KR20150013984A - Pico projector - Google Patents

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KR20150013984A
KR20150013984A KR1020130087583A KR20130087583A KR20150013984A KR 20150013984 A KR20150013984 A KR 20150013984A KR 1020130087583 A KR1020130087583 A KR 1020130087583A KR 20130087583 A KR20130087583 A KR 20130087583A KR 20150013984 A KR20150013984 A KR 20150013984A
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Abstract

The present invention relates to a pico-projector. The pico-projector according to the present invention can prevent the cross-talk of a photodiode detection operation conducted by a multi-light source and easily matches the directions of laser beams to enable uniform light output distribution and high clarity and definition of an image while implementing accurate colors. The optical system of the pico-projector includes: multiple collimator lens; multiple dichroic filters which transmit or reflect a main beam and a secondary beam to distribute the beams; and exclusive photodiodes capable of detecting the beams.

Description

피코 프로젝터{PICO PROJECTOR}Pico Projector {PICO PROJECTOR}

본 발명은 피코 프로젝터에 관한 것이다.
The present invention relates to a pico projector.

정보 통신 매개체로서 현대사회에서 여러 형태의 융,복합기기의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 휴대용 모바일 멀티미디어 기기가 많이 사용되는데 그 중 저출력, 대형화면, 초소형의 장점이 있는 피코 프로젝터를 휴대용 모바일 기기에 내장시켜 제작되고 있다.
As an information communication medium, the demand of various types of fusion and complex devices in the modern society is increasing rapidly. In recent years, portable mobile multimedia devices have been widely used. Among them, a pico projector having advantages of low output, large screen, and small size is built in a portable mobile device.

즉 상기 피코 프로젝터는 작은 엔진 사이즈로 큰 화면을 구성하여 사용할 수 있어 이를 채택한 휴대용 모바일 기기가 증가하고 있는 추세이다. 한편 피코 프로젝터를 포함하여 디스플레이장치에서 화면을 디스플레이하기 위해서는 일정한 광 출력을 유지해주며 정확한 색 재현성을 표현해 주어야 한다.
That is, the pico projector can be used as a large screen with a small engine size, so that a portable mobile device employing the pico projector is increasing. Meanwhile, in order to display a screen on a display device including a pico projector, it is necessary to maintain a constant light output and express an accurate color reproducibility.

여기서 통상의 디스플레이장치는 (특허문헌 1)에서 개시하고 있다. 이를 참조하여 설명하면, 종래기술에 따른 디스플레이장치는 해상도 및 컬러표시, 화질의 밸런스를 맞추기 위해 감도파장이 넓고 응답속도가 빠른 포토 다이오드(Photo Diode: PD)로 광을 검출하여 피드백해 밸런스를 유지하고 있다.
Here, a typical display device is disclosed in (Patent Document 1). The display device according to the related art detects a light by a photodiode (PD) having a wide sensitivity and a high response speed to match the resolution and color display and image quality, .

그러나 상기 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술에 따른 디스플레이장치는 광학계의 구조상 3가지 광(R,G,B)이 한꺼번에 입사될 때에 생기는 간섭을 완벽하게 피할 수가 없고, 하나의 포토 다이오드(PD)에 3가지 색을 입혀야 하기 때문에 면적이 상대적으로 줄어들어 광을 감지할 수 있는 감도가 줄어들어 정확한 컬러 표시 및 화이트 밸런스(White Balance)를 맞추는데 상당한 어려움이 있다.
However, the display device according to the related art including the above Patent Document 1 can not completely avoid the interference caused when three lights (R, G, B) are incident at a time on the structure of the optical system, and a single photodiode PD ), The area is relatively reduced and the sensitivity to detect the light is reduced, which makes it difficult to accurately set the color display and the white balance.

또한 종래기술에 따른 디스플레이장치는 포토 다이오드(PD)로써, 각각의 색을 구분(분할)하여 검출해 주는 컬러 포토 다이오드(Color Photo Diode)를 채택하여 사용하고 있는데, 상기 컬러 포토 다이오드의 경우 제작시 공정이 복잡하여 단가가 상승하게 되는 문제점도 발생하고 있다.
In addition, the conventional display device uses a color photodiode (Color Photo Diode) that separates and detects each color as a photodiode (PD). In the case of the color photodiode, There is a problem that the process is complicated and the unit price is increased.

KRKR 2008-00954122008-0095412 AA

따라서 본 발명은 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술에 따른 디스플레이장치의 광학계를 개선하여 광 출력의 유지 및 정확한 색 재현성이 표현되도록 하기 위한 것이다.
Accordingly, the present invention is intended to improve the optical system of the display device according to the prior art, including (Patent Document 1), so as to maintain the light output and to express accurate color reproducibility.

본 발명의 관점은, 3가지 컬러를 갖는 레이저 빔의 방향을 최대한 일치시켜 광 출력과 정확한 색 재현성을 용이하게 표현할 수 있도록 한 피코 프로젝터를 제공하는 데 있다.
An aspect of the present invention is to provide a pico projector capable of easily expressing light output and accurate color reproducibility by maximally matching the directions of laser beams having three colors.

상기 관점을 달성하기 위해,To achieve this viewpoint,

본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 제1,2,3 광원;A pico projector according to an embodiment of the present invention includes first, second, and third light sources;

상기 제1,2,3 광원의 전방에 배치되어 청색, 적색, 녹색 빔을 각각 평행하게 하는 제1,2,3 콜리메이트 렌즈;A first, a second, and a third collimate lens disposed in front of the first, second, and third light sources to parallelly align blue, red, and green beams, respectively;

상기 제1 콜리메이트 렌즈의 전방에 경사지게 배치되어 제1 광원의 청색 빔을 투과 또는 반사하는 제1 다이크로익 필터;A first dichroic filter disposed obliquely to the front of the first collimator lens to transmit or reflect a blue beam of the first light source;

상기 제2 콜리메이트 렌즈의 전방에 경사지게 배치되어 제1 광원의 청색 빔 및 제2 광원의 적색 빔을 투과 또는 반사하는 제2 다이크로익 필터;A second dichroic filter disposed obliquely to the front of the second collimator lens for transmitting or reflecting the blue beam of the first light source and the red beam of the second light source;

상기 제3 콜리메이트 렌즈의 전방에 경사지게 배치되어 제1 광원의 청색 빔, 제2 광원의 적색 빔 및 제3 광원의 녹색 빔을 투과 또는 반사하는 제3 다이크로익 필터;A third dichroic filter disposed obliquely to the front of the third collimator lens for transmitting or reflecting the blue beam of the first light source, the red beam of the second light source and the green beam of the third light source;

상기 제1 다이크로익 필터의 일 측면에 배치되어 투과된 청색 광을 검출하는 제1 포토 다이오드;A first photodiode arranged on one side of the first dichroic filter for detecting blue light transmitted therethrough;

상기 제2 다이크로익 필터의 일 측면에 배치되어 투과된 적색 광을 검출하는 제2 포토 다이오드; 및A second photodiode disposed on one side of the second dichroic filter and detecting transmitted red light; And

상기 제3 다이크로익 필터의 일 측면에 배치되어 반사된 녹색 광을 검출하는 제3 포토 다이오드;A third photodiode arranged on one side of the third dichroic filter for detecting reflected green light;

를 포함한다.
.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제1,2,3 다이크로익 필터는 오토콜리메이터 및 마스터 미러를 통해 기울기 각도가 보정될 수 있다.
Also, in the pico projector according to the embodiment of the present invention, the first, second, and third dichroic filters may be corrected in tilt angle through the auto-collimator and the master mirror.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제1,2,3 다이크로익 필터는 오토콜리메이터에서 발생한 광을 상기 제1,2,3 다이크로익 필터에 입사시켜 마스터 미러로 반사하고, 상기 마스터 미러가 이를 다시 상기 오토콜리메이터로 반사시켜 기울기 각도가 보정될 수 있다.
Further, in the pico projector according to the embodiment of the present invention, the first, second and third dichroic filters are arranged such that light generated in the auto collimator is incident on the first, second and third dichroic filters, reflected by the master mirror , The master mirror may reflect the same again to the autocollimator so that the tilt angle can be corrected.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제3 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께 차이에 의해 녹색에서 반사되는 빔과 적색 및 청색에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다를 수 있다.
Further, in the pico projector according to the embodiment of the present invention, the third dichroic filter may be formed by a beam reflected from green by a thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * The positions of the transmitted beams may be different from each other.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제2 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께 차이에 의해 적색에서 반사되는 빔과 청색에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다를 수 있다.
Further, in the pico projector according to the embodiment of the present invention, the second dichroic filter transmits a beam reflected from red by a thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * sin r, The positions of the beams may be different.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터에 있어서, 상기 제2,3 다이크로익 필터는 n1*sini = n2*sinr의 스넬의 법칙에 따라 두께가 0.82㎜이상을 갖도록 형성될 수 있다.
In the pico projector according to the embodiment of the present invention, the second and third dichroic filters may be formed to have a thickness of 0.82 mm or more according to Snell's law of n1 * sini = n2 * sinr.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
These solutions will become more apparent from the following detailed description of the invention based on the attached drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor should appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way possible It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면, 다이크로익 필터를 통해 주광과 보조광이 나뉘어 단색 광만 전용의 포토 다이오드에 입사됨으로써, 광 경로가 단순하여 콤팩트한 광학계의 레이아웃 설계가 가능하고, 이에 따른 누화 현상의 방지로 인해 검출효율이 높아 광 파워 제어가 용이하며, 색 재현성이 향상되는 효과가 있다.
According to the present invention, since the main light and the auxiliary light are separated through the dichroic filter and incident on the photodiodes dedicated only to monochromatic light, a layout of a compact optical system can be designed with a simple optical path, The efficiency is high, the optical power is easily controlled, and the color reproducibility is improved.

또한 본 발명에 따르면, 광원에 따른 다이크로익 필터의 기울기 각도를 마스터 미러와 오토콜리메이터의 각도측정 원리를 이용하여 정량적으로 측정하여 보정됨으로써, 3가지 컬러의 레이저 빔의 방향을 용이하게 일치시킬 수 있으며, 이로 인해 오정렬 없이 고화질의 높은 선명도와 색감을 구현할 수 있다.
Also, according to the present invention, the tilt angle of the dichroic filter according to the light source is quantitatively measured and corrected by using the principle of angle measurement between the master mirror and the auto collimator, so that the directions of the laser beams of three colors can be easily matched Which enables high definition, high clarity and color without misalignment.

따라서 소프트웨어적인 보정이 불필요하여 이에 대한 비용의 지출을 방지할 수 있으며, 생산성 및 신뢰성을 현저하게 개선할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, it is unnecessary to perform software correction, so that it is possible to prevent the cost from being incurred, and the productivity and reliability can be remarkably improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터의 광학계를 나타내 보인 개략도.
도 2는 내지 4는 도 1의 요부 확대도.
도 5 내지 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다이크로익 필터의 정렬방법을 나타내 보인 평면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터를 위에서 바라봤을 때를 나타내 보인 평면도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터의 광학계를 통해 각각의 광원이 일치되는 것을 나타내 보인 개략도.1 is a schematic view showing an optical system of a pico projector according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of the main part of Fig. 1; Fig.
5 to 7 are plan views showing an alignment method of a dichroic filter according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view showing a pico projector according to an embodiment of the present invention when viewed from above.
FIG. 9 is a schematic view showing that light sources are aligned through an optical system of a pico projector according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The specific aspects, specific technical features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and examples, which are to be understood to be related to the appended drawings. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, terms such as " first ","second"," one side ","other side ", etc. are used to distinguish one element from another element, . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 피코 프로젝터(PICO Projector)는 다이크로익 필터(Dichroic Filter: DF)를 통해 광원(Laser)의 주광과 보조광을 나누어 단색 광만 전용의 포토 다이오드(Photo Diode: PD)에 입사되는 광학계의 레이아웃(Layout)을 설계하여 누화(Cross talk)를 방지하고, 주광의 컬러표시 및 화질, 화이트 밸런스(White Balance)를 용이하게 맞추게 된다.
The PICO projector according to the present invention is a system in which a main light and a auxiliary light of a laser are divided through a dichroic filter (DF) and an optical system incident on a photodiode (PD) dedicated only to monochromatic light Layout is designed to prevent crosstalk, color display of main light, image quality and white balance easily.

이를 위해 상기 다이크로익 필터(DF)의 코팅과 두께를 변경하게 된다. 즉 광원의 레이저 빔을 선택적으로 반사 또는 투과시키는 코팅 구조의 다이크로익 필터(DF)를 포함하고, 상기 다이크로익 필터(DF)의 두께를 조절하여 레이저 빔의 경로를 이동시킴으로써, 누화 현상(Cross talk)을 방지하고, 아울러 경로가 같은 두 빔의 경우 하나의 색은 투과하고, 나머지 색은 반사하여 누화(Cross Talk) 현상을 방지하게 된다.
For this, the coating and thickness of the dichroic filter (DF) are changed. A dichroic filter (DF) having a coating structure for selectively reflecting or transmitting a laser beam of a light source, and moving the path of the laser beam by adjusting the thickness of the dichroic filter (DF) In addition, in the case of two beams having the same path, one color is transmitted and the remaining color is reflected, thereby preventing a cross talk phenomenon.

따라서 본 발명에 따른 피코 프로젝터는 멀티 광원(Multi Laser)에 의한 포토 다이오드(PD) 검출의 누화(Cross Talk) 현상을 용이하게 방지하여 일정한 광 출력과 정확한 색 재현성을 용이하게 달성할 수 있게 된다.
Therefore, the pico projector according to the present invention can easily prevent a cross talk phenomenon of a photodiode (PD) detection by a multi-laser, thereby achieving a constant light output and accurate color reproducibility with ease.

또한 본 발명에 다른 피코 프로젝터는 각각의 광원을 입사시켰을 때 레이저 빔(Beam)과 빔 사이의 거리를 정확하게 하여 면에 맺히는 상의 위치를 최대한 일치시킴으로써, 고화질의 높은 선명도와 색감을 구현하기 위한 것이다.
In addition, the pico projector according to the present invention is designed to achieve high clarity and high color quality by matching the position of the image formed on the surface by making the distance between the laser beam and the beam precisely when the respective light sources are incident.

이를 위해 다이크로익 필터에 입사시킬 광을 발생시키는 오토콜리메이터(Auto Collimator)와 상기 다이크로익 필터로부터 반사된 광을 재반사시키는 마스터 미러(Master mirror)를 포함한다. 즉 상기 오토콜리메이터의 각도측정원리를 이용하여 다이크로익 필터(DF)의 미세한 기울기 각도를 정량적으로 측정하여 보정됨으로써, 오정렬(Miss alignment) 없이 배치 가능하다. 따라서 소프트웨어적인 보정이 불필요하게 된다.
To this end, an auto collimator for generating light to be incident on the dichroic filter and a master mirror for reflecting the light reflected from the dichroic filter are included. That is, the fine angle of inclination of the dichroic filter DF can be quantitatively measured and corrected using the principle of angle measurement of the auto collimator, so that it can be arranged without misalignment. Therefore, software correction is unnecessary.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 보듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 광학계(1)로써, 3개의 광원을 채택하여 멀티 광원을 구성하게 된다. 여기서 상기 3개의 광원은 각각 제1,2,3 광원(10)(11)(12)으로 지칭하게 된다. 그리고 상기 3개의 광원의 청색, 적색, 녹색 빔을 각각 평행하게 하는 3개의 콜리메이트 렌즈(Collimate lens)를 포함하며, 이들을 각각 제1,2,3 콜리메이트 렌즈(10a)(11a)(12a)로 지칭하게 된다.
As shown in FIG. 1, the pico projector according to the embodiment of the present invention is an optical system 1, which adopts three light sources to constitute a multi-light source. Here, the three light sources are referred to as first, second, and third light sources 10, 11, and 12, respectively. And three collimate lenses that collimate the blue, red, and green beams of the three light sources, respectively. These collimate lenses are disposed in the first, second, and third collimate lenses 10a, 11a, Quot;

또한 3개의 광원의 주광과 보조광의 경로를 나누기 위하여 3개의 다이크로익 필터(DF)를 해당 광원의 전방에 경사지게 배치하게 되며, 이들을 각각 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)로 지칭하게 된다. 그리고 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)를 통해 나누어진 단색 광이 입사되도록 3개의 포토 다이오드(PD)를 채택한 후 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)의 일 측면, 즉 반사 면 또는 투과 면에 배치하게 되며, 이들을 각각 제1,2,3 포토 다이오드(30)(31)(32)로 지칭하게 된다.
The three dichroic filters DF are arranged obliquely in front of the corresponding light sources in order to divide the paths of the main light and the auxiliary light of the three light sources, ) ≪ / RTI > After adopting three photodiodes (PD) so that the monochromatic light divided through the first, second and third dichroic filters 20, 21 and 22 is incident, the first, second and third dichroic filters The first and second photodiodes 30, 31 and 32 are disposed on one side of the filter 20 (21, 22), that is, on the reflecting surface or the transmitting surface.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 1차적으로 제1,2,3 포토 다이오드(30)(31)(32)에서 단색 광만을 검출할 수 있게 광학계(1)의 레이아웃(Layout)을 설계하게 된다. 그리고 2차적으로 제1,2,3 콜리메이트 렌즈(10a)(11a)(12a)를 통해 평행하게 한 후 3차적으로 광학계(1)에 경사지게 배치된 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)를 통해 3가지 광(R,G,B)의 경로를 분리하게 된다.
Therefore, the pico projector according to the embodiment of the present invention is designed such that the layout of the optical system 1 can be designed so that only the monochromatic light can be detected by the first, second, and third photodiodes 30, 31, . The first, second, and third dichroic filters 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 20, 21, and 22, the paths of the three lights R, G, and B are separated.

여기서 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)는 그 두께를 조절함으로써, 경로가 간섭되지 않도록 하여 누화(Cross Talk) 현상을 방지한다. 한편 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)는 전술한 바와 같이, 주광과 보조광의 경로를 나눌 수 있도록 코팅되어 제공된다.
The first, second and third dichroic filters 20, 21, 22 prevent the path from being interfered by controlling the thickness thereof, thereby preventing a cross talk phenomenon. The first, second, and third dichroic filters 20, 21, 22 are coated so as to divide the path of the main light and the auxiliary light, as described above.

도 2 내지 4에서 보듯이, 상기 제1 다이크로익 필터(20)는 제1 광원(10)의 청색 빔(Blue beam)을 투과 또는 반사시키는 코팅을 하고, 제2 다이크로익 필터(21)는 제1 광원(10)의 청색 빔(Blue beam) 및 제2 광원(11)의 적색 빔(Red beam)은 투과 또는 반사시키는 코팅을 하고, 제3 다이크로익 필터(22)는 제1,2,3 광원(10)(11)(12)의 적색,녹색,청색 빔(R.G.B beam)을 투과 또는 반사시키는 코팅을 하게 된다.
2 to 4, the first dichroic filter 20 is a coating for transmitting or reflecting the blue beam of the first light source 10, and the second dichroic filter 21, And the third dichroic filter 22 is a coating for transmitting or reflecting the blue beam of the first light source 10 and the red beam of the second light source 11, The coating of the red, green, and blue beams (RGB beams) of the light sources 10, 11, 12 is transmitted or reflected.

따라서 상기 제3 다이크로익 필터(22)는 제3 광원(12)의 녹색 빔(Green beam)이 반사되는 면과 제2 광원(11)의 적색 빔(Red bean) 및 제1 광원(10)의 청색 빔(Blue beam)이 반사되는 면이 다르게 된다. 그리고 제2 다이크로익 필터(21)는 제2 광원(11)의 적색 빔(Red beam)이 반사되는 면과 제3 광원(12)의 청색 빔(Blue beam)의 투과되는 면이 각각 다르게 된다.
Therefore, the third dichroic filter 22 is disposed between the surface of the third light source 12 on which the green beam is reflected, the red bean of the second light source 11, The surface on which the blue beam is reflected is different. The surface of the second dichroic filter 21 on which the red beam of the second light source 11 is reflected and the surface of the blue beam of the third light source 12 on which the blue beam is transmitted are different from each other .

한편 상기 제2,3 다이크로익 필터(21)(22)는 n1*sini = n2*sinr의 스넬의 법칙에 따라 그 두께가 0.82㎜이상을 갖도록 형성되며, 이는 다음의 식을 따르게 된다.
On the other hand, the second and third dichroic filters 21 and 22 are formed to have a thickness of 0.82 mm or more according to Snell's law of n1 * sini = n2 * sinr, which follows the following equation.

n1×sin i = n2×sin rn1 sin i = n2 sin r

n1 = 1 공기, n2 = 다이크로익 필터 재질 굴절률(보통 플라스틱(Plastic) B270 : 1.527045), sin i = 45˚ → r = 27.58445˚n1 = 1 air, n2 = refractive index of dichroic filter material (plastic B270: 1.527045), sin i = 45 ° r = 27.58445˚

보편적인 포토 다이오드 사이즈의 1/2인 t,T, which is 1/2 of the size of a common photodiode,

t(0.6㎜) = cosine 45˚× tan r(27.58445˚) × 2 × 다이크로익 필터 두께t (0.6 mm) = cosine 45 占 tan tan (27.58445 占 2 占 dichroic filter thickness

다이크로익 필터 두께 ≒ 0.82㎜
Dichroic filter thickness ≒ 0.82㎜

즉 상기 제2,3 다이크로익 필터(21)(22)는 제2,3 광원(11)(12)의 반사 또는 투과에 의해 발생할 수 있는 누화(Cross Talk) 현상에 대비해 그 두께를 0.82㎜이상으로 하여 간격(t)을 넓히게 된다.
That is, the second and third dichroic filters 21 and 22 have a thickness of 0.82 mm in order to prevent a cross talk phenomenon that may be caused by reflection or transmission of the second and third light sources 11 and 12 The interval t is widened.

더욱 구체적으로, 상기 제3 다이크로익 필터(22)는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께차이에 의해 녹색(Green)에서 반사되는 빔과 적색(Red) 및 청색(Blue)에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다르게 된다.
More specifically, the third dichroic filter 22 reflects a beam reflected from green by a thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * sin r, Blue) are different from each other.

또한 상기 제2 다이크로익 필터(21)는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께차이에 의해 적색(Red)에서 반사되는 빔과 청색(Blue)에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다르게 된다.
Also, the second dichroic filter 21 has a structure in which a beam reflected from red and a beam transmitted from blue by the thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * .

따라서 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)를 통해 제1,2,3 광원(10)(11)(12)의 주광과 보조광의 경로를 용이하게 나누어 제1 광원(10)의 검출은 제1 포토 다이오드(30)가 전담하게 된다. 그리고 제2 광원(11)의 검출은 제2 포토 다이오드(31)가 전담하게 된다.
Therefore, the paths of the main light and auxiliary light of the first, second and third light sources 10, 11, and 12 are easily divided through the first, second, and third dichroic filters 20, 21, The detection of one light source 10 is performed by the first photodiode 30. The second photodiode 31 is responsible for the detection of the second light source 11.

마지막으로 제3 광원(12)의 검출은 제3 포토 다이오드(33)가 전담하게 됨으로써, 적색,녹색,청색(R.G.B) 광이 각각 출사되는 디스플레이(Display) 화면의 색 재현 및 화이트 밸런스(White Balance)를 용이하게 맞출 수 있게 된다.
Finally, the third photodiode 12 is detected by the third photodiode 33 so that the color reproduction and the white balance of the display screen on which red, green, and blue (RGB) Can be easily adjusted.

한편 상기 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)는 다음과 같은 정렬방법을 통해 광학계(1)에 배치하게 된다.
The first, second and third dichroic filters 20, 21 and 22 are arranged in the optical system 1 through the following alignment method.

도 5 내지 7에서 보듯이, 먼저 제3 광원의 녹색 빔을 담당하는 제3 다이크로익 필터(22)를 제3 콜리메이트 렌즈(12a)의 전방에 배치하되, 상기 제3 다이크로익 필터(22)는 조립 지그(Jig)를 이용하여 약 45°각도로 메인베이스(40)의 기준면에 밀착시키고, 오토콜리메이터(41)의 각도측정원리를 이용하여 제3 다이크로익 필터(22)의 기울어진 정도를 정량적으로 측정하여 보정토록 하게 된다.
5 to 7, a third dichroic filter 22, which takes charge of the green beam of the third light source, is disposed in front of the third collimate lens 12a, and the third dichroic filter 22 are brought into close contact with the reference surface of the main base 40 at an angle of about 45 degrees using an assembly jig and the angle of inclination of the third dichroic filter 22 is measured by using the angle measurement principle of the auto- The degree of the gait is quantitatively measured and corrected.

즉 상기 오토콜리메이터(41)에서 발생한 광을 상기 제3 다이크로익 필터(22)에 입사시켜 마스터 미러(42)로 반사하고, 상기 마스터 미러(42)가 이를 다시 상기 오토콜리메이터(41)로 반사시켜 조립 공차(±0.2°)를 확인한 후 접착제(Bond) 도포하고 자외선으로 경화하게 된다.
The light emitted from the autocollimator 41 is incident on the third dichroic filter 22 and is reflected by the master mirror 42 so that the master mirror 42 reflects the light again to the auto collimator 41 After confirming the assembly tolerance (± 0.2 °), adhesive (Bond) is applied and cured with ultraviolet rays.

다음으로 제1 광원의 청색 빔을 담당하는 제1 다이크로익 필터(20)를 제1 콜리메이트 렌즈(10a)의 전방에 배치하되, 상기 제1 다이크로익 필터(20)는 조립 지그를 이용하여 메인베이스(40) 상에서 X, Y 방향으로 틸트(Tilt)하여 조정하고, 오토콜리메이터(41)에서 발생한 광을 제3 다이크로익 필터(22)에 입사시켜 상기 제1 다이크로익 필터(20)를 거쳐 마스터 미러(42)로 반사하고, 상기 마스터 미러(42)가 이를 다시 상기 오토콜리메이터(41)로 반사시켜 조립 공차(±0.1°)를 확인한 후 접착제(Bond) 도포하고 자외선으로 경화하게 된다.
Next, the first dichroic filter 20, which is responsible for the blue beam of the first light source, is disposed in front of the first collimator lens 10a, and the first dichroic filter 20 uses the assembly jig The light emitted from the auto collimator 41 is incident on the third dichroic filter 22 and the first dichroic filter 20 (see FIG. 1) is tilted in the X and Y directions on the main base 40, And the master mirror 42 reflects the light onto the autocollimator 41 to confirm the assembly tolerance (± 0.1 °), and then the adhesive is applied with a bond and cured with ultraviolet rays do.

마지막으로 제2 광원의 적색 빔을 담당하는 제2 다이크로익 필터(21)를 제2 콜리메이트 렌즈(11a)의 전방에 배치하되, 상기 제2 다이크로익 필터(20)는 조립 지그를 이용하여 메인베이스(40) 상에서 X, Y 방향으로 틸트하여 조정하고, 오토콜리메이터(41)에서 발생한 광을 제3 다이크로익 필터(22)에 입사시켜 상기 제2 다이크로익 필터(21)를 거쳐 마스터 미러(42)로 반사하고, 상기 마스터 미러(42)가 이를 다시 상기 오토콜리메이터(41)로 반사시켜 조립 공차(±0.1°)를 확인한 후 접착제(Bond) 도포하고 자외선으로 경화하게 된다.
Finally, the second dichroic filter 21, which is responsible for the red beam of the second light source, is disposed in front of the second collimator lens 11a, and the second dichroic filter 20 uses the assembly jig The light emitted from the auto collimator 41 is made incident on the third dichroic filter 22 and is transmitted through the second dichroic filter 21 Reflected by the master mirror 42 and reflected by the master mirror 42 to the auto collimator 41 to confirm the assembly tolerance (± 0.1 °), and then the adhesive is applied with a bond and cured by ultraviolet rays.

도 8에서 보듯이, 제1,2,3 다이크로익 필터(20)(21)(22)의 배치에 따른 정렬(Align)이 완료된 후에는 메인베이스(40)에 제1,2,3 광원(10)(11)(12) 및 제1,2,3 포토 다이오드(30)(31)(32)를 조립함으로써, 피코 프로젝터(100)를 구성하게 된다.
8, after the alignment according to the arrangement of the first, second, and third dichroic filters 20, 21, and 22 is completed, the first, The pico projector 100 is constructed by assembling the first, second, and third photodiodes 10, 11, 12 and the first, second and third photodiodes 30, 31,

도 9에서 보듯이, 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 피코 프로젝터는 서로 떨어져 있는 제1,2,3 광원(10)(11)(12)의 적색,녹색,청색(R.G.B)의 레이저 빔을 하나로 일치시킬 수 있게 되며, 이로 인해 고화질의 높은 선명도와 색감의 구현이 가능하게 된다.
9, the pico projector according to the embodiment of the present invention includes the red, green, and blue (RGB) laser beams of the first, second, and third light sources 10, 11, So that it is possible to realize high definition, high sharpness and color.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 피코 프로젝터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that the present invention can be modified or improved by those skilled in the art.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 - 광학계 10 - 제1 광원
10a - 제1 콜리메이트 렌즈 11 - 제2 광원
11a - 제2 콜리메이트 렌즈 12 - 제3 광원
12a - 제3 콜리메이트 렌즈 20 - 제1 다이크로익 필터
21 - 제2 다이크로익 필터 22 - 제3 다이크로익 필터
30 - 제1 포토 다이오드 31 - 제2 포토 다이오드
32 - 제3 포토 다이오드 40 - 메인베이스
41 - 오토콜리메이터 42 - 마스터 미러
100 - 피코 프로젝터1 - optical system 10 - first light source
10a - first collimator lens 11 - second light source
11a - second collimator lens 12 - third light source
12a - third collimator lens 20 - first dichroic filter
21 - second dichroic filter 22 - third dichroic filter
30 - first photodiode 31 - second photodiode
32 - Third photodiode 40 - Main base
41 - Auto Collimator 42 - Master Mirror
100 - Pico Projector

Claims (6)

제1,2,3 광원(Laser);
상기 제1,2,3 광원의 전방에 배치되어 적색,녹색,청색(R.G.B) 빔을 각각 평행하게 하는 제1,2,3 콜리메이트 렌즈(Collimate lens);
상기 제1 콜리메이트 렌즈의 전방에 경사지게 배치되어 제1 광원의 청색 빔(Blue beam)을 투과 또는 반사하는 제1 다이크로익 필터(Dichroic Filter);
상기 제2 콜리메이트 렌즈의 전방에 경사지게 배치되어 제1 광원의 청색 빔(Blue beam) 및 제2 광원의 적색 빔(Red beam)을 투과 또는 반사하는 제2 다이크로익 필터(Dichroic Filter);
상기 제3 콜리메이트 렌즈의 전방에 경사지게 배치되어 제1 광원의 청색 빔(Blue beam), 제2 광원의 적색 빔(Red beam) 및 제3 광원의 녹색 빔(Green beam)을 투과 또는 반사하는 제3 다이크로익 필터(Dichroic Filter);
상기 제1 다이크로익 필터의 일 측면에 배치되어 투과된 청색 광(Blue light)을 검출하는 제1 포토 다이오드(Photo Diode);
상기 제2 다이크로익 필터의 일 측면에 배치되어 투과된 적색 광(Red light)을 검출하는 제2 포토 다이오드(Photo Diode); 및
상기 제3 다이크로익 필터의 일 측면에 배치되어 반사된 녹색 광(Green light)을 검출하는 제3 포토 다이오드(Photo Diode);
를 포함하는 피코 프로젝터.
First, second and third light sources (Laser);
A collimate lens disposed in front of the first, second, and third light sources to collimate red, green, and blue (RGB) beams, respectively;
A first dichroic filter disposed obliquely to the front of the first collimator lens to transmit or reflect a blue beam of the first light source;
A second dichroic filter disposed obliquely to the front of the second collimator lens for transmitting or reflecting a blue beam of the first light source and a red beam of the second light source;
And a third collimator lens disposed obliquely to the front of the third collimator lens for transmitting or reflecting a blue beam of the first light source, a red beam of the second light source, and a green beam of the third light source, 3 Dichroic Filter;
A first photodiode disposed on one side of the first dichroic filter for detecting blue light transmitted therethrough;
A second photodiode disposed on one side of the second dichroic filter for detecting red light transmitted therethrough; And
A third photodiode disposed on one side of the third dichroic filter for detecting reflected green light;
Lt; / RTI >
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2,3 다이크로익 필터는 오토콜리메이터(Auto Collimator) 및 마스터 미러(Master mirror)를 통해 기울기 각도가 보정된 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터.
The method according to claim 1,
Wherein the first, second, and third dichroic filters have their tilt angles corrected through an auto collimator and a master mirror.
청구항 2에 있어서,
상기 제1,2,3 다이크로익 필터는 오토콜리메이터에서 발생한 광을 상기 제1,2,3 다이크로익 필터에 입사시켜 마스터 미러로 반사하고, 상기 마스터 미러가 이를 다시 상기 오토콜리메이터로 반사시켜 기울기 각도가 보정된 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터.
The method of claim 2,
The first, second, and third dichroic filters reflect the light generated by the auto collimator to the first, second, and third dichroic filters, and reflect the light to the master mirror. The master mirror reflects the light again to the auto collimator Wherein the tilt angle is corrected.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께 차이에 의해 녹색(Green)에서 반사되는 빔과 적색(Red) 및 청색(Blue)에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터.
The method according to claim 1,
The third dichroic filter is a filter that reflects a beam reflected by green and a beam reflected by red and blue by a thickness difference according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * Wherein the positions of the pico projectors are different from each other.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따른 두께 차이에 의해 적색(Red)에서 반사되는 빔과 청색(Blue)에서 투과되는 빔의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터.
The method according to claim 1,
The second dichroic filter has a structure in which the beam reflected from red light and the beam transmitted from blue light are different from each other due to a difference in thickness according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * Features a pico projector.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 제2,3 다이크로익 필터는 n1*sin i = n2*sin r의 스넬의 법칙에 따라 두께가 0.82㎜이상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the second and third dichroic filters are formed to have a thickness of 0.82 mm or more according to Snell's law of n1 * sin i = n2 * sin < r >.
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