KR830002747B1 - 칼러 회절필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

칼러 회절필터

제1도는 본 발명의 칼러 회전필터의 실시예를 보여주는 구성도.

제2도는 총횡비가 1/2인 구형파 전송위상 회절격자를 보여주는 도면.

제3도는 총횡비가 1/2 이하인 구형의 전송위상격자를 보여주는 도면.

제4a도, 제4b도는 각기 본 발명의 원리를 이용한 2차원적인 칼러회전필터의 실시예를 보여주는 도면.

본 발명은 칼러필터에 관한 것이며, 특히 영상렌즈와 이 렌즈의 영상면에 위치한 감광성 표면을 포함한 다색광의 영상계에 사용하기 위한 칼러회절필터에 관한 것이다.

그중에서도, 칼러필터는 칼러 사진술 및 칼러텔레비젼 카메라에 사용된다. 보통 칼러필터는 칼러를 흡수하는 염료 또는 색선별거울로 구성된다. 칼러 회절필터는 아주 최근부터 개발되어져 오고 있다. 칼러 회절 필터에 관한 실례들은 1976년 5월 18일에 허여된 미합중국 특허 제3,957,354호와, 1978년 3월 14일에 그 특허가 허여된 미합중국 특허 제4,075,411호 및 1978년 12월 19일에 허여된 미합중국 특허 제4,130,347호에 발표되어져 있다.

적어도 세개의 촬상관으로 구성되어 비교적 고가인 칼러 텔레비젼 카메라가 텔레비젼 방송을 위해 채택되고 있다. 그러나, 가격이 저렴한 단한개의 촬상관으로 구성된 칼러 텔레비젼 카메라가 켈(k8ll)씨에 의해 개발되었고, 1956년 1월 31일에 허여된 미합중국 특허 제2,733,291호에 설명되어 있다. 이러한 단일의 촬상관으로 구성된 칼러텔레비젼 카메라에는 이 촬상관의 감관성 표면을 다색광(예를들어 흰색)의 조명을 받은물체의 영상으로 조명하기 위해 공간필터(spatial filter) 및 빛깔을 흡수하는 칼러부호화 줄무늬칼러(stripe filter)를 포함하는 광학계가 사용된다. 칼러필터는 쳐소한 2조의 칼러즐무늬를 포함하는데. 각조의 상이한 1차색에 해당한다. 촬상관 전자비임의 주사(scanning)방향에 관련하여 각조의 칼러줄무늬에 대한 공간배열 은 발광성신호에 부가하여 가 칼러용의 분리된 칼러피변조 반송자를 발생시키게끔 되어 있다.

칼러줄무늬 필터의 기본적인 공간주파수의 공간주파 및 변조간 성분은 탐탁치 않은 색의 음영(shading), 물결무늬패턴(moire pattern) 및 칼러비이트(beat)를 생성시키는 경향이 있다. 촬상관 광학게의 공간필터는 이러한 빛깔 흡수칼러 줄무늬 필터의 바람직하지 않은 효과를 최소화 시키기 위한 저역통과필터로서 동작한다. 오늘날 아직 종래의 기술에서는 기본적으로 단일촬상관 텔레비젼카메라에 켈씨의 특허에 설명되어 있는것과 같은 빛깔흡수 칼러부호화 줄무늬필터가 사용된다.

그러나, 칼러부호화 줄무늬 필터와 함께 사용되는 공간필터의 구조는 시간이 흐름에 따라개선되어지고 있다. 예를들어, 1976년 2월 24일에 허여된 미합중극 특허 제3,940,788호에는 위상격자 띤 볼록렌즈로 구성된 단일의 촬상관 칼러카메라용 공간필터에 관하여 설명되어 있으며, 색의 음영, 무결무늬패턴 및 칼러비이트를 최소화 시키기 위하여 상기 위상격자 및 볼록렌즈가 상호연관하여 종래의 빛깔흡수 칼러부호화 줄무늬필터에 적용되어져 있다.

본 발명에 의하면, 단일의 촬상관으로 구성한 칼러 텔레비젼 카메라의 광학계에서, 분리된 공간필터 뿐만 아니라 어떠한 형태의 빛깔흡수 칼러필터에 대한 필요성을 완전히 제거한 반면, 본 발명이 지향하고 있는점은 칼러필터 그 자체(빛깔을 흡수하는 칼러부호화 필터와 연관하여 사용하는 공간필터가 아님)가 볼록한 렌즈어레이(array)와 위상격자로 구성되는 칼러 회절필터를 제공하는 것이다.

좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명의 목적은 영상렌즈와 이 렌즈의 영상면에 위치한 감광성 표면을 포함한 다색광의 영상계에서 사용하기 위한 칼러 회절필터를 제공하는데 있다. 이 렌즈의 f번호 f_c는 그 최소의 f번호 F_c ^min보다 크거나 같다. 이러한 필터 그 자체는 굴절율이 n₁인 물질로 구성된 볼록렌즈 어레이로 이루어져 있다. 이 어레이는 굴절을 n₁의 물질에서 렌즈 주기성 L과 촛점거리 f를 가지며 그것에 의하여 f/n₁ㆍL과 동일한 f번호 F_L를 마련한다. 더우기, 이 어레이는 그 촛점면이 감광성표면과 거의 일치하게 놓이게끔 만들어져 있다.

또한 본 발명의 칼러필터는 그러한 어레이에 거의 근접되어 놓인 회절구조물을 포함한다. 이 회절구조물은 굴절을 n₂를 갖는 물질로 구성되어져 있다. 더우기, 이 회절구조물은 격자의 규정된 종단면거리 S(x)와 격자라인 간격 d을 갖는 위상격자를 포함하고 있으며, 여기서 격자간격 d는 다색광의 어떠한 파장 λ보다 크다. 끝으르, 위에서 정의한 칼러 회절필터의 파라메터와 그에 따라 설게한 다색광의 영상계 사이에는 다음의 관게식이 성립한다

(여기서 k는 복수의 정수)

이제 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다. 제1도를 참조하면, 격막(102)에 의해 한정되는 유효 애퍼취(aperture)가 있는 영상렌즈(100)를 포함하는 영상계가 도시된다. 조명된 물체(도시되어 있지 않음)로부터 나온 다색(예를들어 백색)광 (104)의 비임이 영상렌즈(100)에 의하여 렌즈(100)의 영상면에 놓인 감광성 표면 (106)위에 그 상을 맺게 된다. 실례를 들면, 감광성표면(106)은 광화학성의 물질(예를들어 감광유제나 포토레지스트)이 될 수프 있고, 광전자를 발생하는 물질(예를들어 비디콘의 포토 캐소우드)이 될수도 있으며, 광전지 즉 광도전성의 성질을 지닌 물질일 수도 있다. 어떤 경우에서도, 감광성표면(106)의 각 요소의 반응은 그 영역에 부딪치는 빛의 강도에 달려 있다. 회절격자 (108)와 원통형렌즈(112) 구성의 볼록 어레이(110)는 본 발명의 칼러회절필터의 실시예를 이루고 있다. 어레이(110)는 근 상부표면상에(예를들어 고온의 프레싱에 의하여) 볼록렌즈(112)를 성형한 굴절율이 n₁인 투명한 플라스틱으로 구성할 수도 있다. 볼록 어레이(110)의 렌즈(112)의 주기성은 L이고, 이 어레이(110)의 두께는 렌즈(112)의 각각의 촛점길이와 동일한 f이다. 볼록 어레이(110)의 하부표면은 실제적으로 감광성표면(106)과 일치한다. 따라서, 감광성표면(106)은 볼록 어레이(110)의 촛점면과일치하게 된다. 회절격자(108)는 위상격자이며, 이것은 굴절율이 n₂인 투명한 플라스틱 박판의 하부표면을 요철(凹凸)시킨 표면 부조패턴을 이루고 있다. 굴절율 n₁, n₂는 서로 동일하게 할 수로 있는 반면에, 서로 상이하게 할 수도 있다. 회절격차(108)의 라인간격 d는 다색광(104)의 파장에 비하여 더 크지만, 볼록 어레이(110)의 렌즈주기에 비해서는 더 작다. 격자(108)의 각 회절주기는 어떤 동일하고 규정된 파형의 종단면거리 S(x)를 가진다.

제1도에 도시된 것과 같은 광학적 배열은 다양하게 변형시킬수도 있지만 여전히 동일한 개념을 내포할 것이다. 예를들어, 두께가 촛점길이보다 더 짧은 볼록 어레이를 우선적으로 채택할 수도 있다. 이 경우에도, 여전히 그 촛점면은 영상면 및 감광성 표면과 일치하게 될 것이다.

여러가지 광도(light order, 예를들어 114, 116, 118)의 각각에 대한 광통로의 일부분만은 여전히 굴절율 n₁을 갖는 중간위치에 있어야 되는 반면에, 이 광통로의 나머지는 굴절율 1인 공기내에 있어야되는 점을 고려하여 공식이 수정되어져야 한다. 또한, 볼록 어레이 및 격자의 상대적인 위치를 상호 교환할 수도 있거나 이들을 단일의 표면에 통합시킬 수도 있다.

영상렌즈(100)를 통과한 후에 회절격자(108)에 입사하는 다색광의 비임(104)에 대한 회절격자(108)의 효과는 어레이(110)의 각각의 렌즈(112)에 입사하는 빛을 영(0)의 회절도(diffraction order)(114)와 같은 영의회절도와, 제1양성회절도(116) 및 제1음성회절도(118) 같은 것보다 큰 회절도로 분산시키는 것이다. 제1도에서, 감광성표면(106)에 부딧치는 영의 회절도(114)와 같은 어떤 회절도의 폭은 W이다. 더우기, 감광성표면(106)상에서 제1회절도(116)이나 (118)의 어느 한쪽 및 영의 히절도(114)와 같은 두 인접한 회절도의 각 중심간의 거리는 g이다. 각 영의 회절도 영상 및 각각의 보다높은 회절도의 영상이 서로 겹쳐지는 것을 방지하기 위하여, W

g의 조건이 필요하다.

영상렌즈(100)의 f번호가 F_c이면, 다음의 관계식이 성립한다.

그러나, 회절이론에 따라서, 다음과 같이 표시할 수가 있다.

그러므로, 방정식 (3), (4)를 결합하여. F_c

F_c ^min이면 W

g [상술한 식 (1)에 설명되어 있듯이

가 된다.

볼록 어레이(110)의 각 단일의 렌즈(112)에 의해 발생되는 회절패턴은 거리 L마다 반복되어서, 렌즈(112)에서 각기 생기는 상이한 회절도는 서로 중첩된다. 좀더 구체적으로 기술하면, 각기 독립된 렌즈(112)의 k번째 회절도(여기서 k는 어떤 특이한 복수의 정수)는 그 인접한 볼록렌즈의 영의 회절도에 나타날 것이다.

좀더 정량적으로 기술하면,

kg=L (5)

그러나, (제1도에 도시된 바와같이, 볼록한 어레이(110)의 하부표면이 그 촛점면까지 연장되어져 있다고 가정하면) 볼록어레이(110)의 f번호 F_L은 다음과 같이 정의된다.

식 (6)에 식 (4), (5)를 대입하여 정리하면 앞서 기술한 식 (2)를 얻을 수 있다. 즉,

만약 볼록 어레이의 하부표면을 그 촛점면까지 내려 연장되어 있지 않으면, f번호 F_L은 여전히

에 비례할 것이지만, 비례상수는

보다 더 복잡할 것이다.

구체적으로 기술하면. 다양한 회절도(예를들어, 114. 116, 118)를 지닌 광통로의 일부분의 굴절율이

이고 그 나머지 부분의 굴절율이 상이(공기의 경우에는 1)하다는 전제하에, 유효비례상수는 굴절법칙에 의해 계산되어질 수 있다.

원통형 렌즈구성의 볼록 어레이는 볼록 어레이(110)의 촛첨면인 감광성표면(106)위에서 발생되는 칼러패턴이 다양한 병렬구성의 칼러 줄무늬로 이루어지게 한다. 일반적으로, 칼러 줄무늬는 반복하는 줄무늬 그룹으로 분할되어지고, 동시에 각 그룹은 k개의 상이한 칼러 줄무늬를 포함한다. 그러나, 회절격자의 종단면이 대칭적(즉, S(x)=S(-x)인 특별한 경우에, 각각의 반복되는 줄무늬 그룹은 오로지(1은k의 정수부분/2)의 상이한 칼러 줄무늬로 구성되어져 있다.

각 줄무늬의 칼러는 회절격자(108)의 상이한 회절도의 광투과도로써 결정된다. 여기서 광투과도는 특히 회절격자의 종단면 S(x)과 회절격자(108)의 굴절율 n₂에 의존한다. 좀더 구체적으로 기술하면, d가 x 보다 횔씬 더 큰 거치른 격자에 대해서, 키르히호프-호이겐스(Kirchoff-Huyg8ns) 근사치를 이용하는 간략화한 회절이론이 칼러 줄무늬에 기여하는 각기 상이한 중첩된 회절도에 대한 광파장의 함수로서 격자의 회절효율을 정의하는데 채택될 수 있다. 이때 각각의 칼러 줄무늬를 형성하는 중첩된 회절도의 각 회절조율을 합성시킴으로써, k개의 각 칼러 줄무늬의 칼러색조가 계산되어질 수 있다.

이런 점에서, 영의회절도를 제외하고 각을 이룬 분산에 기인하여 칼러는 각기 독립된 줄무늬의 경계에서 약간 변화한다고 보아야 한다. 그러나, 계산된 것은 각 단일의 줄무늬의 폭 W에 걸친 평균적인 칼러이다.

파장의 함수로서 회절격자의 다양한 회절도에 대한 회절효율이 간략화된 회절이론인 키즈히호프 방정식을 사용하여 어떻게 계산되어지는가의 설명을 위해, 이미 언급한 미합중국 특허 제3,957,354호를 참고로 할 수 있다.

회절격자(108)의 각각의 라인 간격주기는 어떠한 종단면 형상이라도 지닐 수 있지만, 이러한 종단면 형상은 어떠한 몇몇 함수 S(x)로써 표시되어 있다. 그러나, 이미 언급한 미합중국 특허 제3,957,354호에 기술되어 있듯이, 양호한 칼러를 발생시키는데 특히 적합한 종단면의 등급이 있다.

이들은 모두 계단함수 종단면을 이루고 있고, 동시에 입사광에 관해 모두 동일한 각도를 지닌 수직벽과 편평한 베이스로 이루어겨 있다. 특정한 일예라할 수 있는 제2도에 도시한 구형파 종단면이 이하 상세하게 설명되어져 있다.

양호한 칼러를 발생시키는데는 적합하지 못하지만, 본 발명에서 아직 숙고되는 종단면은 예를들어 사인파 종단면과 같은 전체가 연속적인 종단면이다.

제2도에 보인 회절격자(108a)는 제1도에 보인 회절격자(108)의 제1의 우선적인 실시예라 할 수 있다. 회절격자(108a)는 주변물질(주변은 보통 굴절율이 1인 공기이다)의 굴절율보다 더 큰 굴절율 n₂인 물질로 구성된(라인간격 d가 5μm이상이거나 같음) 구형파 위상격자이다. 구형파의 종단면은 균등하게 간격지워진 돌출부(200)으로 형성되고, 각 돌출부(200)의 폭은 v이고 그 깊이는 a'이다. 구형파 종단면을 이루는 격자(108a)의 종횡비 b(v/d)는 1/2이다. 그러므로, 구형파 종단면을 이루는 격자(108a)는 공간적으로 방정식(7)로 정의되는 종단면 S(x)를 이루고 있다.

구형파 종단면을 이루는 격자(108a)는 거친격자(d

5μm)이므로, 간략화된 회절이론인 키르히호프 방정식이 0의 회절도 및 1 혹은 그 이상 더 높은 회절도의 각 회절효율을 한정하는데 채택될 수 있다. 각 반복되는 그룹이 2개의 상이한 칼러줄무늬를 포함하도록 복수의 정수 k의 값이 2라고 가정하면. 이들 2개의 상이한 칼러를 각각 정의하는 광투과도 t_l(λ), t₂(λ)는 다음과 같이 나타낼 수 있다

t_l(λ) = sin²(π (n₂-1)a'/λ) (8)

t₂(λ) = cos²(π (n₂-1)a'/λ) (9)

여기서 t_l(λ), t₂(λ)는 500-170nm 범위에서 각 a'(n₂-1)에 대한 밝은 보색과 짙은 보색을 나타낸다.

미세한 라인의 칼러회절필터(라인 간격 d가 0.7-2.0μm임) 대해서는 위에서 언급한 미합중국 특허 제4,130,347호에 언급되어 있다. 상기 특허에 언급되어 있듯이, 미세한 라인의 회절필터로 양호한 칼러를 얻기 위해서는 엄밀한 회절이론(빛이 맥스웰 방정식으로 정의되는 전자파라고 고려되는)이 깊이 a'의 적절한 값과 구형파 종단면의 종횡비 b를 정의하기 위해 사용되어야 한다.

제3도에 도시되어 있듯이, 좀더 구체적으로 기술하면. 회절격자 108b d의 라인간격 d가 0.7에서 2.0μm사이에 있을 때, 각 돌출부(300)의 폭 v는 라인간격 d의 1/2 보다 아주 더 작게 형성되어져 있다. 그러므로 격자 108b의 종횡비 b는 1/2보다 아주 더 작다. 그러나, 앞서 언급한 미합중국 특허 제4,130,347호에도 시되어 있듯이, 다양한 회절도의 회절효율에 있어서는 여전히 파장이 강하게 작용하므로, 격자 108b와 같이 미세라인의 구형홈으로써 여전히 양호한 칼러를 얻을 수 있다.

실제적으로 전형적인 카메라 또는 영사시스템은 3 또는 그보다 작은 f 번호 F_c를 갖는 영상렌즈가 채택 된다. λ의 값이 약 0.5μm라고 가정하면, 상술한 방정식(1)은 d

1.5μm인 조건에 합치된다. L의 값은 보통 바람직한 해상도를 제공하게 선택되어져 있다. 나머지 파라미터는 방정식(2)를 이용하여 얻을 수 있으며 k의 값에 2인 경우에 대해 볼록한 렌즈의 f 번호 F_L은 그 같이 1.5가 되어야하고, 볼록렌즈의 촛점길이 f가 대략 2.3L이 되어야 한다(n₁의 고유값이 1.5인 경우에 대해).

본 발명의 원리를 이용한 몇 개의 줄무늬 칼러 회절필터를 제조한 바 그 양호한 결과는 격자의 라인간격 d가 1.4μm이고 볼록한 어레이는 주기 L이 30-50μm의 범위에 있었다. 격자와 볼록한 어레이는 둘다 다 PVC플라스틱 사이트(즉, n₁=n₂=1.54)의 표면을 도드라지게 함으로써 제조하였다. 따라서, 본 발명의 원리를 이용하는 줄무늬 칼러 회절필터는 종래의 염료흡수 줄무늬칼러 필터보다 훨씬 저렴한 가격으로 제조할 수 있게 되었다.

요즈음 종래의 단일비임 비디콘 튜우브 대신에 촬상용으로 고체 CCD(전하 결합소자)로 된 단일 감광성표면을 채택한 칼러 엔코딩 줄무늬 필터가 가정용 칼러 TV카메라에 부응하여 개발되고 있다. CCD 칼러 카메라에는 여러가지 이점이 있지만 그중에서도 가정용 칼러 TV카메라에 있어 중요한 비교적 저렴하게 제조할 수가 있다는 가능성이 있다는 것이다. 그 생산가격이 저렴하기 때문인 CCD칼러 TV카메라와 같은 가정용 칼러 TV 카메라의 칼러부호화 줄무늬필터로서 본 발명의 칼러 회절필터를 사용한다는 것은 아주 바람직하다.

이제까지 제1도,제2도,제3도를 참고하여 설명하였듯이, 이 칼러회절필터는 1차원적이다(즉, 단일의 회절격자와 원통형의 볼록렌즈 어레이를 사용). 그러나, 본 발명에 의해서 또한 2개의 독립적으로 각을 이루며 변위된 회절격자와 두 구면렌즈의 2차원적인 볼륵 어레이를 통합한 2차원적인 칼러 회절필터를 생각할 수가 있다. 제4a도, 제4b도는 각기 도식적으로 본 발명의 원리를 이용한 2차원적인 칼러 회절필터의 제 1, 제2실시예의 공간적인 배열을 예시해 주고 있다.

제4a도를 참조하면, 볼록렌즈 어레이는 횡렬주기성이 L이고 종렬주기성이 L인 횡렬과 종렬에 공간적으 로 배열된 구면렌즈로 이루어져 있다. 좀더 구체적으로 기술하면, 어레이(400)의 각기 개별적인 구면렌즈는사각형 영역(402)과 같은 정사각형 영역의 어느 하나에 위치해 있고, 동시에 각각의 정사각형 측면길이는 L이다.

2차원적인 볼록어레이(400)는 2개의 중첩된 회절격자(404), (406)(두 격자의 라인간격은 동일하게 d이다)으로 이루어진 회절구조물파 통합적으로 구성된다. 제4a도에 도시되어 있듯이, 회절격자(404)의 라인은 볼록 어레이(400)의 횡렬에 평행하게 지향되어져 있는 반면, 회절격자(406)의 라인은 2차원적인 볼록 어레이(400)의 종렬에 평행하게끔 지향되어져 있다. 그러므로, 각각의 회절격자(404), (406)은 서로 90°의 각을 이루며 변위되어진다.

제4a도의 문자 A, B, C, D는 2차원적인 볼록 어레이(400)의 촛점면에서 발생된 상이한 칼러 스포트(spot)의 공간적 배열을 도시한다. A는 두 격자의 영의 회절도의 각 공간적위치에서 생성되는 칼러를 나타내고, B, C는 두 격자의 각기 독립된 별개의 회절도중에서 제1회절도의 각 공간적 위치에서 생성된 칼러를 나타내며, D는 주 인접한 격자의 혼합된 제1회절도의 각 공간적 위치에서 생성된 칼러를 나타낸다.

제4b도는 2차인적인 칼러 회절필터의 또다른 공간적 배열을 예시해주고 있다. 좀더 구체적으로 기술하면 제4b도의 2차원적인 볼록 어레이(408)에서, 각 구면렌즈는 육각형 영역(410)과 같은 육각형 영역의 독립된 어느 하나에 놓여져 있다. 각각의 육각형 영역의 변은 L이므로, 2차원적인 볼록어레이의 주기성은 L이다. 제4b도에서, 이 회절구조물은 두 개의 각을 이루며 변위가 이루어진 중첩된 격자(412), (414)로 구성되어 있다. 제4b도에 도시된 바와같이, 라인회절격자(412)는 2차원적인 볼록 어레이(408)의 육각형 영역(410)과 같은 육각형 영역의 어느 한조에 평행하게 지향되어져 있고 회절격자(414)의 라인은 이 육각형 영역의 다른조의 변에 평행하게끔 지향되어져 있다.

따라서, 회절격자(412)의 라인은 회절격자(414)의 라인에 관해 120°의 각을 이루어 변위되어진다. 또한 제4b도는(제4a도와 관련지워 상술하였던) 칼러스포트 A, B, C, D의 각 공간적 위치를 보여주고 있다.

제4a도, 제4b도에서 보인 2차원적인 칼러 회절필터의 설명을 단순화시키기 위해, k=2이고 d 및 L이 모든 방향에서 동일하다고 가정하여 왔다. 또한 본 발명에 있어 d, L, K의 값을 상이하게 채택하여야 하는 보다 작은 2차원적인 대칭성 패턴을 고려할 수가 있다는 사실을 인식하여야 한다.

본 발명에 의한 칼러 회절필터의 미점을 열거하면 다음과 같다.

(1) 양각이나 주형기술을 사용하여 저렴한 가격으로 대량생산할 수 있다는 점.

(2) 매우 안정하며 경년변화나 사용함에 따라 표백되지 않는다는 점.

(3) 빛을 사용하는 효율이 실제적으로 100%이다는 점(실제 입사장은 조금도 흡수되거나 반사되지 않는다).

(4) 재료의 선택범위를 확대하여 생산할 수 있다는 점.

(5) 생성되는 칼러 패턴의 범위가 넓어진다는 점 등이다.

그러나, 본 발명에서 특기할만한 이점은 f 번호 F_c가 비교적 작은 영상렌즈와 함께 양호하게 사용될 수 있다는 사실이다.

f 번호 F_c가 작은 영상렌즈는 보다 큰 집광력을 제공하므로, 보다 고속의 광학기재이다. 이점에 있어서는 근접피일드의 파장에 의존하여 촛점을 맺는 특징을 갖는 칼러 회절필터를 설명하고 있는, 앞서 언급한 미합중국 특허 제4,079,411호에 언급되어 있으며, 이 특징에 의해 칼러 회절필터로 작용한다. 그러나, 앞서 언급한 미합중국 특허 제4,079,411호의 칼러 회절 필터에서는, 입사하는 다색광이 시준(視準)되어야 한다(즉, 채택된 어떠한 영상렌즈라도 f 번호는 최소한 15가 되어야 한다). 이것은 본 발명의 칼러 회절필터에 의해 필요한 f 번호보다(25-100)배 정도로 덜 집광된 빛에 상응하는) 대략 5-10배나 더 큰 f 번호이다.

Claims (1)

1. 영상렌즈와 영상렌즈의 영상면에 놓인 감광성 표면을 구비한 다색광 영상계에서 사용하기 위한 칼러 회절필터에 있어서, 상기 렌즈의 f 번호 F_c는 최소의 f 번호 F_c ^min보다 크거나 같고, 상기 필터는 볼록렌즈 어레이와 회절구조물로 구성되며, 상기 볼록렌즈 어레이는 렌즈의 주기성 L과, 촛점거리 f와, f/L에 비례하는 유효 f 번호 F_L를 가지며 상기 감광성 표면과 일치하는 촛점면에 위치하고, 상기 회절 구조물은 상기 어레이에 근접하여 위치하며 규정된 종단면거리 S(x)와 라인간격 d를 가지는 회절 격자를 포함하고, d는 상기 다색광의 어떤 파장 λ보다 크며 ; F_c ^min

   

   d/λ의 관계식이 성립하는 것을 특징으로 하는 칼러 회절필터,

Images