KR102090794B1 - Microlenses Array For Beam Shaping And Homogenization - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 기판; 상기 광학기판의 일면에 임의 순서로 분포된 복수의 마이크로렌즈로 구성된 마이크로렌즈 어레이로서, 상기 복수의 마이크로렌즈는 밑면 한 변의 길이가 20㎛~70㎛인 사각형으로 하기 식(1)의 새그 프로파일(sag profile)을 만족하는 비구면형상의 복수의 단일 렌즈 셀로 구성되되, 상기 마이크로렌즈 어레이는 단일 렌즈 셀의 복수 개로 조합된 한 변의 길이가 190㎛~280㎛의 사각형 형태의 복수의 단위 블록으로 구분되며, 상기 단위 블락의 복수 개로 조합된 사각형 형태의 템플릿인 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이에 관한 것이다.
식(1)
z : 단일 렌즈의 x,y 위치에 대한 높이값(새그값)
c : 단일 렌즈의 축별 곡률 (x-curvature, y-curvature
κ: 단일 렌즈의 비구면 계수 (conic constant)
x1 및 y1은 x축, y축 방향의 가중치 값The present invention is an optical substrate; A microlens array composed of a plurality of microlenses distributed in a random order on one surface of the optical substrate, wherein the plurality of microlenses are sag profiles of the following formula (1) in a square shape with a length of one side of the base of 20 μm to 70 μm. sag profile), wherein the microlens array is divided into a plurality of unit blocks of a square shape having a length of 190 μm to 280 μm combined with a plurality of single lens cells. , It relates to a micro-lens array for light shaping and homogenization characterized in that the template of a rectangular shape combined with a plurality of the unit block.
Expression (1)
z: height value for the x, y position of a single lens (sag value)
c: Axial curvature of a single lens (x-curvature, y-curvature
κ: single lens conic constant
x 1 and y 1 are the weight values in the x-axis and y-axis directions
Description
본 발명은 임의의 광원과 결합되어 작용하는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이에 관한 것으로, 보다 자세하게는 유사 난수 배치 기법을 이용하여 2차원 평면에 비정규 배열을 생성하고, 각각의 단일 렌즈의 곡률, 비구면 계수, 크기의 가중치를 설정하여 임의의 화각을 가지는 균일한 면광원을형성하기 위한 마이크로렌즈 어레이에 관한 것이다. The present invention relates to a microlens array for light shaping and homogenization that works in conjunction with an arbitrary light source, more specifically, using a pseudo random number placement technique to generate an irregular arrangement in a two-dimensional plane, the curvature of each single lens , It relates to a micro-lens array for forming a uniform surface light source having an arbitrary angle of view by setting the aspheric coefficient, the weight of the size.
빔 형상화는 빔 형상화 소자로부터 멀리 떨어진 거리에서 초기 입력 빔의 강도 프로파일을 구분된 프로파일로 변형시키는 것을 가리킨다. 빔 형상화는 자유 전파에 의해 제공되는 자연 형상화로부터 상당히 빗나가는 형태가 바람직하다. 결과적으로, 전파 빔의 본성을 변형하기 위한 빔 형상화 소자를 채용하여 바람직한 형상화 함수를 제공하는 것이 요구된다.Beam shaping refers to transforming the intensity profile of the initial input beam into a distinct profile at a distance from the beam shaping element. Beam shaping is preferably a form that deviates significantly from the natural shaping provided by free propagation. Consequently, it is desired to employ a beam shaping element to modify the nature of the propagation beam to provide a desirable shaping function.
빔 형상화 및 균질화의 단순화된 형태는 무작위 높이 변이를 갖는 표면을 포함하는 가우시안 확산기에 의해 제공된다. 일반적으로 바닥 유리 및 몇 가지 화학적으로 에칭된 유리 표면이 가우시안 확산기와 같은 무작위 높이 변이를 제공하는데 사용된다. 가우시안 확산기는 가우시안 강도 프로파일의 제한된 각 범위 상에 입력 조명 빔을 일정하게 확산시킨다. 그러한 빔 형성기는 저가이고 제조하기 쉬우나 매우 제한된 빔 형상화 성능을 갖는다.A simplified form of beam shaping and homogenization is provided by a Gaussian diffuser comprising a surface with random height variations. Typically, bottom glass and some chemically etched glass surfaces are used to provide random height variations such as Gaussian diffusers. The Gaussian diffuser constantly spreads the input illumination beam over a limited angular range of the Gaussian intensity profile. Such beam formers are inexpensive and easy to manufacture but have very limited beam shaping performance.
균질화 기능을 갖는 또 다른 타입의 확산 기반 빔 형성기는 레이저 스페클 패턴의 홀로그래픽 노출에 의해 제조될 수 있다. 이러한 소위 "홀로그래픽 확산기"는 예컨대, 두 방향을 따라 구분된 각 발산으로 빛을 확산시키는 등 빔 형상화에서 보다 많은 융통성을 제공함으로써 가우시안 확산기에 비해 몇 가지 장점을 제공한다. Another type of diffusion based beamformer with homogenization function can be produced by holographic exposure of a laser speckle pattern. This so-called “holographic diffuser” offers several advantages over Gaussian diffusers by providing more flexibility in beam shaping, eg by diffusing light with each divergence separated along two directions.
그러나, 홀로그래픽 확산기에 대한 통상적인 강도 확산 프로파일 역시 가우시안이다. 원칙적으로 다른 강도 프로파일도 얻을 수 있을 것이나, 홀로그래픽 제조방법은 방법의 유용성을 제한하는 바람직한 강도 프로파일을 갖는 소자가 기 존재한다고 가정한다. 또한, 재구성에 있어서, 바람직한 패턴 외에 0차(수직 관통) 빔 또한 존재할 것이다.However, the typical intensity diffusion profile for holographic diffusers is also Gaussian. In principle, other strength profiles may be obtained, but the holographic manufacturing method assumes that there are already devices with desirable strength profiles that limit the usefulness of the method. In addition, in reconstruction, there may also be a zeroth order (vertical through) beam in addition to the desired pattern.
이러한 단점은 빔의 가우시안 확산 외에 임의의 것에 대한 홀로그래픽 요소의 유용성을 제한한다.This disadvantage limits the usefulness of the holographic element to anything other than the Gaussian diffusion of the beam.
빔 형상화 및 균질화를 달성하는 또 다른 방법은 입력 빔을 다양한 패턴으로 형상화하기 위한 간섭 및 회절 효과를 사용하는 회절 소자를 기반으로 한 것이다. 회절 소자의 표면 피처(feature) 사이즈와 광확산의 화각에 상관 관계가 있는데(작은 피처 사이즈는 큰 확산각을 갖게 됨), 큰 발산각이 요구될 때는 제작의 한계상에 문제점이 발생한다. Another way to achieve beam shaping and homogenization is based on diffraction elements that use interference and diffraction effects to shape the input beam into various patterns. There is a correlation between the surface feature size of the diffraction element and the angle of view of light diffusion (the small feature size has a large diffusion angle), but when a large divergence angle is required, a problem arises in the limitation of manufacturing.
발산각이 증가하면, 통상적으로 ±20도 이하로 제한되는 회절 소자를 제조하기 더 어렵게 된다. 회절 소자는 또한 모노크로매틱 동작에 가장 적합하고, 특정 파장에서 동작하도록 설계된다. 다른 파장에서는, 강한 비회절 0차빔 성분이 나타난다. 회절 소자는 이산 파장 값에서 동작하도록 설계될 수 있으나, 광대역 동작에 대해서는, 그러한 소자들은 열화된 성능을 제공하기 때문에 0차는 열화의 주요인이 된다.As the divergence angle increases, it becomes more difficult to manufacture diffractive elements, which are typically limited to ± 20 degrees or less. Diffractive elements are also best suited for monochromatic operation and are designed to operate at a specific wavelength. At other wavelengths, a strong non-diffracted zero-order beam component appears. Diffractive elements can be designed to operate at discrete wavelength values, but for wideband operation, zero order is a major factor in degradation because such devices provide degraded performance.
입사하는 가우시안 빔을 상당한 간격에 대하 평탄한 강도를 나타내는 광 평탄화 또한 회절 소자에 의해 착수될 수 있으나, 상술한 단점들을 갖게 된다. 비구면 렌즈는 제조, 배열, 제한된 필드 깊이 및 입력 빔 변이에 대한 감도에 관련된 문제점들을 나타낸다.Light flattening, which exhibits a flat intensity against the incoming Gaussian beam at a considerable distance, can also be undertaken by a diffraction element, but has the above-mentioned disadvantages. Aspherical lenses exhibit problems related to manufacturing, alignment, limited field depth and sensitivity to input beam variations.
이전에 통상적인 마이크로렌즈 어레이들은 근거리 균질화에 사용되어 왔으나, 이러한 어레이들은 스크린 어플리케이션에서의 물결무늬 효과 등과 같은 이미지 결과뿐만 아니라 어레이로부터 멀리 떨어진 강한 회절 패턴을 생성하게 된다. Previously, conventional microlens arrays have been used for near field homogenization, but these arrays produce strong diffraction patterns far from the array, as well as image results such as moire effects in screen applications.
통상적인 마이크로렌즈 어레이는 또한 조명 목적에 사용되어 왔으나, 상기 어레이에서 멀리 떨어진 제한된 공간 형상화(다각형 에너지 분산) 및 제한된 강도 제어(통상적인 어레이에서의 구면 또는 비구면렌즈 프로파일)를 제공한다.Conventional microlens arrays have also been used for lighting purposes, but provide limited spatial shaping (polygonal energy dispersion) and limited intensity control (spherical or aspherical lens profiles in a typical array) away from the array.
몇 가지 다른 빔-형상화 변환은 산란된 패턴 중 일부(즉, 산란된 패턴의 "홀들")로부터의 광의 배제를 필요로 한다. 회절 소자를 제외하고, 종래의 방법들은 그러한 다중-연결 산란 패턴을 포함하는 빔-형상화 성능을 제공할 수 없었다.Some other beam-shaping transformations require the exclusion of light from some of the scattered patterns (ie, “holes” in the scattered pattern). Except for the diffractive element, conventional methods have been unable to provide beam-shaping performance that includes such multi-connected scattering patterns.
WO2017/204748(Microlens Array Diffusers)는 개별 렌즈의 위치가 다소 규칙적인 거의 동일한 렌즈 크기를 기반으로 일정한 범위 안에서 랜덤 배치가 되어 있고, 블록 형태의 배치가 아닌 각 개별 렌즈가 보이는 성능이 모두 다르기에 제품의 반복성(Repeatability)의 문제가 발생할 수 있으며, 설계의 복잡성에 의해서 재설계 및 추가 성능의 최적화 작업에 어려움이 있다.WO2017 / 204748 (Microlens Array Diffusers) is a product that the individual lenses are randomly arranged within a certain range based on the almost identical lens size where the positions of the individual lenses are rather regular. The repeatability problem may occur, and it is difficult to optimize the redesign and additional performance due to the complexity of the design.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 종래의 마이클로렌즈 어레이보다 높은 균일도 성능과 광효율(높은 휘도)을 갖도록 유사난수배치방법으로 설계된 버블타입 마이크로렌즈 어레이를 제공하는 데 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and to provide a bubble type microlens array designed by a similar random number arrangement method to have higher uniformity performance and light efficiency (high brightness) than a conventional Michaelo lens array.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 마이클로렌즈 어레이보다 특이광의 비율이 감소하고 광휘도가 크게 향상된 버블타입 마이크로렌즈 어레이를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a bubble-type microlens array in which the ratio of specific light is reduced and the luminance is greatly improved compared to a conventional Michaelo lens array.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광학 기판; 상기 광학기판의 일면에 임의 순서로 분포된 복수의 마이크로렌즈로 구성된 마이크로렌즈 어레이로서, 상기 복수의 마이크로렌즈는 밑면 한 변의 길이가 20㎛~70㎛인 사각형으로 하기 식(1)의 새그 프로파일(sag profile)을 만족하는 비구면형상의 복수의 단일 렌즈 셀로 구성되며, 상기 마이크로렌즈 어레이는 단일 렌즈 셀의 복수 개로 조합된 한 변의 길이가 190㎛~280㎛의 사각형 형태의 복수의 단위 블록으로 구성되고, 상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 단위 블록이 복수 개로 조합된 사각형 형태의 템플릿인 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is an optical substrate; A microlens array composed of a plurality of microlenses distributed in a random order on one surface of the optical substrate, wherein the plurality of microlenses are sag profiles of the following formula (1) in a square shape with a length of one side of the base of 20 μm to 70 μm. sag profile) is composed of a plurality of single-spherical lens cells having an aspherical shape, and the microlens array is composed of a plurality of unit blocks of a rectangular shape having a length of 190 μm to 280 μm combined with a plurality of single lens cells. , The microlens array provides a microlens array for light shaping and homogenization characterized in that the unit block is a rectangular template combined with a plurality.
식(1)Expression (1)
z : 단일 렌즈의 x,y 위치에 대한 높이값(새그값)z: height value for the x, y position of a single lens (sag value)
c : 단일 렌즈의 축별 곡률 (x-curvature, y-curvaturec: Axial curvature of a single lens (x-curvature, y-curvature
κ: 단일 렌즈의 비구면 계수 (conic constant)κ: single lens conic constant
r2 = x1·x2 + y1·y2 r 2 = x 1 x 2 + y 1 y 2
x1 및 y1은 x축, y축 방향의 가중치 값x 1 and y 1 are the weight values in the x-axis and y-axis directions
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 단일 렌즈 셀의 새그(sag) 절대값은 10㎛~50㎛인 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a microlens array for light shaping and homogenization characterized in that the absolute value of the sag of the single lens cell is 10 μm to 50 μm.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 단일 렌즈 셀은 밑면의 면적이 가장 큰 것 기준으로 가로(x축), 세로(y축)의 길이의 50%이하를 스몰 렌즈 셀, 80%이상을 라지 렌즈 셀, 나머지를 미들 렌즈 셀로 구분하며, 상기 스몰 렌즈 셀 중 가장 작은 크기를 미니멈 렌즈 셀로 구분한고, 상기 템플릿를 구성하는 단위 렌즈 셀의 개수 기준으로 스몰 렌즈 셀은 50%~70%, 라지 렌즈 셀은 1%~10%, 미니멈 렌즈 셀은 1~10%인 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the single lens cell is a small lens cell, 80% less than 50% of the length of the horizontal (x-axis), vertical (y-axis) based on the largest area of the bottom surface The above is classified into a large lens cell and the rest as a middle lens cell, the smallest size of the small lens cells is divided into a minimum lens cell, and the small lens cell is 50% to 70% based on the number of unit lens cells constituting the template, It provides a microlens array for shaping and homogenizing light characterized by 1% to 10% for large lens cells and 1 to 10% for minimum lens cells.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 단위 블록 및 템플릿은 구성 단일 렌즈 셀 및 단위 블록이 공극없이 연속적으로 형성된 구조화된 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a microlens array for optical shaping and homogenization characterized in that the unit block and the template are structured in which a single lens cell and a unit block are continuously formed without voids.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 단위 블록의 구성 단일 렌즈 셀의 배치 및 상기 템플릿의 구성 단위 블록의 배치는 유사난수배치기법을 이용하여 배치되는 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides optical shaping and homogenization characterized in that the arrangement of the single lens cells of the unit block and the arrangement of the unit blocks of the template are arranged using a pseudo-random number arrangement method. It provides a micro lens array for.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 유사난수배치기법은 단위 블록의 구성 단일 렌즈 셀의 배치 및 상기 템플릿의 구성 단위 블록의 배치를 특정 프로그램을 이용하여 반복적으로 배치를 통해 특정 발산각 조건을 만족시키는 조건을 찾는 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the pseudo-random number placement method is a specific divergence angle through the arrangement of a single lens cell of the unit block and the arrangement of the unit block of the template repeatedly using a specific program A microlens array for light shaping and homogenization characterized by finding conditions that satisfy the conditions.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 종래의 마이클로렌즈 어레이보다 높은 균일도 성능과 광효율(높은 휘도)을 갖도록 유사난수배치방법으로 설계된 버블타입 마이크로렌즈 어레이를 제공하는 데 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and to provide a bubble type microlens array designed by a similar random number arrangement method to have higher uniformity performance and light efficiency (high brightness) than a conventional Michaelo lens array.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 마이클로렌즈 어레이보다 특이광의 비율이 감소하고 광휘도가 크게 향상된 버블타입 마이크로렌즈 어레이를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a bubble-type microlens array in which the ratio of specific light is reduced and the luminance is greatly improved compared to a conventional Michaelo lens array.
본 발명의 또 다른 목적은 단일 광원에 의해 발광되는 임의의 화각을 가질 수 있도록 어레이 구성렌즈 각각의 곡률, 비구면 계수, 크기의 가중치를 설정하여 균일한 면광원을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a uniform surface light source by setting the weights of curvature, aspheric coefficient, and size of each of the array lens elements so as to have an arbitrary angle of view emitted by a single light source.
도 1는 본 발명 마이크로렌즈 어레이 중 단일 렌즈 셀에 대한 확대사진이다.
도 2은 본 발명의 단위 렌즈 셀의 종류에 대한 19가지 샘플이다.
도 3는 본 발명의 단위 렌즈 셀의 광 형상화 및 균질화를 보여주는 산란 패턴도면이다.
도 4은 본 발명 마이크로렌즈 어레이의 단위 렌즈 셀, 단위 블록, 템플릿에 관한 도면이다.
도 5는 본 발명의 단위 렌즈 셀로 구성된 단위 블록(왼쪽)과 단위 블록으로 구성된 템플릿의 마이크로 어레이(오른쪽)에 대한 도면이다.
도 6은 본 발명인 단위 블록으로 구성된 템플릿의 마이크로 어레이의 단위 블록의 종류 및 배치도에 대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 기하학 필드 추적에 의한 단위 블록 시뮬레이션 결과을 보여주는 도면이다.
도 8은 종래 규칙적인 주기적 유형의 R-MLA 및 본 발명 임의 순서로 분포된 B-MLA의 시뮬레이션 결과 및 측정에 대한 도면이다.
도 9는 본 발명 마이크로렌즈 어레이에 대한 확대사진이다.
도 10은 본 발명 일 실시예인 마이크로 어레이(화각 65°×78°)의 단일렌즈 종류 및 크기에 대한 그래프이다.
도 11은 본 발명 일 실시예인 마이크로 어레이(화각 60°×45°)의 단일렌즈 종류 및 크기에 대한 그래프이다.1 is an enlarged photograph of a single lens cell in the microlens array of the present invention.
2 is a sample of 19 kinds of unit lens cells of the present invention.
3 is a scattering pattern drawing showing light shaping and homogenization of the unit lens cell of the present invention.
4 is a view of a unit lens cell, unit block, and template of the microlens array of the present invention.
5 is a diagram of a microarray (right) of a template composed of a unit block (left) and a unit block composed of unit lens cells of the present invention.
6 is a diagram of the type and arrangement of the unit block of the microarray of the template composed of the unit block according to the present invention.
7 is a view showing a result of a unit block simulation by tracking a geometric field of the present invention.
8 is a diagram of simulation results and measurements of a conventional regular periodic type of R-MLA and B-MLA distributed in any order of the present invention.
9 is an enlarged photograph of the microlens array of the present invention.
10 is a graph of the type and size of a single lens of the microarray (angle of
11 is a graph of the type and size of a single lens of the microarray (angle of
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. First, in describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms 'about', 'substantially', etc. are used in or at a value close to that value when manufacturing and substance tolerances specific to the stated meaning are presented, and the understanding of the invention To aid, accurate or absolute figures are used to prevent unconscionable abusers from unduly using the disclosed disclosure.
본 발명은 마이크로렌즈 어레이에 관한 것으로 기존의 규칙적인 주기적 유형의 R-MLA(Regular periodic type Micro-lens array)에서 개선된 B-MLA(Bubble-lens type Micro-lens array)에 관한 것이다. The present invention relates to a microlens array, and relates to an improved B-MLA (Bubble-lens type Micro-lens array) from an existing regular periodic type micro-lens array (R-MLA).
마이크로렌즈 어레이는 다른 광학소자에 비해 파장의 의존성이 매우 낮으며, 광각의 확산(Diffusing) 설계에 유리하다. 또한 광효율(Light Efficiency)가 높다는 장점과 영차(Zeroth order)나 미광(Stray light)과 같은 불필요한 강도(Intensity)를 제거하여 목표 이미지(Target Image)의 휘도를 크게 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.Microlens arrays have very low wavelength dependence compared to other optical devices, and are advantageous for wide-angle diffusing designs. In addition, there is an advantage that the light efficiency is high and the luminance of the target image can be greatly improved by removing unnecessary intensity such as zero order or stray light.
하지만, R-MLA의 경우 렌즈 뒷면에서의 광 전파과정에서 간섭성으로 인해 광도피크(Light Intensity Peak)가 발생하고, 스크린면에서의 목표 이미지(Target Image)가 전체적으로 균일성(Uniformity) 저하를 일으키게 된다. However, in the case of R-MLA, light intensity peak occurs due to interference in the light propagation process at the back of the lens, and the target image on the screen surface causes a decrease in uniformity as a whole. do.
본 발명에서 설명하는 B-MLA는 기존의 R-MLA에 대비 단위 렌즈 셀의 무작위 배치기술인 유사 난수 배치 기법(Pseudo random technique)를 적용한 방법으로써, R-MLA 대비 성능을 보완 및 향상할 수 있다. The B-MLA described in the present invention is a method of applying a pseudo random technique, which is a random placement technique of a contrast unit lens cell, to a conventional R-MLA, and can supplement and improve the performance of the R-MLA.
본 발명은 또한 유사 난수 배치 기법을 이용하여 2차원 평면에 비정규 배열을 생성하고, 각각의 단일 렌즈의 곡률, 비구면 계수, 크기의 가중치를 설정하여 단일 광원에 의해 발광되는 임의의 화각을 가지는 균일한 면광원 제조에 관한 것이다. 이렇게, 마이크로 렌즈 어레이를 제조할 경우 종래기술에 비교하여 특이광의 비율이 감소하고 광 휘도를 크게 향상 시키는 효과가 있다. The present invention also generates a non-normal array in a two-dimensional plane by using a pseudo-random numbering technique, and sets a weight of curvature, aspheric coefficient, and size of each single lens, and has a uniform angle of view emitted by a single light source. It relates to surface light source manufacturing. In this way, when manufacturing the micro lens array, compared to the prior art, the ratio of the specific light is reduced and there is an effect of greatly improving the light luminance.
레이져 다이오드(LD, Laser Diode), VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)과 같은 임의의 광원이 입사하여, 원하는 화각을 가지는 균일한 면광원을 생성하기 위해서는 레이저 다이오드가 가지는 직진성을 분산시켜 원하는 사양을 만족시키는 렌즈 곡률 등의 광학 요소를 조정하여야 한다. Such as laser diode (LD), vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) In order to generate a uniform surface light source having a desired angle of view when an arbitrary light source enters, an optical element such as a lens curvature that satisfies a desired specification may be adjusted by dispersing the linearity of the laser diode.
본 발명은 이를 위해 광학 기판 및 상기 광학기판의 일면에 임의 순서로 분포된 복수의 마이크로렌즈로 구성된다.The present invention consists of an optical substrate and a plurality of microlenses distributed in an arbitrary order on one surface of the optical substrate.
상기 기판은 유리기판이 사용될 수 있으며 마이크로렌즈의 조성물은 자외선 경화 우레탄아크릴레이트(PUA)로 구성될 수 있다. A glass substrate may be used as the substrate, and the composition of the microlens may be composed of ultraviolet curing urethane acrylate (PUA).
이외에 경화수지 조성물로는 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선으로 경화시키는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로는 폴리에스테르류, 에폭시계 수지, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다 이중에서도 (메타)아크릴레이트계 수지가 광학 특성 등의 관점에서 특히 바람직하다 상기 광경화성 수지는 집광을 고려하여 굴절율이 1.24 내지 1.60 범위인 것이 바람직하다.In addition, the cured resin composition is not particularly limited as long as it is cured with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. Specific examples include polyesters, epoxy resins, polyester (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates, and urethanes (Meth) acrylate-based resins such as (meth) acrylate. Examples of the (meth) acrylate-based resin are particularly preferable from the viewpoint of optical properties, etc. The photocurable resin has a refractive index of 1.24 in consideration of condensing. It is preferably in the range of 1.60.
이외에도 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET)필름, 폴리스타이렌(PS) 필름, 아크릴(AC)필름 등등의 광학용으로 사용될 수 있는 모든 필름 또는 플레이트(Plate)가 가능하다.In addition, any film or plate that can be used for optical purposes, such as polyethylene telephthalate (PET) film, polystyrene (PS) film, acrylic (AC) film, and the like, is possible.
도 1는 본 발명 마이크로렌즈 어레이 중 단일 렌즈 셀에 대한 확대사진이다.1 is an enlarged photograph of a single lens cell in the microlens array of the present invention.
확대배율을 다양하게 하여 찍은 사진으로 사각형 형태의 템플릿에 대한 마이크로 어레이 구성 단위 렌즈 셀의 형상을 확인할 수 있다.The picture taken by varying the magnification can confirm the shape of the microarray configuration unit lens cell for the rectangular template.
상기 마이크로렌즈는 밑면 한 변의 길이가 20㎛~70㎛인 사각형으로 하기 식(1)의 새그 프로파일(sag profile)을 만족하는 비구면형상의 단일 렌즈 셀로 구성된다.The microlens consists of a single lens cell having an aspherical shape satisfying a sag profile of Equation (1) below as a square having a length of 20 μm to 70 μm.
식(1)Expression (1)
z : 단일 렌즈의 x,y 위치에 대한 높이값(새그값)z: height value for the x, y position of a single lens (sag value)
c : 단일 렌즈의 축별 곡률 (x-curvature, y-curvature)c: Axial curvature of a single lens (x-curvature, y-curvature)
κ: 단일 렌즈의 비구면 계수 (conic constant)κ: conic constant of a single lens
r2 = x1·x2 + y1·y2 r 2 = x 1 x 2 + y 1 y 2
x1 및 y1은 x축, y축 방향의 가중치 값x 1 and y 1 are the weight values in the x-axis and y-axis directions
상기 식(1)을 만족하는 단일 렌즈 셀은 다양하게 구현될 수 있다. 본 발명은 제작의 용이성 및 유사 난수 배치 기법의 적용을 고려하여 아래 표1과 같이 19개의 단일 렌즈 셀 샘플을 정하였다.A single lens cell satisfying the above formula (1) can be implemented in various ways. In the present invention, 19 single lens cell samples were defined as shown in Table 1 below in consideration of ease of fabrication and application of a similar random number placement technique.
상기 샘플에 대해서 평행광을 이용하여 단일 렌즈 셀이 작용하는 조사 범위와 성능 확인을 하였다.The irradiation range and performance of a single lens cell were verified by using parallel light for the sample.
표 1 이외의 단일 렌즈 셀은 무수히 많을 수 있으며 이에 본 발명의 권리가 한정되지는 않는다. The number of single lens cells other than Table 1 may be numerous, and the rights of the present invention are not limited thereto.
Pitch
Pitch
Curvature(c) Radius of
Curvature ( c )
Section(κ) Conic
Section ( κ )
표1은 상기 식(1)을 만족시키는 단일 렌즈 셀의 새그값(z)을 정리한 것으로 밑면 한 변의 길이가 20㎛~70㎛인 사각형으로 이 중 19개의 샘플을 정리한 것이다. Table 1 summarizes the sag value (z) of a single lens cell that satisfies Equation (1).
상기 샘플에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라서는 식(1)을 만족시키는 다른 샘플도 사용될 수 있다. The sample is not limited to the above, and other samples satisfying equation (1) may be used as necessary.
도 2는 본 발명의 단위 렌즈 셀의 종류에 대한 19가지 샘플이다. 가장 큰 렌즈 셀의 피치 크기(Pitch Size)는 한 변이 60um로 한정되어 있으며, 이때의 새그(Sag)값은 -48.3157um이다. 이것은 2PP장비로 제작하는 것을 고려했을 때 새그(Sag)의 최대값(Maximum value)이 50um 수준이라는 것을 감안한 수치이다. 새그(Sag)의 최소값(Minimum)과 최대값(Maximum)은 17.717um부터 48.157um까지 다양하게 존재한다. 2 is a sample of 19 kinds of unit lens cells of the present invention. The pitch size of the largest lens cell is limited to one side of 60um, and the sag value at this time is -48.3157um. This is a value considering that the maximum value of the sag is 50um when considering manufacturing with 2PP equipment. The minimum and maximum values for the sag range from 17.717um to 48.157um.
최소값(Minimum)과 최대값(Maximum)의 차이가 클수록 2PP장비의 레이져(Laser) 초점을 맞추기 어려워 제작에 어려움을 겪을 수 있기 때문에 차이 값을 30um정도로 고려하였다. 또한, 19가지 타입의 모든 렌즈 셀에서 비구면 계수값(Conic Section)이 -0.97~-0.98일 때, 최상층(Top-hat)형상이 나오는 것을 확인할 수 있다.The difference between the minimum value and the maximum value is considered to be about 30um because the larger the difference between the minimum value and the maximum value, the more difficult it is to focus on the laser of the 2PP equipment. In addition, it can be seen that when the aspheric coefficient (Conic Section) is -0.97 ~ -0.98 in all 19 types of lens cells, a top-hat shape appears.
도 3는 본 발명의 단위 렌즈 셀의 광 형상화 및 균질화를 보여주는 산란 패턴도면이다. 3 is a scattering pattern diagram showing light shaping and homogenization of the unit lens cell of the present invention.
본 발명 단위 렌즈 셀의 가로축 및 세로축 단면에 대해 광 형상을 확인할 수 있으며, 단위 렌즈 셀의 너비에 맞게 광 형성됨을 알 수 있으며, 표면이 균질화된 것을 확인할 수 있다. In the present invention, the optical shape can be confirmed for the horizontal and vertical cross-sections of the unit lens cell, it can be seen that the light is formed to match the width of the unit lens cell, and it can be seen that the surface is homogenized.
도 4는 본 발명 마이크로렌즈 어레이에서 단위 렌즈 셀, 단위 블록, 템플릿를 구분한 도면으로 용도에 따라 마이크로 렌즈 에레이의 가로 세로의 크기를 결정할 수 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating a unit lens cell, a unit block, and a template in the microlens array according to the present invention, and it is possible to determine the horizontal and vertical sizes of the micro lens array according to the application.
단위 블록은 단일 렌즈 셀의 복수 개로 조합된 한 변의 길이가 190㎛~280㎛의 사각형 형태의 특징이 있으며, 템플릿은 상기 단위 블락의 복수 개로 조합된 사각형 형태이다. The unit block has a rectangular shape having a length of 190 μm to 280 μm on one side combined with a plurality of single lens cells, and the template has a rectangular shape combined with a plurality of unit blocks.
상기 템플릿의 크기를 정하면 하위 구성단위인 단일 블록, 단일 렌즈 셀이 구성된다. When the size of the template is determined, a single block, a single lens cell, which is a sub-constitution unit, is constructed.
도 5는 본 발명의 단위 렌즈 셀로 구성된 단위 블록(왼쪽)과 단위 블록으로 구성된 템플릿의 마이크로 어레이(오른쪽)에 대한 도면이다. 왼쪽의 단일 블록은 다양한 크기 및 비구면 모양을 갖는 단일 렌즈 셀로 구성되고, 오른쪽 템플렛은 단일 블록으로 구성된 마이크로 어레이를 보여주는 것으로 각각의 형형색색은 단일 렌즈 셀을 구별하고 있다. 5 is a diagram of a microarray (right) of a template composed of unit blocks (left) and a unit block composed of unit lens cells of the present invention. The single block on the left is composed of a single lens cell with various sizes and aspherical shapes, and the right template shows a microarray composed of a single block, and each colorful color distinguishes a single lens cell.
도 6은 본 발명인 단위 블록으로 구성된 템플릿의 마이크로 어레이의 단위 블록의 종류 및 배치도에 대한 도면이다. FIG. 6 is a diagram showing the type and arrangement of the unit blocks of the microarray of the template composed of the unit blocks according to the present invention.
같은 사이즈의 단위 블록도 구성된 단일 렌즈 셀의 위치에 따라 크게 4개의 종류로 구분할 수 있다. 오리지날 형태를 수직축, 수평축, 원점 대칭으로 최대 4개의 형태로 구분할 수 있으며, 크기에 따라 종류가 정해진다. 빨간색 표시인 260 x 250 (um2)의 단위 블록이 A,B,C 타입이 있다는 것을 확인할 수 있다.Unit blocks of the same size can also be largely divided into four types according to the position of a single lens cell. The original shape can be divided into up to four shapes with vertical axis, horizontal axis, and origin symmetry, and the type is decided according to the size. You can see that the red, 260 x 250 (um 2 ) unit block has A, B, and C types.
표2는 단위 블록의 종류 및 각 단위 블록의 타입에 대한 표이다. Table 2 is a table for the types of unit blocks and the types of each unit block.
도 7은 본 발명의 기하학 필드 추적에 의한 단위 블록 시뮬레이션 결과을 보여주는 도면이다. 각각의 단위 블록도 특이광의 비율이 감소하고 높은 균일도 성능을 가짐을 알 수 있다.7 is a view showing a result of a unit block simulation by tracking a geometric field of the present invention. It can be seen that each unit block also has a reduced ratio of singular light and high uniformity performance.
도 8은 종래 규칙적인 주기적 유형의 R-MLA(a),(b) 및 본 발명 임의 순서로 분포된 B-MLA(c),(d)의 시뮬레이션 결과 및 측정에 대한 도면이다. 도면으로 알 수 있듯이 B-MLA이 특이광의 비율이 감소하고 광휘도가 크게 향상되고, 높은 균일도 성능과 광효율(높은 휘도)의 특성을 확인할 수 있다. 8 is a diagram of simulation results and measurements of conventional regular periodic types of R-MLA (a), (b) and B-MLA (c), (d) distributed in any order of the present invention. As can be seen from the figure, the ratio of B-MLA to the specific light is reduced, the luminance is greatly improved, and the characteristics of high uniformity performance and light efficiency (high luminance) can be confirmed.
B-MLA의 경우 R-MLA에 비해 스펙클(Speckle)이 개선된 것을 알 수 있다. 이때의 효율(Efficiency)은 약 86% 정도의 달성률을 보여준다. 일반적으로 구조(Structure)에 대한 보상은 플롯 계획(Plot plan)을 생성할 때 오류 값을 찾아 보상하기 때문에 설계 방법에 대한 문제점이 발생하진 않는다. In the case of B-MLA, it can be seen that the speckle is improved compared to the R-MLA. At this time, the efficiency shows an achievement rate of about 86%. In general, the compensation for the structure does not cause a problem in the design method because the error value is found and compensated when creating the plot plan.
하지만 이렇게 만들어진 B-MLA는 설계했던 단일 렌즈 셀에 비해 크기가 약 10%정도 줄어들게 되므로 크기에 대한 보상은 필수적으로 거치게 되며, 균일성(Uniformity), 강도 분포(Intensity Distribution) 등 대부분의 보상은 단일 렌즈 셀의 수정을 통해 이루어지게 된다. 최종적으로 보상한 렌즈는 최종 성능 수치모사를 통해 설계가 완료된다.However, the B-MLA made in this way is about 10% smaller in size than the single lens cell that was designed, so the compensation for the size is essential, and most compensation such as uniformity and intensity distribution is single. This is done through the modification of the lens cell. The final compensated lens is designed through final performance numerical simulation.
도 9는 본 발명 마이크로렌즈 어레이에 대한 확대사진이다. 실제 확대사진으로도 단일 렌즈 셀, 단위 블록, 템플릿을 구분할 수 있다. 9 is an enlarged photograph of the microlens array of the present invention. Even a real enlarged picture can distinguish a single lens cell, a unit block, and a template.
상기 도 9 및 도 2를 보면 알 수 있듯이 상기 단위 블록 및 템플릿은 구성 단일 렌즈 셀 및 단위 블록이 공극 없이 연속적으로 형성된 구조화된 특징을 갖고 있다. 9 and 2, the unit block and the template have a structured feature in which a single lens cell and a unit block are continuously formed without voids.
본 발명에 있어서 상기 단위 블록의 구성 단일 렌즈 셀의 배치 및 상기 템플릿의 구성 단위 블록의 배치는 유사 난수 배치 기법을 이용하여 배치되는 것에 특징이 있으며 상기 유사 난수 배치 기법은 단위 블록의 구성 단일 렌즈 셀의 배치 및 상기 템플릿의 구성 단위 블록의 배치를 특정 프로그램을 이용하여 반복적으로 배치를 통해 특정 발산각 조건을 만족시키는 조건을 찾아가는 것이다. In the present invention, the arrangement of the single lens cells constituting the unit block and the arrangement of the constitutional unit blocks of the template are characterized by being arranged using a pseudo random number arrangement technique, and the pseudo random number arrangement technique is a single lens cell composed of unit blocks The arrangement and arrangement of the unit blocks of the template are repeatedly searched for a condition satisfying a specific divergence angle condition by repeatedly using a specific program.
보다 자세히 살펴보면 본 발명 마이크로렌즈 어레이 설계의 첫 단계는 템플릿을 구성하는 것이다. 템플릿은 두 가지의 단위로 이루어져 있으며, 첫 번째 단위는 템플릿 자체로 마이크로렌즈 어레이 전체에 대한 플롯 계획(Plot plan)이며, 두 번째 단위는 첫 번째 템플릿의 서브 블록(Sub Block)인 단위 블록이다. 템플릿을 작성하기 위해선 우선적으로 단일 렌즈 셀을 결정하여 피치 크기(Pitch size) 및 종류를 정하여야 한다. 정해진 피치 크기(Pitch size)를 이용하여 템플릿의 작성이 끝나면 원하는 성능에 맞추어 단일 렌즈 셀을 설계하고 템플릿에 삽입하게 되며, 최종적으로 완성된 마이크로렌즈 어레이를 반복 최적화(Iterative Optimization)을 거쳐 성능을 분석한다.Looking in more detail, the first step in designing the microlens array of the present invention is to construct a template. The template consists of two units. The first unit is the template itself, which is a plot plan for the entire microlens array, and the second unit is a unit block that is a sub-block of the first template. To create a template, first, a single lens cell should be determined to determine the pitch size and type. When the template is finished using the specified pitch size, a single lens cell is designed and inserted into the template according to the desired performance, and finally the completed microlens array is analyzed through iterative optimization. do.
단일 렌즈 셀의 디자인(Design)과 시뮬레이션(Simulation)은 가상랩(VirtualLab)을 통해 각각 검증하며, 각각의 블록(Block)은 기하학 필드 추적(Geometric Field Tracing)으로 검증한다. The design and simulation of a single lens cell are verified through virtual lab, and each block is verified by geometric field tracing.
이상에서 설명한 바와 같은 본 설명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이며, 하기 실시예는 예시적인 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것으로 해석될 수 없다.The features and other advantages of the present description as described above will become more apparent from the examples described below, and the following examples are described for illustrative purposes only and cannot be interpreted as limiting or limiting the protection scope of the present invention. .
1. 마이크로 어레이(화각 65°×78°)1.Micro array (angle of
표1의 19개의 단일 렌즈 셀 3,035개의 종류별 개수를 히스토그램 및 표로 구분한 것으로 상기 단일 렌즈 셀은 밑면의 면적이 가장 큰 것 기준으로 가로(x축), 세로(y축)의 길이의 50%이하를 스몰 렌즈 셀, 80%이상을 라지 렌즈 셀, 나머지를 미들 렌즈 셀로 구분하며, 특히 가장 작은 사이즈의 단일 렌즈 셀을 미니멈 렌즈 셀로 구분할 수 있다. The number of 19 single lens cells 3,035 in Table 1 is divided into histograms and tables, and the single lens cell is 50% or less of the length of the horizontal (x-axis) and vertical (y-axis) based on the largest area of the base. Is classified as a small lens cell, 80% or more as a large lens cell, and the rest as a middle lens cell. In particular, a single lens cell of the smallest size can be classified as a minimum lens cell.
도 10은 화각 65°×78의 단일 렌즈 셀 종류 및 크기에 대한 히스토그램 및 표이다. 총 3,035개의 셀 중 스몰 렌즈 셀의 개수는 2,010개로 66.23%이고, 라지 렌즈 셀은 191개로 6.29%, 미니멈 렌즈 셀은 297개로 9.79%로 구성됨을 알 수 있다. 10 is a histogram and table for a single lens cell type and size with an angle of view of 65 ° × 78. It can be seen that among the total 3,035 cells, the number of small lens cells is 2,010, 66.23%, 191 large lens cells, 6.29%, and 297 minimum lens cells, which is 9.79%.
2. 마이크로 어레이(화각 60°×45°)2. Micro array (60 ° × 45 ° angle of view)
도 11은 화각 60°×45°의 단일 렌즈 셀 종류 및 크기에 대한 히스토그램 및 표이다. 총 1,572개의 셀 중 스몰 렌즈 셀의 개수는 812개로 51.65%이고, 라지 렌즈 셀은 125개로 7.95%, 미니멈 렌즈 셀은 143개로 9.10%로 구성됨을 알 수 있다. 11 is a histogram and table for a single lens cell type and size with an angle of view of 60 ° × 45 °. It can be seen that among the total 1,572 cells, the number of small lens cells is 812, 51.65%, the large lens cell is 125, 7.95%, and the minimum lens cell is 143, 9.10%.
본 발명은 균일도 향상을 위해서는 단일 렌즈 셀의 크기가 작을수록 유리하며 스몰 렌즈 셀은 전체 렌즈 수량의 50~70%가 적당하며 65~67%가 더욱 바람직하다.In order to improve the uniformity of the present invention, the smaller the size of a single lens cell is, the more advantageous it is. Small lens cells are suitable for 50 to 70% of the total number of lenses, and more preferably 65 to 67%.
또한, 효율 증대를 위해서는 단일 렌즈 셀의 크기가 클수록 유리하며 라지 렌즈 셀은 10%이내로 하며 바람직하게는 1%~10%로 한다. In addition, in order to increase efficiency, the larger the size of a single lens cell is, the more advantageous it is, and a large lens cell is within 10%, preferably 1% to 10%.
다만, 제작의 용이성을 위해 최소 크기인 스몰 렌즈 셀의 수량은 10%이내로 하며 바람직하게는 1%~10%로 한다. However, for ease of manufacture, the quantity of the smallest sized small lens cell is within 10%, and preferably 1% to 10%.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다. The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of
Claims (6)
상기 광학기판의 일면에 임의 순서로 분포된 복수의 마이크로렌즈로 구성된 마이크로렌즈 어레이로서,
상기 복수의 마이크로렌즈는 밑면 한 변의 길이가 20㎛~70㎛인 사각형으로 하기 식(1)의 새그 프로파일(sag profile)을 만족하는 비구면형상의 복수의 단일 렌즈 셀로 구성되되,
상기 마이크로렌즈 어레이는 단일 렌즈 셀의 복수 개로 조합된 한 변의 길이가 190㎛~280㎛의 사각형 형태의 복수의 단위 블록으로 구성되며,
상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 단위 블록이 복수 개로 조합된 사각형 형태의 템플릿이고,
상기 단위 블록 및 템플릿은 구성 단일 렌즈 셀 및 단위 블록이 공극없이 연속적으로 형성된 구조화된 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이.
식(1)
z : 단일 렌즈의 x,y 위치에 대한 높이값(새그값)
c : 단일 렌즈의 축별 곡률 (x-curvature, y-curvature
κ: 단일 렌즈의 비구면 계수 (conic constant)
r2 = x1·x2 + y1·y2
x1 및 y1은 x축, y축 방향의 가중치 값
Optical substrates;
A micro lens array composed of a plurality of micro lenses distributed in an arbitrary order on one surface of the optical substrate,
The plurality of microlenses are squares having a length of 20 μm to 70 μm on one side of the bottom surface, and are composed of a plurality of single lens cells having an aspherical shape satisfying a sag profile of Equation (1) below.
The microlens array is composed of a plurality of unit blocks of a square shape having a length of 190 µm to 280 µm combined with a plurality of single lens cells.
The microlens array is a rectangular-shaped template in which a plurality of the unit blocks are combined,
The unit block and template is a micro lens array for optical shaping and homogenization characterized in that the single lens cell and the unit block are structured continuously without voids.
Expression (1)
z: height value for the x, y position of a single lens (sag value)
c: Axial curvature of a single lens (x-curvature, y-curvature
κ: single lens conic constant
r 2 = x 1 x 2 + y 1 y 2
x 1 and y 1 are the weight values in the x-axis and y-axis directions
상기 단일 렌즈 셀의 새그(sag) 절대값은 10㎛~50㎛인 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이.
According to claim 1,
The microlens array for optical shaping and homogenization characterized in that the absolute value of the sag of the single lens cell is 10 μm to 50 μm.
상기 단일 렌즈 셀은 밑면의 면적이 가장 큰 것 기준으로 가로(x축), 세로(y축)의 길이의 50%이하를 스몰 렌즈 셀, 80%이상을 라지 렌즈 셀, 나머지를 미들 렌즈 셀로 구분하며,
상기 스몰 렌즈 셀 중 가장 작은 크기를 미니멈 렌즈 셀로 구분하고,
상기 템플릿를 구성하는 단위 렌즈 셀의 개수 기준으로 스몰 렌즈 셀은 50%~70%, 라지 렌즈 셀은 1%~10%, 미니멈 렌즈 셀은 1~10%인 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이.
According to claim 1,
In the single lens cell, 50% or less of the length of the horizontal (x-axis) and the vertical (y-axis) is classified as a small lens cell, 80% or more as a large lens cell, and the rest as a middle lens cell based on the largest area of the bottom surface. And
The smallest size of the small lens cells is divided into minimum lens cells,
Based on the number of unit lens cells constituting the template, 50% to 70% for a small lens cell, 1% to 10% for a large lens cell, and 1 to 10% for a minimum lens cell, for light shaping and homogenization. Micro lens array.
상기 단위 블록의 구성 단일 렌즈 셀의 배치 및 상기 템플릿의 구성 단위 블록의 배치는 유사난수배치기법을 이용하여 배치되는 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이.
The method of claim 1.
The configuration of the unit block The arrangement of the single lens cell and the arrangement of the configuration unit block of the template are arranged using a pseudo-random number arrangement method.
상기 유사난수배치기법은 단위 블록의 구성 단일 렌즈 셀의 배치 및 상기 템플릿의 구성 단위 블록의 배치를 특정 프로그램을 이용하여 반복적으로 배치를 통해 특정 발산각 조건을 만족시키는 조건을 찾는 것에 특징이 있는 광 형상화 및 균질화를 위한 마이크로렌즈 어레이.
The method of claim 5.
The pseudo-random number placement method is characterized by finding a condition that satisfies a specific divergence angle condition by repeatedly arranging a single lens cell constituting a unit block and arranging a constitutional unit block of the template using a specific program. Microlens array for shaping and homogenization.
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