KR20150041470A - 피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈 - Google Patents

피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈 Download PDF

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KR20150041470A
KR20150041470A KR20130120027A KR20130120027A KR20150041470A KR 20150041470 A KR20150041470 A KR 20150041470A KR 20130120027 A KR20130120027 A KR 20130120027A KR 20130120027 A KR20130120027 A KR 20130120027A KR 20150041470 A KR20150041470 A KR 20150041470A
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김영주
이재용
신민호
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Abstract

본 발명은 피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈를 개시한다. 본 발명에 따른 피코 프로젝터는, 레이저 광원의 피코 프로젝터 내에 기 정해진 특정 형상의 광학 렌즈를 포함하며 이러한 광학 렌즈를 스캐너와 피코 프로젝터 출력단 사이의 특정 지점에 배치하는 구성을 갖춘다. 따라서, 본 발명은 레이저 광원을 사용하는 피코 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 광원을 사용함에 따른 스페클을 제거하여 스크린의 결상면에 형성되는 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈{PICO PROJECTOR, AND OPTOCAL LENS APPLIED TO THE SAME}
본 발명은 피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저를 광원으로 사용하는 피코 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장하고, 레이저를 광원으로 사용함에 따른 간섭 무늬의 일종인 스페클을 제거하여 스크린의 결상면에 형성되는 영상의 품질을 향상시키기 위한 피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈에 관한 것이다.
통상적으로, 프로젝터는 컴퓨터나 비디오 입력으로부터의 이미지나 이미지들의 시퀀스를 큰 이미지 보기를 위해 벽이나 스크린에 투사할 목적으로 광원, 광학, 전자공학 및 광 변조 소자를 집적한 장치이다.
시장에서 입수 가능한 많은 프로젝터들이 존재하며, 이들은 크기, 해상도, 성능 및 기타 특성에 따라 차별화된다. 일부 프로젝터는 레이저의 사용이 다른(비레이저) 광원을 사용해 획득하기 어려울 수 있는 광범위한 컬러 커버러지(coverage)를 갖는 진동 이미지들의 생성을 가능하게 하기 때문에 레이저 광원을 이용한다.
그러나, 레이저 이미지 투사의 중대한 장애는 이미지의 입상 구조를 중첩하는 경향을 나타내는 스페클(speckle) 현상이다. 이러한 스페클 현상은 스크린을 바라보는 응시자로 하여금 확연히 느낄 수 있을 정도의 이미지 선명도를 떨어뜨리는 문제점을 유발한다.
또한, 다양한 프로젝터들 중에서 경량화 또는 소형화의 추세에 따라 개발된 피코 프로젝터(Pico-Projector)가 있다. 이러한 피코 프로젝터는 도 1에 도시된 바와 같이 레이저를 광원으로 하는 경우, 레이저 방식의 광원 및 레이저를 다양한 각도로 반사시킨 후 반사된 레이저를 출력하기 위한 MEMS 스캐너를 포함한다.
즉, 레이저를 광원으로 사용하는 피코 프로젝터는 전술한 문제점인 스페클 현상을 그대로 간직하는 구조일 뿐만 아니라, 경량화 또는 소형화의 구조적 한계로 인하여 MEMS 스캐너를 통한 스캔 각도가 한정적이어서 피코 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각 또한 제한적이다. 이로 인하여, 스크린의 결상면으로 형성되는 영상의 크기도 제한적일 수밖에 없는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0022968 (2013.03.07)
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 레이저를 광원으로 사용하는 피코 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장하고, 레이저를 광원으로 사용함에 따른 간섭 무늬의 일종인 스페클을 제거하여 스크린의 결상면에 형성되는 영상의 품질을 향상시키기 위한 피코 프로젝터 및 이에 적용되는 광학 렌즈를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 피코 프로젝터는 레이저 방식의 광원을 제공하는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드로부터 출력되는 레이저 빔을 다른 각도로 반사하는 스캐너 및 상기 레이저 빔을 수용하여 상기 피코 프로젝터의 출력단으로 출사하기 위한 특정 지점에 배치되는 광학 렌즈를 포함한다.
바람직하게는, 상기 스캐너의 발광 중심과 상기 광학 렌즈의 곡률 중심은 기 정해진 특정 거리로 간격을 형성한다.
바람직하게는, 상기 광학 렌즈는 단일 개수로 구비된다.
바람직하게는, 상기 광학 렌즈는 상기 레이저 빔을 굴절 없이 통과케 하기 위한 특정 곡률로 형성되는 입사면 및 상기 입사면을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면을 포함한다.
바람직하게는, 상기 특정 곡률은 기 정해진 오목렌즈 곡률 또는 기 정해진 적어도 2개의 볼록렌즈 곡률이다.
바람직하게는, 상기 출사면은 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 투영각은 상기 광학 렌즈의 두께, 상기 광학 렌즈의 곡률 중심과 상기 스캐너의 발광 중심 간의 거리 및 상기 광학 렌즈를 이루는 재질의 종류 중 적어도 1 이상을 조정하여 설정된다.
바람직하게는,상기 광학 렌즈는 폴리다이메틸실록산(PDMS: polydimethyl siloxane) 또는 메타크릴산메탈 수지(PMMA : Polymethly Methacrylate)로 구비된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 피코 프로젝터용 광학 렌즈는 레이저 빔을 반사하는 스캐너의 발광 중심과 일치하는 기준선을 중심으로 하여 기 정해진 오목렌즈 곡률을 형성하는 입사면 및 상기 입사면을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면을 포함한다.
바람직하게는, 상기 스캐너의 발광 중심과 상기 입사면에서 상기 기준선이 통과하는 기준점은 기 정해진 특정 거리로 간격을 형성한다.
바람직하게는, 상기 오목렌즈 곡률은 상기 레이저 빔의 통과 지점에 접하는 기울기와 상기 레이저 빔의 기울기를 상호 수직하게 하는 특정 곡률이다.
바람직하게는, 상기 출사면은 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 포함한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 관점에 따른 피코 프로젝터용 광학 렌즈는 레이저 빔을 반사하는 스캐너의 발광 중심과 일치하는 기준선을 중심으로 하여 기 정해진 적어도 2개의 볼록렌즈 곡률을 형성하는 입사면 및 상기 입사면을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면을 포함한다.
바람직하게는, 상기 스캐너의 발광 중심과 상기 입사면에서 상기 기준선이 통과하는 기준점은 기 정해진 특정 거리로 간격을 형성한다.
바람직하게는, 상기 출사면은 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 포함한다.
따라서, 본 발명에서는 레이저 광원의 피코 프로젝터 내에 기 정해진 특정 형상의 광학 렌즈를 포함하며 이러한 광학 렌즈를 스캐너와 피코 프로젝터 출력단 사이의 특정 지점에 배치함으로써, 레이저 광원을 사용하는 피코 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 광원을 사용함에 따른 스페클을 제거하여 스크린의 결상면에 형성되는 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 피코 프로젝터를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 피코 프로젝터를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 렌즈의 일실시 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 광학 렌즈의 굴절 형상을 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 광학 렌즈의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 광학 렌즈의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 광학 렌즈의 굴절 형상을 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
그리고, 도 8은 도 2에 도시된 광학 렌즈의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 다음과 같이 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 피코 프로젝터(100)를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 피코 프로젝터(100)는 레이저를 광원으로 사용하는 구조에서 기 정해진 특정 형상의 광학 렌즈(130)를 포함하는 구성을 갖춘다.
즉, 피코 프로젝터(100)는 레이저 방식의 광원인 레이저 다이오드(110), 레이저 다이오드(110)로부터 출력되는 레이저 빔을 다른 각도로 반사하는 스캐너(120) 및 스캐너(120)에 의해 반사되는 레이저 빔을 수용하는 특정지점에 배치되는 광학 렌즈(130)를 포함한다.
광학 렌즈(130)는 레이저 빔을 반사하는 스캐너(120)의 중심부와 렌즈 곡률의 중심을 일치시켜서 광학 렌즈(130)의 입사면(131)에서 레이저 빔의 굴절이 없게 하고, 광학 렌즈(130)의 출사면(133)에서는 굴절률 차이로 인한 굴절을 발생시키는 특정 형상으로 이루어진다.
또한, 광학 렌즈(130)는 자체의 특정 형상뿐만 아니라 스캐너(120)와 대응을 이루는 특정지점에 위치하여 스캐너(120)로부터 반사되는 레이저 빔에 대한 정확한 굴절을 수행함으로써, 피코 프로젝터(100)에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장하는 것이 가능하다.
여기서, 피코 프로젝터(100)에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장한다는 것은 피코 프로젝터(100)와 동일한 거리로 떨어져서 스크린을 배치한다고 하더라도 스크린의 결상면에 형성되는 투영 영상을 더 확장하는 것이 가능하다는 것을 의미한다.
예를 들면, 종래에 피코 프로젝터(100)로부터 투영되어 스크린의 결상면에 형성 가능한 투영 영상(A)이 있다고 하는 경우, 본 발명의 피코 프로젝터(100)에서는 기존의 투영 영상(A)보다 상하 폭을 기준으로 하여 'B' 만큼 확장된 투영 영상을 형성할 수 있다.
아울러, 광학 렌즈(130)는 단일 개수로 설계되어 '영상의 투영각 확장 기능' 및 '레이저 광원을 사용함에 따른 스페클 제거 기능'을 실현할 수 있으므로, 경량화 또는 소형화를 추구하는 피코 프로젝터(100)에 적절하다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 렌즈(130)의 일실시 예를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 광학 렌즈(130)의 굴절 형상을 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(130)는 레이저 빔을 반사하는 스캐너(120)의 중심부와 일치하는 기준선을 중심으로 하여 오목렌즈 곡률을 형성하는 입사면(131) 및 입사면(131)을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하기 위한 출사면(133)을 포함한다.
입사면(131)에서 기준선이 통과하는 기준점과 레이저 빔을 반사하는 스캐너(120)의 중심부는 기 정해진 특정 거리(d1)로 간격을 형성하는 것이 바람직하다.
입사면(131)의 오목렌즈 곡률은 스캐너(120)로부터 반사되는 레이저 빔을 굴절 없이 통과시키기 위한 특정 곡률로 형성된다.
즉, 레이저 빔은 직진성을 가지므로 입사면(131) 중 어느 한 지점을 통과하여 통과 지점을 형성할 것이고, 이러한 통과 지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직할 경우 굴절이 일어나지 않는다.
이에, 입사면(131)의 오목렌즈 곡률이라 함은 통과 지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직할 수 있도록 형성되는 곡률을 일컫는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 입사면(131) 중 제1 레이저 빔이 통과하는 제1 통과지점은 제1 통과지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직한 제1 곡률로 이루어진다.
또한, 입사면(131) 중 제2 레이저 빔이 통과하는 제2 통과지점은 전술한 입사면(131)의 기준선과 일치하며, 제2 통과지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직한 제2 곡률로 이루어진다.
그리고, 입사면(131) 중 제3 레이저 빔이 통과하는 제3 통과지점은 제3 통과지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직한 제3 곡률로 이루어진다.
즉, 입사면(131)의 오목렌즈 곡률은 앞서 설명한 제1 곡률 내지 제3 곡률을 서로 연결한 형태의 특정 곡률로서 정해질 수 있다.
출사면(133)은 광학 렌즈(130)의 굴절률과 대기 중의 굴절률 간에 차이가 발생한다는 점을 이용하여 입사면(131)을 경유하여 전달되는 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 한다.
입사면(131)으로 입사되는 레이저 빔의 입사각과 출사면(133)으로 출사되는 투영각은 다음과 같은 [수식 1] 관계를 갖는다.
[수식 1]
n1 * sinθi1 = nair * sinθe1
(단, n1: 광학 렌즈(130)의 굴절률, sinθi1: 입사각, nair: 대기의 굴절률, sinθe1: 투영각)
도 5는 도 2에 도시된 광학 렌즈(130)의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(130)는 출사면(133)에 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 추가한다.
즉, 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 통한 산란 효과에 의해 레이저를 광원으로 사용함에 따른 레이저 고유의 특성인 간섭성을 감소시켜 피코 프로젝터(100)에 의해 투영되는 영상에 대한 스페클을 줄이고, 스크린에 형성되는 투영 영상에 대한 픽셀 크기를 조절할 수 있게 할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 광학 렌즈(130)의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 광학 렌즈(130)의 굴절 형상을 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(130)는 레이저 빔을 반사하는 스캐너(120)의 중심부와 일치하는 기준선을 중심으로 하여 적어도 2개의 볼록렌즈 곡률을 형성하는 입사면(131) 및 입사면(131)을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면(133)을 포함한다.
입사면(131)에서 기준선이 통과하는 기준점과 레이저 빔을 반사하는 스캐너(120)의 중심부는 기 정해진 특정 거리(d2)로 간격을 형성하는 것이 바람직하다.
입사면(131)의 적어도 2개로 이루어진 볼록렌즈 곡률은 스캐너(120)로부터 반사되는 레이저 빔을 굴절 없이 통과시키기 위한 특정 곡률 및 조합으로 형성된다.
즉, 레이저 빔은 직진성을 가지므로 입사면(131) 중 어느 한 지점을 통과하여 통과 지점을 형성할 것이고, 이러한 통과 지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직할 경우 굴절이 일어나지 않는다.
이에, 입사면(131)의 적어도 2개로 이루어진 볼록렌즈 곡률이라 함은 통과 지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직할 수 있도록 형성되는 곡률을 일컫는다.
도 7에 도시된 바와 같이, 입사면(131) 중 제1 레이저 빔이 통과하는 제1 통과지점은 제1 통과지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직한 제1 곡률로 이루어진다.
또한, 입사면(131) 중 제2 레이저 빔이 통과하는 제2 통과지점은 전술한 입사면(131)의 기준선과 일치하며, 제2 통과지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직한 제2 곡률로 이루어진다.
그리고, 입사면(131) 중 제3 레이저 빔이 통과하는 제3 통과지점은 제3 통과지점에 접하는 기울기와 레이저 빔의 기울기가 상호 수직한 제3 곡률로 이루어진다.
즉, 입사면(131)의 적어도 2개로 이루어진 볼록렌즈 곡률은 앞서 설명한 제1 곡률 및 제2 곡률을 서로 연결한 형태의 제1 볼록렌즈 곡률과 앞서 설명한 제2 곡률 및 제3 곡률을 서로 연결한 형태의 제2 볼록렌즈 곡률로 구분되어 정해질 수 있다.
출사면(133)은 광학 렌즈(130)의 굴절률과 대기 중의 굴절률 간에 차이가 발생한다는 점을 이용하여 입사면(131)을 경유하여 전달되는 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 한다.
입사면(131)으로 입사되는 레이저 빔의 입사각과 출사면(133)으로 출사되는 투영각은 다음과 같은 [수식 2] 관계를 갖는다.
[수식 1]
n1 * sinθi2 = nair * sinθe2
(단, n1: 광학 렌즈(130)의 굴절률, sinθi2: 입사각, nair: 대기의 굴절률, sinθe2: 투영각)
도 8은 도 2에 도시된 광학 렌즈(130)의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(130)는 출사면(133)에 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 추가한다.
즉, 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 통한 산란 효과에 의해 레이저를 광원으로 사용함에 따른 레이저 고유의 특성인 간섭성을 감소시켜 피코 프로젝터(100)에 의해 투영되는 영상에 대한 스페클을 줄이고, 스크린에 형성되는 투영 영상에 대한 픽셀 크기를 조절할 수 있게 할 수 있다.
또한, 광학 렌즈(130)는 폴리다이메틸실록산(PDMS: polydimethyl siloxane) 또는 메타크릴산메탈 수지(PMMA : Polymethly Methacrylate)로 구비되는 것이 바람직하며, 이를 통해 피크 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 이루기 위한 굴절률을 기 정해진 레벨 이상으로 향상시킬 수 있다.
광학 렌즈(130)를 폴리다이메틸실록산(PDMS: polydimethyl siloxane) 또는 메타크릴산메탈 수지(PMMA : Polymethly Methacrylate)를 통해 구비함에 따라, 광학 렌즈(130)의 두께를 얇게 하면서 피크 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 보다 확장하기 위한 굴절률을 구현할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 광학 렌즈(130)의 곡률 중심과 스캐너(120)의 발광 중심을 일치시키고, 스캐너(120)의 발광 중심과 광학 렌즈(130)의 곡률 중심 간의 거리 또한 특정 거리로 정해질 필요가 있다.
이에, 피코 프로젝터(100)에 의해 투영되는 영상의 투영각은 설계 과정에서 광학 렌즈(130)의 두께, 광학 렌즈(130)의 곡률 중심과 스캐너(120)의 발광 중심 간의 거리 및 광학 렌즈(130)를 이루는 재질의 종류 중 적어도 1 이상을 조정하여 설정하는 것이 가능하다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
또한, 본 발명은 레이저를 광원으로 사용하는 피코 프로젝터에 의해 투영되는 영상의 투영각을 확장하고, 레이저를 광원으로 사용함에 따른 간섭 무늬의 일종인 스페클을 제거하여 스크린의 결상면에 형성되는 영상의 품질을 향상시키기 위한것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 피코 프로젝터 110: 레이저 다이오드
120: 스캐너 130: 광학 렌즈
131: 입사면 133: 출사면

Claims (15)

  1. 피코 프로젝터에 있어서,
    레이저 방식의 광원을 제공하는 레이저 다이오드;
    상기 레이저 다이오드로부터 출력되는 레이저 빔을 다른 각도로 반사하는 스캐너; 및
    상기 레이저 빔을 수용하여 상기 피코 프로젝터의 출력단으로 출사하기 위한 특정 지점에 배치되는 광학 렌즈;를 포함하는 피코 프로젝터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스캐너의 발광 중심과 상기 광학 렌즈의 곡률 중심은 기 정해진 특정 거리로 간격을 형성하는 피코 프로젝터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 렌즈는 단일 개수로 구비되는 피코 프로젝터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 렌즈는 상기 레이저 빔을 굴절 없이 통과케 하기 위한 특정 곡률로 형성되는 입사면; 및
    상기 입사면을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면;을 포함하는 피코 프로젝터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 특정 곡률은 기 정해진 오목렌즈 곡률 또는 기 정해진 적어도 2개의 볼록렌즈 곡률인 피코 프로젝터.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 출사면은 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 포함하는 피코 프로젝터.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 투영각은 상기 광학 렌즈의 두께, 상기 광학 렌즈의 곡률 중심과 상기 스캐너의 발광 중심 간의 거리 및 상기 광학 렌즈를 이루는 재질의 종류 중 적어도 1 이상을 조정하여 설정되는 피코 프로젝터.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 렌즈는 폴리다이메틸실록산(PDMS: polydimethyl siloxane) 또는 메타크릴산메탈 수지(PMMA : Polymethly Methacrylate)로 구비되는 피코 프로젝터.
  9. 레이저 빔을 반사하는 스캐너의 발광 중심과 일치하는 기준선을 중심으로 하여 기 정해진 오목렌즈 곡률을 형성하는 입사면; 및
    상기 입사면을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면;을 포함하는 피코 프로젝터용 광학 렌즈.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 스캐너의 발광 중심과 상기 입사면에서 상기 기준선이 통과하는 기준점은 기 정해진 특정 거리로 간격을 형성하는 피코 프로젝터용 광학 렌즈.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 오목렌즈 곡률은 상기 레이저 빔의 통과 지점에 접하는 기울기와 상기 레이저 빔의 기울기를 상호 수직하게 하는 특정 곡률인 피코 프로젝터용 광학 렌즈.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 출사면은 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 포함하는 피코 프로젝터용 광학 렌즈.
  13. 레이저 빔을 반사하는 스캐너의 발광 중심과 일치하는 기준선을 중심으로 하여 기 정해진 적어도 2개의 볼록렌즈 곡률을 형성하는 입사면; 및
    상기 입사면을 경유한 레이저 빔을 기 정해진 투영각으로 굴절케 하는 출사면;을 포함하는 피코 프로젝터용 광학 렌즈.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 스캐너의 발광 중심과 상기 입사면에서 상기 기준선이 통과하는 기준점은 기 정해진 특정 거리로 간격을 형성하는 피코 프로젝터용 광학 렌즈.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 출사면은 마이크로 렌즈 어레이(MLA: MicroLens Array)를 포함하는 피코 프로젝터용 광학 렌즈.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108983536A (zh) * 2018-07-04 2018-12-11 歌尔股份有限公司 激光投影设备
KR20220023157A (ko) * 2020-08-20 2022-03-02 주식회사 퍼스트옵틱스 스캐닝 라이다 광원모듈용 렌즈 및 그가 설치된 광원모듈

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