본 논문에서는 고출력 LED를 이용한 DLP 프로젝터용 광학계의 기하학적인 특징과 광학계 설계 개념에 대해 논의하였다. 반사형마이크로 디스플레이 패널의 일종인 WXGA급 0.8″ DMD(Digital Micro-mirror Device)를 사용하였으며 광원으로는 고출력 RGB LED(Light Emitting Diode)를 사용하였다. DMD 패널의 경우 1-판식으로 구성하고 RGB LED의 on/off 제어를 통해 컬러휠을 제거함으로써 소형화에 유리하도록 설계하였다. 최초 광원인 LED는 반구형태의 렌즈를 포함한 고출력 LED chip을 설계하였고 LED의 지향각을 줄이면서 다수의 LED를 사용할 수 있는 collimator를 설계하였다. 조명 광학계는 dichroic mirror, fly-eye lens, relay lens, fold mirror, ...
본 논문에서는 고출력 LED를 이용한 DLP 프로젝터용 광학계의 기하학적인 특징과 광학계 설계 개념에 대해 논의하였다. 반사형마이크로 디스플레이 패널의 일종인 WXGA급 0.8″ DMD(Digital Micro-mirror Device)를 사용하였으며 광원으로는 고출력 RGB LED(Light Emitting Diode)를 사용하였다. DMD 패널의 경우 1-판식으로 구성하고 RGB LED의 on/off 제어를 통해 컬러휠을 제거함으로써 소형화에 유리하도록 설계하였다. 최초 광원인 LED는 반구형태의 렌즈를 포함한 고출력 LED chip을 설계하였고 LED의 지향각을 줄이면서 다수의 LED를 사용할 수 있는 collimator를 설계하였다. 조명 광학계는 dichroic mirror, fly-eye lens, relay lens, fold mirror, TIR prism으로 구성하였으며 최적화된 조명광학계는 균일한 광도분포를 가지면서 손실광을 최소화하고 조명효율을 최적화하였다. 투사광학계는 20~100 인치의 넓은 영역을 투사할 수 있는 연속 초점조절렌즈를 가지고 있으며 F/2.4, 시야각(FOV) 60 degrees, 왜곡수차 1% 미만의 광학적 특징을 가지고 있다. 또한, 모든 투사 영역에서 MTF는 공간주파수 36 lp/mm에서 30 %이상의 성능을 갖고 있다.
본 논문에서는 고출력 LED를 이용한 DLP 프로젝터용 광학계의 기하학적인 특징과 광학계 설계 개념에 대해 논의하였다. 반사형 마이크로 디스플레이 패널의 일종인 WXGA급 0.8″ DMD(Digital Micro-mirror Device)를 사용하였으며 광원으로는 고출력 RGB LED(Light Emitting Diode)를 사용하였다. DMD 패널의 경우 1-판식으로 구성하고 RGB LED의 on/off 제어를 통해 컬러휠을 제거함으로써 소형화에 유리하도록 설계하였다. 최초 광원인 LED는 반구형태의 렌즈를 포함한 고출력 LED chip을 설계하였고 LED의 지향각을 줄이면서 다수의 LED를 사용할 수 있는 collimator를 설계하였다. 조명 광학계는 dichroic mirror, fly-eye lens, relay lens, fold mirror, TIR prism으로 구성하였으며 최적화된 조명광학계는 균일한 광도분포를 가지면서 손실광을 최소화하고 조명효율을 최적화하였다. 투사광학계는 20~100 인치의 넓은 영역을 투사할 수 있는 연속 초점조절렌즈를 가지고 있으며 F/2.4, 시야각(FOV) 60 degrees, 왜곡수차 1% 미만의 광학적 특징을 가지고 있다. 또한, 모든 투사 영역에서 MTF는 공간주파수 36 lp/mm에서 30 %이상의 성능을 갖고 있다.
In this paper, we discuss the geometric characteristics of the DLP projector using high-power LED and the concepts of the system design. We used the WXGA 0.8″ DMD of a reflection micro display type and the high-power RGB LED. We applied 1-panel DMD type and on/off control of LED to remove the colorw...
In this paper, we discuss the geometric characteristics of the DLP projector using high-power LED and the concepts of the system design. We used the WXGA 0.8″ DMD of a reflection micro display type and the high-power RGB LED. We applied 1-panel DMD type and on/off control of LED to remove the colorwheel so that the optimized design was obtained for miniaturization. The light source is composed of a high-power LED chip including the lens of the hemisphere form. We designed the collimator lens to reduce view angle of the LED and to use many LEDs. The Illumination system is consisting of dichroic mirror, fly-eye lens, relay lens, fold mirror TIR prism and projection lens. The Illumination system was optimized to minimize the light loss. This system results uniform intensity distribution on panel and improved the light efficiency. The projection lens had focus control lens to project continuously wide area of 20~100 inches, and satisfied the performance requirements; i.e., F/2.4, FOV of 60 degrees, distortion less than 1 % in all fields. Also, the MTF at 36 lp/㎜ has the performance more than 30 %
In this paper, we discuss the geometric characteristics of the DLP projector using high-power LED and the concepts of the system design. We used the WXGA 0.8″ DMD of a reflection micro display type and the high-power RGB LED. We applied 1-panel DMD type and on/off control of LED to remove the colorwheel so that the optimized design was obtained for miniaturization. The light source is composed of a high-power LED chip including the lens of the hemisphere form. We designed the collimator lens to reduce view angle of the LED and to use many LEDs. The Illumination system is consisting of dichroic mirror, fly-eye lens, relay lens, fold mirror TIR prism and projection lens. The Illumination system was optimized to minimize the light loss. This system results uniform intensity distribution on panel and improved the light efficiency. The projection lens had focus control lens to project continuously wide area of 20~100 inches, and satisfied the performance requirements; i.e., F/2.4, FOV of 60 degrees, distortion less than 1 % in all fields. Also, the MTF at 36 lp/㎜ has the performance more than 30 %
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