KR20150106792A - 광학 줌 구조 - Google Patents

광학 줌 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20150106792A
KR20150106792A KR1020140043138A KR20140043138A KR20150106792A KR 20150106792 A KR20150106792 A KR 20150106792A KR 1020140043138 A KR1020140043138 A KR 1020140043138A KR 20140043138 A KR20140043138 A KR 20140043138A KR 20150106792 A KR20150106792 A KR 20150106792A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
lens
optical
distance
crystal lens
Prior art date
Application number
KR1020140043138A
Other languages
English (en)
Inventor
치-유안 친
지 가오 쑤
린 핑 장
용 카오
Original Assignee
실리콘 터치 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 실리콘 터치 테크놀로지 인코포레이티드 filed Critical 실리콘 터치 테크놀로지 인코포레이티드
Publication of KR20150106792A publication Critical patent/KR20150106792A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0081Simple or compound lenses having one or more elements with analytic function to create variable power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04Reversed telephoto objectives
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/12Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/294Variable focal length devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

광학 줌 구조는 적어도 하나의 제1 광학 세트, 적어도 하나의 제2 광학 세트 및 이미지 디스플레이 영역을 포함한다. 제1 광학 세트는 제1 고정 초점 세트 및 제1 액정 렌즈를 포함하며, 제1 광학 세트는 발산의 광학 효과를 나타낼 수 있다. 제2 광학 세트는 제2 고정 초점 세트 및 제2 액정 렌즈를 포함하며, 제2 광학 세트는 집중의 광학 효과를 나타낼 수 있다 제2 광학 세트는 제1 광학 세트 및 이미지 디스플레이 영역 사이에 위치하며, 제1 액정 렌즈 및 제2 고정 초점 세트는 제1 고정 초점 세트 및 제2 액정 렌즈의 사이에 위치한다. 제1 고정 초점 세트와 제1 액정 렌즈 사이의 거리는 제1 거리이며, 제1 액정 렌즈와 제2 고정 초점 세트 사이의 거리는 제2 거리이고, 제2 고정 초점 세트와 제2 액정 렌즈 사이의 거리는 제3 거리이며, 제 2 액정 렌즈와 이미지 디스플레이 사이의 거리는 제4 거리이다.

Description

광학 줌 구조{OPTICAL ZOOM STRUCTURE}
본 발명은 일종의 광학 줌 구조에 대한 것으로서, 특히 일종의 액정 렌즈를 가지는 광학 줌 구조에 대한 것이다.
일반적으로, 광학 줌 시스템은 적어도 한 세트의 확대 광학 렌즈 및 적어도 한 세트의 조정 광학 렌즈를 포함할 수 있다. 확대 광학 렌즈는 발산의 광학 효과를 생성할 수 있으며, 나아가 이미지를 확대할 수 있다. 조정 광학 렌즈는 집중 광학 효과를 생성할 수 있으며, 확대 후의 이미지를 다시 집중하여, 사람의 눈으로 확대 후의 이미지를 볼 수 있게 할 수 있다.
그러나 상술의 광학 줌 시스템이 서로 다른 줌 배율을 구하려면, 반드시 두 개의 광학 렌즈 사이의 거리를 변경하고 매 한 세트의 광학 렌즈의 설계를 조정해야한다. 나아가 생산품의 크기를 줄이기 어렵게 하고, 설계의 복잡 정도 및 원가를 증가시킨다.
본 발명은 일종의 광학 줌 구조를 제공하며, 이 광학 줌 구조는 액정 렌즈를 가지며 전압을 조절함으로써 광학 줌 구조의 줌 배율을 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 줌 구조는: 적어도 하나의 제1 광학 세트, 적어도 하나의 제2 광학 세트 및 이미지 디스플레이 영역을 포함한다. 제1 광학 세트는 제1 고정 초점 세트 및 제1 액정 렌즈를 포함하며, 제1 고정 초점 세트는 복수 개의 제1 광학렌즈를 가진다. 제1 광학 세트는 발산 광학 효과를 생성 할수 있다. 제2 광학 세트는 제2 고정 초점 세트 및 제2 액정 렌즈를 포함하며, 제2 고정 초점 세트는 복수 개의 제2 광학 렌즈를 가진다. 제2 광학 세트는 집중 광학 효과를 생성할 수 있다. 제2 광학 세트는 제1 광학 세트 및 이미지 디스플레이 영역 사이에 위치하며, 제1 액정 렌즈 및 제2 고정 초점 세트는 제1 고정 초점 세트 및 제2 액정 렌즈 사이에 위치한다. 제1 고정 초점 세트와 제1 액정 렌즈 사이의 거리는 제1 거리이며, 제1 액정 렌즈와 제2 고정 초점 세트 사이의 거리는 제2 거리이며, 제2 고정 초점 세트와 제2 액정 렌즈 사이의 거리는 제3 거리이며, 제2 액정 렌즈와 이미지 디스플레이 사이의 거리는 제4 거리이다.
종합하여 말하면, 본 발명의 일 실시 예는 일종의 광학 줌 구조를 제공하며, 제1 고정 초점 세트, 제1 액정 렌즈, 제2 고정 초점 세트, 제2 액정 렌즈를 포함한다. 제1 고정 초점 세트, 제1 액정 렌즈, 제2 고정 초점 세트, 제2 액정 렌즈의 서로 간의 거리는 일정 값이다. 제1 액정 렌즈 및 제2 액정 렌즈는 전압을 조정함으로써 그 초점 거리를 바꿀 수 있으며, 나아가 제1 액정 렌즈, 제2 고정 초점 세트, 제2 액정 렌즈의 물건 거리 및 이미지 거리를 바꾸어 다른 확대 효과를 얻을 수 있다.
이하의 본 발명과 관련된 상세한 설명과 도면을 참조하여 본 발명의 특징 및 기술내용이 명료하게 설명된다. 하지만, 이 설명과 도면은 단지 본 발명을 설명하기 위함이며, 본 발명의 권리 범위에 어떠한 한정을 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명 제1실시예의 광학 줌 구조의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명 제2실시예의 광학 줌 구조의 줌 배율을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명 제3실시예의 광학 줌 구조의 줌 배율을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명 제4실시예의 광학 줌 구조의 줌 배율을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예의 광학 줌 구조(1)에 대한 개략적인 도면이다. 도 1을 참조하면, 광학 줌 구조(1)는 적어도 하나의 제1 광학 세트(10), 적어도 하나의 제2 광학 세트(20) 및 이미지 디스플레이 영역(R)을 포함할 수 있다. 제1 광학 세트(10)는 제1 고정 초점 세트(110) 및 제1 액정 렌즈(120)를 포함하며, 제2 광학 세트(20)는 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)를 포함한다. 제1 광학 세트(10)는 발산 광학 효과를 생성할 수 있으며, 제2 광학 세트(20)는 집중 광학 효과를 생성할 수 있다.
도 1에서 나타내듯이, 제2 광학 세트(20)는 제1 광학 세트(10) 및 이미지 디스플레이 영역(R)의 사이에 위치하며, 제1 액정 렌즈(120)는 제1 고정 초점 세트(110) 및 제2 광학 세트(20)의 사이에 위치하며, 제2 고정 초점 세트(210)는 제1 광학 세트(10) 및 제2 액정 렌즈(220) 사이에 위치한다. 즉, 제1 액정 렌즈(120) 및 제2 고정 초점 세트(210)는 제1 고정 초점 세트(110) 및 제2 액정 렌즈(220)의 사이에 위치한다.
상세하게 말하면, 제1 고정 초점 세트(110)와 제1 액정 렌즈(120) 사이의 거리는 제1 거리(d1)이며, 제1 액정 렌즈(120) 및 제2 고정 초점 세트(210) 사이의 거리는 제2 거리(d2)이며, 제2 고정 초점 세트(210)와 제2 액정 렌즈(220) 사이의 거리는 제3 거리(d3)이며, 제2 액정 렌즈(220)와 이미지 디스플레이 영역(R) 사이의 거리는 제4 거리(d4)이다. 본 실시예 중에서, 제1 거리(d1)의 값은 0.5~2mm 이며, 제2 거리(d2)의 값은 0.1~20mm 이며, 제3 거리(d3)의 값은 0.1~2mm 이며, 제4 거리(d4)의 값은 0.5~10mm 이다.
그 외에, 제1 고정 초점 세트(110)는 복수 개의 제1 광학 렌즈를 포함할 수 있고, 제2 고정 초점 세트(210)는 복수 개의 제2 광학 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 광학 렌즈는 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 접합 렌즈를 포함하며, 제1 광학 렌즈의 배열방식은 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 접합 렌즈의 순이며, 제1 광학 렌즈는 발산 렌즈의 광학 효과를 나타낼 수 있다. 제2 광학 렌즈는 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 및 접합 렌즈를 포함하며, 제2 광학 렌즈의 배열방식은 볼록 렌즈, 오목 렌즈 및 접합 렌즈의 순이며, 제2 광학 렌즈는 집중 렌즈의 광학 효과를 나타낼 수 있다. 제1 광학 렌즈 및 제2 광학 렌즈는 일정한 곡률을 가지기 때문에, 제1 고정 초점 세트(110) 및 제2 고정 초점 세트(210)의 초점 거리는 일정 값이다.
제1 액정 렌즈(120)의 구조는 제1 액정층(122), 한 쌍의 제1 배향층(124) 및 한 쌍의 제1 구동 전극판(126)을 포함한다. 도 1에서 나타내듯이, 제1 구동 전극판(126)은 제1 액정층(122)의 양측에 위치하며, 배향층(124)은 제1 액정층(122)과 제1 구동 전극판(126) 사이에 위치한다. 제1 액정층(122)은 복수 개의 제1 액정분자(122a)를 가진다. 전압이 가해지면, 제1 구동 전극판(126)은 제1 액정분자(122a)를 구동하여 회전시킬 수 있으며, 그 기능은 오목 렌즈와 동일하다. 이 외에, 제1 구동 전극판(126)은 전압을 조정함으로써 제1 액정층(122)의 굴절율 분포를 변경할 수 있으며, 나아가 서로 다른 초점 거리를 얻을 수 있다.
이 외에, 제2 액정 렌즈(220)의 구조는 제2 액정층(222), 한 쌍의 제2 배향층(224) 및 한 쌍의 제2 구동 전극판(226)을 포함한다. 제2 액정 렌즈(220)의 구조는 대체로 제2 액정 렌즈(120)와 동일하며, 이에 대해 추가 설명하지 않겠다. 그러나, 전압을 가한 후에, 제2 구동 전극판(226)은 제2 액정분자(222a)를 구동하여 회전시킬 수 있으며, 이 기능은 볼록 렌즈와 동일하다. 제2 구동 전극판(226)은 전압을 조정함으로써 제2 액정층(222)의 굴절율 분포를 변경할 수 있으며, 나아가 서로 다른 초점 거리를 얻을 수 있다.
주목해야 할 것은, 본 실시예에서, 제1 구동 전극판(126) 및 제2 구동 전극판(226)의 수량은 한 쌍이지만, 다른 실시예에서, 제1 구동 전극판(126) 및 제2 구동 전극판(226)의 수량은 한 쌍보다 많을 수 있으며, 본 발명은 제1 구동 전극판(126) 및 제2 구동 전극판(226)의 수량을 한정하지 않는다.
실제 조작에서, 물건(S)은 광선을 반사하여 광학 줌 구조(1)에 입사하며, 광선은 제1 광학 세트(10)를 먼저 통과할 수 있으며, 제1 광학 세트(10)는 발산 광학 효과를 생성하기 때문에 광선이 생성되는 이미지를 확대할 수 있다. 이후, 광선은 제2 광학 세트(20)를 다시 통과하며, 제2 광학 세트(20)는 집중 광학 효과를 생성할 수 있기 때문에 제1 광학 세트(10)를 거쳐 확대된 이미지를 집중할 수 있다. 사용자로 하여금 집중 생성된 이미지를 보도록 할 수 있다.
상세하게 말하면, 광선이 제1 광학 세트(10)에 진입할 때, 제1 고정 초점 세트(110)를 먼저 통과할 수 있다. 제1 고정 초점 세트(110)는 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 접합 렌즈의 조합이며, 광선이 생성한 색차를 제거하여 제1 고정 초점 세트(110)와 제1 액정 렌즈(120) 사이에 이미지화(I1)을 생성할 수 있다. 이 후, 광선은 제1 액정 렌즈(120)에 진입할 수 있다. 제1 구동 전극판(126)은 전압을 변경할 수 있으며, 제1 액정 렌즈(120) 중의 제1 액정분자(122a)를 오목렌즈와 유사한 구조로 배열시켜, 발산 광학 효과를 가진다. 그러므로 이미지화(I1)에 대하여 확대를 진행할 수 있으며, 제1 액정 렌즈(120)와 제2 고정 초점 세트(210) 사이에 이미지화(I2)을 생성한다. 이 외에, 제1 구동 전극판(126)은 또한 전압의 조정에 의해 액정 분자(122a)가 배열된 곡률 반경을 변경할 수 있으며, 나아가 서로 다른 초점 거리를 생성한다.
이 외에, 제1 고정 초점 세트(110)와 제1 액정 렌즈(120) 사이의 제1 거리(d1)는 일정 값이며, 그 제1 거리(d1)는 제1 고정 초점 세트(110)가 생성한 이미지 거리와 제1 액정 렌즈(120)의 물건 거리의 합이다. 제1 액정 렌즈(120)의 초점거리는 제1 구동 전극판(126)의 전압에 따라 조정하고 변경할 수 있으며, 나아가 제1 액정 렌즈(120)의 이미지화(I2)의 이미지 거리를 변경한다.
제1 광학 세트(10)를 통과한 광선은 제2 광학 세트(20)에 재진입할 수 있다. 광선이 제2 광학 세트(20)에 진입할 때, 제2 고정 초점 세트(210)를 먼저 통과할 수 있다. 제2 고정 초점 세트(210)는 볼록 렌즈, 오목 렌즈 및 접합 렌즈의 조합이며, 광선이 생성한 색차를 제거하고 제2 고정 초점 세트(210)와 제2 액정 렌즈(220) 사이에 이미지화(I3)를 생성할 수 있다. 그 후에, 광선은 제2 액정 렌즈(220)에 진입할 수 있다. 제2 구동 전극판(226)은 전압을 변경할 수 있으며, 제2 액정 렌즈(220) 중의 제2 액정 분자(222a)를 볼록렌즈와 유사한 구조로 배열시켜, 집중 광학효과를 가진다. 그러므로 이미지화(I3)에 대해 집중을 진행하고, 제2 액정 렌즈(220)와 이미지 디스플레이 영역(R) 사이에 이미지화(I4)를 생성한다. 이외에, 제2 구동 전극판(226)은 또한 전압을 조정함으로써 액정분자(222a)에 배열된 곡률반경을 변경할 수 있으며, 나아가 서로 다른 초점 거리를 생성한다.
그 외에, 제1 액정 렌즈(120)의 이미지화(I2)에서 제2 고정 초점 세트(210)까지 거리는 제2 고정 초점 세트(210)의 물건 거리이다. 상세하게 말하면, 제1 액정 렌즈(120)에서 제2 고정 초점 세트(210) 사이까지의 제2 거리(d2)는 일정 값이며, 즉, 제1 액정 렌즈(120)의 이미지 거리와 제2 고정 초점 세트(210)의 물건 거리의 합이다. 즉, 제1 액정 렌즈(120)의 이미지 거리가 변경될 때, 제2 고정 초점 세트(210)의 물건 거리 또한 이어서 변경할 수 있다. 제2 고정 초점 세트(210)의 초점 거리가 일정 값이기 때문에, 제2 고정 초점 세트(210)의 이미지 거리는 물건 거리의 변경에 따라 변경할 수 있다.
제2 고정 초점 세트(210)의 이미지화(I3)에서 제2 액정 렌즈(220)까지 거리는 제2 액정 렌즈(220)의 물건 거리이다. 상세하게 말하면, 제2 고정 초점 세트(210)에서 제2 액정 렌즈(220) 사이까지의 제3 거리(d3)는 일정 값이며, 그 제3 거리(d3)는 제2 고정 초점 세트(210)의 이미지 거리와 제2 액정 렌즈(220)의 물건 거리의 합이다. 제2 액정 렌즈(220)의 초점 거리는 제2 구동 전극판(226)의 전압조정에 따라 변경할 수 있으며, 나아가 제2 액정 렌즈(220)의 이미지 거리를 변경한다. 관성이 제2 액정 렌즈(220)를 통과한 후, 이미지화(I4)의 위치는 이미지 디스플레이 영역(R) 중에 위치할 수 있다.
간략하게 말하면, 제1 고정 초점 세트(110), 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)는 광학 줌 구조(1)에서 부동부이다. 즉, 제1 고정 초점 세트(110), 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220) 사이의 거리는 고정된다. 그러므로 사용자는 제1 구동 전극판(126) 및 제2 구동 전극판(226)의 전압을 조정함으로써 제1 액정 렌즈(120) 및 제2 액정 렌즈(220)의 초점 거리를 변경할 때에, 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)의 물건 거리 및 이미지 거리도 이어서 변경할 수 있다.
그 외에, 단일 렌즈 이미지화의 확대율은 물건 거리 나누기 이미지 거리이다. 그러므로 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)의 물건 거리 및 이미지 거리를 변경할 때에, 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)의 확대율 또한 이어서 변경할 수 있다. 광학 줌 구조(1)의 확대율은 매 하나의 렌즈 세트(제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220))의 확대율을 서로 곱한다. 그러므로 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)의 확대율을 변경하면, 광학 줌 구조(1)는 서로 다른 확대효과에 달할 수 있다.
선행기술과 다르게, 광학 줌 시스템은 렌즈 사이의 거리 변경을 이용하여 시스템의 확대율을 변경하며, 본 발명의 광학 줌 구조(1)는 제1 액정 렌즈(120), 제2 액정 렌즈(220)의 초점 거리를 이용함으로써 광학 줌 구조(1)의 확대율을 변경한다. 환언하면, 본 발명은 제1 고정 초점 세트(110), 제1 액정 렌즈(120), 제2 고정 초점 세트(210) 및 제2 액정 렌즈(220)를 이동하지 않을 수 있고, 또한 각 광학 세트 사이의 거리가 일정 값인 상황하에, 광학 줌 구조(1)의 확대율을 변경한다. 그러므로 선행기술의 광학 줌 시스템과 비교하여, 본 발명의 광학 줌 구조(1)는 비교적 작은 체적을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 광학 줌 구조(1)의 확대율은 -0.3539 ~ -0.8342이다. 그 외에, 광학 줌 구조(1)의 최대 확대율 나누기 최소확대율은 그 광학 줌 구조(1)의 줌 배율(변배비)이다. 본 실시예중에서 줌 배율은 1~2.357이다.
그 외에, 광학 줌 구조(1)의 확대율이 매 하나의 렌즈 세트의 확대율을 서로 곱하기 때문에, 본 발명의 광학 줌 구조(1)는 또한 고정 체적하에, 제1 광학 세트 및 제2 광학 세트의 수량을 변경함으로써 광학 줌 구조(1)의 확대율을 변경한다. 예를 들면 다른 실시예에서, 또한 한 세트 혹은 복수 세트의 제1 광학 세트를 증가할 수 있으며, 또한 발산 광학 효과의 렌즈 세트를 생성할 수 있다. 광학 줌 구조의 확대율은 두 개 혹은 복수 개의 제1 광학 세트의 확대율 및 제2 광학 세트의 확대율을 서로 곱한다.
환언하며, 본 발명은 제1 광학 세트 및 제2 광학 세트의 수량을 한정하지 않는다. 제1 광학 세트 및 제2 광학 세트의 수량은 필요한 줌 배율 및 사용 상황에 따라 증감할 수 있다. 복수 세트의 제1 광학 세트와 제2 광학 세트의 이미지화 원리는 선행의 실시예와 동일하며, 이에 추가 설명하지 않겠다.
다음으로, 서로 다른 제1 거리(d1), 제2 거리(d2), 제3 거리(d3) 및 제4 거리(d4)의 상황을 예를 들어 설명하여, 서로 다른 확대율의 상황을 생성한다. 도 2는 본 발명 제2실시예의 광학 줌 구조(1)의 줌 배율을 설명하기 위한 도면이다. 제1 고정 초점 세트(110)는 오목 렌즈와 유사한 발산 효과를 가질 수 있으며, 제2 고정 초점 세트(210)는 볼록 렌즈와 유사한 집중 효과를 가질 수 있으며, 초점 거리는 25mm이다. 그 외에, 제1 거리(d1)는 50mm이며, 제2 거리(d2)는 17mm이고, 제3 거리(d3)는 18mm이며, 제4 거리(d4)는 25mm이다. 도 2의 내용을 참고하면, 도 2에서 나타내는 m3은 본 실시예에서, 제2 고정 초점 세트(210)의 축 확대율을 대표하며, m4는 제2 액정 렌즈(220)의 축 확대율을 대표하고, M은 광학 줌 구조(1)의 축 확대율을 대표한다. 도 2에서 알 수 있듯이 이 실시예에서 광학 줌 구조(1)의 축 확대율은 -0.4132~-0.6815이다. 그 외에, 광학 줌 구조(1)의 줌 배율은 1.6493이다.
도 3은 본 발명 제3실시예의 광학 줌 구조(1)의 줌 배율을 설명하기 위한 도면이다. 제1 고정 초점 세트(110)는 오목 렌즈와 유사한 발산효과를 가질 수 있으며, 제2 고정 초점 세트(210)는 볼록 렌즈와 유사한 집중효과를 가질 수 있으며, 초점 거리는 35mm이다. 그 외에, 제1 거리(d1)는 50mm이며, 제2 거리(d2)는 17mm이며, 제3 거리(d3)는 18mm이며, 제4 거리(d4)는 25mm이다. 도 3의 내용을 참고하면, 도 3에서 나타내는 m3은 본 실시예에서 제2 고정 초점 세트(210)의 축 확대율을 대표하고, m4는 제2 액정 렌즈(220)의 축 확대율을 대표하며, M은 광학 줌 구조(1)의 축 확대율을 대표한다. 도 3에서 알 수 있듯이, 이 실시예에서, 광학 줌 구조(1)의 축 확대율은 -0.4723 ~ -0.8593이다. 그 외에, 광학 줌 구조(1)의 줌 배율은 1.8194이다.
도 4는 본 발명 제4실시예의 광학 줌 구조(1)의 줌 배율을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예중에 있다. 제1 고정 초점 세트(110)는 오목 렌즈와 유사한 발산 효과를 가질 수 있으며, 제2 고정 초점 세트(210)는 볼록 렌즈와 유사한 집중 효과를 가질 수 있으며, 초점 거리는 29mm이다. 그 외에, 제1 거리(d1)는 50mm이며, 제2 거리(d2)는 17mm이고, 제3 거리(d3)는 18mm이며, 제4 거리(d4)는 25mm이다. 도 4의 내용을 참고하면, 도 4에서 나타내는 m3은 본 실시예에서 제2 고정 초점 세트(210)의 축 확대율을 대표하고, m4는 제2 액정 렌즈(220)의 축 확대율을 대표하며, M은 광학 줌 구조(1)의 축 확대율을 대표한다. 도 4에서 알 수 있듯이, 이 실시예에서, 광학 줌 구조(1)의 축 확대율은 -0.3539 ~ -0.8342이다. 그 외에, 광학 줌 구조(1)의 줌 배율은 2.357이다.
상술한 바를 종합하면, 본 발명은 일종의 광학 줌 구조를 제공하며, 그것은 제1 광학 세트 및 제2 광학 세트를 포함하며, 제1 광학 세트는 제1 고정 초점 세트, 제1 액정 렌즈를 구비하고, 제2 광학 세트는 제2 고정 초점 세트, 제2 액정 렌즈를 구비한다. 제1 고정 초점 세트, 제1 액정 렌즈, 제2 고정 초점 세트, 제2 액정 렌즈 서로 간의 거리는 일정 값이다. 선행기술과 다르게, 렌즈 사이의 거리변경을 이용하여 시스템의 확대율을 변경하고, 본 발명은 제1 액정 렌즈 및 제2 액정 렌즈의 전압을 조정함으로써 그 초점 거리를 변경하며, 나아가 서로 다른 확대 효과를 얻는다. 그러므로 본 발명의 광학 줌 구조는 비교적 작은 체적을 가질 수 있다. 그 외에, 본 발명의 광학 줌 구조는 또한 고정의 체적하에, 제1 광학 세트 및 제2 광학 세트의 수량을 증가하여 서로 다른 확대효과에 달한다.
이상 상술한 바는 단지 본 발명의 실시예이며, 본 발명의 특허 보호범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 어떠한 관련 업종의 기술자든지 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 행한 변경 및 수식의 동등한 효과를 가지는 변화를 행하는 것은 본 발명의 권리 보호 범위 내에 있다.
1 광학 줌 구조
10 제1 광학 세트
110 제2 고정 초점 세트
120 제1 액정 렌즈
122 제1 액정층
122a 제1 액정 분자
124 제1 배향층
126 제1 구동 전극판
20 제2 광학 세트
210 제2 고정 초점 세트
220 제2 액정 렌즈
222 제2 액정층
222a 제2 액정분자
224 제2 배향층
226 제2 구동 전극판
d1 제1 거리
d2 제2 거리
d3 제3 거리
d4 제4 거리
s 물건
R 이미지 디스플레이 영역
I1 이미지화
I2 이미지화
I3 이미지화
I4 이미지화

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 제1 광학 세트;
    적어도 하나의 제2 광학 세트; 그리고,
    이미지 디스플레이 영역을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제1 광학 세트는 복수 개의 제1 광학 렌즈를 가지는 제1 고정 초점과 제1 액정 렌즈를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제2 광학 세트는 복수 개의 제2 광학 렌즈를 가지는 제2 고정 초점과 제2 액정 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 광학 세트는 발산의 광학 효과를 생성하는 데 사용되고,
    상기 제2 광학 세트는 집중 광학 효과를 생성하는데 사용되며,
    상기 제2 광학 세트는 상기 제1 광학 세트 및 상기 이미지 디스플레이 영역의 사이에 위치하고, 상기 제1 액정 렌즈 및 상기 제2 고정 초점 세트는 상기 제1 고정 초점 세트 및 상기 제2 액정 렌즈 사이에 위치하며,
    상기 제1 고정 초점 세트와 상기 제1 액정 렌즈 사이의 거리는 제1 거리이고, 상기 제1 액정 렌즈와 상기 제2 고정 초점 세트 사이의 거리는 제2 거리이고, 상기 제2 고정 초점 세트와 상기 제2 액정 렌즈 사이의 거리는 제3 거리이며, 상기 제2 액정 렌즈와 상기 이미지 디스플레이 영역 사이의 거리는 제4 거리인 광학 줌 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광학 렌즈는 오목 렌즈, 볼록 렌즈 및 접합 렌즈인 광학 줌 구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 광학 렌즈의 렌즈 배열방식은 오목 렌즈, 볼록렌즈 및 접합 렌즈의 순서로 하며, 상기 제1 광학 렌즈는 발산 렌즈의 광학 효과를 나타낼 수 있는 광학 줌 구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    그 중 이들 제2 광학 렌즈는 볼록 렌즈, 오목렌즈, 및 접합 렌즈를 포함하는 광학 줌 구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 광학 렌즈의 렌즈 배열방식은 볼록 렌즈, 오목 렌즈 및 접합 렌즈의 순이며, 상기 제1 광학 렌즈는 집중 렌즈의 광학 효과를 나타낼 수 있는 광학 줌 구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 액정 렌즈는,
    복수 개의 제1 액정 분자를 가지는 제1 액정층; 그리고
    적어도 한 쌍의 제1 구동 전극판을 포함하며,
    상기 한 쌍의 제1 구동 전극판 사이에 상기 제1 액정층이 위치하고, 상기 제1 구동 전극판은 상기 복수 개의 제1 액정 분자를 구동하여 오목 렌즈의 형태로 배열하는 광학 줌 구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 액정 렌즈는,
    복수 개의 제2 액정 분자를 가지는 하나의 제2 액정층; 그리고
    적어도 한 쌍의 제2 구동 전극판을 포함하며,
    상기 한 쌍의 제2 구동 전극판 사이에 상기 제2 액정층이 위치하고, 상기 제2 구동 전극판은 상기 복수 개의 제2 액정 분자를 구동하여 볼록 렌즈의 형태로 배열하는 광학 줌 구조.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광학 세트의 수량은 2보다 크거나 같은 광학 줌 구조.
KR1020140043138A 2014-03-12 2014-04-10 광학 줌 구조 KR20150106792A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103108663A TWI494599B (zh) 2014-03-12 2014-03-12 光學變焦結構
TW103108663 2014-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150106792A true KR20150106792A (ko) 2015-09-22

Family

ID=52669460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140043138A KR20150106792A (ko) 2014-03-12 2014-04-10 광학 줌 구조

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9684101B2 (ko)
EP (1) EP2919052A1 (ko)
JP (1) JP6001626B2 (ko)
KR (1) KR20150106792A (ko)
CN (1) CN104914643A (ko)
TW (1) TWI494599B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI624696B (zh) * 2016-12-27 2018-05-21 點晶科技股份有限公司 變焦液晶透鏡組件及其液晶透鏡結構
CN107315300A (zh) * 2017-07-07 2017-11-03 惠科股份有限公司 显示面板及应用的显示装置
TWI676071B (zh) * 2018-10-04 2019-11-01 國立交通大學 電控變焦的消色差透鏡
CN111308695B (zh) * 2018-12-12 2022-03-08 电子科技大学 基于液晶透镜的高分辨率局部成像装置及方法
CN111308696B (zh) * 2018-12-12 2022-03-08 电子科技大学 采用液晶透镜实现局部变焦的成像系统及成像方法
TWI688727B (zh) * 2019-06-14 2020-03-21 友達光電股份有限公司 照明模組、照明裝置、車輛以及照明裝置的驅動方法
CN113514974B (zh) * 2021-04-19 2022-07-08 南昌虚拟现实研究院股份有限公司 液晶透镜变焦处理方法及系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073758A (ja) 1996-06-07 1998-03-17 Olympus Optical Co Ltd 結像光学系
US7369327B1 (en) * 1998-06-09 2008-05-06 Olympus Corporation Variable optical-property element and optical apparatus including the same
JP2000081573A (ja) * 1998-06-30 2000-03-21 Olympus Optical Co Ltd 光学系および撮像装置
US7227682B2 (en) 2005-04-08 2007-06-05 Panavision International, L.P. Wide-range, wide-angle compound zoom with simplified zooming structure
CN101490583A (zh) * 2006-07-13 2009-07-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 变焦光学系统、以及具有该变焦光学系统的相机和装置
JP2008139684A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Ricoh Co Ltd 偏光変換素子および偏光変換装置
TWM320088U (en) * 2006-12-20 2007-10-01 Ling-Yuan Tseng Multiple zoom LC lenses module
JP2011509415A (ja) 2007-12-04 2011-03-24 ブラックアイ オプティクス,エルエルシー 固定群内に液体レンズを有する望遠タイプのズームレンズ
US8451408B2 (en) * 2008-03-03 2013-05-28 Silicon Touch Technology Inc. Electrically tunable liquid crystal lens set with central electrode
CN101672990B (zh) * 2008-09-10 2012-04-25 一品光学工业股份有限公司 一种变焦液晶透镜
CA2758207C (en) * 2009-04-10 2018-05-22 Blackeye Optics, Llc Variable power optical system
KR101642168B1 (ko) 2009-04-10 2016-07-22 블랙아이 옵틱스, 엘엘씨 가변 배율 광학 시스템
CN102122096B (zh) * 2010-12-21 2012-05-16 哈尔滨工业大学 基于液晶光学相控阵实现大角度光束偏转装置及其偏转方法
CN102830568B (zh) * 2011-06-15 2016-08-17 三星显示有限公司 液晶透镜及包括该液晶透镜的显示装置
CN102650790B (zh) * 2011-07-25 2015-01-07 京东方科技集团股份有限公司 应用液晶透镜结构的液晶显示器
US9405167B2 (en) * 2012-01-30 2016-08-02 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Liquid-crystal lens and liquid-crystal lens-cell
KR101951319B1 (ko) * 2012-02-07 2019-02-22 삼성전자주식회사 가변 초점 렌즈
TWI483004B (zh) * 2012-06-22 2015-05-01 Silicon Touch Tech Inc 具有中央電極之電調變液晶透鏡組
CN103048842A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶透镜及3d显示装置
TWM474146U (zh) * 2013-10-04 2014-03-11 Silicon Touch Tech Inc 複合式變焦光學模組

Also Published As

Publication number Publication date
JP6001626B2 (ja) 2016-10-05
CN104914643A (zh) 2015-09-16
JP2015176150A (ja) 2015-10-05
TWI494599B (zh) 2015-08-01
EP2919052A1 (en) 2015-09-16
US9684101B2 (en) 2017-06-20
US20150260884A1 (en) 2015-09-17
TW201534973A (zh) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150106792A (ko) 광학 줌 구조
US9019597B2 (en) Device for short-distance projection at a reasonably large angle with zoom and focusing
US10634881B2 (en) Compact non-mechanical zoom lens having focal lengths dependent upon left- or right-handedness of circularly polarized light
US9201227B2 (en) Optical system and image projecting apparatus using the same
US10746975B2 (en) Objective lens for a still or film camera and method for selective damping of specific spatial frequency ranges of the modulation transfer function of such an objective lens
Wang et al. Digitally switchable multi-focal lens using freeform optics
JP5988297B2 (ja) 変倍投射光学系および画像投影装置
JP2014235217A (ja) 投写用レンズおよび投写型表示装置
Wang et al. Design of a digitally switchable multifocal microlens array for integral imaging systems
JP2017126036A (ja) 投射光学系および投射型表示装置
JP6252173B2 (ja) プロジェクタ装置
CN114355562A (zh) 一种变焦投影镜头以及电子设备
Lyu et al. Design of a statically foveated display based on a perceptual-driven approach
JP6260274B2 (ja) 投射用ズーム光学系
KR20100000758A (ko) 아나모픽 이미지 렌즈
Romero et al. Programmable diffractive optical elements for extending the depth of focus in ophthalmic optics
JP6229364B2 (ja) 投射用ズームレンズおよび画像表示装置
JP6167649B2 (ja) 投射用ズームレンズおよび画像表示装置
JP6182641B2 (ja) ズームレンズ
JP6197354B2 (ja) 投射用ズームレンズおよび画像表示装置
Qin et al. Design of a zoom projection optical system for high resolution projector
Jiang et al. Continuous optical zoom telescopic system based on liquid lenses
JP6303298B2 (ja) 投射用ズームレンズ及び画像表示装置
su Lee et al. Novel volumetric 3D display based on point light source optical reconstruction using multi focal lens array
JP2015219376A (ja) 投射用ズームレンズおよび投射型画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application