘(32)을 통과하는 빛이 불균일하게 굴절되어 상기 이미지 패널(31)로 입사되는 빛에 수차가 생기게 된다. 수차가 생기면 밝기 저하, 빛샘 현상 및 영상의 해상도가 저하되는 문제가 있다. However, since the prism 32 has a triangular prism shape, the time for passing the prism 32 through the prism 32 varies depending on the position of the first side surface 32a of the prism 32, So that aberration occurs in the light incident on the image panel 31. When an aberration occurs, there is a problem that the brightness decreases, the light leakage occurs, and the resolution of the image decreases.

상기 프리즘(32)에 의한 광경로에 따른 수차를 줄이기 위해 실린더 렌즈(33)를 이용할 수 있다. 빛이 프리즘(32)에 입사되는 위치에 따라 프리즘(32)을 투과하는 거리가 차이가 생겨 수차가 생기는 것인바, 프리즘(32)을 통과하는 거리가 짧은 빛은 실린더 렌즈(33)를 통과하는 거리를 크게 하고 프리즘(32)을 통과하는 거리가 긴 빛은 실린더 렌즈(33)를 통과하는 거리를 짧게 하여 수차를 줄일 수 있다. A cylinder lens 33 may be used to reduce the aberration caused by the optical path of the prism 32. The light transmitted through the prism 32 varies in accordance with the position at which the light is incident on the prism 32 and aberration occurs. Light having a short distance passing through the prism 32 passes through the cylinder lens 33 Light having a large distance and a long distance passing through the prism 32 can reduce the distance through which the cylinder lens 33 passes, thereby reducing the aberration.

도 4 및 도 5는 상기 실린더 렌즈(33) 및 프리즘(32)을 통과하여 이미지 패널(31)로 입사되는 빛의 경로를 나타낸 것으로 도 4은 평면도(x-y) 도 5은 배면도(x-z)이다. 도 4 및 도 5를 참조하여 실린더 렌즈(33)의 배치와 빛이 이동하는 경로를 구체적으로 살펴보도록 한다. 4 and 5 show a path of light incident on the image panel 31 through the cylinder lens 33 and the prism 32. Fig. 4 is a plan view (xy) and Fig. 5 is a rear view (xz) . Referring to FIGS. 4 and 5, the arrangement of the cylinder lens 33 and the path through which light travels will be described in detail.

프리즘(32)의 제1 측면(32a)으로 입사되는 빛 중 일측 부분, 즉 제1 측면(32a)과 제3 측면(32c) 사이의 모서리에 인접한 부분(A)으로 입사되는 빛은 프리즘(32)을 통과하는 시간이 짧다.Light incident on one side of the light incident on the first side face 32a of the prism 32, that is, the portion A adjacent to the corner between the first side face 32a and the third side face 32c, ) Is short.

이를 보상하기 실린더 렌즈(33)의 두꺼운 부분을 통과한 빛이 상기 프리즘(32)의 제1 측면(32a)의 일측 부분(A)으로 입사되도록 상기 실린더 렌즈(33)를 배치한다. The cylinder lens 33 is arranged such that light passing through a thick portion of the cylinder lens 33 is incident on a first side A of the first side 32a of the prism 32. [

반면, 프리즘(32)의 제3 측면(32c)의 타측 부분(B), 즉 제1 측면(32a)과 제3 측면(32c) 사이의 모서리에 인접한 부분(B)으로 입사되는 빛은 프리즘(32)을 통과하는 시간이 길다.On the other hand, the light incident on the other portion B of the third side surface 32c of the prism 32, that is, the portion B adjacent to the edge between the first side surface 32a and the third side surface 32c, 32) is long.

이를 보상하기 위해 실린더 렌즈(33)의 얇은 부분을 통과한 빛이 상기 프리즘(32)의 제1 측면(32a)의 타측 부분(B)으로 입사되도록 상기 실린더 렌즈(33)를 배치한다. The cylinder lens 33 is disposed such that light passing through a thin portion of the cylinder lens 33 is incident on the other side portion B of the first side surface 32a of the prism 32 in order to compensate for this.

즉, 실린더 렌즈(33)의 두꺼운 부분(33')이 프리즘(32)의 제1 측면의 A부분 쪽으로 배치되고, 얇은 부분(33")이 프리즘(32)의 제1 측면의 B부분 쪽으로 배치된다. That is, the thick portion 33 'of the cylinder lens 33 is disposed toward the A portion of the first side of the prism 32, and the thin portion 33' 'is disposed toward the B portion of the first side of the prism 32 do.

따라서, 도 4와 같이 본 발명의 실린더 렌즈(33)는 일반적으로 좌우 대칭인 렌즈 중 일부분만 이용하게 되는바, 이용하지 않는 부분을 잘라내어 크기를 줄일 수 있다. 이와 같은 비대칭적인 구조의 실린더 렌즈(33)는 일측 부분(33')의 단면이 타측부분(33")의 단면보다 크게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 4, the cylinder lens 33 of the present invention uses only a part of the lenses that are symmetrical in the left and right direction, and the size of the unused portion can be cut off. In the asymmetric cylinder lens 33, the cross section of one side portion 33 'is larger than the cross section of the other side portion 33 ".

도 4의 평면도를 참조하면 실린더 렌즈(33)는 일측 부분(33')이 프리즘(32) 쪽으로 기울어지고 타측부분(33")이 광원쪽으로 기울어지게 비스듬하게 배치된다.Referring to the plan view of FIG. 4, the cylinder lens 33 is arranged obliquely such that one side portion 33 'is inclined toward the prism 32 and the other side portion 33' 'is inclined toward the light source.

빛이 실린더 렌즈(33)를 통과하는 거리 뿐만 아니라 실린더 렌즈(33)에 광원으로부터 입사되는 빛의 각도 및 프리즘(32)으로 입사되는 각도 또한 수차를 줄이기 위한 중요한 요소다. 실린더 렌즈(33)를 비스듬하게 기울임으로써 실린더 렌즈(33)로 입사되는 빛의 각도를 조절하여 빛의 경로를 조절할 수 있다. Not only the distance through which the light passes through the cylinder lens 33 but also the angle of the light incident on the cylinder lens 33 from the light source and the angle incident on the prism 32 are also important factors for reducing the aberration. By tilting the cylinder lens 33 obliquely, the light path can be adjusted by adjusting the angle of the light incident on the cylinder lens 33.

본 발명의 프리즘(32)의 제1 측면으로 입사하는 빛의 위치에 따라 상기 프리즘(32)을 통과하는 거리가 상이한 것을 보상하기 위해 실린더 렌즈(33)의 좌우를 비대칭적 두께로 형성하며, 프리즘(32)으로 입사되는 각도를 제어하여 수차가 없이 균일하고 선명한 영상을 얻기 위해 실린더 렌즈(33)를 비스듬하게 배치한다.The left and right sides of the cylinder lens 33 are formed to have an asymmetrical thickness in order to compensate for the difference in the distance through the prism 32 depending on the position of the light incident on the first side of the prism 32 of the present invention, The cylinder lens 33 is arranged obliquely to obtain a uniform and clear image without aberration by controlling the angle of incidence to the lens 32. [

상기 실린더 렌즈(33)의 위치는 상기 프리즘(32) 뿐만 아니라 릴레이 렌즈(16)로 부터 입사되는 빛의 영향도 받는다. 광원부(10)의 릴레이 렌즈(16)는 도 4에 도시된 바와 같이 x축 방향으로 진행하는 빛을 y축 방향으로 빛을 수렴시키고 도 5에 도시된 바와 같이 z 축방향으로는 y축 방향에 비해 덜 수렴시킨다. 릴레이 렌즈(16)의 수평방향 곡률반경은 수직방향의 곡률반경보다 작기 때문에 수직방향에 비해 수평방향으로 빛이 더 수렴된다. The position of the cylinder lens 33 is affected not only by the prism 32 but also by the light incident from the relay lens 16. As shown in FIG. 4, the relay lens 16 of the light source unit 10 converges light in the x-axis direction in the y-axis direction and converges the light in the y-axis direction in the z- . Since the radius of curvature of the relay lens 16 in the horizontal direction is smaller than the radius of curvature in the vertical direction, light is more converged in the horizontal direction than in the vertical direction.

이렇게 릴레이 렌즈(16)를 통과하면서 y축과 z축에서 상이하게 꺽여진 빛을 이미지 패널(31)에 수평방향(y축 방향)으로는 넓게 수직방향(z축 방향)으로는 좁게 공급하기 위해 실린더 렌즈(33)는 입사되는 빛을 수평방향(y축 방향)으로는 적게 굴절 시키고, 수직방향(z축 방향)으로는 많이 굴절시킨다. In order to narrowly supply light bent in the y-axis and the z-axis passing through the relay lens 16 to the image panel 31 in the horizontal direction (y-axis direction) and vertically (z-axis direction) The cylinder lens 33 refracts incident light in the horizontal direction (y-axis direction) while refracting it in the vertical direction (z-axis direction).

수평 방향과 수직 방향의 굴절 정도를 상이하게 하기 위해 실린더 렌즈(33)는 y축 방향의 곡률반경과 z축방향의 곡률 반경이 상이하다. 곡률반경이 클 수록 완만하고 빛이 많이 굴절되지 않는 바, 수평방향의 곡률 반경이 수직방향의 곡률반경보다 크다. The cylinder lens 33 has a radius of curvature in the y-axis direction and a radius of curvature in the z-axis direction in order to make the degrees of refraction in the horizontal direction and the vertical direction different. The larger the radius of curvature is, the more gentle the light is not refracted. The radius of curvature in the horizontal direction is larger than the radius of curvature in the vertical direction.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 프로젝터는 실린더 렌즈를 이용하여 이미지 패널에 입사되는 빛을 이미지 패널의 특성에 맞게 비율을 조정하고, 삼각기둥 형상의 프리즘(32)을 통과하면서 생기는 광경로 차에 의한 수차를 보상할 수 있다. As described above, in the projector according to the present invention, the light incident on the image panel using the cylinder lens is adjusted in proportion to the characteristics of the image panel, and the light path difference caused by passing through the triangular prism 32 Can be compensated for.

프리즘에 입사되는 빛이 균일하게 디지털 마이크로미러 장치에 공급되어 정확하고 선명한 영상을 제공할 수 있다. The light incident on the prism is uniformly supplied to the digital micromirror device, thereby providing an accurate and clear image.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

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 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

10: 광원부 11, 12, 13: 램프
14: 색합성부 15: 플라이 아이 렌즈
16: 릴레이 렌즈
30: 합성계 31: 이미지 패널
32: 프리즘 33: 실린더 렌즈
40: 투사렌즈 50: 하우징
10: light source 11, 12, 13: lamp
14: color synthesizer 15: fly-eye lens
16: Relay lens
30: composite system 31: image panel
32: prism 33: cylinder lens
40: projection lens 50: housing

Claims (12)

빛을 사출하는 광원부;
상기 광원부에서 사출된 빛과 영상 신호에 따른 이미지를 합성하기 위한 합성계;
상기 함성계에서 합성된 영상을 사출하는 투사렌즈; 및
상기 광원부, 합성계 및 투사렌즈가 수용되는 하우징을 포함하고,
상기 합성계는
상기 광원부로 부터 입사되는 빛을 이미지 신호와 합성하는 이미지 패널;
상기 광원부로 부터 상기 합성계로 입사되는 빛은 투과하고, 상기 이미지 패널로부터 사출되는 빛을 반사시켜 빛의 방향을 변환하는 프리즘; 및
상기 광원부와 상기 프리즘 사이에 개재되어 상기 반사경으로부터 반사되는 빛을 상기 이미지 패널로 유도하는 실린더 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
A light source for emitting light;
A synthesizer for synthesizing an image according to an image signal and light emitted from the light source;
A projection lens for projecting an image synthesized in the capturing system; And
A housing in which the light source unit, the composite system, and the projection lens are housed,
The synthesis system
An image panel for combining the light incident from the light source unit with an image signal;
A prism that transmits light incident on the synthesis system from the light source unit and reflects light emitted from the image panel to convert the direction of light; And
And a cylinder lens interposed between the light source unit and the prism and guiding light reflected from the reflector to the image panel.
제1항에 있어서,
상기 프리즘은 상면과 하면이 삼각형인 삼각기둥형상이며,
광원부에서 빛이 입사되는 제1 측면,
상기 제1 측면의 일측에 모서리와 이웃하며 상기 프리즘은 이미지 패널이 배치되는 제2 측면, 및
상기 제1 측면의 타측 모서리와 이웃하며 상기 투사렌즈가 배치되는 제3 측면을 포함하고,
상기 제1 측면은 상기 이미지 패널에서 사출되는 빛을 반사하여 상기 제3 측면으로 사출하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method according to claim 1,
The prism has a triangular prism shape having a triangular upper surface and a lower triangular prism,
A first side in which light is incident on the light source,
A prism having an edge on one side of the first side and a second side on which the image panel is disposed,
And a third side adjacent to the other edge of the first side and on which the projection lens is disposed,
Wherein the first side reflects light emitted from the image panel and emits light to the third side.
제2항에 있어서,
상기 실린더 렌즈는
수평방향의 곡률반경이 수직방향의 곡률반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 프로젝터.
3. The method of claim 2,
The cylinder lens
Wherein the curvature radius in the horizontal direction is larger than the curvature radius in the vertical direction.
제2항에 있어서,
상기 실린더 렌즈는
상기 제1 측면의 일측 모서리 쪽으로 입사되는 빛은 상기 실린더 렌즈의 두꺼운 부분이 통과하고
타측 모서리 쪽으로 입사되는 빛은 상기 실린더 렌즈의 얇은 부분을 통과하도록
상기 실린더 렌즈의 두꺼운 부분이 일측 방향으로 치우치게 배치되는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
3. The method of claim 2,
The cylinder lens
Light incident on one side edge of the first side passes through a thick portion of the cylinder lens
The light incident on the other corner side passes through the thin portion of the cylinder lens
Wherein a thick portion of the cylinder lens is disposed to be biased in one direction.
제4항에 있어서,
상기 실린더 렌즈는
일측 단부는 두껍고 타측 단부는 얇은 비대칭 구조의 렌즈인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
5. The method of claim 4,
The cylinder lens
Wherein the lens is an asymmetrical lens having a thick one end and a thinner other end.
제1항에 있어서,
상기 실린더 렌즈는
상기 프리즘의 일측 모서리와 인접한 일측은 상기 프리즘 쪽으로 기울어지고 타측은 상기 반사경 쪽으로 기울어진 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method according to claim 1,
The cylinder lens
Wherein one side of the prism adjacent to one side of the prism is inclined toward the prism and the other side of the prism is inclined toward the reflecting mirror.
제1항에 있어서,
상기 이미지 패널은 픽셀단위로 움직이는 픽셀미러를 구비한 디지털 마이크로미러 장치(Digital Micromirror Device, DMD)인 것을 특징으로 하는 프로젝터.
The method according to claim 1,
Wherein the image panel is a digital micromirror device (DMD) having a pixel mirror that moves pixel by pixel.
제1항에 있어서,
상기 광원은,
적색, 녹색, 청색의 빛을 사출하는 3개의 광원과,
상기 광원으로 부터 사출되는 빛을 백색광으로 합성하는 색합성부를 포함하는 프로젝터.
The method according to claim 1,
The light source includes:
Three light sources for emitting red, green, and blue light,
And a color synthesizing section for synthesizing light emitted from the light source into white light.
제8항에 있어서,
상기 색합성부로부터 사출되는 빛을 균일하게 공급하는 광균일화부를 더 포함하는 프로젝터.
9. The method of claim 8,
And a light uniforming unit for uniformly supplying light emitted from the color combining unit.
제9항에 있어서,
상기 광균일화부는 플라이 아이 렌즈와 릴레이 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
10. The method of claim 9,
Wherein the light uniformizing section includes a fly-eye lens and a relay lens.
제10항에 있어서,
상기 릴레이 렌즈는 수평방향의 곡률반경이 수직방향의 곡률반경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 프로젝터.
11. The method of claim 10,
Wherein the relay lens has a curvature radius in a horizontal direction smaller than a curvature radius in a vertical direction.
제10항에 있어서,
상기 릴레이 렌즈는 수평방향으로는 빛을 모으고, 수직방향으로는 빛을 확산시키는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
11. The method of claim 10,
Wherein the relay lens collects light in a horizontal direction and diffuses light in a vertical direction.
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