KR100351216B1 - 광각대물렌즈시스템 - Google Patents

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KR100351216B1
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요한네스 마리아 브랏트 요세프스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives

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Abstract

광각 대물렌즈 시스템은 특히 CCD 카메라를 위해 기술되어 있으며, 본 시스템은 소형이면서 저렴하고 수정이 양호하다. 상기 시스템은 전면 오목볼록 렌즈(L1), 두꺼운 볼록오목 중앙 렌즈원(L2) 및 이중볼록 렌즈원(L3)으로 구성되며 마지막으로 언급한 두개의 렌즈원들은 가급적이면 서로 접합되고, 동공(P)은 제 2 렌즈원의 출구면(4)의 영역에 나타나고, 제 1 및 제 3 렌즈원(L1, L3)은 예를들면 PMMA 로 만들어지고, 제 2 렌즈원(L2)은 예를들면 PC 로 만들어진다.

Description

광각 대물렌즈 시스템
본 발명은 대상 물체에서 비춰진 배경을 영상면에 축소된 상을 만들기 위해 광각 렌즈를 갖는 대물렌즈 시스템에 있어서;
제 1 및 제 2 볼록 굴절면을 갖는 제 1 렌즈원,
제 3 볼록 굴절면 및 제 4 굴절면을 갖는 제 2 렌즈원,
제 5 굴절면과 제 6 굴절면을 갖는 제 3 렌즈원으로 연이어 구성되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이와 같은 대물렌즈 시스템에 설치된 영상 촬상 장치에 관한 것이다.
그러나 CCD 카메라에 이용될 수 있는 125 ℃∼150 ℃ 의 매우 큰 각의 범위를 갖는 이러한 대물렌즈 시스템은 미국 특허 5,251,073에 기재되어 있다. 이 시스템은 역촛점 유형으로, 역망원사진 유형(inverse telephoto type)으로도 언급되는데, 그것은 영상측면(image side)에서 상대적으로 큰 전면 촛점 거리를 갖는 것을 의미한다. 공지된 대물렌즈 시스템은 F/2.0 의 에프 넘버를 가지며 적어도 4 개 또는 가급적이면 6 개의 유리 렌즈원들로 구성된다. 공지된 시스템에서, 제 1 렌즈원과 제 2 렌즈원 사이의 입사동은 대기에 위치하게 된다.
본 발명의 대물렌즈 시스템은 예를들어 4mm 의 감광성 표면 대각선을 갖는 예들들어 전자 영상 센서나 CCD 센서들과의 결합 및 대량 응용을 목적으로 쓰고자한다. 만일 대물렌즈 시스템이 충분히 저렴하다면, 그와 같은 결합은 PC 워크 스테이션과 접속된 다른 그와 같은 스테션들이 결합되어 있는 카메라, 비디오폰, 감시 카메라에 이용될 수 있으므로 광학상의 데이타들은 한 스테이션에서 다른 스테이션들까지 실데이타로 동시에 전송될 수 있다. 이들 데이타들은 문서를 스캐닝하는 것에 의해 얻어질 수 있고, 비트맵(bit map)으로서 설명될 수 있다. 상기 응용에 관하며, 대물렌즈 시스템은 낮은 광도에서도 질이 충분한 배경들을 포착하기 위하여 2 × 35 ° 혹은 그 이상 되는 등급의 시계, 예를들면 2mm 의 대각선을 갖는 CCD 영상 센서를 위한 영상 센서의 표면에 의존하는 예를들면 3mm 의 촛점 거리 및 예들들어 F/2.5 의 에프 넘버를 갖아야 한다. 이러한 대물렌즈 시스템은 미국 특허 5,251,073 기재된 설계에 따라 만들어질 수 없는데 그것은 너무 가격이 비싸지기 때문이다. 더우기 이 시스템은 매우 낮은 해상력을 가지며, 상기 비트맵 응용에 있어서 불량을 유발하는 매우 높은 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸다.
본 발명의 목적은, 특히 상기 응용을 위해서, 시스템이 저렴하고 소형이며 양호한 색명확도와 작은 비점수차 및 왜상 수차 그리고 만족스런 해상력을 갖는 대물렌즈 시스템을 보급하는 것이다. 본 대물렌즈 시스템의 특징은 제 6 굴절면이 오목하고, 렌즈 시스템의 동공(pupil)이 제 4 굴절면의 영역 혹은 매우 근접한 곳에 나타나며, 제 1 및 제 3 렌즈원이 제 1 굴절율을 갖는 동일한 제 1 재료로 제작되고 제 2 렌즈원이 제 1 굴절율과는 다른 제 2 굴절율을 갖는 제 2 재료로 제작되는 특징을 갖고 있다.
제 4 면 영역에서 제 1 및 제 2 렌즈원에 의해 결정되는 영상 광선의 입사각들은 제 1 렌즈면 상에 입사된 광선의 각들과 비교됨으로서 상당히 감소된다. 제 1 굴절율을 갖는 제 3 렌즈원으로 제 2 굴절율을 갖는 제 2 렌즈원의 천이(transition)는 종방향 색상 에러를 수정하는 효과를 갖는 것으로서 동공의 위치에 나타나기 때문에 이 에러는 영상 광선의 모든 입사각에 대해 만족할 정도로 수정된다. 이와 같은 효과적인 수정은 미국 특허 제 5,251,073호에 따르는 대물렌즈 시스템에서는 구현되지 않으며, 동공은 수정원의 위치나 수정원에 매우 근접한 곳에 나타나지 않는다. 종방향 색상 에러는 영상면의 위치가 광선이나 광선 성분의 색상 또는 파장에 의존하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
제 2 굴절율을 갖는 두꺼운 제 2 렌즈원을 이용함에 따라 제 1 굴절율을 갖는 제 1 렌즈원의 횡방향 색상 에러는 수정된다. 횡방향 색상 에러는 색상이나 파장에 의존하는 대물렌즈 시스템의 배율을 의미하는 것으르 이해된다.
제 1 및 제 3 렌즈원은 협소한 에어갭(air gap)에 의해 서로 분리된다. 그러나 제작기술 측면과 안정성에 관해서 선호되는 대물렌즈 시스템의 실시예는 제 4 및 제 5 굴절면이 동일한 곡률을 갖고 서로 접합되는데 특징이 있다.
굴절율이 상기 제 1 및 제 2 굴절율의 최소값보다 약간 큰 값과 상기 굴절율의 최대값보다 약간 큰 값 사이의 굴절율 범위를 갖는 접합되는 재료를 사용한다.
본 실시예는 K+가 제 2 및 제 3 렌즈원의 조립품(assembly)에 대한 양의 촛점 배율(focal power)이고 Ktot이 렌즈 시스템의 총 촛점 배율이라 할 때, 조건식
을 만족하는 것에 오히려 큰 특징이 있다.
양호한 질을 갖는 대물렌즈 시스템의 저렴한 실시예는 렌즈원들이 전체적으로 합성재료들로 제작되는 것을 특징으로 한다.
모든 렌즈원들은 투명한 합성 재료로 구성되므로 본 대물렌즈 시스템은 비용이 저렴하고 상기 응용에 있어 원하는 영상의 질을 갖는다. 더우기 그러한 합성 재료들로 만들어진 렌즈원들은 렌즈원들을 제조하기 위해 비구면 형태의 주형들을 이용하므로 비구면의 표면을 갖기가 용이하다.
CCD 카메라에의 이용과 합성 재료원들로 구성되는 대물렌즈 시스템은 일본국 특허출원 4-107407의 요약서에 원래 공지되어 있음이 주목된다. 그러나, 이 시스템은 두개의 렌즈원, 음의 오목볼록 렌즈 및 양면 볼록 렌즈만으로 구성되며, 오목볼록 렌즈는 비구면을 갖지 않는다. 요약서는 렌즈원들의 재료들이 다르다는 것을 설명하지는 못한다. 이 대물렌즈 시스템의 질은 시야에서 뿐만 아니라 축상에서도 본 발명에 의한 대물렌즈 시스템의 질에는 필적할 수 없다.
합성 재료원들을 이용하는 대물렌즈 시스템의 양호한 실시예는 제 1 및 제 3 렌즈원이 폴리메틸 메타크릴레이트로 제작되고 제 2 렌즈원은 폴리카본네이트로 제작되는 것을 특징으로 한다. 각각 1.49 와 1.58 의 굴절율을 갖는 이들 재료들은 양호한 광학적 특성을 갖는 재료들임이 실제로 증명되었다.
본 실시예에서 제 4 및 제 5 렌즈면은 물체쪽에서 보이는 것처럼 볼록하다.
본 대물렌즈 시스템은 제 4 렌즈면이 비구면이라는데 오히려 큰 특성이 있다.
비구면 렌즈는 기본 형태는 구형이지만 실제 형태는 렌즈의 기본 형태에 대한 구면 수차를 수정하도록 약간의 범위에서 벗어나는 표면을 의미하는 것으로 간주된다. 비구면 표면은 렌즈 시스템의 동공에 근접하거나 동공 위치에 나타나므로 영상 광선의 모든 입사각에 대해 만족하게 수정할 수 있다. 제 4 면 역시 종방향 색상 에러의 수정을 가능하게 하므로 이 표면은 관련 렌즈 시스템에서 이중 수정 기능을 가지고 있다.
만일 대물렌즈 시스템이 제 1 및 제 2 렌즈면 중에서 적어도 하나가 비구면인 특징을 갖는다면, 이 시스템은 상기 왜상수차는 만족할 정도로 없어지게 된다.
제 6 굴절면 역시 비구면 형태를 가짐으로 대물렌즈 시스템은 충분히 작은 구면 수차와 더불어 F/2.5 등급의 큰 에프 넘버를 갖게 된다.
또한 본 발명은 전기적 영상 신호로 대물렌즈 시스템에 의해 형성된 상들을 변화시키기 위한 대물렌즈 시스템 및 광전자 영상 센서가 설치된 영상 촬상 장치에 관한 것이다. 이 영상 촬상 장치는 대물렌즈 시스템이 상술된 것과 같은 시스템인 특징을 갖는다.
이 영상 촬상 장치가 영상 센서가 CCD 센서라는 것을 특징으로 한다면 이 장치는 소형이면서 저렴한 방식으로 실현될 수 있다.
PMMA 및 PC 로 약기한 상기 합성 재료들은 유리보다 더 큰 온도 감도들 갖는다. 이 온도 감도 및 공급된 영상 신호에 대한 렌즈원들을 조정하는 홀더(holder)의 영향을 최소화하기 위하여, 영상 촬상 장치는 센서가 대물렌즈 시스템의 렌즈원들이 안전하게 되는 렌즈 홀더를 조정하기 위한 부착물(fitting)이 설치되어 있고상기 부착물의 열팽창 계수가 렌즈 홀더의 열팽창 계수보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이들 및 다른 관점들이 하기에서 실시예들과 관련하여 설명될 것이고 분명해질 것이다.
제 1 도는 본 발명에 따르는 대물렌즈 시스템의 예시도.
제 2a 도 및 제 2b 도는 본 시스템의 변조 전달 곡선 및 수차 곡선의 도시도.
제 3 도는 이 시스템이 홀더로 조정된 도시도.
제 4 도는 이와 같은 대물렌즈 시스템이 설치된 영상 촬상 장치의 도시도.
제 1 도의 단면도에 도시된 대물렌즈 시스템은 제 1 렌즈원(L1), 제 2 렌즈원(L2) 및 제 3 렌즈원(L3)으로 구성된다. 상이 비춰지는 배경은 제 1 도에서 좌측이고 영상 평면(10)은 우측이다. 제 1 렌즈원은 약간의 곡선 모양인 출구면(2)을 갖는 오목볼록 렌즈의 형태를 갖는다. 이 렌즈원은 광축(00')을 따라 입사하는 광선부(b0)는 발산되고 비교적 광각(α)으로 입사하는 주변 광선부(b1)는 광축에 대해 더 평행하게 퍼지게 되는 방식으로 편향되고 발산된다. 렌즈원(L2)은 모든 광선부들이 입구면(3)보다 더 작은 곡률 반경과 직경을 갖는 출구면(4)상에서 결합되도록 평행하게 하는 효과를 갖는 그와 같은 곡률 반경을 가진 입구면(3)을 갖는다. 렌즈원(L2)의 출구면(4) 양측의 표면부(5)는 평면이다. 출구면(4)은 그 자체가 제 3 렌즈원에 의해 과보상(overcompensate)되는 발산 효과를 내므로 광선부(b0) 및 (b1)는 영상면(10)의 지점(a) 및 (b)에 촛점이 맞춰진다. 0° 와 α° 사이의 각으로 광축(00') 아래로 입사된 모든 광선부들은 지점(a)와 (b) 사이에 위치한 지점에 촛점이 맞춰진다. 각(-α)으로 광축 위로 입사된 주변 광선부는 지점(b)에 대해 대칭인 영상면의 지점(c)에 촛점이 맞춰진다. 0 ° 와 -α° 사이의 각으로 광축 위로 입사되는 광선부들은 상기 지점(c)과 지점(a) 사이의 지점에 촛점이 맞춰진다. 제 3 렌즈원은 입구면(6)을 갖고 반대의 곡선 모양인 출구면(7)을 갖는다. 렌즈원(L2)의 면(4)은 렌즈원(L3)의 면(6)에 접촉하여 접합되어 있다. 그러나 이들 표면 역시 협소한 에어갭만큼 분리되어 있다.
제 1 도에서, 기준(H1) 및 (H2)는 대물렌즈 시스템의 주 평면을 표시하고, (F2)는 영상 촛점을 표시하며, (P)는 출구 동공(exit pupil)을 표시한다. 완전함을 위하여, 유리판(11)이 센서 앞쪽에 위치하고 대물렌즈 시스템을 설계하는데 고려되도록 도시되어 있다.
렌즈원 재료들의 굴절율, 이 렌즈원들의 곡률 및 이들의 면들 사이의 거리는 K+가 렌즈원(L2)과 렌즈원(L3)의 조립품의 양의 배율이고, Ktot은 대물렌즈 시스템의 총배율이라 할때 가급적이면
인 촛점 배율을 갖도록 선택되어진다.
가능한 낮은 가격의 대물 시스템을 유지할 수 있도록 렌즈원들은 가급적이면 합성 재료로 만들어진다. 제 1 및 제 3 렌즈원(L1)과 (L3)은 동일한 투명 합성 재료로, 가급적이면 굴절율 n1= 1.49 를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 제조되고, 제 2 렌즈원은 다른 굴절율을 갖는 다른 합성 재료, 예를들면 굴절률이 n2= 1.58 인 폴리카본네이트(PC)로 제조된다. 제 1 도에 도시되어 있는 것과 같이, 합성 재료들의 이같은 선택으로 면(4)과 (6)은 볼록하다. 합성 재료들은 다른 선택으로 이들 면은 오목하게 된다. PMMA 대신에 또다른 유사한 폴리머(polymer)가 사용될 수 있고 PC 대신에 예를들어 스틸렌(styrene) 혹은 물질 CA-39 이 사용될 수 있다. 제 2 렌즈원은 두꺼운데, 이를테면 그 길이(1)는 제 1 렌즈면(3)의 직경(m)보다 상당히 크다. 이를테면 PC 로 만들어진 이 렌즈원에 의해 이를테면 PMMA로 만들어진 음은 전방 렌즈원(L1)의 횡방향 색상 에러는 수정될 수 있다. 더우기 종방향 색상 에러는 렌즈원(L2)의 굴절면(4)과 렌즈원(L3)의 굴절면(6) 사이의 천이, 그러니까 내부 굴절면에서 수정된다.
이 내부 굴절면은 대물렌즈 시스템의 동공안에 혹은 동공에 근접한 곳, 그러니까 다른 광선부들의 축이 본 시스템의 광축(00')에 대해 작은 각에서 확산되는 부분에서 나타나게 되므로 이들 광선부들의 수정은 균일하게 만족스러워진다.
표면(4)은 가급적 비구면이기 때문에 동공의 위치에서 비구면 수차를 수정하는 것 역시 가능해지고, 수정은 실제적으로 모든 광선부들에 대해 동일하다. 그때 표면(4)은 이중 수정 효과를 갖는다. Y 를 비구면 표면상의 한 지점과 렌즈원의 광축 사이의 거리라 하고, Z 를 이 지점의 광축상으로의 투영과 비구면 표면과 광축과의 교차점 사이의 거리라 하고, A2i를 비구면 계수라 할때 비구면 표면은
로 기술될 수 있다.
표면(2) 또는 (1)이 비구면 형태를 가지므로 본 대물렌즈 시스템의 왜상수차(distortion)는 충분히 작게 유지될 수 있다.
또한 면(7)이 비구면 형태를 기지므로 본 시스템의 구면수차도 월등하게 수정될 수 있어서 본 시스템은 구면수차를 충분히 제거할 수 있고 또한 상대적으로 큰 에프 넘버를 갖는다: F2.5.
제 1 도에 따라서 렌즈원(L1) 및 (L3)은 PMMA 로 만들어지고 렌즈원(L2)은 PC 로 만들어지는 세개의 비구면 표면을 갖는 대물렌즈 시스템의 실시예를 위해 물체쪽으로부터 측정된 하기의 값들은 축표면 곡률 C1, 이들 표면 사이의 축 거리 d 및굴절률 n 을 적용한다.
0.19mm 의 두께와 1.51 의 굴절율을 갖는 유리판(11)이 렌즈면(7)과 영상면(10) 사이에 배열된다면 영상계(image field)는 이 렌즈면으로부터 5.3132mm의 거리에 위치하게 된다.
본 대물렌즈 시스템은 촛점 거리 3mm, 4.02mm의 영상 대각선, F2.5의 에프 넘버, 2 × 38° 의 시계, 및 40 선/mm 의 구조를 위한 50% 이상의 해상력을 갖는다. 본 시스템은 500에서 900nm 시이의 파장대(wavelength band)에서 색상에 대한 수정이 만족할 정도로 이루어진다.
제 2 도는 영상 촬상 장치에 기본 요소들로서 가급적이면 CCD 센서의 형태에서, 상술한 대물렌즈 시스템 및 영상 센서(30)로 구성되는 본 발명에 의한 영상 촬상 장치의 실시예를 도식으로 나타낸다.
본 대물렌즈 시스템은 Ktot= 0.333mm-1의 총배율, K = 0.16mm-1의 렌즈원(L1)의 배율, K+= 0.13mm-1의 렌즈원(L2), (L3)의 조립품의 배율을 갖는다.
제 2a 도는 공간 진동수(SP)(선/mm 로 표현됨)의 함수로서 본 대물렌즈 시스템의 변조 전달 함수(MTF)들 도시하며, 제 2b 도는 12.5 선/mm 의 공간 진동수에 대한 광축까지의 거리(AS) 함수로서 MTF 를 도시한다. 비점수차는 매우 작고 40 선/mm 의 공간 진동수에 대한 MTF 는 50% 임을 나타낸다.
실질적으로, 분리된 렌즈원들은 제 3 도에 도시된 것처럼 공통 홀더(20)로 조정된다.
렌즈원(L1), (L2) 및 (L3)를 위해 이용된 합성 재료들은 유리보다 큰 열팽창 계수를 갖는다. 더우기 그것들의 굴절율은 온도에 의존한다. 결과적으로, 본 대물렌즈 시스템의 광학적 작용은 주위 온도가 변할때 변할 것이기 때문에 배경은 영상 센서상의 촛점으로부터 상이 맺어진다. 이것을 방지하려면, 렌즈원 재료들의 팽창 계수, 이들 재료들의 굴절률 및 온도에 따른 그들의 변화, 및 렌즈원들의 넓이에 의해 결정되고 또한 온도 함수로서 본 시스템의 광학적 작용의 변화를 유발하는 본 대물렌즈 시스템의 등가의 팽창 계수가 본 대물렌즈 시스템의 두개의 바깥 원들에 대한 홀더상의 접착(21)과 (22) 사이에 나타나는 홀더 재료의 팽창 계수와 같은 렌즈 홀더(20)를 위하여 이와 같은 열팽창 계수를 갖는 재료가 선택되어진다.
이것은 본 대물렌즈 시스템 자체에서 온도 변화에 대한 보정을 제공한다. 이 온도 보정에 대한 정교함과 그 원리에 대해서는 온도 보정 방사원 장치 및 광스캔닝 장치가 기재되어 있는 미국 특허 4,855,987을 참고로 한다.
제 4 도는 영상 촬상 장치의 기본 요소들로서 가급적이면 CCD 센서의 형태에서, 상술한 대물렌즈 시스템 및 영상 센서(30)로 구성되는 본 발명에 의한 영상 촬상 장치의 실시예를 도식으로 나타내고 있다. 이 센서는 홀더(31)상에 배치된다. 온도 변화에 대해 수정이 가능해지기 위해서는, 제 3 도와 관련지어 기술된 보정에 대한 대안으로서 부쉬(bush)(32)가 홀더(31)에 대해 안정된다. 이 부쉬는 렌즈원(L1), (L2), 및 (L3)이 배열되어 있는 곳에 지점(33)에서 내부 부쉬(34)에 접속되어 있다. 부쉬(32)의 열팽창 계수(α1)는 부쉬(33)의 팽창 계수(α2)보다는 크다. 만일 부쉬(32)의 길이가 (l1)이고 부쉬(34)의 길이가 (l2)이면, 센서(30)와 관련한 본 대물 시스템의 오프셋 △Z 는 온도 변화 △T 에서
으로 발생할 것이다. 이 오프셋은 온도 변화 △T 에 따라 발생하는 본 대물렌즈 시스템의 촛점의 오프셋을 수정할 수 있다.

Claims (12)

  1. 영상면에 배경(scene)을 축소하여 상을 맺게 하는 광각 구경을 갖는 대물 렌즈 시스템으로서, 피사체쪽에서 볼 때 연속적으로, 제 1 및 제 2 볼록 굴절면을 갖는 제 1 렌즈원과, 제 3 볼록 굴절면 및 제 4 굴절면을 갖는 제 2 렌즈원과, 제 5 굴절면 및 제 6 굴절면을 갖는 제 3 렌즈원을 포함하는, 상기 대물 렌즈 시스템에 있어서,
    상기 제 6 굴절면은 오목하고, 상기 렌즈 시스템의 동공은 상기 제 4 굴절면의 영역에 존재하거나 또는 상기 제 4 굴절면에 매우 근접해 있고, 상기 제 1 및 제 3 렌즈원은 제 1 굴절율을 갖는 동일한 제 1 재료로 제조되며, 상기 제 2 렌즈원은 상기 제 1 굴절율과는 다른 제 2 굴절율을 갖는 제 2 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 및 제 5 굴절면은 동일한 곡률을 갖고 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 렌즈원의 조립체의 양의 초점 배율을 K+라 하고 Ktot을 상기 렌즈 시스템의 총 촛점 배율이라 할 때
    인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈원들은 모두 합성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 렌즈원은 폴리메틸 메타크릴레이트로 제조되고 상기 제 2 렌즈원은 폴리카보네이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4 렌즈면은 비구면인 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈중 적어도 하나는 비구면인 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 6 렌즈면은 비구면인 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈원들을 수용하기 위한 홀더를 구비하고,
    상기 렌즈 홀더는,
    상기 렌즈원 재료들의 팽창 계수,
    상기 재료들의 굴절율 및 온도에 의한 그들의 변화, 및
    상기 렌즈원들의 치수에 의해 결정되고 온도 함수로서 상기 렌즈 시스템의 광학적 작용의 변화를 유발하는 상기 렌즈 시스템의 등가 팽창 계수가, 두 개의 바깥 렌즈원들의 홀더 상의 고착부 사이에 존재하는 홀더 재료의 팽창 계수와 같은 그러한 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 시스템.
  10. 대물렌즈 시스템 및 전자 영상 신호로 상기 대물렌즈 시스템에 의해 형성된 배경의 상들을 변환시키기 위한 광전자 영상 센서를 구비한 영상 촬상 장치에 있어서,
    상기 대물렌즈 시스템은 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에서 청구된 것과 같은 시스템인 것을 특징으로 하는 영상 촬상 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 영상 센서는 CCD 센서인 것을 특징으로 하는 영상 촬상 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 대물렌즈 시스템의 렌즈원들이 안정하게 되는 렌즈 홀더를 수용하기 위하여 피팅부(fitting)를 구비하고 상기 피팅부의 열팽창 계수는 상기 렌즈 홀더의 열팽창 계수보다 큰 것을 특징으로 하는 영상 촬상 장치.
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