KR0144433B1 - 대구경 사진렌즈 - Google Patents

Abstract

물체측으로부터 물체측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지며 오목렌즈인 제3렌즈군과; 물체측면이 오목렌즈이고 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈와 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈로 이루어진 제4렌즈군과; 상측면이 볼록렌즈이고 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군으로 이루어는 대구경 사진렌즈는 다음의 조건을 만족하며, 0.94 × r6 ｜r7｜ r6(r6:상기 제3렌즈군(Ⅲ)의 상측면의 곡률 반경, r7은 제4렌즈군(Ⅳ)의 물체측면의 곡률 반경을 나타낸다.) 일안 리플렉스 카메라에 사용되는 대구경 사진렌즈에 있어서, 고굴절율의 글래스로 이루어진 가우스형 표준 렌즈를 사용하여 렌즈계의 전장을 어느 정도 증대시키면서 렌즈의 성능 및 컨트라스트를 향상시키고, 무한원의 물체 및 근거리 물체에 대한 수차를 보정할 수 있다.

Description

대구경 사진렌즈

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈 구성도이고,

제2도는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 비점수차도이고,

제3도는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 왜곡수차도이고,

제4도는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 코마 수차도이고,

제5도는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 비점수차도이고,

제6도는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 왜곡수차도이고,

제7도는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 코마 수차도이다.

이 발명은 대구경 사진렌즈에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 일안 리플렉스 카메라에 사용되는 대구경 사진렌즈에 있어서, 고굴절율의 글래스로 이루어진 가우스형 표준 렌즈를 사용하여 렌즈계의 전장을 어느 정도 증대시키면서 렌즈의 성능 및 컨트라스트(contrast)를 향상시킨 대구경 사진렌즈에 관한 것이다.

인물이나 풍경 등 통상적인 피사체를 필름이나 광전 촬상면상에 실상으로써 결상시키는 렌즈를 촬영렌즈라고 한다. 일반적으로 촬영렌즈는 대물렌즈와 같고 복잡한 구성이라도 1개의 볼록렌즈로 이루어진다.

그러나, 촬영렌즈의 하나인 사진렌즈는 밝기, 화각 기능 및 용도의 모든 면에서 재원이나 성능의 향상과 다양성에 현저한 발전을 이루고 있다.

일반적으로 사진렌즈는 무한원의 물체에 대한 수차보정을 중심으로 설계된다. 그러나, 사용목적의 다양화와 함께 근거리 물체에 대한 성능 또한 중요하기 때문에, 무한원 물체 및 근거리 물체에 대한 성능이 동시에 만족되어야 한다.

또한, 대구경의 가우스형 표준렌즈는 구면수차의 악화로 인하여 근거리 물체에 대한 성능이 저하되고 특히, 단파장 광속의 구면수차 악화가 컨트라스트의 저하를 초래한다.

컨트라스트가 좋은 가우형 표준 렌즈를 설계하는 경우에 중간화각의 코마 플레어가 증대되고, 구면수차 및 색수차의 보정이 어렵게 되는 단점이 발생한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 아베수가 큰 글래스를 이용하는 경우에는 필연적으로 굴절율이 낮은 글래스를 정의 굴절율을 가지는 렌즈에 사용하게 되므로, 구면수차가 증대되고 렌즈의 전장이 길어지는 단점이 발생하게 된다.

그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 일안 리플렉스 카메라에 사용되는 대구경 사진렌즈에 있어서, 고굴절율의 글래스로 이루어진 가우스형 표준 렌즈를 사용하여 렌즈계의 전장을 증대시키면서 렌즈의 성능 및 컨트라스트를 향상시키고, 무한원의 물체 및 근거리 물체에 대한 수차 특히 구면수차를 보정한 대구경 사진렌즈를 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은,

물체측으로부터 물체측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;

정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과;

부의 굴절력을 가지며 오목렌즈인 제3렌즈군과;

물체측면이 오목렌즈이고 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈와 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈로 이루어진 제4렌즈군과;

상측면이 볼록렌즈이고 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군과;

정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군으로 이루어지며 다음의 조건을 만족한다.

0.94 × r6 ｜r7｜ r6

상기 r6은 제3렌즈군(Ⅲ)의 상측면의 곡률 반경이고, r7은 제4렌즈군(Ⅳ)의 물체측면의 곡률 반경을 나타낸다.

상기 구성에 의하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 구조와 작용을 쉽게 이해하기 위하여 이 발명의 2가지 실시예에 따른 대구경 사진렌즈에 대한 설명을 기술하면 다음과 같다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 구성도이다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈는 대상물 즉, 물체측으로부터 각각 순서적으로 배열되어 있으며, 소정의 간격만큼 떨어져 있는 6군 7매의 렌즈로 이루어진다.

이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 구성은, 물체측으로부터 물체측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(Ⅰ)과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(Ⅱ)과, 부의 굴절력을 가지며 오목렌즈인 제3렌즈군(Ⅲ)과, 물체측면이 오목렌즈이고 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈(41)와 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈(42)로 이루어진 제4렌즈군(Ⅳ)과, 상측면이 볼록렌즈이고 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(Ⅴ)과, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군(Ⅵ)으로 이루어진다.

상기 제1렌즈군(Ⅰ), 제2렌즈군(Ⅱ), 제3렌즈군(Ⅲ), 제4렌즈군(Ⅳ) 그리고 제5렌즈군(Ⅴ)은 렌즈의 양쪽 면이 같은 방향으로 커브되어 있는 매니스커스(meniscus) 렌즈로 이루어진다.

이러한 구성으로 이루어진 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진 렌즈는 다음과 같은 조건을 만족한다.

조건 1 : 0.94 × r6 ｜r7｜ r6

상기 조건1은 코마 플레어 및 구면수차의 보정을 위한 조건으로, 상기 r은 제3렌즈군(Ⅲ)의 상측면의 곡률 반경이고, r7은 제4렌즈군(Ⅳ)의 물체측면의 곡률 반경을 나타낸다.

상기 조건1을 만족하면 제4렌즈군(Ⅳ)의 물체측면은 구면수차를 크게 하는 작용을 하게 되고, 이면에서 중간 화각의 광속에 대응하는 구면수차가 두드러져 보정에 사용되기 때문에, 상기 조건1에서 하한값을 만족하지 않는 경우 즉, 0.94×r6｜r7｜인 경우에는 구면수차가 보정되지 않고, 상한값을 만족하지 않는 경우 즉, ｜r7｜r6인 경우에는 코마 플레어가 발생하게 된다.

또한, 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈는 다음의 조건을 만족하여야 한다.

조건 2 : ｜r9｜ 0.54 × f

조건 3 : 0.42 × f ｜r₁₁｜ 0.62 × f

상기 조건 2와 3은 코마 플레어와 동시에 축상 주변(marginal) 광선의 보정에 따른 조건이다. 상기 r9는 제4렌즈군(Ⅳ)의 제2렌즈(42)의 상측면의 곡률 반경이고, r11은 제5렌즈군(Ⅴ)의 상측면의 곡률 반경이고, f는 이 발명의 실시예에 따른 대구경 렌즈의 전체 초점 거리이다.

일반적으로 가우스형 렌즈의 경우에는 중간 화각의 성능이 떨어진다. 그러나, 이러한 중간화각을 통과하는 주광선의 윗쪽 광선은 제4렌즈군(Ⅳ)의 상측면과 제5렌즈군(Ⅴ)의 상측면의 높은 위치를 통과하게 되므로, 상기 제4렌즈군(Ⅳ)의 상측면과 제5렌즈군(Ⅴ)의 상측면이 상기한 조건2와 조건3을 만족하도록 구성하므로서, 구면수차를 보정할 수 있다.

또한, 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈는 다음의 조건을 만족하여야 한다.

조건 4 : 0.41× f ｜A｜ 0.51× f

조건 5 : 0.11 × f ｜B｜ 0.16 × f

상기 조건4와 조건5는 구면수차 및 비점수차의 보정에 따른 조건으로, 상기 A는 제2렌즈군(Ⅱ)의 물체측면으로부터 제4렌즈군(Ⅳ)의 물체측면까지의 거리를 나타내며, 상기 B는 제4렌즈군(Ⅳ)의 두께를 나타낸다.

상기 조건 4에서 하한값과 상한값 사이를 만족하는 경우에는 구면수차 및 비점수차의 보정이 충분히 이루어지나, 상기 상한값을 넘는 경우에는 전체적인 광학계가 커지게 되고 주변광량의 부족현상이 발생하여 화면주변부에 있어서 수차의 양호한 보정이 어려워진다.

상기 조건5를 만족하면서 상기 조건2와 조건3을 만족하는 경우에는 코마 플레어의 보정효과가 상승하게 된다. 상기 조건5의 하한값을 벗어나게 되면 비점수차의 보정이 불충분하게 되고, 상한값을 넘는 경우에는 코마 플레어의 보정효과가 작아지게 된다.

또한, 이 발명의 실시예에 따른 대구경 사진렌즈는 다음의 조건을 만족하여야 한다.

조건 6 : ｜r₁₁｜ fB

상기 조건 6은 렌즈 가공에 따른 조건으로, 상기 fB는 뒷초점거리를 나타낸다.

상기 제5렌즈군(Ⅴ)의 상측면의 곡률 반경 r11이 상기 조건6을 만족하지 않는 경우에는 유사곡률의 위험성이 발생하게 된다.

상기한 조건들을 만족하는 이 발명의 제1실시예에 따른 실시예값은 다음 (표1)과 같다.

첨부한 제2도는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 비점수차도이고, 제3도는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 왜곡수차도이고, 제4도는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 코마 수차도이다.

이 발명의 실시예에 따른 코마 수차도의 스케일은 0.05이고, 도시한 d-line은 가시영역 중 0.0005876㎜이고, c-line은 0.0006563㎜를g-line은 0.0004358㎜를 나타낸다.

이 발명의 제1실시예에 따른 렌즈계의 초점거리 f는 1.0이고, 뒷초점거리 fB는 0.7277이다.

또한, 상기한 조건들을 만족하는 이 발명의 제2실시예에 따른 실시예값은 다음 (표2)와 같다.

첨부한 제5도는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 비점수차도이고, 제6도는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 왜곡수차도이고, 제7도는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 사진렌즈의 코마 수차도이다.

이 발명의 제2실시예에 따른 렌즈계의 초점거리 f는 1.0이고, 뒷초점거리 fB는 0.7277이다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 일안 리플렉스 카메라에 사용되는 대구경 사진렌즈에 있어서, 고굴절율의 글래스로 이루어진 가우스형 표준 렌즈를 사용하여 렌즈계의 전장을 어느 정도 증대시키면서 렌즈의 성능 및 컨트라스트를 향상시킬 수 있다.

또한, 무한원의 물체 및 근거리 물체에 대한 수차 특히 구면수차를 보정하여 렌즈계의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진 대구경 사진렌즈를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 물체측으로부터 물체측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지며 오목렌즈인 제3렌즈군과; 물체측면이 오목렌즈이고 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈와 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈로 이루어진 제4렌즈군과; 상측면이 볼록렌즈이고 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군으로 이루어지며 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 사진렌즈.

   0.94 × r6 ｜r7｜ r6

   r6 : 상기 제3렌즈군의 상측면의 곡률 반경.

   r7 : 상기 제4렌즈군의 물체측면의 곡률 반경.
2. 제1항에 있어서, 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 사진렌즈.

   ｜r9｜ 0.54 × f

   0.42 × f ｜r₁₁｜ 0.62 × f

   r9 : 상기 제4렌즈군의 제2렌즈의 상측면의 곡률 반경이고.

   r11 : 상기 제5렌즈군의 상측면의 곡률 반경.

   f : 상기 렌즈계의 초점 거리.
3. 제1항에 있어서, 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 사진렌즈.

   0.41 × f ｜A｜ 0.51 × f

   0.11 × f ｜B｜ 0.16× f

   B : 제4렌즈군의 두께

   A : 제2렌즈군의 물체측면으로부터 제4렌즈군의 몰체측면까지의 거리.
4. 제1항에 있어서, 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 사진렌즈.

   ｜r₁₁｜ fB

   fB : 뒷초점거리