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KR101754604B1 - Projection lens unit of projector - Google Patents

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KR101754604B1
KR101754604B1 KR1020150133460A KR20150133460A KR101754604B1 KR 101754604 B1 KR101754604 B1 KR 101754604B1 KR 1020150133460 A KR1020150133460 A KR 1020150133460A KR 20150133460 A KR20150133460 A KR 20150133460A KR 101754604 B1 KR101754604 B1 KR 101754604B1
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South Korea
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lens
positive power
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glass
lenses
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김범진
박종성
권혁수
정용석
곽다원
Original Assignee
(주)디지탈옵틱
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    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
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Abstract

프로젝터의 투사 렌즈 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 투사 렌즈 유닛은, 이미지가 투사되는 스크린에서 이미지소자 방향으로 순차적으로 배치된 제1 렌즈 내지 제7 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈는 부(-)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이고, 제2 렌즈는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이며, 제3 렌즈는 정(+)의 파워를 갖는 글라스 렌즈이고, 제4, 5 렌즈는 부(-)의 파워를 갖고 상호 접합되어 있는 글라스 렌즈이며, 제6 렌즈는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인틱 렌즈이고, 제7 렌즈는 정(+)의 파워를 갖는 글라스렌즈이다. A projection lens unit of a projector is disclosed. A projection lens unit according to an aspect of the present invention includes a first lens to a seventh lens sequentially disposed in a direction of an image element in a screen on which an image is projected. Wherein the first lens is a lens having negative power and at least one surface is an aspherical surface, the second lens is a lens having a positive power and at least one surface is an aspherical surface, And the fourth and fifth lenses are glass lenses having negative power and the sixth lens is a glass lens having positive power and at least one surface is an aspherical surface, , And the seventh lens is a glass lens having a positive power.

Figure R1020150133460
Figure R1020150133460

Description

프로젝터의 투사 렌즈 유닛{PROJECTION LENS UNIT OF PROJECTOR}[PROJECTION LENS UNIT OF PROJECTOR]

본 발명은 열에 의한 렌즈 성능 변화로 인해 발생하는 문제점을 최소화할 수 있는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a projection lens unit of a projector capable of minimizing problems caused by changes in performance of a lens due to heat.

프로젝터는 소형의 영상을 광학 수단을 이용하여 대화면으로 구현하기 위한 장치이고, 프로젝터에서 영상을 투사하는 기구가 광학엔진이며 광학엔진에 결합하여 영상을 일정 비율로 확대 투사하는 것이 투사 렌즈 유닛이다. 프로젝터는 영상을 구현하는 소자의 종류에 따라서 CRT(Cathode Ray Tube) 프로젝션, LCD(Liquid Crystal Display) 프로젝션 및 DLP(Digital Light Processing) 프로젝션 방식으로 구분할 수 있다. A projector is a device for realizing a small image by using an optical means in a large screen. An apparatus for projecting an image in a projector is an optical engine, and a projection lens unit is coupled to an optical engine to enlarge and project an image at a certain ratio. Projectors can be divided into CRT (Cathode Ray Tube) projection, LCD (Liquid Crystal Display) projection, and DLP (Digital Light Processing) projection method depending on the type of device that implements the image.

프로젝터는 엘이디(Laser Emission Diode)와 같은 광원과, 광원에서 나온 빛을 굴절 및 반사시키기 위한 렌즈 및 프리즘 등을 구비한다. 또한, 프로젝터는 먼지 등이 유입되는 것을 방지하기 위해서 외부와 차폐된 구조를 갖는다. 따라서 프로젝터 내부에서 발생한 열(heat)은 외부로 쉽게 방출될 수 없게 되는데, 이로 인해 렌즈를 포함하는 투사 렌즈 유닛과 같은 광학계가 원래의 기능을 발휘할 수 없는 문제점이 발생한다. 특히, 프로젝터 내부에서 열 발생이 많은 경우, 플라스틱 렌즈가 열에 의한 영향을 받아서 초점이 변화하는 써멀 드리프트(thermal drift) 현상이 발생하게 된다. 그리고 써멀 드리프트로 인해서 프로젝터가 설계된 대로 화상을 투영하지 못해 최종적으로 스크린에 형성되는 이미지가 왜곡된다. The projector includes a light source such as an LED (Laser Emission Diode), a lens and a prism for refracting and reflecting the light emitted from the light source, and the like. In addition, the projector has a structure shielded from the outside to prevent dust or the like from entering. Therefore, the heat generated inside the projector can not be easily emitted to the outside, which causes a problem that the optical system such as the projection lens unit including the lens can not exert its original function. Particularly, when a large amount of heat is generated inside the projector, a thermal drift phenomenon occurs in which the focus of the plastic lens is affected by heat. And because of the thermal drift, the projector can not project the image as designed, and the image finally formed on the screen is distorted.

한편, 프로젝터는 제조단가를 낮추기 위해서 고가인 글라스(glass) 렌즈를 대신해서 플라스틱(plastic) 렌즈를 사용한다. 플라스틱 렌즈는 글라스 렌즈에 비해서 가격이 상대적으로 저렴하고 경량이라는 장점이 있기는 하지만, 글라스 렌즈에 비해서 열에 의한 영향(초점 거리 변화)을 많이 받는 문제점을 갖는다. On the other hand, the projector uses a plastic lens instead of an expensive glass lens to lower the manufacturing cost. Plastic lenses have the advantage that they are relatively inexpensive and light in weight compared to glass lenses, but have a problem of being affected by heat (change in focal length) more than glass lenses.

대한민국 등록특허공보 제10-0859608호 공보Korean Patent Publication No. 10-0859608

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 플라스틱 렌즈를 사용하면서도 열에 의한 영향을 최소화할 수 있는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a projection lens unit of a projector which can minimize a thermal effect while using a plastic lens.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent through the embodiments described below.

본 발명의 일 측면에 따른 투사 렌즈 유닛은, 이미지가 투사되는 스크린에서 이미지소자 방향으로 순차적으로 배치된 제1 렌즈 내지 제7 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈는 부(-)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이고, 제2 렌즈는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이며, 제3 렌즈는 정(+)의 파워를 갖는 글라스 렌즈이고, 제4, 5 렌즈는 부(-)의 파워를 갖고 상호 접합되어 있는 글라스 렌즈이며, 제6 렌즈는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이고, 제7 렌즈는 정(+)의 파워를 갖는 글라스렌즈이다. A projection lens unit according to an aspect of the present invention includes a first lens to a seventh lens sequentially disposed in a direction of an image element in a screen on which an image is projected. Wherein the first lens is a lens having negative power and at least one surface is an aspherical surface, the second lens is a lens having a positive power and at least one surface is an aspherical surface, And the fourth and fifth lenses are glass lenses having negative power and the sixth lens is a lens having positive power and at least one surface is an aspherical surface, , And the seventh lens is a glass lens having a positive power.

본 발명에 따른 투사 렌즈 유닛은 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 제1 렌즈는 입사면이 스크린 방향으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지고, 제2 렌즈는 스크린 방향으로 오목한 메니스커스 형상을 가지며, 제3 렌즈는 스크린 방향으로 볼록한 형상을 가지고, 제4, 5 렌즈는 양면 오목한 형태의 렌즈와 양면 볼록한 형태의 렌즈가 접합된 형상을 가지며, 제6 렌즈는 출사면이 이미지소자 방향으로 볼록한 형상을 가지고, 제7 렌즈는 양면이 모두 볼록한 형상을 가질 수 있다. The projection lens unit according to the present invention may include one or more of the following embodiments. For example, the first lens has a meniscus shape in which the incident surface is convex in the screen direction, the second lens has a meniscus shape concave in the screen direction, the third lens has a convex shape in the screen direction, The fourth and fifth lenses have a shape in which a double-sided concave lens and a double-sided convex lens are joined together. The sixth lens has a convex shape in the direction of the image element, and the seventh lens has a convex shape on both sides .

제3 렌즈 및 제4 렌즈 사이에 조리개가 구비될 수 있다. A diaphragm may be provided between the third lens and the fourth lens.

제2 렌즈 및 제6 렌즈는 정의 파워를 갖는 제3 렌즈 및 제7 렌즈에 비해서 초점거리가 길게 형성될 수 있다. The second lens and the sixth lens may have a longer focal length than the third lens and the seventh lens having positive power.

제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제6 렌즈는 모두 재질, 굴절률 및 분산계수가 동일할 수 있다. The first lens, the second lens, and the sixth lens may all have the same material, refractive index, and dispersion factor.

본 발명은 플라스틱 렌즈를 사용하여 제조단가를 낮추면서도 열에 의한 영향을 최소화 할 수 있는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛을 제공할 수 있다. The present invention can provide a projection lens unit of a projector which can minimize the influence of heat while lowering the manufacturing cost by using a plastic lens.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 열에 의한 성능변화 설계 기법이 적용되지 않은 투사 렌즈 유닛의 고온(50℃) 조건에서 MTF 성능을 나타낸 그래프이다.
도 3는 본 발명에 따른 열에 의한 성능변화 설계 기법이 적용된 제1 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛의 고온(50℃) 조건에서 MTF 성능을 나타낸 그래프이다.
1 is a diagram illustrating a projection lens unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing MTF performance at a high temperature (50 ° C) condition of a projection lens unit to which the performance change designing technique according to the present invention is not applied.
FIG. 3 is a graph showing MTF performance at a high temperature (50 ° C) condition of the projection lens unit according to the first embodiment to which the performance change designing technique according to the present invention is applied.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout the specification and claims. The description will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛(100)을 예시하는 도면이다. 그리고 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛(100)의 MTF 성능을 나타낸 그래프이다. 1 is a diagram illustrating a projection lens unit 100 according to a first embodiment of the present invention. 2 is a graph showing MTF performance of the projection lens unit 100 according to the first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛(100)은 광학 프로젝터(도시하지 않음)에 사용되는 것으로, 이미지가 투사되는 스크린(110)에서 이미지소자(140) 방향으로 순차적으로 배열된 제1 렌즈(L1) 내지 제7 렌즈(L7)를 포함한다. 그리고 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4) 사이에는 조리개(S)가 위치한다. Referring to FIG. 1, a projection lens unit 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is used in an optical projector (not shown). The projection lens unit 100 is sequentially arranged in the direction from the screen 110, The first lens L1 to the seventh lens L7 are arranged in the order from the object side to the image side. A diaphragm S is positioned between the third lens L3 and the fourth lens L4.

제1 렌즈(L1)는 부(-)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈로서 입사면(S2)이 스크린(110) 방향으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형태의 렌즈이다. The first lens L1 is a meniscus lens having negative power and at least one aspheric surface and the incident surface S2 being convex toward the screen 110. [

제2 렌즈(L2)는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈로서 스크린(110) 방향으로 오목한 메니스커스 형태의 렌즈에 해당한다. The second lens L2 corresponds to a lens having positive power and at least one aspheric surface and a concave meniscus lens in the direction of the screen 110.

제3 렌즈(L3)는 정(+)의 파워를 갖는 렌즈로서 스크린(110) 방향으로 볼록한 형태의 렌즈에 해당한다. The third lens L3 is a lens having a positive power and corresponds to a convex lens in the direction of the screen 110. [

제4 렌즈(L4) 및 제5 렌즈(L5)는, 양면 오목한 형태의 제4 렌즈(L4)와 양면 볼록한 형태의 제5 렌즈(L5)가 상호 접합된 형상을 갖고 부(-)의 파워를 갖는다. 제4 렌즈(L4) 및 제5 렌즈(L5)는 모두 글라스 렌즈이다. 제4 렌즈(L4) 및 제5 렌즈(L5)를 상호 접합함으로써 색수차를 줄일 수 있게 된다. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 have a shape in which the fourth lens L4 having a concave shape on both sides and the fifth lens L5 having a convex shape on both sides are bonded to each other and the negative power . The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are all glass lenses. The chromatic aberration can be reduced by bonding the fourth lens L4 and the fifth lens L5 to each other.

제6 렌즈(L6)는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈로서 출사면(S11)이 이미지소자(140) 방향으로 볼록한 형상을 갖는다. The sixth lens L6 is a lens having positive power and at least one aspheric surface, and the exit surface S11 has a convex shape in the direction of the image element 140. [

제7 렌즈(L7)는 정(+)의 파워를 갖는 글라스 렌즈로서 양면이 볼록한 형상을 갖는다. The seventh lens L7 is a glass lens having positive power and has a convex shape on both sides.

이와 같이, 본 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛(100)은 글라스 렌즈(L3, L4, L5, L7)와 플라스틱 렌즈(L1, L2, L6)를 동시에 사용함으로써 프로젝터를 소형화할 수 있고 제조 단가를 절감할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛은 플라스틱 렌즈(L1, L2, L6)를 사용함으로써 발생하는 열에 의한 렌즈 성능 변화를 최소화 할 수 있는 것을 특징으로 한다. As described above, the projection lens unit 100 according to the present embodiment can reduce the size of the projector by using the glass lenses L3, L4, L5, and L7 and the plastic lenses L1, L2, and L6 at the same time, can do. Further, the projection lens unit according to the present embodiment is characterized in that variations in lens performance due to heat generated by using the plastic lenses (L1, L2, L6) can be minimized.

아래 표 1은 본 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛의 제1 렌즈 내지 제7 렌즈의 파워(초점거리), 굴절률(Nd), 분산계수(Vd) 및 재질을 예시한다. Table 1 below illustrates power (focal distance), refractive index (Nd), dispersion coefficient (Vd), and materials of the first lens to the seventh lens of the projection lens unit according to this embodiment.

렌즈번호Lens number 면 번호Face number 초점거리Focal length 굴절률(Nd)Refractive index (Nd) 분산계수(Vd)The dispersion coefficient (Vd) 재질material L1L1 S1~S2S1 to S2 -15.962-15.962 1.531.53 56.056.0 E48RE48R L2L2 S3~S4S3 to S4 115.046115.046 1.531.53 56.056.0 E48RE48R L3L3 S5~S6S5 to S6 19.32619.326 1.741.74 44.744.7 LAF2LAF2 L4L4 S8~S10S8 to S10 -17.874-17.874 1.761.76 27.527.5 EFD4EFD4 L5L5 1.491.49 70.470.4 FC5FC5 L6L6 S11~S12S11 to S12 44.97744.977 1.531.53 56.056.0 E48RE48R L7L7 S13~S14S13 to S14 17.20117.201 1.621.62 58.158.1 BACD15BACD15

상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이, 정(+)의 파워를 갖는 제2 렌즈(L2) 및 제6 렌즈(L6)는 정의 파워를 갖는 제3 렌즈(L3) 및 제7 렌즈(L7)에 비해서 초점거리가 길게 형성되는 것을 특징으로 한다. 이는, 초점 거리가 짧은 렌즈의 경우 렌즈의 성질 변화에 따른 투사계 전체 성능 변화가 크게 되기 때문이다. 따라서 본 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛에서 상온(20℃) 조건일 경우 전군 렌즈(L1~L3)와 후군 렌즈(L4~ L7)의 초점거리 편차와 고온(50℃) 조건일 경우 전군 렌즈(L1~L3)과 후군 렌즈(L4~L7)의 초점거리 편차에 대한 총 변화량을 최소화하여 열에 의한 성능 변화를 최소화 할 수 있게 된다. As can be seen from Table 1, the second lens L2 and the sixth lens L6 having positive power have a positive power and a positive power, respectively, and the third lens L3 and the seventh lens L7 And the focal length is formed to be longer. This is because, in the case of a lens having a short focal length, a change in the overall performance of the projection system due to a change in properties of the lens becomes large. Therefore, in the case of the projection lens unit according to the present embodiment, when the focal length of the front lens group L1 to L3 and the rear lens group L4 to L7 are in the normal temperature (20 DEG C) condition and the high temperature (50 DEG C) condition, To L3) and the rear lens units (L4 to L7) can be minimized to minimize the change in performance due to heat.

상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이, 플라스틱 렌즈에 해당하는 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제6 렌즈(L6)는 모두 동일한 재질(E48R)에 의해 형성되고 굴절률 및 분산계수가 동일할 수 있다. As can be seen from Table 1, the first lens L1, the second lens L2, and the sixth lens L6 corresponding to the plastic lenses are all formed of the same material E48R, and the refractive index and the dispersion coefficient Can be the same.

아래 표 2는 본 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛(100)의 제1 렌즈(L1) 내지 제7 렌즈(L7)의 사양을 예시하는 표이다. Table 2 below is a table illustrating the specifications of the first lens L1 to the seventh lens L7 of the projection lens unit 100 according to the present embodiment.

면 번호Face number 면 타입(surface type)Surface type 곡률반경(Radius)Radius of curvature 두께(Thickness)(mm)Thickness (mm) S1S1 AsphereAsphere 17.686617.6866 1.60001.6000 S2S2 AsphereAsphere 5.57725.5772 10.34110.341 S3S3 AsphereAsphere -14.5847-14.5847 5.3005.300 S4S4 AsphereAsphere -13.2841-13.2841 3.6223.622 S5S5 SphereSphere 14.508714.5087 3.6423.642 S6S6 SphereSphere InfinityInfinity 1.9331.933 StopStop SphereSphere InfinityInfinity 7.3687.368 S8S8 SphereSphere -12.0868-12.0868 0.8000.800 S9S9 SphereSphere 11.332511.3325 3.9353.935 S10S10 SphereSphere -19.0394-19.0394 0.3000.300 S11S11 AsphereAsphere -377.3861-377.3861 1.8151.815 S12S12 AsphereAsphere -22.6578-22.6578 0.3000.300 S13S13 SphereSphere 27.679327.6793 3.9043.904 S14S14 SphereSphere -16.7230-16.7230 3.5003.500

본 발명의 제1 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛에서 비구면의 계수는 하기 표 3 내지 표 5와 같다.The coefficients of the aspherical surface in the projection lens unit according to the first embodiment of the present invention are shown in Tables 3 to 5 below.

S1면S1 face S2면S2 side KK 0.0000 0.0000 KK -0.7836 -0.7836 AA -2.59120E-04-2.59120E-04 AA -1.58429E-04-1.58429E-04 BB 2.42590E-062.42590E-06 BB -2.57383E-07-2.57383E-07 CC -2.70573E-08-2.70573E-08 CC 5.19311E-085.19311E-08 DD 1.43592E-101.43592E-10 DD -1.72740E-09-1.72740E-09 EE -2.62314E-13-2.62314E-13 EE 1.17164E-111.17164E-11

S3면S3 side S4면S4 face KK -0.6557 -0.6557 KK -0.5379 -0.5379 AA 7.42307E-067.42307E-06 AA -9.44427E-06-9.44427E-06 BB -4.00107E-07-4.00107E-07 BB -3.17547E-07-3.17547E-07 CC 8.86051E-098.86051E-09 CC 2.72901E-092.72901E-09 DD -1.35504E-10-1.35504E-10 DD -3.01733E-11-3.01733E-11

S11면S11 side S12면S12 side KK 0.0000 0.0000 KK 6.7862 6.7862 AA -2.39975E-05-2.39975E-05 AA 1.73193E-041.73193E-04 BB 2.81353E-062.81353E-06 BB 2.91789E-062.91789E-06 CC -1.46640E-07-1.46640E-07 CC -7.64952E-08-7.64952E-08 DD 2.63827E-092.63827E-09 DD 1.05281E-091.05281E-09 EE -2.07024E-11-2.07024E-11 EE -2.79143E-12-2.79143E-12

상기 표 1 내지 표 5를 참고하면, 제1 렌즈(L1)는 스크린(110)을 향해 있는 출사면(S1)이 스크린(110) 방향으로 볼록하고 이미지소자(140)를 향하고 있는 입사면(S2)이 스크린 방향으로 볼록한 표면을 갖는 플라스틱 재질의 비구면(Asphere) 렌즈에 해당한다. 제1 렌즈(L1)는 제1 표면(S1)의 곡률반경이 17.6866이고 제2 표면(S2)의 곡률반경이 5.5772로서 제1 표면(S1)이 제2 표면(S2)에 비해서 더 큰 곡률반경을 갖는 메니스커스형 렌즈에 해당한다. 제1 렌즈(L1)의 두께(제1 표면(S1)과 제2 표면(S2) 사이의 거리)는 1.6mm이고 굴절률은 1.53 그리고 분산계수는 56.0이다. Referring to Tables 1 to 5, the first lens L1 includes an incident surface S1 directed toward the screen 110 and an incident surface S2 ) Corresponds to a plastic aspheric lens having a convex surface in the screen direction. The first lens L1 has a first surface S1 having a curvature radius of 17.6866 and a second surface S2 having a curvature radius of 5.5772 so that the first surface S1 has a larger radius of curvature As shown in FIG. The thickness of the first lens L1 (the distance between the first surface S1 and the second surface S2) is 1.6 mm, the refractive index is 1.53 and the dispersion coefficient is 56.0.

제2 렌즈(L2)의 제3 표면(S3) 및 제4 표면(S4)은 모두 스크린(110) 방향으로 오목한 형상을 갖는다. 제2 렌즈(L2)는 플라스틱 재질의 비구면(Asphere) 렌즈에 해당하고, 1.53의 굴절률, 56.0의 분산계수 그리고 5.300mm의 두께(제3 표면(S3)과 제4 표면(S4) 사이의 거리)를 갖는다. 또한, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이의 거리에 해당하는 제2 표면(S2)과 제3 표면(S3) 사이의 거리는 10.341mm 이다. The third surface S3 and the fourth surface S4 of the second lens L2 all have a concave shape in the direction of the screen 110. [ The second lens L2 corresponds to an aspherical lens made of plastic and has a refractive index of 1.53, a dispersion coefficient of 56.0 and a thickness of 5.300 mm (a distance between the third surface S3 and the fourth surface S4) . The distance between the second surface S2 and the third surface S3 corresponding to the distance between the first lens L1 and the second lens L2 is 10.341 mm.

제3 렌즈(L3)는 스크린(110) 방향으로 볼록한 형상을 갖는 글라스 렌즈에 해당하는 것으로, 그 입사면(S6)은 편평하게 형성될 수 있다. 제3 렌즈(L3)는 1.74의 굴절률 및 44.7의 분산계수를 갖는다. 그리고 제3 렌즈(L3)는 3.642mm의 두께(제5 표면(S5)과 제6 표면(S6) 사이의 거리)를 갖는다. 또한, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3) 사이의 거리에 해당하는 제4 표면(S4)와 제5 표면(S5) 사이의 거리는 3.622mm 이다. The third lens L3 corresponds to a glass lens having a convex shape toward the screen 110, and its incident surface S6 can be formed flat. The third lens L3 has a refractive index of 1.74 and a dispersion coefficient of 44.7. And the third lens L3 has a thickness of 3.642 mm (a distance between the fifth surface S5 and the sixth surface S6). The distance between the fourth surface S4 and the fifth surface S5 corresponding to the distance between the second lens L2 and the third lens L3 is 3.622 mm.

조리개(S)는 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4) 사이에 위치한다. 조리개(S)와 제3 렌즈(L3)의 제6 표면(S6) 사이의 거리는 1.933mm이고, 제4 렌즈(L4)의 제8 표면(S8) 사이의 거리는 7.368mm에 해당한다 The diaphragm S is located between the third lens L3 and the fourth lens L4. The distance between the diaphragm S and the sixth surface S6 of the third lens L3 is 1.933 mm and the distance between the eighth surface S8 of the fourth lens L4 corresponds to 7.368 mm

제4 렌즈(L4)는 양면 오목한 형상을 갖는 글라스 렌즈이고 제5 렌즈(L5)는 양면 볼록한 형상을 갖는 글라스 렌즈이며, 양자는 상호 접하고 있다. 제4 렌즈(L4) 및 제5 렌즈(L5)의 전체적인 초점거리는 -17.874에 해당한다. 제4 렌즈(L4)는 1.76의 굴절률 및 27.5의 분산계수를 갖고, 제5 렌즈(L5)는 1.49의 굴절률 및 70.4의 분산계수를 갖는다. 그리고 제4 렌즈(L4)는 0.8mm의 두께(제8 표면(S8)과 제9 표면(S9) 사이의 거리)를 갖고, 제5 렌즈(L5)는 3.935mm의 두께(제9 표면(S9)과 제10 표면(S10) 사이의 거리)를 갖는다. 또한, 제5 렌즈(L5)와 제6 렌즈(L6) 사이의 거리에 해당하는 제10 표면(S10)와 제11 표면(S11) 사이의 거리는 0.3mm이다. The fourth lens L4 is a glass lens having a concave shape on both sides and the fifth lens L5 is a glass lens having a convex shape on both sides and both are in contact with each other. The overall focal length of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 corresponds to -17.874. The fourth lens L4 has a refractive index of 1.76 and a dispersion coefficient of 27.5, and the fifth lens L5 has a refractive index of 1.49 and a dispersion coefficient of 70.4. The fourth lens L4 has a thickness of 0.8 mm (a distance between the eighth surface S8 and the ninth surface S9), and the fifth lens L5 has a thickness of 3.935 mm (the ninth surface S9 ) And the tenth surface S10). The distance between the tenth surface S10 and the eleventh surface S11 corresponding to the distance between the fifth lens L5 and the sixth lens L6 is 0.3 mm.

제6 렌즈(L6)는 출사면(S11)이 이미지소자(140) 방향으로 볼록한 형상을 갖는 플라스틱 렌즈에 해당한다. 제6 렌즈(L6)는 1.53의 굴절률 및 56.0의 분산계수를 갖는다. 그리고 제6 렌즈(L6)는 1.815mm의 두께(제11 표면(S11)과 제12 표면(S12) 사이의 거리)를 갖는다. 또한, 제6 렌즈(L6)와 제7 렌즈(L7) 사이의 거리에 해당하는 제12 표면(S12)과 제13 표면(S13) 사이의 거리는 0.3mm이다. The sixth lens L6 corresponds to a plastic lens in which the exit surface S11 has a convex shape in the direction of the image element 140. [ The sixth lens L6 has a refractive index of 1.53 and a dispersion coefficient of 56.0. The sixth lens L6 has a thickness of 1.815 mm (a distance between the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12). The distance between the twelfth surface S12 and the thirteenth surface S13 corresponding to the distance between the sixth lens L6 and the seventh lens L7 is 0.3 mm.

제7 렌즈(L7)는 양면(S13, S14)이 모두 볼록한 글라스 렌즈이다. 제7 렌즈(L7)는 1.62의 굴절률 및 58.1의 분산계수를 갖는다. 그리고 제7 렌즈(L7)는 3.904mm의 두께(제13 표면(S13)과 제14 표면(S14) 사이의 거리)를 갖는다. 또한, 제7 렌즈(L7)의 입사면에 해당하는 제14 표면(S14)과 내부 전반사 프리즘(120) 사이의 거리는 3.500mm이다. The seventh lens L7 is a glass lens in which both surfaces S13 and S14 are convex. The seventh lens L7 has a refractive index of 1.62 and a dispersion coefficient of 58.1. The seventh lens L7 has a thickness of 3.904 mm (a distance between the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14). The distance between the fourteenth surface S14 corresponding to the incident surface of the seventh lens L7 and the total internal reflection prism 120 is 3.500 mm.

내부 전반사 프리즘(120)은 투사 렌즈 유닛(100)의 후방 즉 제7 렌즈(L7)의 제14 표면(S14) 뒤에 배치되어 이미지 소자(140)로부터의 이미지광을 제7 렌즈(L7)를 향해 전달한다. 그리고 이미지소자(140)와 내부 전반사 프리즘(120) 사이에는 커버글라스(130)가 배치되어 있다. The total internal reflection prism 120 is disposed behind the projection lens unit 100 or after the fourteenth surface S14 of the seventh lens L7 to direct the image light from the image element 140 toward the seventh lens L7 . A cover glass 130 is disposed between the image element 140 and the internal total reflection prism 120.

아래 표 6은 20℃ 및 50℃에서 각 렌즈(L1~L7)의 초점거리를 나타낸다. Table 6 below shows the focal lengths of the respective lenses (L1 to L7) at 20 占 폚 and 50 占 폚.

렌즈번호(면번호)Lens number (face number) 초점거리(20℃)Focal Length (20 ° C) 초점거리(50℃)Focal Length (50 ° C) 변화량Variation L1(S1~S2)L1 (S1 to S2) -15.962-15.962 -16.076-16.076 -0.114-0.114 L2(S3~S4)L2 (S3 to S4) 115.046115.046 116.140116.140 1.0941.094 L3((S5~S6)L3 ((S5 to S6) 19.32619.326 19.32719.327 0.0010.001 L4, L5((S8~S10)L4, L5 ((S8 to S10) -17.874-17.874 -17.872-17.872 0.0020.002 L6((S11~S12)L6 ((S11 to S12) 44.97744.977 45.30945.309 0.3320.332 L7(S13~S14)L7 (S13 to S14) 17.20117.201 17.20017.200 -0.001-0.001

아래 표 7은 전군 렌즈(L1~L3)와 후군 렌즈(L4~L7)의 온도 변화에 따른 초점거리 변화를 나타낸다. Table 7 below shows the change of the focal length of the front lens group (L1 to L3) and rear lens group (L4 to L7) according to the temperature change.

렌즈군Lens group 초점거리(20℃)Focal Length (20 ° C) 초점거리(50℃)Focal Length (50 ° C) 변화량Variation 전군(L1~L3)All groups (L1 to L3) 13.69713.697 13.73213.732 0.0350.035 후군(L4~L7)The posterior (L4 to L7) 18.12718.127 18.18518.185 0.0580.058

상기 표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 상온(20℃) 및 고온(50℃)에서 각 전군 렌즈(L1~L3)의 초점거리 변화량 및 후군 렌즈(L4~L7)의 초점거리 변화량에 대한 총 변화량은 -0.023으로 상대적으로 작게 나타남을 알 수 있다. 이는 도 2와 도 3 MTF 그래프를 통해서 알 수 있듯이 열에 의한 성능변화 설계 기법이 적용된 경우가 이미지가 크게 왜곡되지 않는 것으로 나타난다. As can be seen from Table 7, the focal distance variation amounts of the all-lens groups L1 to L3 and the total variation amounts of the focal length variation amounts of the rear lens groups L4 to L7 at room temperature (20 DEG C) and high temperature (50 DEG C) Is -0.023, which is relatively small. As can be seen from FIG. 2 and FIG. 3 MTF graph, the image is not largely distorted when the performance change design technique is applied.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사 렌즈 유닛(100)은 총 7장의 렌즈(L1~L7)를 포함하고 플라스틱 렌즈(L1, L2, L6)와 글라스 렌즈(L3, L4, L5, L7)를 혼용함으로써 제조단가를 줄이고 장치의 경량화를 구현할 수 있다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제7 렌즈(L7)를 상기 표 1 및 표 2와 같은 초점거리, 형상 및 재질로 형성함으로써 열에 취약한 플라스틱 렌즈를 사용함에도 불구하고 렌즈 성능 변화로 인한 문제점을 최소화할 수 있게 된다. As described above, the projection lens unit 100 according to the first embodiment of the present invention includes a total of seven lenses L1 to L7, and the plastic lenses L1, L2, L6 and the glass lenses L3, L4, L5, L7), it is possible to reduce the manufacturing cost and realize the light weight of the apparatus. In addition, by forming the first lens L1 to the seventh lens L7 with the focal length, shape and material as shown in Tables 1 and 2, it is possible to minimize problems caused by lens performance changes .

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

100: 투사 렌즈 유닛
110: 스크린
120: 내부 전반사 프리즘
130: 커버글라스
140: 이미지소자
100: projection lens unit
110: Screen
120: total internal reflection prism
130: cover glass
140: Image element

Claims (5)

이미지가 투사되는 스크린에서 이미지소자 방향으로 순차적으로 배치된 제1 렌즈 내지 제7 렌즈를 포함하고,
상기 제1 렌즈는 부(-)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이고,
상기 제2 렌즈는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이며,
상기 제3 렌즈는 정(+)의 파워를 갖는 글라스 렌즈이고,
상기 제4, 5 렌즈는 부(-)의 파워를 갖고 상호 접합되어 있는 글라스 렌즈이며,
상기 제6 렌즈는 정(+)의 파워를 갖고 적어도 한 면이 비구면인 렌즈이고,
상기 제7 렌즈는 정(+)의 파워를 갖는 글라스렌즈인 프로젝터의 투사렌즈 유닛.
A first lens to a seventh lens sequentially disposed in the direction of an image element in a screen on which an image is projected,
Wherein the first lens is a lens having negative power and at least one aspherical surface,
The second lens has a positive power and at least one surface is an aspherical surface,
The third lens is a glass lens having a positive power,
The fourth and fifth lenses are glass lenses having negative power and are mutually bonded,
The sixth lens is a lens having positive power and at least one aspherical surface,
And the seventh lens is a glass lens having a positive power.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 입사면이 스크린 방향으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지고,
상기 제2 렌즈는 스크린 방향으로 오목한 메니스커스 형상을 가지며,
상기 제3 렌즈는 스크린 방향으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제4, 5 렌즈는 양면 오목한 형태의 렌즈와 양면 볼록한 형태의 렌즈가 접합된 형상을 가지며,
상기 제6 렌즈는 출사면이 이미지소자 방향으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제7 렌즈는 양면이 모두 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the first lens has a meniscus shape whose incident surface is convex in the screen direction,
The second lens has a concave meniscus shape in the screen direction,
The third lens has a convex shape in the screen direction,
Wherein the fourth and fifth lenses have a shape in which a lens having a concave shape on both sides and a lens having a convex shape on both sides are joined together,
The sixth lens has a shape in which the exit surface convex in the image element direction,
And the seventh lens has a convex shape on both sides thereof.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈 및 제4 렌즈 사이에 조리개가 구비되는 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛.
The method according to claim 1,
And a diaphragm is provided between the third lens and the fourth lens.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈 및 제6 렌즈는 정의 파워를 갖는 상기 3 렌즈 및 제7 렌즈에 비해서 초점거리가 긴 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the second lens and the sixth lens have a focal length longer than that of the third lens and the seventh lens having a positive power.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제6 렌즈는 모두 재질, 굴절률 및 분산계수가 동일한 것을 특징으로 하는 프로젝터의 투사 렌즈 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the first lens, the second lens, and the sixth lens are all of the same material, refractive index, and dispersion factor.
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