KR100211775B1 - Focus distance compensation apparatus and method - Google Patents
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Abstract
줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 1매 이상의 프라스틱 렌즈를 포함하고, 인가되는 제어 신호에 따라 위치가 가변하는 줌 렌즈부와; 피사체와 카메라 간의 거리를 측정하고, 카메라 주위의 온도를 감지하는 측거수단과; 줌 렌즈의 초점 거리를 검지하는 초점 거리 검지 수단과; 초점 거리 및 주변 온도에 따른 초점 거리 보정 알고리즘이 입력되어 있으며, 상기 측거 수단과 상기 초점 거리 검지 수단으로부터 입력되는 초점 거리와 주변 온도값이 일정 단위로 나누어져 있고, 일정 단위로 나누어진 각각의 초점 거리와 온도 변화값에 따라 해당하는 가변 조출량의 값이 존재하는 초점 거리와 온도 변화에 따른 조출량 알고리즘이 존재하여, 상기 알고리즘으로부터 해당 보정값을 판독하고, 판독된 보정값에 해당하는 동작 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력하는 동작 신호를 입력받아 상기 줌 렌즈부를 해당 위치로 이동시키는 구동 수단을 포함하여 이루어져, 줌 렌즈의 초점 거리를 측정하고, 측정된 주변 온도와 줌 렌즈의 초점거리에 해당하는 프라스틱 렌즈의 초점 거리 오차를 제어 수단에 저장된 알고리즘으로 프라스틱 렌즈로 인한 초점 거리 오차를 보상함으로써, 유리 렌즈 사용할 때와 동일한 효과를 나타낼 수 있고, 생산 단가가 저렴해지는 효과를 가진 온도 변화에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.An apparatus and method for compensating a focal length of a zoom lens, the method comprising: a zoom lens unit including at least one plastic lens and having a variable position according to an applied control signal; Measuring means for measuring a distance between the subject and the camera and sensing a temperature around the camera; Focal length detection means for detecting a focal length of the zoom lens; A focal length correction algorithm according to the focal length and the ambient temperature is input, and the focal length and the ambient temperature value inputted from the measuring means and the focal length detecting means are divided into predetermined units, and each of the focal points divided into the predetermined units is provided. There is a focal length algorithm in which the variable variable dose value exists according to the distance and the temperature change value, and a dose amount algorithm in accordance with the temperature change. The corresponding correction value is read from the algorithm, and an operation signal corresponding to the read correction value. Control means for outputting; And driving means for receiving an operation signal output from the control means and moving the zoom lens unit to a corresponding position, measuring a focal length of the zoom lens, and measuring plastic temperature corresponding to the measured ambient temperature and the focal length of the zoom lens. By compensating the focal length error due to the plastic lens with an algorithm stored in the control means of the focal length error of the lens, it can produce the same effect as when using a glass lens, and the production cost of the zoom lens according to the temperature change with the effect of lowering the production cost It is possible to provide a focal length compensation device and a method thereof.
Description
이 발명은 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 프라스틱(Plastic) 렌즈를 줌 렌즈로 사용하는 카메라에서, 프라스틱 렌즈의 각 초점 거리별 온도 변화로서 발생하는 렌즈의 초점 이동을 보정하는 온도 변화에 프라스틱 렌즈의 후 초점 거리 보상 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for compensating a focal length of a zoom lens. More specifically, in a camera using a plastic lens as a zoom lens, the lens is generated as a change in temperature at each focal length of the plastic lens. The present invention relates to an apparatus and method for compensating post focal length of a plastic lens at a temperature change to correct focal shift.
최근 들어 소형 컴팩트(compact) 카메라는 생산비용을 낮추기 위해 렌즈계중 일부를 플라스틱 렌즈로 대체하여 사용하고 있다.Recently, compact compact cameras have replaced some of the lens systems with plastic lenses to reduce production costs.
상기와 같이 하나 이상의 프라스틱 렌즈를 포함하여 렌즈계를 구성하는 경우에는 주위 온도 변화에 따라 프라스틱 렌즈의 상점 변화가 발생하여, 전체 렌즈계의 초점 거리 변화가 발생된다.When the lens system is configured to include one or more plastic lenses as described above, the shop change of the plastic lens occurs according to the change of the ambient temperature, and the focal length change of the entire lens system occurs.
즉, 렌즈계로 입사되는 광은 온도 변화에 따라 변형되는 프라스틱 렌즈로 입사되며, 프라스틱 렌즈는 입사된 광을 설정 굴절률과 다르게 굴절시켜 초점 거리의 변화를 일으키게 되는 것이다.That is, the light incident on the lens system is incident on the plastic lens that is deformed according to the temperature change, and the plastic lens refracts the incident light differently from the set refractive index to change the focal length.
그리고, 프라스틱 렌즈에 의한 초점 거리 변화에 따라 피사체의 상이 정확하게 결상되지 않게 되어 좋은 사진이 촬영되지 않으므로, 프라스틱 렌즈를 사용할 때는 온도 변화에 따른 후초점 거리 변화를 계산하여 정확한 상이 결상되도록 후초점 거리 보상이 이루어져야 한다.In addition, since the image of the subject is not accurately imaged due to the change of the focal length by the plastic lens, a good picture is not taken. When using the plastic lens, the postfocal distance compensation is calculated by calculating the change of the postfocal distance according to the temperature change. This should be done.
그래서, 종래의 온도 변화에 따른 후초점 거리 변화의 보정 방법은 렌즈군중에 정의 굴절력을 가진 렌즈와 부의 굴절력을 가진 렌즈에 플라스틱 렌즈를 사용하여 온도 변화에 따른 펀트(punt) 이동을 보정하는 방법이 있으며, 단초점 렌즈군에서 자동 초점 조출을 이용하여 온도 변화에 따른 후초점 거리를 보정하는 방법이 있다.Therefore, the conventional method for correcting the postfocal distance change according to the temperature change is a method of correcting the punctuation according to the temperature change by using a plastic lens in the lens having positive refractive power and the negative refractive power among the lens group. In addition, there is a method of correcting a postfocal distance according to a temperature change by using auto focusing in a short focal lens group.
그러나 상기의 방법들은 단초점일 때의 온도 변화에 따른 후초점 거리 보정방법이므로, 줌 렌즈와 같은 다초점일 때에는 사용할 수 없다.However, the above methods are post-focal length correction methods according to the temperature change in the short focus, and thus cannot be used in the multi focus such as a zoom lens.
상기 줌 렌즈에 프라스틱 렌즈를 사용할 때는 광각단, 중간단, 망원단으로 변배시의 렌즈의 조출량에 따른 후초점 거리 변화를 계산하여 렌즈 후초점 거리를 보상하여야 한다.When the plastic lens is used in the zoom lens, the post focal length distance should be compensated by calculating the change in the postfocal distance according to the amount of lens exposure when the lens is shifted to the wide end, the middle end, and the telephoto end.
따라서, 이 발명은 줌 렌즈에 사용되는 프라스틱 렌즈의 온도 변화에 따른 렌즈 후초점 거리의 차이를 보상하여 카메라의 신뢰도를 높이며, 카메라의 성능을 향상시키는 온도 변화에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention improves the reliability of the camera by compensating for the difference in the lens postfocal distance according to the temperature change of the plastic lens used in the zoom lens, and increases the focal length compensation device of the zoom lens according to the temperature change to improve the performance of the camera. It is to provide a method.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 줌(zoom) 렌즈의 초점 거리 보상 장치의 구성 블록도이고,1 is a block diagram illustrating a focal length compensation device of a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치의 동작 순서도이고,2 is an operation flowchart of a focal length compensation device of a zoom lens according to an embodiment of the present invention,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치의 광학계 구성도이다.3 is a diagram illustrating an optical system of a focal length compensating apparatus for a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명은,As a means for achieving the above object, the present invention,
1매 이상의 프라스틱 렌즈를 포함하고, 인가되는 제어 신호에 따라 위치가 가변하는 줌 렌즈부와;A zoom lens unit including at least one plastic lens, the zoom lens unit being variable in position according to an applied control signal;
피사체와 카메라 간의 거리를 측정하고, 카메라 주위의 온도를 감지하는 측거 수단과;Ranging means for measuring a distance between the subject and the camera and sensing a temperature around the camera;
줌 렌즈의 초점 거리를 검지하는 초점 거리 검지 수단과,A focal length detection means for detecting a focal length of the zoom lens,
초점 거리 및 주변 온도에 따른 초점 거리 보정 알고리즘이 입력되어 있으며, 상기 측거 수단과 상기 초점 거리 검지 수단으로부터 입력되는 초점 거리와 주변 온도값이 일정 단위로 나누어져 있고, 일정 단위로 나누어진 각각의 초점 거리와 온도 변화값에 따라 해당하는 가변 조출량의 값이 존재하는 초점 거리와 온도 변화에 따른 조출량 알고리즘이 존재하여, 상기 알고리즘으로부터 해당 보정값을 판독하고, 판독된 보정값에 해당하는 동작 신호를 출력하는 제어 수단과;A focal length correction algorithm according to the focal length and the ambient temperature is input, and the focal length and the ambient temperature value inputted from the measuring means and the focal length detecting means are divided into predetermined units, and each of the focal points divided into the predetermined units is provided. There is a focal length algorithm in which the variable variable dose value exists according to the distance and the temperature change value, and a dose amount algorithm in accordance with the temperature change. The corresponding correction value is read from the algorithm, and an operation signal corresponding to the read correction value. Control means for outputting;
상기 제어 수단에서 출력하는 동작 신호를 입력받아 상기 줌 렌즈부를 해당 위치로 이동시키는 구동 수단을 포함하여 이루어진다.And driving means for receiving an operation signal output from the control means and moving the zoom lens to a corresponding position.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 이 발명의 다른 구성은,As a means for achieving the above object, another configuration of the present invention,
주변 온도와 카메라와 피사체간의 거리를 측정하는 단계와;Measuring the ambient temperature and the distance between the camera and the subject;
줌 렌즈의 초점 거리를 측정하는 단계와;Measuring a focal length of the zoom lens;
측거 수단과 초점 거리 검지 수단에서 출력하는 신호를 판독하여, 줌 렌즈의 위치별 온도 변화에 따라 조출량 및 죤량의 알고리즘에 의해 측거 수단과 초점 거리 수단에서 출력된 상기 판독 신호에 따라 측정된 값들에 해당하는 알고리즘값을 판독하여 초점 거리 보상치를 판독하는 단계와;The signals output from the range measuring means and the focal length detecting means are read out, and the values measured according to the read signals output from the range measuring means and the focal length means by algorithms of the amount of light and the amount of zone according to the temperature change for each position of the zoom lens. Reading a focal length compensation value by reading a corresponding algorithm value;
줌 렌즈의 위치별 온도 변화에 따라 조출량 및 죤량의 알고리즘에 의해 산출된 상기 초점 거리 보상치에 해당하는 동작 신호를 렌즈 구동부로 출력하여 렌즈의 조출량 및 죤량을 변화시켜 초점 거리를 거리를 보상하는 단계를 포함하여 이루어진다.Compensating the focal length by varying the amount of feed and the amount of lens of the lens by outputting an operation signal corresponding to the focal length compensation value calculated by the algorithm of the amount of light and the amount of zoom according to the positional temperature of the zoom lens to the lens driver. It comprises a step.
상기와 같이 구성된 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치 및 그 방법은, 피사체와 카메라간의 거리와 주변 온도와 줌 렌즈의 초점 거리를 측정하고, 측정된 값을 근거로 제어 수단에 저장되어 있는 알고리즘으로 입력값에 해당하는 줌 렌즈의 초점거리의 보정값을 판단하여, 상기 보정값에 따른 초점 이동을 수행시킴으로써, 유리렌즈를 사용할 때의 줌 렌즈와 동일한 효과를 나타낼 수 있고, 생산 단가가 저렴해진다.An apparatus and method for compensating a focal length of a zoom lens having the above-described configuration include an algorithm for measuring a distance between a subject and a camera, an ambient temperature, and a focal length of a zoom lens, and storing an input value with an algorithm stored in a control means based on the measured value By determining the correction value of the focal length of the zoom lens corresponding to and performing the focus shift according to the correction value, the same effect as that of the zoom lens when using the glass lens can be obtained, and the production cost becomes low.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.With the above configuration, the most preferred embodiment which can be easily carried out by those skilled in the art with reference to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for compensating a focal length of a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부한 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치는,As shown in FIG. 1, an apparatus for compensating a focal length of a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention may include
릴리즈 스위치(S1)와,Release switch (S1),
릴리즈 스위치(S1)의 온 신호에 따라 피사체와 카메라간의 거리를 측정하고,The distance between the subject and the camera is measured according to the on signal of the release switch S1,
카메라 주변 온도를 감지하는 측거부(1)와;A measuring unit 1 for sensing a temperature around the camera;
줌 렌즈의 줌 밍 상태를 감지하는 줌 위치 감지부(2)와;A zoom position detecting unit 2 for detecting a zooming state of the zoom lens;
측거부(1)와 줌 위치 감지부(2)에서 출력하는 신호를 입력받으며, 입력된 신호를 연산 처리하여 후초점 거리 오차를 계산하여 후초점 거리 오차를 보상하도록 동작 신호를 출력하는 동작 제어부(3)와;An operation control unit receiving a signal output from the ranger 1 and the zoom position detecting unit 2, and outputting an operation signal to calculate a postfocal distance error by calculating and processing the input signal; 3) and;
동작 제어부(3)에서 출력하는 동닥 신호를 입력받아 구동하는 렌즈 구동부(4)와 ;A lens driver 4 for receiving and driving a copper signal output from the operation controller 3;
렌즈 구동부(4)의 구동에 연동하여 구동하는 줌 렌즈부(5)를 포함하여 이루어지며, 줌 렌즈부(5)는 물체측으로부터,It comprises a zoom lens unit 5 for driving in conjunction with the drive of the lens drive unit 4, the zoom lens unit 5 from the object side,
정의 굴절력을 가지고 포커싱을 위해 광축을 중심으로 이동하는 전군 렌즈(51)와;A front lens group 51 having a positive refractive power and moving about an optical axis for focusing;
부의 굴절력을 가지고, 적어도 한매의 프라스틱 렌즈를 포함하는 후군 렌즈(52)를 포함하여 이루어진다.It comprises a rear lens group 52 having negative refractive power and including at least one plastic lens.
첨부한 제2도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시에에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상 방법은,As shown in the accompanying FIG. 2, the focal length compensation method of the zoom lens according to the embodiment of the present invention,
릴리즈 스위치 1단(S1)의 온 신호를 감지하는 단계(S100)와;Detecting an on signal of the first stage of the release switch S1 (S100);
카메라의 주변 온도 및 피사체의 거리를 측정하는 단계(S200)와;Measuring an ambient temperature of the camera and a distance of the subject (S200);
줌 위치에 따른 초점 거리를 측정하는 단계(S300)와;Measuring a focal length according to the zoom position (S300);
측정된 주변 온도와 측거값에 따라 해당하는 초점 조정값을 판독하는 단계(400)와;Reading (400) a corresponding focus adjustment value in accordance with the measured ambient temperature and measured value;
판독된 초점 조정값에 다란 렌즈 구동부(4)를 구동시키는 단계(S500)와;Driving the lens driver 4 that is different from the read focus adjustment value (S500);
렌즈 구동부(4)의 구동에 의해 줌렌즈가 조출되는 단계(S600)를 포함하여 이루어진다.And zooming out the zoom lens by driving the lens driver 4 (S600).
상기한 구성에 의한 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치는 첨부된 제2도를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.An apparatus for compensating a focal length of a zoom lens having the above configuration will be described below with reference to FIG. 2.
릴리즈 스위치(51)를 온시키면, 릴리즈 온 신호는 동작 제어부(3)로 입력된다(S100).When the release switch 51 is turned on, the release on signal is input to the operation controller 3 (S100).
상기 동작 제어부(3)는 릴리즈 온 신호가 입력되면, 측거부(1)로 동작 신호를 출력한다.When the release on signal is input, the operation controller 3 outputs an operation signal to the ranging unit 1.
상기 측거부(1)는 상기 동작 제어부(3)에서 출력하는 동작 신호를 입력받아 카메라와 피사체간의 거리를 측정하고, 카메라 주변의 온도를 감지한다.The ranger 1 receives an operation signal output from the operation controller 3, measures a distance between the camera and a subject, and senses a temperature around the camera.
상기 측거부(1)는 카메라의 주변 온도를 측정하는 온도 센서가 측거 회로내에 부착되어 있으며, 상기 온도 센서는 측거를 위해 필요로 하는 부분인 만큼 일반적으로 사용된다.The ranger 1 is a temperature sensor for measuring the ambient temperature of the camera is attached in the ranger circuit, the temperature sensor is generally used as it is a part required for the range.
상기 측거부(1)는 측정한 측거량과 온도량에 대한 데이터 신호를 상기 동작 제어부(3)로 출력하며, 상기 동작 제어부(3)는 상기 측거부(1)에서 출력하는 데이터 신호를 입력받는다(S200).The ranger 1 outputs a data signal of the measured range and temperature to the operation controller 3, and the operation controller 3 receives a data signal output from the ranger 1. (S200).
그리고, 줌위치 감지부(2)는 줌렌즈의 초점 위치를 감지하여 상기 동작 제어부(3)로 해당하는 신호를 출력한다(S300).In addition, the zoom position detecting unit 2 detects a focus position of the zoom lens and outputs a corresponding signal to the operation control unit 3 (S300).
상기 동작 제어부(3)는 줌밍시의 각 초점거리와 온도차 값이 일정 단위로 세분화된 알고리즘(algorism)이 입력되어 있어, 상기 측거부(1)와 상기 줌 위치 검지부(2)로부터 입력되는 초점 거리와 주변 온도값에 따라 상기 알고리즘의 내용중 해당하는 값을 판단한다.The operation control unit 3 inputs an algorithm in which each focal length and temperature difference value at the time of zooming are subdivided by a predetermined unit, and thus the focal length input from the distance measuring unit 1 and the zoom position detecting unit 2 is input. Based on the ambient temperature value and the corresponding value of the algorithm is determined.
상기 동작 제어부(3)에 저장된 알고리즘은 온도 변화에 따른 렌즈의 조출량과 온도 변화에 따른 죤량에 대한 알고리즘이며, 상기 알고리즘 값은 렌즈 설계 데이터를 근거로 하여 계산되어진 값이다.The algorithm stored in the operation control unit 3 is an algorithm for the amount of exposure of the lens according to the temperature change and the amount of zone according to the temperature change, and the algorithm value is a value calculated based on the lens design data.
그래서, 상기 동작 제어부(3)는 온도 변화량과 초점 거리에 따라 줌 렌즈의 조출량과 죤량의 가변값을 판단하며, 판단된 가변치만큼 렌즈 구동부(4)를 구동시키기 위해 동작 신호를 렌즈 구동부(4)로 출력한다(S400).Thus, the operation controller 3 determines a variable value of the amount of zoom and the amount of zoom of the zoom lens according to the temperature change amount and the focal length, and transmits an operation signal to the lens driver 4 to drive the lens driver 4 by the determined variable value. Output to 4) (S400).
상기 렌즈 구동부(4)는 상기 동작 제어부(2)에서 출력하는 동작 신호를 입력받아 구동하며 줌 렌즈부(5)는 상기 렌즈 구동부(4)의 구동에 연덩하여 조출량을 가변시킨다(S500, S600).The lens driving unit 4 receives and drives an operation signal output from the operation control unit 2, and the zoom lens unit 5 changes the amount of output by driving the lens driving unit 4 (S500 and S600). ).
상기 동작 제어부(3)에 저장된 알고리즘에 의한 온도 변화 및 줌위치에 따른 후처점 거리 보상식은 다음과 같으며, 다음의 식으로 상기 동작 제어부(3)에 저장된 알고리즘의 정확성을 판단할 수 있다.The post-point distance compensation equation according to the temperature change and the zoom position by the algorithm stored in the operation control unit 3 is as follows, and the accuracy of the algorithm stored in the operation control unit 3 can be determined by the following equation.
상기의 수학식에서 fP는 프라스틱 렌즈의 초점 거리이고, fW는 광각단에서의 초점 거리이며, fT는 망원단에서의 초점 거리이다.In the above equation, f P is the focal length of the plastic lens, f W is the focal length at the wide-angle end, and f T is the focal length at the telephoto end.
상기의 식에서 fP: 프라스틱 렌즈의 초점 거리In the formula, f P : Focal length of plastic lens
△fP: 프라스틱 렌즈의 초점 거리 변화량Δf P : Focal length change of plastic lens
△fb: 전군에서의 후초점 거리의 변화량Δf b : amount of change in postfocal distance in all groups
△fbT: 망원단에서의 후초점 거리의 변화량Δf bT : change in postfocal distance from the telephoto end
△fbM: 중간단에서의 후초점 거리의 변화량Δf bM : amount of change in postfocal distance at middle stage
△fbW: 광각단에서의 후초점 거리의 변화량Δf bW : amount of change in postfocal distance at the wide end
nP: 프라스틱 렌즈의 굴절률, dnp/dt : 굴절률의 온도 계수,n P : refractive index of plastic lens, dn p / dt: temperature coefficient of refractive index,
M : 렌즈의 줌배율M: Zoom ratio of the lens
M' : 2군의 배율,M ': magnification of 2 groups,
mpT: 망원단에서의 프라스틱 렌즈의 배율m pT : Magnification of plastic lens in telephoto
mpM: 중간단에서의 프라스틱 렌즈의 배율,m pM : magnification of the plastic lens at the intermediate stage,
mpW: 광각단에서의 프라스틱 렌즈의 배율m pW : Magnification of the plastic lens at the wide end
m2: 후군 렌즈의 배율m 2 : magnification of the rear lens group
△p : 조출량이다Δp: amount of feeding
상기의 식에 의한 후초점거리 보상치와 상기 동작 제어부(3)에 저장된 알고리즘에 의한 후초점 거리 보상치의 비교한 실시 예는 첨부한 표2, 표6, 및 표10에 도시되어 있다.A comparison example of the postfocal distance compensation value obtained by the above formula and the postfocal distance compensation value obtained by the algorithm stored in the operation control unit 3 is shown in Tables 2, 6, and 10 attached thereto.
그리고, 이 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 초점 거리 보상장치의 줌 렌즈중 비구면 렌즈의 계수는 다음 식에 의하여 표현될 수 있다.The coefficient of the aspherical lens among the zoom lenses of the focal length compensator of the zoom lens according to the embodiment of the present invention may be expressed by the following equation.
Z = 렌즈의 정점부터 광축 방향으로의 거리Z = distance from the lens vertex to the optical axis
S = 광축에 수직 방향으로의 거리S = distance perpendicular to the optical axis
C = 렌즈 곡률 반경의 역수C = inverse of the lens radius of curvature
K = 코닉(Conic) 상수K = Conic constant
A4, A6, A8, A10: 비구면 계수이다.A 4 , A 6 , A 8 , A 10 : Aspheric coefficients.
상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예에 따른 실시예 1의 값은 다음과 같다.Values of the first embodiment according to the embodiment that can easily implement the present invention by satisfying the above conditions are as follows.
실시예 1 값의 표 1은 물체쪽으로부터 5번째 위치한 렌즈를 플라스틱 렌즈로 사용한 줌 렌즈의 곡률 반경(R)과, 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리(D)와 렌즈의 아베수(v)와, 렌즈의 d-선 굴절률(N)을 측정한 도표이다.Example 1 Table 1 shows the radius of curvature (R) of the zoom lens, the thickness of the lens or the distance (D) between the lens, and the Abbe number (v) of the lens, using the lens positioned fifth from the object side as the plastic lens. It is a chart which measured the d-ray refractive index (N) of a lens.
상기 표 1의 제10면은 비구면이며, 상기 제10면 비구면 데이터는,The tenth surface of Table 1 is an aspherical surface, the tenth surface aspherical data,
상기 표 2는 표 1에 기재된 값에 따라 구성된 줌렌즈 사용시에 온도 변화량이 20일 경우에 식(3)을 이용하여 계산된 △fP가 0.534일 때의 줌별 후초점 거리 변화 및 조출량을 상기 식(3)(7)에 대입하여 계산한 이론적인 계산치와 광선추적에 따라 실제 측정된 측정값인 광선 추적 결과치를 측정한 도표이다.Table 2 shows the amount of change in temperature when using the zoom lens configured according to the values described in Table 1. In the case of Δf P calculated using Eq. The theoretical calculation calculated by substituting in (7) and the ray tracing result which is the actual measured value according to ray tracing.
하기의 표 3과 표 4는 상기 동작 제어부(3)에 알고리즘 값으로 가로축은 측거부(1)에 의해 감지된 온도에 따른 온도 변화량(△T)이 일정 단위로 세분화되어 있으며, 세로축은 줌 위치 감지부(2)에 의해 측정된 초점 거리인 유효 초점 거리(EFL)가 일정 단위로 세분화되어 있다.Tables 3 and 4 below are algorithm values in the operation control unit 3, the horizontal axis of which is subdivided by a predetermined unit according to the temperature detected by the measuring unit 1, and the vertical axis of the zoom position. The effective focal length EFL, which is the focal length measured by the sensing unit 2, is subdivided by a predetermined unit.
그래서, 현재 카메라의 온돈 변화량(△T) 및 유효 초점 거리(EFL)는 상기 알고리즘의 가로와 세로축의 한 영역을 차지하게 되며, 차지한 영역에서 가로와 세로의 연장선에서 만나는 영역이 온도 변화에 따른 조출량 및 죤(zone)양이다.Thus, the current temperature change amount ΔT and the effective focal length EFL of the camera occupy one area of the horizontal and vertical axes of the algorithm, and the area where the area where the horizontal and vertical extension lines meet is adjusted according to the temperature change. It is the quantity of output and the zone.
이 때, 상기 조출량은 초점 조절을 위해 광축을 중심으로 이동하는 전군 렌즈(51)의 조출량이고, 죤량은 상기 조출량을 이용하여 초점 조절을 위해 스텝핑 모터 등으로 구동되는 셔터의 이동량으로 나타낸 것으로 단위 조출량(0.033)을 변환한 것이다.At this time, the feeding amount is the feeding amount of the lens group 51 to move around the optical axis for the focus adjustment, the zone amount is represented by the movement amount of the shutter driven by a stepping motor or the like for focus adjustment using the feeding amount. The unit feeding amount (0.033) was converted into the thing.
따라서, 상기 동작 제어부(3)는 상기 알고리즘에 의해 판단된 값만큼 조출되거나 죤량이 변하여 온도 변화에 따른 초점 거리를 보상한다.Accordingly, the operation control unit 3 compensates the focal length according to the temperature change by feeding or changing the amount of the zone by the value determined by the algorithm.
조리개 넘버(Fno)는 4.58.3, 초점 거리는 36.467.0, 화각(w)은 30.23 17.78, 후초점거리는 10.87238.965이다.Aperture number (Fno) is 4.5 8.3, focal length is 36.4 67.0, angle of view (w) is 30.23 17.78 , Postfocal length is 10.872 38.965.
상기 표 3, 표 4를 예를들어 설명하면, 표 3은 단위온도를 5로 하였으며, 유효 초점 거리(EFL, effective focus length)가 36.4이고, 온도 변화량(△T)이 -30일 때 조출방향의 반대쪽으로 7×10-3만큼 조출된다.Referring to Tables 3 and 4, for example, Table 3 is the unit temperature of 5 When the effective focus length (EFL) is 36.4 and the temperature change amount ΔT is -30, the light is fed by 7 x 10 -3 to the opposite side of the feeding direction.
상기에서 실험된 실험 온도는 20이므로, △T 가 0이라는 것은 실험 온도인 20를 의미하고 △T가 -30이란 뜻은 -10를 의미한다. 이 때 단위온도는 조정 가능한 값이어서 상기 동작 제어부(3)의 알고리즘 저장시 변경가능하다.Experimental temperature tested above 20 Since ΔT is 0, the experimental temperature is 20 Means that △ T is -30, it means -10 Means. At this time, the unit temperature is an adjustable value, which can be changed when the algorithm of the operation controller 3 is stored.
그리고, 표 4는 단위 조출량이 0.033이므로 한단위의 줌 렌즈의 조출량이 0.033이란 의미이다.In Table 4, since the unit feeding amount is 0.033, it means that the feeding amount of one unit of zoom lens is 0.033.
그러므로 유효 초점 거리(EFL)가 36.40이고 온도 변화량(△T)이 -30이면, 표 4에서 상기 조건에 해당하는 죤량은 '0'으로, 줌 렌즈의 조+출량은 없게 되며, 유효 초점 거리(EFL)가 55.82이고 온도 변화량(△T)이 -30이면, 죤량은 '-1'로, 줌렌즈는 -0.033만큼 조출한다.Therefore, if the effective focal length (EFL) is 36.40 and the temperature change amount (ΔT) is -30, the zone amount corresponding to the above condition in Table 4 is '0', and there is no illumination and output of the zoom lens, and the effective focal length ( EFL) is 55.82 and the temperature change amount ΔT is -30, the zone amount is '-1' and the zoom lens is fed by -0.033.
즉, 죤량이 '-1'이라는 것은 조출의 반대 방향으로 셔터를 0.033만큼 한 단계 조출하라는 의미이다.In other words, the "-1" zone amount means to release the shutter one step by 0.033 in the opposite direction of the feeding.
표 4에서 도시된 바와 같이 이 발명의 실시예에서, 죤량은 표 3에서의 조출량이 17이상(- 또는 +방향으로)일 경우에만 초점 조절을 위한 셔터의 AF 죤량을 단위 조출량(0.033)만큼 - 또는 +방향으로 보정할 수 이있도록 한다. 그로 인해, 온도 변화량(△T)뿐만 아니라 초점 거리인 유효 초점 거리(EFL)에 따라서 렌즈의 조출량 및 셔터의 AF 죤량이 변화하여 온도 변화에 따라 변화하는 후군렌즈(52)에 포함된 프라스틱 렌즈로 인한 오차를 보상하게 된다.As shown in Table 4, in the embodiment of the present invention, the zone amount is the AF zone amount of the shutter for focus adjustment by the unit dose amount (0.033) only when the dose in Table 3 is 17 or more (in the-or + direction). Allow correction in the-or + direction. Therefore, the plastic lens included in the rear lens group 52 changes in accordance with the temperature change by changing the lens feeding amount and the AF zone amount of the shutter according to the effective focal length EFL, which is not only the temperature change amount ΔT but the focal length. Compensation for errors caused by
상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예에 따른 줌 렌즈의 실시예 2의 값은 다음과 같다.Values of the second embodiment of the zoom lens according to the embodiment that can easily implement the present invention by satisfying the above conditions are as follows.
표 5는 표 6에 기재된 값에 따라 구성된 줌 렌즈를 이용한 것으로, 온도 변화량(△T)이 20일 경우에 식(3)을 이용하여 계산된 △fP가 0.451일 때의 줌별 후초점 거리 변화 및 조출량을 상기 식(3)(7)에 대입하여 계산한 계산치와 광선 추적 결과치를 측정한 도표이다.Table 5 uses a zoom lens configured according to the values shown in Table 6, and the temperature change amount (ΔT) is 20. In the case of ΔfP calculated using Eq. This is a chart of the calculated values calculated by substituting in (7) and the ray tracing results.
상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예에 따른 줌 렌즈의 실시예 3의 값은 다음과 같다.The value of Example 3 of a zoom lens according to an embodiment in which the present invention can be easily implemented by satisfying the above conditions is as follows.
표 9는 표 10에 기재된 값에 따라 구성된 줌 렌즈를 이용한 것으로 온도 변화량(△T)이 20일 경우에 식(3)을 이용하여 계산된 △fP가 0.337일 때의 줌별 후초점 거리 변화 및 조출량을 상기 식(3)(7)에 대입하여 계산한 계산치와 광선 추적 결과치를 측정한 도표이다.Table 9 shows the zoom lens configured according to the values shown in Table 10. In the case of ΔfP calculated using Eq. This is a chart of the calculated values calculated by substituting in (7) and the ray tracing results.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 피사체와 카메라간의 거리와 주변 온도를 측정하고, 줌 렌즈의 초점 거리를 측정하며, 측정된 주변 온도와 줌 렌즈의 초점 거리에 해당하는 프라스틱 렌즈의 초점 거리 오차를 동작 제어부에 저장된 알고리즘에 의해 프라스틱 렌즈로 인한 초점 거리 오차를 보상함으로 유리 렌즈 사용할 때와 동일한 효과를 나타낼 수 있고, 생산 단가가 저렴해지는 효과를 가진 줌 렌즈의 초점 거리 보상 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the distance between the subject and the camera and the ambient temperature are measured, the focal length of the zoom lens is measured, and the focal length of the plastic lens corresponding to the measured ambient temperature and the focal length of the zoom lens. Compensating the focal length error due to the plastic lens by the algorithm stored in the motion control unit, the same effect as when using a glass lens, and the production cost can be reduced the focal length compensation device of a zoom lens and the method Can provide.
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1996
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