KR100232183B1 - Liquid crystal projector - Google Patents

Abstract

엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치는 가우시안(Gaussian) 분포의 광량을 갖고 임의 편광을 갖는 입사광에 대하여 그 광량을 반분하여 반은 자기 방향으로, 다른 반은 반대 방향으로 분리하여 투과시켜 이를 중첩하여 출력함으로써 균질한 광량 분포를 갖도록 하기 위한 것으로서, 램프와 반사경으로 구성된 광원부를 구비한 엘시디 프로젝터 시스템에 있어서, 상기 광원부로부터 방출된 빛에서 열광을 흡수하고 적, 자외선을 차단하여 순수한 가시광선만을 투과시키는 열 흡수/적, 자외선 차단미러와, 수직/수평의 순차적으로 구성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러로부터 투과된 가시광선의 광량을 균질하게 분포시켜 투과시키는 제 1, 제 2 조명광학부와, 상기 제 1, 제 2 조명광학부가 구성됨에 그 요지가 있다.The illumination optical device of the LCD projector system has a Gaussian distribution of light, and splits the light amount by half for the incident light with arbitrary polarization, and transmits the light in a half of its own direction and the other half in the opposite direction. In order to have a homogeneous distribution of light amount, LCD projector system having a light source unit consisting of a lamp and a reflector, the heat absorption that absorbs the hot light from the light emitted from the light source unit and blocks the red, ultraviolet rays to transmit pure visible light only First and second illumination optics, which are configured in the order of red / red, UV blocking mirror and vertical / horizontal, and uniformly distributes and transmits the amount of visible light transmitted from the heat absorption / red, UV blocking mirror, and the first This is because the second illumination optics is configured.

Description

엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치Lighting Optics of LCD Projector System

본 발명은 엘시디(Liquid Crystal Display ; 이하 LCD라 약칭함) 프로젝터 시스템(Projector System)에 관한 것으로, 특히 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) projector system, and more particularly to an illumination optical device of an LCD projector system.

최근에 대화면 디스플레이(Display)에 대한 요구(Needs)가 증대하여 일반 브라운관 TV가 대형화되고 PDP(Plasma Display Panel) 등이 개발되고 있다.Recently, the demand for large screen displays has increased, so that general CRT TVs have been enlarged and plasma display panels (PDPs) have been developed.

영상 투사 장치의 일례로 상용화된 플렛 패널 디스플레이 디바이스(Flat Panel Display Device)인 LCD를 영상 소자로 사용하는 LCD 프로젝터가 가장 보편화되어 사용되고 있다.As an example of an image projection apparatus, an LCD projector using an LCD, which is a commercially available flat panel display device, as an image element is most commonly used.

LCD 프로젝터는 광원으로부터 방출되는 빛을 반사경에 의하여 LCD로 입사시키고, 이 광 경로에 밝기 효율 및 LCD에서의 빛 분포의 균질성을 제공하기 위한 조명용 광학 소자로 구성된다.An LCD projector is composed of an optical element for illumination for injecting light emitted from a light source into an LCD by a reflector, and providing a brightness efficiency and homogeneity of light distribution in the LCD to the optical path.

한편, 모노크롬(Monochrome)의 LCD를 3매 채용하는 3판형 LCD 프로젝터의 구성에 있어서, 광원과 각 LCD 사이에 컬러(Color)를 R(적색), G(녹색), B(청색)로 공간 분리하여 각각의 영상 신호를 받는 각 LCD에 대응하여 입사시키기 위한 다이크로익 미러(Dichroic Mirror)들이 빛의 입사 방향에 대하여 소정의 각을 가지도록 구성되며, 각 LCD와 투사 렌즈 사이에는 R, G, B 화상을 합성하기 위한 다이크로익 프리즘(Dichroic Prism) 또는 다이크로익 미러가 설치되는 구성을 갖는다.On the other hand, in the configuration of a three-panel type LCD projector employing three monochrome LCDs, the space is separated by R (red), G (green), and B (blue) between the light source and each LCD. Dichroic mirrors for incidence corresponding to each LCD receiving each image signal are configured to have a predetermined angle with respect to the incident direction of light, and R, G, A dichroic prism or a dichroic mirror for synthesizing a B image is provided.

이하, 종래 기술에 따른 3판형 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an illumination optical apparatus of a three-plate type LCD projector system according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 종래 기술에 따른 반사경에 의한 LCD면에서의 광량을 나타낸 분포도로서, 이에 도시된 바와 같이, 광원(1)에서 방출된 빛은 반사경(2)에 의해 일정 방향으로 반사되어 LCD(3)에 투사된다.1 is a distribution diagram showing the amount of light on the LCD surface by a reflector according to the prior art, as shown in this, the light emitted from the light source 1 is reflected in a predetermined direction by the reflector 2 is the LCD (3) Is projected on.

여기서, 파라볼라(Parabola) 반사경(2)에 의한 LCD(3)에서의 밝기 분포는 광학적 효율을 고려할 때 중심이 높고 주변이 낮은 일종의 가우시안(Gaussian) 분포를 갖게 되어 밝기 균질성(Uniformity)이 떨어지는 단점을 갖는데 이를 극복하고자 플라이-아이 렌즈(Fly-Eye Lens)의 조명용 광학 소자를 사용하는 것이 일반화되어 있다.Here, the brightness distribution in the LCD 3 by the Parabola reflector 2 has a kind of Gaussian distribution having a high center of gravity and a low periphery in consideration of optical efficiency, so that brightness uniformity falls. In order to overcome this problem, it is common to use an optical element for illumination of a fly-eye lens.

도 2 는 종래 기술에 따른 플라이-아이 렌즈에 의한 조명장치 구성 및 광량을 나타낸 분포도로서, 광원(11)에서 방출된 빛을 일정 방향으로 반사시키는 반사경(12)과, 상기 반사경(12)에서 반사된 빛을 집광시키는 집광 렌즈(13)와, 상기 집광 렌즈(13)에서 집광된 빛을 각 렌즈에 의한 광 이미지로 투과시키는 제 1 플라이-아이 렌즈(14)와, 상기 제 1 플라이-아이 렌즈(14)에서 투과된 광 이미지를 각 렌즈에 의해 LCD(16)의 전면에 퍼져 분포하도록 투과시키는 제 2 플라이-아이 렌즈(15)가 순차적으로 구성되어 있다.FIG. 2 is a distribution diagram showing the configuration and the amount of light of a lighting apparatus using a fly-eye lens according to the prior art. The reflector 12 reflects the light emitted from the light source 11 in a predetermined direction, and the reflector 12 reflects the light. A condenser lens 13 for condensing the collected light, a first fly-eye lens 14 for transmitting the light condensed by the condenser lens 13 into an optical image by each lens, and the first fly-eye lens A second fly-eye lens 15 that sequentially transmits the light image transmitted from 14 to the front surface of the LCD 16 by each lens is distributed.

상기 제 1, 제 2 플라이-아이 렌즈(13, 14)는 평면판에 수평/수직으로 다수개의 렌즈들을 파리의 눈처럼 배열시켜 놓은 구조를 갖는다.The first and second fly-eye lenses 13 and 14 have a structure in which a plurality of lenses are arranged horizontally / vertically on a flat plate like an eye of a fly.

먼저, 광원(11)에서 방출된 빛은 반사경(12)에 의해 일정 방향으로 반사되어 집광 렌즈(13)를 통해 집광된다.First, the light emitted from the light source 11 is reflected in a predetermined direction by the reflector 12 and collected through the condenser lens 13.

상기 집광된 빛은 제 1 플라이-아이 렌즈(14)의 각 렌즈에 입사되어 광 이미지로 변환되어 투과된다.The condensed light is incident on each lens of the first fly-eye lens 14, is converted into an optical image, and transmitted.

그러면, 상기 투과된 광 이미지는 제 2 플라이-아이 렌즈(15)의 각 렌즈에 대응하여 입사되어 상기 LCD(16)의 전면에 퍼져 분포되도록 투과된다.Then, the transmitted optical image is incident to correspond to each lens of the second fly-eye lens 15 and is transmitted to spread out over the front surface of the LCD 16.

이에 따라, LCD(16) 전면에의 광량은 균질한 밝기 분포를 갖게 된다.As a result, the amount of light on the entire LCD 16 has a uniform brightness distribution.

여기서, 한 예로 G 투과 다이크로익 미러(17)가 도시되지 않았지만 상기 제 2 플라이-아이 렌즈(15)와 LCD(16) 사이에는 도 3a 에 도시된 구성에 의해 도 3b 에 도시된 바와 같은 투과 스펙트럼 이동 특성이 나타난다.Here, as an example, although the G-transmissive dichroic mirror 17 is not shown, there is a transmission between the second fly-eye lens 15 and the LCD 16 as shown in FIG. 3B by the configuration shown in FIG. 3A. Spectral shift characteristics are shown.

도 3a 및 도 3b 는 종래 기술에 따른 LCD 좌우면에 대한 G 투과 다이크로익 미러에서의 입사각 및 투과 스펙트럼 설명도로서, 입사되는 광량을 LCD(16)의 좌우 측면의 관점에서 나타낸 것이다.3A and 3B are explanatory views of the angle of incidence and transmission spectrum of the G-transmissive dichroic mirror with respect to the LCD left and right sides according to the prior art, and show the amount of incident light in terms of left and right sides of the LCD 16.

상기 G 투과 다이크로익 미러(17)는 기준 입사각보다 작은 각으로 입사되는 빛에 대해서는 파장이 길어지고, 큰 각으로 입사되는 빛에 대해서는 파장이 길어지는 특성이 있다.The G-transmissive dichroic mirror 17 has a characteristic that the wavelength is longer for light incident at an angle smaller than the reference incident angle, and the wavelength is longer for light incident at a larger angle.

그러므로, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 입사되는 광량을 LCD(16)의 좌우 측면의 관점에서 보게 되면 G 투과 다이크로익 미러(17)의 기준 입사각{G 투과 다이크로익 미러(17)의 법선에 대하여 45°로 입사되는 각}보다 작은 각으로 입사되는 빛은 도 3b 에 도시된 바와 같이, 상기 LCD(16)의 좌측(Red측)으로 이동된다.Therefore, as shown in Fig. 3A, when the amount of incident light is viewed from the left and right sides of the LCD 16, the normal incidence angle of the G transmission dichroic mirror 17 (normal line of the G transmission dichroic mirror 17) is shown. Light incident at an angle smaller than the angle of incidence at 45 [deg.] With respect to is moved to the left side (red side) of the LCD 16, as shown in FIG.

아울러, 큰 각으로 입사되는 빛은 상기 LCD(16)의 우측(Blue측)으로 이동된다.In addition, light incident at a large angle is moved to the right side (the blue side) of the LCD 16.

그러나 종래 기술에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치에서 플라이-아이 렌즈계를 사용하여 밝기 균질성을 얻는 광학계는 그 동작 특성상 이를 사용하지 않는 광학계보다 비임각(Beam Angle)이 커지기 때문에 화상면의 좌우 컬러가 달라지는 현상이 두드러지게 나타난다.However, in the illumination optical device of the LCD projector system according to the prior art, the optical system that obtains the brightness uniformity using the fly-eye lens system has a larger beam angle than the optical system that does not use the optical system. The change is noticeable.

즉, 밝기 균질성(Uniformity)은 향상되는 반면 컬러 균질성(Color Uniformity)은 저하되는 문제점이 있다.That is, brightness uniformity is improved while color uniformity is deteriorated.

아울러, 비임각(Beam Angle)이 커짐에 따른 다른 문제점으로는 LCD가 액정의 액정 분자 배열에 따라 투과량을 조절하는 구동 특성을 갖기 때문에 비임각의 폭이 커지는 경우 콘트라스트(Contrast)가 저하되는 문제점이 있다.In addition, as the beam angle is increased, another problem is that the LCD has a driving characteristic of controlling the transmission amount according to the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal. Therefore, when the width of the beam angle is increased, the contrast is reduced. have.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 임의의 편광 및 가우시안(Gaussian) 분포의 광량을 갖는 광에 대하여, 입사하는 광의 광량을 반분하여 반은 자기 방향으로, 다른 반은 반대 방향으로 분리하여 투과시켜 이를 중첩하여 출력함으로써 균질한 광량 분포를 갖도록 한 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, for light having an arbitrary amount of polarization and Gaussian distribution, half the amount of incident light, half in the magnetic direction, the other half is opposite It is an object of the present invention to provide an illumination optical device of an LCD projector system which has a homogeneous light distribution by separating and transmitting the light in a direction and superimposing the same.

도 1 은 종래 기술에 따른 반사경에 의한 LCD면에서의 광량을 나타낸 분포도1 is a distribution diagram showing the amount of light on the LCD surface by a reflector according to the prior art;

도 2 는 종래 기술에 따른 제 1, 제 2 플라이-아이 렌즈에 의한 조명장치 구성 및 광량을 나타낸 분포도2 is a distribution diagram showing the configuration and the amount of light of the lighting apparatus by the first and second fly-eye lenses according to the prior art;

도 3a 및 도 3b 는 종래 기술에 따른 LCD 좌우면에 대한 G 투과 다이크로익 미러에서의 입사각 및 투과 스펙트럼 설명도3A and 3B are explanatory diagrams of an incident angle and a transmission spectrum of a G transmission dichroic mirror with respect to the LCD left and right sides according to the prior art;

도 4 는 본 발명에 따른 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치를 나타낸 구성도Figure 4 is a block diagram showing the illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention

도 5 는 본 발명에 따른 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 일실시예를 나타낸 구성 및 광량 분포도5 is a configuration and a light intensity distribution diagram showing an embodiment of an illumination optical device of an LCD projector system according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 다른 실시예를 나타낸 구성 및 광량 분포도Figure 6 is a configuration and light intensity distribution diagram showing another embodiment of the illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

120 : 열 흡수/적, 자외선 차단미러130 : 제 1 조명광학부120: heat absorption / red, UV blocking mirror 130: first illumination optics

131, 132 : 제 1, 제 2 편광 빔 분리기131, 132: first and second polarization beam splitter

133∼135 : 제 1 내지 제 3 위상차판133 to 135: first to third retardation plates

136, 137 : 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈136, 137: first and second collimating lens

138, 139 : 제 3, 제 4 전반사미러138, 139: 3rd and 4th total reflection mirrors

140 : 제 2 조명광학부150 : 제 1 반사미러140: second illumination optical unit 150: first reflection mirror

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 특징은, 램프와 반사경으로 구성된 광원부를 구비한 엘시디 프로젝터 시스템에 있어서, 수직/수평의 순차적으로 구성되어 열 흡수/적, 자외선 차단미러로부터 투과된 가시광선의 광량을 일정하게 유지시켜 투과시키는 제 1, 제 2 조명광학부로 구성되는데 있다.A feature of the illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention for achieving the above object is, in the LCD projector system having a light source unit consisting of a lamp and a reflector, it is configured in the vertical / horizontal order of heat absorption / red The first and second illumination optics may be configured to transmit and maintain a constant amount of visible light transmitted from the UV blocking mirror.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 조명광학부는 거울 대칭적으로 형성되어 열 흡수/적, 자외선 차단미러로부터 투과된 가시광선에 포함되어 있는 P파는 진행 방향 그대로 투과시키고 S파는 진행 방향을 변환하여 각각 반사시키는 제 1, 제 2 편광 빔 분리기와, 상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기의 사이에 형성되어 반사되어 입사되는 S파의 광을 P파의 선편광으로 변환하여 투과시키는 제 1 위상차판과, 상기 제 1 위상차판에서 변환 투과된 P파의 선편광을 원편광으로 변환하여 투과시키고 회전 방향이 반대 방향으로 변환된 원편광을 S파의 선편광으로 변환하여 각각 투과시키는 제 2, 제 3 위상차판과, 상기 제 2, 제 3 위상차판에 의해 각각 변환 투과된 원편광을 각각 포커싱하고 전반사에 의해 회전 방향이 각각 변환된 원편광의 진행 방향을 변환하여 각각 투과시키는 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈와, 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈에 의해 각각 포커싱된 원편광의 회전 방향을 변환하여 각각 전반사시키는 상기 제 3, 제 4 전반사미러로 각각 구성되는데 있다.In order to achieve the above object, the first and second illumination optical parts according to the present invention are mirror-symmetrically formed, and the P-waves included in the visible light transmitted from the heat absorption / red and UV blocking mirrors are transmitted in the direction of travel. S-waves are the first and second polarization beam splitters for converting and reflecting the traveling directions, respectively, and the S-wave light formed between the first and second polarization beam splitters and reflected and converted into linearly polarized light of P waves Transmitting the first retardation plate and the linearly polarized light of the P wave converted and transmitted by the first retardation plate into circularly polarized light, and converting the circularly polarized light whose rotation direction is converted in the opposite direction to the linearly polarized light of S wave, respectively Focusing on the second and third retardation plate and the circularly polarized light transmitted by the second and third retardation plate, respectively, and the rotation direction is converted by total reflection, respectively. First and second collimating lenses each of which transmits by changing a row direction, and the third and fourth total reflections respectively converting and rotating the rotation directions of the circularly polarized light focused by the first and second collating lenses, respectively. Each consists of a mirror.

이하, 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 바람직한 일실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of an illumination optical apparatus of an LCD projector system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4 는 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치를 나타낸 구성도로서, 광원부(110)와, 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)와, 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)와, 제 1 내지 제 3 반사미러(150∼170)와, 제 1 내지 제 3 LCD 패널/집광렌즈부(180∼200)와, 제 1 및 제 2 전반사미러(210)(220)와, 투과미러(230)와, 투사렌즈(240)로 구성된다.4 is a block diagram showing an illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention, the light source unit 110, the heat absorption / red, UV blocking mirror 120, and the first and second illumination optical unit 130 ( 140, first to third reflective mirrors 150 to 170, first to third LCD panel / condensing lens units 180 to 200, first and second total reflection mirrors 210 and 220, and And a transmission mirror 230 and a projection lens 240.

여기서, 광원부(110)는 빛을 방출하는 램프(111)와 상기 램프(111)에서 방출된 빛을 일정 방향으로 반사시키는 반사경(112)으로 구성된다.Here, the light source unit 110 is composed of a lamp 111 for emitting light and a reflector 112 for reflecting the light emitted from the lamp 111 in a predetermined direction.

상기 광원부(110)내 반사경(112)은 상기 램프(111)에서 방출된 빛을 일정 방향으로 반사시킨다.The reflector 112 in the light source unit 110 reflects the light emitted from the lamp 111 in a predetermined direction.

상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)는 상기 광원부(110)에서 방출된 빛으로부터 열광을 흡수하고 적, 자외선을 차단하여 순수한 가시광선만을 투과시킨다.The heat absorption / red, UV blocking mirror 120 absorbs heat light from the light emitted from the light source unit 110 and blocks red and ultraviolet rays to transmit only pure visible light.

상기 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)는 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선의 광량을 일정하게 유지시켜 투과시킨다.The first and second illumination optical units 130 and 140 maintain and transmit a constant amount of visible light transmitted from the heat absorption / red and ultraviolet blocking mirrors 120.

여기서, 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)은 수직/수평으로 순차적으로 구성된다.Here, the first and second illumination optics 130 and 140 are sequentially configured in the vertical / horizontal.

아울러, 제 1 조명광학부(130)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)와, 제 1 내지 제 3 위상차(133∼135)과, 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137)와, 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)로 구성되어져 있다.In addition, as illustrated in FIG. 5, the first illumination optical unit 130 includes first and second polarization beam splitters 131 and 132, first to third phase differences 133 to 135, The second collimating lens 136 and 137 and the third and fourth total reflection mirrors 138 and 139 are configured.

여기서, 도 5 는 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 일실시예를 나타낸 구성 및 광량 분포도이다.5 is a configuration and a light intensity distribution diagram showing an embodiment of an illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention.

상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)는 거울 대칭적으로 형성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선에 포함되어 있는 P파, S파를 선택적으로 각각 투과시킨다.The first and second polarization beam splitters 131 and 132 are formed to be mirror symmetrically to selectively select P waves and S waves included in visible light transmitted from the heat absorption / red and UV blocking mirror 120. Each is transmitted through.

상기 제 1 위상차판(133)은 상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)의 사이에 형성되어 상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)에서 반사된 각각의 S파의 위상을 변환하여 P파의 선편광으로 각각 투과시킨다.The first retardation plate 133 is formed between the first and second polarization beam splitters 131 and 132 to reflect each S reflected by the first and second polarization beam splitters 131 and 132. The phases of the waves are converted and transmitted through linearly polarized P waves.

상기 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)은 상기 제 1 위상차판(133)에서 변환 투과된 P파의 선편광을 원편광으로 각각 변환하여 투과시키고 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137) 및 제 3, 제 4 전반사 미러(138)(139)에 의해 재입사되는 반대 방향의 원편광을 S파로 변환하여 투과시킨다.The second and third retardation plates 134 and 135 convert the linearly polarized light of the P wave converted and transmitted from the first retardation plate 133 into circularly polarized light and transmit the circularly polarized light, respectively, and the first and second collimating lenses ( 136) 137 and the circularly polarized light in the opposite direction re-incident by the third and fourth total reflection mirrors 138 and 139 are converted into S-waves and transmitted.

상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137)는 상기 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)에 의해 각각 변환되어 투과된 원편광을 포커싱하고 상기 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)에 의해 회전 방향이 각각 변환되어 입사되는 원편광을 평행 광으로 변환하여 투과시킨다.The first and second collimating lenses 136 and 137 focus circular circularly polarized light transmitted by the second and third retardation plates 134 and 135, respectively, and the third and fourth total reflecting mirrors. The rotation directions are respectively converted by (138) and 139, and the incident circularly polarized light is converted into parallel light and transmitted.

상기 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)는 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(134)(135)에 의해 각각 변환된 원편광의 방향을 반대 방향의 원편광으로 각각 변환하여 전반사시킨다.The third and fourth total reflection mirrors 138 and 139 convert the directions of circularly polarized light respectively converted by the first and second collimating lenses 134 and 135 into totally polarized light in opposite directions. Let's do it.

아울러, 제 2 조명광학부(140)도 상기 제 1 조명광학부(130)와 같은 구조로 구성되며, 상기 제 1 조명광학부(130)에 대하여 광축을 중심으로 90도 회전된 배열을 갖는다.In addition, the second illumination optical unit 140 also has the same structure as the first illumination optical unit 130 and has an array rotated 90 degrees about the optical axis with respect to the first illumination optical unit 130.

상기 제 1 반사미러(150)는 상기 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)에서 투과된 가시광선 중 G(녹색)은 반사키시고 R(적색), B(청색)는 투과시킨다.The first reflection mirror 150 reflects G (green) of visible light transmitted from the first and second illumination optical units 130 and 140 and transmits R (red) and B (blue).

상기 제 2 반사미러(160)는 상기 제 1 반사미러(150)에서 투과된 R(적색), B(청색) 중 R(적색)은 반사시키고 B(청색)는 투과시킨다.The second reflecting mirror 160 reflects R (red) among R (red) and B (blue) transmitted from the first reflecting mirror 150 and transmits B (blue).

상기 제 1 LCD 패널/집광렌즈부(180)는 외부에서 입력되는 전기적인 화상신호를 전기적인 화상신호로 변환하여 디스플레이하고 이 디스플레이되는 영상은 상기 제 2 반사미러(160)에서 투과된 B(청색)에 따라 일정 방향으로 집광되어 투과된다.The first LCD panel / condensing lens unit 180 converts and displays an electric image signal input from the outside into an electric image signal, and the displayed image is B (blue) transmitted through the second reflection mirror 160. ) Is focused and transmitted in a predetermined direction.

상기 제 2 LCD 패널/집광렌즈부(190)는 외부에서 입력되는 전기적인 화상신호를 전기적인 화상신호로 변환하여 디스플레이하고 이 디스플레이되는 영상은 상기 제 2 반사미러(160)에서 반사된 R(적색)에 따라 일정 방향으로 집광되어 투과된다.The second LCD panel / converging lens unit 190 converts and displays an electric image signal input from the outside into an electric image signal, and the displayed image is R (red) reflected by the second reflection mirror 160. ) Is focused and transmitted in a predetermined direction.

상기 제 1 전반사미러(210)는 상기 제 1 반사미러(150)에서 반사된 G(녹색)의 진행 방향을 변환하여 전반사시킨다.The first total reflection mirror 210 converts the traveling direction of the G (green) reflected by the first reflection mirror 150 to totally reflect.

제 3 LCD 패널/집광렌즈부(200)는 외부에서 입력되는 전기적인 화상신호를 전기적인 화상신호로 변환하여 디스플레이하고 이 디스플레이되는 영상은 상기 제 1 전반사미러(210)에서 전반사된 G(녹색)에 따라 일정 방향으로 집광되어 투과된다.The third LCD panel / condensing lens unit 200 converts and displays an electric image signal input from the outside into an electric image signal, and the displayed image is G (green) totally reflected by the first total reflection mirror 210. The light is condensed and transmitted in a predetermined direction.

상기 제 3 반사미러(170)는 상기 제 2 LCD 패널/집광렌즈부(190)에서 집광되어 투과된 빛의 진행 방향을 변환하여 반사시키고 제 3 LCD 패널/집광렌즈부(200)에서 집광되어 투과된 빛을 진행 방향 그대로 투과시킨다.The third reflecting mirror 170 converts and reflects the traveling direction of the light collected and transmitted by the second LCD panel / converging lens unit 190, and is collected and transmitted by the third LCD panel / converging lens unit 200. The transmitted light as it passes.

상기 제 2 전반사미러(220)는 상기 제 1 LCD 패널/집광렌즈부(190)에서 집광되어 투과된 빛을 진행 방향을 변환하여 전반사시킨다.The second total reflection mirror 220 totally reflects the light transmitted by the first LCD panel / condensing lens unit 190 and transmits it by changing a traveling direction.

상기 투과미러(230)는 상기 제 2 전반사미러(220)에서 전반사된 빛을 투과시키고 상기 제 3 반사미러(170)에서 반사 및 투과된 빛의 진행 방향을 변환하여 투과시킨다.The transmission mirror 230 transmits the light totally reflected by the second total reflection mirror 220 and converts and transmits the traveling direction of the light reflected and transmitted by the third reflection mirror 170.

상기 다이크로익 프리즘(Dichroic Prism)(미도시)는 상기 투과미러(230)에서 투과 및 전반사된 빛을 합성하여 투과시킨다.The dichroic prism (not shown) synthesizes and transmits the light transmitted and totally reflected by the transmission mirror 230.

상기 투사렌즈(240)는 상기 다이크로익 프리즘에서 합성되어 투과된 영상을 확대하여 스크린(미도시)에 결상한다.The projection lens 240 forms an image on a screen (not shown) by enlarging an image transmitted by being synthesized by the dichroic prism.

상기 가시광선은 P파의 선편광과 S파의 선편광이 공존하고 있는 R(녹색), G(적색), B(청색)를 나타낸다.The visible light represents R (green), G (red), and B (blue) in which the linearly polarized light of the P wave and the linearly polarized light of the S wave coexist.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명 광학장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The illumination optical apparatus of the LCD projector system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)는 상기 램프(111)와 반사경(112)으로 구성된 광원부(110)로부터 방출된 빛에서 열광을 흡수하고 적, 자외선을 차단하여 순수한 가시광선만을 투과시킨다.First, the heat absorption / red, UV blocking mirror 120 absorbs the heat light from the light emitted from the light source unit 110 composed of the lamp 111 and the reflector 112 and blocks red and ultraviolet rays to transmit pure visible light only. Let's do it.

그러면, 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)는 수직/수평의 순차적으로 구성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선의 광량을 일정하게 유지시켜 투과시킨다.Then, the first and second illumination optical units 130 and 140 are sequentially configured in a vertical / horizontal manner to maintain and transmit a constant amount of visible light transmitted from the heat absorption / red / UV blocking mirror 120.

즉, 제 1 조명광학부(130)내 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)는 거울 대칭적으로 형성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선에 포함되어 있는 P파의 선편광은 각각 투과시키고, S파의 선편광은 각각 반사시킨다.That is, the first and second polarization beam splitters 131 and 132 in the first illumination optical unit 130 are formed in mirror symmetry and included in the visible light transmitted from the heat absorption / red and ultraviolet blocking mirror 120. The linearly polarized light of the P wave is transmitted, and the linearly polarized light of the S wave is reflected.

그러면, 제 1 위상차판(133)은 상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)의 사이에 형성되어 상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)에서 각각 반사된 S파의 선편광의 위상을 변환하여 P파의 선편광으로 각각 투과시킨다.Then, the first retardation plate 133 is formed between the first and second polarization beam splitters 131 and 132 and is reflected by the first and second polarization beam splitters 131 and 132, respectively. The phases of the linearly polarized waves are converted and transmitted through the linearly polarized waves of the P wave.

이에 따라, 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)은 상기 제 1 위상차판(133)에서 변환 투과된 P파의 선편광를 원편광으로 각각 변환하여 투과시키고 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137) 및 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)에 의해 재입사되는 반대 방향의 원편광을 S파의 선편광으로 각각 변환하여 투과시킨다.Accordingly, the second and third retardation plates 134 and 135 convert and transmit the linearly polarized light of the P wave converted and transmitted from the first retardation plate 133 into circularly polarized light, respectively, and the first and second collimating lenses. 136, 137 and the circularly polarized light in the opposite direction, which are reincident by the third and fourth total reflection mirrors 138 and 139, are converted into S-wave linearly polarized light and transmitted.

그러면, 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137)는 상기 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)에 의해 변환 투과된 원편광을 상기 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)에 각각 포커싱한다.Then, the first and second collimating lenses 136 and 137 transmit the circularly polarized light transmitted by the second and third retardation plates 134 and 135 to the third and fourth total reflection mirrors 138. Focus at 139, respectively.

이에 따라, 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)는 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(134)(135)에 의해 변환되어 포커싱된 각각의 원편광의 방향을 반대 방향(라이트 원편광→레프트 원편광, 레프트 원편광→라이트 원편광)의 원편광으로 변환하여 각각 전반사시킨다.Accordingly, the third and fourth total reflection mirrors 138 and 139 are converted by the first and second collimating lenses 134 and 135 to reverse the direction of each circularly polarized light focused (the light circle). Polarized light → left circularly polarized light, left circularly polarized light → light circularly polarized light).

그러면, 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137)는 상기 제 3, 제 4 전반사미러(138)(139)에서 회전 방향이 변환되어 전반사된 원편광을 평행광으로 투과시킨다.Then, the first and second collimating lenses 136 and 137 are rotated in the third and fourth total reflection mirrors 138 and 139 to transmit the totally reflected circularly polarized light as parallel light.

이에 따라, 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)은 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈(136)(137)에 의해 투과된 각각의 원편광을 S파의 선편광으로 각각 변환하여 투과시킨다.Accordingly, the second and third retardation plates 134 and 135 convert each circularly polarized light transmitted by the first and second collimating lenses 136 and 137 into linearly polarized S-waves, respectively. Let's do it.

그러면, 제 1, 제 2 편광 빔 분리기(131)(132)는 상기 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)에 의해 각각 변환된 S파의 선편광의 진행 방향을 변환하여 각각 반사시킨다.Then, the first and second polarization beam splitters 131 and 132 convert the traveling directions of the linearly polarized S-waves converted by the second and third retardation plates 134 and 135, respectively, and reflect them.

즉, 제 1 조명광학부(130)는 상기 투과되는 P파의 선편광과 상기 제 2, 제 3 위상차판(134)(135)에 의해 반사된 S파의 선편광을 중첩하여 투과시킨다.That is, the first illumination optical unit 130 transmits the linearly polarized light of the transmitted P wave and the linearly polarized light of the S wave reflected by the second and third retardation plates 134 and 135.

아울러, 제 2 조명광학부(140)도 상기 전술한 제 1 조명광학부(130)와 동일 요소로 구성되며 동일한 원리도 동작하며 상기 제 1 조명광학부(130)에 대하여 광 중심축에 대하여 90도 회전되어 위치되어, 제 1 조명광학부(130)가 수평 방향의 군질성을 제공한다면 제 2 조명광학부(140)는 수직 방향의 균질성을 제공함으로써 결과적으로 균질한 광분포를 제공한다.In addition, the second illumination optical unit 140 is composed of the same elements as the above-described first illumination optical unit 130 and operates the same principle, and is rotated 90 degrees with respect to the optical central axis with respect to the first illumination optical unit 130. When positioned, the first illumination optics 130 provides a homogeneity in the horizontal direction, and the second illumination optics 140 provides homogeneous light distribution as a result by providing homogeneity in the vertical direction.

그러므로, 상기 램프(111)와 반사경(112)으로 구성된 광원부(110)에서 방출되는 빛은 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)를 통해 균일한 광량으로 변환되어 투과된다.Therefore, the light emitted from the light source unit 110 composed of the lamp 111 and the reflector 112 is converted into a uniform amount of light through the first and second illumination optical units 130 and 140 and transmitted.

이에 따라, 제 1 반사미러(150)는 상기 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)로부터 각각 합성되어 투과된 가시광선을 선택적으로 투과시키거나 반사시킨다.Accordingly, the first reflection mirror 150 selectively transmits or reflects visible light that is synthesized and transmitted from the first and second illumination optical units 130 and 140, respectively.

즉, 제 1 반사미러(150)는 상기 제 1, 제 2 조명광학부(130)(140)에서 투과된 가시광선 중 G(녹색)은 반사키시고 R(적색), B(청색)는 투과시킨다.That is, the first reflecting mirror 150 reflects G (green) of visible light transmitted from the first and second illumination optical units 130 and 140 and transmits R (red) and B (blue). .

그러면, 제 2 반사미러(160)는 상기 제 1 반사미러(150)에서 투과된 R(적색), B(청색) 중 일부는 R(적색)은 반사시키고 B(청색)는 투과시킨다.Then, the second reflection mirror 160 reflects some of R (red) and B (blue) transmitted from the first reflection mirror 150 to reflect R (red) and transmits B (blue).

상기 제 1 LCD 패널/집광렌즈부(180)는 외부에서 입력되는 전기적인 화상신호를 전기적인 화상신호로 변환하여 디스플레이하고 이 디스플레이되는 영상은 상기 제 2 반사미러(160)에서 투과된 B(청색)에 따라 일정 방향으로 집광되어 투과된다.The first LCD panel / condensing lens unit 180 converts and displays an electric image signal input from the outside into an electric image signal, and the displayed image is B (blue) transmitted through the second reflection mirror 160. ) Is focused and transmitted in a predetermined direction.

이에 따라, 상기 제 2 전반사미러(220)는 상기 제 1 LCD 패널/집광렌즈부(190)에서 집광되어 투과된 빛을 진행 방향을 변환하여 전반사시킨다.Accordingly, the second total reflection mirror 220 totally reflects the light transmitted by the first LCD panel / condensing lens unit 190 and transmits the converted direction.

아울러, 제 2 LCD 패널/집광렌즈부(190)는 외부에서 입력되는 전기적인 화상신호를 전기적인 화상신호로 변환하여 디스플레이하고 이 디스플레이되는 영상은 상기 제 2 반사미러(160)에서 반사된 R(적색)에 따라 일정 방향으로 집광되어 투과된다.In addition, the second LCD panel / condensing lens unit 190 converts an electric image signal input from the outside into an electric image signal and displays the image, and the displayed image is R (reflected from the second reflection mirror 160). Red) is focused and transmitted in a predetermined direction.

그러면, 제 3 반사미러(170)는 상기 제 2 LCD 패널/집광렌즈부(190)에서 집광되어 투과된 빛의 진행 방향을 변환하여 반사시킨다.Then, the third reflection mirror 170 converts and reflects the traveling direction of the light collected and transmitted by the second LCD panel / condensing lens unit 190.

그리고, 상기 제 1 전반사미러(210)는 상기 제 1 반사미러(150)에서 반사된 G(녹색)의 진행 방향을 변환하여 전반사시킨다.In addition, the first total reflection mirror 210 converts the traveling direction of G (green) reflected by the first reflection mirror 150 to total reflection.

그러면, 제 3 LCD 패널/집광렌즈부(200)는 외부에서 입력되는 전기적인 화상신호를 전기적인 화상신호로 변환하여 디스플레이하고 이 디스플레이되는 영상은 상기 제 1 전반사미러(210)에서 전반사된 G(녹색)에 따라 일정 방향으로 집광되어 투과된다.Then, the third LCD panel / condensing lens unit 200 converts an electric image signal input from the outside into an electric image signal and displays the image, and the displayed image is totally reflected by G (the total reflection of the first total reflection mirror 210). Green) and is concentrated in a certain direction and transmitted.

상기 제 3 반사미러(170)는 상기 제 3 LCD 패널/집광렌즈부(200)에서 집광되어 투과된 빛을 진행 방향 그대로 투과시킨다.The third reflection mirror 170 transmits the light collected and transmitted by the third LCD panel / condensing lens unit 200 as it is in the direction of travel.

상기 투과미러(230)는 상기 제 2 전반사미러(220)에서 전반사된 빛을 투과시키고 상기 제 3 반사미러(170)에서 반사 및 투과된 빛의 진행 방향을 변환하여 투과시킨다.The transmission mirror 230 transmits the light totally reflected by the second total reflection mirror 220 and converts and transmits the traveling direction of the light reflected and transmitted by the third reflection mirror 170.

상기 다이크로익 프리즘(Dichroic Prism)(미도시)는 상기 투과미러(230)에서 투과 및 전반사된 빛을 합성하여 투과시킨다.The dichroic prism (not shown) synthesizes and transmits the light transmitted and totally reflected by the transmission mirror 230.

상기 투사렌즈(240)는 상기 다이크로익 프리즘에서 합성되어 투과된 영상을 확대하여 스크린(미도시)에 결상한다.The projection lens 240 forms an image on a screen (not shown) by enlarging an image transmitted by being synthesized by the dichroic prism.

또한, 도 6 은 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 다른 실시예를 나타낸 구성 및 광량 분포도로서, 전술한 도 4 에서 설명한 동일 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.6 is a configuration and light quantity distribution diagram showing another embodiment of the illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention, and descriptions of the same components described with reference to FIG. 4 will be omitted.

도시된 바와 같이, 제 3 조명광학부(300)는 제 3 내지 제 6 편광 빔 분리기(301∼304)와, 제 4 내지 제 8 위상차판(305∼309)과, 제 5 내지 제 10 전반사미러(310∼315)로 구성되어 있다.As shown, the third illumination optical unit 300 may include third to sixth polarization beam splitters 301 to 304, fourth to eighth phase difference plates 305 to 309, and fifth to tenth total reflection mirrors. 310 to 315).

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예를 전술한 도 4 를 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 상기 제 3 내지 제 6 편광 빔 분리기(301∼304)는 거울 대칭적으로 각각 형성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선에 포함되어 있는 P파는 진행 방향 그대로 각각 투과시키고, S파는 진행 방향을 변환하여 각각 반사시킨다.Referring to another embodiment of the present invention configured as described above in more detail with reference to FIG. 4, the third to sixth polarization beam splitters (301 to 304) are respectively formed symmetrically to the heat absorption / red, The P waves included in the visible light transmitted from the UV blocking mirror 120 are transmitted as they are in the traveling direction, and the S waves are converted in the traveling directions and reflected.

상기 제 4 내지 제 8 위상차판(305∼309)은 상기 제 3 내지 제 6 편광 빔 분리기(301∼304)의 접합면 및 끝단에 각각 형성되어 입력되는 P파, S파의 위상을 각각 변환하여 S파, P파의 선편광으로 각각 투과시킨다.The fourth to eighth phase difference plates 305 to 309 are respectively formed on the bonding surfaces and ends of the third to sixth polarization beam splitters 301 to 304 to convert phases of P and S waves respectively. It transmits by linearly polarized light of S wave and P wave, respectively.

상기 제 5 내지 제 7 전반사미러(310∼312)는 상기 제 3 편광 빔 분리기(301)에 의해 반사된 S파의 진행 방향을 변환하여 각각 전반사시킨다.The fifth to seventh total reflection mirrors 310 to 312 respectively convert the propagation directions of the S-waves reflected by the third polarization beam splitter 301 to totally reflect each other.

상기 제 8 내지 제 10 전반사미러(313∼315)는 상기 제 6 편광 빔 분리기(304)에 의해 반사된 S파의 진행 방향을 변환하여 각각 전반사시킨다.The eighth to tenth total reflection mirrors 313 to 315 convert the propagation directions of the S-waves reflected by the sixth polarization beam splitter 304 to totally reflect the respective directions.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치의 다른 실시예의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of another embodiment of the illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)는 상기 램프(111)와 반사경(112)으로 구성된 광원부(110)에서 방출된 빛에서 열광을 흡수하고 적, 자외선을 차단하여 순수한 가시광선만을 투과시킨다.First, the heat absorption / red, UV blocking mirror 120 absorbs the hot light from the light emitted from the light source unit 110 composed of the lamp 111 and the reflector 112 and blocks red and ultraviolet rays to transmit only pure visible light. Let's do it.

그러면, 제 3 조명광학부(300)는 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선의 광량을 일정하게 유지시켜 투과시킨다.Then, the third illumination optical unit 300 maintains and transmits a constant amount of visible light transmitted from the heat absorption / red and ultraviolet blocking mirror 120.

즉, 제 3 조명광학부(300)내 제 3 내지 제 6 편광 빔 분리기(301∼304)는 거울 대칭적으로 각각 형성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러(120)로부터 투과된 가시광선에 포함되어 있는 P파는 진행 방향 그대로 각각 투과시키고, S파를 진행 방향을 변환하여 각각 반사시킨다.That is, the third to sixth polarization beam splitters 301 to 304 in the third illumination optical unit 300 are mirror symmetrically respectively and included in the visible light transmitted from the heat absorption / red and UV blocking mirror 120. The P waves are transmitted as they are in the advancing direction, and the S waves are converted to reflect the advancing directions.

그러면, 제 4 내지 제 8 위상차판(305∼309)은 상기 제 3 내지 제 6 편광 빔 분리기(301∼304)의 접합면 및 끝단에 각각 형성되어 입력되는 P파, S파의 위상을 각각 변환하여 S파, P파의 선편광으로 각각 투과시킨다.Then, the fourth to eighth phase difference plates 305 to 309 are respectively formed on the bonding surfaces and ends of the third to sixth polarization beam splitters 301 to 304 to convert the phases of the P wave and S wave, respectively. The light is transmitted by linearly polarized light of S wave and P wave.

이에 따라, 제 5 내지 제 7 전반사미러(310∼312)는 상기 제 3 편광 빔 분리기(301)에 의해 반사된 S파의 진행 방향을 변환하여 각각 전반사시킨다.Accordingly, the fifth to seventh total reflection mirrors 310 to 312 convert the propagation directions of the S-waves reflected by the third polarization beam splitter 301 and totally reflect the respective directions.

그러면, 제 8 내지 제 10 전반사미러(313∼315)는 상기 제 6 편광 빔 분리기(304)에 의해 반사된 S파의 진행 방향을 변환하여 각각 전반사시킨다.Then, the eighth to tenth total reflection mirrors 313 to 315 convert the propagation direction of the S-waves reflected by the sixth polarization beam splitter 304 to totally reflect the respective directions.

즉, 제 3 조명광학부(300)는 상기 제 3 내지 제 6 편광 빔 분리기(301∼304)를 투과되는 P파의 선편광과 반사된 S파의 선편광을 중첩하여 투과시킨다.That is, the third illumination optical unit 300 transmits the linearly polarized light of the P wave and the linearly polarized light of the reflected S wave through the third to sixth polarization beam splitters 301 to 304.

이에 따라, 제 1 반사미러(150)는 상기 제 3 조명광학부(300)로부터 합성 투과된 가시광선을 선택적으로 투과시키거나 반사시킨다.Accordingly, the first reflection mirror 150 selectively transmits or reflects visible light synthetically transmitted from the third illumination optical unit 300.

이후의 과정은 도 4 를 참조하여 전술한 바와 같으므로 생략한다.Subsequent processes are the same as described above with reference to FIG.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LCD 프로젝터 시스템의 조명광학장치는 임의의 편광 및 가우시안(Gaussian) 분포의 광량을 갖는 광에 대하여, 입사하는 광의 광량을 반분하여 반은 자기 방향으로, 다른 반은 반대 방향으로 분리하여 투과시켜 이를 중첩하여 출력함으로써 밝기 균질성, 컬러 균질성 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the illumination optical device of the LCD projector system according to the present invention is half the amount of light incident on the light having an arbitrary amount of polarization and a Gaussian distribution, half of which is in the magnetic direction, and the other is By separating and transmitting in the opposite direction and superimposing them, brightness homogeneity, color homogeneity and contrast can be improved.

Claims (5)

램프와 반사경으로 구성된 광원부를 구비한 엘시디 프로젝터 시스템에 있어서,An LCD projector system having a light source unit consisting of a lamp and a reflector, 상기 광원부로부터 방출된 빛에서 열광을 흡수하고 적, 자외선을 차단하여 순수한 가시광선만을 투과시키는 열 흡수/적, 자외선 차단미러와;A heat absorption / red and ultraviolet blocking mirror which absorbs heat light from the light emitted from the light source unit and blocks red and ultraviolet rays to transmit only pure visible light; 수직/수평의 순차적으로 구성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러로부터 투과된 가시광선의 광량을 일정하게 유지시켜 투과시키는 제 1, 제 2 조명광학부로 구성되며 상기 제 1, 제 2 조명광학부 각각은 광 중심축 단면에 대하여 거울 대칭적 구조를 갖으며, 각 편으로 입사된 광을 반분하여 반의 광량은 입사된 방향으로 또다른 반은 반대편 방햐으로 출력되는 동작 특성을 갖으며, 상기 제 1, 제 2 조명광학부는 그 배열에 있어서, 광축을 중심으로 90도 회전된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치.Each of the first and second illumination optics includes a first and second illumination optics configured to sequentially and vertically and horizontally maintain a constant amount of visible light transmitted from the heat absorption / red and UV blocking mirrors. It has a mirror symmetrical structure with respect to the cross section of the optical central axis, and has the operating characteristic that half the amount of light is incident on each side and is output in the opposite direction in the incident direction. 2 The illumination optical unit of the LCD projector system, characterized in that in the arrangement, having a structure rotated 90 degrees around the optical axis. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 조명광학부는 거울 대칭적으로 형성되어 상기 열 흡수/적, 자외선 차단미러로부터 투과된 가시광선에 포함되어 있는 P파는 진행 방향 그대로 투과시키고 S파는 진행 방향을 변환하여 각각 반사시키는 제 1, 제 2 편광 빔 분리기와;The first illumination optical unit is formed symmetrically symmetrical to transmit the P-waves included in the visible light transmitted from the heat absorption / red, UV blocking mirror as it passes in the direction of travel, S wave is converted to reflect the first, respectively, A second polarizing beam splitter; 상기 제 1, 제 2 편광 빔 분리기의 사이에 형성되어 P파는 그대로 투과시키고 S파의 위상을 변환하여 P파의 선편광으로 투과시키는 제 1 위상차판과;A first retardation plate formed between the first and second polarizing beam splitters to transmit P waves as they are, converting the phases of S waves, and transmitting them as linearly polarized P waves; 상기 제 1 위상차판에서 변환 투과된 P파의 선편광을 원편광으로 변환하여 투과시키고 회전 방향이 반대 방향으로 변환된 원편광을 S파의 선편광으로 변환하여 각각 투과시키는 제 2, 제 3 위상차판과;Second and third phase difference plates for converting and transmitting the linearly polarized light of the P wave converted and transmitted from the first retardation plate into circularly polarized light, and converting the circularly polarized light converted in the opposite direction to the linearly polarized light of S wave and transmitting the linearly polarized light. ; 상기 제 2, 제 3 위상차판에 의해 각각 변환 투과된 원편광을 각각 포커싱하고 전반사에 의해 회전 방향이 각각 변환된 원편광의 진행 방향을 변환하여 각각 투과시키는 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈와;First and second collimating lenses each focusing circularly polarized light transmitted by the second and third retardation plates, and converting and transmitting the circularly polarized light whose rotation direction is converted by total reflection, respectively; 상기 제 1, 제 2 콜러메이팅 렌즈에 의해 각각 포커싱된 원편광의 회전 방향을 변환하여 각각 전반사시키는 상기 제 3, 제 4 전반사미러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치.And the third and fourth total reflection mirrors for converting and totally reflecting rotation directions of circularly polarized light focused by the first and second collimating lenses, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 조명광학부는 다수개의 전반사 미러들, 다수개의 위상차판들 및 다수개의 편광 빔 분리기들로 이루어진 제 3 조명광학부로 대체되어 구성됨을 특징으로 하는 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치.And the first and second illumination optics are replaced with a third illumination optic consisting of a plurality of total reflection mirrors, a plurality of retardation plates, and a plurality of polarizing beam splitters. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 조명광학부는 가시광선의 광량을 다수개의 편광 빔 분리기들을 투과하는 P파의 선편광과 반사된 S파의 선편광을 중첩시켜 투과시킴을 특징으로 하는 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치.And the first illumination optical unit transmits the amount of visible light by overlapping the linearly polarized light of the P wave and the linearly polarized light of the reflected S wave through the plurality of polarization beam splitters. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 위상차판은 λ/2의 위상차를 갖고, 제 2, 제 3 위상차판은 각각 λ/4의 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 엘시디 프로젝터 시스템의 조명광학장치.The first retardation plate has a phase difference of λ / 2, and the second and third retardation plates have a phase difference of λ / 4, respectively.

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