KR20160060619A

KR20160060619A - Optical system for pen type pico projector

Info

Publication number: KR20160060619A
Application number: KR1020160058001A
Authority: KR
Inventors: 오진택; 김진호; 이희중; 김정수
Original assignee: 주식회사 세코닉스
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2016-05-30

Abstract

The present invention relates to an optical system for a projector, and more specifically, to an optical system for a pen-type pico projector wherein light emitted from a lighting optical system is introduced to a DMD element through an inner reflection unit and the light reflected from the DMD element is transmitted to a projection optical system through the inner reflection unit. The inner reflection unit comprises: one prism structure; and a reflection member, placed to face a plane of incidence of the prism structure, for reflecting light introduced from the lighting optical system to the plane of incidence of the prism structure. The prism structure refracts the light reflected and introduced from the reflection member toward the DMD element, and changes a light path of the light reflected from the reflection member heading toward the projection optical system. An optical axis of the lighting optical system is aligned parallel to an optical axis of the projection optical system. By aligning the lighting optical system and the projection optical system, the width of a projector reduces, thus the optical system for a pen-type pico projector of the present invention can be utilized as a pen-type projector, which can easily installed.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical system for a pen type pico projector,

본 발명은 생성된 화상을 스크린 등에 확대 투영하는 프로젝터에 사용되는 광학 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 휴대폰 등의 소형 휴대기기 등에 장착될 수 있는 펜 타입 피코 프로젝터용 광학 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system used in a projector for enlarging and projecting a generated image to a screen or the like, and more specifically to an optical system for a pen-type pico projector which can be mounted on a small portable device such as a mobile phone.

정보화시대가 급속히 발전함에 따라 대화면을 구현하는 디스플레이 기기의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 대화면을 구현하는 기기의 일 예로서 영상을 확대 투사하는 기능을 갖춘 프로젝터가 있다. 이러한 프로젝터는 광원에서 발생한 광을 이용하여 영상을 구현하고, 구현된 영상을 투사하는 장치들을 말한다.As the information age rapidly develops, the importance of a display device that realizes a large screen is emphasized. As an example of a device that implements such a large screen, there is a projector having a function of enlarging and projecting an image. Such a projector is a device that implements an image using light generated from a light source and projects the implemented image.

최근에는 프로젝터의 휴대성을 증대시키기 위해 휴대폰, PDA와 같은 휴대기기에 프로젝터를 장착하는 기술 개발이 이루어지고 있는데, 소위 피코 프로젝터 또는 나노 프로젝터로 알려진 초소형의 프로젝터 기능을 탑재한 휴대기기가 선보이고 있다.In recent years, in order to increase the portability of a projector, a technology for mounting a projector to a mobile device such as a mobile phone or a PDA has been developed, and a portable device having a small projector function known as a pico projector or a nano projector is being introduced.

이러한 소형의 프로젝터를 휴대기기 내에 실장하기 위하여, 점차 요구되는 프로젝터의 크기는 작아지고 있으며, 또한 소형 프로젝터를 휴대기기 내에 실장하지 않고 휴대용으로 제작할 경우 사용자의 사용이 용이한 형태로 제작되도록 요구되어진다.In order to mount such a small projector in a portable device, the size of a projector that is gradually required is getting smaller, and when a small projector is manufactured in a portable device without being mounted in a portable device, .

도 1은 이와 같은 소형 프로젝터의 광학 시스템을 개략적으로 도시한 도면으로, 도 1에 도시한 바와 같은 종래의 피코 프로젝터의 광학 시스템은 프로젝터에 광을 제공하도록 구성된 조명 광학계(10), 조명 광학계(10)로부터 입사된 광을 DMD 패널 또는 LCD 패널과 같은 이미지 소스(30)에 입사시키는 동시에 이미지 소스(30)로부터 반사된 빛을 투사 광학계(40)로 입사시키도록 이미지 소스(30)의 입사면 전방에 배치되는 필드렌즈(21) 및 필드렌즈(21)와 조명 광학계(10) 사이에 경사지게 배치되어 조명 광학계(10)로부터 출사된 광을 필드렌즈(21)와 이미지 소스(30)를 향해 반사시키는 반사부재(22)로 구성된 반사부(20) 및 필드렌즈(21)를 통과하여 전달된 광을 스크린(미도시)으로 투사하기 위한 투사 광학계(40)를 포함하여 구성된다.1 schematically shows an optical system of such a small projector. The optical system of a conventional pico projector as shown in Fig. 1 includes an illumination optical system 10 configured to provide light to a projector, an illumination optical system 10 To enter the image source 30 such as a DMD panel or LCD panel and to direct the light reflected from the image source 30 to the projection optics 40 And a field lens 21 disposed between the field lens 21 and the illumination optical system 10 so as to reflect light emitted from the illumination optical system 10 toward the field lens 21 and the image source 30 And a projection optical system 40 for projecting the light transmitted through the reflection lens 20 and the field lens 21 to a screen (not shown).

이러한 종래의 소형 프로젝터는 그 크기가 보통의 프로젝터보다 작아지긴 했지만, 도 1에 도시된 바와 같이 조명 광학계(10)에서 출사되는 광의 축(O)과 투사 광학계(40)의 광축(A)이 서로 수직인 상태로 조명 광학계(10)와 투사 광학계(40)가 배치됨에 따라 프로젝터의 길이 사이즈(L)와 너비 사이즈(W)가 거의 비슷한 장방형의 형상으로 형성될 수 밖에 없으며, 이는 휴대용으로서 노트북에 직접 연결할 경우 노트북의 측면에 배치되더라도 그 너비 사이즈로 인해 설치 공간을 상당히 차지하는 문제가 발생하여, 휴대용으로서 사용하기 불편한 문제가 있었다.
1, the axis O of the light emitted from the illumination optical system 10 and the optical axis A of the projection optical system 40 are mutually opposed to each other, as shown in Fig. 1, Since the illumination optical system 10 and the projection optical system 40 are arranged in a vertical state, the projector has to be formed in a rectangular shape having substantially the same length size L and width size W, There is a problem that it takes a considerable amount of installation space due to the size of the notebook PC, and thus it is inconvenient to use the notebook PC as a portable device.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 프로젝터의 전체적인 크기를 휴대용으로서 사용되기 적합한 크기로 활용할 수 있도록 조명 광학계와 투사 광학계를 배치한 펜 타입 피코 프로젝터용 광학 시스템을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide an optical system for a pen-type pico projector in which an illumination optical system and a projection optical system are arranged so as to utilize the overall size of the projector as a portable size .

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 펜 타입 피코 프로젝터용 광학 시스템은 조명 광학계로부터 출사된 광이 내부 반사부를 통해 DMD 소자로 입사되고 DMD 소자로부터 반사된 광이 내부 반사부를 통해 투사 광학계로 전달되는 피코 프로젝터용 광학 시스템에 있어서, 상기 내부 반사부는, 1매의 프리즘 구조물; 및 상기 프리즘 구조물의 입사면에 대향하도록 위치되어 상기 조명 광학계로부터 입사된 광을 상기 프리즘 구조물의 입사면으로 반사시키는 반사 부재를 포함하며, 상기 프리즘 구조물은 상기 반사 부재로부터 반사되어 입사된 광을 상기 DMD 소자를 향해 굴절시키고, 상기 DMD 소자로부터 반사된 광을 상기 투사 광학계를 향하도록 광 경로를 변환하고, 상기 조명 광학계의 광축은 상기 투사 광학계의 광축에 대해 평행하게 정렬되는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, an optical system for a pen-type pico projector according to the present invention is characterized in that light emitted from an illumination optical system is incident on a DMD element through an inner reflecting portion and light reflected from the DMD element is transmitted through an inner reflecting portion to a projection optical system 1. An optical system for a pico projector, comprising: a prism structure; And a reflecting member positioned to face the incident surface of the prism structure and reflecting the light incident from the illumination optical system to an incident surface of the prism structure, wherein the prism structure reflects the light reflected from the reflecting member, And the optical axis of the illumination optical system is aligned in parallel with the optical axis of the projection optical system. The optical axis of the illumination optical system is parallel to the optical axis of the projection optical system.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 펜 타입 피코 프로젝터용 광학 시스템은 틸트 릴레이 렌즈 대신 폴드 미러로 구성함에 따라, 릴레이 렌즈를 1매만 사용하게 되어 제조 비용을 절감할 수 있으며, 조명 광학계와 투사 광학계가 일렬로 배치되면서 프로젝터의 너비를 줄임으로써, 설치에 더 유리한 펜 타입의 프로젝터로 활용되며, 특히 프로젝터를 휴대용으로서 사용할 경우 노트북 또는 태블릿과 같은 외부 장치에 부착시 외부 장치의 미관을 해치지 않으면서 프로젝터의 양호한 성능을 구현할 수 있다는 효과가 있다.
In the optical system for a pen-type pico projector according to the present invention, since the folding mirror is used instead of the tilt relay lens, the manufacturing cost can be reduced because only one relay lens is used, and the illumination optical system and the projection optical system are arranged in a line It can be used as a pen type projector which is more advantageous for installation. Especially, when the projector is used as a portable type, it is possible to prevent the appearance of the external device when attaching to an external device such as a notebook or a tablet, Performance can be realized.

도 1은 종래의 프로젝터의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 피코 프로젝터의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피코 프로젝터의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a conventional projector.
2 is a view schematically showing a configuration of a pico projector according to the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a configuration of a pico projector according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is thoroughly disclosed and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention. And the present invention is only defined by the scope of the claims. Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Moreover, terms used herein (to be referred to) are intended to illustrate embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. Also, components and acts referred to as " comprising (or comprising) " do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terminology and scientific terms used herein are to be interpreted in a manner that is commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, technical features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 피코 프로젝터용 광학 시스템은 도 2에 도시한 바와 같이, 프로젝터에 광을 제공하도록 구성된 조명 광학계(110), 조명 광학계(110)로부터 입사된 광을 DMD 소자(130)에 입사시키는 동시에 DMD 소자(130)로부터 반사된 광을 투사 광학계(140)로 입사시키도록 구성된 내부 반사부(120) 및 내부 반사부(120)로부터 전달된 광을 전방의 미도시된 스크린으로 투사하기 위한 투사 광학계(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the optical system for a pico projector according to the present invention includes an illumination optical system 110 configured to provide light to a projector, light incident from the illumination optical system 110 to be incident on the DMD element 130 An internal reflection part 120 configured to cause the light reflected from the DMD element 130 to enter the projection optical system 140 and a projection optical system 120 for projecting the light transmitted from the internal reflection part 120 onto a screen (140).

조명 광학계(110)는 광학 시스템에 필요한 광을 생성하기 위해 RGB LED를 포함한다. 이러한 조명 광학계(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 블루 LED(111b)와 레드 LED(111r)는 하나의 칩에 동시적으로 형성되고 그린 LED(111g)는 다른 하나의 칩에 형성된다. 본 발명의 실시예에서 블루 LED(111b)와 레드 LED(111r)가 하나의 칩으로 형성되었지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 임의의 조합이 하나의 칩으로 형성될 수 있으며, 3방향에서 광원을 설치하는 경우 RGB LED는 각각의 칩에 하나씩 형성될 수도 있다. 그러나 본 실시예에서는 블루 LED(111b)와 레드 LED(111r)를 제1 광원부(AS), 그린 LED(111g)는 제2 광원부(BS)로 구성하고, 제1 광원부(AS)와 제2 광원부(BS)를 도 2에 도시한 바와 같이 2방향에서 설치함으로써 광원에 의해 차지되는 영역을 감소시켜 프로젝터의 크기를 감소할 수 있다.The illumination optical system 110 includes RGB LEDs to generate light necessary for the optical system. In this illumination optical system 110, the blue LED 111b and the red LED 111r are formed simultaneously on one chip and the green LED 111g is formed on the other chip, as shown in FIG. Although the blue LED 111b and the red LED 111r are formed as a single chip in the embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto and any combination may be formed by one chip, The RGB LEDs may be formed one by one on each chip. However, in this embodiment, the blue LED 111b and the red LED 111r are configured as the first light source unit AS, the green LED 111g is configured as the second light source unit BS, and the first light source unit AS and the second light source unit BS, (BS) in two directions as shown in Fig. 2, it is possible to reduce the size of the projector by reducing the area occupied by the light source.

제1 광원부(AS)의 전방에는 2매의 렌즈가 한 쌍으로 이루어진 제1 콜리메이션 렌즈부(112a)가 형성되어, 제1 광원부(AS)로부터 출사되는 광을 광 경로상의 후단에 위치된 다이크로익 필터부(113)에 시준한다.A first collimation lens portion 112a formed of a pair of two lenses is formed in front of the first light source portion AS so that light emitted from the first light source portion AS is transmitted to a dichroic mirror And collimates it to the lo-ic filter unit 113. [

또한, 전술한 바와 유사한 하나의 칩 패키지로 형성된 제2 광원부(BS)의 전방에도 2매의 렌즈가 한 쌍으로 이루어진 제2 콜리메이션 렌즈부(112b)가 형성되어, 제2 광원부(BS)로부터 출사되는 광 경로상의 후단에 위치된 다이크로익 필터부(113)에 시준한다.Also, a second collimation lens part 112b, which is a pair of two lenses, is formed in front of the second light source part BS formed of one chip package similar to the above, And collimates the dichroic filter portion 113 positioned at the rear end on the optical path to be emitted.

다이크로익 필터부(113)는 2개의 다이크로익 필터(Dichroic Filter, 이색성 필터), 즉 제1 다이크로익 필터(113a)와 제2 다이크로익 필터(113b)를 포함하여 구성된다. The dichroic filter unit 113 includes two dichroic filters, that is, a first dichroic filter 113a and a second dichroic filter 113b.

제1 다이크로익 필터(113a)의 일표면은 적색광의 파장을 굴절 및 반사하고 적색광 이외의 청색 또는 녹색광의 파장은 통과하도록 처리된다. 따라서 제1 광원부(AS)로부터 조사되는 청색광은 제1 다이크로익 필터(113a)를 통과하고 적색광은 제1 다이크로익 필터(113a)에서 반사되어 그 전방에 위치한 플라이아이 렌즈(114)로 입사되게 된다. One surface of the first dichroic filter 113a is processed so as to refract and reflect the wavelength of red light and to pass blue or green light other than red light. Accordingly, the blue light emitted from the first light source unit AS passes through the first dichroic filter 113a, the red light is reflected by the first dichroic filter 113a, and enters the fly-eye lens 114 positioned in front of the first dichroic filter 113a. .

제2 다이크로익 필터(113b)의 일표면은 청색광의 파장을 굴절 및 반사하고 청색광 이외의 적색 또는 녹색광의 파장은 통과하도록 처리된다. 따라서 제1 광원부 중 블루 LED(111b)로부터 조사되고 제1 다이크로익 필터(113a)를 통과한 청색광은 제2 다이크로익 필터(113b)에서 반사되어 그 전방에 위치한 플라이아이 렌즈(114)로 입사되게 된다.One surface of the second dichroic filter 113b is processed so as to refract and reflect the wavelength of blue light and to pass the wavelength of red or green light other than blue light. Accordingly, the blue light emitted from the blue LED 111b and passed through the first dichroic filter 113a of the first light source portion is reflected by the second dichroic filter 113b, and is reflected by the fly-eye lens 114 .

이때, 제1 다이크로익 필터(113a)는 적색광에 해당하는 파장만을 반사하고 다른 광은 통과시키며 또한 제2 다이크로익 필터(113b)는 청색광에 해당하는 파장만을 반사하고 다른 광은 통과시킴에 따라 제2 광원부(BS)로부터 조사되는 녹색광은 제1 다이크로익 필터(113a) 및 제2 다이크로익 필터(113b)를 모두 통과하여 광경로 상의 전방에 위치한 광균일화 수단으로서의 플라이아이 렌즈(114)로 입사되게 된다.At this time, the first dichroic filter 113a reflects only the wavelength corresponding to the red light and passes the other light, while the second dichroic filter 113b reflects only the wavelength corresponding to the blue light and passes the other light The green light emitted from the second light source unit BS passes through both the first dichroic filter 113a and the second dichroic filter 113b and passes through the fly-eye lens 114 ).

플라이아이 렌즈(114)는 복수개의 렌즈 셀 어레이로 형성된 렌즈로서 광을 균일하게 전달하는 광균일화 수단으로서 기능한다. 본 발명에 따른 플라이아이 렌즈(114)는 DMD 소자(130)의 형상에 대응하여 대략 사각형상을 지닌 복수개의 렌즈 셀 어레이로 구성되며 따라서 플라이아이 렌즈(114)를 통과한 광은 대략 사각형상의 광프로파일을 가지면서 균일하게 전달된다.The fly-eye lens 114 functions as a light homogenizing means for uniformly transmitting light as a lens formed of a plurality of lens cell arrays. The fly's eye lens 114 according to the present invention is composed of a plurality of lens cell arrays having a substantially rectangular shape corresponding to the shape of the DMD element 130. Accordingly, It is uniformly transmitted with the profile.

다음으로, 플라이아이 렌즈(114)를 통과한 사각형상의 광프로파일을 가지는 광은 광경로상의 후단에 위치된 릴레이 렌즈(115)를 통과하여 내부 반사부(120)로 입사된다.Next, the light having the quadrangle-shaped optical profile passed through the fly-eye lens 114 passes through the relay lens 115 positioned at the rear end of the optical path, and is incident on the internal reflection part 120.

내부 반사부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 1매의 프리즘 구조물(121)과 반사 부재(122)로 이루어진다. 프리즘 구조물(121)은 전술한 조명 광학계(110)로부터 입사된 광의 경로를 전환하기 위한 구조물로서, 후술하는 반사 부재(122)에 의해 반사되는 광이 입사면에 입사되면 그 광을 굴절시켜 DMD 소자(130)로 입사시키며, DMD 소자(130)로부터 반사된 광을 내부의 반사면으로 반사시켜 투사 광학계(140)로 입사시킨다.The internal reflection part 120 includes a single prism structure 121 and a reflection member 122 as shown in FIG. The prism structure 121 is a structure for switching the path of the light incident from the illumination optical system 110. When light reflected by the reflective member 122, which will be described later, is incident on the incident surface, the prism structure 121 refracts the light, And the light reflected from the DMD element 130 is reflected by the inner reflection surface and is incident on the projection optical system 140.

반사 부재(122)는 프리즘 구조물(121)의 입사면의 경사면에 대향하여 경사지도록 배치되며, 조명 광학계(110)로부터 입사된 광을 반사시켜 프리즘 구조물(121)의 입사면으로 입사시킨다. 이때, 반사 부재(122)는 폴드 미러로 구성될 수 있다. 이러한 폴드 미러는 프로젝터의 공간 효율을 높이기 위해, 광원으로부터 입사되어 릴레이 렌즈(115)를 통과한 광의 방향을 변경하여 DMD 소자(130)측으로 입사시키도록 기울어져 형성된다.The reflecting member 122 is disposed so as to be inclined against the inclined surface of the incident surface of the prism structure 121 and reflects the incident light from the illumination optical system 110 to be incident on the incident surface of the prism structure 121. At this time, the reflecting member 122 may be configured as a fold mirror. In order to improve the space efficiency of the projector, such a fold mirror is formed by being inclined to be incident on the DMD element 130 side by changing the direction of light incident from the light source and passing through the relay lens 115.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 조명 광학계(110)는 전술한 바와 다르게 RGB LED를 각각의 칩에 하나씩 형성하여 배치할 수 있다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 블루 LED(111b)를 제1 광원부(AS)로, 그린 LED(111g)를 제2 광원부(BS)로, 레드 LED(111r)를 제3 광원부(CS)로 구성하여 배치시킬 수 있으며, 바람직하게는 제1 광원부(AS)와 제3 광원부(CS)를 아래측에 차례로 배치하고, 제2 광원부(BS)를 우측에 배치함으로써 각각의 광원을 2방향에서 배치할 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the illumination optical system 110 may arrange RGB LEDs on each chip one by one, as described above. 3, the blue LED 111b is connected to the first light source unit AS, the green LED 111g to the second light source unit BS, and the red LED 111r to the third light source unit CS The first light source unit AS and the third light source unit CS are arranged in order on the lower side and the second light source unit BS is disposed on the right side so that the respective light sources are arranged in two directions can do.

이때, 각각의 광원부의 전방에는 도 3에 도시된 바와 같이 각기 대응되는 콜리메이션 렌즈부(112a, 112b, 112c)가 배치되는 것이 바람직하며, 제1 다이크로익 필터(113a)는 적색광을 갖는 제3 광원부(CS)의 파장을 굴절 및 반사할 수 있도록 제3 광원부(CS)의 전방에 배치되고, 제2 다이크로익 필터(113b)는 청색광을 갖는 제1 광원부(AS)의 파장을 굴절 및 반사할 수 있도록 제1 광원부(AS)의 전방에 배치된다. 3, collimation lens units 112a, 112b, and 112c are preferably disposed in front of the respective light sources, respectively. The first dichroic filter 113a includes red, green, And the second dichroic filter 113b is disposed in front of the third light source unit CS so as to refract and reflect the wavelength of the three light source units CS and refracts the wavelength of the first light source unit AS having blue light, And is disposed in front of the first light source unit AS so as to reflect light.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 피코 프로젝터는 조명 광학계(110)만 전술한 내용과 다르게 구성되었으며, 나머지 구성은 도 2에 도시된 바와 같으므로 이하 설명은 생략하도록 한다.In the pico projector according to another embodiment of the present invention, only the illumination optical system 110 is configured differently from that described above, and the rest of the configuration is as shown in FIG.

본 발명에 따른 피코 프로젝터는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 조명 광학계(110)의 광축(O)과 투사 광학계(140)의 광축(A)이 서로에 대해 평행을 이루도록 정렬되는 것이 바람직하며, 이에 따라 피코 프로젝터의 길이 사이즈(L, 광축 방향과 평행하는 프로젝터의 크기)가 길어지는 대신 너비 사이즈(W, 광축 방향과 수직을 이루는 프로젝터의 크기)가 줄어들게 되어 길이가 긴 펜 타입(Pen Type)의 피코 프로젝터로 형성될 수 있게 되어 노트북 또는 테블릿과 같은 외부 장치에 부착시 외부 장치의 미관을 해치지 않으면서 프로젝터의 양호한 성능을 구현할 수 있다.The pico projector according to the present invention is preferably arranged so that the optical axis O of the illumination optical system 110 and the optical axis A of the projection optical system 140 are parallel to each other as shown in Figs. 2 and 3 , The width size (W, the size of the projector perpendicular to the optical axis direction) is reduced instead of the length size of the pico projector (L, the size of the projector parallel to the optical axis direction) ) Picoprojector, so that it is possible to realize a good performance of the projector without damaging the aesthetics of the external device when attached to an external device such as a notebook or a tablet.

즉, 도 1에 도시된 종래의 프로젝터의 경우, 프로젝터의 너비 사이즈(W)가 34mm 내지 44mm의 크기(길이 사이즈(L)는 41mm 내지 43mm)로 형성되는 반면, 도 2 또는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 펜타입 피코 프로젝터는 너비 사이즈(W)가 17mm 내지 18mm(길이 사이즈(L)는 43mm 내지 52mm)로 줄어들어 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.That is, in the case of the conventional projector shown in Fig. 1, the width size W of the projector is formed to be 34 mm to 44 mm (the length size L is 41 mm to 43 mm) The pen type pico projector according to the present invention is reduced in width (W) from 17 mm to 18 mm (43 mm to 52 mm in the length size (L)), so that the installation space can be efficiently used.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 피코 프로젝터는 종래에 프리즘의 전방에 배치되는 틸트 릴레이 렌즈 대신에 폴드 미러를 사용하는 반사 부재(122)로 구성함에 따라, 릴레이 렌즈(115)를 1매만 사용하게 되어 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 조명 광학계(110)와 투사 광학계(140)가 일렬로 배치도록 하여 프로젝터의 너비(W)를 줄임으로써 사각형태의 프로젝터에 비해 설치에 더 유리한 펜타입의 프로젝터로 구성할 수 있으며, 이로 인해 휴대 기기에 실장하는 공간의 크기를 더 효율적으로 활용할 수 있고 특히, 프로젝터 자체를 휴대용으로서 사용하게 되면 노트북 또는 태블릿과 같은 외부 장치에 부착시 외부 장치의 미관을 해치지 않으면서 프로젝터의 양호한 성능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 장치의 측면에서 좁은 너비만큼만을 설치 공간으로 사용하게 되어 설치 공간을 좀 더 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.As described above, the pico projector according to the present invention includes a reflecting member 122 using a fold mirror instead of a tilt relay lens disposed in front of a prism, so that only one relay lens 115 is used Thereby reducing the manufacturing cost and reducing the width W of the projector by arranging the illumination optical system 110 and the projection optical system 140 in a line so that the pen type The projector can be more effectively utilized in the size of a space to be mounted on the portable device. Especially, when the projector itself is used as a portable device, it is possible to reduce the appearance of the external device when attached to an external device such as a notebook or a tablet Not only can it achieve good performance of the projector, but it can only achieve a narrow width on the side of the external device. It is possible to utilize the installation space more efficiently because it is used as the installation space.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 의해 제한되기 보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the scope of the present invention should be construed as being covered by the following claims rather than being limited by the above embodiments, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.

110 : 조명 광학계 111 : LED
AS : 제1 광원부 BS : 제2 광원부
CS : 제3 광원부 112 : 콜리메이션 렌즈부
113 : 다이크로익 필터부 114 : 플라이아이 렌즈
115 : 릴레이 렌즈 120 : 내부 반사부
121 : 프리즘 구조물 122 : 반사 부재
130 : DMD 소자 140 : 투사 광학계
O : 조명 광학계의 광축 A : 투사 광학계의 광축110: illumination optical system 111: LED
AS: first light source part BS: second light source part
CS: third light source unit 112: collimation lens unit
113: Dichroic filter unit 114: fly-eye lens
115: relay lens 120: internal reflection part
121: prism structure 122: reflective member
130: DMD element 140: projection optical system
O: optical axis of illumination optical system A: optical axis of projection optical system

Claims

An optical system for a pico projector in which light emitted from an illumination optical system is incident on a DMD element through an internal reflecting portion and light reflected from the DMD element is transmitted to a projection optical system through an internal reflecting portion,
Wherein the illumination optical system includes a relay lens for transmitting light generated from the light source unit to the internal reflection unit,
The internal reflector includes:
One prism structure; And
And a reflecting member which is positioned to face the incident surface of the prism structure and reflects the light incident from the illumination optical system directly to the incident surface of the prism structure,
Wherein the prism structure reflects the light reflected from the reflective member toward the DMD element, converts the light path of the light reflected from the DMD element toward the projection optical system,
The optical axis of the illumination optical system is aligned parallel to the optical axis of the projection optical system,
And the light passing through the relay lens is transmitted to the reflective member.

The method according to claim 1,
Wherein no optical element is located in a path between the relay lens and the reflective member and between the reflective member and the incident surface of the prism structure.

3. The method of claim 2,
Wherein the reflective member is a fold mirror capable of adjusting a reflection angle.

The illumination optical system according to claim 2,
A first light source unit including two LEDs among RGB LEDs;
A second light source unit including one LED not included in the first light source unit;
A dichroic filter unit for mixing light emitted from the first light source unit and the second light source unit; And
Further comprising a fly-eye lens for homogenizing the light emitted from the dichroic filter portion,
The relay lens relays light passing through the fly-eye lens,
And the relayed light from the relay lens is incident on the reflective member.