KR100358806B1

KR100358806B1 - Optical system of view finder

Info

Publication number: KR100358806B1
Application number: KR1020000050137A
Authority: KR
Inventors: 박준찬; 김상묵
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-10-25
Also published as: KR20020017056A

Abstract

렌즈군을 사용하지 않으면서도 확대 허상의 구현이 가능하도록 함으로써 소형화, 경량화, 저가격화를 이룰 수 있는 뷰파인더의 광학 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 광학 시스템은, 광원과; 상기 광원에서 나온 빛을 편광 분리하는 제1 편광 수단과; 상기 제1 편광 수단을 투과한 빛의 일부는 투과시키고 나머지는 반사하는 반투과 반반사 수단과; 상기 반투과 반반사 수단을 투과한 빛을 입사받아 이에 해당하는 영상 신호를 생성한 후 상기 영상 신호를 하프 미러로 반사하는 반사형 엘씨디와; 상기 하프 미러에서 반사된 영상 신호를 입사받아 상기 하프 미러 측으로 반사하는 오목 반사경과; 상기 오목 반사경에서 반사된 후 하프 미러를 투과한 영상 신호를 편광시키는 제2 편광 수단;을 포함한다.The present invention relates to an optical system of a viewfinder that can be miniaturized, reduced in weight, and inexpensive by enabling an enlarged virtual image without using a lens group. The optical system of the present invention includes: a light source; First polarization means for polarizing separation of light emitted from the light source; Semi-transmissive semi-reflective means for transmitting a part of the light transmitted through the first polarization means and reflecting the rest of the light; A reflection type LCD which receives the light transmitted through the transflective semi-reflective means, generates an image signal corresponding thereto, and reflects the image signal to a half mirror; A concave reflector that receives an image signal reflected by the half mirror and reflects the reflected image signal toward the half mirror; And second polarization means for polarizing the image signal transmitted through the half mirror after being reflected by the concave reflector.

Description

Optical system of the viewfinder {OPTICAL SYSTEM OF VIEW FINDER}

본 발명은 뷰파인더의 광학 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈군을 사용하지 않으면서도 확대 허상의 구현이 가능하도록 함으로써 소형화, 경량화, 저가격화를 이룰 수 있는 뷰파인더의 광학 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an optical system of a viewfinder, and more particularly, to an optical system of a viewfinder which can achieve miniaturization, light weight, and low cost by enabling an enlarged virtual image to be implemented without using a lens group.

일반적으로, 기록하고자 하는 피사체의 화면 상태를 관측하는 기능을 갖는 뷰파인더는 크게 전자식과 광학식으로 분류된다.In general, viewfinders having a function of observing a screen state of a subject to be recorded are largely classified into electronic and optical.

전자식 뷰파인더는 촬상 씨씨디(CCD)로부터 인입된 비디오 신호를 직접 씨알티(CRT), 또는 모니터용 씨씨디에 전송하여 촬상 씨씨디와 동일한 신호를 재생함으로써 확대 렌즈를 통해 모니터링하는 방식으로, 촬상 씨씨디에서 제공하는 촬상 정보를 그대로 전송할 수 있는 잇점이 있으나, 전력 소모가 많고 해상도가 저하되는 등의 단점이 있다.The electronic viewfinder transmits a video signal input from an imaging CDC directly to a CRT or a monitoring CD and reproduces the same signal as the imaging CD to monitor through an enlarged lens. Although there is an advantage of transmitting the captured image information provided by the CD as it is, there are disadvantages such as high power consumption and reduced resolution.

이에 반하여, 광학식 뷰파인더는 재생이 불가능하고 보조적인 모니터링 장치를 추가해야 하는 단점을 갖지만, 전자식 뷰파인더와는 달리 실물과 동등한 고해상력과, 색재현성을 가지며, 전력 소모가 없어 광학식 뷰파인더가 각광을 받고 있다.On the other hand, the optical viewfinder has the disadvantage of not being able to reproduce and adding an auxiliary monitoring device, but unlike the electronic viewfinder, the optical viewfinder has a high resolution, color reproducibility, and no power consumption. Is getting.

본 발명은 상기한 바와 같은 뷰파인더에 관한 것으로, 이하, 도 1을 참조로 하여 종래 기술에 따른 뷰파인더의 광학 시스템을 설명한다.The present invention relates to a viewfinder as described above. Hereinafter, an optical system of a viewfinder according to the prior art will be described with reference to FIG. 1.

도시한 바와 같이, 반사형 엘씨디(reflective LCD :102)의 전방으로는 피비에스(PBS :Polarizing Beam Splitter)(104)가 배치되고, 피비에스(104)의 일측으로는 광원(106)이 배치되며, 피비에스(104)의 전방으로는 렌즈군(108)이 배치된다.As illustrated, a polarizing beam splitter (PBS) 104 is disposed in front of the reflective LCD 102, and a light source 106 is disposed at one side of the PBS 104. In front of the PBs 104, the lens group 108 is disposed.

여기에서, 상기 렌즈군(108)은 복수개의 볼록 및 오목 렌즈를 복합적으로 배치하여 반사형 엘씨디(102)에서 생성된 영상 신호를 확대하기 위한 것이다.Here, the lens group 108 is for enlarging a plurality of convex and concave lenses to enlarge an image signal generated by the reflective LCD 102.

이에 따라, 광원(106)의 광이 피비에스(104)에 의해 편광 분리되면, 피비에스(104)에서 분리되어 반사된 광은 반사형 엘씨디(102)에 입사되며, 엘씨디(102)의 구동에 의해 상기 광에 해당하는 영상 신호가 생성되면, 이 영상 신호는 피비에스(104)를 투과한 후 렌즈군(108)을 통하면서 확대되며, 관찰자는 확대 허상을 관찰할 수 있게 된다.Accordingly, when the light of the light source 106 is polarized and separated by the PBs 104, the light separated and reflected by the PBs 104 is incident on the reflective LCD 102, and is driven by the LCD 102. When an image signal corresponding to the light is generated, the image signal is enlarged through the lens group 108 after passing through the PBs 104, and the observer can observe the enlarged virtual image.

그런데, 상기와 같은 종래 기술의 광학 시스템은 복수의 렌즈로 이루어진 렌즈군을 피비에스의 전방에 설치해야 함으로 상기 렌즈군의 사용으로 인해 전체 시스템의 길이가 길어지고 무게가 증가하며, 가격이 상승되는 문제점이 있다.However, in the optical system of the prior art as described above, the lens group consisting of a plurality of lenses must be installed in front of the PBS so that the length of the entire system is increased and the weight is increased due to the use of the lens group. There is a problem.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈군을 사용하지 않으면서도 확대 허상의 구현이 가능하도록 함으로써 소형화, 경량화, 저가격화를 이룰 수 있는 뷰파인더의 광학 시스템을 제공함에 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical system of a viewfinder that can achieve miniaturization, light weight, and low cost by enabling an enlarged virtual image to be implemented without using a lens group.

도 1은 종래 기술에 따른 뷰파인더의 광학 시스템을 나타내는 도면.1 shows an optical system of a viewfinder according to the prior art;

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 뷰파인더의 광학 시스템을 나타내는 도면.2 shows an optical system of the viewfinder according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 뷰파인더의 광학 시스템을 나타내는 도면.3 shows an optical system of a viewfinder according to a second embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

광원과;A light source;

상기 광원에서 나온 빛을 편광 분리하는 제1 편광 수단과;First polarization means for polarizing separation of light emitted from the light source;

상기 제1 편광 수단을 투과한 빛의 일부는 투과시키고 나머지는 반사하는 반투과 반반사 수단과;Semi-transmissive semi-reflective means for transmitting a part of the light transmitted through the first polarization means and reflecting the rest of the light;

상기 반투과 반반사 수단을 투과한 빛을 입사받아 이에 해당하는 영상 신호를 생성한 후 상기 영상 신호를 하프 미러로 반사하는 반사형 엘씨디와;A reflection type LCD which receives the light transmitted through the transflective semi-reflective means, generates an image signal corresponding thereto, and reflects the image signal to a half mirror;

상기 하프 미러에서 반사된 영상 신호를 입사받아 상기 하프 미러 측으로 반사하는 오목 반사경과;A concave reflector that receives an image signal reflected by the half mirror and reflects the reflected image signal toward the half mirror;

상기 오목 반사경에서 반사된 후 하프 미러를 투과한 영상 신호를 편광시키는 제2 편광 수단;Second polarization means for polarizing an image signal transmitted through the half mirror after being reflected by the concave reflector;

을 포함하는 뷰파인더의 광학 시스템을 제공한다.It provides an optical system of the viewfinder comprising a.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 시스템을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an optical system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 뷰파인더의 광학 시스템을 도시한 것이다.2 shows an optical system of the viewfinder according to the first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 백색광을 발생하는 광원(12)의 하측에는 일정량의 광은 투과하고 나머지 광은 반사하는 반투과 반반사 미러(14)가 배치되고, 광원(12)과 반투과 반반사 미러(14) 사이에는 백색광을 편광시키는 제1 편광판(16)이 배치된다.As shown, a semi-transmissive semi-reflective mirror 14 is disposed below the light source 12 that generates white light, which transmits a certain amount of light and reflects the remaining light, and the light source 12 and the semi-reflective mirror ( The first polarizing plate 16 for polarizing the white light is disposed between the fourteen elements.

여기에서, 상기 반투과 반반사 미러(14)는 투명 유리에 알루미늄 등의 금속 반사막을 코팅하여 형성하거나, 공지의 다이일렉트릭 미러(dielectric mirror)로 이루어지며, 금속 반사막의 두께를 조절하거나, 적층 물질의 종류 및 레이어 수를 조절함에 따라 투과율 및 반사율을 조정할 수 있다.Here, the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 is formed by coating a metal reflective film such as aluminum on the transparent glass, or made of a known electric mirror, to control the thickness of the metal reflective film, or laminated material Transmittance and reflectance can be adjusted by adjusting the type and the number of layers.

그리고, 반투과 반반사 미러(14)의 하측에는 이 미러(14)를 투과한 광을 입사받아 이 광에 해당하는 영상 신호를 발생한 후 이 신호를 반투과 반반사 미러(14)로 반사하는 반사형 엘씨디(reflective LCD :18)가 배치되고, 반투과 반반사 미러(14)의 좌측에는 이 미러(14)에서 반사된 영상 신호를 입사받은 후 반투과 반반사 미러(14) 측으로 반사하는 오목 반사경(20)이 배치되며, 반투과 반반사 미러(14)의 우측에는 오목 반사경(20)에서 반사된 영상 신호를 편광시키는 제2 편광판(22)이 배치된다.In addition, the light reflecting through the mirror 14 is generated below the semi-reflective mirror 14 to generate an image signal corresponding to the light, and then reflects the signal to the semi-reflective mirror 14. A type LCD (reflective LCD) 18 is disposed, and on the left side of the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 is a concave reflector that reflects the image signal reflected from the mirror 14 to the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 side. 20 is disposed, and a second polarizing plate 22 for polarizing an image signal reflected by the concave reflector 20 is disposed on the right side of the semi-transmissive semi-reflective mirror 14.

여기에서, 상기 제2 편광판(22)은 제1 편광판(16)을 투과한 후 반투과 반반사 미러(14)에서 반사된 빛을 차단할 수 있도록 하기 위해 제1 편광판(16)의 편광 방향과 서로 직교되도록 배치된다.Here, the second polarizing plate 22 is different from the polarization direction of the first polarizing plate 16 so as to block the light reflected from the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 after passing through the first polarizing plate 16. It is arranged to be orthogonal.

이하, 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of the present embodiment will be described below.

일반적으로, 광원(12)에서 발광된 백색광은 P파(종파)와 S파(횡파) 성분으로 구분할 수 있다.In general, the white light emitted from the light source 12 may be classified into a P wave (long wave) and an S wave (transverse wave) component.

따라서, 상기 백색광은 제1 편광판(16)에서 특정 성분(이하에서는 이를 P파로 정의함)의 광만 투과되며, 다른 성분(이하에서는 이 성분을 S파로 정의함)의 광은 반사된다.Therefore, the white light transmits only light of a specific component (hereinafter referred to as P-wave) in the first polarizing plate 16, and light of another component (hereinafter, referred to as S-wave) is reflected.

이와 같이, 제1 편광판(16)을 투과한 P파 성분의 광은 전체 광량중에서 일정량(예를 들어 50%)의 광이 반투과 반반사 미러(14)를 투과하게 되며, 나머지 광은 이 미러(14)에서 반사된다.As described above, the P-wave component light transmitted through the first polarizing plate 16 transmits a predetermined amount (for example, 50%) of the light through the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 of the total amount of light, and the remaining light is the mirror. Reflected at (14).

이때, 상기 미러(14)에서 반사된 광은 제2 편광판(22) 측으로 반사되지만, 제2 편광판(22)이 제1 편광판(16)의 편광 방향과 직교하는 편광 방향으로 배치되어 있으므로, 상기 반사된 빛은 제2 편광판(22)에 의해 차단되어 관찰자에 의해 관찰되지 않는다.At this time, the light reflected from the mirror 14 is reflected toward the second polarizing plate 22 side, but since the second polarizing plate 22 is disposed in the polarization direction orthogonal to the polarization direction of the first polarizing plate 16, the reflection The light is blocked by the second polarizer 22 and is not observed by the viewer.

그리고, 반투과 반반사 미러(14)를 투과한 광은 반사형 엘씨디(18)에 입사되고, 반사형 엘씨디(14)에서는 이 광이 S파로 변조되어 영상 신호가 발생되며, 상기 영상 신호는 다시 반투과 반반사 미러(14)에 입사된다.Light transmitted through the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 is incident on the reflective LCD 18, and the reflective LCD 14 modulates the light into S-waves to generate an image signal. Is incident on the semi-transmissive semi-reflective mirror 14.

이어서, 반투과 반반사 미러(14)에 입사된 영상 신호 중에서 일정량의 광이 반사되어 오목 반사경(20)에 입사되며, 오목 반사경(20)에 입사된 광은 반투과 반반사 미러(14) 측으로 반사된다.Subsequently, a predetermined amount of light is reflected and incident on the concave reflector 20 among the image signals incident on the transflective reflecting mirror 14, and the light incident on the concave reflecting mirror 20 is directed to the transflective reflecting mirror 14. Reflected.

이때, 상기 반사경(20)에서 반사된 광은 오목 반사경의 특성상 확대 허상을 구현하게 되며, 확대 허상의 크기는 오목 반사경의 초점 거리를 조절함으로써 조절할 수 있게 된다.In this case, the light reflected by the reflector 20 implements an enlarged virtual image due to the characteristics of the concave reflector, and the size of the enlarged virtual image can be adjusted by adjusting the focal length of the concave reflector.

따라서, 반사경(20)에서 반사된 광 중에서 일정량의 광은 반투과 반반사 미러(14)를 투과한 후 제2 편광판(22)을 통해 출사되며, 이로 인해 관찰자는 반사경(20)에 의해 구현되는 확대 허상을 관찰할 수 있게 된다.Therefore, a certain amount of light reflected by the reflector 20 is transmitted through the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 and then emitted through the second polarizing plate 22, whereby the observer is implemented by the reflector 20 The magnified virtual image can be observed.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시스템을 도시한 것으로, 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이하에서는, 본 실시예의 특징을 명확하게 하기 위해 상기 실시예와 다른 구성을 갖는 부분에 대해서만 설명한다.3 and 4 show an optical system according to another embodiment of the present invention, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the first embodiment of the present invention, and the features of the present embodiment will be clarified below. For the sake of brevity, only portions having different configurations from the above embodiments will be described.

통상적으로, 편광판에 의해 직선 편광된 광은 반투과 반반사 미러(14) 및 오목 반사경(20) 등을 거치면서 타원형으로 편광 변환이 일어나게 되는바, 상기 편광 변환은 콘트라스트가 저하되는 문제점을 수반하게 된다.Typically, light linearly polarized by the polarizing plate undergoes a semi-transparent semi-reflective mirror 14, a concave reflector 20, and the like, and thus polarization conversion occurs in an elliptical shape. The polarization conversion involves a problem of decreasing contrast. do.

따라서, 콘트라스트가 중요 항목으로 작용하는 타입의 뷰파인더에서는 반투과 반반사 미러(14)와 오목 반사경(20) 사이의 광 경로상에 콘트라스트 보상 수단을 구비한다.Therefore, in the viewfinder of the type in which contrast is an important item, contrast compensation means is provided on the optical path between the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 and the concave reflector 20.

도 3은 반투과 반반사 미러(14)와 오목 반사경(20) 사이에 제3 편광판(24)을 배치한 것으로, 이 편광판(24)은 타원형으로 변환된 광을 다시 직선 편광시킴으로써 편광 변환으로 인한 콘트라스트 저하를 보상하는 작용을 하며, 제2 편광판(22)의 편광 방향과 동일한 방향의 편광 방향을 갖는다.3 shows a third polarizing plate 24 disposed between the semi-transmissive semi-reflective mirror 14 and the concave reflector 20. The polarizing plate 24 linearly polarizes the light converted into an ellipse again, It serves to compensate for the lowering of the contrast, and has a polarization direction in the same direction as the polarization direction of the second polarizing plate 22.

이와 같이, 제3 편광판(24)을 갖는 광학 시스템은 편광 변환으로 인한 콘트라스트 저하를 보상할 수 있는 장점을 갖는다.As such, the optical system having the third polarizer 24 has the advantage of being able to compensate for the contrast degradation due to the polarization conversion.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 광학 시스템에 의하면, 복수의 렌즈로 이루어진 렌즈군을 구비하지 않으면서도 확대 허상의 구현이 가능하므로, 시스템의 소형화, 경량화 및 저가격화를 이룰 수 있는 등의 효과가 있다.As described above, according to the optical system of the present invention, an enlarged virtual image can be implemented without having a lens group consisting of a plurality of lenses, and thus the system can be miniaturized, reduced in weight, and inexpensive. .

Claims

A light source;

First polarization means for polarizing separation of light emitted from the light source;

Semi-transmissive semi-reflective means for transmitting a part of the light transmitted through the first polarization means and reflecting the rest of the light;

A reflection type LCD which receives the light transmitted through the transflective semi-reflective means, generates an image signal corresponding thereto, and reflects the image signal to a half mirror;

A concave reflector that receives an image signal reflected by the half mirror and reflects the reflected image signal toward the half mirror;

Second polarization means for polarizing an image signal transmitted through the half mirror after being reflected by the concave reflector;

Optical system of the viewfinder comprising a.

The optical system of the viewfinder of claim 1, wherein the polarization directions of the first and second polarization means are perpendicular to each other.

The optical system of claim 1, wherein contrast compensation means is provided on the optical path between the semi-transmissive semi-reflective means and the concave reflector to compensate for the contrast degradation due to polarization conversion.

4. The optical system of the viewfinder according to claim 3, wherein the contrast compensating means comprises third polarizing means provided between the semitransmissive semireflective means and the concave reflector.

The optical system of claim 4, wherein the polarization directions of the third and second polarization means are the same.