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제안 방법
- 일반적인 프로젝션 조명 광학계 구성은 Beam splitter(1), 전반사 프리즘(2), Mirror(3) 방식 등을 적용하고있다. 본 연구에 의해 개발된 조명 광학계는 Cassegrain Telescope(4)를 응용한 mirror 방식을 적용하여보다 소형화된 프로젝션 광학계 개발이 가능하게 되었다.
- 8인치 패널 크기에 맞게 광선 도달 되도록 설정하였으며, 패널에 입사되는 marginal ray가 ±12°가 되도록 하였다. 설계된 조명계의 집광 효율과 설계의 정밀도를 검증히기 위해 조명 램프의 arc 크기가 1mm인 parabolic reflector와 셀 크기가 4㎜×2.3㎜인 FEL를 사용하여조명계 분석을 수행하였다. 그림 2(b)는 lamp, FEL, mirror를 모델링한 조명계 전체 구조이다.
- 1st mirror의 중심 부분에 패널이 위치하므로 조명계 해석에서 1st mirror의 중심 부분은 실제 lamp로 부터 발산한 광선이 나가지 않는다. 이를 고려한 조명계 효율을 분석하기 위해서 lamp의 aperture 중심을 차폐한 후 조명계 분석을 수행하였다. 그림 3(b)는 패널의 가로, 세로, 대각방향에서 조명광의 균일도를 나타내며 ripple 10%이내로 균일하게 조명되고 있음을 알 수 있으며, 그림 3(c)는 패널에 입사된 조명광의 각도 분포로 입사하는 광의 full angle이 ~24°임을 알 수 있다.
- 조명 광학계의 최종 설계를 위한 최적화 구속요건은 FEL의 각 셀로부터 Tangential 방향과 Sagittal 방향의 상광선과 하광선이 16:9비율의 0.8인치 패널 크기에 맞게 광선 도달 되도록 설정하였으며, 패널에 입사되는 marginal ray가 ±12°가 되도록 하였다. 설계된 조명계의 집광 효율과 설계의 정밀도를 검증히기 위해 조명 램프의 arc 크기가 1mm인 parabolic reflector와 셀 크기가 4㎜×2.
대상 데이터
- 설계된 조명 광학계의 기본 구조는 그림 1과 같이 칼라 휠을 사용한 단판식 DLP(Digital Light Processing) 반사형 프로젝션 시스템으로서 광원으로부터 조명광이 균일하게 패널에 조명되도록 두 개의 Fly Eye Lens(FEL)를 사용하였으며, FEL을 통해 발산된 조명광은 1st mirror와 2nd mirror를 통해 1st mirror의 중심 부분에 위치한 패널에 집광 된다. 패널의 구동 방식은 픽셀이 ±12° 각도로 on-off 되며⑸, 이러한 구동 방식은 조명 광학계의 F-number와 광학계의 기구적 배치를 결정하게 된다.
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