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KR100672411B1 - Lighting device and projection display device using the same - Google Patents

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KR100672411B1
KR100672411B1 KR1020040106899A KR20040106899A KR100672411B1 KR 100672411 B1 KR100672411 B1 KR 100672411B1 KR 1020040106899 A KR1020040106899 A KR 1020040106899A KR 20040106899 A KR20040106899 A KR 20040106899A KR 100672411 B1 KR100672411 B1 KR 100672411B1
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South Korea
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light
light source
waveguide
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emitted
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정지혁
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 조명 장치에서 여러 개의 광원을 사용하여도 에텐듀를 증가시키지 않는 조명 장치 및 이를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것으로서, 로드형상을 가지고 내부로 입사되는 빛의 전반사를 통해 빛이 균일화되어 일측으로 출사되는 도파관과, 상기 도파관의 외면에 접촉되어 빛을 도파관 내로 발광하는 적어도 하나 이상을 갖는 광원을 포함하여 구성되는 조명장치에 있어서, 상기 빛이 출사하는 도파관은 일측면의 면적이 도파관 외면에 장착되어 있는 전체 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 표면적의 합보다 작게 구성되도록 하여 장치 전체의 에텐듀를 작게 하는 효과를 제공한다. The present invention is to provide a lighting device that does not increase the etendue even when using a plurality of light sources in the lighting device and a projection display device using the same, the light is uniform through the total reflection of the light incident into the interior In a lighting apparatus comprising a waveguide emitted to one side and a light source having at least one light source in contact with the outer surface of the waveguide to emit light into the waveguide, the light guide of the light exits the outer surface of the waveguide The effect of reducing the etendue of the entire apparatus is provided by making it smaller than the sum of the surface areas constituting the etendue of each of the entire light sources.

에텐듀, 광학계, 프로젝터, 조명광원, 조명계Etendue, optical system, projector, lighting source, lighting system

Description

조명 장치 및 이를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치{lighting apparatus and projection display device using the same}Lighting apparatus and projection display device using the same

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 1 실시예1A to 1C show a first embodiment showing the structure of a lighting device according to the present invention;

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 2 실시예2A to 2D show a second embodiment showing the structure of a lighting device according to the present invention.

도 3a, 3b는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 3 실시예3a and 3b show a third embodiment showing the structure of a lighting device according to the invention;

도 4 는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 4 실시예4 is a fourth embodiment showing the structure of a lighting apparatus according to the present invention;

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 5 실시예5a and 5b show a fifth embodiment showing the structure of a lighting apparatus according to the present invention;

도 6 은 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 1 실시예6 is a first embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention;

도 7a, 7b는 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치에서 사용되는 조명계의 구조를 나타낸 도면7A and 7B are views showing the structure of an illumination system used in the projection display device according to the present invention.

도 8 은 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 1 실시예8 is a first embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention;

도 9 는 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 2 실시예9 is a second embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention.

도 10 은 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 3 실시예10 is a third embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 도파관 20 : 광원10: waveguide 20: light source

40 : 홈 50 : 굴절율층40: groove 50: refractive index layer

100, 200 : 조명 장치 110 : 적분기100, 200: lighting device 110: integrator

310 : LCD 패널 320 : 다이크로익 필터310: LCD panel 320: dichroic filter

330 : 컬러 선택 편광판 340 : 투사 렌즈계330: color selection polarizer 340: projection lens system

본 발명은 프로젝션 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 에텐듀(etendue)를 최소화한 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device, and more particularly, to a projection display device using a lighting device with minimal etendue.

일반적으로, 프로젝션 엔진(projection engine)의 광학계는 크게 조명계와 투사계로 나눌 수 있다. In general, the optical system of a projection engine can be roughly divided into an illumination system and a projection system.

상기에서 조명계는 램프(lamp)로부터 나온 빛을 적분기(integrator)나 FEL(Fly Eye Lens)를 통해 작은 크기의 이미저(imager)에 균일하게 비춰주는 역할을 한다. 그리고 상기 투사계는 상기 조명계를 통해 각 패널에 조명광이 입사하며, 이미저를 크게 확대하여 스크린에 결상시키는 역할을 한다.The illumination system serves to uniformly illuminate the light from the lamp to an imager of a small size through an integrator or a fly eye lens (FEL). In addition, the projection system receives illumination light into each panel through the illumination system, and enlarges the imager to form an image on the screen.

이때, 상기 프로젝션 엔진의 조명계에서 가장 중요한 성능은 광원으로부터 나오는 빛을 얼마나 효율적으로 이미저에 집광시키는가 하는 것이다. In this case, the most important performance in the illumination system of the projection engine is how efficiently the light from the light source is focused on the imager.

그러나, 광원이 점광원인 경우에는 이론적으로 광원으로부터 나오는 모든 빛 을 모을 수 있지만, 실제로 점광원은 존재하지 않으며 모든 광원은 면적 혹은 체적을 가지고 있어서, 집광 효율은 이론적 한계를 가지게 된다.However, in the case where the light source is a point light source, in theory, all light emitted from the light source can be collected, but in fact, there is no point light source and all light sources have an area or volume, so that the light collection efficiency has a theoretical limit.

특히, 프로젝션 엔진에서 사용되는 광원은 초고압방전램프로 주로 아크 램프(arc lamp)가 사용되고 있는데, 상기 아크 램프는 전극 사이에서 일어나는 방전현상으로 빛을 내는 원리로 사용되는데, 이때 발생되는 빛은 전극과 전극 사이의 아크갭(arc gap) 만큼의 길이를 갖는 광원이 된다.In particular, the light source used in the projection engine is an ultra-high-pressure discharge lamp is mainly used arc lamp (arc lamp), the arc lamp is used as a principle of emitting light to the discharge phenomenon occurring between the electrodes, the light generated is the It becomes a light source having a length equal to an arc gap between electrodes.

집광효율은 일반적으로 점광원에 가까울수록 즉, 아크갭이 작을수록 그 효율이 높게 되는데, 상기 아크갭은 램프의 수명과 관련되어 있어서 작게 만드는 것이 매우 어렵다. 따라서 현재 선진국의 램프 제조회사의 기술로 만들어지는 아크갭은 이와 같은 이유로 1mm 정도로 제조되고 있다.The light collection efficiency is generally higher the closer to the point light source, i.e., the smaller the arc gap, the higher the efficiency, which is very difficult to make small as it is related to the life of the lamp. Therefore, arc gaps made by the technology of lamp manufacturers in advanced countries are manufactured at about 1 mm for this reason.

이와 같이 광원이 일정한 체적을 가지고 있기 때문에 이론적인 집광효율은 에텐듀(etendue)에 의하여 제한되게 된다. Since the light source has a constant volume as described above, the theoretical condensing efficiency is limited by etendue.

상기 에텐듀는 다음 수학식 1, 2에서 나타내고 있는 에텐듀 정의식과 같이, 면적과 입체각에 관련된 값으로, 에텐듀가 작은 광원, 즉 점광원에 가까운 광원은 렌즈 또는 미러를 사용하여 작은 면적에 작은 입체각을 가지게 집광할 수 있다.The etendue is a value related to the area and solid angle, as shown in the equations Equation 1 and 2 below. A light source having a small etendue, that is, a light source close to a point light source, is small in a small area using a lens or a mirror. The light can be condensed to have a solid angle.

에텐듀(E)=Etendue (E) =

Figure 112004059348074-pat00001
Figure 112004059348074-pat00001

이때, dA는 광원의 단위면적을, dΩ는 광원의 단위 솔리드 각을, 그리고 θ 는 광원의 법선 방향과 솔리드 각 중심과 이루는 각을 나타낸다.In this case, dA denotes the unit area of the light source, dΩ denotes the unit solid angle of the light source, and θ denotes an angle formed between the normal direction of the light source and the center of the solid angle.

그리고 평면에서의 에텐듀(E)는 다음 수학식 2와 같이 정의된다.The etendue E in the plane is defined as in Equation 2 below.

Figure 112004059348074-pat00002
Figure 112004059348074-pat00002

이때, A는 면적, F/#은 랜즈의 F 넘버를 나타낸다.Where A is the area and F / # represents the F number of the lens.

수학식 1, 2에서 정의된 것과 같이 결국, 프로젝션 엔진은 좀더 작은 이미저와 큰 F/#일수록 유리하다. In the end, as defined in Equations 1 and 2, the projection engine is advantageous for smaller imagers and larger F / # s.

이와 같이, 조명계는 작은 면적에 큰 F/# 즉, 작은 입체각으로 조명해야 하지만, 광원의 에텐듀가 제한되어 있으므로 프로젝션 시스템이 요구하는 만큼의 작은 면적에 작은 입체각으로 집광할 수는 없다. As described above, the illumination system should be illuminated at a large F / #, that is, at a small solid angle, in a small area. However, since the etendue of the light source is limited, the illumination system cannot condense at a small solid angle in a small area as required by the projection system.

따라서, 광원의 면적이 넓고 출사하는 광이 큰 각을 이루고 방사할 경우에는 라그랑주 불변식(Lagrange Invariant)이 적용되는 어떠한 광학계를 사용하더라도 에텐듀를 줄일 수 없다. Therefore, if the area of the light source is large and the emitted light emits at a large angle, the etendue cannot be reduced by using any optical system to which a Lagrange Invariant is applied.

이것이 광원의 에텐듀에 의해서 제한되는 집광효율의 한계이고, 실제 시스템은 이 이론적인 효율을 넘을 수 없다.This is the limit of the light collection efficiency limited by the etendue of the light source, and the actual system cannot exceed this theoretical efficiency.

또한, 조명을 받는 수광부도 에텐듀를 계산할 수 있으며, 프로젝션 엔진에서는 MD(micro display) 패널의 에텐듀를 계산할 수 있다. In addition, the illuminated light receiving unit may calculate the etendue, and the projection engine may calculate the etendue of the MD (micro display) panel.

이때, 수광부의 면적과 사용하는 F/#에 광원의 에텐듀가 계산되는 상기 수광부의 에텐듀보다 크면 에텐듀 차이가 나는 만큼의 광선은 수광부에서 받아들일 수 없게 되는 문제가 발생된다. At this time, when the etendue of the light source is larger than the etendue of the light source calculated in the area of the light receiving unit and the F / # to be used, there is a problem that a light beam having an etendue difference cannot be accepted by the light receiving unit.

이와 같이 광원의 에텐듀와 수광부의 에텐듀를 통해 조명 장치의 효율이 제한되기 때문에 조명 설계자들은 에텐듀를 심각하게 고려하여 설계하고 있다.As the efficiency of the lighting device is limited through the etendue of the light source and the etendue of the light receiving unit, the lighting designers are seriously considering the etendue.

그 중 상기 광원으로 사용되는 아크 램프 대신에 LED를 사용하는 검토가 진행중에 있다. Among them, a study of using an LED instead of an arc lamp used as the light source is in progress.

즉, 아크 램프는 램프의 수명과 관련되어 있어서 작게 만드는 것이 어려워서 발생되는 위와 같은 문제를 해결하기 위해 현재 상기 아크 램프 대신에 수명이 길고 소형화 , 경량화 가능하며 빠른 응답속도, 저전압 구동, 넓은 색표현 범위 등의 특징을 갖는 LED를 프로젝션 엔진용 광원으로 검토되고 있다(미국특허공보 제6,224,216호).In other words, arc lamps have long life, miniaturization, light weight, fast response speed, low voltage driving, and wide color range, instead of the arc lamps, to solve the above problems caused by the difficulty of making them small because they are related to lamp life. LEDs having such characteristics have been examined as light sources for projection engines (US Pat. No. 6,224,216).

그러나 상기 LED는 아직까지 단일 소자로는 충분한 광출력을 내줄 수 없어서, 여러 개의 LED를 사용하여 필요한 광출력을 확보하여야 한다. However, the LED has not yet been able to give enough light output with a single device, it is necessary to secure the required light output using a plurality of LEDs.

이를 해결하기 위해 광출력의 확보를 위해 여러 개의 LED를 사용하면 상기 LED도 앞에서 언급한 에텐듀를 가지고 있어서 여러 개의 LED 사용으로 인해 전체 광원의 에텐듀가 증가하게 되는 문제가 발생된다. 따라서, 여러 개의 LED를 사용하여도 전체 광원의 에텐듀가 증가하여 필요한 광출력을 확보할 수 없는 문제가 있다.In order to solve this problem, if a plurality of LEDs are used to secure the light output, the LEDs also have the aforementioned etendue, which causes a problem that the etendue of the entire light source increases due to the use of multiple LEDs. Therefore, even if a plurality of LEDs are used, there is a problem in that the etendue of the entire light source is increased to secure necessary light output.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 여러 개의 광원을 사용하여도 에텐듀를 증가시키지 않는 조명 장치 를 제공하고, 아울러 이를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention to provide a lighting device that does not increase the etendue even when using a plurality of light sources, and to provide a projection display device using the same. There is a purpose.

본 발명의 다른 목적은 프로젝션 디스플레이 장치에 있어서, 사용되는 조명계를 아크 램프 대신에 다수개의 LED를 사용하는데 있다.Another object of the present invention is to use a plurality of LEDs in place of an arc lamp in the illumination system used in the projection display device.

본 발명의 또 다른 목적은 출사되는 면의 면적이 다수개로 구성되는 전체 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 표면적의 합보다 작게 구성하여 높은 광출력을 확보하면서도 전체 광원의 에텐듀를 최소화하는 조명 장치를 제공하는데 있다. Still another object of the present invention is to provide a lighting device that minimizes the etendue of the entire light source by securing a high light output by configuring less than the sum of the surface area constituting the etendue of each of the total light source is composed of a plurality of planes To provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명 장치의 특징은 로드형상을 가지고 내부로 입사되는 빛의 전반사를 통해 빛이 균일화되어 일측으로 출사되는 도파관과, 상기 도파관의 외면에 접촉되어 빛을 도파관 내로 발광하는 적어도 하나 이상을 갖는 광원을 포함하여 구성되는 조명장치에 있어서, 상기 빛이 출사하는 도파관은 일측면의 면적이 도파관 외면에 장착되어 있는 전체 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 표면적의 합보다 작게 구성되는데 있다.A feature of the lighting apparatus according to the present invention for achieving the above object is a waveguide having a rod shape and the light is uniformized through the total reflection of the light incident to the inside and the light emitted to one side, the light is contacted to the outer surface of the waveguide A lighting device comprising at least one light source having at least one light emitting into a waveguide, wherein the waveguide from which the light exits is the sum of the surface areas constituting the etendue of each of the total light sources having an area of one side mounted on the outer surface of the waveguide. It is made smaller.

이때, 상기 광원은 LED로 구성되고, 상기 도파관은 직육면체, 고깔 모양, 원통형, 반구형, 다각형의 상자 형태 중 적어도 하나로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the light source is composed of an LED, the waveguide is preferably composed of at least one of a rectangular, solid, cylindrical, hemispherical, polygonal box form.

아울러, 상기 빛이 출사하는 도파관은 일측면의 면적이 도파관 외면에 장착되어 있는 전체 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 표면적의 합보다 작게 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the waveguide from which the light is emitted is preferably configured such that the area of one side is smaller than the sum of the surface areas constituting the etendue of each of the light sources mounted on the outside of the waveguide.

또한, 상기 도파관은 상기 광원의 형상으로 외부면에 광원의 크기와 동일하거나 더 큰 홈을 형성하고 이 홈에 적어도 하나 이상의 광원을 각각 접촉시키는 것이 바람직하다.In addition, the waveguide preferably has grooves in the shape of the light source, the grooves of which are equal to or larger than the size of the light source, and at least one light source contacts each of the grooves.

그리고 상기 광원의 굴절율과 다른 굴절율을 갖는 물질로 상기 도파관 및 광원 사이에 위치시켜 상기 광원에서 출사되는 빛의 손실을 줄이는 굴절율층을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.And a refractive index layer positioned between the waveguide and the light source with a material having a refractive index different from that of the light source to reduce the loss of light emitted from the light source.

이때, 상기 굴절율층은 광원의 굴절율보다 작고 도파관의 굴절율 보다 큰 굴절율 값을 갖거나, 또는 상기 광원의 굴절률 보다 큰 굴절율 값을 갖는 것이 바람직하다.In this case, the refractive index layer preferably has a refractive index value smaller than the refractive index of the light source and larger than the refractive index of the waveguide, or has a refractive index value larger than the refractive index of the light source.

또한, 상기 광원은 적어도 하나 이상의 서로 다른 색의 광원으로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the light source is preferably composed of at least one light source of different colors.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치의 특징은 이와 같이 구성되어 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)로 각각 출사되는 빛을 집광하여 작은 크기의 이미저(imager)에 균일하게 비춰주는 적어도 하나 이상의 조명 장치와, 상기 조명 장치에서 출사되는 각각의 빛을 합성하고, 이 합성된 영상은 투사 렌즈계를 통해 상기 이미저를 크게 확대하여 스크린에 결상하는 투사계를 포함하여 구성되어 있다.A feature of the projection display device according to the present invention for achieving the above object is configured as described above to condense the light emitted in each of the red (R), green (G) and blue (B) to reduce the size of the imager ( at least one illumination device uniformly shining on the imager, and each light emitted from the illumination device, and the synthesized image is enlarged through the projection lens system to enlarge the imager to form an image on the screen. It is configured to include.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치의 다른 특징은 이와 같이 구성되어 출사되는 빛을 집광하여 작은 크기의 이미저(imager)에 균일하게 비춰주는 조명 장치와, 상기 이미저를 크게 확대하여 스크린에 결상하는 투사 렌즈계로 구성되는데 있다.In addition, another feature of the projection display device according to the present invention for achieving the above object is a lighting device for condensing the emitted light to uniformly illuminate the imager of a small size, and the imager It is composed of a projection lens system that greatly enlarges the image to form on the screen.

이때, 상기 조명 장치는 적어도 하나 이상이 서로 다른 색의 광원으로 구성되고, 상기 다수개의 광원의 제어를 통해 칼라별 영상을 형성하고, 이렇게 형성된 각각의 영상을 하나의 화상으로 합성한 후, 곧바로 투사 렌즈계로 합성한 빛을 출사하는 것이 바람직하다.In this case, the lighting device is composed of at least one light source of a different color, to form an image for each color through the control of the plurality of light sources, synthesize each of the images formed in this way into a single image, and then immediately project It is preferable to emit light synthesized by the lens system.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 조명 장치 및 이를 이용하는 프로젝션 디스플레이 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of a lighting device and a projection display device using the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 1 실시예이다.1A to 1C are a first embodiment showing the structure of a lighting device according to the present invention.

도 1a,b,c와 같이, 본 발명에 따른 조명 장치(100)는 로드형상을 가지고 내부로 입사되는 빛의 전반사를 통해 빛이 균일화되어 일측(30)으로 출사되는 도파관(10)과, 상기 도파관(10)의 외면에 적어도 하나 이상 접촉되어 빛을 도파관 내로 발광하는 광원(20)으로 구성된다.As shown in Figure 1a, b, c, the lighting device 100 according to the present invention has a rod shape, the light is uniform through the total reflection of the light incident to the inside and the waveguide 10 is emitted to one side 30, and At least one contact with the outer surface of the waveguide 10 is composed of a light source 20 for emitting light into the waveguide.

이때, 상기 광원(20)은 LED로 구성되고, 상기 도파관(10)은 빛이 출사되는 한 면을 갖는 직육면체 상자 형태로 구성되게 된다.At this time, the light source 20 is composed of LED, the waveguide 10 is configured in the form of a rectangular parallelepiped having a surface on which light is emitted.

그리고 상기 도파관(10)은 출사하는 면의 면적이 외부에 부착되어 있는 전체 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 전체 표면적의 합보다 작게 구성한다. 이렇게 구성함으로써, 빛의 출사면에서 출사되는 광원의 에텐듀는 도파관 외부에 형성된 광원 각각의 에텐듀의 합보다 작아지게 된다.In addition, the waveguide 10 is configured such that the area of the emitting surface is smaller than the sum of the total surface areas constituting the etendue of each of the entire light sources attached to the outside. In this configuration, the etendue of the light source emitted from the light exit surface becomes smaller than the sum of the etendues of the light sources formed outside the waveguide.

아울러, 대부분의 광원은 발광과 동시에 발열하게 되므로 방열 구조가 필요하다. 따라서 도파관(10)은 열전도성이 높은 물질로로 구성하여 방열을 유리하도록 하는 것이 바람직하다. 추가로 도파관(10) 외부면에 방열을 높이기 위해 히트 싱크를 부착할 수도 있다.In addition, since most light sources generate heat simultaneously with light emission, a heat dissipation structure is required. Therefore, it is preferable that the waveguide 10 is made of a material having high thermal conductivity to favor heat radiation. In addition, a heat sink may be attached to the outer surface of the waveguide 10 to increase heat dissipation.

도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 2 실시예이다.2a to 2d are second embodiments showing the structure of the lighting apparatus according to the present invention.

도 2a,b,c,d와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치에서 사용되는 조명계(200)는 로드형상을 가지고 내부로 입사되는 빛의 전반사를 통해 빛이 균일화되어 일측(30)으로 출사되는 고깔 모양으로 형성되는 도파관(10)과, 상기 도파관(10)의 외면에 적어도 하나 이상 접촉되어 빛을 도파관 내로 발광하는 광원(20)으로 구성된다.As shown in Figure 2a, b, c, d, the illumination system 200 used in the projection display device according to the present invention has a rod shape and the light is uniformized through the total reflection of the light incident into the interior is emitted to one side 30 Waveguide 10 is formed in a solid shape and at least one contact with the outer surface of the waveguide 10 is composed of a light source 20 for emitting light into the waveguide.

이때, 상기 광원(20)은 LED로 구성되고, 상기 도파관(10)은 빛이 출사되는 한 면을 갖는 고깔 모양의 상자 형태로 구성된다. 아울러, 대부분의 광원은 발광과 동시에 발열하게 되므로 방열을 위해 상기 도파관(10)은 열전도성이 높은 물질로 구성하여 방열을 유리하도록 하는 것이 바람직하다. 추가로 도파관(10) 외부면에 방열을 높이기 위해 히트 싱크를 부착할 수도 있다.At this time, the light source 20 is composed of LED, the waveguide 10 is configured in the form of a box-shaped box having a surface on which light is emitted. In addition, since most light sources generate heat simultaneously with light emission, the waveguide 10 is preferably made of a material having high thermal conductivity to dissipate heat. In addition, a heat sink may be attached to the outer surface of the waveguide 10 to increase heat dissipation.

그리고 상기 도파관(10)을 고깔 모양으로 구성함으로써, 상기 광원(20)에서 나온 빛은 장치의 내면에서 반사하는 회수가 줄어들어 반사시 손실되는 빛의 양을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 도 2(d)와 같이 광원에서 발광하는 빛은 고깔 모양의 반사면에 반사되면서 출사 방향으로 출사되는 빛의 각도를 완화시킬 수 있다.In addition, by constructing the waveguide 10 in a solid shape, the light emitted from the light source 20 is reduced in the number of times reflected from the inner surface of the device can reduce the amount of light lost during reflection. In addition, as shown in FIG. 2 (d), the light emitted from the light source may be reflected on the reflection surface of the solid shape, thereby alleviating the angle of the light emitted in the emission direction.

이때, 상기 도파관(10)이 고깔 모양으로 형성됨으로서 도파관이 계속적으로 길어지게 되면, 도파관 외부에 부착되는 전체 광원의 표면적의 합보다 광원에서 출 사되는 면의 면적이 더욱 커질 수도 있다. 그러나, 도 2(d)와 같이 빛이 출사 방향으로 각도가 완화됨으로 해서 조명 장치에서 출사되는 광원의 에텐듀는 도파관(10) 외부에 부착되어 있는 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 전체 광원의 에텐듀보다 작게 형성되게 된다. In this case, when the waveguide 10 is continuously formed as the waveguide 10 is long, the area of the surface emitted from the light source may be larger than the sum of the surface areas of all light sources attached to the outside of the waveguide. However, as shown in FIG. 2 (d), since the angle of the light is relaxed in the emission direction, the etendue of the light source emitted from the illumination device causes the etendue of all light sources constituting the etendue of each light source attached to the outside of the waveguide 10. It will be formed smaller than the Tendu.

따라서, 도파관(10)을 고깔 모양으로 형성하는 경우에도 조명계 전체의 에텐듀는 전체 광원 각각의 에텐듀의 합보다 작아지게 되며, 상기 제 1 실시예에서의 직사각형으로 도파관을 형성하는 경우보다, 에텐듀를 더욱 작게 형성 할 수 있게 되어 광원의 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.Therefore, even when the waveguide 10 is formed in a solid shape, the etendue of the entire illumination system becomes smaller than the sum of the etendues of the entire light sources, and, when the waveguide is formed in a rectangle in the first embodiment, The tender can be made smaller, and thus the efficiency of the light source can be further increased.

도 3a, 3b는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 3 실시예이다.3A and 3B are a third embodiment showing the structure of a lighting apparatus according to the present invention.

도 3a,b와 같이, 빛을 발광하는 적어도 하나 이상의 광원(20)과, 로드형상을 가지고 상기 광원(20)의 형상으로 외부면에 홈이 형성되고 이 홈에 위치되는 각각의 광원에서 발광하는 빛을 전반사를 통해 균일화시켜 일측(30)으로 출사시키는 고깔 모양의 도파관(10)으로 구성된다.3A and 3B, at least one light source 20 for emitting light and a rod-shaped groove having an outer surface in the shape of the light source 20 and emitting light at each light source positioned in the groove are formed. It consists of a wave-shaped waveguide 10 of the shape of the light is uniformed through the total reflection and emitted to one side (30).

즉, 도 3a와 같이 적어도 하나 이상의 광원(20)이 위치할 도파관(10) 외부면에 광원의 크기와 동일한 혹은 조금 더 큰 홈(40)을 형성한다. 그리고 이 형성된 홈(40)에 광원을 접촉시켜 도 3b와 같은 구조의 조명 장치를 구성하게 된다.That is, as shown in FIG. 3A, a groove 40, which is equal to or slightly larger than the size of the light source, is formed on the outer surface of the waveguide 10 in which the at least one light source 20 is to be located. Then, the light source is contacted with the formed groove 40 to form a lighting device having a structure as shown in FIG. 3B.

이때, 상기 광원(20)은 LED로 구성되고, 이 LED는 발광과 동시에 발열하게 되므로 방열을 위해 상기 도파관(10)은 열전도성이 높은 물질로 구성하여 방열을 유리하도록 하는 것이 바람직하다. 추가로 도파관(10) 외부면에 방열을 높이기 위해 히트 싱크를 부착할 수도 있다.At this time, the light source 20 is composed of an LED, and the LED generates heat simultaneously with light emission, so that the waveguide 10 is made of a material having high thermal conductivity for heat dissipation. In addition, a heat sink may be attached to the outer surface of the waveguide 10 to increase heat dissipation.

본 제 3 실시예에서는 상기 도파관(10)을 고깔 모양의 도파관을 나타내고 있으나, 직사각형 모양의 도파관으로 구성할 수도 있다.In the third embodiment, the waveguide 10 is a solid waveguide, but may be configured as a rectangular waveguide.

그러나, 도파관(10)을 고깔 모양으로 형성하는 경우가 상기 제 2 실시예에서 설명한 바와 같이 상기 제 1 실시예에서의 직사각형으로 도파관을 형성하는 경우보다, 에텐듀를 더욱 작게 형성 할 수 있게 되어 광원의 효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.However, in the case where the waveguide 10 is formed in a solid shape, the etendue can be made smaller than in the case where the waveguide is formed in a rectangle in the first embodiment as described in the second embodiment. There is an effect that can further increase the efficiency.

도 4 는 본 발명에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸 제 4 실시예이다.4 is a fourth embodiment showing the structure of a lighting apparatus according to the present invention.

도 4와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 디스플레이 장치에서 사용되는 조명계(200)는 로드형상을 가지고 내부로 입사되는 빛의 전반사를 통해 빛이 균일화되어 일측(30)으로 출사되는 도파관(10)과, 상기 도파관(10)의 외면에 적어도 하나 이상 접촉되어 빛을 도파관 내로 발광하는 광원(20)과, 상기 광원(20)의 굴절율과 다른 굴절율을 갖는 물질로 상기 도파관(10) 및 광원(20)사이에 위치시켜 상기 광원에서 출사되는 빛의 손실을 줄이는 굴절율층(50)으로 구성된다.As shown in FIG. 4, the illumination system 200 used in the projection display device according to the present invention has a rod shape and has a waveguide 10 which is uniformed through total reflection of light incident thereinto and is emitted to one side 30. A light source 20 which contacts at least one outer surface of the waveguide 10 to emit light into the waveguide, and a material having a refractive index different from that of the light source 20, between the waveguide 10 and the light source 20. It is composed of a refractive index layer 50 to reduce the loss of light emitted from the light source.

이때, 상기 굴절율층(50)은 광원(20)의 굴절율보다 작고 도파관(10)의 굴절율 보다 큰 굴절율 값을 갖거나, 또는 상기 광원(20)의 굴절률 보다 큰 굴절율 값을 갖는 고열전도성을 갖는 젤 형태의 물질로 바람직하게는 실리콘 젤로 구성되게 된다.In this case, the refractive index layer 50 has a refractive index value smaller than the refractive index of the light source 20 and larger than the refractive index of the waveguide 10, or a gel having high thermal conductivity having a refractive index value larger than the refractive index of the light source 20. The material in form is preferably composed of silicone gels.

즉, LED와 같이 고굴절율의 재료로 구성된 광원(20)의 경우 광원과 도파관의 경계면에서 굴절율의 차이로 인해 전반사되는 광이 많아 효율을 떨어뜨리게 된다. 따라서 첫 번째 경우와 같이 광원의 굴절율보다 작고 도파관 굴절율보다 큰 굴절율 을 갖는 굴절율층(50)을 광원(20)과 도파관(10) 사이에 형성하여 굴절율의 차이로 인해 광원(20)과 도파관(10) 사이에서 발생되는 전반사를 해소하여 광방출 효율을 높일 수 있다.That is, in the case of the light source 20 made of a material having a high refractive index such as an LED, the total amount of light reflected by the difference in refractive index at the interface between the light source and the waveguide decreases the efficiency. Therefore, as in the first case, a refractive index layer 50 having a refractive index smaller than the refractive index of the light source and larger than the waveguide refractive index is formed between the light source 20 and the waveguide 10 so that the light source 20 and the waveguide 10 are different due to the difference in refractive index. It is possible to improve the light emission efficiency by eliminating the total reflection generated between the).

또한, 두 번째 경우와 같이 굴절율층(50)의 굴절율이 광원의 굴절율(2.4~3)보다 큰 경우에도 이와 같은 효과를 나타내게 된다. 즉, 광원(20)에서 예각을 가지고 출사되는 빛은 상기 광원(20)보다 굴절율이 큰 굴절율층(50)을 통과하게 되면 굴절되어 둔각을 가지며 출사되게 된다. 이렇게 상기 굴절율층(50)을 통해 광원(20)에서 출사되는 예각을 갖는 빛이 둔각을 갖도록 굴절되어 도파관(10)으로 입사되기 때문에 도파관으로 입사되는 빛의 전반사 발생 확율을 줄일 수 있기 때문에 광방출 효율을 높일 수 있게 된다.In addition, as in the second case, when the refractive index of the refractive index layer 50 is larger than the refractive indexes (2.4 to 3) of the light source, this effect is exhibited. That is, when the light emitted from the light source 20 with an acute angle passes through the refractive index layer 50 having a refractive index greater than that of the light source 20, the light is refracted to emit an obtuse angle. Since light having an acute angle emitted from the light source 20 through the refractive index layer 50 is refracted to have an obtuse angle and is incident to the waveguide 10, the probability of occurrence of total reflection of light incident to the waveguide can be reduced. Efficiency can be increased.

이와 같이 형성되는 굴절율층(50)은 상기 설명하고 있는 제 1 실시예 내지 제 3 실시예의 구조를 갖는 조명계에 모두 적용이 가능하며, 이를 통해 광방출 효율을 더욱 높일 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.The refractive index layer 50 formed as described above may be applied to all of the illumination systems having the structures of the first to third embodiments described above, and thus may further increase the light emission efficiency.

상기 광원(20)은 LED로 구성되고, 상기 도파관(10)은 빛이 출사되는 한 면을 갖는 상자 형태로 구성된다. 이때, 상기 도파관(10)은 상기 제 2 실시예와 같이 고깔 모양의 도파관으로 구성할 수도 있다.The light source 20 is composed of LEDs, and the waveguide 10 is configured in the form of a box having one side from which light is emitted. At this time, the waveguide 10 may be configured as a waveguide of the solid shape as in the second embodiment.

이와 같이, 상기 도파관(10)을 고깔 모양으로 형성하게 되면 상기 제 2 실시예에서 설명한 바와 동일하게 직사각형으로 도파관을 형성하는 경우보다, 에텐듀를 더욱 작게 형성 할 수 있게 되어 광원의 효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.As such, when the waveguide 10 is formed in the shape of a shell, it is possible to form the etendue smaller than in the case of forming the waveguide in a rectangular shape as described in the second embodiment, thereby further increasing the efficiency of the light source. It can be effective.

아울러, 대부분의 광원은 발광과 동시에 발열하게 되므로 방열을 위해 상기 도파관(10)은 열전도성이 높은 물질로 구성하여 방열을 유리하도록 하는 것이 바람직하다. 추가로 도파관(10) 외부면에 방열을 높이기 위해 히트 싱크를 부착할 수도 있다.In addition, since most light sources generate heat simultaneously with light emission, the waveguide 10 is preferably made of a material having high thermal conductivity to dissipate heat. In addition, a heat sink may be attached to the outer surface of the waveguide 10 to increase heat dissipation.

아울러, 도 5a,b와 같이 긴 형태의 도파관(10)에 더 많은 LED 광원(20)을 구성함으로써, 보다 충분한 광량의 출력이 가능한 조명 장치를 구성할 수도 있다. In addition, by configuring more LED light source 20 in the long waveguide 10 as shown in Figure 5a, b, it is possible to configure a lighting device capable of outputting a sufficient amount of light.

또한, 위 실시예에서 도파관(10)의 형태를 직사각형 및 고깔 모양으로 한정하고 있으나, 원통형, 반구형, 다각형의 모양으로 반사면을 형성할 수도 있다.In addition, although the shape of the waveguide 10 is limited to rectangular and solid shapes in the above embodiment, the reflective surface may be formed in a cylindrical, hemispherical, or polygonal shape.

이와 같이 구성된 조명 장치를 통해 출사되는 빛을 입력으로 각 패널에 조명광을 입사하여 컬러 휠 또는 다이크로익 미러 등에 의해 색을 분리해서 스크린에 결상하는 투사계로 구성되는 프로젝션 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.The projection display device may be configured of a projection system in which illumination light is incident on each panel by inputting light emitted through the illumination device configured as described above, and a color is separated by a color wheel or a dichroic mirror to form an image on a screen.

도 6 은 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 1 실시예이다.6 is a first embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention.

도 6과 같이, 프로젝션 디스플레이 장치는 크게 조명계(100)(200)와 투사계(300)로 나눌 수 있다. As illustrated in FIG. 6, the projection display apparatus may be roughly divided into an illumination system 100 and a 200 and a projection system 300.

상기 조명계(100)는 도 7a와 같이, 소정 형상을 갖는 도파관과, 상기 도파관 외부에 다수개의 LED 광원을 구비하는 조명 장치(100)와, 상기 조명 장치(100)로부터 출사되는 빛을 집광하여 작은 크기의 이미저(imager)에 균일하게 비춰주는 적분기(110)로 구성된다. As shown in FIG. 7A, the illumination system 100 condenses a light waveguide having a predetermined shape, a lighting device 100 including a plurality of LED light sources outside the waveguide, and collects light emitted from the lighting device 100. It consists of an integrator 110 that evenly shines on an imager of size.

그리고 상기 투사계(300)는 컬러 선택 편광판(330), 다이크로익 필터(320) 및 LCD 패널(310)로 조합되어 상기 조명계(100)(200)에서 출사되는 빛을 경로변경 을 수행하며 칼라별 영상을 형성하고, 이렇게 형성된 각각의 영상을 하나의 화상으로 합성하는 색분리/합성부와, 상기 색분리/합성부에서 합성된 영상을 상기 이미저를 통해 크게 확대하여 스크린에 결상하는 투사 렌즈계(340)로 구성된다.In addition, the projection system 300 is combined with the color selection polarizer 330, the dichroic filter 320, and the LCD panel 310 to change the path of the light emitted from the illumination system 100 and 200 and change the color. A color separation / synthesis unit for forming a star image, and synthesizing each image thus formed into a single image, and a projection lens system for enlarging an image synthesized in the color separation / synthesis unit through the imager and forming an image on a screen. 340.

이때, 상기 조명계는 일반적으로 도 7a와 같이 조명 장치에서 출사되는 빛의 강도가 균일하지 않아 광 축 방향에서의 빛의 강도는 강하고 광축에서 멀어질수록 빛의 강도가 점점 약해지게 되므로, 균일한 빛을 출사하기 위해 적분기(110)를 구비하고 있다. 이때, 빛의 폭을 조절하기 위해 렌즈를 사용할 수도 있다.In this case, the illumination system is generally not uniform in intensity of light emitted from the lighting device as shown in Figure 7a is the intensity of light in the direction of the optical axis is stronger and the light intensity becomes weaker as the distance away from the optical axis, uniform light An integrator 110 is provided to emit light. In this case, a lens may be used to adjust the width of the light.

그러나 본 발명에 따른 다른 실시예로서 7b와 같이, 적분기를 추가로 구성하지 않고, 도파관(10)을 긴 형태로 형성하므로서, 긴 형태의 도파관 외부에서 LED 광원을 통해 발광되는 빛이 출사될 때, 긴 도파관의 반사를 통해 적분기 대신에 빛의 균일화를 유지시킬 수 있게 된다. 이때, 도파관의 폭을 종래 적분기(110)와 같은 폭으로 줄이는 것이 바람직하다.However, as another embodiment according to the present invention, as shown in 7b, when the waveguide 10 is formed in an elongated form without further configuring the integrator, when light emitted through the LED light source is emitted from the outside of the elongated waveguide, The reflection of the long waveguide allows for the equalization of light instead of integrators. At this time, it is preferable to reduce the width of the waveguide to the same width as the conventional integrator 110.

이를 통해, 프로젝션 디스플레이 장치의 구조를 단순화시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Through this, an effect of simplifying the structure of the projection display apparatus may be obtained.

또한, 상기 도파관에 형성되는 다수개의 LED 광원을 일부 또는 각각 다른 색(R,G,B)의 LED 광원으로 구성하고, 이를 칼라별 영상에 상응하여 제어하게 되면, 조명 장치를 이용하는 디스플레이 장치를 보다 간략하게 구성할 수 있게 된다.In addition, if a plurality of LED light sources formed in the waveguide are configured as LED light sources of some or each different color (R, G, B), and control them according to the color-specific image, the display device using the lighting device more It can be configured briefly.

도 8 는 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 1 실시예로, 투과형 3판식을 나타내고 있다.8 is a first embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention, showing a transmissive three-plate type.

그리고 도 9 는 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장 치를 나타낸 제 2 실시예로, DLP 단판식을 나타내고 있다.9 is a second embodiment showing a projection display device using the lighting apparatus according to the present invention, and shows a DLP single plate type.

도 8 및 도 9와 같이, 3개의 조명 장치(100a)(100b)(100c)에서 나온 각각의 레드(R), 그린(G), 블루(B) 광은 3판식의 경우는 각각의 LCD 패널(310)을 거쳐 X형 프리즘인 합성부(320)로 조사하게 되고, 단판식의 경우는 바로 합성부(320)로 조사되게 된다. As shown in Figs. 8 and 9, each of the red (R), green (G), and blue (B) lights from the three lighting devices (100a) (100b) and (100c) is a respective LCD panel in the three-plate type. Via 310 is irradiated to the composite portion 320 which is an X-type prism, in the case of a single plate type is directly irradiated to the composite portion 320.

그리고 상기 합성부(320)에서 합성된 영상은 투사 렌즈계(340)를 통해 상기 이미저를 크게 확대하여 스크린에 결상하게 된다.The image synthesized by the combining unit 320 forms an image on a screen by enlarging the imager through the projection lens system 340.

따라서, 종래의 조명 장치에서는 조사되는 광원이 백색광 만을 사용할 수 있게 되어 별도의 색분리 수단을 통해 RGB로 분리하고, 이렇게 분리된 RGB를 상기 합성부로 조사하여야 했으나, 본 발명과 같이 RGB 각각의 색으로 구분이 가능한 LED 광원을 사용하는 조명 장치를 사용하는 경우에는 별도의 색분리 수단을 제거할 수 있게 되어 색분리 수단을 통해 누설되는 광을 차단시킬 수 있게 되어 광효율을 증가시킬 수 있게 된다. Therefore, in the conventional lighting device, the light source to be irradiated can use only white light, so that it should be separated into RGB through a separate color separation means, and the separated RGB should be irradiated to the combining unit. In the case of using a lighting device using a distinguishable LED light source, it is possible to remove a separate color separation means to block the light leakage through the color separation means to increase the light efficiency.

도 10 은 본 발명에 따른 조명 장치를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 제 3 실시예로, 도 10에서는 색분리 장치뿐만 아니라 합성부까지 제거한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타내고 있다.FIG. 10 is a third embodiment showing a projection display apparatus using a lighting apparatus according to the present invention. In FIG. 10, the projection display apparatus removes not only the color separation apparatus but also the synthesis unit.

즉, 도 10과 같이 상기 다수개의 LED 광원의 제어를 통해 칼라별 영상을 형성하고, 이렇게 형성된 각각의 영상을 하나의 화상으로 합성한 후, 곧바로 투사 렌즈계(340)로 합성한 빛을 출사하여 스크린에 결상시키게 된다. 이에 따라, 프로젝션 디스플레이 장치의 구조를 매우 단순화시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 10, the image for each color is formed through the control of the plurality of LED light sources, and each image is thus synthesized into one image, and then the light synthesized by the projection lens system 340 is immediately emitted. It is made up for. Accordingly, the effect of greatly simplifying the structure of the projection display apparatus can be obtained.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 조명 장치 및 이를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the lighting device and the projection display device using the same according to the present invention have the following effects.

첫째, 제안한 조명 장치를 이용하면 광량이 부족한 광원을 다수 개 이용하여 에텐듀(etendue)를 최소화하면서도 충분한 광량의 조명 장치를 형성할 수 있다. First, by using the proposed lighting device, it is possible to form a lighting device having a sufficient amount of light while minimizing etendue by using a plurality of light sources lacking light quantity.

둘째, 제안한 조명 장치를 이용하여 어떤 광원이 한 개를 사용하여 충분치 못한 광량을 제공할 때도 여러 개의 광원을 사용하여 충분한 광량의 프로젝션 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.Second, even when a single light source provides an insufficient amount of light by using one of the proposed lighting devices, a projection display device having a sufficient amount of light can be configured by using multiple light sources.

셋째, 다수개의 광원이 일부 또는 각각 다른 색의 광원으로 구성하여 색 합성 장치가 필요한 조명 장치에서 기존의 색분리/합성부를 제거하여 프로젝션 디스플레이 장치의 구조를 매우 단순화시킬 수 있다.Third, the structure of the projection display apparatus can be greatly simplified by removing the existing color separation / synthesis unit from the lighting apparatus which requires a color synthesizing apparatus by configuring a plurality of light sources with light sources of some or different colors.

Claims (17)

로드형상을 가지고 내부로 입사되는 빛의 전반사를 통해 빛이 균일화되어 일측으로 출사되는 도파관과,A waveguide having a rod shape and having light uniformed through total reflection of light incident into the inside, 상기 도파관의 외면에 접촉되어 빛을 도파관 내로 발광하는 적어도 하나 이상을 갖는 광원을 포함하여 구성되는 조명장치에 있어서, In the illumination device comprising a light source having at least one or more in contact with the outer surface of the waveguide to emit light into the waveguide, 상기 빛이 출사하는 도파관은 일측면의 면적이 도파관 외면에 장착되어 있는 전체 광원 각각의 에텐듀를 구성하는 표면적의 합보다 작게 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The waveguide from which the light is emitted is an illumination device, characterized in that the area of one side is configured to be smaller than the sum of the surface areas constituting the etendue of each of the total light sources mounted on the outer surface of the waveguide. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광원은 LED로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The illumination device, characterized in that the light source is composed of LED. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도파관은 직육면체, 고깔 모양, 원통형, 반구형, 다각형의 상자 형태 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치. The waveguide is a lighting device, characterized in that consisting of at least one of a rectangular, solid, cylindrical, hemispherical, polygonal box shape. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도파관은 고열전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The waveguide is characterized in that it has a high thermal conductivity. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도파관은 상기 광원의 형상으로 외부면에 광원의 크기와 동일하거나 더 큰 홈을 형성하고 이 홈에 적어도 하나 이상의 광원을 각각 접촉시키는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The waveguide is formed in the shape of the light source, the illumination device, characterized in that to form a groove on the outer surface of the same or larger than the size of the light source and to contact the at least one light source, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원의 굴절율과 다른 굴절율을 갖는 물질로 상기 도파관 및 광원 사이에 위치시켜 상기 광원에서 출사되는 빛의 손실을 줄이는 굴절율층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.And a refractive index layer disposed between the waveguide and the light source with a material having a refractive index different from that of the light source to reduce a loss of light emitted from the light source. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 굴절율층은 광원의 굴절율보다 작고 도파관의 굴절율 보다 큰 굴절율 값을 갖는 것을 특징으로 하는 조명장치.And the refractive index layer has a refractive index value smaller than the refractive index of the light source and larger than the refractive index of the waveguide. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 굴절율층은 광원의 굴절률 보다 큰 굴절율 값을 갖는 것을 특징으로 하는 조명장치.And the refractive index layer has a refractive index value greater than that of the light source. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 굴절율층은 고열전도성을 갖는 젤 형태의 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.The refractive index layer is an illumination device, characterized in that consisting of a gel-like material having a high thermal conductivity. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 굴절율층은 실리콘 젤로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.The refractive index layer is an illumination device, characterized in that consisting of a silicone gel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원은 적어도 하나 이상의 서로 다른 색의 광원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.And the light source comprises at least one light source of different colors. 상기 청구항 1항과 같이 구성되어 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)로 각각 출사되는 빛을 집광하여 작은 크기의 이미저(imager)에 균일하게 비춰주는 적어도 하나 이상의 조명 장치와, At least one lighting device configured as described in claim 1 to focus the light emitted in each of the red (R), green (G) and blue (B) to uniformly illuminate the imager of a small size, 상기 조명 장치에서 출사되는 각각의 빛을 합성하고, 이 합성된 영상은 투사 렌즈계를 통해 상기 이미저를 크게 확대하여 스크린에 결상하는 투사계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 디스플레이 장치.And synthesizing each light emitted from the illumination device, and the synthesized image comprises a projection system for enlarging the imager through a projection lens system to form an image on a screen. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 투사계는 투과형 3판식, DLP 단판식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하 는 프로젝션 디스플레이 장치.The projection system is a projection display device, characterized in that any one of the transmissive three-plate type, DLP single plate type. 상기 청구항 1항과 같이 구성되어 출사되는 빛을 집광하여 작은 크기의 이미저(imager)에 균일하게 비춰주는 조명 장치와, The lighting device is configured as described in claim 1 to condense the emitted light to uniformly illuminate the imager of a small size, 상기 이미저를 크게 확대하여 스크린에 결상하는 투사 렌즈계로 구성되는 프로젝션 디스플레이 장치.And a projection lens system which enlarges the imager and forms an image on a screen. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 조명 장치는 출사되는 빛의 균일도를 높여주는 적분기 또는 FEL를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 디스플레이 장치.The illumination device is a projection display device further comprises an integrator or FEL to increase the uniformity of the emitted light. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 조명 장치는 적어도 하나 이상이 서로 다른 색의 광원으로 구성되고, 상기 다수개의 광원의 제어를 통해 칼라별 영상을 형성하고, 이렇게 형성된 각각의 영상을 하나의 화상으로 합성한 후, 곧바로 투사 렌즈계로 합성한 빛을 출사하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 디스플레이 장치. The at least one lighting device includes at least one light source having a different color, forms an image for each color through the control of the plurality of light sources, synthesizes each of the formed images into a single image, and then directly to the projection lens system. A projection display device characterized by emitting a synthesized light.
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