KR20030072597A - 픽셀화된 판넬을 사용하는 컴팩트한 텔레센트릭 투사렌즈 - Google Patents

픽셀화된 판넬을 사용하는 컴팩트한 텔레센트릭 투사렌즈 Download PDF

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Abstract

픽셀화된 판넬을 사용하는 텔레센트릭 투사 렌즈가 개시된다. 상기 투사렌즈는 적어도 하나의 비구면을 구비하는 적어도 하나의 음의 매니스키스 소자를 구비하는 음의 제1유닛과, 적어도 하나의 비구면을 구비하는 적어도 하나의 양의 소자를 구비하는 양의 제2유닛을 포함한다. 렌즈의 구경 조리개는 상기 두 유닛 사이에 위치하며 제3렌즈 유닛이 축 색채 보정을 증진시키기 위해 상기 구경 조리개에 인접하게 위치될 수 있다. 렌즈는 컴팩트 투사 시스템의 제조에 적합하게 이용되도록 작은 전방 정점 거리, 작은 후방 정점 거리 및 긴 백 초점거리를 구비한다.

Description

픽셀화된 판넬을 사용하는 컴팩트한 텔레센트릭 투사렌즈{COMPACT, TELECENTRIC PROJECTION LENSES FOR USE WITH PIXELIZED PANELS}
투사렌즈 시스템(이하 `투사 시스템`이라 함)은 뷰 스크린(viewing screen)상에 물체의 상을 형성하기 위해 사용된다. 상기 시스템은 관찰자(viewer)와 물체가 스크린의 같은 면(전면 투사) 또는 스크린과 다른 면(배면 투사)에 있는 지의 여부에 따라 전면 투사 또는 배면 투사가 될 수 있다.
도5는 상기 투사 시스템의 기본 구조를 도시하고 있다. 여기서 참조번호 10은 광원(즉, 금속 할로겐(metal halide) 또는 고압 수은 증기 램프)이며, 12는 상기 광원(즉, 발광시스템의 출력)의 상을 형성하기 위한 발광소자(illumination optics)이며, 14는 투사되는 대상물(즉, 온(on) 및 오프(off) 픽셀의 LCD 메트릭스)이며, 13은 다수의 렌즈 소자로 구성되며 뷰 스크린(16)상에 물체(14)의 확대상을 형성하기 위한 투사렌즈이다.
전면 투사 시스템의 경우 관찰자는 도5에서 스크린의 좌측 면에 있으며, 배면 투사 시스템의 경우에는 관찰자는 상기 스크린의 우측면에 있다. 단일 캐비넷(cabinet) 내에 놓여질 배면 투사 시스템에 있어, 미러는 광로를 단축하여시스템의 전체 크기를 줄이기 위해 자주 사용된다.
물체가 픽셀화된 판넬인 투사 렌즈 시스템은 다양하게 응용된다. 상기 시스템은 레드(red), 그린(green) 및 블루(blue) 픽셀을 갖는 단일 판넬 또는 레드광의 제1판넬, 그린광의 제2판넬 및 블루 광의 제3판넬로 구성되는 3개의 판넬 중 어느 하나의 상을 형성하는 단일 투사렌즈를 바람직하게 채용할 수 있다. 몇몇 경우, 예를 들면 대상(large image) 배면 투사 시스템, 멀티 판넬 및 멀리 투사 렌즈는 전체 상(overall image)의 일부를 나타내기 위해 각각의 판넬/투사 렌즈 결합체를 사용하여 이용된다. 어느 경우에는 상기 시스템을 사용하는 투사렌즈는 일반적으로 일반적으로 픽셀화된 판넬을 사용하는 프리즘, 빔 스플리터, 컬러 휠에 적용되기 위해 긴 유효 백 초점길이를 가지는 것이 요구된다.
픽셀화된 판넬을 채용하는 투사렌즈 시스템의 특히 중요한 응용은 데이터를 디스플레이하기 위한 전면 투사 시스템 및 컴퓨터 모니터로 사용되는 배면 투사 시스템과 같은 마이크로 디스플레이 분야이다. 최근의 제조 기술의 약진은 DMD, 반사 LCD등과 같은 디지털 광 밸브 장치를 채용하는 다수의 마이크로 디스플레이 분야의 인기를 높이고 있다.
이러한 장치에 기반을 둔 투사 디스플레이는 작고 가볍다는 장점이 있다. 그 결과, 전면 투사 모드에서 작용하며 디지털 광 밸브를 채용하는 초경량 포터블 투사체의 새로운 상품이 시장에 선보이기 시작했다. 경량의 컴팩트 배면 투사 시스템 역시 이러한 장치의 사용을 통해 달성될 수 있을 것이다.
많은 정보를 구비하는 상을 디스플레이 하기 위해, 상기 장치는 상당히 많은픽셀을 구비해야 한다. 상기 장치는 그 자체로 작기 때문에, 개개의 픽셀 역시 작다. 전형적인 픽셀 사이즈 범위는 17μ(DMD 디스플레이의 경우)에서 대략 8μ내지 그 이하(반사 LCD의 경우)이다. 이는 이러한 시스템에 사용되는 투사 렌즈는 고 수준의 수차보정(correction of aberration), 특히 색수차(chromatic correction of aberration) 및 왜곡(distortion)의 보정 수준이 매우 높아야 하는 것을 의미한다.
고 수준의 색 수차 보정은 픽셀화된 판넬의 상에서 색수차가 픽셀의 오염 또는 극단적으로는 상기 상으로부터 픽셀의 완전한 분리로써 보여질 수 있기 때문에 중요하다. 이러한 문제들은 전형으로 시역(field)의 가장자리에 가장 심각하게 나타난다.
주변 색(alteral color), 코마 색 변화(chromatic variation of coma)시스템, 난시 및 통상 가장 주목받는 왜곡등 모든 수차는 교정되어야 한다. 주변색 즉, 색의 배율 변화는 특히 시역의 가장자리에서 상기 변화를 감소시키기 때문에 특히 문제가 된다. 극단정인 경우에는 전 시역에서 레인보우 효과(rainbow effect)가 나타날 수 있다.
양극선관 (cathode ray tube, CRTs)을 사용하는 투사 시스템에시, 작은 양(잔여)의 주변색채는 예를 들면, 블루 CRT 상에서 제조되는 것과 비교되는 레드 CRT의 면상에서 만들어지는 상의 크기를 감소시킴으로써 전기적으로 보상될 수 있다. 그러나, 픽셀화된 판넬과 함께, 상기 적용은 상기 상이 디지탈화되고, 결과적으로 전 시역에 걸친 크기의 적절한 조정이 불가능하기 때문에 수행될 수 없다. 따라서, 부수 주변색을 포함한 고수준의 주변색 보정이 투사렌즈에 요구된다.
데이터를 디스플레이하기 위해 픽셀화된 판넬을 사용하는 것은 왜곡의 보정에 관한 엄격한 제한을 가져온다. 이는 데이터를 볼 때, 렌즈의 시역의 극단적인 점에서 조차 고질의 상이 요구되기 때문에 그러하다. 디스플레이된 수 또는 문자의 비왜곡 상은 중심에서 만큼 시역의 가장자리에서도 중요하다. 더군다나, 투사렌즈는 종종 오프셋 (offset) 판넬과 함께 사용되며, 그러한 경우, 뷰 스크린에서의 왜곡은 스크린의 중심을 통과하여 수평선에 대하여 대칭적으로 변하지 않지만, 예를 들면, 화면의 바닥에서 위쪽까지 단조롭게 증가할 수 있다. 상기 효과는 관찰자가 쉽게 볼 수 있는 소량의 왜곡을 만든다.
낮은 왜곡 및 고수준의 색채보정은 윈도우즈 (WINDOWS) 타입 컴퓨터 인터페이스(interface)의 확대상이 화면상으로 투사될 때 특히 중요하다. 명령(command) 및 대화상자 (dialog boxes)에 접하는 그들의 평행선 및 복잡한 색채화와 함께, 상기 인터페이스들은 왜곡 및 색채에 대한 필수 테스트 패턴내에 있다. 사용자는 상기 인터페이스의 상에서 상당히 저수준의 왜곡 또는 색채수차더라도 쉽게 감지할 수 있다.
상기 언급된 마이그로 디스플레이는 전형적으로 발광 시스템에서의 광빔이 디스프레이에 대해 근 정규 입사각(near normal angle of incidence)을 갖는다. 투사렌즈의 관점에서, 이는 상기 렌즈가 텔레센트릭 입사동을 가지는 것을 제한한다. 즉, 투사렌즈는 물체(픽셀화된 판넬)가 위치하는 그것의 단상 공액(short imaging conjugate)의 방향으로 텔레센트릭 되어야 한다. 이는 렌즈가 조리개(stop)에 대해 비대칭되게 하여 주변색채 보정을 보다 어렵게 만들다.
이와 더불어, 배면 투사 시스템의 경우에는 보다 작은 캐비넷 사이즈(보다 작은 풋프린트(footprints))에 대한 요구가 증가된다. 투사렌즈의 관점에서, 이는 렌즈가 이미지(스크린)의 방향으로 광시역(wide field of view)을 가지는 것을 제한한다. 이러한 제한은 렌즈의 주변색채의 보정을 보다 어렵게 한다. 유사하게, 긴 유효 백 초점 거리에 대한 요구 역시 주백색채를 보정하는 것을 어렵게 만든다.
광시역을 가지는 것과 더불어, 보다 작은 캐비넷 사이즈에 대한 요구는 렌즈가 짧은 전방 정점 거리를 갖는 것을 제한한다. 따라서, 캐비넷내에 투사렌즈에 대해 할당되어야 하는 선형공간의 양은 감소된다. 또한, 주어진 시역에서 보다 짧은 전방 정점 거리는 투사 렌즈에 사용되는 렌즈 소자의 보다 최대 투명 애퍼쳐( maximum clear aperture)를 가져온다. 이는 렌즈의 최대 가로 크기(maximum transverse dimension)를 줄일 뿐 아니라 무게와 비용을 줄인다. 전방 정점 거리를 줄이는 것은 렌즈의 수차보정을 보다 어렵게 한다. 특히 보다 짧은 전방 정점 거리는 일반적으로 수차 보정이 보다 어려운 보다 고배율의 렌즈를 요구한다.
짧은 초점 거리, 긴 유효 백 초점거리, 렌즈의 긴 공액방향으로의 광시역(wide field of view) 및 짧은 전방 정점 거리를 동시에 달성하더라도, 픽셀화된 판넬을 채용하는 투사 렌즈 시스템에 대해 여전히 요구되는 고수준의 수차보정의 요구는 이러한 다양한 요구가 서로간에 악영향을 미치기 때문에 남아 있다. 이하에서 서술 및 도시되는 바와 같이, 본 발명은 상기 모순되는 기준을 만족하는 투사렌즈를 제공한다.
본 발명은 투사 렌즈(projecion lens)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 LCD, 반사 LCD(reflective LCD), DMD등에서 픽셀(pixel)을 구성하는 물체의 상(image)를 형성하는 데 사용되는 초점길이 대 유효 백 초점길이(effective back focal length)의 비가 큰 캠팩트한 텔리센트릭 투사렌즈에 관한 것이다.
[정의]
청구범위와 명세서에서 사용되는 용어의 의미를 정의한다.
(1) 텔레센트릭(Telecentric)
텔레센트릭 렌즈는 적어도 하나의 무한 거리에서의 동공(pupil)을 갖는 렌즈이다. 주광선(pricipal ray)의 관점에서, 무한 거리의 하나의 동공을 갖는다는 것의 의미는 (a) 입사동(entrance pupil)이 무한 거리에 있는 경우에는 주광선이 물(物)공간(object space)에서 광축과 평행하다는 것을 의미하며 (b) 사출동(exit pupil)이 무한거리에 있는 경우에는 주광선이 상(像)공간(image space)에서 광축과 평행하다는 것을 의미한다. 빛은 렌즈를 통해 어느 일방향으로 전파되기 때문에 무한거리의 동공은 물 및 상에 대한 렌즈의 배향(orientation)에 의존하여 입사동 또는 출사동 어느 하나로 작용하게 된다. 따라서, 용어 `텔레센트릭 동공`은 무한 거리의 동공이 입사동 또는 출사동으로 작용하는 렌즈의 동공을 서술하는 것으로 사용된다.
실제 응용에서, 텔레센트릭 동공은 실제로 무한 거리가 될 필요가 없다. 왜냐하면, 렌즈의 광 표면에서 충분히 먼 거리에서의 입사공 또는 출사공을 갖는 렌즈는 필수적으로 텔레센트릭 시스템으로 작용하기 때문이다. 상기 렌즈의 주광선은 실질적으로 광축에 평행하며, 따라서 상기 렌즈는 일반적으로 동공의 이론적 위치(가우시안 위치)가 무한 거리인 렌즈와 동등하다고 할 수 있다.
따라서, 여기에서 사용되는 용어 `텔레센트릭`과 `텔레센트릭 렌즈`는 렌즈 소자에서 상당히 먼 거리의 적어도 하나의 동공을 구비하는 렌즈를 포함하는 것을 의도하며, 용어 `텔레센트릭 동공`은 렌즈 소자에서 상당히 먼 거리에 있는 그러한 렌즈를 서술하는 것으로 사용된다. 본 발명의 투사렌즈에 있어, 텔레센트릭 동공 거리는 일반적으로 렌즈의 초점거리의 적어도 약 10배이다.
(2) 유효 백 초점 길이(Effective Back Focal Length)
투사렌즈/픽셀화된 판넬 결합체의 유효 백 초점거리(BLF)는 (ㄱ) 픽셀화된 판넬의 상이 무한거리에 있고 (ㄴ) 투사렌즈가 공기내 다시 말하면, 투사렌즈의 최후방 렌즈 소자와 픽셀화된 판넬사이의 공간이 일반적으로 투사렌즈와 픽셀화된 판넬 사이에 사용되는 프리즘, 빔 스플리터 등을 구성하는 유리에 대한 전방이 공기로 채워지는 공간 내에 위치할 때, 픽셀화된 판넬의 정면과 광학 배율을 갖는 투사렌즈의 최후방 렌즈 소자의 후면 정점 사이의 거리를 말한다.
(3) 전방 정점 거리 (Forward Vertex Distance)
투사렌즈/픽셀화된 판넬 결합체의 전방 정점 거리는 (ㄱ) 픽셀화된 판넬의 상이 무한 거리에 있고 (ㄴ) 투사렌즈가 공기내 다시 말하면, 투사렌즈의 최후방 렌즈 소자와 픽셀화된 판넬 사이의 공간이 일반적으로 투사렌즈와 픽셀화된 판넬 사이에 사용되는 프리즘, 빔 스플리터 등을 구성하는 유리에 대한 전방이 공기로 채워지는 공간 내에 위치할 때, 픽셀화된 판넬의 정면과 투사렌즈의 최전방 렌즈 소자의 정면의 정점 사이의 거리를 말한다.
도1 내지 도4는 본 발명에 따라 구성된 투사 렌즈의 개략도이며,
도5는 본 발명의 렌즈가 적용될 수 있는 전체 투사 렌즈 시스템의 개략도이다.
본발명의 바람직한 실시예는 상기 도면 및 상세한 설명을 통해 도시되고 설명된다. 물론 상기 도면과 상세한 설명은 본 발명의 일 예시일 뿐 본 발명을 제한하기 위해 제공된 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 아래의 특성의 일부 또는 모두를 가지는 픽셀화된 판넬을 사용하는 투사렌즈가 요구된다.
(1) 부수적인 주변 색채를 포함한 고수준의 주변색채 보정
(2) 저 왜곡,
(3) 상 방향으로의 광시역,
(4) 텔리센트릭 입사동,
(5) 긴 유효 백 초점 길이,
(6) 짧은 전방 정점 거리, 및
(7) 투사 렌즈를 구성하는 렌즈의 작은 최대 투명 애퍼쳐
상기 요구를 만족하기 위해 본 발명은 상기 7가지의 특징의 일부, 바람직하게는 모든 특징을 가지는 투사렌즈를 제공한다.
특히 본 발명은 픽셀화된 판넬의 상을 형성하기 위한 투사렌즈를 제공한다. 상기 투사렌즈는 긴 공액 면(상 또는 스크린 면)과 짧은 공액 면(물 또는 픽셀화된 판넬 면)을 구비하며, 그 긴 공액면에서 그 짧은 공액면 사이에 (A) 긴 공액 면을 향해 볼록하며 적어도 하나의 비구면 표면을 구비하는 전체적으로 매니스커스 형상의 적어도 하나의 음의 렌즈 소자(N1)을 포함하며 음의 파워를 가지는 제1렌즈유닛(U1)과 (B) 광축공간(axial space)에 의해 상기 제1렌즈유닛과 이격되며 적어도 하나의 비구면 표면을 구비하는 적어도 하나의 양의 렌즈 소자(P1)을 포함하며 양의 파워를 가지는 제2렌즈유닛(U2)를 순서대로 포함하되, (i)상기 투사렌즈는 짧은 공액 면에 대해 텔레센트릭하며, (ii) 상기 투사렌즈는 BFL/f0> 3.5 및 FVD/f0< 20 을 만족하는 유효 초점 길이(f0), 유효 백 초점 길이(BFL), 및 전방 정점 거리(FVD)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 BFL/f0비는 4.0 보다 크며 소정의 경우에는 4.5 보다 더 클수 있으며, 심지어는 5.0 보다 클 수 있다. 유사하게 바람직하게는 상기 FVD/f0비는 17보다 작으며 소정의 경우에는 15보다 작을 수 있으며, 심지어는 13보다 작을 수 있다.
상기 BFL/f0비와 FVD/f0비를 구비한 것과 더불어, 상기 본 발명에 따른 투사 렌즈는 바람직하게는 적어도 700(75≤θ≤800) 의 긴 공액 방향으로의 시역 (θ)과 0.5보다 작거나 소정의 경우에는 4.0보다 작은 최대 투명 애퍼쳐 대 f0비(D/f0비)를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 투사렌즈는 역 포커스(retrofocus) 타입 또는 역 텔레포토(inverted telephoto) 타입이며, 두개의 렌즈 즉, 긴 공액면상의 음의 유닛(U1)과 짧은 공액면상의 양의 유닛(U2)로 구성되며, 상기 두개의 유닛은 구경 조리개(aperture stop)에 의해 전형적으로 분리된다.
픽셀화된 판넬의 상을 생산하기 위해 사용된 상기 렌즈 형태는 다양한 잇점을 갖는다. 따라서, 텔레센트릭성은 렌즈의 구경 조리개를 제2 양의 유닛의 정 초평면(front focal plane)내에 위치시킴으로써 달성될 수 있다. 후슐되는 실시예에 설명되겠지만 추가적 잇점은 긴 유효 백 초점거리를 달성할 수 있는 것이며, 렌즈의 긴 공액의 방향으로 광시역을 제공할 수 있는 것이다. 상기 양 잇점 또는 특징은 특히 가능한한 최소의 전체 패키지 크기를 달성하도록 렌즈가 광시역을 가져야 하며, 렌즈와 픽셀화된 판넬 사이에 빔 스플리팅 프리즘을 수용하야 할 필요성이 있는 배면 투사 시스템에서 유용하게 된다.
본 발명에 따른 렌즈는 제1렌즈 유닛에 하나 또는 그 이상의 비구면 표면을 사용함으로써 고수준의 왜곡보정을 달성할 수 있다. 렌즈의 입사동의 구면수차와 함께 약간의 잔류 왜곡수차는 제2렌즈 유닛에 하나 또는 그 이상의 비구면 표면을 사용함으로써 보정될 수 있다. 입사동의 구면수차는 렌즈의 물 평면(object plane)내의 임의의 포인트에 대해 텔레센트릭을 달성하기 위해 최소화되어야 한다. 바람직하게는 비구면 표면은 플라스틱 렌즈 소자로 형성될 수 있다.
보정되어야 하는 극단적인 수차는 렌즈의 주변색채이다. 본발명에 따른 렌즈는 바람직하게 `픽셀화된 판넬에 사용되는 감소된 주벽색채를 구비하는 투사렌즈`로 명명된 US 특허 제09/304,693에 개시된 발명을 사용하여 상기 수차가 보정될 수 있다. 그러나 비록 바람직하더라도, 상기 출원에 따른 접근은 반드시 본 발명에 이용되는 것은 아니다.
주변색채를 보정하기 위해 사용되는 접근에 불문하고, 제1 및 제2렌즈 유닛 각각은 바람직하게 적어도 한쌍의 색채 보정수단(도1 내지 도4의 D1 및 D2)를 포함한다. 또한, 투사렌즈는 구경조리개와 인접하게 위치된 제3렌즈 유닛(U3)를 포함한다. 상기 제3렌즈 유닛은 바람직하게 적어도 한쌍의 색채보정수단을 포함하여 상기 렌즈의 축색채보정을 증진시킨다.
본 발명은 다음의 실시예에 의해 서술된다. 도1 내지 도4 및 표 1 내지 4는 본 발명에 따른 투사렌즈에 관한 것이다.
호야(HOYA)는 렌즈 시스템에 있어 다양한 유리를 사용하고 있다. 다른 제조업체, 예를 들면 오하라(OHARA 또는 SCHOTT)에 의해 제조된 동등한 유리는본 발명의 실시예에 있어 사용될 수 있다. 유리는 플라스틱으로 제조될 수 있다.
표에서 서술되는 비구면 계수는 하기의 식으로 표현된다.
여기서 z는 시스템의 광축으로부터 거리 y에서의 표면 새그(sag)이며, c는 광축에서의 상기 렌즈의 곡률이며, k는 코닉(conic) 상수이다. 상기 코닉 상수는 표 1 내지 4에서 지시된 것을 제외하고는 0이다.
표에서 다양한 표면과 관련되는 a는 비구면 표면 즉, 상기 식에서 D, E, F, G, H 또는 I의 적어도 하나가 0이 아닌 표면을 을 지시하며, c는 상기 식에서 k가 0이 아닌 표면을 가리킨다. 도면 및 표에서 U2의 짧은 공액면상에 위치한 다양한 평면 구조는 픽셀화된 판넬을 사용하거나 픽셀회된 판넬의 일부인 구성을 나타낸다. 그들은 투사렌즈의 일부를 구성하지 않는다. 표에서 주어진 모든 디멘션은 미터단위이다.
표은 빛이 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동된다는 가정하에서 작성되었다. 실제, 뷰 스크린은 왼쪽에 있을 것이고 픽셀화된 판넬은 오른쪽에 있을 것이고빛은 오른쪽에서 왼쪽으로 이동될 것이다. 픽셀화된 판넬은 도1 내지 도4의 PP로 지시되어 있으며, 구경조리개는 AS로 지시되어 있다.
표 1 내지 4의 투사렌즈를 구성하는 다양한 렌즈 유닛의 초점길이는 표 5에서 진술된다. 여기서, f1은 U1의 초점길이이며 f2는 U2의 초점길이이며 f3은 U3의 초점길이이다. 표 1의 렌즈에서 나타난 두개의 초점 위치에 대응하는 두개의 입사가 도1의 렌즈에 대해 제공된다. 특히 도2 내지 4의 렌즈는 다양한 공액을 위한 렌즈를 포커싱하는데 사용되도록 표 1에 도시된 다양한 타입의 공간을 포함할 수 있다.
표 6은 표 1 내지 4의 렌즈에 대한 BFL/f0, FVD/f0및 θ값을 기재하고 있다. 상기 표에서 알 수 있듯이, 실시예에 따른 렌즈는 3.5 보다 큰 BFL/f0비, 20보다 작은 FVD/f0비 및 700보다 큰 θ값을 구비하고 있다. 따라서, 상기 렌즈는 픽셀화된판넬을 채용하는 컴팩트한 투사렌즈 시스템의 제조에 매우 적합하다.
표 6에 도시된 성질에 추가하여, 본 발명에 따른 투사 렌즈는 다음의 성질을 갖는다.
(i) 전시역에서 하나의 픽셀보다 작고 바람직하게는 하나의 픽셀의 1/3보다 작은 460나노미터 에서 620나노미터 파장범위의 주변색채 흐림(주변 색채 보정의 수준은 물평면 또는 상평면에서 결정될 수 있으며, 확대된 픽셀은 상평면에서 결정이 수행될 때 이용될 수 있다.)
(ii) 1.5 퍼센트 보다 작은, 보다 바람직하게는 1.0과 동등하거나 작은 왜곡.
표 1 내지 4에 따른 투사 렌즈는 전술한 주변색채와 왜곡 수차를 보정하기 위한 바람직한 수준을 제공할 수 있다. 특히 상기 렌즈는 15마이크론보다 작은 픽셀 사이즈(픽셀 폭)에 대한 주백 색채 보정의 바람직한 수준을 제공한다.
본 발명의 실시예가 기술되고 예시되었으나 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 전술한 것으로부터 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 다양하게 변형할 수 있을 것이다.
표면번호 타입 반경 두께 유리 투명개구지름
1 a 117.6365 5.00000 ACRYLIC 54.99
2 ac 21.4274 공간1 43.00
3 a -127.4598 3.50000 ACRYLIC 38.12
4 a 124.5786 15.82974 31.99
5 -111.5955 2.00000 S-PHM52 24.05
6 16.6022 7.00000 PBM3 22.20
7 -206.1765 22.68808 21.55
8 83.4212 1.60000 S-LAH59 12.65
9 11.8097 4.00000 S-TIH14 12.52
10 -56.3462 1.00000 12.51
11 구경조리개 -0.57048 12.33
12 -34.9748 1.50000 S-LAH60 12.47
13 21.6254 5.00000 S-FSL5 12.83
14 -36.2924 11.16324 14.09
15 -32.4760 2.00000 S-LAH60 18.53
16 47.0151 6.50000 S-FPL53 20.88
17 -30.9043 0.20000 23.46
18 135.5060 6.50000 S-FPL53 26.20
19 -32.3081 0.20000 27.60
20 135.5060 7.00000 S-FPL53 28.92
21 -32.3081 0.50000 29.36
22 a -200.0000 4.00000 ACRYLIC 29.05
23 a -70.0000 공간2 28.80
24 1.20000 BK7 28.23
25 0.70000 28.12
26 38.00000 SF1 28.03
27 4.00000 25.02
28 40.00000 BK7 24.48
29 3.40000 20.88
30 1.60000 BK7 20.48
31 상거리 20.36
표기설명
a - 폴리노미날(ploynomial) 비구면
c - 코닉단면
평평한 폴리노미날 비구면
표면번호 D E F G H I
1 9.6519E-06 -1.5632E-08 1.2711E-11 5.5342E-15 -6.5286E-18 -1.9134E-21
2 8.6678E-06 -4.2959E-08 7.0767E-12 8.8543E-14 -2.4573E-16 2.2616E-19
3 -2.4746E-05 2.5825E-08 1.1482E-10 -3.6770E-14 -6.0705E-16 6.7521E-19
4 -8.7253E-06 6.6534E-08 -7.5878E-11 8.8981E-14 5.0109E-15 -1.2287E-17
22 2.0719E-06 1.4805E-08 2.7648E-11 -1.1585E-13 1.5856E-15 -3.6956E-18
23 4.6867E-06 1.1179E-08 1.3295E-10 -1.0815E-12 5.7973E-15 -1.0147E-17
코닉 상수
표면 2 k=-1.0000E+00
가변공간(variable space)
초 점 공간 1 공간 2 포칼(Focal) 상
Pos T(2) T(23) Shift Distance
1 14.468 3.000 0.034 -0.011
2 14.109 2.727 0.014 -0.002
제1차 데이타(First-Order Data)
f/number 2.80. 2.80
확대(Magnification) -0.0348 -0.0133
물높이(Object Height) -292.10 -762.00
물거리(Object Distance) -322.02 -831.43
유효촛점길이 12.235 12.278
이미지길이 -.11098E-01 -.17710E-02
전 길이 534-99 1103.8
배럴 길이(Barrel Length) 212.98 212.35
조리개 표면수 11 11
조리개 직경 12.035 12.029
입사동 거리 29.763 29.664
사출동 거리 -729.89 -729.62
표면번호 타입 반경 두께 유리 투명개구지름
1 a 313.2208 5.00000 ACRYLIC 56.58
2 ac 24.5396 12.60286 44.81
3 a -2021.5999 3.50000 ACRYLIC 38.88
4 a 55.8585 21.60922 32.29
5 -338.5775 2.00000 S-LAL18 22.15
6 17.8685 7.00000 S-TIM35 20.99
7 -426.6654 19.43304 20.34
8 138.6638 1.60000 S-LAH59 13.25
9 14.7900 4.50000 S-TIH14 12.79
10 -67.8402 0.97982 12.83
11 구경조리개 0.50000 12.70
12 -26.6748 1.50000 S-LAH60 12.72
13 31.5122 4.50000 S-FPL53 13.47
14 -27.2044 13.59935 14.74
15 -60.1999 2.00000 S-LAH60 21.30
16 68.4138 6.00000 S-FPL53 23.01
17 -32.7938 0.20000 24.78
18 310.3792 5.00000 S-FPL53 26.60
19 -58.4342 0.20000 27.80
20 114.0878 7.50000 S-FPL53 28.78
21 -32.1934 0.50000 29.37
22 -1000.0000 4.00000 ACRYLIC 29.00
23 a -90.5000 3.00000 28.89
24 1.20000 BK7 21.21
25 0.70000 28.11
26 38.00000 SF1 28.01
27 4.00000 24.95
28 40.00000 BK7 24.40
29 3.40000 20.85
30 1.60000 BK7 20.46
31 0.01932 20.36
표기설명
a - 폴리노미날(ploynomial) 비구면
c - 코닉단면
포칼 시프트(Focal Shift) 0.02369
평평한 폴리노미날 비구면
표면번호 D E F G H I
1 8.1433E-06 -1.2583E-08 1.3837E-11 1.3471E-15 -1.2875E-17 7.0217E-21
2 -3.7080E-07 -3.5690E-08 8.7206E-12 1.0950E-13 -1.7448E-16 9.0724E-20
3 -2.3975E-05 1.4822E-08 1.0183E-10 -2.8001E-14 -5.0803E-16 5.6897E-19
4 -7.9144E-06 8.2684E-08 -1.2117E-10 -1.7154E-13 4.5131E-15 -1.0098E-17
23 2.2878E-06 -8.1965E-09 1.5043E-10 -1.1882E-12 4.5352E-15 -6.5914E-18
코닉 상수
표면 2 k=-1.0000E+00
제1차 데이타(First-Order Data)
f/number 2.80
확대(Magnification) -0.0348
물높이(Object Height) -292.10
물거리(Object Distance) -319.979
유효촛점길이 12.1460
이미지길이 0.193170E-01
조리개 표면수 11
전 길이 535.622
조리개 직경 12.390
배럴 길이 215.624
입사동 거리 29.2388
사출동 거리 -760.102
표면번호 타입 반경 두께 유리 투명개구지름
1 a 96.3733 3.00000 ACRYLIC 38.06
2 ac 22.1246 16.83895 30.28
3 -71.4185 1.50000 S-LAH66 18.10
4 10.6036 7.00000 S-FTM16 15.29
5 -27.6402 1.00000 14.22
6 -22.8394 1.20000 S-LAH66 13.16
7 10.4229 4.10000 S-TIH10 12.35
8 -103.2388 8.87383 12.11
9 구경조리개 8.22815 9.86
10 -1477.8659 5.30000 S-FPL53 14.90
11 -12.1897 1.30000 S-LAH55 16.03
12 -86.4322 0.80000 18.81
13 -62.8290 4.10000 S-FPL53 19.50
14 -21.2300 0.30000 21.35
15 -73.3053 3.80000 S-FPL53 23.22
16 -29.4771 0.30000 24.58
17 -389.3199 4.30000 S-FPL53 26.14
18 -37.5554 0.30000 27.02
19 232.2161 6.00000 S-FPL51 27.98
20 -33.3737 0.30000 28.36
21 -77.5706 3.00000 ACRYLIC 27.83
22 a -49.5844 6.92542 27.74
23 4.95500 BK7 25.91
24 1.44000 POLYCARB 25.23
25 49.00000 SF2 25.04
26 4.00000 18.83
27 2.50000 BK7 17.99
28 0.21000 POLYCARB 17.65
29 -0.00030 17.63
표기설명
a - 폴리노미날(ploynomial) 비구면
c - 코닉단면
포칼 시프트(Focal Shift) -0.06051
평평한 폴리노미날 비구면
표면번호 D E F G H I
1 5.5140E-05 -1.2755E-07 8.2598E-11 4.0143E-13 -0.8089E-16 8.9842E-21
2 5.8955E-05 4.1395E-08 -1.0013E-09 -3.6784E-13 2.4401E-14 -5.6812E-17
22 7.1508E-06 6.6037E-10 1.2160E-11 -9.3582E-14 5.6757E-16 -1.1372E-18
코닉 상수
표면 2 k=-1.0000E+00
제1차 데이타(First-Order Data)
f/number 2.80
확대(Magnification) -0.0133
물높이(Object Height) -660.40
물거리(Object Distance) -814.425
유효촛점길이 11.1559
이미지길이 -.298217E-03
조리개 표면수 9
전 길이 964.996
조리개 직경 9.576
배럴 길이 150.571
입사동 거리 21.6797
사출동 거리 -8331.62
표면번호 타입 반경 두께 유리 투명개구지름
1 a 106.6356 3.00000 ACRYLIC 38.25
2 a 21.6115 6.97733 29.79
3 25.3000 2.50000 S-LAL8 26.20
4 16.2000 4.80000 22.36
5 70.2300 1.80000 S-LAL18 21.53
6 14.3400 6.60000 S-FTM16 19.05
7 -99.2700 1.21050 17.89
8 -50.0950 1.50000 S-LAL18 17.11
9 14.2500 4.50000 S-TIH6 15.66
10 106.6500 13.71753 14.80
11 구경조리개 7.29626 9.54
12 -90.7800 5.50000 S-FPL53 13.40
13 -10.4970 1.40000 S-LAH55 14.77
14 -72.7500 0.80000 17.81
15 -4584.0000 5.00000 S-FPL53 19.61
16 -26.1800 0.20000 21.84
17 811.4001 7.50000 S-FPL53 24.19
18 -21.8000 0.50000 25.97
19 a 89.6854 7.00000 ACRYLIC 27.29
20 a -31.5584 4.86429 27.61
21 1.00000 BK7 26.00
22 2.00000 25.86
23 2.20000 BK7 25.43
24 1.10000 POLYCARB 25.12
25 51.00000 SF2 24.98
26 2.00000 18.42
27 2.40000 BK7 17.99
28 0.07000 POLYCARB 17.67
29 -0.00113 17.68
표기설명
a - 폴리노미날(ploynomial) 비구면
포칼 시프트(Focal Shift) -0.05535
평평한 폴리노미날 비구면
표면번호 D E F G H I
1 3.6196E-05 -3.7509E-08 -3.1361E-11 9.8606E-14 7.6981E-17 -1.4682E-19
2 2.7865E-05 4.6602E-08 -3.3073E-11 -9.6310E-13 -2.0067E-15 1.5700E-17
19 -2.9659E-07 -5.5950E-09 1.7257E-11 3.8895E-14 -4.1354E-16 -2.5237E-18
20 1.3871E-05 -5.7560E-09 1.3262E-10 -1.0498E-12 4.5835E-15 -1.0785E-17
제1차 데이타(First-Order Data)
f/number 2.80
확대(Magnification) -0.0135
물높이(Object Height) -654.00
물거리(Object Distance) -816.565
유효촛점길이 11.3160
이미지길이 -.113196E-02
조리개 표면수 11
전 길이 964.999
조리개 직경 9.277
배럴 길이 148.436
입사동 거리 21.6766
사출동 거리 -6338.20
실시예 f0 f1 f2 f3
1A 12.24 -30.47 34.64 -162.00
1B 12.28 -30.53 34.64 -162.00
2 12.15 -29.67 35.12 -102.41
3 11.16 -15.09 26.45 -
4 11.32 -19.88 25.76 -
실시예 f0 BFL BFL/f0 FVD FVD/f0 D1 D/f0 θ
1A 12.24 60.87 4.97 181.95 14.87 55.00 4.49 78.80
1B 12.28 60.89 4.96 181.61 14.79 55.00 4.48 78.30
2 12.15 60.92 5.01 184.64 15.20 56.58 4.66 78.80
3 11.16 46.44 4.16 127.98 11.47 38.06 3.41 76.30
4 11.32 44.06 3.89 125.86 11.12 38.25 3.38 75.70
1최대투명개구

Claims (14)

  1. 픽셀화된 판넬의 상을 형성하기 위한 투사렌즈에 있어서,
    상기 투사렌즈는 긴 공액 면과 짧은 공액 면을 구비하며, 상기 긴 공액면에서 상기 짧은 공액면 사이에
    (A) 상기 긴 공액 면을 향해 볼록하며 적어도 하나의 비구면 표면을 구비하는 전체적으로 매니스커스 형상의 적어도 하나의 음의 렌즈 소자(N1)을 포함하며 음의 파워를 가지는 제1렌즈유닛(U1)과;
    (B) 광축공간에 의해 상기 제1렌즈유닛과 이격되며 적어도 하나의 비구면 표면을 구비하는 적어도 하나의 양의 렌즈 소자(P1)을 포함하며 양의 파워를 가지는 제2렌즈유닛(U2)를 순서대로 포함하되,
    (i) 상기 투사렌즈는 짧은 공액 면에 대해 텔레센트릭하며,
    (ii) 상기 투사렌즈는 BFL/f0> 3.5 및 FVD/f0< 20 을 만족하는 유효 초점 길이(f0), 유효 백 초점 길이(BFL), 및 전방 정점 거리(FVD)를 구비하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투사렌즈는 BFL/f0> 4.0 인 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투사렌즈는 FVD/f0< 17 인 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투사렌즈는 BFL/f0> 4.0 및 FVD/f0< 17 인 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 투사렌즈는
    i) 투명 개구를 구비하는 다수의 렌즈 소자를 구비하며,
    ii) 최대 투면 개구 직경은 D 이며,
    iii) 상기 D는 D/f0< 5.0의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 투사렌즈는 D/f0< 4.0 인 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 투사렌즈는
    i) 렌즈의 긴 공액면의 방향에 따른 시역(θ)을 구비하며,
    ii) 상기 θ는 θ> 700의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  8. 제7항에 있어서, 상기 투사렌즈는
    750≤θ≤800의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1렌즈유닛 및 제2렌즈유닛은 각각 한 쌍의 색 보정 수단을 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 투사렌즈는 상기 제1렌즈유닛과 상기 제2렌즈유닛 사이의 축 공간에 위치하는 구경 조리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 투사렌즈는 상기 구경 조리개와 근접하게 배치되는 제3렌즈 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3투사렌즈유닛은 적어도 한쌍의 색채보정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투사렌즈.
  13. 픽셀화된 판넬과;
    제1항에 따른 투사렌즈를 포함하는 투사 렌즈 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 투사 렌즈 시스템은 광원과 상기 광원의 상을 형성하는 광학 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 렌즈 시스템.
KR10-2003-7009402A 2001-01-17 2002-01-16 픽셀화된 판넬을 사용하는 컴팩트한 텔레센트릭 투사렌즈 KR20030072597A (ko)

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