KR101467866B1 - 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템 - Google Patents

초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템에 관한 것이다. 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템은, 스크린 측으로부터 순서대로 양면 모두 (-)곡률을 갖고 정의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제1 플라스틱 렌즈; 제1 면은 (+)곡률, 제2 면은 (-)곡률을 갖고, 정의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제2 유리 렌즈; 양면 모두 (+)곡률을 갖고 부의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제3 플라스틱 렌즈; 제1 면은 (+)곡률을 갖고, 제2 면은 평면이고, 정의 굴절력을 갖는 구면의 제4 유리 렌즈; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 외부의 온도 변화에 따른 해상도 저하를 방지하고, 동시에 렌즈의 매수를 줄여 소형화가 가능하면서 제작 단가를 줄일 수 있는 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.

Description

초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템 {Projection lens system for micro projector}
본 발명은 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템에 관한 것이다.
최근 가장 중요한 이슈로 떠오르고 있는 대화면, 고화질의 디스플레이 장치로 개발되어 상용화되고 있는 표시장치인 프로젝터(Projector)는 디스플레이 소자에서 형성된 화상을 광원에서 조사된 광을 이용하여 스크린에 투사함으로써 영상을 표시한다.
이러한 프로젝터는 최근 피코 프로젝터라는 명칭으로 초소형으로 개발되어, 휴대폰, 노트북, PMP 등의 휴대용 단말기 또는 데스크톱 컴퓨터 등의 고정형 단말기의 내부 또는 외부에 장착된다.
초소형 프로젝터용 렌즈 시스템을 설계하는데 있어서 중요한 것은, 저비용이어야 하며, 경량이면서, 왜곡 및 배율 색수차는 적어야 하며, 상대적으로 긴 백 포커스 길이(Back Focus Length, BFL)를 충족해야한다.
일례로, 도 1은 전장의 길이가 60mm 정도인 종래의 미니 프로젝터용 렌즈 유닛을 도시하는 도면이다.
미니 프로젝터용 렌즈 유닛(1)은 7매의 렌즈로 구성된 렌즈 어레이(10), 색합성을 위한 프리즘(20), 커버 글래스(30) 및 이미지 패널(40)을 포함한다. 일반적으로, 렌즈 어레이(10)의 제1 렌즈(11)부터 제7 렌즈(17)까지의 길이를 전장 길이라 하고, 제7 렌즈(17)(최종 배치된 렌즈)부터 이미지 패널(40)까지의 길이를 백포커스 길이(BFL)라고 한다.
이러한 미니 프로젝터용 렌즈 유닛(1)을 전장길이가 10mm인 피코 프로젝터용 렌즈 유닛으로 사용하기 위해서는, 상기 미니 프로젝터 렌즈 유닛(1)을 상대적으로 1/10 정도의 비율로 축소하는 것을 고려해 볼 수 있다.
그러나, 전장길이가 60mm 정도인 미니 프로젝터용 렌즈 유닛(1)을 전장길이가 10mm인 피코 프로젝터용 렌즈 유닛으로 축소하는 경우에는, 렌즈 어레이(10) 부분은 1/10 비율로 축소할 수 있지만, 상대적으로 프리즘(20), 커버 글래스(30) 및 이미지 패널(40)과, 이미지 패널(40)과 커버 글래스 사이의 공극(미도시) 부분은 한계 레벨 이상으로 축소할 수 없기 때문에 1/10까지는 축소될 수 없다.
즉, 렌즈 어레이(10) 부분의 축소율에 비해 그 이외 백포커스 길이를 형성하는 부분의 축소율이 낮기 때문에, 짧은 전장의 길이에 비해 백포커스 길이가 길어지게 되어 이미지 패널(40)에 상이 결상되기 어렵다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록 특허 제10-1017086호는 피코 프로젝터용 투사 렌즈 유닛을 개시하고 있다. 이러한 투사 렌즈 유닛은 화상이 투영되는 스크린 측으로부터 제1 내지 제5 렌즈를 배치하고, 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 합성 초점거리를 f1 -2라 하고, 제3 렌즈 내지 제5 렌즈의 합성 초점거리 f3 -5로 할 때, f1 -2와 f3 -5는 관계식, 13 < ｜f1-2/f3-5｜ < 14를 만족하도록 설계한다.
그러나, 이러한 투사 렌즈 유닛은 프로젝터 내부의 온도 상승으로 인해 발생하는 초점 거리의 변화로 인한 해상도 저하를 방지하기 어렵고, 반드시 합성 초점거리를 일정한 범위 내로 설계해야 하는 제약이 따르게 되어 그에 따른 설계 난이도의 상승 및 성능 저하가 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 외부의 온도 변화에 따른 해상도 저하를 방지하고, 동시에 렌즈의 매수를 줄여 제작 단가를 줄일 수 있는 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템은, 스크린 측으로부터 순서대로 양면 모두 (-)곡률을 갖고 정의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제1 플라스틱 렌즈; 제1 면은 (+)곡률, 제2 면은 (-)곡률을 갖고, 정의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제2 유리 렌즈; 양면 모두 (+)곡률을 갖고 부의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제3 플라스틱 렌즈; 제1 면은 (+)곡률을 갖고, 제2 면은 평면이고, 정의 굴절력을 갖는 구면의 제4 유리 렌즈; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 유리 렌즈는 굴절률이 1.6 이상이고, 아베수가 50 이상의 고굴절률 및 고분산율의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 플라스틱 렌즈는 굴절률이 1.6 이상의 고굴절률의 재질로 형상되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제4 유리 렌즈는 굴절률이 1.8 이상의 고굴절률의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 플라스틱 렌즈와 상기 제4 유리 렌즈는 반사 소자 또는 편광 분리소자를 위치시키기 위해 10 내지 20mm 만큼 이격되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 렌즈 중에서 상기 제2 유리 렌즈의 굴절능이 가장 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 외부의 온도 변화에 따른 해상도 저하를 방지하고, 동시에 렌즈의 매수를 줄여 소형화가 가능하면서 제작 단가를 줄일 수 있는 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 전장의 길이가 60mm 정도인 종래의 미니 프로젝트용 렌즈 유닛을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템에서 광의 경로를 도시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템에 따른 해상도 그래프이다.
도 5a는 도 2의 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템에서 제4 유리 렌즈가 없는 경우의 광의 경로를 도시하는 도면이다.
도 5b는 도 2의 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템에서 제4 유리 렌즈가 있는 경우의 광의 경로를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 2의 투사 렌즈 시스템을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 초소형 프로젝터의 구성을 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템(이하, 투사 렌즈 시스템)(100)은 화상이 투영되는 스크린(10) 측으로부터 순서대로 제1 플라스틱 렌즈(L1), 제2 유리 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제4 유리 렌즈(L4)를 포함한다.
제1 플라스틱 렌즈(L1)는 스크린(10) 측에 가장 가까이 위치하는 렌즈이다. 제1 플라스틱 렌즈(L1)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제1 면(111)과 제2 면(112) 모두 (-)의 곡률을 갖는다. 여기서, (+) 곡률은 스크린(10) 측으로 볼록한 것을 말하고, (-) 곡률은 스크린(10)의 반대 측으로 볼록한 것을 말한다. 또한, 제1 플라스틱 렌즈(L1)는 정의 굴절력을 갖고, 양면 비구면으로 형성된다.
제2 유리 렌즈(L2)는 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 다음에 위치한다. 제2 유리 렌즈(L2)는 유리 재질로 형성되고, 제1 면(121)은 (+) 곡률, 제2 면(122)은 (-) 곡률을 갖는다. 또한, 제2 유리 렌즈(L2)는 정의 굴절력을 갖고, 양면 비구면으로 형성된다.
제2 유리 렌즈(L2)는 1.6 이상의 고굴절률을 갖고, 아베수(Abbe's number) 50 이상의 유리 렌즈로 제작되는 것이 바람직하다. 아베수는 광학유리의 빛의 분산에 관한 성질을 나타내는 수로, 아베수가 클수록 색분산이 적게 일어나서 선명한 화상을 얻을 수 있다.
제2 유리 렌즈(L2)는 각 렌즈 중에서 굴절능이 가장 높은 것이 바람직하다. 굴절능은 1/초점거리(f)로서 렌즈의 파워를 의미한다. 굴절능이 크다는 것은 빛을 꺾어주는 힘이 좋다는 것을 의미한다. 유리 재질은 온도에 따른 변화율이 플라스틱의 수십분의 1로 온도 변화에 따른 신뢰성이 우수하다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 유리 재질로 형성되는 제2 유리 렌즈(L2)에 가장 높은 굴절능을 부여하게 된다.
제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제2 유리 렌즈(L2)의 다음에 위치한다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제1 면(131)과 제2 면(132) 모두 (+) 곡률을 갖는다. 또한, 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 부의 굴절력을 가지며 양면 비구면으로 형성된다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 1.6 이상의 고굴절률을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
제4 유리 렌즈(L4)는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 다음에 위치한다. 제4 유리 렌즈(L4)는 유리 재질로 형성되고, 제1 면(141)은 + 곡률을 갖고, 제2 면(142)은 평면으로 형성된다. 또한, 제4 유리 렌즈(L4)는 정의 굴절력을 가지며 제1 면(141)이 구면으로 형성된다. 제4 유리 렌즈(L4)는 1.8 이상의 고굴절률을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 제4 유리 렌즈(L4)는 각 렌즈 중에서 가장 높은 굴절률을 가질 수 있다.
제4 유리 렌즈(L4)의 다음에는 이미지를 형성하는 영상 소자(150)가 위치한다. 이러한 영상 소자(150)로는 LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 또는 DLP (Digital Light Processing)가 사용될 수 있다.
제3 플라스틱 렌즈(L3)와 제4 유리 렌즈(L4) 사이에는 광원으로부터 조명되는 빛을 영상 소자(150)로 반사시켜 조명하는 반사 소자 또는 편광 분리 소자가 위치될 수 있다. 따라서, 제3 플라스틱 렌즈(L3)와 제4 유리 렌즈(L4)는 이러한 반사 소자 및 편광 분리 소자를 위치시키기 위해 10 내지 20mm 만큼 이격될 수 있다.
상술한 본 발명의 투사 렌즈 시스템(100)은 외부 온도 변화에 따라 플라스틱 재질의 굴절률이 변화되고, 그에 따른 초점거리의 변화로 발생하는 해상도의 저하를 방지하기 위해 서로 반대의 굴절력을 가지는 제1 플라스틱 렌즈(L1)와 제3 플라스틱 렌즈(L3) 사이에 온도에 따른 굴절률 변화가 거의 발생하지 않는 유리 재질의 제2 유리 렌즈(L2)를 사용하고, 이러한 제2 유리 렌즈(L2)에 가장 높은 굴절능을 부여함으로써 온도에 따른 변화가 둔감하면서 동시에 렌즈 매수를 줄여 제작단가를 줄일 수 있다.
또한, 프로젝터의 가장 중요한 요소인 투과 광량을 높이기 위해 필요한 투사렌즈 유닛의 낮은 F 넘버를 구현하기 위해 영상 소자(150) 전단에 고굴절률을 가진 구면의 제4 유리 렌즈(L4)를 적용하여 영상 소자(150)에서 발산된 빛 중 투사 렌즈 유닛에 입사되지 못하고 손실되는 빛을 모아서 투사렌즈 쪽으로 향하게 한다. 여기서, F넘버는 렌즈의 밝기를 표시하는 단위로, F = f/D(f는 렌즈의 초점거리, D는 렌즈의 직경)가 된다.
또한, 본 발명의 투사 렌즈 시스템(100)은 종래기술에서는 최소 6매 이상 필요한 렌즈의 숫자를 4매 이하로 줄여 소형화 및 단가 절감의 효과를 기대할 수 있다.
이하에서는, 상기의 구성을 갖는 투사 렌즈 시스템(100)의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 다음은 본 발명의 실시예에 따른 투사 렌즈 시스템(100)의 설계 데이터를 나타낸다.
렌즈 면 곡률반경 두께 굴절률 아베수 초점거리
제1 렌즈 제1면 -3.3212 2.523 1.52996 55.8 907.7378
제2면 -4.1663 0.1
제2 렌즈 제1면 15.6081 4 1.66624 55.2 9.9451
제2면 -10.3335 0.460
제3 렌즈 제1면 51.8361 1 1.63280 23.35 -13.7956
제2면 7.4157 14.990
제4 렌즈 제1면 21.5 2.2 1.90365 31.31 23.7924
제2면 0
초점거리는 제1 플라스틱 렌즈(L1)가 가장 길고, 제2 유리 렌즈(L2)가 가장 짧다. 따라서, 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절능이 가장 낮고, 제2 유리 렌즈(L2)의 굴절능이 가장 높다. 굴절능은 초점거리의 역수이다. 이와 같이, 제2 유리 렌즈(L2)가 가장 높은 굴절능을 가짐으로써, 온도 변화에 따른 신뢰성이 우수한 렌즈 시스템을 구현할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 비구면에 관한 사항은 다음의 수학식 1로부터 얻어진다.
[수학식 1]
Figure 112013060990080-pat00001
여기서, Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리,
Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리,
c : 렌즈의 정점에서 곡률 반경(r)의 역수,
K : 코닉(Conic) 상수,
A,B,C,D,E,F : 비구면 계수
본 실시예에서 제1 플라스틱 렌즈(L1), 제2 유리 렌즈(L2) 및 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 양면이 모두 비구면으로 형성된다. 제1 플라스틱 렌즈(L1), 제2 유리 렌즈(L2) 및 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다.
구분 제1렌즈 제2렌즈 제3렌즈
제1면 제2면 제1면 제2면 제1면 제2면
K -0.65529 -1.07702 1.384946 -0.07583 0 -7.64405
A4 -0.00036 0.00011 0.000573 0.000781 -0.00322 -0.00282
A6 0.000259 -1.44E-05 -3.72E-05 -5.32E-05 0.000142 0.000192
A8 -2.78E-05 9.78E-07 -2.02E-07 1.02E-06 -2.98E-06 -5.11E-06
A10 1.42E-06 -2.73E-07 1.50E-08 1.77E-08 4.40E-08 -9.61E-10
A12 -9.42E-09 1.87E-08 5.68E-10 -7.67E-10 3.09E-10 3.88E-09
A14 -8.94E-10 -3.76E-10 -1.17E-11 1.17E-11 -1.77E-11 -7.30E-11
도 3은 도 2의 투사 렌즈 시스템에서 광의 경로를 도시하는 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 도 2의 투사 렌즈 시스템에 따른 해상도 그래프이다.
도 4a는 20℃ 에서의 투사 렌즈 시스템에 따른 해상도 그래프이고, 도 4b는 80℃ 에서의 투사 렌즈 시스템에 따른 해상도 그래프이다. 이러한 그래프에서 가로축은 공간주파수(Spatial Frequency)를 나타내고, 값이 클수록 높은 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 가로축의 가장 높은 값 40은 1mm 안에 블랙과 화이트의 화소쌍(1 cycle)이 40개 들어 있다는 의미이다.
세로축은 변조전달함수(Modulation Transfer Function; MTF)를 나타내고, 이는 화소쌍을 분해할 수 있는 정도를 나타낸다. 변조전달함수는 렌즈계가 공간주파수를 얼마나 잘 통과시켜 상 면으로 전달하는지를 나타내는 함수이다. 어떠한 화상(여러 종류의 공간주파수)이 렌즈계를 통과한 후, 상 면에서 같은 밝기로 재현되면 변조전달함수의 값은 "1"이 되고, 상 면에서 화상이 완전히 사라지면 "0"이 된다.
또한, 그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 붉은색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 -5°(반각)로 들어오는 빛, 파란색은 -10°(반각)로 들어오는 빛, 주황색은 -15°(반각)로 들어오는 빛, 보라색은 -17.5°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. 이러한 선의 색깔은 대표적인 지점(0°, -5°, -10°, -15°, -17.5°)에서 렌즈로 유입되는 빛을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b를 살펴보면, 20℃와 80℃ 조건에서 동일값인 40 cycle/mm 에서 40% 이상 분해되어 우수한 해상도를 유지하는 것을 확인할 수 있다.
도 5a는 도 2의 투사 렌즈 시스템에서 제4 유리 렌즈(L4)가 없는 경우의 광의 경로를 도시하는 도면이다. 도 5b는 도 2의 투사 렌즈 시스템에서 제4 유리 렌즈(L4)가 있는 경우의 광의 경로를 도시하는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 투사 렌즈 시스템(100)에서 영상 소자(150) 전단에 제4 유리 렌즈(L4)가 없을 경우 투사 렌즈 유닛에 입사되지 못하고 손실되는 빛이 많이 발생됨을 확인할 수 있다.
이에 반해, 도 5b와 같이, 영상 소자(150) 전단에 제4 유리 렌즈(L4)가 있을 경우 투사 렌즈 유닛에 입사되지 못하고 손실되는 빛이 상당히 줄어듦을 확인할 수 있다.
도 6은 도 2의 투사 렌즈 시스템을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 초소형 프로젝터의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 초소형 프로젝터(200)는 광원(210), 영상 소자(150), 제1 와이어 그리드 필름(240), 제2 와이어 그리드 필름(250), 투사렌즈계(100) 등을 포함한다.
광원(210)은 반도체 발광소자로 이루어질 수 있다. 광원(210)은 예를 들어, 레이저 다이오드(laser diode; LD) 또는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)로 이루어질 수 있다.
투사렌즈계(100)는 도 2에 도시된 투사 렌즈 시스템(100)과 동일한 구성을 갖고, 영상 소자(150)로부터 출사되는 이미지를 확대 투영한다. 투사렌즈계(100)는 제1 플라스틱 렌즈(L1), 제2 유리 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3) 및 제4 유리 렌즈(L4)로 이루어질 수 있다.
제1 와이어 그리드 필름(Wire Grid Film)(240)은 광원(210)과 영상 소자(150) 사이의 광경로 상에 위치하고 편광 분리 기능을 갖는다. 광원(210)으로부터 출사되는 광은 제1 와이어 그리드 필름(240)에서 편광 분리되고, 광원(210)으로부터의 광축과 90°를 이루는 영상 소자(150)로 반사되어 입사될 수 있다. 영상 소자(150)는 이러한 광을 이용하여 이미지를 형성하고, 형성된 이미지는 투사렌즈계(100)를 통해 확대 투영된다.
제1 와이어 그리드 필름(240)은 투명한 플라스틱 필름에 와이어가 스트라이프 형태로 소정 주기로 배열된 형태를 갖는다. 제1 와이어 그리드 필름(240)은 이러한 와이어에 의해 편광 분리 기능을 갖는다.
제1 와이어 그리드 필름(240)의 전단에는 제2 와이어 그리드 필름(250)을 광축에 대해서 수직으로 위치시킨다. 제2 와이어 그리드 필름(250)은 제1 와이어 그리드 필름(240)과 동일 또는 유사한 구성을 갖는다.
광원(210)과 제2 와이어 그리드 필름(250) 사이에는 광원렌즈(221, 222), 플라이아이 렌즈(223), 제1 필드렌즈(224)가 배열될 수 있다.
광원(210)에서 제2 와이어 그리드 필름(250)을 지나, 제1 와이어 그리드 필름(240)에서 반사된 광은 영상 소자(150)에서 다시 반사되어 투사렌즈계(100)를 통과하여 스크린에 투영될 수 있다.
이러한 초소형 프로젝터(200)는 제1 와이어 그리드 필름(240)과 제2 와이어 그리드 필름(250)의 2장의 와이어 그리드 필름의 사용에 의해서 높은 광학적 효율을 가지면서, 색얼룩이 없고 높은 명암비를 갖는 광시스템을 구축할 수 있다.
또한, 초소형 프로젝터(200)는 4장으로 구성되는 투사렌즈계(100)에 의해 소형화 및 단가 절감을 효과를 거둘 수 있고, 외부 온도 변화에 둔감한 신뢰성 높은 렌즈 시스템을 구현할 수 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 스크린
100 : 투사 렌즈 시스템
150 : 영상 소자
L1 : 제1 플라스틱 렌즈
L2 : 제2 유리 렌즈
L3 : 제3 플라스틱 렌즈
L4 : 제4 유리 렌즈

Claims (6)

  1. 초소형 프로젝터에 있어서,
    반도체 발광소자로 이루어지는 광원;
    상기 광원으로부터 출사되는 광을 이용하여 이미지를 형성하는 영상소자;
    상기 영상소자로부터 출사되는 이미지를 확대 투영하는 투사렌즈계;
    상기 광원과 상기 영상소자 사이의 광경로 상에서 광축에 대해 비스듬하게 위치하며, 플라스틱 필름에 와이어가 스트라이프 형태로 소정 주기로 배열되어 편광 분리 기능을 갖는 제1 와이어 그리드 필름;
    을 포함하고,
    상기 광원(210)으로부터 출사되는 광은 상기 제1 와이어 그리드 필름(240)에서 편광 분리되어, 상기 광원(210)으로부터의 광축과 90°를 이루는 상기 영상 소자(150)로 반사되어 입사되고,
    상기 투사렌즈계는,
    스크린 측으로부터 순서대로 양면 모두 (-)곡률을 갖고 정의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제1 플라스틱 렌즈;
    제1 면은 (+)곡률, 제2 면은 (-)곡률을 갖고, 정의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제2 유리 렌즈;
    양면 모두 (+)곡률을 갖고 부의 굴절력을 갖는 양면 비구면의 제3 플라스틱 렌즈;
    제1 면은 (+)곡률을 갖고, 제2 면은 평면이고, 정의 굴절력을 갖는 구면의 제4 유리 렌즈;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 프로젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유리 렌즈는 굴절률이 1.6 이상이고, 아베수가 50 이상의 고굴절률 및 고분산율의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 프로젝터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 플라스틱 렌즈는 굴절률이 1.6 이상의 고굴절률의 재질로 형상되는 것을 특징으로 하는 초소형 프로젝터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4 유리 렌즈는 굴절률이 1.8 이상의 고굴절률의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 프로젝터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 플라스틱 렌즈와 상기 제4 유리 렌즈는 반사 소자 또는 편광 분리소자를 위치시키기 위해 10 내지 20mm 만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 초소형 프로젝터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 렌즈 중에서 상기 제2 유리 렌즈의 굴절능이 가장 높은 것을 특징으로 하는 초소형 프로젝터.
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