KR20230104273A

KR20230104273A - 투영 광로 및 투영 장치

Info

Publication number: KR20230104273A
Application number: KR1020237019320A
Authority: KR
Inventors: 징지안 공; 양춘 덩; 웨이타오 딩; 딘 리우; 공타오 루
Original assignee: 고어텍 옵티컬 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2023-07-07
Also published as: CN213690207U; US20230408898A1; WO2022100097A1; EP4246225A1; JP2024501611A

Abstract

제1 이중 광원 시스템(1)의 제1 집중광과 제2 이중 광원 시스템(2)의 제2 집중광을 포함하며, 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나이며, 제4 파장광의 파장 범위는 적색광의 파장 범위 내이며, 제4 파장광의 파장을 λ1로 정의하고, 제1 파장광, 제2 파장광, 제3 파장광 중 적색광으로 설정된 광의 파장을 λ2로 정의할 경우, λ1 ≠ λ2를 충족하며, 여기 광원(50)은 제1 이중 광원 시스템(1) 또는 제2 이중 광원 시스템(2)을 향해 발사되는 여기 광선을 발사하도록 구성되는 투영 광로 및 투영 장치를 제공한다. 투영 광로 및 투영 장치의 기술안에 의하면, 적색광 광원의 열 효과 발생을 감소함과 동시에, 기타 색 광원의 발광 효율을 향상시킴으로써, 전체 디스플레이 화면의 휘도를 효과적으로 높일 수 있다.

Description

투영 광로 및 투영 장치

본 출원은 광학 디스플레이 기술 분야에 관한 것이며, 특히, 투영 광로 및 투영 장치에 관한 것이다. 본 출원은 2020년 11월 13일자로 중국특허국에 제출한 출원번호가 “202022637807.X”이며 발명명칭이 “투영 광로 및 투영 장치”인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 이의 모든 내용은 본 출원에 인용 및 결합된다.

광학 투영 디스플레이에 있어서, 적색, 녹색 및 청색의 삼색을 조합하여 투영 광원으로 사용하고 있으며, 투영 화면의 휘도를 향상시키기 위하여, 해당 색의 광선량 즉 광량의 증가가 필요하다. 현재, 광량의 증가 방식에는 해당되는 전원의 전류를 증가하여 삼색에 해당되는 광원이 더 많은 광선을 발생하도록 하는 방식을 사용한다. 하지만, 적색광의 광원은 온도에 민감한 바, 전류가 일정 정도로 증가될 경우, 적색 광선량의 증가에 따른 열 효과가 발생하여, 적색광 광원의 발광 효율이 급격히 저하된다. 이에, 두 가지 적색광 광원을 조합하여 적색광 광원의 열 효과에 의한 영향을 감소시키고 있다. 하지만, 기타 색 광원의 발광 효율은 여전히 낮은 바, 투영 화면의 전체적인 휘도의 향상이 어려운 실정이다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

따라서, 종래 투영 광원에 있어서, 두 가지 적색광 광원을 서로 조합하여 적색광 광원의 열 효과 발생 감소 시, 기타 색 광원의 발광 효율이 낮고 투영 화면의 전체적인 휘도의 향상이 어려운 문제를 해결하기 위하여, 적색광 광원의 열 효과 발생을 감소함과 동시에, 기타 색 광원의 발광 효율을 향상시킴으로써, 전체 디스플레이 화면의 휘도를 향상시키기 위한 투영 광로 및 투영 장치의 필요성이 대두되었다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 출원은,

제1 집중광을 발사하는 제1 이중 광원 시스템;

상기 제1 집중광과 교차 집광되는 제2 집중광을 발사하는 제2 이중 광원 시스템; 및

상기 제1 이중 광원 시스템 또는 상기 제2 이중 광원 시스템을 향해 발사되는 여기 광선을 발사하는 여기 광원을 포함하며,

상기 제1 이중 광원 시스템은 제1 파장광을 발사하는 제1 광원과 제2 파장광을 발사하는 제2 광원을 포함하되, 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광은 집광되어 상기 제1 집중광을 형성하며; 상기 제2 이중 광원 시스템은 제3 파장광을 발사하는 제3 광원과 제4 파장광을 발사하는 제4 광원을 포함하되, 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광은 집광되어 상기 제2 집중광을 형성하며; 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광 및 상기 제3 파장광은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나이며, 상기 제4 파장광의 파장 범위는 적색광의 파장 범위 내이며, 상기 제4 파장광의 파장을 λ1로, 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 중 적색광으로 설정된 광의 파장을 λ2로 정의할 경우, λ1 ≠ λ2 인 것을 특징으로 하는 투영 광로를 제공한다.

선택적으로, 상기 여기 광선은 상기 제1 이중 광원 시스템을 향해 발사되되, 상기 제1 이중 광원 시스템에 포함되는 녹색광 광원을 향해 발사된다.

선택적으로, 상기 투영 광로는 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광의 교차 위치에 설치되는 제1 분광판을 더 포함하며, 상기 여기 광원은 상기 제2 광원에서 멀리 이격되는 상기 제1 분광판의 일 측에 설치되며;

상기 제1 광원은 녹색광 광원이며, 상기 제1 분광판 중 상기 여기 광원을 마주하는 면에는 상기 여기 광선의 반사막이 설치되어, 상기 여기 광선은 상기 제1 분광판에 의해 반사되어 상기 제1 광원을 향하거나;

또는, 상기 제2 광원은 녹색광 광원이며, 상기 제1 분광판 중 상기 여기 광원을 마주하는 면에는 상기 여기 광선의 반사 방지막이 설치되어, 상기 여기 광선이 투과되어 상기 제2 광원을 향하도록 한다.

선택적으로, 상기 투영 광로는 상기 제1 집중광과 상기 제2 집중광의 교차 집광 위치에 설치되는 제2 분광판을 더 포함하며, 상기 제1 집중광과 상기 제2 집중광은 상기 제2 분광판에 의해 집광되어 출사된다.

선택적으로, 상기 투영 광로는 상기 제1 집중광의 출사 방향과 수직되는 제1 출사 단면을 포함하며, 상기 제2 분광판은 상기 제1 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광의 반사 방지막이 설치되고, 상기 제2 분광판은 상기 제2 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광의 반사막이 설치되어, 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광은 상기 제2 분광판에서 투과되고, 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에서 반사됨으로써, 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에 의해 집광되며, 집광 후의 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제1 출사 단면에서 출사된다.

선택적으로, 상기 투영 광로는 상기 제1 집중광의 출사 방향과 평행되는 제2 출사 단면을 포함하며, 상기 제2 분광판은 상기 제1 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광의 반사막이 설치되며, 상기 제2 분광판은 상기 제2 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광의 반사 방지막이 설치되어, 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광은 상기 제2 분광판에서 반사되며, 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에서 투과되어, 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판을 거쳐 집광되며, 집광된 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제2 출사 단면에서 출사된다.

선택적으로, 상기 투영 광로는 상기 제1 집중광의 출사 방향에 설치되는 제1 집광 렌즈와, 상기 제2 집중광의 출사 방향에 설치되는 제2 집광 렌즈를 포함한다.

선택적으로, 상기 제2 광원과 상기 제3 광원은 상기 제1 파장광 출사 광로의 상측에 설치되며, 상기 여기 광원은 상기 제1 파장광 출사 광로의 하측에 설치된다.

선택적으로, 상기 제1 파장광은 녹색광이며, 상기 제2 파장광은 청색광이며, 상기 제3 파장광은 적색광이며, 상기 제2 분광판은 상기 제1 광원을 마주하여 녹색광과 청색광의 반사 방지막이 설치되며, 상기 제2 분광판은 제3 광원을 마주하여 적색광의 반사막이 설치된다.

선택적으로, 상기 여기 광원과 상기 제3 광원은 상기 제1 파장광의 출사 광로의 상측에 설치되며, 상기 제2 광원은 상기 제1 파장광의 출사 광로의 하측에 설치된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 출원은 하우징 및 상기 하우징에 설치되는 상술한 투영 광로를 포함하는 투영 장치를 더 제공한다.

본 출원의 기술적 해결 수단에 있어서, 제1 이중 광원 시스템에서 발사한 제1 집중광과 제2 이중 광원 시스템에서 발사한 제2 집중광은 교차 집광된다. 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나이며, 삼색의 광선이 결합되어 투영 화면의 광원을 이룬다. 제4 광원은 제4 파장광을 발사하며, 제4 파장광은 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광과 함께 집광된다. 제4 파장광 역시 적색으로 구성되므로, 제4 파장광의 추가 집광에 따라, 투영 화면 휘도 증가 시 투영 광원의 적색은 두 개의 광원으로 제공되므로, 하나의 적색광 광원으로 인한 열 효과 발생을 감소하므로, 발광 효율이 급격히 저하되는 문제를 감소하고, 투영 광원의 안정적인 작동을 확보할 수 있다.

또한, 제4 파장광의 적색 파장은 제1 광원, 제2 광원 또는 제3 광원 중 적색광의 파장과 상이하다. 따라서, 투영 광로는 복수 경로로 나뉘어 전파될 수 있는 바, 제4 광원의 제4 파장광과 기타 3종 광원 중 적색광 지간의 간섭을 방지하는 동시에, 광선이 동일한 위치에서 집광되어 출사되도록 확보할 수 있다.

나아가, 여기 광원에서 발사된 여기 광선은 제1 이중 광원 시스템 또는 제2 이중 광원 시스템의 발광 효율을 향상시켜, 광선의 출사량을 증가함으로써, 투영 화면의 휘도를 증가시킬 수 있다. 나아가, 제1 이중 광원 시스템과 제2 이중 광원 시스템은 독립적으로 장착 가능한 바, 조립 공정을 간소화할 수 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

본 출원 실시예 또는 종래기술의 기술적 해결 수단을 더욱 명백히 설명하기 위하여, 이하, 실시예 또는 종래기술의 설명에 사용되는 첨부도면을 간단히 소개하도록 하며, 하기 설명한 첨부도면은 본 출원의 첨부도면의 일부일 뿐, 당업자는 창조적 노력 없이도 제공된 첨부도면으로부터 기타 첨부도면을 도출 가능하다.
도 1은 본 출원 투영 광로 제1 실시예의 구조를 나타내는 도면이다;
도 2은 본 출원 투영 광로 제2 실시예의 구조를 나타내는 도면이다.

실시예 및 첨부도면을 참조하여 본 출원 목적의 구현, 기능 특점 및 장점을 설명하도록 한다.

이하, 본 출원 실시예의 첨부도면에 결부하여, 본 출원 실시예의 기술적 해결 수단을 설명하도록 하며, 설명된 실시예는 본 출원 실시예의 일부일 뿐, 전체 실시예가 아닌 것은 당연한 것이다. 본 출원의 실시예에 의하여, 당업자는 창조적 노력을 거치지 않고 기타 모든 실시예를 얻을 수 있으며, 이는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.

광학 투영 디스플레이에 있어서, 적색, 녹색 및 청색 삼색을 조합하여 투영 광원으로 사용하고 있으며, 투영 화면의 휘도를 향상시키기 위하여, 일반적으로 해당되는 전원의 전류를 증가하며, 이에 따라 삼색에 해당되는 광원은 더 많은 광선을 발생할 수 있게 된다. 하지만, 적색광의 광원은 온도에 민감한 바, 전류가 일정 정도로 증가될 경우, 적색광선 수량의 증가에 따른 열 효과가 발생한다. 이에, 두 가지 적색광 광원을 서로 조합하여 적색광 광원의 열 효과 발생을 감소하고 있다. 하지만, 기타 색 광원의 발광 효율은 여전히 낮은 바, 투영 화면의 전체적인 휘도의 향상이 어렵다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 도 1을 참조하면, 본 출원은 제1 이중 광원 시스템(1) 및 제2 이중 광원 시스템(2)을 포함하는 투영 광로를 제공한다. 제1 이중 광원 시스템(1)과 제2 이중 광원 시스템(2)은 독립적인 광원 부재인 바, 단독으로 장착될 수 있다. 제1 이중 광원 시스템(1)은 제1 집중광을 발사하며, 제2 이중 광원 시스템(2)은 제2 집중광을 발사하며, 제1 집중광과 제2 집중광은 교차 집광된다.

제1 이중 광원 시스템(1)은 제1 파장광을 발사하는 제1 광원(10) 및 제2 파장광을 발사하는 제2 광원(20)을 포함하며, 제1 파장광과 제2 파장광은 집광되어 제1 집중광을 형성하며, 제2 이중 광원 시스템(2)은 제3 파장광을 발사하는 제3 광원(30) 및 제4 파장광을 발사하는 제4 광원(40)을 포함하며, 제3 파장광과 제4 파장광은 집광되어 제2 집중광을 형성하며, 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나이다. 다시 말하여, 제1 파장광이 녹색광일 경우, 제2 파장광은 적색광, 제3 파장광은 청색광일 수 있으며, 또는, 제1 파장광이 녹색광일 경우, 제2 파장광은 청색광, 제3 파장광은 적색광일 수 있다. 또한, 제1 파장광이 적색광일 경우, 제2 파장광은 녹색광, 제3 파장광은 청색광일수 있으며, 또는, 제1 파장광이 적색광일 경우, 제2 파장광은 청색광, 제3 파장광은 녹색광일 수 있다. 또한, 제1 파장광이 청색광일 경우, 제2 파장광은 녹색광, 제3 파장광은 적색광일 수 있으며, 또는, 제1 파장광이 청색광일 경우, 제2 파장광은 적색광, 제3 파장광은 녹색광일 수 있다. 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광의 색은 적색광, 녹색광 및 청색광에서 선택될 수 있으며, 3종 파장광의 색은 서로 다르다. 제4 파장광의 파장 범위는 적색광의 파장 범위 내이며, 제4 파장광의 파장을 λ1로 정의하고, 제1 파장광, 제2 파장광, 제3 파장광 중 적색광으로 설정된 광의 파장을 λ2으로 정의할 경우, λ1 ≠ λ2 조건을 충족한다. 예를 들어, 적색광의 파장 범위는 600 nm ~ 740 nm 사이이며, 제1 파장광이 적색광이며 제1 파장광의 파장은 λ2 = 620 nm이고, 제4 파장광의 파장은 λ1 = 650 nm이다. 다른 예로, 제1 파장광의 파장이 λ2 = 625 nm이고, 제4 파장광의 파장이 λ1 = 660 nm 일수 있다.

여기서, 제1 광원(10), 제2 광원(20), 제3 광원(30) 및 제4 광원(40)은 LED(Light-emitting Diode)일 수 있으며, LD(Laser Diode)일 수도 있으며, SLD(Super Luminescent Diode)일 수도 있다.

여기 광원(50)은 제1 이중 광원 시스템(1) 또는 제2 이중 광원 시스템(2)을 향해 발사되는 여기 광선을 발사한다. 여기 광원(50)은 펌핑 램프일 수 있으며, 예컨대, 여기 광선은 청색광이며, 청색 여기 광선은 제1 이중 광원 시스템(1) 또는 제2 이중 광원 시스템(2)을 향해 발사되어 해당되는 광원의 형광 분자를 증가시킴으로써, 해당 광원의 광선 출사 량을 향상시킨다.

또한, 당업자에게 있어서, 임의의 광원에서 발사되는 빛은 모두 일정한 파장 범위를 가지는 광 빔인 것으로 알려져 있는 바, 본 출원 중 제1 파장광은 파장이 주로 제1 파장인 광 빔을 가리키며, 본 출원 중 제1 파장광의 파장은 제1 파장광의 주파장을 가리킨다. 제2 파장광, 제3 파장광, 제4 파장광도 마찬가지다. 여기서, 주파장은 중심 파장으로 이해할 수도 있다.

본 실시예의 기술적 해결 수단에 있어서, 제1 이중 광원 시스템(1)이 발사한 제1 집중광과 제2 이중 광원 시스템이 발사한 제2 집중광은 교차 집광된다. 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나이며, 삼색의 빛이 결합되어 투영 화면의 광원을 이룬다. 제4 광원(40)은 제4 파장광을 발사하며, 제4 파장광은 제1 파장광, 제2 파장광 및 제3 파장광과 함께 집광된다. 제4 파장광도 적색이며, 따라서, 제4 파장광의 추가 집광에 따라, 투영 화면 휘도 증가 시 투영 광원의 적색은 두 개의 광원에 의해 제공되므로, 한 개 적색광 광원으로 인한 열 효과 발생을 감소 가능하여, 발광 효율이 급격히 저하되는 문제를 해소하여, 투영 광원의 안정적인 작동을 확보할 수 있다.

또한, 제4 파장광의 적색광 파장은 제1 광원(10), 제2 광원(20) 또는 제3 광원(30) 중 적색광의 파장과 상이하도록 구성된다. 따라서, 투영 광로는 복수 경로로 나뉘어 전파되어, 제4 광원(40)의 제4 파장광과 기타 3종 광원 중 적색광의 간섭을 방지할 수 있으므로, 광선이 동일한 위치에서 집광되어 출사되도록 할 수 있다.

나아가, 여기 광원(50)이 발사한 여기 광선은 제1 이중 광원 시스템(1) 또는 제2 이중 광원 시스템(2)의 발광 효율을 향상시켜, 광선의 출사 수량을 향상시킴으로써, 투영 화면의 휘도를 향상시킬 수 있다. 나아가, 제1 이중 광원 시스템(1)과 제2 이중 광원 시스템(2)은 독립적으로 장착 가능한 바, 조립 공정을 간소화할 수 있다.

상기 실시예에 있어서, 여기 광선은 녹색광 광원을 포함하는 제1 이중 광원 시스템(1)을 향해 발사되는 바, 여기 광선은 녹색광인 제1 광원(10)을 향해 발사되거나, 또는 녹색광인 제2 광원(20)을 향해 발사된다. 여기 광선이 녹색광 광원을 향해 발사되면 녹색광 광원의 형광 분자가 증가된다. 이로부터, 여기 광선은 녹색광 광원을 향해 발사되는 것을 알 수 있다.

상기 실시예에서, 여기 광선이 제1 광원(10) 또는 제2 광원(20)을 향해 정확히 발사되도록 하기 위하여, 투영 광로는 제1 파장광과 제2 파장광의 교차 위치에 설치되는 제1 분광판(710)을 더 포함하며, 여기 광원(50)은 제2 광원(20)과 멀리 이격된 제1 분광판(710)의 일 측에 설치되며;

제1 광원(10)은 녹색광 광원이며, 제1 분광판(710) 중 여기 광원(50)과 마주한 면에는 여기 광선의 반사막이 설치되어, 여기 광선은 제1 분광판(710)에 의해 반사되어 제1 광원(10)을 향하며; 여기 광선은 청색광이며, 청색광으로 구성된 여기 광선은 제1 분광판(710)에 의해 반사되어 제1 광원(10)을 향해 진행하여 녹색광의 형광 분자를 증가함으로써, 녹색광의 광 방출량이 향상된다.

또는, 제2 광원(20)은 녹색광 광원이며, 제1 분광판(710) 중 여기 광원(50)을 마주한 면에는 여기 광선의 반사 방지막이 설치되어, 여기 광선은 제2 광원(20)을 향해 투과된다. 청색광 여기 광선이 제1 분광판(710)을 투과하여 제2 광원(20)을 향해 진행하여 녹색광의 형광 분자를 증가시킴으로써, 녹색광의 광 방출량이 향상된다.

상기 실시예에 있어서, 제1 집중광과 제2 집중광의 효과적인 집광을 위하여, 투영 광로는 제1 집중광과 제2 집중광의 교차 집광 위치에 설치되는 제2 분광판(720)을 더 포함하며, 제1 집중광과 제2 집중광은 제2 분광판(720)에 의해 집광되어 출사된다. 제1 집중광과 제2 집중광에 대한 제2 분광판(720)의 투과 또는 반사에 의하여, 제1 집중광과 제2 집중광이 동일한 광 방출 방향으로 출사된다.

상기 실시예에 있어서, 제3 파장광과 제4 파장광의 효과적인 집광을 위하여, 제2 이중 광원 시스템(2)은 제3 파장광과 제4 파장광의 광로가 교차되는 교차 위치에 설치되는 제3 분광판(730)을 더 포함한다. 제3 파장광에 대한 제3 분광판(730)의 투과 또는 반사, 및 제4 파장광에 대한 제3 분광판(730)의 투과 또는 반사에 의하여, 제3 파장광과 제4 파장광은 집광된다.

구체적으로, 제3 분광판(730)에는 제3 광원(30)을 마주하여 제3 파장광의 반사 방지막이 설치되며, 제4 광원(40)을 마주하여 제4 파장광의 반사막이 설치된다. 제3 파장광의 반사 방지막은 제3 파장광의 투과율을 증가하며, 제4 파장광의 반사막은 제4 파장광의 반사율을 증가하므로, 제3 파장광과 제4 파장광이 제3 분광판(730)의 동일한 면으로부터 출사되도록 하여, 제3 파장광과 제4 파장광이 제2 집중광으로 집광되도록 한다. 여기서, 제3 파장광의 반사 방지막과 제4 파장광의 반사막은 제3 분광판(730)의 동일 면에 설치될 수 있으며, 제3 분광판(730)의 양 면에 설치될 수도 있다.

상기 실시예에 있어서, 투영 광로는 제1 집중광의 출사 방향과 수직되는 제1 출사 단면(910)을 포함하며, 제2 분광판(720)에는 제1 집중광의 입사 방향에 마주하여 제1 파장광과 제2 파장광의 반사 방지막이 설치되며, 제2 분광판(720)에는 제2 집중광의 입사 방향에 마주하여 제3 파장광과 제4 파장광의 반사막이 설치되어, 제1 파장광과 제2 파장광은 제2 분광판(720)에서 투과되며 제3 파장광과 제4 파장광은 제2 분광판(720)에서 반사되어, 제1 파장광, 제2 파장광, 제3 파장광 및 제4 파장광은 제2 분광판(720)에 의해 집광되며, 집광된 제1 파장광, 제2 파장광, 제3 파장광 및 제4 파장광은 제1 출사 단면(910)에서 출사된다. 따라서, 제1 집중광과 제2 집중광의 효과적인 집광이 완성된다. 여기서, 제1 파장광과 제2 파장광의 반사 방지막 및 제3 파장광과 제4 파장광의 반사막은 제2 분광판(720)의 동일 면에 설치될 수 있으며, 제2 분광판(720)의 양 면에 설치될 수도 있다.

또한, 본 출원의 다른 실시예에 따르면, 투영 광로는 제1 집중광의 출사 방향과 평행되는 제2 출사 단면(920)을 포함하며, 제2 분광판(720)은 제1 집중광의 입사 방향에 마주하여 제1 파장광과 제2 파장광의 반사막이 설치되며, 제2 분광판(720)은 제2 집중광의 입사 방향에 마주하여 제3 파장광과 제4 파장광의 반사 방지막이 설치되어, 제1 파장광과 제2 파장광은 제2 분광판(720)에서 반사되며, 제3 파장광과 제4 파장광은 제2 분광판(720)에서 투과되어, 제1 파장광, 제2 파장광, 제3 파장광 및 제4 파장광은 제2 분광판(720)에 의해 집광되며, 집광된 제1 파장광, 제2 파장광, 제3 파장광 및 제4 파장광은 제2 출사 단면(920)에서 출사된다. 마찬가지로, 제1 집중광과 제2 집중광의 효과적인 집광이 완성된다. 여기서, 제1 파장광과 제2 파장광의 반사막 및 제3 파장광과 제4 파장광의 반사 방지막은 제2 분광판(720)의 동일 면에 설치될 수 있으며, 제2 분광판(720)의 양 면에 설치될 수도 있다.

광선의 발산을 감소하기 위하여, 투영 광로는 제1 집중광의 출사 방향에 설치되는 제1 집광 렌즈(810)와 제2 집중광의 출사 방향에 설치되는 제2 집광 렌즈(820)를 포함한다. 제1 집광 렌즈(810)의 집광 작용에 의하여 제1 파장광과 제2 파장광이 집광되며, 제1 파장광과 제2 파장광을 가일층 혼합시킴과 동시에, 제1 집중광의 발산을 감소할 수 있다. 광선의 발산을 감소하기 위하여, 투영 광로 제2 집광 렌즈(820)를 더 포함하며, 집광된 제3 파장광과 제4 파장광은 제2 집광 렌즈(820)를 향해 발사되며, 제2 집광 렌즈(820)의 집광 작용에 의하여, 제3 파장광과 제4 파장광이 집광되어 광선의 발산을 감소할 수 있다.

또한, 투영 광로는 여러 개의 콜리메이터 렌즈 그룹(60)을 포함하며, 콜리메이터 렌즈 그룹(60)은 적어도 제1 광원(10), 제2 광원(20), 제3 광원(30) 또는 제4 광원(40) 중 하나의 출사 방향에 설치되며, 콜리메이터 렌즈 그룹(60)에 의하여, 해당되는 광선은 해당되는 위치로 정확히 발사될 수 있다. 예컨대, 콜리메이터 렌즈 그룹(60)은 해당 광원에 마주하여 설치되는 제1 콜리메이터 렌즈(610)와 해당 광원에 등지는 방향으로 설치되는 제2 콜리메이터 렌즈(620)를 포함하며, 제1 콜리메이터 렌즈(610)와 제2 콜리메이터 렌즈(620)는 구면 렌즈, 비구면 렌즈 또는 프리폼 렌즈 중 어느 하나이다. 콜리메이터 렌즈 그룹(60)은 콜리메이터 렌즈 3 개를 포함할 수 있으며, 3 개의 콜리메이터 렌즈 역시 구면 렌즈, 비구면 렌즈 또는 프리폼 렌즈 중 어느 하나일 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 장착 공간에 따라 투영 광로의 장착 위치를 자유롭게 조절하기 위하여, 제2 광원(20)과 제3 광원(30)은 제1 파장광 출사 광로의 상측에 설치되며, 여기 광원(50)은 제1 파장광 출사 광로의 하측에 설치된다. 이 경우, 제2 광원(20)과 제3 광원(30)의 출사 방향은 같은 방향이며, 여기 광원(50)과 제3 광원(30)의 출사 방향은 서로 반대 방향이며, 제4 광원(40)의 출사 방향은 상기 제3 광원(30)의 출사 방향에 수직된다.

예컨대, 제1 파장광은 녹색광, 제2 파장광은 청색광, 제3 파장광은 적색광으로 구성되며, 제2 분광판(720)에는 제1 광원(10)을 마주하여 녹색광과 청색광의 반사 방지막이 설치되며, 제2 분광판(720)에 제3 광원(30)을 마주하여 적색광의 반사막이 설치된다. 녹색광과 청색광은 파장 범위가 근접하므로 제2 분광판(720)에 의하여 더욱 높은 투과율을 얻을 수 있다. 마찬가지로, 제3 파장광과 제4 파장광은 모두 적색광이며, 비록 양 자의 파장은 상이하지만, 파장 범위는 근접하므로, 제2 분광판(720)에 의하여 더욱 높은 반사율을 얻을 수 있다. 이로부터, 제1 이중 광원 시스템(1)은 녹색광 광원과 청색광 광원을 포함하고, 제2 이중 광원 시스템(2)은 파장이 상이한 두 개의 적색광 광원을 포함함으로써, 출사량을 가일층 향상 가능함을 알 수 있다.

도 2를 참조하면, 여기 광원(50)과 제3 광원(30)은 제1 파장광 출사 광로의 상측에 설치되며, 제2 광원(20)은 제1 파장광 출사 광로의 하측에 설치된다. 이 경우, 제2 광원(20)과 제3 광원(30)의 출사 방향은 서로 반대 방향이며, 여기 광원(50)과 제3 광원(30)의 출사 방향은 동일 방향이며, 제4 광원(40)의 출사 방향은 상기 제3 광원(30)의 출사 방향에 수직된다. 또한, 제4 광원(40)과 제1 광원(10)은 제3 파장광 출사 광로의 좌측에 설치된다. 또는 제4 광원(40)은 제3 파장광 출사 광로의 우측에 설치되며, 제1 광원(10)은 제3 파장광 출사 광로의 좌측에 설치된다.

본 출원은 또한 하우징 및 하우징에 설치되는 상술한 투영 광로를 포함하는 투영 장치를 제공한다. 하우징에는 장착 공간이 구비되며, 투영 광로는 장착 공간 내에 설치되며, 하우징은 투영 광로를 보호할 수 있으므로, 투영 광로 내 광학 소재가 손상될 확률을 감소할 수 있다. 또한, 하우징은 투영 광로 내로 먼지가 침입하는 것을 방지할 수 있으므로, 투영 광로에 대한 먼지의 영향을 감소할 수 있다. 또한, 하우징은 방수 가능하게 구성되어, 빗물 또는 땀 등 액체가 투영 광로 내로 침입하는 것을 방지하여, 투영 광로 내의 광학 소재가 액체에 의하여 부식되는 현상을 방지할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 각 실시예에 대하여 병렬적 또는 전진적으로 설명하였으며, 매개 실시예에서는 기타 실시예와의 차이점에 대해 중점적으로 설명하였으며, 각 실시예의 동일한 점 또는 비슷한 점은 서로 참조할 수 있다. 실시예에서 공개된 장치는 실시예에서 공개된 방법과 대응되므로 간단하게 설명하였으며, 연관되는 부분은 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.

본 명세서에서 공개된 실시예에 결부하여 설명한 각 예시된 유닛 및 알고리즘 절차는 전자 하드웨어, 컴퓨터 프로그램 또는 양 자의 조합으로 구현 가능함을 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 호환성을 명확히 설명하기 위하여, 상기에서는 기능에 따라 각 예시된 조성 및 절차를 설명하였다. 이러한 기능을 하드웨어 또는 소프트웨어로 실시할지는 기술적 해결 수단의 특정적인 적용 및 설계의 제약 조건에 따를 것이다. 당업자는 매개 특정된 적용에 대하여 상이한 방법으로 상술한 기능을 구현할 수 있으며, 이는 본 출원의 범위를 벗어난 것으로 이해해서는 안 된다.

본 명세서에서 공개된 실시예에서 설명한 방법 또는 알고리즘의 절차는 직접 하드웨어, 프로세서로 수행되는 소프트웨어 모듈 또는 양 자의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM, 메모리, ROM, EPROM, EEPROM, 레지스터, 하드 디스크, 분리성 디스크, CD-ROM 또는 본 분야의 공지적인 임의의 기타 형태의 저장 매체에 저장될 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, “제1”, “제2”와 같은 관계성 용어는 한 실체 또는 동작을 다른 한 실체 또는 동작과 분간하기 위한 것일 뿐, 이러한 실체 또는 동작들 사이에 어떠한 실제적인 관계나 순서가 존재할 것을 요구 또는 암시하는 것은 아니다. 또한, 용어 “포함” 또는 이의 기타 변형은 배타적이지 않도록 포함하여, 일련의 요소들을 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 장치가 이러한 요소들 뿐만 아니라 명시하지 않은 기타 요소들을 더 포함할 수 있거나, 이러한 요소들을 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 장치가 원래부터 포함하고 있는 모든 요소들을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 다른 제한이 없는 한, “…을 포함”으로 한정된 요소는 상기 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 장치에 또 다른 동일한 요소가 포함될 것을 배제하지 않는다.

또한, 본 출원에 있어서, “제1”, “제2” 등이 언급되는 설명은 단지 설명을 위한 것일 뿐, 상대적 중요성을 가리키거나 암시하거나 또는 가리키는 기술적 특징의 개수를 암시하는 것으로 이해될 수 없다. 따라서, “제1”, “제2”로 한정된 특징은 해당 특징이 적어도 하나가 포함되는 것을 명시 또는 암시하는 것이다. 본 출원의 설명에 있어서, 명확히 다르게 한정하지 않은 한, “복수 개”는 적어도 두 개, 예컨대, 두 개, 세 개 등을 의미한다.

본 출원에 있어서, 명확히 다르게 규정 및 한정하지 않은 한, “연결”, “고정” 등 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어, “고정”은 고정적 연결일 수 있으며, 탈착 가능한 연결 또는 일체일 수 있으며; 기계적 연결일 수 있으며, 전기적 연결일 수도 있으며; 직접적 연결일 수 있으며, 중간 매체를 통한 간접적 연결일 수도 있으며, 두 소자 내부의 연결 또는 두 소자의 상호 작용 관계일 수 있다. 당업자는 구체적인 상황에 따라 상술한 용어가 본 출원에 있어서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.

또한, 본 출원의 각 실시예의 기술적 해결 수단은 서로 결합될 수 있지만, 반드시 당업자가 실시 가능함을 바탕으로 해야 할 것이며, 기술적 해결 수단의 결합에 모순이 존재하거나 구현이 불가능할 경우, 이러한 기술적 해결 수단의 결합은 존재하지 않는 것으로 인지되어야 할 것이며, 본 출원의 보호 범위 내에 속하지도 않는다.

1 : 제1 이중 광원 시스템 2 : 제2 이중 광원 시스템
10 : 제1 광원 20 : 제2 광원
30 : 제3 광원 40 : 제4 광원
50 : 여기 광원 60 : 콜리메이터 렌즈 그룹
610 : 제1 콜리메이터 렌즈 620 : 제2 콜리메이터 렌즈
710 : 제1 분광판 720 : 제2 분광판
730 : 제3 분광판 810 : 제1 집광 렌즈
820 : 제2 집광 렌즈 910 : 제1 출사 단면
920 : 제2 출사 단면

Claims

제1 집중광을 발사하는 제1 이중 광원 시스템;
제2 집중광을 발사하는 제2 이중 광원 시스템; 및
상기 제1 이중 광원 시스템 또는 상기 제2 이중 광원 시스템을 향해 발사되는 여기 광선을 발사하는 여기 광원;
을 포함하며,
상기 제1 집중광과 상기 제2 집중광은 집광되며,
상기 제1 이중 광원 시스템은 제1 파장광을 발사하는 제1 광원과 제2 파장광을 발사하는 제2 광원을 포함하되, 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광은 집광되어 상기 제1 집중광을 형성하며;
상기 제2 이중 광원 시스템은 제3 파장광을 발사하는 제3 광원과 제4 파장광을 발사하는 제4 광원을 포함하되, 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광은 집광되어 상기 제2 집중광을 형성하며;
상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광 및 상기 제3 파장광은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나이며, 상기 제4 파장광의 파장 범위는 적색광의 파장 범위 내이며, 상기 제4 파장광의 파장을 λ1로, 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 중 적색광으로 설정된 광의 파장을 λ2로 정의할 경우, λ1 ≠ λ2 인 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 1항에 있어서,
상기 여기 광선은 상기 제1 이중 광원 시스템을 향해 발사되되, 상기 제1 이중 광원 시스템에 포함되는 녹색광 광원을 향해 발사되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 2항에 있어서,
상기 투영 광로는 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광의 교차 위치에 설치되는 제1 분광판을 더 포함하며, 상기 여기 광원은 상기 제2 광원에서 멀리 이격된 상기 제1 분광판의 일 측에 설치되며;
상기 제1 광원은 녹색광 광원이며, 제1 분광판 중 상기 여기 광원과 마주하는 면에는 상기 여기 광선의 반사막이 설치되어, 상기 여기 광선은 상기 제1 분광판에 의해 반사되어 상기 제1 광원을 향하거나;
또는, 상기 제2 광원은 녹색광 광원이며, 상기 제1 분광판 중 상기 여기 광원과 마주하는 면에는 상기 여기 광선의 반사 방지막이 설치되어, 상기 여기 광선이 투과되어 상기 제2 광원을 향하도록 하는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 1항에 있어서,
상기 투영 광로는 상기 제1 집중광과 상기 제2 집중광의 교차 집광 위치에 설치되는 제2 분광판을 더 포함하며, 상기 제1 집중광과 상기 제2 집중광은 상기 제2 분광판에 의해 집광되어 출사되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 4항에 있어서,
상기 투영 광로는 상기 제1 집중광의 출사 방향과 수직되는 제1 출사 단면을 포함하며, 상기 제2 분광판에는 상기 제1 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광의 반사 방지막이 설치되며, 상기 제2 분광판에는 상기 제2 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광의 반사막이 설치되어, 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광은 상기 제2 분광판에서 투과되고 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에서 반사됨으로써, 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에 의해 집광되며, 집광 후의 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제1 출사 단면에서 출사되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 4항에 있어서,
상기 투영 광로는 상기 제1 집중광의 출사 방향과 평행되는 제2 출사 단면을 포함하며, 상기 제2 분광판은 상기 제1 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광의 반사막이 설치되며, 상기 제2 분광판은 상기 제2 집중광의 입사 방향에 마주하여 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광의 반사 방지막이 설치되어, 상기 제1 파장광과 상기 제2 파장광은 상기 제2 분광판에서 반사되고 상기 제3 파장광과 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에서 투과됨으로써, 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제2 분광판에 의해 집광되며, 집광 후의 상기 제1 파장광, 상기 제2 파장광, 상기 제3 파장광 및 상기 제4 파장광은 상기 제2 출사 단면에서 출사되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 1 항에 있어서,
상기 투영 광로는 상기 제1 집중광의 출사 방향에 설치되는 제1 집광 렌즈와, 상기 제2 집중광의 출사 방향에 설치되는 제2 집광 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 광원과 상기 제3 광원은 상기 제1 파장광의 출사 광로의 상측에 설치되며, 상기 여기 광원은 상기 제1 파장광의 출사 광로의 하측에 설치되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 8항에 있어서,
상기 제1 파장광은 녹색광이며, 상기 제2 파장광은 청색광이며, 상기 제3 파장광은 적색광이며, 상기 제2 분광판에는 상기 제1 광원을 마주하여 녹색광과 청색광의 반사 방지막이 설치되며, 상기 제2 분광판은 제3 광원을 마주하여 적색광의 반사막이 설치되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여기 광원과 상기 제3 광원은 상기 제1 파장광 출사 광로의 상측에 설치되며, 상기 제2 광원은 상기 제1 파장광 출사 광로의 하측에 설치되는 것을 특징으로 하는, 투영 광로.
하우징 및 상기 하우징에 설치되는 청구항 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 투영 광로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투영 장치.