WO2015088087A1 - 파리눈 렌즈 및 이를 포함하는 프로젝터용 광학엔진 - Google Patents

파리눈 렌즈 및 이를 포함하는 프로젝터용 광학엔진 Download PDF

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WO2015088087A1
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강신규
김은진
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엘지전자 주식회사
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    • H04N9/3164—Modulator illumination systems using multiple light sources

Definitions

  • the present invention relates to a fly's eye lens and an optical engine for a projector including the same, and more particularly to a fly's eye lens that can improve the optical efficiency while simplifying the structure and components, and an optical engine for a projector including the same.
  • a projector is a device for projecting an image, and the projector may implement an image by projecting light onto a screen, so that a large screen may be easily implemented as compared to other display devices.
  • LED Lighting Emitting Diode
  • LED projectors Unlike lamp projectors having a single light source, such LED projectors generally have a structure in which each LED is red, green, and blue (RGB), and these multiple light sources complicate the structure of the optical system and generate a large number of parts (Lens). )need.
  • RGB red, green, and blue
  • the present invention is to provide a fly-eye lens that can improve the optical efficiency while simplifying the structure and components of the projector and an optical engine for a projector including the same.
  • An optical engine for a projector for the above-described purpose, the first light source, the second light source for outputting light of a different color than the first light source, outputs light of a different color than the first, second light source
  • a third light source unit a micro display panel for outputting a predetermined image, a plurality of cells each configured of a block lens, and a fly eye lens for uniformizing light and the first to third light source units
  • a projection lens for projecting the generated projection image to the outside based on the output light and the output image, wherein at least two cells of the plurality of cells have a different shape from other cells.
  • a fly's eye lens according to an embodiment of the present invention for the above-mentioned object each comprises a plurality of cells consisting of a block lens, two or more cells of the plurality of cells different from other cells It has a shape, characterized in that the shape of one cell of the plurality of cells is a parallelogram or a plurality of cells of a plurality of cells to form a parallelogram shape.
  • the optical efficiency can be improved while simplifying the structure and parts of the projector, thereby reducing the manufacturing cost and installation space and improving the display quality.
  • 1 is a diagram illustrating an optical engine of a conventional projector.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating an optical engine of a projector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view referred to for explaining an optical path when a conventional fly's eye lens is used.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the shape of a conventional fly's eye lens.
  • 6 and 7 illustrate image formation of a conventional fly's eye lens and a DMD panel.
  • FIG 8 to 10 are views illustrating the shape of a fly's eye lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 11 and 12 are views for explaining an optical engine according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a diagram illustrating an optical engine of a conventional projector.
  • an optical engine of a conventional projector includes a digital micro mirror device (DMD) panel 160, one or more LED light sources 111, 112, and 113 and a collimator lens 121 that converts the light into parallel light. , 122, 123, selective wavelength dividing mirrors 181, 182 using wavelength characteristics of the light sources 111, 112, and 113, and a fly-eye lens for maintaining a uniform luminance distribution on the panel 160 ( 131, 132, 133 or a light tunnel, a relay lens (141, 142, 143, 144) for condensing to the size of the panel 160, the angle according to the incident angle and the exit angle of the panel It is composed of a total reflection prism (TIR Prism) 150 and a projection lens (Projection Lens) 170 for expanding and projecting the light emitted to the screen.
  • DMD digital micro mirror device
  • DMD Digital micro mirror device
  • a type of micro display requires a specific angle of incidence of light, which increases the overall size of the optical system, restricts the structure, design, and mechanical and circuit components. Complicated configuration makes high cost optical engine
  • the heat sink is not available for public use, and additional heat pipes increase the unit cost and size, and the fan configuration is inefficient.
  • LEDs far from the FEL are inferior to LEDs having close efficiency due to the performance limitation of the collimator lens and thus compensate for such efficiency.
  • LEDs far from the FEL are inferior to LEDs having close efficiency due to the performance limitation of the collimator lens and thus compensate for such efficiency.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an optical engine of a projector according to an embodiment of the present invention.
  • an optical engine may include a first light source 211, a second light source 212 for outputting light of a different color from the first light source 211, and the first light source. 211, a third light source 213 for outputting light of a different color from the second light source 212, a micro display panel 260 for outputting a predetermined image, and a fly eye lens for uniformizing light And a projection lens 370 that projects the generated projection image to the outside based on the output light of the 230 and the first to third light source units 211, 212, and 213 and the output image.
  • An optical engine includes a plurality of light source units 211, 212, and 213 for outputting light of different colors.
  • the first light source unit 211 may include a red LED
  • the second light source unit 212 may be green
  • the third light source unit 213 may include an LED light source emitting blue light.
  • the micro display panel 260 is described as one component of the optical engine, but the present invention is not limited thereto.
  • the micro display panel 260 may be a component of an independent projector that is not included in the optical engine.
  • the optical engine includes first to third condensing lenses 221, 222, and 223 for converting the output light of the first to third light sources 211, 212, and 213 into parallel light, respectively. It may further include, the traveling direction of the light passing through the first condensing lens 221 is parallel to the light passing through the second condensing lens 222, the progress of the light passing through the first condensing lens 221 The direction may be perpendicular to the light passing through the third condensing lens 223.
  • the first light source unit 211 and the second light source unit 212 are arranged side by side, and the third light source unit 213 is arranged to output light in a direction perpendicular to the first light source unit 211 and the second light source unit 212. do.
  • the first condenser lens 221 and the second condenser lens 222 are also arranged side by side, and the third condenser lens 223 is perpendicular to the first condenser lens 221 and the second condenser lens 222. Is placed.
  • the condensing lenses may be composed of a plurality of lenses, and the light passing through the adjacent lens in the light source unit may include a light lamp having a light path formed to have a direction in a predetermined direction through another lens. Can be.
  • an optical engine may change a traveling direction of light from the first light source unit 211, and may change the direction from the second light source unit 212 and the third light source unit 213.
  • the second mirror 282 which changes the traveling direction of the light from the 1st mirror 281 and the 2nd light source part 212 which permeate
  • the first mirror 281 and the second mirror 282 may selectively pass light having a predetermined wavelength.
  • the optical engine according to an embodiment of the present invention may further include a common lens 290 disposed between the first mirror 281 and the second mirror 282.
  • the optical engine according to an embodiment of the present invention is a total reflection for outputting light to the relay lens (241, 242), the projection lens 270 for condensing the light passing through the fly-eye lens 230
  • the prism may further include a total internal reflection prism (TIR Prism) 250.
  • the third light source unit 213, the fly's eye lens 230, the relay lenses 241 and 242, and the projection lens 270 may be disposed in an 'L' shape.
  • the projector according to the embodiment of the present invention configures the internal parts in a right angle (L-shaped) structure in favor of size and configuration of the entire projector.
  • the light from the second light source 212 and the third light source 213 may have a long optical path while the first light source 211 and the second light source 212 are arranged side by side. Therefore, the ratio of the light from the second light source 212 and the third light source 213 is gradually spread through the long light path and the loss of light outside the fly's eye lens 230 may be increased.
  • the common lens 290 that compensates the optical paths of the second light source unit 212 and the third light source unit 213 narrowly condenses the light once more between the first mirror 281 and the second mirror 282, thereby preventing the light.
  • the loss rate can be reduced.
  • the optical efficiency can be improved, and the heat sink and the components can be simply configured, so that the entire projector can be miniaturized and the cost can be reduced.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an optical engine of a projector according to an embodiment of the present invention.
  • an optical engine may include a first light source 311, a second light source 312 that outputs light having a different color from the first light source 311, and the first light source. 311, the third light source 313 for outputting light of a different color from the second light source 312, the micro display panel 360 for outputting a predetermined image, and a fly eye lens for uniformizing light. And a projection lens 370 that projects the generated projection image to the outside based on the output light and the output image of the first to third light source units 311, 312, and 313.
  • the optical engine according to an embodiment of the present invention includes a plurality of light source units 311, 312, and 313 for outputting light of different colors.
  • the first light source 311 may include red
  • the second light source 312 may be green
  • the third light source 313 may include an LED light source emitting blue light.
  • the projector may include a heat sink (not shown) disposed on the rear surface of the first light source unit 311 and the second light source unit 312.
  • a fan may be disposed between the projection lens 370 and the heat sink (not shown).
  • the optical engine may further include first to third condensing lenses 321, 322, and 323 for converting the output light of the first to third light sources 311, 312, and 313 into parallel light, respectively.
  • the traveling direction of the light passing through the first condensing lens 321 is parallel to the light passing through the second condensing lens 322, and the traveling direction of the light passing through the first condensing lens 321 is the third condensing light. It may be perpendicular to the light passing through the lens 323.
  • the first light source 311 and the second light source 312 are arranged side by side, and the third light source 313 is arranged to output light in a direction perpendicular to the first light source 311 and the second light source 312. do.
  • the first condenser lens 321 and the second condenser lens 322 are also disposed side by side, and the third condenser lens 323 is perpendicular to the first condenser lens 321 and the second condenser lens 322. It can be arranged as.
  • an optical engine may change a traveling direction of light from the first light source unit 311, and may change the direction from the second light source unit 312 and the third light source unit 313.
  • a second mirror 382 that changes the traveling direction of the light from the first mirror 381 and the second light source unit 312 and transmits the light from the third light source unit 313. It may include.
  • the first mirror 381 and the second mirror 382 may selectively pass light having a predetermined wavelength.
  • the optical engine according to an embodiment of the present invention may further include a common lens 390 disposed between the first mirror 381 and the second mirror 382.
  • the optical engine for a projector according to an embodiment of the present invention, the relay lens (341, 342) for condensing the light passing through the fly's eye lens 330, the light to the projection lens 370 A total internal reflection prism (TIR Prism) 350 may be further included.
  • TIR Prism total internal reflection prism
  • the third light source 313, the fly's eye lens 330, the relay lenses 341 and 342, and the projection lens 370 may be disposed in an 'L' shape.
  • the projector may include a heat sink (not shown) disposed on the rear surface of the first light source unit 311 and the second light source unit 312.
  • a fan may be disposed between the projection lens 370 and the heat sink (not shown) to increase the space utilization effect.
  • the optical engine for the projector of FIG. 3 will be described based on the embodiment including the fly-eye lens according to the embodiment of the present invention, but it will be apparent that the present invention is applicable to the structure illustrated in FIG. 2. .
  • FIG. 4 is a diagram referred to describe an optical path when a conventional fly's eye lens is used
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a shape of a typical fly's eye lens. More specifically, FIG. 4 illustrates an optical path when a fly's eye lens having the shape of FIG. 5 is used in the optical engine illustrated in FIG. 3.
  • the total reflection prism 350 is used to match a specific incident angle of the DMD 360.
  • the angle of incidence of the DMD 360 may better generate aberration and distortion in the optical system below the total reflection prism 350.
  • the shape of each cell of the fly-eye lens 330 incident on the DMD 360 is distorted, resulting in light loss. Uniformity may be reduced.
  • each cell 331 and 332 of the conventional fly's eye lens 330 is the same and symmetrical.
  • the light incidence path is defined in each cell of the fly's eye lens 330. 331 and 332 may be different for each position.
  • the position of the focal point may be changed for each cell position.
  • a '-' symbol is a mark indicating a position of a focus of each cell.
  • 6 and 7 illustrate image formation of a conventional fly's eye lens and a DMD panel.
  • FIG. 7 (a), 7 (b) and 7 (c) illustrate light passing through regions a, b and c of the fly's eye lens in FIG. 6, respectively.
  • the light passing through the b region of the fly's eye lens is formed into a rectangular shape exactly.
  • the light passing through the a and c areas of the fly's eye lens is trapezoidally shaped by the outer light due to the difference in the light path between the total reflection prism 350 and the fly's eye lens 330, thereby improving the overall uniformity. Can be reduced.
  • the incidence shape of the DMD panel 360 is formed in a parallelogram, and the uniformity is worse at the edge portion.
  • losses may occur in terms of efficiency due to excessive margin setting.
  • the shape of the parallelogram and trapezoid may be determined according to each position of the fly's eye lens 330.
  • FIG 8 to 10 are views illustrating the shape of a fly's eye lens according to an embodiment of the present invention.
  • the fly's eye lens 800 may include a plurality of cells 801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 808. Wherein at least two cells of the plurality of cells have a different shape from other cells.
  • the cells adjacent to the centerline 850 of the fly's eye lens 800 have a rectangular shape, and the cells 801, 802, 803, 804, 805, which are located at the outermost portions on the left and right sides of the centerline 850, 806, 807, and 808 have a shape different from a rectangle such as a trapezoid and a parallelogram when viewed from the front.
  • the shape of each cell of the fly-eye lens 800 may be configured to have a different shape.
  • two or more cells having a different shape from the other cells may be a cell located at the left and right outermost part of the plurality of cells, at least the cell located at the outermost part is adjacent to the centerline 850 of the fly's eye lens 800 It may have a different shape than the cells.
  • the cells positioned at the left and right outermost parts of the plurality of cells may have a parallelogram shape.
  • the cell of the fly's eye lens 800 may be formed in a parallelogram shape different according to the position of each cell for the reverse compensation of the parallelogram formed by each cell illustrated in FIG. .
  • the shape of the cell 801 located in the left outermost portion and the shape of the cell located in the right outermost portion 806 of the plurality of cells is left and right symmetric with respect to the center line 850 of the fly's eye lens.
  • the other cells may have a symmetrical shape with respect to the center line 850 of the fly's eye lens.
  • At least one of the cells 901 and 902 may have a parallelogram shape.
  • the fly-eye lens according to the present invention may be formed to have a shape in which each cell is inversely corrected for distortion and optical aberration incident on the DMD, thereby improving light efficiency and uniformity.
  • the plurality of cells of the fly's eye lens may be composed of a block lens, respectively.
  • a concave lens is also called a diverging lens because it has a property of emitting light.
  • block lenses have the property of collecting light. Block lenses use a property of light refracting to collect parallel rays in one place. At this time, the point where the parallel rays converge is the focal point, and the light rays incident side by side on the lens axis pass through the focal point after refraction, and the light rays passing through the lens are parallel to the lens axis after refraction. In addition, the light passing through the center of the lens goes out.
  • the fly's eye lens may be made of one block cell, and the plurality of block lenses may be arranged in a matrix so that light incident on each cell is refracted, thereby making the light uniform.
  • the shape may be gradually different from the center line of the fly's eye lens toward the outer portion.
  • Cells located on the outer portion may have a progressively larger shape and difference between the rectangles. Comparing the internal angle of the same position of the adjacent cells illustrated in (a) of Figure 10, it becomes closer to the rectangular shape as the angle becomes larger as a1 ⁇ a2 ⁇ a3 ⁇ a4.
  • the plurality of cells may be divided into three or more groups, and cells in each group may have the same shape and may have a different shape from cells in other groups.
  • the optical engine for a projector according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 2 and 3 may include the fly's eye lens described above.
  • an optical engine for a projector may include a first light source unit, a second light source unit that outputs light of a different color from the first light source unit, and a third light source that outputs light of a different color from the first and second light source units.
  • a light source unit a micro display panel for outputting a predetermined image, a plurality of cells each consisting of a block lens, a fly eye lens for uniforming light, and output light of the first to third light source units;
  • a projection lens for projecting the generated projection image to the outside, wherein at least two cells of the plurality of cells of the fly's eye lens may have a different shape than the other cells.
  • two or more cells having a shape different from that of the other cells may be located on the left and right outermost portions of the plurality of cells.
  • the cells positioned at the left and right outermost portions of the plurality of cells may have a parallelogram shape.
  • the shape of the cell positioned at the left outermost part and the shape of the cell positioned at the right outermost part of the plurality of cells may be symmetrical with respect to the center line of the fly's eye lens.
  • any one or more may be a parallelogram shape individually, or two or more cells having a shape different from the other cells can form a parallelogram shape.
  • the fly's eye lens is gradually different in shape from the center line to the outer portion, or a plurality of cells of the fly's eye lens are divided into three or more groups, and the cells in each group have the same shape, May have other shapes.
  • An optical engine may include a relay lens composed of two lenses disposed not to be parallel. That is, one of the relay lenses may be tilted to reduce distortion by reducing the focal length difference.
  • FIG 11 and 12 are views for explaining an optical engine according to an embodiment of the present invention.
  • an optical engine may include first to third light sources 311, 312, and 313 that output light having different colors, and a micro display panel 360 that outputs a predetermined image. And projecting the generated projection image to the outside based on the fly-eye lens 330 for uniformizing the light and the output light of the first to third light sources 311, 312, and 313 and the output image. And a projection lens 370.
  • the optical engine according to the embodiment of the present invention may include first to third condensing lenses 321, 322, and 323, first and second mirrors 381 and 382, and a common lens. 390, the total reflection prism 350 may be further included.
  • the embodiment of Figure 11 is different from the embodiment of Figure 3, according to an embodiment of the present invention, a relay lens for condensing the light passing through the fly-eye lens 330 including a cell of various shapes ( Among the 341 and 343, the relay lens 343 adjacent to the total reflection prism 350 is tilted and disposed not to be parallel to the other relay lens 341.
  • the light passing through the relay lens 343 not only focuses a part b through the central part but also a part a3, a4, c3 passing the outer part. , c4) may also be reduced at the location of the focal point of the DMD panel 360 by reducing the light path difference.
  • a '-' symbol is a mark indicating a position of a focus for each cell.
  • the relay lenses 341 and 343 may be block lenses or planar block lenses.
  • the optical efficiency can be improved while simplifying the structure and parts of the projector, thereby reducing the manufacturing cost and installation space and improving the display quality.

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터용 광학엔진은, 제1 광원부, 제1 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제2 광원부, 제1,2 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제3 광원부, 소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널, 각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(cell)을 포함하고, 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈와 제1 내지 제3 광원부의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈를 포함하고, 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 프로젝터의 구조 및 부품을 단순화하면서 광학 효율을 향상시킬 수 있어, 제조비 및 설치 공간을 감소시키고 표시 품질은 향상시킬 수 있다.

Description

파리눈 렌즈 및 이를 포함하는 프로젝터용 광학엔진
본 발명은 파리눈 렌즈 및 이를 포함하는 프로젝터용 광학엔진에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 구조 및 부품을 단순화하면서 광학 효율을 향상시킬 수 있는 파리눈 렌즈 및 이를 포함하는 프로젝터용 광학엔진에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중 프로젝터(Projector)는 영상을 투사하는 장치로, 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 구현함으로써, 다른 디스플레이 장치에 비하여, 대화면을 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
기존의 램프(Lamp) 광원을 이용한 프로젝터는 점차 친환경 저비용의 LED(Lighting Emitting Diode) 광원 프로젝터로 바뀌는 추세에 있다. 이러한 LED 프로젝터는 하나의 광원을 갖는 램프 프로젝터와 달리, 적색, 녹색, 청색(RGB) 별로 각각의 LED를 가지는 구조가 일반적이고, 이러한 다수의 광원은 광학계의 구조를 복잡하게 만들며 다수의 부품(Lens)을 필요로 한다.
따라서, 다중의 광원을 가지는 프로젝터의 구조 및 부품을 단순화할 수 있는 구조 및 설계방법에 대한에 대한 연구가 증가하고 있다.
본 발명은 프로젝터의 구조 및 부품을 단순화하면서 광학 효율을 향상시킬 수 있는 파리눈 렌즈 및 이를 포함하는 프로젝터용 광학엔진을 제공하고자 한다.
상술한 목적을 위한 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터용 광학엔진은, 제1 광원부, 제1 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제2 광원부, 제1,2 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제3 광원부, 소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널, 각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(cell)을 포함하고, 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈와 제1 내지 제3 광원부의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈를 포함하고, 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 위한 본 발명의 일실시예에 따른 파리눈(fly eye) 렌즈는, 각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(cell)을 포함하고, 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가지며,복수의 셀 중 하나의 셀의 형상이 평행사변형이거나 복수의 셀 중 여러 셀이 모여 평행사변형 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 프로젝터의 구조 및 부품을 단순화하면서 광학 효율을 향상시킬 수 있어, 제조비 및 설치 공간을 감소시키고 표시 품질은 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 프로젝터의 광학엔진을 예시하는 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터의 광학엔진을 예시하는 도면이다.
도 4는 통상적인 파리눈 렌즈를 사용했을 경우의 광경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 5는 통상적인 파리눈 렌즈의 형상을 예시하는 도면이다.
도 6과 도 7은 통상적인 파리눈 렌즈 및 DMD 패널의 결상을 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 파리눈 렌즈의 형상을 예시하는 도면이다.
도 11과 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 광학엔진을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터를 상세하게 설명한다.
도 1은 종래 프로젝터의 광학엔진을 예시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 프로젝터의 광학엔진은 DMD(Digital Micro mirror Device) 패널(160), 하나 이상의 LED 광원(111, 112, 113)과 이를 평행광으로 바꿔주는 집광 렌즈(Collimator Lens)(121, 122, 123), 각 광원(111, 112, 113)의 파장 특성을 이용한 선택적 파장 분할 미러(Mirror)(181, 182), 패널(160)에 균일한 광도분포를 유지시켜 주는 파리눈렌즈(131, 132, 133) 혹은 광 터널(Light tunnel), 패널(160)의 크기에 맞게 집광시켜주는 릴레이 렌즈(Relay Lens)(141, 142, 143, 144), 패널의 입사각 및 출사각에 맞게 각도를 변경해주는 전반사 프리즘(TIR Prism)(150) 및 미러, 출사하는 빛을 스크린에 확대 투영하는 프로젝션 렌즈(Projection Lens)(170)로 구성된다.
마이크로 디스플레이(Micro Display)의 일종인 DMD(Digital Micro mirror Device) 구조는 빛의 특정 입사각을 필요로 하기 때문에 이러한 각도는 광학계의 전체 사이즈를 크게 하고, 구조, 디자인 측면의 제약 및 기구와 회로 부품을 복잡하게 구성하여 고비용 광학엔진을 구성할 수 밖에 없다
또한 히트 싱크의 공용화가 불가능하며 열 파이프 추가로 단가와 크기가 증가하게 되고, 팬의 구성이 비효율적이다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 다수의 LED를 순차적으로 배열하는 경우에 파리눈 렌즈(FEL)과 거리가 먼 LED는 집광 렌즈(Collimator Lens)의 성능 한계로 인해 효율이 가까운 LED에 비해 떨어지며 이러한 효율 보상을 위해 전체 광학계의 크기를 크게 만든다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터의 광학엔진을 예시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 제1 광원부(211), 상기 제1 광원부(211)와 다른 색상의 광을 출력하는 제2 광원부(212), 상기 제1 광원부(211), 상기 제2 광원부(212)와 다른 색상의 광을 출력하는 제3 광원부(213)과 소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널(260), 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈 (230)와 상기 제1 내지 제3 광원부(211, 212, 213)의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈(370)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 복수의 광원부(211, 212, 213)를 포함한다. 예를 들어, 제1 광원부(211)는 적색, 제2 광원부(212)는 녹색, 제3 광원부(213)는 청색을 발광하는 LED 광원을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 마이크로 디스플레이 패널(260)을 광학엔진의 일 구성요소로써 기술하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 마이크로 디스플레이 패널(260)은 광학엔진에 포함되지 않는 독립적인 프로젝터의 구성요소일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 광학엔진은, 상기 제1 내지 제3 광원부(211, 212, 213)의 출력 광을 각각 평행광으로 변화시키는 제1 내지 제3 집광 렌즈(221, 222, 223)를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 집광 렌즈(221)를 통과한 광의 진행 방향은 상기 제2 집광 렌즈(222)를 통과한 광과 평행하고, 상기 제1 집광 렌즈(221)를 통과한 광의 진행 방향은 상기 제3 집광 렌즈(223)를 통과한 광과 수직할 수 있다.
즉, 제1 광원부(211)와 제2 광원부(212)는 나란히 배치되고, 제3 광원부(213)는 제1 광원부(211)와 제2 광원부(212)와 수직한 방향으로 광을 출력하도록 배치된다. 이에 따라, 제1 집광 렌즈(221)와 제2 집광 렌즈(222)도 나란히 옆으로 배치되고 제3 집광 렌즈(223)는 제1 집광 렌즈(221), 제2 집광 렌즈(222)와 수직 방향으로 배치된다.
한편, 본 명세서에서 평행광은 이론적으로 완전한 평행만을 의미하지 않는다. 도 1과 도 2에서 확인할 수 있듯이, 집광 렌즈들은 복수의 렌즈로 구성될 수 있고, 광원부에서 인접한 렌즈를 통과한 광은 다른 렌즈를 거쳐 소정 방향으로 방향성을 가지도록 광경로가 형성된 광등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은, 상기 제1 광원부(211)로부터의 광의 진행 방향을 변화시키고, 상기 제2 광원부(212)와 상기 제3 광원부(213)로부터의 광을 투과시키는 제1 미러(mirror)(281)와 상기 제2 광원부(212)로부터의 광의 진행 방향을 변화시키고, 상기 제3 광원부(213)로부터의 광을 투과시키는 제2 미러(282)를 포함할 수 있다. 상기 제1 미러(281)와 상기 제2 미러(282)는 소정 파장의 광을 선택적으로 통과시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은, 상기 제1 미러(281)와 상기 제2 미러(282) 사이에 배치되는 공용 렌즈(290)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 상기 파리눈 렌즈(230)를 통과한 광을 집광하는 릴레이(relay) 렌즈(241, 242), 상기 투사 렌즈(270)로 광을 출력하는 전반사 프리즘(TIR Prism : Total Internal Reflection Prism)(250)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제3 광원부(213), 상기 파리눈 렌즈(230), 상기 릴레이 렌즈(241, 242), 상기 투사 렌즈(270)는 'L'자 형태로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프로젝터는 크기 및 전체 프로젝터의 구성에 유리하게 내부 부품을 직각(L자형)구조로 구성한다.
도 2를 참조하면, 제1 광원부(211), 제2 광원부(212)가 나란히 배치되면서 제2 광원부(212)와 제3 광원부(213)로부터의 광은 긴 광경로를 가지게 된다. 따라서, 제2 광원부(212)와 제3 광원부(213)로부터의 광은 긴 광경로를 거치면서 점점 퍼져나가 파리눈 렌즈(230)의 외부로 손실되는 비율이 높아질 수 있다.
따라서, 제2 광원부(212)와 제3 광원부(213)의 광경로를 보상해주는 공용 렌즈(290)가 제1 미러(281)와 제2 미러(282) 사이에서 한번 더 광을 소폭 집광함으로써 광의 손실 비율을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 광학 효율을 향상시킬 수 있고, 히트 싱크 및 부품을 간단하게 구성할 수 있어 전체 프로젝터를 소형화하고 저가격화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로젝터의 광학엔진을 예시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 제1 광원부(311), 상기 제1 광원부(311)와 다른 색상의 광을 출력하는 제2 광원부(312), 상기 제1 광원부(311), 상기 제2 광원부(312)와 다른 색상의 광을 출력하는 제3 광원부(313)와 소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널(360), 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈(330)와 상기 제1 내지 제3 광원부(311, 312, 313)의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈(370)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 복수의 광원부(311, 312, 313)를 포함한다. 예를 들어, 제1 광원부(311)는 적색, 제2 광원부(312)는 녹색, 제3 광원부(313)는 청색을 발광하는 LED 광원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터는 상기 제1 광원부(311)와 상기 제2 광원부(312)의 배면에 위치하는 히트싱크(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 투사렌즈(370)와 상기 히트싱크(미도시) 사이에는 팬이 배치될 수 있다.
또한, 광학엔진은 상기 제1 내지 제3 광원부(311, 312, 313)의 출력 광을 각각 평행광으로 변화시키는 제1 내지 제3 집광 렌즈(321, 322, 323)를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 집광 렌즈(321)를 통과한 광의 진행 방향은 상기 제2 집광 렌즈(322)를 통과한 광과 평행하고, 상기 제1 집광 렌즈(321)를 통과한 광의 진행 방향은 상기 제3 집광 렌즈(323)를 통과한 광과 수직할 수 있다.
즉, 제1 광원부(311)와 제2 광원부(312)는 나란히 배치되고, 제3 광원부(313)는 제1 광원부(311)와 제2 광원부(312)와 수직한 방향으로 광을 출력하도록 배치된다. 이에 따라, 제1 집광 렌즈(321)와 제2 집광 렌즈(322)도 나란히 옆으로 배치되고 제3 집광 렌즈(323)는 제1 집광 렌즈(321), 제2 집광 렌즈(322)와 수직 방향으로 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은, 상기 제1 광원부(311)로부터의 광의 진행 방향을 변화시키고, 상기 제2 광원부(312)와 상기 제3 광원부(313)로부터의 광을 투과시키는 제1 미러(mirror)(381)와 상기 제2 광원부(312)로부터의 광의 진행 방향을 변화시키고, 상기 제3 광원부(313)로부터의 광을 투과시키는 제2 미러(382)를 포함할 수 있다. 상기 제1 미러(381)와 상기 제2 미러(382)는 소정 파장의 광을 선택적으로 통과시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은, 상기 제1 미러(381)와 상기 제2 미러(382) 사이에 배치되는 공용 렌즈(390)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터용 광학엔진은, 상기 파리눈 렌즈(330)를 통과한 광을 집광하는 릴레이(relay) 렌즈(341, 342), 상기 투사 렌즈(370)로 광을 출력하는 전반사 프리즘(TIR Prism : Total Internal Reflection Prism)(350)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제3 광원부(313), 상기 파리눈 렌즈(330), 상기 릴레이 렌즈(341, 342), 상기 투사 렌즈(370)는 'L'자 형태로 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터는 상기 제1 광원부(311)와 상기 제2 광원부(312)의 배면에 위치하는 히트싱크(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 투사렌즈(370)와 상기 히트싱크(미도시) 사이에는 팬을 배치하여, 공간 활용 효과를 높일 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 도 3의 프로젝터용 광학엔진이 본 발명의 실시예에 따른 파리눈 렌즈를 포함하는 실시예를 중심으로 기술하나, 본 발명이 도 2에서 예시된 구조에도 적용가능한 것은 자명할 것이다.
도 4는 통상적인 파리눈 렌즈를 사용했을 경우의 광경로를 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도 5는 통상적인 파리눈 렌즈의 형상을 예시하는 도면이다. 더욱 상세하게는 도 4는 도 3에서 예시된 광학 엔진에 도 5의 형상을 가지는 파리눈 렌즈를 사용한 경우의 광경로를 예시한다.
도면들을 참조하면, 일반적인 DMD 칩을 이용한 프로젝터의 경우 DMD(360)의 특정 입사각을 맞추기 위하여 전반사 프리즘(350)을 사용한다. 이러한 DMD(360)의 입사각은 전반사 프리즘(350) 이하의 광학계에 수차 및 왜곡을 더 잘 발생시킬 수 있다.
또한, 파리눈 렌즈(Fly-Eye Lens)(330)를 사용하는 경우 파리눈 렌즈(330)의 각 셀(Cell)이 DMD(360)에 입사하는 형상이 왜곡되어 광 손실이 발생하고, 화면의 균일도(Uniformity)를 저하시킬 수 있다.
통상적인 파리눈 렌즈(330)의 각 셀(331, 332)의 모양은 동일하며 대칭적이다. DMD 패널(360)을 사용하는 프로젝터는 DMD 패널(360)이 특정 입사각을 필요로 하기 때문에 도 2, 도 3과 같은 직각 구조의 광학 엔진에서는 광입사 경로가 파리눈 렌즈(330)의 각 셀(331, 332)의 위치별로 상이할 수 있다.
이에 따라 도 4와 같이, 각 셀의 위치별로 초점의 위치가 달라질 수 있다. 도 4에서 '--'부호는 각 셀의 위치별 초점의 위치를 나타내는 표지이다.
한편, 릴레이 렌즈(342)를 통과한 광들 중 일부(b)는 정확히 초점에 맺히나, 일부(a1, a2, c1, c2)는 DMD 패널(360)의 초점의 위치보다 위나 아래에서 영상이 왜곡되거나 균일도가 저하될 수 있다.
도 6과 도 7은 통상적인 파리눈 렌즈 및 DMD 패널의 결상을 도시한 도면이다.
도 7의 (a), (b), (c)는 각각 도 6에서 파리눈 렌즈의 a, b, c 영역을 통과한 광을 예시한다. DMD 패널(360) 측에서 볼 때, 파리눈 렌즈의 b 영역을 통과한 광은 정확히 직사각형의 형상으로 결상된다.
그러나, 파리눈 렌즈의 a, c 영역을 통과한 광은, 전반사 프리즘(350)과 파리눈 렌즈(330) 사이의 광 경로 차이에 의해 외각쪽 빛이 사다리꼴 형태로 결상하여 전반적인 균일도(Uniformity)를 저하시킬 수 있다.
이때 파리눈 렌즈의 중심으로부터 먼 셀일수록 DMD 패널(360)의 입사 모양이 평행사변형으로 결상되고, 에지(edge) 부분에 균일도가 나빠진다. 또한, 과도한 마진 설정으로 효율 면에서도 손실이 발생할 수 있다. 또한, 평행사변형, 사다리꼴의 모양은 파리눈 렌즈(330)의 각 위치에 따라 형상이 결정될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 파리눈 렌즈의 형상을 예시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 파리눈 렌즈(800)는 각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 808 ...)을 포함하고, 상기 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가진다. 도면을 참조하면, 파리눈 렌즈(800)의 중앙선(850)에 인접한 셀들은 직사각형의 형상을 가지고, 중앙선(850)에서 좌우측의 최외곽부에 위치한 셀(801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 808)은 정면에서 봤을 때, 사다리꼴, 평행사변형 등 직사각형과는 다른 형상을 가지는 것을 확인할 수 있다.
한편, 셀들이 동일한 형상으로 형성되는 통상적인 파리눈 렌즈와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 파리눈 렌즈(800)의 각 셀의 형상은,다른 형상을 가지도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 2이상의 셀은 상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치한 셀일 수 있고, 적어도 최외곽부에 위치한 셀은 파리눈 렌즈(800)의 중앙선(850)에 인접한 셀들과 다른 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치하는 셀은 평행사변형 형상을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 파리눈 렌즈(800)의 셀은 도 7에서 예시된 각 셀별로 결상되는 평행사변형의 역보상을 위하여 각 셀의 위치에 따라 다른 평행사변형 형상으로 형성될 수 있다.
이 경우에, 상기 복수의 셀 중 여러 셀(801, 802, 803, 804 또는 805, 806, 807, 808)이 모여 정면에서 봤을 때, 평행사변형 형상을 이룰 수 있다.
또한, 상기 복수의 셀 중 좌측 최외곽부에 위치하는 셀(801)의 형상과 우측 최외곽부(806)에 위치하는 셀의 형상은 상기 파리눈 렌즈의 중앙선(850)을 기준으로 좌우 대칭일 수 있고, 상기 파리눈 렌즈의 중앙선(850)을 기준으로 다른 셀들도 대칭 형상을 가질 수 있다.
또는 도 9와 같이 상기 복수의 셀 중 적어도 하나의 셀(901, 902)이 각각 평행사변형의 형상을 가질 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 파리눈 렌즈(Fly-Eye Lens)는 각 셀이 DMD에 입사되는 왜곡, 광학 수차를 역보정하는 형상을 가지도록 형성되어, 광 효율 및 균일도를 개선할 수 있다.
한편, 상기 파리눈 렌즈의 복수의 셀은 각각 블록 렌즈로 구성될 수 있다. 오목 렌즈는 빛을 발산하는 성질이 있어 발산 렌즈라고도 불린다. 이에 반하여, 블록 렌즈는 빛을 모아주는 성질이 있다. 블록 렌즈는 빛이 굴절하는 성질을 이용하여 평행 광선을 한 곳에 모은다. 이때 평행 광선이 모이는 점이 초점으로, 렌즈 축에 나란하게 입사한 광선은 굴절 후 초점을 지나고, 렌즈의 초점을 지난 광선은 굴절 후 렌즈 축에 나란하게 나간다. 또한, 렌즈의 중심을 지난 빛은 그대로 나간다. 따라서, 상기 파리눈 렌즈는 이러한 블록 렌즈를 하나의 셀로 구성하고, 복수의 블록 렌즈를 매트릭스 형태로 배열함으로써 각 셀로 입사된 빛이 굴절되어 나감으로써 빛을 균일하게 만들 수 있다.
한편, 상기 파리눈 렌즈의 중앙선에서 외곽부로 갈수록 점진적으로 형상이 다를 수 있다. 외곽부에 위치한 셀일수록 직사각형의 형상과 차이가 점진적으로 크게 형성될 수 있다. 도 10의 (a)에서 예시된 인접한 셀들의 동일 위치의 내각을 비교하면, a1<a2<a3<a4로 점점 그 각이 커지면서 직사각형의 형상에 접근할 수 있다.
또는, 상기 복수의 셀은 3이상의 그룹으로 구분되고, 각 그룹 내의 셀들은 동일한 형상을 가지고, 다른 그룹의 셀과는 다른 형상을 가질 수 있다
도 10의 (b)에서 예시된 인접한 셀들의 동일 위치의 내각을 비교하면, 제1 그룹에 속하는 셀들은 모두 a5의 내각을 가지고, 제2 그룹에 속하는 셀들은 모두 a6의 내각을 가지며, a5보다 a6가 조금 더 큰 각을 가져 파리눈 렌즈의 중앙으로 접근할수록 점점 그 각이 커지면서 직사각형의 형상에 접근할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터용 광학엔진은, 이상에서 설명한 파리눈 렌즈를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝터용 광학엔진은, 제1 광원부, 제1 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제2 광원부, 제1,2 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제3 광원부, 소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널, 각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(cell)을 포함하고, 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈와 제1 내지 제3 광원부의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈를 포함하고, 상기 파리눈 렌즈의 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 2이상의 셀 상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치할 수 있다.
이 경우에, 상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치하는 셀은 평행사변형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 복수의 셀 중 좌측 최외곽부에 위치하는 셀의 형상과 우측 최외곽부에 위치하는 셀의 형상은 상기 파리눈 렌즈의 중앙선을 기준으로 좌우 대칭일 수 있다.
한편, 어느 하나 이상이 개별적으로 평행사변형 형상이거나, 상기 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 2이상의 셀이 모여 평행사변형 형상을 이룰 수 있다.
또한, 상기 파리눈 렌즈는 중앙선에서 외곽부로 갈수록 점진적으로 형상이 다르거나, 상기 파리눈 렌즈의 복수의 셀은 3이상의 그룹으로 구분되고, 각 그룹 내의 셀들은 동일한 형상을 가지고, 다른 그룹의 셀과는 다른 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 평행하지 않도록 배치되는 2개의 렌즈로 구성되는 릴레이(relay) 렌즈를 포함할 수 있다. 즉, 초점거리차이를 줄여 왜곡을 줄이기 위해 릴레이 렌즈 중 하나를 틸트(Tilt)시킬 수 있다.
도 11과 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 광학엔진을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 서로 다른 색상의 광을 출력하는 제1 내지 제3 광원부(311, 312, 313)와 소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널(360), 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈(330)와 상기 제1 내지 제3 광원부(311, 312, 313)의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈(370)를 포함한다.
또한, 도 3을 참조하여 설명한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광학엔진은 제1 내지 제3 집광 렌즈(321, 322, 323), 제1,2 미러(381, 382), 공용 렌즈(390), 전반사 프리즘(350)을 더 포함할 수 있다.
한편, 도 11의 실시예가 도 3의 실시예와 다른 점은, 본 발명의 실시예에 따라 여러 형상의 셀을 포함하는 파리눈 렌즈(330)를 통과한 광을 집광하는 릴레이(relay) 렌즈(341, 343) 중 전반사 프리즘(350)에 인접한 릴레이 렌즈(343)가 틸트(Tilt)되어 다른 릴레이 렌즈(341)와 평행하지 않게 배치되는 것이다.
도 12를 도 4와 대비하여 참조하면, 릴레이 렌즈(343)를 통과한 광들은 중앙부분을 통과한 일부(b)도 정확히 초점에 맺힐 뿐만 아니라, 외곽 부분을 통과한 일부(a3, a4, c3, c4)도 광경로 차이가 감소되어 DMD 패널(360)의 초점의 위치에 맺힐 수 있다.
한편, 도 12에서 '--'부호는 각 셀의 위치별 초점의 위치를 나타내는 표지이다.
한편, 릴레이(relay) 렌즈(341, 343)는 블록렌즈 또는 평면블록렌즈일 수 있다.
본 발명에 따르면, 프로젝터의 구조 및 부품을 단순화하면서 광학 효율을 향상시킬 수 있어, 제조비 및 설치 공간을 감소시키고 표시 품질은 향상시킬 수 있다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 광원;
    상기 제1 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제2 광원부;
    상기 제1,2 광원부와 다른 색상의 광을 출력하는 제3 광원부;
    소정 영상을 출력하는 마이크로 디스플레이 패널;
    각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(cell)을 포함하고, 광을 균일하게 하는 파리눈(fly eye) 렌즈; 및,
    상기 제1 내지 제3 광원부의 출력 광 및 출력되는 영상에 기초하여, 생성된 투사 영상을 외부로 투사하는 투사 렌즈;를 포함하고,
    상기 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 2이상의 셀 상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치하는 셀은 평행사변형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 셀 중 좌측 최외곽부에 위치하는 셀의 형상과 우측 최외곽부에 위치하는 셀의 형상은 상기 파리눈 렌즈의 중앙선을 기준으로 좌우 대칭인 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 2이상의 셀이 모여 평행사변형 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파리눈 렌즈는 중앙선에서 외곽부로 갈수록 점진적으로 형상이 다른 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파리눈 렌즈의 복수의 셀은 3이상의 그룹으로 구분되고, 각 그룹 내의 셀들은 동일한 형상을 가지고, 다른 그룹의 셀과는 다른 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 광원부의 출력 광을 각각 평행광으로 변화시키는 제1 내지 제3 집광 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 집광 렌즈를 통과한 광의 진행 방향은 상기 제2 집광 렌즈를 통과한 광과 평행하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 집광 렌즈를 통과한 광의 진행 방향은 상기 제3 집광 렌즈를 통과한 광과 수직하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원부로부터의 광의 진행 방향을 변화시키고, 상기 제2 광원부와 상기 제3 광원부로부터의 광을 투과시키는 제1 미러(mirror)와 상기 제2 광원부로부터의 광의 진행 방향을 변화시키고, 상기 제3 광원부로부터의 광을 투과시키는 제2 미러를 포함하는 프로젝터용 광학엔진.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 미러와 상기 제2 미러 사이에 배치되는 공용 렌즈, 상기 파리눈 렌즈를 통과한 광을 집광하는 릴레이(relay) 렌즈와 상기 투사 렌즈로 광을 출력하는 전반사 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 릴레이(relay) 렌즈는 평행하지 않도록 배치되는 2개의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 광원부, 상기 파리눈 렌즈, 상기 릴레이 렌즈, 상기 투사 렌즈는 L자 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 프로젝터용 광학엔진.
  15. 각각 블록렌즈로 구성되는 복수의 셀(cell)을 포함하고,
    상기 복수의 셀 중 2이상의 셀은 다른 셀과 상이한 형상을 가지며,
    상기 복수의 셀 중 적어도 하나의 셀의 형상이 평행사변형이거나 상기 복수의 셀 중 여러 셀이 모여 상기 평행사변형 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 파리눈(fly eye) 렌즈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다른 셀과 상이한 형상을 가지는 2이상의 셀 상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치하는 것을 특징으로 하는 파리눈 렌즈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 셀 중 좌우측 최외곽부에 위치하는 셀은 평행사변형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 파리눈 렌즈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 셀 중 좌측 최외곽부에 위치하는 셀의 형상과 우측 최외곽부에 위치하는 셀의 형상은 상기 파리눈 렌즈의 중앙선을 기준으로 좌우 대칭인 것을 특징으로 하는 파리눈 렌즈.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 파리눈 렌즈의 중앙선에서 외곽부로 갈수록 점진적으로 형상이 다른 것을 특징으로 하는 파리눈 렌즈.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 셀은 3이상의 그룹으로 구분되고, 각 그룹 내의 셀들은 동일한 형상을 가지고, 다른 그룹의 셀과는 다른 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 파리눈 렌즈.
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