KR101028948B1 - 디지털 영화 영사용 광학 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정된 초점거리 및 피봇팅 될 수 있는(pivotable) 초점거리 확장기를 포함하는 디지털 영상 자료의 영사를 위한 광학 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 주요 적용 분야는 일반적으로, 1.9:1 (너비: 높이)의 와이드-스크린 포맷 또는 2.37:1의 시네마스코프 포맷을 사용하는 디지털 영화 영사이다. 영사 도중의 포맷은 렌즈 내의 초점거리 확장기(1755) 삽입 또는 제거에 의하여 전환된다. 본 발명에 따른 영사렌즈는 종래 줌 렌즈보다 더 좋은 광학 성질 예를 들면, 최소 횡색수차, 높은 텔레센트리시티(telecentricity), 매우 작은 변형률 및 작은 부피 및 중량을 갖는다.

Description

디지털 영화 영사용 광학 시스템{OPTICAL SYSTEM FOR DIGITAL CINEMA PROJECTION}
본 발명은 영사(影寫) 렌즈(projection lens) 및 디지털 영상 자료의 영사를 위한 영사렌즈를 포함하는 광학 시스템에 관한 것이다.
이러한 유형의 영사렌즈는 주로 영화, 광고 또는 프리젠테이션(presentation)에 있어서의 디지털적으로 기록된 영상의 영사를 위한 디지털 비디오 기술에서 사용된다. 그러나, 본 발명의 주된 적용분야는 디지털 영화 영사이다.
영화 영사에 있어서는 통상 2가지 포맷(format)이 영사된다: 첫째, 디지털 와이드스크린 포맷(digital widescreen format)은 1.896:1의 영상 너비(W):영상 높이(h)의 비를 가지며 2048×1080의 평방 화소를 가지는 DMD(하기 참조)에 의해 실행된다. 와이드스크린 포맷은 흔히 1.9:1 포맷으로도 불리운다. 둘째, 2.37:1의 포맷을 가지는 디지털 시네마스코프 포맷(digital Cinemascope format)이 영사된다. 이 경우에 있어서 종횡비는 디지털 영사에 요구되는 1.25의 아나모픽(anamorphic) 인자와 너비의 곱, 즉 1.896*1.25=2.37로 증가한다.
시네마스코프 포맷에 있어서 영상은 기록 렌즈에 의해서 기록도중에 너비가 압축된다. 기록된 영상은 1.9:1의 너비 대 높이의 비를 가진다. 영사도중의 조정 은 스크린 상의 아나모픽 시스템과 함께 너비가 2.37:1의 포맷으로 연장된 영상을 재구성하는 영사렌즈에 의해서 수행된다.
와이드스크린 포맷에 있어서 영상은 일반적으로는 1.9:1의 포맷으로 미리 기록된다. 기록된 영상은 영사도중에 변경되지 않는다.
디지털 비디오 영사 기술에 있어서, 디지털 전기 영상신호는 광학정보로 전환되어 영사벽(projection wall) 상에 영사된다. 디지털 비디오 영사기술의 두가지의 중요한 예로는 액정 표시(LCD) 기술 및 이른바 '디지털 광처리(DLP)' 기술이 있다. DLP 기술의 경우 입사광을 영사렌즈에 의하여 매트릭스의 개별적인 거울 요소의 위치에 따라 영사벽 상으로 영사하거나 또는 차단하는 초소형전자기계적 거울 시스템(디지털 거울 장치; DMD)의 매트릭스를 사용한다. 풀-칼러(full-color) 영상 정보는 또한 예를 들어 3가지의 상이한 DMD 매트릭스 상으로 향하는 적색, 녹색 및 청색의 3 원색에 의해서 나타내어질 수 있다. 이들 3가지의 DMD 매트릭스는 전자적(電子的)으로 구동되며 각각의 경우 3원색 각각에 대한 3가지의 색상 채널로부터 영상을 생성한다. 빔 결합기(beam combiner)에 의해서는 상기 개별적으로 생성된 영상들이 함께 재생성되어 영사렌즈를 통해서 영사벽 또는 스크린 상에 확장된 방식으로 재생성된다. 영화 영사용으로 현재 사용되는 DMD는 통상 2048*1080의 평방 화소에 상응하는 1.9:1의 포맷을 갖는다.
빔 결합기에 대향하는 측부는 하기에서 '대상측(對象側; object side)'으로 언급된다. 이것은 종래 영사기술에 있어서의 렌즈의 필름측에 대응한다.
디지털 영사에 있어서 다량의 공간을 점유하는 광학 요소 예를 들어 빔 결합기는 영상 정보원(예: DMD) 및 영사렌즈 사이에서 일체로 되므로 디지털 영사용 영사렌즈는 높은 정점초점거리(vertex focal length)를 가져야 한다. 이 경우 정점초점거리는 대상측의 최종 렌즈 표면과 대상측의 초점 평면 사이의 거리로서 정의된다.
주로 공공시설 및 또한 광고용 및 영화에서의 디지털 영사 장치의 사용은 끊임없이 증가하고 있으며 초미세 거울의 크기가 작아지므로 상기 목적의 용도를 위한 영상 품질을 향상시키기 위해서 이 경우에 사용되는 영사렌즈는 점점 더 높은 해상력을 요구한다.
따라서, 상기 영사방법에서 충분히 높은 콘트라스트 영상(contrast image)을 얻기 위해서는 상기 목적을 위해 사용되는 영사렌즈는 높은 변조전달함수(modulation transfer function; MTF)를 가지는 것이 필요하다.
더욱이, 측면 색수차는 가능한 한 작아야 한다. 즉, 상이한 색상점들은 영사렌즈에 의해서 가능한 한 멀리 동일한 방식으로 영사되어야 한다.
추가적으로, 디지털 영사용 영사렌즈는 넓은 텔레센트릭 빔 경로를 가져야 한다. 이것은 빔 결합기가 특정한 제한각(limiting angle) 미만의 광만을 렌즈로 공급할 수 있다는 사실 때문이다.
텔레센트리시티(telecentricity)는 입사동(入射洞; entrance pupil)이 실질적으로 무한원(無限遠)으로 위치함을 의미한다. 즉, 대상점(對象點)으로부터 유래 하는 주된 광선(즉, 입사동의 중앙점을 통과하는 광선)이 광축과 평행하게 진행하거나 또는 특정한 공차각을 벗어나지 않는 것을 의미한다.
통상적으로, 전술한 두 포맷, 즉 1.9:1이 포맷(와이드스크린 포맷) 및 2.37:1의 시네마스코프 포맷만이 영화에서의 (디지털) 영상 영사에 사용된다. 개별적인 영화관은 와이드스크린 포맷과 시네마스코프 포맷 사이에서 (아나모픽 시스템의 존재 또는 부재하에) 변경(switching)하기 위해 상이하게 설비되어 진다. 일부 영화관에서는 영상 높이를 유지하고 그 영상을 확장시키며, 다른 곳에서는 영상 너비를 유지하고 영상 높이를 변경시킨다. 영화 스크린 상에서, 일정한 영상 높이를 유지한다는 것은 필름 포맷이 와이드스크린에서 시네마스코프로 변경되는 경우, 커튼이 더 넓게 개방되는 것을 의미한다. 일정한 영상 너비를 가지는 경우 스크린은 커튼에 의해서 상부로부터 하부로 감소되며, 이로써 가시 영상 높이가 줄어든다.
두 영화관 설비의 변형에 있어서(스크린 상의 일정한 영상 높이 또는 일정한 영상 너비), 1.9:1의 와이드스크린 포맷의 영사 동안, 상기 포맷은 DMD 상에 존재하며(도 1a), 미리 결정된 초점거리를 가지는 영사렌즈에 의하여 불변의 너비 대 높이 비를 가지는 스크린상에 영사된다.
와이드스크린에서 시네마스코프로 변경되는 경우(아나모픽 시스템 하에서), 커튼은 영화 스크린의 영상 높이가 일정한 영화관에서 더 넓게 개방된다(도 1b). 높이가 일정하게 유지되므로 렌즈의 초점거리는 일정하게 유지된다.
영화 스크린의 영상 너비가 일정한 영화관에서, 와이드스크린에서 시네마스 코프로 변경되는 경우(아나모픽 시스템의 존재), 스크린의 가시 높이는 커튼에 의해 상부로부터 하부로 감소된다(도 1c). 렌즈의 초점거리는 스크린 상의 감소된 영상 높이를 실현하도록 감소된다.
레터박싱(letterboxing)의 경우(도 1d), DMD의 영상은 이미 2.37:1의 포맷에 존재한다. 이 경우, DMD의 상부 및 하부 가장자리에 미사용 영역이 있다. 와이드스크린으로부터 시네마스코프로 영사를 변경하는 경우, 아나모픽 시스템은 필요하지 않다. 영상은 일정한 너비 대 높이 비로 스크린 상에 영사된다.
레터박싱의 경우(도 1d), 영화 스크린의 영상 높이가 일정한 영화관에서, 와이드스크린에서 시네마스코프로 변경되는 경우(아나모픽 시스템의 부재), 커튼이 더 넓게 개방된다. 이 경우, 렌즈의 초점거리는 더 큰 영상 너비를 갖도록 감소된다.
레터박싱의 경우(도 1d), 영화 스크린의 영상 너비가 일정한 영화관에서, 와이드스크린에서 시네마스코프로 변경되는 경우(도 1d), 스크린의 가시 높이는 커튼에 의해 상부 및 하부로부터 감소된다. 이 경우, 렌즈의 초점거리는 일정하게 유지된다.
영사렌즈의 초점거리에 관하여, 와이드스크린 포맷으로부터 시네마스코프로 변경하는 경우에는 표 11 에 제시된 네 가지 적용 상황이 발생한다.
시네마스코프의 영사 일정한 영상 높이
(스크린 상)		 일정한 영상 너비
(스크린 상)
아나모픽의 결합 일정한 초점거리;
영상의 확대		 초점거리의 연장;
영상 높이의 감소
레터박싱
(아나모픽의 결합 없음)		 초점거리의 단축;
영상의 확대		 일정한 초점거리;
영상 높이의 감소
포맷을 변경하기 위해서, 영화관 설비는 통상적으로 일정한 영상 높이 또는 영상 너비 중 어느 하나를 유지하는 특정한 변헝으로 고정된다. 이로 인하여 영사렌즈의 두 특정한 초점거리 사이에서 영사렌즈의 초점거리의 전환만이 필요하다.
필요한 초점거리의 전환은, 일반적으로 줌 렌즈에 의하여 실현된다. 그러나, 줌 렌즈를 이용하여, 모든 초점거리 설정에 대한 정점초점거리, 변조전달함수, 측면 색수차 및 텔레센트리시티의 요건들을 만족시키기는 극히 어려우며, 이에 와이드스크린 또는 시네마스코프 포맷의 영사에 있어서는 통상적인 줌 렌즈가 제한 초점거리 영역에서 주로 사용된다는 사실을 덧붙인다. 하지만, 알려진 바와 같이, 줌 렌즈는 특히 이러한 초점거리 범위에서 가장 덜 선호되는 영상 특성을 나타낸다.
본 발명의 목적은 종래 줌 렌즈의 단점이 없는 영사렌즈를 제공하는 것이다.
상기 목적은 독립항의 특징을 포함하는 본 발명에 의하여 달성된다. 본 발명의 유리한 양태는 종속항에 기재되어 있다. 모든 청구항의 표현은 본 상세한 설명에서 참고적으로 구체화된다. 본 발명은 모든 수단 및 특히, 언급된 모든 독립항 및/또는 종속항의 조합을 포함한다.
일반적으로 전술한 두 포맷, 즉 1.9:1인 포맷(와이드스크린 포맷) 및 2.37:1인 시네마스코프 포맷만이 영화관에서 디지털 영상 영사에 사용된다는 사실로부터 나아가, 상기 두 포맷은 또한, 상이한 두 초점거리를 갖는 영사렌즈만을 각각 요구한다. 따라서, 고정된 초점거리를 갖는 렌즈의 사용이 제안되며, 이러한 렌즈는 상기 줌 렌즈보다 우수한 성질을 가진다.
따라서, 디지털 영상 자료의 영사를 위한 고정된 초점거리를 갖는 영사렌즈를 포함하고, 요구되는 두 초점거리 사이에서 변경하기 위해 영사렌즈에 삽입될 수 있는 초점거리 확장기를 포함하는 광학 시스템이 제안된다.
영사렌즈 내로 초점거리 확장기를 피봇팅(pivoting)하는 경우 영사렌즈의 초점거리를 약 1.25 배 정도 증가시킬 수 있다. 결과적으로 영사된 영상이 1.25 인자에 의하여 감소된다. 그러나, 이 경우, 정점초점거리는 일정하게 유지된다. 역으로, 미리 결정된 초점거리는 초점거리 확장기의 제거에 의하여 줄어든다.
초점거리 확장기의 사용은 고정된 초점거리 영사렌즈를 갖는 영화 영사기가레터박싱을 위해 고안되었다 하더라도 정확하게, 와이드스크린 및 시네마스코프 필름 모두를 영사 가능케 한다. 영화관에서 와이드스크린 및 시네마스코프 영사를 실행하기 위해 이 경우 가능한 다른 상황들이 표 12에 제시되어 있다.
영사 일정한 영상 높이
(스크린 상,
스크린의 측면의 커튼)		 일정한 영상 너비
(스크린 상,
스크린의 상부 및 하부 가장자리의 거튼)
와이드스크린 포맷 -피봇팅된 초점거리 확장기를 가지는 렌즈
-아나모픽 시스템의 부재
-커튼의 부분 닫힘으로 너비가 감소된 가시 스크린 		-초점거리 확장기가 없는렌즈
-아나모픽 시스템의 부재
-커튼의 부분적 담힘으로 높이가 확장된 가시 스크린
아나모픽이 결합된 시네마스코프 -피봇팅된 초점거리 확장기를 가지는 렌즈
-아나모픽 시스템의 존재
-커튼의 완전 개방으로 너비가 확장된 가시 스크린 		-피봇팅된 초점거리 확장를 가지는 렌즈
-아나모픽 시스템의 존재
-커튼의 부분 담힘으로 높이가 감소된 가시 스크린
레터박싱
(아나모픽이 결합된 시네마스코프)
 -초점거리 확장기가 없는 렌즈;
-아나모픽 시스템의 부재;
-커튼의 완전 개방으로 너비가 확장된 가시 스크린 		-초점거리 확장기가 없는 렌즈;
-아나모픽 시스템의 부재;
-커튼의 부분 담힘으로 높이가 감소된 가시 스크린
초점거리 확장기는, 터렛 원리(turret principle)에 따라 미리 정해진 영사렌즈의 배열 위치에서 조리개 공간 내로 피봇팅되거나 또는 다시 제거될 수 있다. 그러나, 밀어넣기(pushing in) 위한 볼트로서 배치될 수도 있다. 삽입된 초점거리 확장기의 위치의 정확도에 대한 공차는 최대 20㎛ 이다.
초점거리 확장기는('범위-확장기'라고도 칭함) 유리하게는 영사벽에서 보았을 때 하기의 요소를 열거된 순서대로 가진다.
(a) 제 1 오목렌즈;
(b) 제 2 볼록렌즈; 및
3개 이상의 추가 렌즈
하나의 유리한 배치에 있어서, 3개 이상의 추가 렌즈는 영사벽에서 보았을 때 하기와 같이 열거된 순서대로 구체화된다.
(c) 제 3 오목렌즈;
(d) 제 4 볼록렌즈; 및
(e) 제 5 오목렌즈
상기 초점거리 확장기는 특히, 40 내지 50 mm 사이의 초점거리를 갖는 영사렌즈용으로 적당하다.
또 다른 유리한 배치에 있어서, 3개 이상의 추가 렌즈는 영사벽에서 보았을 때 하기와 같이 열거된 순서대로 구체화된다.
(c) 제 3 볼록렌즈;
(d) 제 4 오목렌즈; 및
(e) 제 5 오목렌즈
상기 초점거리 확장기는 특히, 50 내지 100 mm 사이의 초점거리를 갖는 영사렌즈용으로 적당하다.
디지털 영상 자료의 영사를 위한 영사렌즈는 유리하게는 영사벽에서 보았을 때 하기의 요소들을 열거된 순서대로 가진다.
(a) 제 1 오목렌즈;
(b) 제 2 오목렌즈;
(c) 제 3 오목렌즈;
(d) 제 4 볼록 광학 어셈블리(assembly);
(e) 제 5 볼록렌즈;
(f) 제 6 오목렌즈,
(g) 전체적으로(generally) 볼록한 제 7 렌즈;
(h) 전체적으로 오목한 제 8 렌즈;
(i) 제 9 오목렌즈;
(j) 제 10 볼록렌즈; 및
(k) 제 11 볼록렌즈
제안된 광학 시스템은 고정된 초점거리를 갖는 영사렌즈를 갖는다. 이로 인하여, 디지털 영사렌즈의 요건을 만족할 수 있다. 상기 렌즈는 해상력 및 큰 정점초점거리에 관하여 뛰어난 성질을 가진다. 본 발명에 따른 영사렌즈는 DMD 측면에서 2㎛ 미만의 최소 측면 색수차를 가진다. 또한, 렌즈는 높은 텔레센트리시티 및 매우 작은 변형률을 가지며, 이는 고정된 초점거리를 갖는 렌즈를 사용함으로써 가능하다. 이러한 렌즈들은 그들의 광학 성질에 있어서 줌 렌즈를 능가한다. 특히, 제한 초점거리에서 나타나는 줌 렌즈의 단점, 가령 두드러진 측면 색수차는 더 이상 존재하지 않는다.
제안된 영사렌즈는 통상적인 줌 영사렌즈보다 더 적은 부피 및 중량을 가진다. 디지털 영상 자료의 영사에 있어서, 렌즈의 반경이 종래의 줌 렌즈의 반경보다 작기 때문에, 상당히 작고 덜 비싼 아나모픽 시스템이 사용될 수 있다. 또한 줌 렌즈보다 적은 비용으로 생산 가능하다.
하나의 유리한 양태에 있어서 영사렌즈는, 제 4 볼록 광학 어셈블리가 2개의 렌즈를 갖도록 배치된다. 이러한 배치에 있어서, 영사렌즈의 초점거리는 40 내지 50 mm 사이가 특히 적합하다.
본 발명의 하나의 유리한 양태에 있어서, 장점은, 초점거리 확장기는 영사렌즈의 제 6 오목 렌즈 및 제 7 볼록 렌즈 사이에 배열된다. 이러한 양태에 있어서, 제 4 볼록 광학 어셈블리는 2개의 렌즈를 갖는다.
또 다른 유리한 양태에 있어서, 영사렌즈의 제 4 볼록 광학 어셈블리는 정확하게 1 개의 볼록렌즈를 갖는다. 이러한 배치에 있어서, 영사렌즈의 초점거리는 50 내지 100 mm 사이가 특히 적합하다.
조리개는 유리하게는 영사렌즈의 제 6 오목렌즈 및 제 7 볼록렌즈 사이에 배열된다. 본 발명의 유리한 한 양태에 있어서, 상기 조리개는 2.5의 F-수(F-number)를 생성하는 고정된 조리개이다. 상기 조리개는 방사각 또는 DMD의 개별적 거울의 최대 기울기에 적합하게 채택된다.
조리개 전방의 하나 이상의 오목렌즈는 플루오르 크라운(fluor crwon), 고굴절률 중질 수석(heavy flint) 또는 CaF2로부터 유리하게 형성되며, 마찬가지로 조리개 후방에서는 하나 이상의 볼록렌즈가 상기 물질로부터 제조된다. 렌즈의 초점거리가 짧을수록 더 많은 렌즈가 상기 물질로부터 제조된다. 초점거리가 60 mm 초과한 경우, 조리개 전방의 오목 렌즈용으로 다른 물질을 사용할 수 있다.
적색 DMD는 녹색 DMD보다 렌즈로부터 45㎛ 더 이격되어 배열되고, 청색 DMD는 녹색 DMD보다 15 ㎛ 더 이격되어 배열되기 때문에, 본 발명에 따른 영사렌즈는 적당히 정의된 축상 색수차를 가진다.
원래 렌즈 내에 존재하는 조리개(고정된 조리개)는 피봇팅 아웃(pivoting out)되고 그 대신에 조리개를 가진 확장기가 피봇팅 인(pivoting in)된다. 조리개는 존재하는 산광(散光)을 감소시킨다. 초점거리 확장기를 피봇팅 인함으로써, 렌즈의 F-수가 1.25 인자만큼 증가하지만, 이에 상응하여 영상이 감소한다. 따라서, 초점거리 확장기를 적용한 경우, 스크린 상의 밝기는 초점거리 확장기가 없는 경우의 밝기와 비교하였을 때와 동일하게 유지된다. 이것은 통상의 줌 렌즈에 비해 제안된 고정된 초점거리 영사렌즈가 가지는 추가적인 장점이다.
시네마 오퍼레이터(cinema operator)는 반드시 초점거리 확장기를 사용할 필요가 없다. 초점거리 확장기 대신에 디지털 영사기에 레터박싱이 설치될 수 있다. 그에 따라 초점거리는 특정한 배치로 일정하게 유지될 수 있으며(표 12 참조), 이로 인해, 초점거리 확장기 없이도 실시 가능하다.
따라서, 본 발명은 각각의 경우에 고정된 초점거리를 가지는 다양한 디지털 영상 자료의 영사를 위한 영사렌즈를 추가적으로 포함한다.
첫째, 본 발명은 영사벽에서 보았을 때, 하기의 요소를 열거된 순서대로 포함하는 디지털 영상 자료의 영사를 위한 영사렌즈에 관한 것이다.
(a) 제 1 오목렌즈;
(b) 제 2 오목렌즈;
(c) 제 3 오목렌즈;
(d) 2 개의 렌즈를 갖는 제 4 볼록 광학 어셈블리,
(e) 제 5 볼록렌즈;
(f) 제 6 오목렌즈,
(g) 제 7 렌즈;
(h) 제 8 렌즈;
(i) 제 9 오목렌즈;
(j) 제 10 볼롤렌즈; 및
(k) 제 11 볼록랜즈
유리하게, 상기 영사렌즈는 제 6 오목렌즈 및 제 7 볼록렌즈 사이에 조리개를 가진다. 조리개 전방의 하나 이상의 오목렌즈는 플루오르 크라운, 고굴절률 중질 수석 또는 CaF2로부터 형성된다. 더욱이 조리개 후방의 하나 이상의 볼록렌즈가 플루오르 크라운, 고굴절률 중질 수석 또는 CaF2로부터 형성된다.
둘째, 본 발명은 영사벽에서 보았을 때, 하기의 요소들을 열거된 순서대로 가지되, 조리개 전방의 하나 이상의 오목렌즈가 플루오르 크라운 또는 고굴절률 중질 수석 또는 CaF2로부터 형성되고, 조리개 후방의 하나 이상의 볼록렌즈가 플루오르 크라운 또는 고굴절률 중질 수석 또는 CaF2로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 디지털 영상 자료의 영사를 위한 영사렌즈에 관한 것이다:
(a) 제 1 오목렌즈;
(b) 제 2 오목렌즈;
(c) 제 3 오목렌즈;
(d) 제 4 볼록렌즈;
(e) 제 5 볼록렌즈;
(f) 제 6 오목렌즈,
(g) 조리개;
(h) 제 7 렌즈;
(i) 제 8 렌즈;
(j) 제 9 오목렌즈;
(k) 제 10 볼록렌즈; 및
(l) 제 11 볼록렌즈
부분적으로 대응하는 특징을 가지는 영사렌즈는 미국 특허 6,188,523 B1에서 찾을 수 있다.
구체적인 사항 및 특징은 하위항과 관련된 하기의 예시적인 양태의 설명으로부터 명백해질 것이다. 이 경우에 있어서 특징들 각각은 그 자체로서 또는 또 다른 것과의 복수의 조합으로 실현될 수 있다. 목적 달성을 위한 가능성은 예시적인 양태로 제한되지 않는다. 예시를 위한 범위의 표시는 항상 중간 값 -표시되지 않음- 및 모든 가능한 부분구간을 포함한다.
예시적인 양태들은 도면에 개략적으로 도시되어 있다. 이 경우 개별적인 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 또는 기능적으로 동일하거나 또는 그들의 기능과 관련하여 서로 대응하는 구성 요소를 지칭한다. 도면은 구체적으로 하기와 같다:
도 1a는 1.9:1의 포맷을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1b는 일정한 영상 높이를 가지는 영화 스크린 상의 2.37:1의 포맷을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1c는 일정한 영상 너비를 가지는 영화 스크린 상의 2.37:1의 포맷을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1d는 레터박싱의 경우에 있어서 DMD 상의 1.9:1 및 2.37:1의 포맷을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 제 1 의 예시적인 양태로서 44 mm의 초점거리를 갖는 영사렌즈의 랜즈 배열을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 따르는, 영사렌즈의 상대 조도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 따르는, 영사렌즈의 변형률을 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에 따르는, 영사렌즈의 투과율을 나타낸 것이다.
도 6은 18, 36 및 72 라인 페어(line pairs)에 대한 녹색 채널에서의 도 2에 따르는, 구조의 변조전달함수를 나타낸 것이다.
도 7은 제 2의 예시적인 양태로서 48 mm의 초점거리를 갖는 영사렌즈의 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 8은 도 7에 따르는 영사렌즈의 상대 조도를 나타낸 것이다.
도 9는 도 7에 따르는, 영사렌즈의 번형률을 나타낸 것이다.
도 10은 도 7에 따르는, 영사렌즈의 투과율을 나타낸 것이다.
도 11은 녹색 채널 내의 18, 36 및 72 라인 페어에 대한 도 7에 따르는 구조의 변조전달함수를 나타낸 것이다.
도 12는 제 3의 예시적인 양태로서 60 mm의 초점거리를 갖는 영사렌즈의 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 13은 도 12에 따르는, 영사렌즈의 상대 조도를 나타낸 것이다.
도 14는 도 12에 따르는, 영사렌즈의 변형률을 나타낸 것이다.
도 15는 도 12에 따르는, 영사렌즈의 투과율을 나타낸 것이다.
도 16은 녹색 채널 내의 18, 36 및 72 라인 페어에 대한 도 12에 따르는 구조의 변조전달함수를 나타낸 것이다.
도 17은 제 4의 예시적인 양태로서, 48 mm의 초점거리 및 초점거리 확장기를 갖는 영사렌즈의 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 18은 도 17에 따르는, 영사렌즈의 상대 조도를 나타낸 것이다.
도 19는 도 17에 따르는, 영사렌즈의 변형률을 나타낸 것이다.
도 20는 도 17에 따르는, 영사렌즈의 투과율을 나타낸 것이다.
도 21은 녹색 채널 내의 18, 36 및 72 라인 페어에 대한 도 17에 따르는 구조의 변조전달함수를 나타낸 것이다.
도 22은 제 5의 예시적인 양태로서, 60 mm의 초점거리 및 초점거리 확장기를 갖는 영사렌즈의 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 23은 도 22에 따르는, 영사렌즈의 상대 조도를 나타낸 것이다.
도 24는 도 22에 따르는, 영사렌즈의 변형률을 나타낸 것이다.
도 25는 도 22에 따르는, 영사렌즈의 투과율을 나타낸 것이다.
도 26은 녹색 채널 내의 18, 36 및 72 라인 페어에 대한 도 22에 따르는 구조의 변조전달함수를 나타낸 것이다.
도면에 도시된 영사렌즈의 기술적 자료가 표 1 내지 10에 수록되어 있다. 구체적으로는 다음과 같다:
표 1은 도 2에 도시된 영사렌즈의 반경, 두께 또는 공기 투명도, 굴절률 및 아베수(Abbe number)의 목록을 나타낸 것이다.
표 2는 도 2에 도시된 영사렌즈의 비구면 계수의 목록을 나타낸 것이다.
표 3은 도 7에 도시된 영사렌즈의 반경, 두께 또는 공기 투명도, 굴절률 및 아베수의 목록을 나타낸 것이다
표 4은 도 7에 도시된 영사렌즈의 비구면 계수의 목록을 나타낸 것이다.
표 5는 도 12에 도시된 영사렌즈의 반경, 두께 또는 공기 투명도, 굴절률 및 아베수의 목록을 나타낸 것이다
표 6은 도 12에 도시된 영사렌즈의 비구면 계수의 목록을 나타낸 것이다.
표 7 도 17에 도시된 영사렌즈의 반경, 두께 또는 공기 투명도, 굴절률 및 아베수의 목록을 나타나낸 것이다
표 8은 도 17에 도시된 영사렌즈의 비구면 계수의 목록을 나타낸 것이다.
표 9은 도 22에 도시된 영사렌즈의 반경, 두께 또는 공기 투명도, 굴절률 및 아베수의 목록을 나타낸 것이다
표 10은 도 22에 도시된 영사렌즈의 비구면 계수의 목록을 나타낸 것이다.
예시 양태 1 및 2
예시 양태 1 및 2는 도 2 및 7에 도시된 렌즈의 배열로서, 동일한 기본 구조를 가지되 그들의 초점거리를 달리하는 실시예를 나타낸다.
도 2에 도시된 제 1 예시 양태는 44 mm의 초점거리 및 2.5의 F-수를 갖는 영사렌즈에 관한 것이다. 도 7에 도시된 구조에 따른 영사렌즈는 48 mm의 초점거리 및 2.5의 F-수를 갖는다.
도 2 및 7에 따른 도시에 있어서, 각각의 경우, 영사벽 또는 확대된 영상은 좌측에 위치하고 대상 또는 디지털 영상 미디엄은 우측에 위치한다. 상기 두 예시 양태에 있어서 영사렌즈는 하기 요소들을 스크린으로부터 DMD로의 순서대로, 즉 좌측에서 우측으로 포함한다:
(a) 요면(凹面)(212 및 712) 각각이 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있는 제 1 오목 요철 렌즈(210 및 710) 각각;
(b) 요면(218 및 718) 각각이 영사벽으로부터 멀러 떨어져 있는 제 2 오목 요철 렌즈(216 및 716) 각각;
(c) 더 평평한 요면(220 및 720) 각각이 영사벽에 대향하는 제 3 양면 오목렌즈(222 및 722) 각각;
(d) 제 1 볼록 요철 렌즈(232 및 732) 각각 및 제 2 요철 렌즈(238 및 738) 각각을 가지는 제 4 볼록 광학 어셈블리(228 및 728) 각각으로서, 상기 볼록 광학 어셈블리(228 및 728) 각각의 제 1 볼록 요철 렌즈(232 및 732) 각각의 철면(凸面)(230 및 730) 각각이 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있으되, 상기 볼록 광학 어셈블리(228 및 728) 각각의 제 2 요철 렌즈(238 및 738) 각각의 철면(236 및 736) 각 각이 영사벽에 대향하는 제 4 볼록 광학 어셈블리(228 및 728) 각각;
(e) 철면(242 및 742) 각각이 영사벽에 대향하는 제 5 볼록 요철 렌즈(244 및 744) 각각;
(f) 요면(252 및 752) 각각이 비구면 형태로 배치되어 있으며 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있고; 영사벽에 대향하는 표면(248 및 748) 각각이 또한 비구면으로서 선택될 수 있으며; 또한 하나의 변형은 비구면을 생략하는, 제 6 오목 요철 렌즈(250 및 750) 각각;
(g) 조리개(254 및 754) 각각;
(h) 더 평평한 표면(256 및 756) 각각이 영사벽에 대향하는 제 7 양면 볼록 렌즈(258 및 758) 각각;
(i) 요면(260 및 760) 각각이 영사벽에 대향하는 제 8 오목 요철 렌즈(262 및 762) 각각;
(j) 더 평평한 요면(266 및 766) 각각이 영사벽에 대향하는 제 9 양면 오목 렌즈(268 및 768) 각각;
(k) 보다 크게 굴곡진 면(272 및 772) 각각이 영사벽에 대향하는 제 10 양면 볼록 렌즈(274 및 774) 각각;
(l) 보다 크게 굴곡진 면(278 및 778) 각각이 영사벽에 대향하는 제 11 양면 볼록 렌즈(280 및 780) 각각.
렌즈(258 및 262) 각각 및 렌즈(758 및 762) 각각은 서로 결합하여 이중 렌즈를 형성한다.
영사벽에서 보았을 때, 영사렌즈 후방에는 광축(290 및 790)을 갖는 빔 결합기(286 및 786) 각각과 광학적으로 동등한 모델이 뒤따른다. 상기 빔 결합기는 부분(segment)(288 및 788) 각각 및 부분(292 및 792) 각각을 포함한다. 추가적으로는, 제 1 표면(294 및 794) 각각, 또한 상기 두 부분 사이의 계면(296 및 796) 각각 및 또한 제 2 표면(298 및 798) 각각을 갖는다. 빔 결합기 내부의 광로길이(optical path length)는 렌즈의 광학특성의 계산시에 고려될 수 있어야 하며, 그 까닭은 공기 중에서의 정점초점거리 및 빔 결합기를 포함하는 정점초점거리 사이의 차이 때문이다.
도 2 및 7에 따르는 예시 양태의 광학 요소들의 개별적인 표면에 관한 정확한 내역은 각각 관련된 참조번호와 함께 표 1 및 표 3에서 찾을 수 있다.
도 2 및 7에 따르는 영사렌즈의 렌즈 표면(252 및 752) 각각의 비구면 계수는 표 2 및 4에 제시되어 있다. 비구면 렌즈의 표면은 일반적으로 하기 수학식에 의하여 표시된다.
Figure 112008064923972-pct00001
상기 식에서,
- z는 축 방향으로 수직인 평면에 대하여, 즉 광축에 수직인 평면에 대한 편차의 방향, 즉 광축의 방향에 대한 사지타(sagitta; mm로 표시)를 지칭한다.
- C는 이른바 정점 곡률을 지칭한다. 이는 철면 또는 요면 렌즈 표면의 곡 률을 표시하는 기능을 하며 반경의 역수로부터 계산된다.
- y는 광축으로부터 거리(mm)를 나타내다. y는 방사선 좌표(radial coordinate)이다.
- K는 이른바 원추 상수를 나타낸다.
- D, E, F 및 G 는 이른바 비구면 계수를 나타내며, 이들은 비구 표면을 표시하기 위한 다항식 전개 함수의 계수(coefficients of a polynomial expansion of the function)이다.
첫번째 2가지 예시 양태에 따르는 영사렌즈의 일부 특징적인 파라미터들은 도 3 내지 6 및 8 내지 11에 각각 그래프적으로 도시되어 있다.
도 3 및 8은 각각 첫번째 2가지 예시 양태에 따르는 영사렌즈의 중앙에 비하여 확대된 영상의 상대 조도를 보여준다. x 축은 확대되는 영상의 중앙로부터의 상대 편차를 나타낸다.
도 4 및 9는 각각 도 1 및 6의 예시 양태에 따르는 영사렌즈의 변형률을 이상적인 영상 크기로부터의 편차의 백분율(%)로 나타낸 것이다.
도 5 및 10은 각각 도 2 및 7의 예시 양태에 따르는 영사렌즈의 투과율(%)의 프로파일을 파장의 함수로서 그래프적으로 나타낸 것이다.
도 6 및 11은 각각 도 2 및 7으로부터의 영사렌즈의 해상도(변조)를 도시한 것이다. 해상도는 녹색 채널에서 계산된다. 이 경우에 있어서 하기 파장의 가중치(weighting)가 사용된다: 25%인 540 nm, 10%인 490 nm, 15%인 500 nm, 25%인 520 nm, 15%인 550 nm 및 10%인 560 nm.
3가지의 실시예가 계산되었다: 상부의 두 곡선은 18 라인 페어/mm(LP/mm)의 공간 주파수를 가지는 실시예에 관한 것이고; 중간의 두 곡선은 36 LP/mm의 공간 주파수를 가지는 실시예에 관한 것이며; 하부의 두 곡선은 72 LP/mm의 공간 주파수를 가지는 실시예에 관한 것이다. 각각의 경우 실선은 방사상 러닝 라인 페어(radially running line pairs)의 해상도를 나타내고; 점선은 접선상 러닝 라인 페어(tangentially running line pairs)의 해상도를 나타낸다. x축은 DMD 중앙으로부터의 상대 편차를 나타낸다. 2.5의 F-수 k에 대한 변조전달함수는 y축에 표시된다. 특정 위치에서 변조율(M)은 하기 수학식에 따라 계산된다:
Figure 112008064923972-pct00002
상기 식에서, Imax 및 Imim 은 각각 최대 또는 최소의 라인 페어의 영상 광도이다. 15m가 영상화 거리로서 표시된다. 첫번째 2가지 예시 양태에 따르는 영사렌즈의 해상도는 매우 양호한 영사렌즈의 해상도에 상응한다.
예시 양태 3
도 12에 도시된 세번째 예시 양태는 60 mm의 초점거리 및 또한 2.5의 F-수를 갖는 영사렌즈에 관한 것이다. 도 12에 따르는 상기 예시 양태에 있어서, 첫번째 2가지 예시 양태에 대해 변경된 구조를 갖는다.
세번째 유리한 예시 양태에 있어서, 영사렌즈는 하기의 요소들을 확대된 영상으로부터 대상으로, 즉 좌측에서 우측으로의 순서대로 포함한다:
(a) 요면(1212)이 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있는 제 1 오목 요철 렌즈(1210);
(b) 요면(1218)이 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있는 제 2 오목 요철 렌즈(1216);
(c) 요면(1220)이 영사벽에 대향하는 제 3 오목 요철 렌즈(1222);
(d) 본 예시 양태에 있어서 양면 볼록 렌즈(1232)만을 가지되, 더 평평한 철면(1230)이 영사벽에 대향하는 제 4 볼록 광학 어셈블리 (1228);
(e) 철면(1236)이 영사벽에 대향하는 제 5 볼록 요철 렌즈(1238);
(f) 요면(1246)이 비구면 형태로 배치되고 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있고; 영사벽에 대향하는 표면(1242)이 또한 비구 표면으로서 선택될 수 있으며; 또한 하나의 변형이 비구 표면을 생략하는, 제 6 오목 요철 렌즈(1244);
(g) 조리개(1234);
(h) 요면(1256)이 영사벽에 대향하는 제 7 볼록 요철 렌즈(1258);
(i) 요면(1260)이 영사벽에 대향하는 제 8 오목 요철 렌즈(1262);
(h) 더 평평한 면(1266)이 영사벽에 대향하는 제 9 양면 오목 렌즈(1268);
(k) 보다 크게 굴곡진 면(1272)이 영사벽에 대향하는 제 10 양면 볼록 렌즈(1274);
(l) 보다 크게 굴곡진 면(1278)이 영사벽에 대향하는 제 11 양면 볼록 렌 즈(1280).
렌즈(1258 및 1262)는 서로 결합하여 이중 렌즈를 형성한다.
영사벽에서 보았을 때, 영사렌즈 후방에는 광축(1290)을 갖는 빔 결합기(1286)와 광학적으로 동등한 모델이 뒤따른다. 상기 빔 결합기는 부분(1288 및 1292)를 포함한다. 추가적으로는, 제 1 표면(1294), 또한 두 부분 사이의 계면(1296) 및 또한 제 2 표면(1298)을 갖는다.
도 12에 따르는 예시 양태의 광학 요소의 개별적인 표면에 대한 정확한 내역은 각각 관련된 참조번호와 함께 표 5에서 찾을 수 있다.
도 12에 따르는 영사렌즈의 렌즈 표면(1246)의 비구면 계수는 표 6에 수록되어 있다.
도 8 내지 11에 대응하는 도 13 내지 16은 세번째 예시 양태(도 12)에 따르는 60mm 영사렌즈에 대한 일부 특징적인 파라미터들, 예를 들어 상대 조도(도 13), 변형률(도 14), 투과율의 프로파일(도 15) 및 해상도(변조, 도 16)를 그래프적으로 도시한다.
예시 양태 4
도 17에 도시된 네번째 예시 양태는 도 7에 따르는 두번째 예시 양태와 유사하되 렌즈(750 또는 1750)와 렌즈(758 및 1780) 사이에 삽입된 초점거리 확장기를 추가적으로 구비한 영사렌즈에 관한 것이다.
본 예시 양태에 있어서 영사렌즈는 유리하게 하기의 요소들을 확대된 영상에서 DMD로의 순서대로, 즉 좌측에서 우측으로 포함한다:
(a) 도 7에 따르는 영사렌즈의 처음 7개의 렌즈와 동일한 처음 7개의 렌즈;
(b) 하기의 요소들을 포함하는 초점거리 확장기(1755):
- 조리개(1754);
- 제 1 오목 렌즈(1758), 바람직하게는 양면 오목 렌즈로서, 바람직하게는 보다 크게 굴곡진 요면(1760)이 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있는 제 1 오목 렌즈(1758);
- 보다 크게 굴곡진 표면(1762)이 영사벽에 대향하는 제 2 양면 볼록 렌즈(1764);
- 더 평평한 표면(1768)이 영사벽에 대향하는 제 3 양면 볼록 렌즈(1770);
- 더 평평한 철면(1774)이 영사벽에 대향하는 제 4 양면 볼록 렌즈(1776);
- 요면(1778)이 영사벽에 대향하는 제 5 오목 요철 렌즈(1780).
(c) 추가적인 렌즈들은 또한 도 7에 따르는 두번째 예시 양태의 상응하는 렌즈들과 재차 동일하다. 빔 결합기(17110)에도 동일하게 적용된다.
도 17에 따르는 예시 양태의 광학 요소의 개별적인 표면에 대한 정확한 내역은 각각의 관련된 참조번호와 함께 표 7에서 찾을 수 있다. 렌즈 표면(1752)의 비구면 계수는 표 8에 수록되어 있으며, 이는 도 7 또는 표 4에 따르는 두번째 양태의 그것과 동일하다.
도 8 내지 11에 상응하는 도 18 내지 21은 네번째 예시 양태(도 17)에 따르는 영사렌즈에 대한 일부 특징적인 파라미터, 예를 들어 상대 조도(도 18), 변형률(도 19), 투과율의 프로파일(도 20) 및 해상도(변조, 도 21)를 그래프적으로 도 시한다.
예시 양태 5
도 22에 도시된 다섯번째 예시 양태는 도 12에 따르는 세번째 예시 양태와 유사하되 렌즈(1244 또는 2244)와 렌즈(1258 또는 2280) 사이에 삽입된 초점거리 확장기를 추가적으로 구비한 영사렌즈에 관한 것이다.
본 예시 양태에 있어서 영사렌즈는 유기하게 하기의 요소들을 확대된 영상에서 DMD로의 순서대로, 즉 좌측에서 우측으로 포함한다:
(a) 도 12에 따르는 처음 6개의 렌즈와 동일한 처음 6개의 렌즈;
(b) 하기의 요소들을 포함하는 초점거리 확장기(2247):
- 보다 크게 굴곡진 요면(2252)이 영사벽으로부터 멀리 떨어져 있고 영사벽에 대향하는 요면(2248)이 비구면 형태로 배치되어 있는 제 1 양면 오목 렌즈(2250);
- 보다 크게 굴곡진 철면(2254)이 영사벽에 대향하는 제 2 양면 볼록 렌즈(2256);
- 조리개(2260);
- 철면(2262)이 영사벽에 대향하는 제 3 볼록 요철 렌즈(2264);
- 철면(2266)이 영사벽에 대향하는 제 4 오목 요철 렌즈(2268);
- 보다 크게 굴곡진 요면(2272)이 영사벽에 대향하는 제 5 양면 오목 렌즈(2274).
(c) 추가적인 렌즈들은 또한 도 12에 따르는 세번째 예시 양태의 상응하는 렌즈들과 재차 동일하다. 빔 결합기(22106)에도 동일하게 적용된다.
렌즈(2264 및 2268)는 서로 결합하여 이중 렌즈를 형성한다.
도 22에 따르는 예시 양태의 광학 요소의 개별적인 표면에 대한 정확한 내역은 각각 관련된 참조 번호들과 함께 표 9에서 찾을 수 있다. 렌즈(2248)의 비구면 계수는 표 10에 수록된다. 렌즈(2246) 표면의 비구면 계수는 표 6에서의 것과 동일하다.
도 8 내지 11에 상응하는 도 23 내지 26은 다섯번째 예시 양태(도 22)에 따르는 영사렌즈에 대한 일부 특징적인 파라미터, 예를 들어 상대 조도(도 23), 변형률(도 24), 투과율의 프로파일(도 25) 및 해상도(변조, 도 26)를 그래프적으로 도시한다.
참조번호
208: 렌즈(210)의 제 1 표면
210: 오목 요철 렌즈
212: 렌즈(210)의 제 2 표면
214: 렌즈(216)의 제 1 표면
216: 오목 요철 렌즈
218: 렌즈(216)의 제 2 표면
220: 렌즈(222)의 제 1 표면
222: 양면 오목 렌즈
224: 렌즈(222)의 제 2 표면
228: 볼록 광학 어셈블리
230: 렌즈(232)의 제 1 표면
232: 볼록 요철 렌즈
234: 렌즈(232)의 제 2 표면
236: 렌즈(238)의 제 1 표면
238: 요철 렌즈
240: 렌즈(238)의 제 2 표면
242: 렌즈(244)의 제 1 표면
244: 볼록 요철 렌즈
246: 렌즈(244)의 제 2 표면
248: 렌즈(250)의 제 1 표면
250: 오목 요철 렌즈
252: 렌즈(250)의 제 2 표면
254: 조리개
256: 렌즈(258)의 제 1 표면
258: 양면 볼록 렌즈
260: 렌즈(258)의 제 2 표면/렌즈(262)의 제 1 표면
262: 오목 요철 렌즈
264: 렌즈(262)의 제 2 표면
266: 렌즈(268)의 제 1 표면
268: 양면 오목 렌즈
270: 렌즈(268)의 제 2 표면
272: 렌즈(274)의 제 1 표면
274: 양면 볼록 렌즈
276: 렌즈(274)의 제 2 표면
278: 렌즈(280)의 제 1 표면
280: 양면 볼록 렌즈
282: 렌즈(280)의 제 2 표면
286: 빔 결합기
288: 빔 결합기의 제 1 부분
290: 빔 결합기의 광축
292: 빔 결합기의 제 2 부분
294: 빔 결합기의 제 1 표면
296: 빔 결합기의 계면
298: 빔 결합기의 제 2 표면
708: 렌즈(710)의 제 1 표면
710: 오목 요철 렌즈
712: 렌즈(710)의 제 2 표면
714: 렌즈(716)의 제 1 표면
716: 오목 요철 렌즈
718: 렌즈(716)의 제 2 표면
720: 렌즈(722)의 제 1 표면
722: 양면 오목 렌즈
724: 렌즈(722)의 제 2 표면
728: 볼록 광학 어셈블리
730: 렌즈(732)의 제 1 표면
732: 볼록 요철 렌즈
734: 렌즈(732)의 제 2 표면
736: 렌즈(738)의 제 1 표면
738: 요철 렌즈
740: 렌즈(738)의 제 2 표면
742: 렌즈(744)의 제 1 표면
744: 볼록 요철 렌즈
746: 렌즈(744)의 제 2 표면
748: 렌즈(750)의 제 1 표면
750: 오목 요철 렌즈
752: 렌즈(750)의 제 2 표면
754: 조리개
756: 렌즈(758)의 제 1 표면
758: 양면 볼록 렌즈
760: 렌즈(758)의 제 2 표면/렌즈(762)의 제 1 표면
762: 오목 요철 렌즈
764: 렌즈(762)의 제 2 표면
766: 렌즈(768)의 제 1 표면
768: 양면 오목 렌즈
770: 렌즈(768)의 제 2 표면
772: 렌즈(774)의 제 1 표면
774: 양면 볼록 렌즈
776: 렌즈(774)의 제 2 표면
778: 렌즈(780)의 제 1 표면
780: 양면 볼록 렌즈
782: 렌즈(780)의 제 2 표면
786: 빔 결합기
788: 빔 결합기의 제 1 부분
790: 빔 결합기의 광축
792: 빔 결합기의 제 2 부분
794: 빔 결합기의 제 1 표면
796: 빔 결합기의 계면
798: 빔 결합기의 제 2 표면
1208: 렌즈(1210)의 제 1 표면
1210: 오목 요철 렌즈
1212: 렌즈(1210)의 제 2 표면
1214: 렌즈(1216)의 제 1 표면
1216: 오목 요철 렌즈
1218: 렌즈(1216)의 제 2 표면
1220: 렌즈(1222)의 제 1 표면
1222: 오목 요철 렌즈
1224: 렌즈(1222)의 제 2 표면
1228: 볼록 광학 어셈블리
1230: 렌즈(1232)의 제 1 표면
1232: 양면 볼록 렌즈
1234: 렌즈(1232)의 제 2 표면
1236: 렌즈(1238)의 제 1 표면
1238: 볼록 요철 렌즈
1240: 렌즈(1238)의 제 2 표면
1242: 렌즈(1244)의 제 1 표면
1244: 오목 요철 렌즈
1246: 렌즈(1244)의 제 2 표면
1254: 조리개
1256: 렌즈(1258)의 제 1 표면
1258: 볼록 요철 렌즈
1260: 렌즈(1258)의 제 2 표면/렌즈(1262)의 제 1 표면
1262: 오목 요철 렌즈
1264: 렌즈(1262)의 제 2 표면
1266: 렌즈(1266)의 제 1 표면
1268: 양면 오목 렌즈
1270: 렌즈(1266)의 제 2 표면
1272: 렌즈(1274)의 제 1 표면
1274: 양면 볼록 렌즈
1276: 렌즈(1274)의 제 2 표면
1278: 렌즈(1280)의 제 1 표면
1280: 양면 볼록 렌즈
1282: 렌즈(1280)의 제 2 표면
1286: 빔 결합기
1288: 빔 결합기의 제 1 부분
1290: 빔 결합기의 광축
1292: 빔 결합기의 제 2 부분
1294: 빔 결합기의 제 1 표면
1296: 빔 결합기의 계면
1298: 빔 결합기의 제 2 표면
1708: 렌즈(1710)의 제 1 표면
1710: 오목 요철 렌즈
1712: 렌즈(1710)의 제 2 표면
1714: 렌즈(1716)의 제 1 표면
1716: 오목 요철 렌즈
1718: 렌즈(1716)의 제 2 표면
1720: 렌즈(1722)의 제 1 표면
1722: 양면 오목 렌즈
1724: 렌즈(1722)의 제 2 표면
1728: 볼록 광학 어셈블리
1730: 렌즈(1732)의 제 1 표면
1732: 볼록 요철 렌즈
1734: 렌즈(1732)의 제 2 표면
1736: 렌즈(1738)의 제 1 표면
1738: 볼록 요철 렌즈
1740: 렌즈(1738)의 제 2 표면
1742: 렌즈(1744)의 제 1 표면
1744: 볼록 요철 렌즈
1746: 렌즈(1744)의 제 2 표면
1748: 렌즈(1750)의 제 1 표면
1750: 오목 요철 렌즈
1752: 렌즈(1750)의 제 2 표면
1754: 조리개
1755: 초점거리 확장기
1756: 렌즈(1758)의 제 1 표면
1758: 오목 요철 렌즈
1760: 렌즈(1758)의 제 2 표면
1762: 렌즈(1764)의 제 1 표면
1764: 양면 볼록 렌즈
1766: 렌즈(1764)의 제 2 표면
1768: 렌즈(1770)의 제 1 표면
1770: 양면 오목 렌즈
1772: 렌즈(1770)의 제 2 표면
1774: 렌즈(1774)의 제 1 표면
1776: 양면 볼록 렌즈
1778: 렌즈(1174)의 제 2 표면/렌즈(1780)의 제 1 표면
1780: 오목 요철 렌즈
1782: 렌즈(1780)의 제 2 표면
1784: 렌즈(1786)의 제 1 표면
1786: 양면 볼록 렌즈
1788: 렌즈(1786)의 제 2 표면/렌즈(1790)의 제 1 표면
1790: 오목 요철 렌즈
1792: 렌즈(1762)의 제 2 표면
1794: 렌즈(1796)의 제 1 표면
1796: 양면 오목 렌즈
1798: 렌즈(1796)의 제 2 표면
17100: 렌즈(17102)의 제 1 표면
17102: 양면 볼록 렌즈
17103: 렌즈(17102)의 제 2 표면
17104: 렌즈(17106)의 제 1 표면
17106: 양면 볼록 렌즈
17108: 렌즈(17106)의 제 2 표면
17110: 빔 결합기
17112: 빔 결합기의 광축
17114: 빔 결합기의 제 1 부분
17116: 빔 결합기의 제 2 부분
17118: 빔 결합기의 제 1 표면
17120: 빔 결합기의 계면
17122: 빔 결합기의 제 2 표면
2208: 렌즈(2210)의 제 1 표면
2210: 오목 요철 렌즈
2212: 렌즈(2210)의 제 2 표면
2214: 렌즈(2216)의 제 1 표면
2216: 오목 요철 렌즈
2218: 렌즈(2216)의 제 2 표면
2220: 렌즈(2222)의 제 1 표면
2222: 오목 요철 렌즈
2224: 렌즈(2222)의 제 2 표면
2228: 볼록 광학 어셈블리
2230: 렌즈(2232)의 제 1 표면
2232: 양면 볼록 렌즈
2234: 렌즈(2232)의 제 2 표면
2236: 렌즈(2238)의 제 1 표면
2238: 볼록 요철 렌즈
2240: 렌즈(2238)의 제 2 표면
2242: 렌즈(2244)의 제 1 표면
2244: 오목 요철 렌즈
2246: 렌즈(2244)의 제 2 표면
2247: 초점거리 확장기
2248: 렌즈(2250)의 제 1 표면
2250: 양면 오목 렌즈
2252: 렌즈(2250)의 제 2 표면
2254: 렌즈(2256)의 제 1 표면
2256: 양면 볼록 렌즈
2258: 렌즈(2256)의 제 2 표면
2260: 조리개
2262: 렌즈(2264)의 제 1 표면
2264: 볼록 요철 렌즈
2266: 렌즈(2264)의 제 2 표면/렌즈(2268)의 제 1 표면
2268: 오목 요철 렌즈
2270: 렌즈(2268)의 제 2 표면
2272: 렌즈(2274)의 제 1 표면
2274: 양면 오목 렌즈
2276: 렌즈(2274)의 제 2 표면
2278: 렌즈(2280)의 제 1 표면
2280: 볼록 요철 렌즈
2282: 렌즈(2280)의 제 2 표면/렌즈(2284)의 제 1 표면
2284: 오목 요철 렌즈
2286: 렌즈(2284)의 제 2 표면
2288: 렌즈(2290)의 제 1 표면
2290: 양면 오목 렌즈
2292: 렌즈(2290)의 제 2 표면
2294: 렌즈(2296)의 제 1 표면
2296: 양면 볼록 렌즈
2298: 렌즈(2296)의 제 2 표면
22100: 렌즈(22102)의 제 1 표면
22102: 양면 볼록 렌즈
22104: 렌즈(22102)의 제 2 표면
22106: 빔 결합기
22108: 빔 결합기의 제 1 부분
22110: 빔 결합기의 광축
22112: 빔 결합기의 제 2 부분
22114: 빔 결합기의 제 1 표면
22116: 빔 결합기의 계면
22118: 빔 결합기의 제 2 표면
Figure 112008064923972-pct00003
표 1 (계속)
Figure 112008071178387-pct00004
Figure 112008064923972-pct00005
Figure 112008071178387-pct00006
표 3 (계속)
Figure 112008071178387-pct00007
Figure 112008064923972-pct00008
Figure 112008071178387-pct00009
표 5 (계속)
Figure 112008071178387-pct00010
Figure 112008064923972-pct00011
Figure 112008071178387-pct00012
표 7 (계속)
Figure 112008071178387-pct00013
Figure 112008071178387-pct00014
Figure 112008071178387-pct00015
표 9 (계속)
Figure 112008071178387-pct00047
Figure 112008071178387-pct00017

Claims (11)

  1. (a) 고정된 초점거리를 가지는 디지털 영상자료의 영사(影寫)를 위한 영사렌즈(projection lens); 및
    (b) 영사렌즈 내에 삽입될 수 있고, 영사렌즈의 초점거리를 증가시키는 초점거리 확장기(1755; 2247)를 포함하며,
    (c) 초점거리 확장기(1755; 2247)는 영사렌즈의 렌즈 배열 내부의 공간(air space)에 삽입될 수 있고,
    (d) 초점거리 확장기(1755; 2247)는 영사벽에서 보았을 때 하기 요소들을 열거된 순서대로 가지는 광학 시스템:
    (d1) 제 1 오목렌즈(1758);
    (d2) 제 2 볼록렌즈(1764); 및
    (d3) 3개 이상의 추가 렌즈
  2. 제 1 항에 있어서,
    초점거리 확장기(1755)의 3개 이상의 추가 렌즈가 영사벽에서 보았을 때 하기와 같이 열거된 순서대로 구체화되는 광학 시스템:
    (c) 제 3 오목렌즈(1770);
    (d) 제 4 볼록렌즈(1776); 및
    (e) 제 5 오목렌즈(1780)
  3. 제 1 항에 있어서,
    초점거리 확장기(2247)의 3개 이상의 추가 렌즈가 영사벽에서 보았을 때 하기와 같이 열거된 순서대로 구체화되는 광학 시스템:
    (c) 제 3 볼록렌즈(2264);
    (d) 제 4 오목렌즈(2268); 및
    (e) 제 5 오목렌즈(2274)
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    영사렌즈가 영사벽에서 보았을 때 하기 요소들을 열거된 순서대로 가지는 광학 시스템:
    (a) 제 1 오목렌즈(210; 710; 1210);
    (b) 제 2 오목렌즈(215; 716; 1216);
    (c) 제 3 오목렌즈(222; 722; 1222);
    (d) 제 4 볼록 광학 어셈블리(228; 728; 1228);
    (e) 제 5 볼록렌즈(244; 744; 1238);
    (f) 제 6 오목렌즈(250; 750; 1244);
    (g) 제 7 렌즈(258; 758; 1258);
    (h) 제 8 렌즈(262; 762; 1262);
    (i) 제 9 오목렌즈(268; 768; 1268);
    (j) 제 10 볼록렌즈(274; 774; 1274); 및
    (k) 제 11 볼록렌즈(280; 780; 1280)
  5. 제 4 항에 있어서,
    영사렌즈의 제 4 볼록 광학 어셈블리(228; 728)가 2개의 렌즈(232, 238; 732, 738)를 가지는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
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  11. 삭제
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