KR101005757B1

KR101005757B1 - 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛

Info

Publication number: KR101005757B1
Application number: KR1020100026747A
Authority: KR
Inventors: 이희중; 이영훈; 황성훈; 홍승기
Original assignee: 주식회사 세코닉스
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-01-06

Abstract

본 발명에 따른 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛은, 렌즈 어레이, 합성 프리즘, 커버 글래스 및 이미지 패널로 이루어진 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛에 있어서, 상기 렌즈 어레이는 화상이 투영되는 스크린 측으로부터 차례대로 배치된 제1 내지 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 제1 면이 구경 조리개의 기능을 수행하도록 광선의 스톱면(STOP)이 형성되며, 상기 제1 렌즈로부터 제6 렌즈를 지나는 광선은 구경 조리개를 기준으로 하여 렌즈면의 어느 한쪽 방향으로만 진행되며, 광선이 지나지 않는 렌즈면의 일부분이 절단되어 있으며, 상기 제1 렌즈의 양측면으로 플랜지면이 형성되어 있는 것을 구성적 특징으로 한다.

Description

피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛{PROJECTION LENS UNIT FOR PICO PROJECTOR}

본 발명은 생성된 화상을 스크린 등에 확대 투영하기 위한 프로젝터용 투사 렌즈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 휴대폰 등의 소형 휴대기기 등에 장착되고, 렌즈 어레이의 높이를 줄일 수 있는 피코 프로젝터용의 투사 렌즈에 관한 것이다.

최근, 전자 기술의 발전으로 인해, 휴대폰, PDA 등의 개인 휴대기기가 급증하고 있으며, 또한 MP3, PMP, 카메라 등의 각종 기능을 구비한 휴대기기가 출시되고 있다.

또한, 이런 다기능 추세에 맞추어, 최근에는 소위 피코 프로젝터 또는 나노 프로젝터로 알려진 초소형의 프로젝터 기능을 탑재한 휴대기기가 선보이고 있다.

이런 소형의 프로젝터용 렌즈를 설계하는데 있어서 중요한 것은 최소의 크기를 갖으면서 고성능의 기능을 구현해 내는 것이다. 또한, 경제성을 고려하여 저비용이어야 하며, 경량이면서, 왜곡 및 배율 색수차는 적어야하며, 상대적으로 긴 백포커스를 길이를 충족해야하는 문제점이 있다.

또한, 전장길이가 60mm 정도인 미니 프로젝터용 렌즈 유닛(1)을 전장길이가 10mm 정도인 피코 프로젝터용 렌즈 유닛으로 축소하는 경우에 있어서, 렌즈 어레이의 축소는 설계상으로 변경할 수 있지만, 렌즈의 직경, 즉, 높이를 줄이는데 있어서는 많은 제약이 따르게 된다.

본 발명자는 전술한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 한국특허출원 제10-2010-0014695호를 통해 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같은 피코 렌즈 배열체의 구조를 제안한 바가 있다.

도 1에 도시한 바와 같은 구조에서는 렌즈 어레이를 높이 7mm 정도로 축소하는 경우, 구경 조리개의 역할을 수행하는 스톱(stop) 면을 제1 렌즈(110')의 제1 면에 위치시킴으로써 렌즈 어레이를 통해 상을 투영함에 있어서 렌즈 어레이의 모든 면을 필요로하지 않고, 렌즈의 면의 일부만을 사용할 수 있게 함으로써, 사용하지 않는 렌즈부분을 절단해내어 그에 따라 렌즈 어레이의 높이를 줄일 수 있었다.

그러나, 이와 같이 구경 조리개의 역할을 수행하는 스톱면을 제1 렌즈에 형성해둠에 따라 높이를 낮출 수는 있지만, 제1 렌즈가 스톱면으로서 사용됨에 따라 이 스톱면을 지닌 제1 렌즈를 비구면 사출 렌즈로 제작함에 있어서 사출 압력, 사출 시간 및 냉각 시간 등과 같은 사출 조건에 따라 렌즈 어레이의 전체 성능이 민감하게 반응되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 스톱면이 제1 렌즈의 제1 면에 형성되고, 제1 렌즈를 비구면 사출 렌즈로 제작함에 있어서 렌즈 어레이의 전반적인 성능을 향상할 수 있도록 하는 개선된 제1 렌즈의 형태를 제안하는 것에 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛은, 렌즈 어레이, 합성 프리즘, 커버 글래스 및 이미지 패널로 이루어진 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛에 있어서,

상기 렌즈 어레이는 화상이 투영되는 스크린 측으로부터 차례대로 배치된 제1 내지 제6 렌즈를 포함하고,

상기 제1 렌즈의 제1 면이 구경 조리개의 기능을 수행하도록 광선의 스톱면(STOP)이 형성되며, 상기 제1 렌즈로부터 제6 렌즈를 지나는 광선은 구경 조리개를 기준으로 하여 렌즈면의 어느 한쪽 방향으로만 진행되며, 광선이 지나지 않는 렌즈면의 일부분이 절단되어 있으며, 상기 제1 렌즈의 양측면으로 플랜지면이 형성되어 있는 것을 구성적 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 렌즈는 정(+)의 굴정능을 갖는 렌즈이고, 상기 제2 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이고, 상기 제3 렌즈는 부(-)의 굴절능을 갖는 렌즈이고, 상게 제4 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이고, 상기 제5 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이고, 상기 제6 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이며, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 하나의 접합 렌즈를 형성한다.

또한 상기 제1 렌즈의 제1 면으로부터 상기 제6 렌즈의 제2 면까지의 전장 길이가 13mm이하이며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈 중 2개의 렌즈는 비구면 렌즈이며, 상기 제1 렌즈 및 제5 렌즈는 비구면 렌즈로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 초점거리를 각각 f₁, f₂, f₃ _-4, f₅ 및 f₆라고 할 때, 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 합성 초점거리 f₁ _-2와 상기 제3 렌즈 내지 제6 렌즈의 합성 초점거리 f₃ _-6는 다음의 관계식; 1 <｜f₁ _-2/f₃ _-6｜< 2를 만족하도록 설계된다.

또한, 상기 제2 렌즈의 초점거리 f₂와 상기 제6 렌즈의 초점거리 f₆는 다음의 관계식; 1< ｜f₂/f₆｜ <2를 만족하도록 설계된다. 이 때, 합성 초점거리 f₁ _-2는 12mm 내지 15mm 사이이고, 상기 합성 초점거리 f₃ _-6는 9mm 내지 10mm 사이에 있는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 피코 프로젝터용 투사 렌즈는 렌즈어레이를 구성하는 구성 요소 중 하나인 구경 조리계를 제1 렌즈의 제1 면에 위치시킴에 따라 상을 투영함에 있어서 렌즈 어레이의 모든 면을 필요로 하지 않고 렌즈면의 일부만 사용함에 따라 렌즈 어레이의 높이를 줄일 수 있으며, 또한, 제1 렌즈의 양측면으로 플랜지면을 형성함으로써, 제1 렌즈의 사출 성형시 제1 렌즈의 외주변에 가해지는 스트레스를 현저하게 줄일 수 있다는 작용효과가 얻어질 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 렌즈 배열 어레이를 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 실시예에 따른 렌즈 배열 어레이를 도시한 도면.
도 3의 (a)는 종래 원 형상의 제1 렌즈를 도시한 도면, 도 3의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 플랜지면을 구비한 제1 렌즈를 도시한 도면.

도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명에 따른 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛(10A)을 개략적으로 이하에 설명한다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명에 따른 투사 렌즈 유닛(10A)은 6매로 이루어진 렌즈 어레이(100), 커버 글래스(200), 색합성 프리즘(300) 및 이미지 패널(400)로 이루어진다. 렌즈 어레이(100)는 투사 렌즈의 전장 길이를 형성하며, 전장 길이는 13mm 이내인 것이 바람직하다. 렌즈 어레이(100)는 화상이 투영되는 스크린 측으로부터 제1 내지 제6 렌즈(110~150)가 차례대로 배치된다.

제1 렌즈(110)의 제1 면은 렌즈 어레이의 중심 축상에서 광선이 지나간 광학계에서의 광선 높이와 광학계 구성물의 크기의 비가 1에 가까운 구경 조리개의 역할을 수행하는 면으로 설정되고 제2 면과 함께 스크린에 대해 정(+)의 곡률을 갖고, 스크린측이 볼록면인 매니스커스 형태인 1매의 렌즈가 사용된다. 즉, 제1 렌즈는 정의 굴절능을 갖는다.

또한, 본 발명자가 이전에 출원한 한국특허출원 제10-2010-0014695호에서 사용된 제1 렌즈와 달리, 본 실시예에서는 제1 렌즈의 좌우측, 광축에 대해 수직인 방향으로 플랜지(flange)를 더 형성한다.

도 3의 (a)는 한국특허출원 제10-2010-0014695호에서 제1 렌즈로서 사용된 구형의 비구면 렌즈를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 본 실시예에서 제1 렌즈로서 사용된 플랜지를 구비한 비구면 렌즈를 도시한 도면이다.

먼저 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 종래의 제1 렌즈로서 사용된 구형의 비구면 렌즈(110a)의 경우, 실제 물리적인 구경(Ap)와 물리적 구경의 내측에서 점선으로서 표시한 바와 같은 유효 구경(Ae) 사이의 간격(d)은, 피코 프로젝터에 사용되는 경우 매우 짧은 거리로 제작된다. 이는 앞서 설명한 바와 같이, 렌즈 어레이(100)의 전체 높이를 줄이기 위함으로 실제 구경을 유효 구경보다 매우 크게 형성하는 경우 렌즈의 높이가 다시 커져버리게 된다.

본 발명자는 이런 문제점을 해소하기 위해, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같은 제1 렌즈의 형상을 채용하였다. 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 종래 원형 타입의 비구면의 제1 렌즈(110a)의 좌우측으로 플랜지(110b)를 더 추가한 디자인을 설계하였다. 이와 같이 제1 렌즈의 좌우측으로 플랜지(110b)가 더 형성됨에 따라, 렌즈 어레이의 높이를 최소로 유지함과 동시에 위에서 제시한 사출 압력, 사출 시간 및 냉각 시간 등과 같은 사출 조건에 따른 스트레스가 화살표로 도시한 바와 같이 플렌지면으로 확산되어 분포됨에 따라, 종래와 같이 스트레스가 응집되는 현상이 현저하게 사라질 수 있다.

다음으로, 다시 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 제2 렌즈(120)의 제3 면과 제4 면도 스크린에 대해 정의 곡률을 갖고, 스크린측이 볼록면인 매니스커스 형태인 1매의 렌즈가 사용된다. 즉, 제2 렌즈는 정의 굴절능을 갖는다.

본 실시예에서 스크린(150) 측으로부터 제2 렌즈(120)의 후방에는 제3 렌즈(130a)와 제4 렌즈(130b)가 하나의 접합 렌즈(130)로서 제공되며, 제3 렌즈(120)의 스크린측을 향한 표면이 제5 면으로서 기능하고, 제3 렌즈(130a)와 제4 렌즈(130b)의 접합면이 제6 면으로서 기능하며, 제4 렌즈(130b)의 스크린측 반대면이 제7 면으로서 기능하게 된다. 이와 같이 제3 렌즈(130a)와 제4 렌즈(130b)를 접합렌즈로서 구현하는 것은 캠코더, 디지털 카메라, 프로젝터를 포함하는 줌 렌즈 광학계에서는 고분산 렌즈(제3 렌즈(130a))와 저분산 렌즈(제4 렌즈(130b))를 접합렌즈로 이용함으로써 배율색수차 중 고차색수차와 같은 비축상에서 발생되는 수차를 최소화할 수 있기 때문이다.

본 실시예에서 고분산 렌즈로 사용된 제3 렌즈(130a)는 아베수(아베수는 분산값의 역수임) Vd = 28.32인 렌즈가 사용되었고, 제4 렌즈(130b)는 Vd = 60.34인 것이 사용되었으며, 이들 렌즈의 아베수는 30 이상의 차이가 나도록 설계되었다.

또한 본 발명에서 상기 제3 렌즈(130a)의 제5 면은 부(-)의 곡률을 갖고, 접합면인 제6 면은 정의 곡률을 가지며, 제4 렌즈(130b)의 제7 면은 부의 곡률로 이루어진다. 즉, 제3 렌즈와 제4 렌즈로 이루어진 제3 렌즈군은 부의 굴절능을 갖는다.

또한, 제5 렌즈(140)는 제8 면 및 제9 면을 포함하는 1매의 렌즈로 이루어지며, 여기서 제8 면은 부의 곡률, 제9 면도 부의 곡률을 가지며, 상기 제4 렌즈(140)는 상측이 볼록한 매니스커스 형태를 갖는다. 즉, 제5 렌즈는 정의 굴절능을 갖는다.

또한, 제6 렌즈(150)는 제10 면 및 제11 면을 포함하는 1매의 렌즈로 이루어지며, 여기서 제10 면은 정의 곡률, 제11 면은 부의 곡률을 갖고, 제6 렌즈(150)는 스크린측과 상측이 모두 볼록형태를 갖는다. 즉, 제6 렌즈는 정의 굴절능을 갖는다. 이때 제6 렌즈(160)의 초점 거리는 f₆<12인 것으로 렌즈 어레이(100) 중 가장 높은 파워(power)를 갖는 것으로 설계되었다.

본 발명에 따른 렌즈 어레이의 구조에서는 제1 렌즈의 제1 면은 렌즈 어레이의 중심 축상에서 광선이 지나간 광학계에서의 광선 높이와 광학계 구성물의 크기의 비가 1에 가까운 구경 조리개의 기능을 수행함에 따라 구경 조리개를 통과한 광선 다발이 제2 렌즈에서 제6 렌즈를 통과함에 있어서 렌즈 어레이를 구성하는 모든면의 한쪽 방향으로만 광선이 진행될 수 있다. 따라서, 도 2에서 선분 X-X'로 도시한 바와 같이, 제3 렌즈 내지 제6 렌즈에 있어서 광선다발이 지나지 않는 X-X' 하측의 렌즈들을 절단하여 가공하는 것이 가능하여, 도 3에 나타낸 바와 같이 광선이 지나지 않는 렌즈 부분을 절단해 냄으로써 렌즈 어레이(100)의 전체적인 높이를 줄일 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 어레이(100)는 제1 내지 제6 렌즈가 텔레센트릭으로 형성되어 이루어졌으며, 제1 내지 제6 렌즈는 차례대로 정, 정, 부, 정, 정, 정의 순서로 배열된다. 렌즈의 굴절능에 대해서는 이하의 표를 참조하여 별도로 설명한다.

표 1은 본 발명에 이용된 렌즈 어레이(100)의 제1 내지 제6 렌즈(110~150)의 초점거리를 나타낸 표이다. 아래의 표에서 제3 렌즈(130a)와 제4 렌즈(130b)는 2매의 렌즈가 하나의 접합 렌즈를 형성하기 때문에 3군 렌즈로서 표기될 수도 있다. 표 1에 도시된 바와 같이, 제6 렌즈(150)는 f₆<12인 것으로 렌즈 어레이(100) 중 가장 높은 파워(power)(굴절능)를 갖는 것으로 설계되었다.

(표 1)

아래의 표 2은 본 발명에 이용된 렌즈 어레이(100)의 제1 내지 제6 렌즈(110~150)의 굴절능을 나타낸다. 아래의 표에서 제3 렌즈(130a)와 제4 렌즈(130b)는 2매의 렌즈가 하나의 접합 렌즈를 형성하기 때문에 3군 렌즈로서 표기하였다.

(표 2)

여기서, 렌즈의 굴절능은 렌즈 또는 굴절면의 초점 거리의 역수를 뜻하며, 그 값은 하기의 식으로 구해진다.

K = (n'-n)(1/R₁ _-1/R₂):

여기서 n' = 렌즈의 굴절률, n = 공기의 굴절률, R1 = 렌즈 첫번째 면의 곡률, R2 = 렌즈 두번째 면의 곡률이다. 또한, 렌즈 어레이(100)의 총 굴절능은 K=1/EFL (EFL = 유효초점거리)의 관계가 있다.

이미지 패널(15) 등에 형성된 이미지는, 도시하지 않은 프로젝터의 분광 시스템을 통해 R, G, B로 분광된 후, 조명계의 색합성부를 통해 색합성이 완료되고 나서 이미지 패널(15)에 이미지가 형성된다. 이후, 광경로를 짧게해주는 프리즘(300)을 지나 제6 렌즈(150)의 제11 면 및 제10면을 통과하게 된다.

본 발명에 사용된 제6 렌즈(150)는, 아베수가 60.3이며, 초점거리 f₆가 11.98mm인 렌즈가 사용되었다.

또한, 제6 렌즈(150)로부터 수속된 광은 제5 렌즈(140)의 제9 면 및 제8 면을 통과하게 된다. 본 발명에 사용된 제5 렌즈(140)는 아베수가 55.8이며, 초점거리 f₅가 55.99mm인 렌즈가 사용되었다.

제5 렌즈(140) 및 제6 렌즈(150)의 배열로부터 알 수 있듯이, 제5 렌즈는 곡률반경의 절대값이 작은측이 프리즘 방향을 향해 있으며, 제6 렌즈는 두 면의 곡률반경이 똑같이 배열되어 있으며, 광은 제6 렌즈(150) 및 제5 렌즈(140)를 통해 제3 렌즈군(130)로 수속된다.

제3 렌즈군(130)는 제1 요소 렌즈(130a)와 제2 요소 렌즈(130b)로 이루어지며, 제5 면, 제6 면, 제7 면의 3개의 렌즈 면을 갖는다. 여기서, 제3 렌즈군의 초점거리 f₃은 -13.51mm인 접합렌즈가 사용된다. 제3 렌즈군(130)에서는 곡률반경의 절대값이 큰 제7 면이 프리즘(300)을 향해 있고, 곡률반경의 절대값이 작은 제5 면이 스크린 방향을 향하도록 설계되는게 바람직하며, 광은 제7 면 내지 제5 면을 통해 제2 렌즈(120)로 수속된다.

또한, 제3 렌즈군(130)로부터 수속된 광은 제2 렌즈(120)의 제4 면 및 제3 면을 통과하게 된다. 본 발명에 사용된 제2 렌즈(120)는, 아베수가 29.5이며, 초점거리 f₂가 15.66mm인 렌즈가 사용되었으며, 제4 면 및 제3 면을 통과한 광은 확산되어 제1 렌즈(110)으로 투사된다.

이어서, 제2 렌즈(120)로부터 확산되어 입사된 광은 제1 렌즈(110)의 제2 면 및 제1 면을 통과하게 된다. 본 발명에 사용된 제1 렌즈(110)는, 아베수가 55.8이며, 초점거리 f₁이 45.00mm인 렌즈가 사용되었으며, 제2 면 및 제1 면을 통과한 광은 스크린으로 확대 투사된다. 여기서, 제1 렌즈(110)의 제1 면은 구경 조리개로서 기능을 수행하도록 렌즈의 제1 면이 스톱(STOP)면으로서 작용한다.

본 실시예에서는 제1 렌즈의 제1 면이 스톱면으로서 기능하는 것으로 가장 바람직한 실시예로서 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 렌즈의 제2면 또는 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 스톱면이 형성되어도 설계에 따라 렌즈 어레이의 전반적인 높이를 줄이는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에서는 렌즈 어레이의 전체적인 높이를 줄이기 위해 렌즈의 스톱면이 스크린 측에 가깝게 위치할수록 좋다.

또한, 상기 실시 예에서 광학 렌즈의 수차나 왜곡 등을 포함한 렌즈의 성능을 향상시키기 위해 제3 렌즈군(130)을 배치하는 구성으로 하였지만, 상기 제1 내지 제 6 렌즈 중 어느 하나를 비구면 렌즈 또는 접합렌즈로 구성될 수 있다.

전술한 바와 같은 6매의 렌즈로 이루어진 렌즈를 설계하는 경우, 제1 렌즈(110) 및 제6 렌즈(150)는 렌즈 표면의 스크레치 발생 등을 고려하여 표면 경도가 높은 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 이러한 점을 고려하여 제1 렌즈(110)와 제5 렌즈(140)를 비구면 렌즈로 하여 투사렌즈의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 비구면 렌즈는 다음의 식1을 사용하여 구할 수 있다.

(식 1)

여기서 X와 Y는 방향을 뜻하는 것으로 광축방향을 X축, 광축과 직교하는 방향을 Y측으로 설정한다. 비구면은 (식1)에 의해 얻어지는 곡선을 공축을 중심으로 회전시켜 얻어지는 곡선이다. 이 때 R은 렌즈의 곡률반경, K는 코닉상수, A, B, C, D, E, F는 비구면 계수이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 피코 프로젝터용 렌즈 어레이(100)는 제1 렌즈 내지 제6 렌즈의 초점거리를 각각 f₁, f₂, f₃ _-4, f₅ 및 f₆라고 할 때, 전체 초점 길이 f는 10mm 내지 11mm인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 피코 프로젝터용 렌즈 어레이(100)는 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 합성 초점거리 f₁ _-2와 상기 제3 렌즈 내지 제5 렌즈의 합성 초점거리 f₃ _-6는 다음의 관계식, 1 < |f₁ _-2/f₃ _-6| < 2를 만족하는 것을 알 수 있다. 더욱 바람직하게, |f_1-2/f_3-6| = 1.27961mm이다.

또한, 제2 렌즈의 초점거리 f₂와 상기 제5 렌즈의 초점거리 f₆는 다음의 관계식 1<|f₂/f₆|<2를 만족하고 있으며, 더욱 바람직하게 |f₂/f₆| = 1.31mm 이다. 합성 초점거리 f₁ _-2는 12mm 내지 15mm 사이이고, 상기 합성 초점거리 f₃ _-6는 9mm 내지 10mm 사이인 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 렌즈 어레이 200: 커버 글래스
300: 색합성 프리즘 400: 이미지 패널
110: 제1 렌즈 120: 제2 렌즈
130a: 제3 렌즈 130b: 제3 렌즈
140: 제5렌즈 150: 제6 렌즈
110b: 플랜지면

Claims

렌즈 어레이, 합성 프리즘, 커버 글래스 및 이미지 패널로 이루어진 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛에 있어서,
상기 렌즈 어레이는 화상이 투영되는 스크린 측으로부터 차례대로 배치된 제1 내지 제6 렌즈를 포함하고,
상기 제1 렌즈의 제1 면이 구경 조리개의 기능을 수행하도록 광선의 스톱면(STOP)이 형성되며, 상기 제1 렌즈로부터 제6 렌즈를 지나는 광선은 구경 조리개를 기준으로 하여 렌즈면의 어느 한쪽 방향으로만 진행되며, 광선이 지나지 않는 렌즈면의 일부분이 절단되어 있으며,
상기 제1 렌즈의 양측면으로 플랜지면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 정(+)의 굴정능을 갖는 렌즈이고,
상기 제2 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이고,
상기 제3 렌즈는 부(-)의 굴절능을 갖는 렌즈이고,
상게 제4 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이고,
상기 제5 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이고,
상기 제6 렌즈는 정(+)의 굴절능을 갖는 렌즈이며,
상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 하나의 접합 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 제1 면으로부터 상기 제6 렌즈의 제2 면까지의 전장 길이가 13mm이하이며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈 중 2개의 렌즈는 비구면 렌즈인 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.
제3항에 있어서,
상기 제1 렌즈 및 제6 렌즈는 표면 스크레치 발생을 방지하는 표면 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 초점거리를 각각 f₁, f₂, f₃ _-4, f₅ 및 f₆라고 할 때,
상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 합성 초점거리 f₁ _-2와 상기 제3 렌즈 내지 제6 렌즈의 합성 초점거리 f₃ _-6는 다음의 관계식;
1 <｜f₁ _-2/f₃ _-6｜< 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.
제5항에 있어서,
상기 제2 렌즈의 초점거리 f₂와 상기 제6 렌즈의 초점거리 f₆는 다음의 관계식;
1< ｜f₂/f₆｜ <2를 만족하는 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.
제5항에 있어서,
상기 합성 초점거리 f₁ _-2는 12mm 내지 15mm 사이이고, 상기 합성 초점거리 f₃ _-6는 9mm 내지 10mm 사이인 것을 특징으로 하는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛.