KR101860688B1 - 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈 및 헤드 장착 장치 - Google Patents

색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈 및 헤드 장착 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈를 제공하는 바, 케이스, 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 및 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)를 포함하고, 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 케이스 내에 나란히 구비되고 또한 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)가 물체 공간에 근접하며; 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)에는 물체 공간으로 볼록진 제1 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 볼록진 제2 표면이 포함되며; 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)에는 물체 공간으로 오목진 제3 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 오목진 제4 표면이 포함된다. 바람직하게는, 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 케이스 축선에 따라 이동하여 이와 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 사이의 거리를 조절할 수 있는 것고, 줌 방식을 이용하여 초점 거리를 보상한다. 이로써 근시 또는 원시 사용자로 하여금 육안으로 헤드 장착 장치를 사용할 수 있도록 하고, 근시 500도에서 원시 500도의 서로 다른 사용자의 요구를 만족시킨다. 사용시, 사용자의 근시 또는 원시도수에 의하여 초점거리를 조절하여 선명한 이미징을 구현함과 아울러, 사용자의 눈과 스크린 사이의 공액거리를 변화시키지 않는다.

Description

색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈 및 헤드 장착 장치{CHROMATIC ABERRATION-FREE WIDE-ANGLE LENS FOR HEADGEAR,AND HEADGEAR}
본 발명은 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈 및 헤드 장착 장치에 관한 것으로서, 소비 전자 제품 분야에 속한다.
헤드 장착 디스플레이 장치로 놓고 말하면, 큰 가시각은 대입감을 증가시켜 오락의 효과를 향상시킬 수 있지만, 가시각이 증가함에 따라 초래되는 시야 만곡과 배율 색차는 시스템의 이미징 품질에 큰 영향을 미치게 된다. 전통적인 집안 렌즈 시스템은 많은 렌즈를 이용하여 수차를 교정하고, 또한 전통적인 광학 유리의 중량이 아주 크기 때문에 헤드 장착 장치의 인체에 대한 부담을 증가시키기 때문에, 이러한 큰 시야각의 헤드 장착 집안 렌즈는 더욱 새롭고 간결한 설계를 필요로 하고 있다.
그리고 근시 또는 원시인 사람들로 놓고 말하면, 현재의 완전 고정된 헤드 장착 시스템은 요구를 만족시킬 수 없기 때문에, 근시와 원시로 인하여 안경을 끼지 않은 상황 하에서, 사용자는 화면이 어렴풋하게 보인다. 안경을 끼면 근시 또는 원시로 인한 망막에 대한 탈초점을 보상할 수 있기는 하지만, 이렇게 되면 아주 불편하고 또한 편안치 않게 된다.
미국 특허출원공개공보 US2013/0250438호(2013.09.26. 공개) 일본 공개특허공보 특개평10-142505호(1998.05.29. 공개)
종래의 헤드 장착 장치용 광각 렌즈의 중량이 크고, 근시 또는 원시인 사용자가 사용하기 적합하지 않은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈를 제공하고, 또한 하기 기술 수단을 통하여 구현한다.
색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈에 있어서, 케이스, 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 및 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)를 포함하고, 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 상기 케이스 내에 나란히 구비되고 또한 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)가 물체 공간에 근접하며; 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)에는 물체 공간으로 볼록진 제1 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 볼록진 제2 표면이 포함되며; 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)에는 물체 공간으로 오목진 제3 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 오목진 제4 표면이 포함되며; 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 렌즈 표면은 모두 비구면이고, 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 케이스 축선에 따라 이동하여 이와 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
삭제
또한, 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)의 굴절률 범위는 1.45-1.70이고, 색 분산 범위는 50-75이다.
또한, 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 굴절률 범위는 1.45-1.75이고, 색 분산 범위는 25-40이다.
또한, 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)는 E48R 플라스틱 재질을 사용하고, 이의 n1=1.531160, v1=56.04이다.
또한, 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 POLYCARB 플라스틱 재질을 사용하고, 이의 n1=1.5585470, v1=29.91이다.
삭제
그리고, 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)는 렌즈 내에서 고정되어 움직이지 않고, 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 이동이 렌즈로 하여금 근시 500도에서 원시 500도의 사용자의 요구를 만족시키도록 한다.
그리고, 상기 제1 표면, 제2 표면, 제3 표면과 제4 표면의 표면 형상은 하기 수학식을 따른다.
Figure 112017009435272-pct00001
여기서,
Figure 112017009435272-pct00002
는 광축 방향의 좌표이고,
Figure 112017009435272-pct00003
는 렌즈 길이 단위를 단위로 하는 직경 방향 좌표이며,
Figure 112017009435272-pct00004
는 곡률이고,
Figure 112017009435272-pct00005
는 원추 계수이며,
Figure 112017009435272-pct00006
는 각 고차항의 계수이고,
Figure 112017009435272-pct00007
는 비구면의 고차 멱이며,
Figure 112017009435272-pct00008
은 자연수이다.
헤드 장착 장치에 있어서, 상기 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈를 사용한다.
본 발명의 설계는 정 렌즈의 기초 상에서 하나의 부 렌즈를 증가시켰고, 부 렌즈의 작용은 세 가지인 바, 첫째, 시스템의 색차를 보상하며, 둘째, 페츠발 시야 만곡을 교정하며, 셋째, 시스템의 초점 조절을 통하여 근시와 원시 교정을 구현하였다. 합리적으로 비구면의 배합을 도입하여 초점력을 분배함으로써, 근시 또는 원시로 인한 망막에 대한 탈초점을 보상할 수 있다. 바람직한 방안에서는 줌 방식을 이용하여 탈초점을 보상한다. 이로써 근시 또는 원시 사용자로 하여금 육안으로 헤드 장착 장치를 사용할 수 있도록 하고, 근시 500도에서 원시 500도의 서로 다른 사용자의 요구를 만족시킨다. 사용 시, 사용자의 근시 또는 원시 도수에 의하여 초점 거리를 조절하여 선명한 이미징을 구현함과 아울러, 사용자의 눈과 스크린 사이의 공액 거리를 변화시키지 않는다. 플라스틱 렌즈의 사용과 비구면의 도입으로 시스템으로 하여금 더욱 경량화를 이루도록 한다. 본 발명의 설계는 배율 색차를 교정함과 아울러, 양호한 이미지 품질을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예 또는 종래 기술 중의 기술 수단에 대하여 더욱 명확한 설명을 진행하기 위하여, 아래 실시예의 설명에 사용될 도면에 대하여 간략한 설명을 진행하는 바, 하기 설명 중의 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 당업계의 기술자로 말하면 창조성적인 노력이 필요없이 이러한 도면에 의하여 기타 도면을 취득할 수 있다.
도1은 단일 렌즈를 사용하고 색차 교정을 거치지 않은 렌즈 구조 및 광 경로도.
도2는 본 발명의 렌즈가 정상적인 시력에 부합될 때의 렌즈 구조 및 광 경로도.
도3 내지 도8은 서로 다른 초점 거리 하의 본 시스템의 구조도.
도9는 도2의 20선 쌍 하의 MTF(광학 전달 함수) 도면.
도10 내지 도15는 도3 내지 도8에 도시된 렌즈 구조와 일대일로 대응되는 20선 쌍 하의 MTF(광학 전달 함수) 도면.
도16은 본 발명의 시야 만곡 왜곡도와 왜곡 곡선도.
도17은 본 발명의 렌즈가 정상적인 시력에 부합될 때의 스폿도.
도18은 도1의 스폿도.
도19 내지 도24는 도3 내지 도8에 도시된 렌즈 구조와 일대일로 대응되는 스폿도.
도25는 본 발명의 배율 색차도.
도26은 도1의 배율 색차도.
도27은 본 발명의 정 렌즈와 부 렌즈의 서로 다른 초점 거리 하의 위치 관계도.
본 발명의 설계는 정 렌즈의 기초 상에서 하나의 부 렌즈를 증가시켰고, 부 렌즈의 작용은 세 가지인 바, 첫째, 시스템의 색차를 보상하며, 둘째, 페츠발 시야 만곡을 교정하며, 셋째, 시스템의 초점 조절을 통하여 근시와 원시 교정을 구현하였다.
본 출원의 기술 수단 중에서, 만일 배율 색차를 교정하지 않는다면 허상에는 뚜렷한 파랑색 변두리가 나타난다. 그리고 시야 만곡을 교정하지 않는다면 이미징의 선명도에 큰 영향을 미치게 된다. 도1은 단일 렌즈 구조의 구조도와 광 경로도로서, 도1에 도시된 구조일 때, 이의 스폿도와 배율 색차도는 도18 및 도26에 도시된 바와 같고, 부 렌즈를 사용하여 교정을 진행한 후의 스폿도와 배율 색차도는 도17 및 도25에 도시된 바와 같다.
스폿도에 표시된 것은 광학 시스템의 각 시야 광선이 이미지 면 위치에 모여 형성된 초점이 흐려진 점이기 때문에, 이는 시스템이 여러 가지 다른 특성을 갖게 된다는 것을 뜻하며, 스폿도의 RMS 반경이 작을 수록 시스템의 이미징 품질이 좋다. 도면 중의 그레이 스케일은 각각 세 가지 주파수대의 광선을 나타낸다. 그러므로 세 가지 그레이 스케일의 초점이 흐려진 점이 흩어질 수록 시스템의 색차가 크다는 것을 설명하나, 도17에서 보면 색차가 양호하게 교정되어 있다. 도18은 배율 색차를 교정하지 않은 시스템의 스폿도로서, 색 분산 형상이 뚜렷하다. RMS 반경을 놓고 말하면 도17은 도18보다 훨씬 작고, 최대 시야를 예로 들면 도17의 RMS 반경이 18.428 마이크로미터이나 도18은 156.531 마이크로미터이며, 이는 부 렌즈 및 비구면을 도입한 후 여러 가지 수차가 교정되었고, 시스템의 이미지 품질이 크게 향상되었음을 뜻한다.
배율 색차도에서, 경사진 곡선은 배율 색차가 시야가 증가함에 따라 변화하는 곡선으로서, 도25(본 시스템)에서의 색차 값은 도26(색차를 교정하지 않음)에서의 색차 값보다 훨씬 작다. 도25에서 배율 색차값의 최대치는 딱 20 마이크로미터보다 큰데 비하여, 도26은 300 마이크로미터 이상이다.
위의 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 동시에 배율 색차와 시야 만곡 두 가지 수차를 교정하려면 정/부 렌즈가 조합된 구조를 필요로 하고 아울러 양자가 떨어져 있어야 하나, 양자의 거리가 지나치게 멀면 뒤 부 렌즈의 구경을 증가시키고, 지나치게 가까우면 시야 만곡을 교정하는 효과가 뚜렷하지 않다. 그러므로 수학식에 따라 초점력을 분배하여야 한다.
조리개가 전치되었기 때문에 배율 색차 정/부 보상의 문제가 존재하지 않으므로, 각 시야 사이의 배율 색차는 각 시야 주 광선의 위치 색차로 고려할 수 있어, 색차 교정 수학식을 초점력을 구하는 바, 그 중에서 색차 교정 수학식은 하기와 같다.
Figure 112017009435272-pct00009
여기서,
Figure 112017009435272-pct00010
는 색차 계수이고,
Figure 112017009435272-pct00011
는 시스템의 색 분산 계수이며,
Figure 112017009435272-pct00012
는 시스템의 초점력이고,
Figure 112017009435272-pct00013
과
Figure 112017009435272-pct00014
는 각 렌즈의 색 분산 계수를 표시하고,
Figure 112017009435272-pct00015
과
Figure 112017009435272-pct00016
는 각 렌즈의 초점력을 표시한다.
도16에 도시된 곡선에 있어서, 좌측은 시야 만곡 곡선이고, 우측은 왜곡 곡선이다.
시야 만곡 곡선에서, T선은 자오 시야 만곡이고, S선은 시상 시야 만곡이며, 양자의 차이가 바로 시스템의 비점 수차이고, 시야 만곡과 비점 수차는 시스템 축 외부 시야 광선에 영향을 미치는 중요한 수차이며, 양자가 지나치게 크면 시스템 축 외부 광선의 이미징 품질에 큰 영향을 미치는 바, 도시된 바와 같이 시스템의 시야 만곡과 비점 수차가 모두 아주 작은 범위 내로 교정되었다.
왜곡 곡선에서, 왜곡은 시스템의 선명도에 영향을 미치지 않으나, 시스템의 이미지 변형을 일으키며, 왜곡은 차후의 이미지 처리를 통하여 해결할 수 있다.
본 출원에서 설계한 시스템은 큰 시야각 색차 제거 집안 렌즈로서, 주요하게는 헤드 장착 장치 등 분야에 사용된다. 플라스틱 렌즈의 사용과 비구면의 도입으로 시스템으로 하여금 더욱 경량화를 이루도록 한다.
아래, 첨부된 도면과 구체적인 실시방식을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
실시예1
본 발명은 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈에 사용되는 바, 케이스, 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 및 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)를 포함하한다. 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 케이스 내에 나란히 구비된다. 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)에는 물체 공간으로 볼록진 제1 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 볼록진 제2 표면이 포함된다. 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)에는 물체 공간으로 오목진 제3 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 오목진 제4 표면이 포함된다.
본 발명의 렌즈 시스템은 아주 간단한 구조를 사용하는 바, 단지 정/부 두 렌즈만 있으며, 사용자의 눈에 근접한 것이 정 렌즈이고, 스크린에 근접한 것이 부 렌즈이다. 정 렌즈는 양철 렌즈이고, 부 렌즈는 양요 렌즈이다. 두 렌즈의 네 면은 모두 비구면이고, 각 면은 모두 쉽게 가공 성형될 수 있으며, 아울러 중량과 원가가 모두 아주 낮아 대량 생산에 적합하다.
양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 케이스 축선에 따라 이동하여 이와 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
본 시스템은 줌 방식을 이용하여 탈초점을 보상한다. 이로써 근시 또는 원시 사용자로 하여금 육안으로 헤드 장착 장치를 사용하게 할 수 있고, 사용 시, 사용자의 근시 또는 원시 도수에 의하여 초점 거리를 조절하여 선명한 이미징을 구현함과 아울러, 사용자의 눈과 스크린 사이의 공액 거리를 변화시키지 않는다.
작동 원리는 하기와 같은 바, 즉 시스템의 이미지 면이 헤드 장착 장치의 스크린이고, 스크린은 집안 렌즈 시스템을 통하여 사용자의 눈에서 2.5 미터 떨어진 커다란 허상을 형성하고, 이어 사용자의 눈에 보여진다. 부 렌즈를 이동시켜 부 렌즈와 정 렌즈 사이의 간격을 변화시켜 초점 거리를 개변한다.
도27에 도시된 바와 같이, 부 렌즈는 이동을 통하여 정 렌즈와 사이의 거리를 변화시켜 서로 다른 초점 거리를 시뮬레이션하고, 서로 다른 시력의 사용자에 부합되는 효과를 거둔다. 표에서 첫줄의 데이터는 근시와 원시를 시뮬레이션하는 이상적인 렌즈의 초점 거리 변화를 표시하고, 두번째 줄의 데이터는 서로 다른 초점 거리 하에서 정, 부 렌즈의 거리를 표시하며, 세번째 줄의 데이터는 렌즈 제2면으로부터 이미지 면까지의 거리를 표시하는 바, 제2면은 바로 정 렌즈의 사용자의 눈과 가장 가까운 일면이다.
본 시스템은 설계 시 역추적 광 경로 설계를 이용하는 바, 도1에서 이미지 면 위치는 발광 스크린이고, 물체 면 위치는 시스템이 생성하는 허상이다. 해당 광각 집안 렌즈는 양철 정 렌즈(biconvex plus lens), 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)와 발광 스크린을 포함하여 구성되고, 도2에서 조리개 위치는 사용자의 눈의 동공이다.
시스템은 부 렌즈를 이동시키는 것을 통하여 초점 거리를 개변시키고, 또한 계산에 의하여 두 렌즈의 합리적인 운동 경로를 결정한다. 줌 시스템을 설계할 때, 조리개 위치에 이상적인 면이 근시와 원시를 시뮬레이션하여 사용자의 눈에 발생하는 변화를 추가하며, 이상적인 면의 초점력 범위는 -0.005 내지 0.005이다. 이는 500도 원시로부터 500도 근시가 사용자의 눈에 발생하는 변화를 표시한다. 도2 내지 도8에 도시된 바와 같이, 도2는 렌즈가 정상적인 시력에 부합될 때의 구조도로서, 도시된 두 렌즈의 거리가 초점력을 0으로 조절했을 때의 거리이며, 이때의 거리는 정상적인 시력의 사용자가 사용하기 적합하며, 도2 내지 도8은 두 렌즈가 서로 다른 거리를 조절하는 것을 통하여 500도 근시와 500도 원시의 사용자들이 사용하기 적합하게 되는 것을 도시한다.
본 출원의 광학 설계 시, 모든 초점 거리 상태 하에서 시스템이 모두 뚜렷하게 이미징할 수 있도록 확보하였다. 도9 내지 도15의 MTF(Modulation Transfer Function) 곡선도에 도시된 바와 같이, MTF 전달 함수 곡선도(광학 전달 함수)는 종합적으로 시스템의 이미징 품질을 반영하며, 곡선 형상이 평활할 수록 또한 X축에 대한 높이가 높을 수록, 시스템의 이미징 품질이 좋음을 뜻하고, 도면 중의 여러 가지 그레이 스케일은 각 시야 광선을 표시하고, 곡선의 점선은 각각 시상과 자오 방향의 이미지 품질을 나타내며, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 초점력이 0인 상황에서든지 아니면 기타 서로 다른 초점 거리 하에서, 도면 중의 곡선은 모두 기교적 평활하고 긴밀하고 곡선이 표시하는 MFT값이 아주 높은 바, 이는 시스템의 수차가 양호한 교정을 받았고, 시스템의 각 초점 거리 하의 이미징 품질이 모드 확보되었음을 뜻한다.
도19 내지 도25에 도시된 스폿도에서, 각 초점 거리 하의 초점이 흐려진 점의 분포가 긴밀하고, 색차가 이미 양호한 교정을 받았다. RMS(Root Mean Square, 제곱 평균) 반경으로 보면, 반경을 아주 작게 제어하였는 바, 이는 각 초점 거리에서 여러 가지 수차가 교정을 받았고, 시스템 이미징 품질을 확보할 수 있음을 뜻한다.
양철 정 렌즈(biconvex plus lens)의 굴절률 범위는 1.45-1.70이고, 색 분산 범위는 50-75이다.
상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 굴절률 범위는 1.45-1.75이고, 색 분산 범위는 25-40이다.
렌즈 조절 과정에서, 본 출원의 방안은 렌즈의 총 거리를 불변화 또는 변화 두 가지 상황으로 설계할 수 있는 바, 실제 생산에서 사용 요구에 의하여 적당하게 조절하여 간편하게 설계 사용할 수 있다.
양철 정 렌즈(biconvex plus lens)는 E48R 플라스틱 재질을 사용하고, 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 POLYCARB 플라스틱 재질을 사용한다.
양철 정 렌즈(biconvex plus lens)의 색 분산 값이 비교적 크기 때문에, E48R 플라스틱 재질을 사용하는 것이 적합하고, E48R 플라스틱의 굴절률이 1.530, 투과율이 92%이기 때문에, 큰 색값의 렌즈 재료로 사용하기 적합하다. 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 색 분산 수치가 비교적 작기 때문에, POLYCARB 플라스틱 재질을 사용하기 적합하다. POLYCARB 플라스틱 재질의 굴절이 크고 중량이 작아 전반적인 제품 중량을 경량화시키기 적합하고, 또한 이의 강도가 높고 렌즈 완성품이 더욱 훌륭한 충격 저항성을 가질 수 있어, 이를 사용자의 눈에 근접한 이미지 공간에 위치시킴으로써 렌즈가 충격을 받을 때 렌즈가 깨져 사용자의 눈을 상하게 하는 가능성을 낮출 수 있다.
E48R 플라스틱 재질과 POLYCARB 플라스틱 재질의 결합은 렌즈가 색차 교정을 진행하는데 유리하여, 렌즈 완성품의 색차가 비교적 작고 칼러의 표현이 자연스럽다.
실시예2
본 실시예에서,
상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 렌즈 표면은 모두 비구면이다.
제1 표면, 제2 표면, 제3 표면과 제4 표면의 표면 형상은 하기 수학식을 따른다.
Figure 112017009435272-pct00017
여기서,
Figure 112017009435272-pct00018
는 광축 방향의 좌표이고,
Figure 112017009435272-pct00019
는 렌즈 길이 단위를 단위로 하는 직경 방향 좌표이며,
Figure 112017009435272-pct00020
는 곡률이고,
Figure 112017009435272-pct00021
는 원추 계수이며,
Figure 112017009435272-pct00022
는 각 고차항의 계수이고,
Figure 112017009435272-pct00023
는 비구면의 고차 멱이며,
Figure 112017009435272-pct00024
은 자연수이다. 본 실시예에서는 제3 표면을 평면과 근사한 형상으로 제작하여 광 경로의 조절을 진행하여 설계 요구를 만족시킨다.
본 실시예에서, 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)의 굴절률이 1.45, 색 분산이 50이다.
본 실시예에서, 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 굴절률이 1.45, 색 분산이 25이다.
본 실시예에서, 렌즈의 초점 거리를 500도 원시의 사용자가 사용하기 적합한 것으로 조절한다.
본 실시예의 색차가 없는 헤드 장착 장치용 광각 내부 줌 렌즈는 구체적인 광학 설계 소프트웨어와 설계 과정을 제한하지 않는다.
실시예3
본 실시예에서,
양철 정 렌즈(biconvex plus lens)의 굴절률이 1.70, 색 분산이 75이다.
양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 굴절률이 1.75, 색 분산이 40이다.
본 실시예에서, 렌즈의 초점 거리를 500도 근시의 사용자가 사용하기 적합한 것으로 조절한다.
실시예4
본 실시예에서,
양철 정 렌즈(biconvex plus lens)는 E48R 플라스틱 재질을 사용하고, 이의 가장 바람직한 값은 n1=1.531160, v1=56.04이다.
양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 POLYCARB 플라스틱 재질을 사용하고, 이의 가장 바람직한 값은 n1=1.5585470, v1=29.91이다.
본 실시예에서, 렌즈의 초점 거리를 정상적인 시력의 사용자가 사용하기 적합한 것으로 조절한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
1. 양철 정 렌즈
2. 양요 부 렌즈
3. 제1 표면
4. 제2 표면
5. 제3 표면
6. 제4 표면

Claims (11)

  1. 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈에 있어서,
    케이스, 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 및 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)를 포함하고, 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 상기 케이스 내에 나란히 구비되고 또한 상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)가 물체 공간에 근접하며;
    상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)에는 물체 공간으로 볼록진 제1 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 볼록진 제2 표면이 포함되며;
    상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)에는 물체 공간으로 오목진 제3 표면과 변두리 위치가 평면이고 또한 중앙 위치가 이미지 공간으로 오목진 제4 표면이 포함되며;
    상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)와 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 렌즈 표면은 모두 비구면이고,
    상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 케이스 축선에 따라 이동하여 이와 상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens) 사이의 거리를 조절할 수 있는 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)의 굴절률 범위는 1.45-1.70이고, 색 분산 범위는 50-75인 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 굴절률 범위는 1.45-1.75이고, 색 분산 범위는 25-40인 것을 특징으로 하는 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)는 E48R 플라스틱 재질을 사용하고, 이의 n1=1.531160, v1=56.04인 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)는 POLYCARB 플라스틱 재질을 사용하고, 이의 n1=1.5585470, v1=29.91인 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 양철 정 렌즈(biconvex plus lens)는 렌즈 내에서 고정되어 움직이지 않고, 양요 부 렌즈(biconcave minus lens)의 이동이 렌즈로 하여금 근시 500도에서 원시 500도의 사용자의 요구를 만족시키도록 하는 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 표면, 제2 표면, 제3 표면과 제4 표면의 표면 형상은 하기 수학식을 따르는 바,
    Figure 112017079902212-pct00025

    여기서,
    Figure 112017079902212-pct00026
    는 광축 방향의 좌표이고,
    Figure 112017079902212-pct00027
    는 렌즈 길이 단위를 단위로 하는 직경 방향 좌표이며,
    Figure 112017079902212-pct00028
    는 곡률이고,
    Figure 112017079902212-pct00029
    는 원추 계수이며,
    Figure 112017079902212-pct00030
    는 각 고차항의 계수이고,
    Figure 112017079902212-pct00031
    는 비구면의 고차 멱이며,
    Figure 112017079902212-pct00032
    은 자연수인 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    하기 색차 교정 수학식으로 시스템의 초점력을 구하는 바,
    Figure 112017079902212-pct00033

    여기서,
    Figure 112017079902212-pct00034
    는 색차 계수이고,
    Figure 112017079902212-pct00035
    는 시스템의 색 분산 계수이며,
    Figure 112017079902212-pct00036
    는 시스템의 초점력이고,
    Figure 112017079902212-pct00037
    과
    Figure 112017079902212-pct00038
    는 각 렌즈의 색 분산 계수를 표시하고,
    Figure 112017079902212-pct00039
    과
    Figure 112017079902212-pct00040
    는 각 렌즈의 초점력을 표시하는 것을 특징으로 하는 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈.
  9. 헤드 장착 장치에 있어서, 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항의 상기 색차를 저감할 수 있는 헤드 장착 장치용 광각 렌즈가 포함되는 헤드 장착 장치.　
  10. 삭제
  11. 삭제
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