KR0136487Y1 - 스틸 카메라 및 비디오 카메라 겸용 광학계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스틸 카메라 및 비디오 카메라가 복합된 복합 카메라용 광학계에 관한 것으로, 특히 상기 복합 카메라를 소형화하기 위해 필용한 콤팩트한 스틸 카메라 및 비디오 카메라 겸용 광학계에 관한 것이다.

즉, 본 고안에 따른 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계는 비디오 카메라용 줌 렌즈 광학계와 스틸 카메라용 릴레이 렌즈 광학계를 마련하고, 후군 광학계인 릴레이 렌즈 광학계의 전단에 두 개의 반사경을 배치하여 광 경로를 우회시키거나 또는 릴레이 렌즈 광학계의 양단에 각각 반사경을 배치하여 광로를 우회시킴으로써, 광학계의 전장 길이를 최대한 단축시켜, 복합 광학계를 소형 및 경량의 콤팩트화 시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 비디오 카메라의 고배율 줌 카메라의 줌 배율을 스틸 카메라의 배율로 그대로 적용할 수 있을 뿐 만 아니라, 스틸 카메라의 필름 사이즈를 줄임으로써, 스틸 카메라 촬영시 어두운 곳에서도 촬영이 가능한 대구경비를 실현할 수 있는 장점도 있다.

Description

스틸 카메라 및 비디오 카메라 겸용 광학계

제1도는 종래의 비디오 카메라의 줌 렌즈 광학계의 광학적 구성도.

제2도는 비디오 카메라 및 스틸 카메라가 복합된 복합 카메라의 광학계의 광학적 구성도.

제3도는 본 고안에 따른 비디오 카메라 및 스틸 카메라가 복합된 복합 카메라의 광학계의 광학적 구성도.

제4도는 본 고안에 따른 비디오 카메라 및 스틸 카메라가 복합된 복합 카메라의 광학계의 광학적 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 포커싱 렌즈군 2 : 배율 변환 렌즈군

3 : 조리개 4 : 수렴 렌즈군

5 : 보상 렌즈군 6 : 수정 로우 패스 필터

7 : CCD 8 : 스틸 카메라용 릴레이 렌즈 광학계

9 : 필름 11 : 포커싱 렌즈군

12 : 배율 변환 렌즈군 13 : 조리개

14 : 수렴 렌즈군 15 : 보상 렌즈군

16 : 수정 로우 패스 필터 17 : CCD

18 : 스틸 카메라용 릴레이 렌즈 광학계 19 : 필름

20 : 제1반사경 21 : 제2반사경

본 고안은 스틸 카메라 및 비디오 카메라가 복합된 복합 카메라용 광학계의 관한 것으로, 특히 상기 복합 카메라를 소형화하기 위해 필요한 콤팩트한 스틸 카메라 및 비디오 카메라 겸용 광학계에 관한 것이다.

복합 카메라는 비디오 카메라를 이용하여 순간적인 영상을 포착하여 얻어진 영상신호를 비디오 테이프에 기록한 후 이를 비디오 테이프 레코더를 통해 재생하여 모니함과 동시에 이미지 프로세서를 통해 영상 신호를 프린트할 수 있도록 처리한 다음 칼라 비디오 프린터에 입력시켜 원하는 영상을 포착하여 프린트 출력하여야 한다.

이러한 일련의 순간적인 영상 프린트 방법은 그 처리 과정이 번거로울 뿐만 아니라 칼라 비디오 프린터와 같은 별도의 영상 출력장치를 구입하여야 한다는 부담이 있었다.

또한 현장 촬영시 비디오 카메라와 스틸 카메라를 각각 휴대하고 필요에 따라 번갈아 조작할 수도 있지만, 이 방법은 조작상 번거로움을 피할 수 없다.

이상과 같은 불편함을 해소하기 위해 비다오 카메라와 스틸 카메라가 일체형으로 만들어진 복합 카메라가 도입되었다. 이러한 복합 카메라에 대해서는 특허 출원 제93-17894호를 통해 제안한 바 있다.

상기와 같은 복합 카메라에 사용되는 광학계는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용으로 구성된다.

제1도는 종래의 비디오 카메라의 줌 렌즈 광학계의 광학적 구성도이고, 제2도는 비디오 카메라 및 스틸 카메라가 복합된 복합 카메라의 광학계의 광학적 구성도이다.

먼저 제1도를 참조하여 종래의 비디오 카메라용 줌 렌즈 광학계에 대하여 살펴보기로 한다.

줌 렌즈 광학계는 광학계 전체의 거리는 변화시키지 않으면서, 원경 즉, 원거리에 있는 작은 물체는 광(화)각을 좁혀 가깝게 확대하여 볼 수 있도록 하고, 근경을 화(광)각을 크게하여 넓은 범위를 볼 수 있도록 배율을 변환시키는 광학계이다.

일반적으로 줌 렌즈 광학계는 물체측으로부터 초점 조절 작용을 하는 포지티브 파워의 포커싱 렌즈군(1), 배율을 변화시키는 네거티브 파워의 배율 변환 렌즈군(2), 배율 변환에 따른 발산광을 수렴시키는 수렴 렌즈군(4) 및 앞서의 포커싱 및 배율 변환에 따른 상점 이동을 최종적으로 보상하여 상면에 상을 맺어주는 포지티브 파워의 보상 렌즈군(5)으로 이루어져 있다.

이러한 줌 렌즈 광학계는 포커스 조절을 위한 포커싱 렌즈군(1)을 공간적으로 고정시키고, 줌 렌즈 내부의 수렴 렌즈군을 움직이거나 보상 렌즈군을 2개의 렌즈군으로 나누어 일부를 움직이거나 보상 렌즈군을 움직이는 방식 등이 있으나, 포커싱 렌즈군(1)은 포지티브 파워를 가지며(빛을 수렴시키며) 공간적으로 고정되며, 2매의 볼록렌즈와 1매2의 오목렌즈로 구성된다. 배율 변환 렌즈군(2)은 광로 상을 이동하면서 배율을 변환시키는데 이는 네거티브 파워를 가지며(빛을 발산시키며), 1매의 볼록렌즈와 2매의 오목렌즈로 구성된다. 수렴 렌즈군(4)은 공간적으로 고정되며, 각각 1매의 볼록렌즈와 오목렌즈로 구성된다. 보상 렌즈군(5)은 광로상을 이동하면서 포커싱 렌즈군(1)에 의한 포커싱 작용과 배율 변환 렌즈군(2)에 의한 배율 변환 작용에 따른 상점 이동 보정과 물체거리 변화에 따른 포커싱 작용을하여 적절한 상이 CCD(7)에 맺히도록 한다. 여기서 수렴 렌즈군(4) 앞에는 조리개(3)가 위치하여 불필요한 반사광을 차단하는 역할을 하며, 수정 로우 패스 필터(6)는 CCD(7)에 저주파에 의한 전하 충전을 보상하는 역할을 한다.

제2도는 복합 카메라의 광학계의 수직 단면도로서, 제1도의 비디오 카메라용 줌 렌즈 광학계에 스틸 카메라용 릴레이 렌즈 광학계(8)가 추가된 구성으로 되어 있다.

이와 같이 직선 광로상에 두가지 광학계가 복합된 구조는 광학계 자체가 필연적으로 커지므로, 복합 카메라의 콤팩트화에 커다란 장애 요소가 된다.

본 고안에 따른 줌 렌즈 광학계는 상기와 같은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 제안된 것으로, 우수한 광학적 성능을 가지면서 촬영이 간편한 콤팩트 사이즈의 스틸 카메라 및 비디오 카메라 겸용 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 스틸 카메라 및 비디오 카메라 겸용 광학계는, 전군 렌즈 광학계와 후군 렌즈 광학계가 마련된 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계에 있어서, 광 경로를 우회시키는 광 경로 우회 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단 내에 상기 후군 렌즈가 위치하는 것이 바람직하며, 상기 광 경로 우회 수단은 구체적인 유형으로 적어도 2개 이상의 반사경으로 이루어진 것이 바람직하다.

이하 실시예로서, 본 고안에 따른 줌 렌즈 광학계를 도면을 참조하면서 설명한다.

제3도는 본 고안에 따른 비디오 카메라 및 스틸 카메라가 복합된 복합 카메라의 광학계의 제1실시예의 광학적 구성도이다. 이 도면을 참조하여 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

크게 비디오 카메라용의 줌 렌즈 광학계와 스틸 카메라용의 릴레이 렌즈 광학계(18) 및 이 두 광학계 사이에서 광로를 우회시켜 주는 우회 수단으로서 두 개의 반사경(20, 21)로 각각 구성된다.

먼저 비디오 카메라용의 줌 렌즈 광학계는 물체측으로부터 초점 조절 작용을 하는 포지티브 파워의 포커싱 렌즈군(11), 배율을 변화시키는 네거티브 파워의 배율 변환 렌즈군(12), 배율 변환에 따른 발산광을 수렴시키는 수렴 렌즈군(14) 및 앞서의 포커싱 및 배율 변환에 따른 상점 이동을 최종적으로 보상하여 상면에 상을 맺어주는 포지티브 파워의 보상 렌즈군(15)으로 이루어져 있다.

여기서, 포커싱 렌즈군(11)은 포지티브 파워를 가지며(빛을 수렴시키며) 공간적으로 고정되며, 2매의 볼록렌즈와 1매의 오목렌즈로 구성된다. 배율 변환 렌즈군(12)은 광로상을 이동하면서 배율을 변화시키는데 네거티브 파워를 가지며(빛을 발산시키며), 1매의 볼록렌즈와 2매의 오목렌즈로 구성된다. 수렴 렌즈군(14)은 공간적으로 고정되며, 각각 1매의 볼록렌즈와 오목렌즈로 구성된다. 보상 렌즈군(15)은 광로상을 이동하면서 포커싱 렌즈군(11)에 의한 포커싱 작용과 배율 변환 렌즈군(12)에 의한 배율 변환 작용에 따른 상점 이동 보정과 물체거리 변화에 따른 포커싱 작용을하여 적절한 상이 맺히도록 한다. 여기서 수렴 렌즈군(14) 앞에는 조리개(13)가 위치하여 불필요한 반사광을 차단하는 역할을 하며, 수정 로우 패스 필터(16)는 CCD(7)에 저주파에 의한 전하 충전을 보상하는 역할을 한다.

이러한 줌 렌즈 광학계의 줌 배율이 8배이면 스틸 카메라로 촬영시에도 줌 배율 8배의 효과를 얻을 수 있는데, 이는 비디오 카메라의 줌 렌즈 광학계가 고배율일 경우, 그 고배율의 효과를 그대로 스틸 촬영에도 적용할 수 있는 장점이 있다.

제4도는 본 고안에 따른 비디오 카메라 및 스틸 카메라가 복합된 복합 카메라의 광학계의 제2실시예의 광학적 구조로 가장 바람직한 실시예이다. 이는 제1실시예와 달리 두 개의 반사경(20, 21) 사이에 스틸 카메라용 릴레이 렌즈 광학계(18)가 삽입된 구성으로 되어 광학계 전체의 길이를 대폭적으로 축소시킨다.

한편, 스틸 카메라 필름(19)의 종류는 60×60부터 8.2×10.6 까지 약 7종의 필름이 있으나, 광학계의 구경비를 높이기 위해서 작은 필름(8.2×10.6)을 사용한다. 이와 같이 필름 사이즈를 줄이면 스틸 카메라 촬영시 어두운 곳에서도 촬영이 가능한 대구경비를 실현할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계는 비디오 카메라용 줌 렌즈 광학계와 스틸 카메라용 릴레이 렌즈 광학계를 마련하고, 후군 광학계인 릴레이 렌즈 광학계의 전단에 두 개의 반사경을 배치하여 광 경로를 우회시키거나 또는 릴레이 렌즈 광학계의 양단에 각각 반사경을 배치하여 광로를 우회시킴으로써, 광학계의 전장 길이를 최대한 단축시켜, 복합 광학계를 소형 및 경량의 콤팩트화 시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 비디오 카메라의 고배율 줌 카메라의 줌 배율을 스틸 카메라의 배율로 그대로 적용할 수 있을 뿐 만아이라, 스틸 카메라의 필름 사이즈를 줄임으로써, 스틸 카메라 촬영시 어두운 곳에서도 촬영이 가능한 대구경비를 실현할 수 있는 장점도 있다.

Claims (7)

1. 전군 렌즈 광학계와 후군 렌즈 광학계 및 이들 전군 렌즈 광학계와 후군 렌즈 광학계 사이에 위치하여 광 경로를 우회시키는 광 경로 우회 수단을 구비한 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단은 적어도 2개의 이상의 반사경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.
2. 제1항에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단은 적어도 1개 이상의 프리즘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.
3. 제1항에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단은 반사경 및 프리즘의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.
4. 제1항에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단 내에 상기 후군 렌즈가 위치하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.
5. 제4항에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단은 적어도 2개 이상의 반사경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.
6. 제4항에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단은 적어도 2개 이상의 프리즘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.
7. 제4항에 있어서, 상기 광 경로 우회 수단은 반사경 및 프리즘의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 카메라 및 스틸 카메라 겸용 광학계.