JP5734550B2 - 拡張された焦点深度を有するレンズ、その設計方法、及びそれを含む光学システム - Google Patents
拡張された焦点深度を有するレンズ、その設計方法、及びそれを含む光学システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5734550B2 JP5734550B2 JP2009114717A JP2009114717A JP5734550B2 JP 5734550 B2 JP5734550 B2 JP 5734550B2 JP 2009114717 A JP2009114717 A JP 2009114717A JP 2009114717 A JP2009114717 A JP 2009114717A JP 5734550 B2 JP5734550 B2 JP 5734550B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focus
- layers
- lens layer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000013461 design Methods 0.000 title description 9
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0075—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for altering, e.g. increasing, the depth of field or depth of focus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
- G03B7/04—Control effected by hand adjustment of a member that senses indication of a pointer of a built- in light-sensitive device, e.g. by restoring point to a fixed associated reference mark
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lenses (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Description
(1)開口は、特定の形状(例えば、円、正方形など)とサイズ(dimensions)とを有する。
(2)焦点曲線は、光学システムの光学的軸上に特定の位置と長さとを有するラインである。
(3)光場の強度は、焦点曲線によって決定される。
(4)光の位相を遅延させるだけであり、光の強度を変化させない。
110 物体
120 拡張された焦点深度を有するレンズ
130 イメージセンサー
140 イメージプロセッサ
Claims (18)
- 多数のレンズレイヤを含み、前記多数のレンズレイヤのそれぞれは、光学的軸上に位置する直線状の焦点曲線の多数の区間のうちから対応する区間に光の焦点を合わせる軸対称の拡張された焦点深度を有するレンズと、
前記拡張された焦点深度を有するレンズによって結像されたイメージを感知するイメージセンサーと、
前記イメージセンサーによって感知されたイメージを復元するイメージプロセッサと、
を含み、
前記多数のレンズレイヤは、
前記光学的軸から既定の半径の外部の多数の第1レンズレイヤを含み、
前記多数の第1レンズレイヤは、前記焦点曲線の両側端のそれぞれから既定の距離までの区間に光の焦点を合わせ、
前記多数のレンズレイヤは、
前記光学的軸から既定の半径内の多数の第2レンズレイヤをさらに含み、
前記多数の第2レンズレイヤのうち対応する第2レンズレイヤによって形成される光場は、前記第1レンズレイヤによって形成される光場と可干渉的に混合されるように、前記焦点曲線の前記第1レンズレイヤによって形成される焦点の如何なる区間にも光の焦点を合わせることができることを特徴とする光学システム。 - 前記多数のレンズレイヤは、
前記光学的軸から既定の半径の外部の多数の第1レンズレイヤを含み、
前記第1レンズレイヤは、
前記焦点曲線の両側端のうち何れか一つから第1焦点距離までの区間に光の焦点を合わせる少なくとも一つの第1型の第1レンズレイヤと、
前記焦点曲線の両側端のうち残りの一つから第2焦点距離までの区間に光の焦点を合わせる少なくとも一つの第2型の第1レンズレイヤと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。 - 前記多数のレンズレイヤは、
前記光学的軸から既定の半径内の多数の第2レンズレイヤをさらに含み、
前記多数の第2レンズレイヤは、
前記少なくとも一つの第1型の第1レンズレイヤによって形成される光場と可干渉的混合光場とを形成する少なくとも一つの第1型の第2レンズレイヤと、
前記少なくとも一つの第2型の第1レンズレイヤによって形成される光場と可干渉的混合光場とを形成する少なくとも一つの第2型の第2レンズレイヤと、を含むことを特徴とする請求項2に記載の光学システム。 - 前記焦点曲線の多数の区間のうちから何れか一つの区間の光場の強度の分布は、前記多数のレンズレイヤのうちから対応する少なくとも一つのレンズレイヤのそれぞれの厚さによって制御されうることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記拡張された焦点深度を有するレンズの位相関数は、前記多数のレンズレイヤの半径に対する前記レンズレイヤの瞬間焦点距離によって定義されることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記拡張された焦点深度を有するレンズの位相関数は、前記多数のレンズレイヤの半径に対する前記レンズレイヤの光学的位相遅延によって定義されることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 光学的軸を中心とする既定の半径の円の外部の多数の第1レンズレイヤと、
前記光学的軸を中心とする既定の半径の円内の多数の第2レンズレイヤと、を含み、前記多数の第1レンズレイヤは、光学的軸上に位置する直線状の焦点曲線の両側端のそれぞれから、該両側端のそれぞれから既定の距離の点までの区間に光の焦点を合わせ、
前記第2レンズレイヤのうち対応する第2レンズレイヤによって形成される光場は、前記多数の第1レンズレイヤによって形成される光場と可干渉的に混合されるように、前記焦点曲線の前記第1レンズレイヤによって形成される焦点の如何なる区間にも光の焦点を合わせることができ、
前記多数の第1レンズレイヤは、前記焦点曲線の両側端のうち何れか一つから第1焦点距離までの区間に光の焦点を合わせる少なくとも一つの第1型の第1レンズレイヤと、
前記焦点曲線の両側端のうち残りの一つから第2焦点距離までの区間に光の焦点を合わせる少なくとも一つの第2型の第1レンズレイヤと、を含むことを特徴とする拡張された焦点深度を有するレンズ。 - 前記多数の第2レンズレイヤは、
前記少なくとも一つの第1型の第1レンズレイヤによって形成される光場と可干渉的混合光場とを形成する少なくとも一つの第1型の第2レンズレイヤと、
前記少なくとも一つの第2型の第1レンズレイヤによって形成される光場と可干渉的混合光場とを形成する少なくとも一つの第2型の第2レンズレイヤと、を含むことを特徴とする請求項9に記載の拡張された焦点深度を有するレンズ。 - 前記焦点曲線の多数の区間のうちから何れか一つの区間の光場の強度の分布は、前記多数のレンズレイヤのうちから対応する少なくとも一つのレンズレイヤのそれぞれの厚さによって制御されうることを特徴とする請求項9に記載の拡張された焦点深度を有するレンズ。
- 前記拡張された焦点深度を有するレンズの位相関数は、
前記多数のレンズレイヤの半径に対する前記レンズレイヤの瞬間焦点距離によって定義されることを特徴とする請求項9に記載の拡張された焦点深度を有するレンズ。 - 前記拡張された焦点深度を有するレンズの位相関数は、
前記多数のレンズレイヤの半径に対する前記レンズレイヤの光学的位相遅延によって定義されることを特徴とする請求項9に記載の拡張された焦点深度を有するレンズ。 - 多数のレンズレイヤを含み、前記多数のレンズレイヤのそれぞれは、光学的軸上に位置する直線状の焦点曲線の多数の区間のうちから対応する区間に光の焦点を合わせる軸対称の拡張された焦点深度を有するレンズの設計方法であって、
前記多数のレンズレイヤは、前記光学的軸を中心とする既定の半径の円の外部に位置する多数の第1レンズレイヤと、前記光学的軸を中心とする前記既定の半径の円内に位置する多数の第2レンズレイヤとを含み、
前記レンズの焦点曲線を多数の区間に分ける段階と、
前記多数の第1レンズレイヤを用いて前記焦点曲線の両側端部分に対するフォーカシングを遂行する段階と、
前記多数の第2レンズレイヤを用いて前記焦点曲線に対するフォーカシングを遂行する段階と、
前記レンズの位相関数を計算する段階と、を含み、
前記多数の第1レンズレイヤは、前記光学的軸に位置する直線状の焦点曲線の両側端部分のそれぞれから既定の焦点距離までの区間に対するフォーカシングを遂行し、
前記多数の第2レンズレイヤによるフォーカシングは、前記第1レンズレイヤによるフォーカシングに対する可干渉的混合を発生させるように、前記焦点曲線の前記第1レンズレイヤによって形成される焦点の如何なる区間にも光の焦点を合わせることができることを特徴とする拡張された焦点深度を有するレンズの設計方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080043428A KR101422503B1 (ko) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | 연장된 초점 심도를 갖는 렌즈 및 이를 포함하는 광학시스템 |
KR10-2008-0043428 | 2008-05-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009271537A JP2009271537A (ja) | 2009-11-19 |
JP5734550B2 true JP5734550B2 (ja) | 2015-06-17 |
Family
ID=41266656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009114717A Active JP5734550B2 (ja) | 2008-05-09 | 2009-05-11 | 拡張された焦点深度を有するレンズ、その設計方法、及びそれを含む光学システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8102603B2 (ja) |
JP (1) | JP5734550B2 (ja) |
KR (1) | KR101422503B1 (ja) |
TW (1) | TWI457607B (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7365917B2 (en) * | 2004-08-16 | 2008-04-29 | Xceed Imaging Ltd. | Optical method and system for extended depth of focus |
KR101515197B1 (ko) | 2008-11-10 | 2015-04-24 | 삼성전자주식회사 | 초점 심도 특성으로부터 물리적 렌즈를 설계하는 방법 및 그를 이용해 설계된 연장된 초점 심도를 갖는 축대칭 렌즈 |
US8531783B2 (en) | 2010-02-09 | 2013-09-10 | Xceed Imaging Ltd. | Imaging method and system for imaging with extended depth of focus |
KR100983548B1 (ko) * | 2010-04-12 | 2010-09-24 | 이화여자대학교 산학협력단 | 현미경의 점 확산함수를 고려한 삼차원 형상 복원 방법 |
KR101756910B1 (ko) | 2010-05-11 | 2017-07-26 | 삼성전자주식회사 | 감쇠 패턴을 포함하는 마스크를 이용한 광 필드 영상 처리 장치 및 방법 |
DE102011101899A1 (de) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Carl Zeiss Ag | Linse mit einem erweiterten Fokusbereich |
WO2014050190A1 (ja) | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、コンピュータ及びプログラム |
JP6396638B2 (ja) | 2013-03-29 | 2018-09-26 | マクセル株式会社 | 位相フィルタ、撮像光学系、及び撮像システム |
DE102013216015B4 (de) * | 2013-08-13 | 2021-01-28 | Carl Zeiss Meditec Ag | Multifokale Augenlinse mit zumindest teilweise um eine optische Hauptachse umlaufenden optischen Zonen |
CN109901252B (zh) * | 2017-12-07 | 2020-04-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光学透镜、眼镜及显示装置 |
KR102551740B1 (ko) * | 2021-04-02 | 2023-07-05 | 한양대학교 산학협력단 | 다수의 파장판을 가지는 초점심도 확장 렌즈 |
US20220365252A1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Pixart Imaging Inc. | Multifocal lens, mold for manufacturing the same and optical machine structure |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5210398A (en) * | 1991-06-14 | 1993-05-11 | Symbol Technologies, Inc. | Optical scanner with extended depth of focus |
US6330118B1 (en) * | 1999-04-08 | 2001-12-11 | Aerial Imaging Corporation | Dual focus lens with extended depth of focus |
TW452853B (en) * | 2000-11-08 | 2001-09-01 | Taiwan Semiconductor Mfg | Color filter process capable of adjusting the shape of optical microlens |
CN1186674C (zh) * | 2000-11-30 | 2005-01-26 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 位相型长焦深超分辨光阑 |
US6927922B2 (en) * | 2001-12-18 | 2005-08-09 | The University Of Rochester | Imaging using a multifocal aspheric lens to obtain extended depth of field |
US6951391B2 (en) * | 2003-06-16 | 2005-10-04 | Apollo Optical Systems Llc | Bifocal multiorder diffractive lenses for vision correction |
JP2007524110A (ja) * | 2003-06-20 | 2007-08-23 | オプティクス ワン,インコーポレーテッド | マルチ位相コンタクトレンズ優先権主張本出願は、2003年6月20日に出願された米国仮特許出願第60/480,299号に基づき優先権を主張し、その特許内容を本願明細書に援用する。背景情報 |
US7061693B2 (en) * | 2004-08-16 | 2006-06-13 | Xceed Imaging Ltd. | Optical method and system for extended depth of focus |
AU2005299605C1 (en) * | 2004-10-25 | 2012-02-16 | Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. | Ophthalmic lens with multiple phase plates |
WO2006137355A1 (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Riverbell Co., Ltd. | 多焦点レンズおよび撮像システム |
DE102005036486A1 (de) | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Optisches Gerät mit erhöhter Schärfentiefe |
KR100735367B1 (ko) * | 2005-10-27 | 2007-07-04 | 삼성전기주식회사 | 다중 곡률 렌즈를 구비하는 광학 시스템 및 그 형성 방법 |
KR101515197B1 (ko) * | 2008-11-10 | 2015-04-24 | 삼성전자주식회사 | 초점 심도 특성으로부터 물리적 렌즈를 설계하는 방법 및 그를 이용해 설계된 연장된 초점 심도를 갖는 축대칭 렌즈 |
-
2008
- 2008-05-09 KR KR1020080043428A patent/KR101422503B1/ko active IP Right Grant
-
2009
- 2009-05-07 US US12/453,328 patent/US8102603B2/en active Active
- 2009-05-08 TW TW098115379A patent/TWI457607B/zh active
- 2009-05-11 JP JP2009114717A patent/JP5734550B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101422503B1 (ko) | 2014-07-25 |
US20090279189A1 (en) | 2009-11-12 |
JP2009271537A (ja) | 2009-11-19 |
KR20090117399A (ko) | 2009-11-12 |
TW200951494A (en) | 2009-12-16 |
TWI457607B (zh) | 2014-10-21 |
US8102603B2 (en) | 2012-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5734550B2 (ja) | 拡張された焦点深度を有するレンズ、その設計方法、及びそれを含む光学システム | |
KR100506497B1 (ko) | 조명장치, 그것을 이용한 노광장치 및 디바이스 제조방법 | |
US6835535B2 (en) | Microlens arrays having high focusing efficiency | |
JP2007196277A (ja) | 微細構造体の製造方法、製造装置、及びデバイス | |
JP2015534654A (ja) | 2つの方向においてテレセントリックであるフォトリソグラフィック照明器 | |
KR20100138805A (ko) | 노광 헤드 및 노광 장치 | |
US8009370B2 (en) | Method of constructing physical lens based on depth-of-focus characteristics, and lens with extended depth of focus constructed by the method | |
JPWO2020153319A1 (ja) | 拡散板 | |
CN104765088A (zh) | 具有长焦深特性的线性变面积波带片 | |
WO2014129514A1 (ja) | 露光光学系、露光ヘッドおよび露光装置 | |
JPWO2015146506A1 (ja) | 位相フィルタ、撮像光学系、及び撮像システム | |
JP5086580B2 (ja) | 照明装置 | |
JP2006032692A (ja) | 波面収差測定装置、投影光学系の製造方法、投影光学系、投影露光装置の製造方法、投影露光装置、マイクロデバイスの製造方法、及びマイクロデバイス | |
KR20170119736A (ko) | 조명 광학계 | |
KR101506748B1 (ko) | 광학 적분기, 조명 광학 장치, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 | |
JP5891406B2 (ja) | フォトマスク、それを用いたパターン形成方法及び露光装置 | |
KR20090130835A (ko) | 노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 개구 조리개의 제조 방법 | |
JP2019079030A5 (ja) | ||
JP6471031B2 (ja) | 位相フィルタ、撮像光学系、及び撮像システム | |
JP2015535949A (ja) | 回折の制御を可能にするフォトリソグラフィック照明装置 | |
US10281821B2 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method | |
JP7283893B2 (ja) | フォトマスクの製造方法 | |
JP6116534B2 (ja) | 再帰性反射体の製造方法 | |
KR20190035261A (ko) | 반도체 소자 가공용 렌즈의 반사광 차단 필터 및 이를 이용한 노광용 광학계 | |
US20210034013A1 (en) | Spatial light modulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120508 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131015 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141028 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20141226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150316 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150415 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5734550 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |