KR100926324B1 - 양안 접안경 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 양안 접안경은 물체 측에 배치되는 공통 광학계, 공통 광학계와 관측자의 일측 눈 사이에 배치되는 제1 접안계, 및 공통 광학계와 관측자의 타측 눈 사이에 배치되는 제2 접안계로 이루어진다. 공통 광학계는 제1 렌즈군과 광속 분리기로 이루어지고, 제1 접안계는 제2 렌즈군과 반사경 및 제3 렌즈군으로 이루어지며, 제2 접안계는 제4 렌즈군과 프리즘부 및 제5 렌즈군으로 이루어진다. 이때, 제1 접안계의 제3 렌즈군의 광로와 제2 접안계의 제5 렌즈군의 광로가 평행하게 형성된다.
Figure R1020070126560
양안 접안경, 소형 전시기

Description

양안 접안경 {Eyepiece lens system for binocular}
본 발명은 양안 접안경에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 소형 전시기에 적용할 수 있는 양안 접안경에 관한 것이다.
접안경은 관측하는 눈의 개수에 따라 단안 접안경 및 양안 접안경으로 나눌 수 있다. 단안 접안경을 사용할 경우, 대부분의 관측자는 접안경에 대지 않는 다른 쪽 눈을 감고 사용하게 되어 피로감 및 불편함을 초래한다. 다른 쪽 눈을 뜨고 사용할 시에는 시계가 다른 두 영상을 보게 되고 양쪽 시계의 배율도 달라져, 관측하고자 하는 영상을 제대로 관측하지 못할 수 있다.
한편, 양안 접안경의 경우는 두 눈이 같은 영상을 보게 되어 눈의 피로도가 감소되고 두 눈을 나안으로 사용하는 것과 같아, 양안 접안경을 광학장비의 접안경으로 많이 선호하고 있다. 그러나, 기존의 양안 접안경은 설계가 복잡하고, 물체 측의 광경로를 광속분리기와 반사경 또는 프리즘을 사용하여 두 개의 동일한 광경로로 단순히 나누는 단순 평면구조로 설계되었다. 따라서, 종래의 양안 접안경은 단안 접안경보다 길이가 길고 크기가 크며 무게가 많이 나가는 단점이 있어서 휴대용 광학 장비에 적용이 제한되는 단점이 있었다.
또한, 기존의 육안관측용으로 개발된 양안 접안경은 안점거리가 짧고 출사동공이 작은 단점이 있었다. 더욱이, 접안렌즈계의 크기 및 중량이 크고, 광학성능 또한 향상시키기 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 양안 접안경에서 양쪽 눈으로 향하는 각각의 광학계를 다르게 설계함으로써 공간을 효율적으로 활용할 수 있고 부피가 작으며 가벼운 양안 접안경을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 광학 장비와 소형 전시기 등에 사용할 수 있는 소형 경량의 양안 접안경을 제공하는 것이다. CRT, LCD, OLED 등의 소형 전시기에서 나오는 영상정보를 양안 접안경을 통하여 편안한 가시거리에서 확대된 상을 맺게 하여 관측자가 이를 관측할 수 있는 양안 접안계로서, 2m에서 60인치 크기의 화면을 보는 효과를 볼 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형 전시기 특성에 맞춘 적절한 화각 및 분해능을 가지며, 기타 수차가 보정된 광학적 성능이 우수한 양안 접안경을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 기타 목적을 이루기 위하여, 본 발명에 따른 양안 접안경은 물체 측에 배치되는 공통 광학계, 공통 광학계와 관측자의 일측 눈 사이에 배치되는 제1 접안계, 및 공통 광학계와 관측자의 타측 눈 사이에 배치되는 제2 접안계로 이루어진다.
공통 광학계는 비구면을 가진 제1 렌즈; 메니스커스 형태의 제2 렌즈; 및 양볼록 형태의 제3 렌즈;를 포함하여 전체적으로 음의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군으 로 이루어진다.
제1 접안계는 양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제5 렌즈와 제6 렌즈; 평볼록 형태의 제7 렌즈; 및 비구면을 가진 제8 렌즈를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제16 렌즈와 제17 렌즈; 및 양볼록 형태의 제18 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군으로 이루어진다.
제2 접안계는 음의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제9 렌즈와 제10 렌즈; 양볼록 형태의 제11 렌즈; 및 비구면을 가진 제12 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제19 렌즈와 제20 렌즈; 및 메니스커스 형태의 제21 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제5 렌즈군으로 이루어진다.
이때, 각각의 렌즈군 및 렌즈는 다음 식을 만족한다.
2.3 ≤ F1/f ≤ 2.7,
0.5 ≤ F2/f ≤ 0.9,
0.8 ≤ F3/f ≤ 1.2,
0.7 ≤ F4/f ≤ 1.1,
0.8 ≤ F5/f ≤ 1.3,
1.5 ≤ d1 ≤ 2.5,
1.7 ≤ d2 ≤ 2.7,
0.2 ≤ d7 ≤ 0.5,
0.2 ≤ d11 ≤ 0.5,
여기서, f는 공통 광학계와 제1 접안계 전체의 유효 초점 거리 또는 공통 광학계와 제2 접안계 전체의 유효 초점 거리이고,
F1, F2, F3, F4, F5는 각각 제1 렌즈군 내지 제5 렌즈군의 유효 초점 거리이고,
d1은 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리이고,
d2는 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리이고,
d7은 제7 렌즈와 제8 렌즈 사이의 거리이며,
d11는 제11 렌즈와 제12 렌즈 사이의 거리이다.
제1 접안계는 바람직하게 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 사이에 반사경을 구비하고, 제2 접안계는 제4 렌즈군과 제5 렌즈군 사이에 프리즘부를 구비한다. 제2 접안계의 프리즘부는 입사하는 빛을 2회 90°반사시키며, 2개의 아미치 프리즘(AMICI prism)을 결합하여 형성할 수 있다.
이때, 제1 접안계의 제3 렌즈군의 광로와 제2 접안계의 제5 렌즈군의 광로가 평행하게 형성된다.
또한, 제1 렌즈, 제8 렌즈 및 제12 렌즈는 바람직하게 플라스틱 비구면 렌즈로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 양안 접안경은 빨강, 초록, 파랑(RGB)를 구현하는 통상의 컬러 소형 전시기용 양안 접안경에 사용할 수 있음은 물론이다. 이때, 소형 전시기는 CRT, LCD, OLED 등일 수 있다.
본 발명에 따른 양안 접안경은 좌우측의 접안계를 다르게 형성하여 소형 경량화되어 자체의 크기 및 무게를 줄일 수 있다. 또한, 양안 접안경에 비구면 렌즈를 적용함으로써 넓은 시야각, 해상도 및 광학적 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 양안 접안경은 동공 크기를 크게 하여 육안 관측시 관측자의 미간 간격 차이를 극복하여 줌으로써 편안한 영상관측이 가능하다.
더욱이, 본 발명은 소형 전시기를 적용하는 캠코더, 관측경, 게임기 등 여러 광학장비의 접안경으로 적용이 가능하며, 소형 전시기 특성에 맞춘 적절한 화각, 분해능 및 보정된 기타 수차를 갖는 광학적 성능이 우수한 양안 접안경을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 양안 접안경은 소형 전시기(100)에서 나온 빛이 입사하는 공통 광학계(200), 공통 광학계(200)의 광속분리기(220)를 투과한 빛이 입사하는 좌측 접안계(300), 및 공통 광학계(200)의 광속분리기(220)에서 반사된 빛이 입사하는 우측 접안계(400)로 나누어진다.
소형 전시기(100)는 CRT, LCD, OLED 등을 이용한 디스플레이 장치가 사용될 수 있으며, 대개 1" 이하의 크기를 가진다. 예를 들어, 이러한 소형 전시기는 캠코더, 관측경, 게임기 등 소형 또는 휴대용의 여러 광학장비가 될 수 있다. 일반적으로 소형 전시기(100)는 그 발광면(C10)앞에 보호창(110)이 부착되어 있다.
공통 광학계(200)는 좌측 접안계(300)와 우측 접안계(400)가 공통의 광로를 가지는 부분으로 제1 렌즈군(210)과 광속분리기(220)로 이루어진다.
공통 광학계(200)의 제1 렌즈군(210)은 소형 전시기(100) 측으로부터 비구면 플라스틱의 제1 렌즈(1); 음의 굴절력을 가지고 관측자 측으로 오목한 메니스커스 형태의 제2 렌즈(2); 및 양볼록 형태의 제3 렌즈(3)로 이루어져 전체적으로 음의 굴절력을 가진다. 제1 렌즈(1)는 굴절률 1.5 정도의 재료가 적당하며 플라스틱 재질을 사용할 수 있고, 제2 렌즈(2)는 프린트 유리를 사용할 수 있다.
이때, 제1 렌즈군(210)의 유효 초점 거리 F1은 다음 식을 만족한다.
2.3 ≤ F1/f ≤ 2.7
여기서 공통 광학계(200)와 좌측 접안계(300) 전체의 유효 초점 거리는 공통 광학계(200)와 우측 접안계(400) 전체의 유효 초점 거리와 같아야 하고, 이를 f라 한다.
한편, 제1 렌즈(1)와 제2 렌즈(2) 사이의 거리 d1와, 제2 렌즈(2)와 제3 렌즈(3) 사이의 거리 d2은 각각 다음 식을 만족한다.
1.5 ≤ d1 ≤ 2.5
1.7 ≤ d2 ≤ 2.7
광속분리기(220)는 입방체 타입으로, 제1 렌즈군(210)으로부터 입사한 빛을 같은 비율로 좌측 접안계(300)와 우측 접안계(400)로 나누어 전달해 준다. 즉, 제1 렌즈군(210)을 통과한 빛은 광속분리기(220)에 입사하고 광속분리기(220)를 투과한 빛은 좌측 접안계(300)로 입사하게 된다.
좌측 접안계(300)는 제2 렌즈군(310), 반사경(320) 및 제3 렌즈군(330)으로 이루어진다.
좌측 접안계(300)의 제2 렌즈군(310)은 양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제5 렌즈(5)와 제6 렌즈(6); 및 평볼록 형태의 제7 렌즈(7); 및 비구면 플라스틱의 제8 렌즈(8);를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. 제5 렌즈(5)와 제6 렌즈(6)는 각각 크라운 유리와 고굴절 프린트 유리로 형성되어 색지움렌즈(achromatic lens)로 기능한다. 이때, 제2 렌즈군(310)의 유효 초점 거리 F2는 다음 식을 만족한다.
0.5 ≤ F2/f ≤ 0.9
한편, 제7 렌즈(7)와 제8 렌즈(8) 사이의 거리 d7은 다음 식을 만족한다.
0.2 ≤ d7 ≤ 0.5
반사경(320)은 제2 렌즈군(310)으로 부터 빛을 90° 반사시켜 제3 렌즈군(330)으로 전달시켜 준다.
제3 렌즈군(330)은 양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제16 렌즈(16)와 제17 렌즈(17); 및 양볼록 형태의 제18 렌즈(18);로 형성되어 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. 제16 렌즈(16)와 제17 렌즈(17)는 각각 고굴절 프린트 유리와 크라운 유리로 형성되어 색지움렌즈(achromatic lens)로 기능한다.
이때, 제3 렌즈군(330)의 유효 초점 거리 F3는 다음 식을 만족한다.
0.8 ≤ F3/f ≤ 1.2
좌측 접안계(300)의 제3 렌즈군(330)에서 출사된 빛은 관측자의 왼쪽 눈으로 입사한다.
한편, 공통 광학계(200)의 제1 렌즈군(200)을 통과한 빛 중 광속분리기(220)에서 반사한 빛은 우측 접안계(400)로 입사하게 된다.
우측 접안계(400)는 제4 렌즈군(410), 프리즘부(420) 및 제5 렌즈군(430)으로 이루어진다.
제4 렌즈군(410)은 음의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제9 렌즈(9)와 제10 렌즈(10); 양볼록 형태의 제11 렌즈(11); 및 비구면 플라스틱의 제12 렌즈(12);를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. 제9 렌즈(9)와 제10 렌즈(10)는 각각 크라운 유리와 고굴절 프린트 유리로 형성되어 색지움렌즈(achromatic lens)로서 기능한다.
이때, 제4 렌즈군(410)의 유효 초점 거리 F4는 다음 식을 만족한다.
0.7 ≤ F4/f ≤ 1.1
또한, 제11 렌즈(11)와 제12 렌즈(12) 사이의 거리 d11는 다음 식을 만족한다.
0.2 ≤ d11 ≤ 0.5
프리즘부(420)는 두 개의 아미치 프리즘(AMICI PRISM)을 직각으로 접합시킨 구조를 이루며, 제4 렌즈군(410)으로부터 입사한 빛을 2회 90° 반사시켜 좌측 접 안계(300)의 제3 렌즈군(330)의 광로와 평행한 광로를 가지는 빛으로 만들어 제5 렌즈군(430)으로 전달시켜 준다.
마지막으로 제5 렌즈군(430)은 양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제19 렌즈(19)와 제20 렌즈(20); 및 메니스커스 형태의 제21 렌즈(21);로 형성되어 있다. 제19 렌즈(19)와 제20 렌즈(20)는 각각 고굴절 프린트 유리와 크라운 유리로 형성되어 색지움렌즈(achromatic lens)로서 기능한다.
이때, 제5 렌즈군(430)의 유효 초점 거리 F5는 다음 식을 만족한다.
0.8 ≤ F5/f ≤ 1.3
우측 접안계(400)의 제5 렌즈군(530)에서 출사된 빛은 관측자의 오른쪽 눈으로 입사한다.
도 3을 참조하며, 본 발명의 양안 접안경이 입체적으로 표시되어 있다. 즉, 소형 전시기(100)에서 출사된 빛은 공통 광학계(200)의 광속분리기(220)에서 서로 직각 방향으로 나뉘어 좌측 접안계(300)과 우측 접안계(400)으로 진행하게 된다. 좌측 접안계(300)로 입사한 빛은 반사경에서(320)에서 다시 직각 방향(도면의 아래쪽)으로 방향이 꺾이어 관측자의 왼쪽 눈으로 입사하게 되고, 우측 접안계(400)으로 입사한 빛은 프리즘부(420)에서 2번 반사되어 역시 도면의 아래쪽으로 방향이 꺾이어 관측자의 오른쪽 눈으로 입사하게 된다.
이러한 본 발명에 따른 양안 접안경의 예시는 다음과 같다.
표 1은 공통 광학계(200)와 좌측 접안계(300)에 대한 것이며, 표 2는 공통 광학계(200)와 우측 접안계(400)에 대한 것이다.
양안 접안경의 동공 간 거리는 통계치 평균을 고려하여 65mm를 기준으로 하고 좌우측 접안경의 중심 사이의 거리를 맞추었다. 또한, 안점거리 20mm에서 동공 크기를 10mm로 넓게 하여 별도의 조절장치 없이 약 ±6mm의 조절효과를 볼 수 있도록 하였으며 미간이 좁거나 넓은 사람도 관측이 용이하도록 하였다.
또한, 공통 광학계(200)의 제1 렌즈(1)와 소형 전시기(100)의 보호창(110) 사이의 거리는 1.3mm로 하고 보호창(110)의 두께는 1mm로 하였다.
좌측 접안계(300)의 반사경(320)의 광로정은 33.2mm이고, 우측 접안계의 프리즘부(420)의 광로정은 56mm이다.
좌측 접안계와 공통 광학계
면 곡률반경(mm) 앞면과의 간격 또는 두께(mm) 유효 반경(mm) 굴절률 분산계수
L1 관측위치 5
L2 58.05 20.0 10.15
L3 -33.03 4.0 10.24 1.72 50.39
L4 21.60 0.5 10.21
L5 -31.29 5.3 9.97 1.71 53.81
L6 57.21 1.3 9.27 1.81 25.42
L7 평면 33.2 9.22
L8 41.81 0.3 8.86
L9 -31.64 3.2 8.66 1.53 55.50
L10 평면 0.3 8.63
L11 -20.10 3.3 8.51 1.65 33.83
L12 11.47 0.2 6.33
L13 -12.15 4.3 5.88 1.65 58.49
L14 20.27 0.8 5.02 1.85 23.82
C1 평면 1.3 4.85
C2 평면 12.0 4.26 1.52 64.14
C3 11.73 0.5 4.43
C4 -15.47 3.0 4.29 1.65 58.49
C5 -8.03 2.0 4.14
C6 -28.87 1.2 4.52 1.67 32.20
C7 -5.67 2.2 4.57
C8 19.91 1.2 6.27 1.53 55.50
C9 평면 1.3 6.83
C10 평면 0.5 6.99
우측 접안계와 공통 광학계
면 곡률반경(mm) 앞면과의 간격 또는 두께(mm) 유효 반경 (mm) 굴절률 분산계수
R1 관측위치 5
R2 -67.56 20.0 9.81
R3 -24.87 4.0 10.32 1.72 50.39
R4 32.15 4.5 10.61
R5 -78.16 5.0 10.30 1.71 53.81
R6 -59.87 2.0 10.10 1.81 25.42
R7 평면 7.0 8.25
R8 평면 14.0 8.25 1.81 25.42
R9 평면 28.0 8.25
R10 평면 14.0 8.25
R11 41.20 0.3 8.25
R12 -483.98 2.8 8.38 1.53 55.50
R13 20.15 0.3 7.82
R14 -25.38 4.2 7.82 1.65 33.83
R15 12.64 0.2 7.61
R16 -18.86 3.6 6.33 1.65 58.49
R17 14.72 0.8 5.92 1.85 23.82
C1 평면 1.5 5.10
C2 평면 12.0 4.89 1.52 64.14
C3 11.73 0.5 4.97
C4 -15.47 3.0 5.09 1.65 58.49
C5 -8.03 2.0 4.93
C6 -28.87 1.2 3.92 1.67 32.20
C7 -5.67 2.2 4.24
C8 19.91 1.2 4.37 1.53 55.50
C9 평면 1.2 6.16
C10 평면 0.5 6.96
본 예시에서, 표 1의 공통 광학계와 좌측 접안계의 전체 유효 초점 거리와 표 2의 공통 광학계와 우측 접안계의 전체 유효 초점 거리는 동일하며, 모두 19.5mm이다. 이때, 모든 분석 및 수치 계산의 기준이 되는 주 파장은 587.6nm로 하였다.
또한, 본 발명의 양안 접안경을 육안 관측하는 경우에는 ±21°의 넓은 시야각, 안점 거리(eye-relief)를 20.0mm, 동공 직경을 10mm, F수는 1.95 정도의 밝기로 설계하여 눈동자의 움직임 및 눈의 위치 변동에 따른 상의 움직임을 최소화시킬 수 있다.
한편, 카메라를 결합하여 사용하는 경우에는 제18 렌즈(18) 또는 제21 렌즈(21)와 카메라 렌즈 사이의 거리가 5 mm 정도가 되도록 하면 분해능, 왜곡 등 결상 성능이 향상되어 선명한 화질의 영상을 촬영할 수 있다.
도 4 및 도 5 은 각각 표 1 및 표 2의 광학계의 변조전달함수(MTF)의 그래프가 도시되어 있으며, 육안 관측 시 눈의 동공을 직경 10mm으로 한 것이다. 그래프에서 세로축은 표준화된 변조전달함수 값이며, 가로축은 분해능(lp/mm)을 나타낸다. 도 4 및 도 5에서 (a) 내지 (d)는 각각 시야각이 0°, ±7°, ±14°, ±21°일 때를 나타내며, T는 자오면 방향 분해능, S는 구결면 방향 분해능에 대한 것이다. 여기에서 최대 48만 화소(화소 단위 크기 15㎛)의 전시기를 적용할 수 있는 해상력을 가짐을 알 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7은 각각 표 1 및 표 2의 광학계의 왜곡수차를 나타내는 그래프로서, 시야각이 ±21°일 때 -2±1% 이내의 값이 되는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 양안 접안경은 육안 관측시 넓은 동공 크기로 사람의 미간 간격 차이를 극복하여 줌으로써 편안한 영상관측이 가능하고 3차원적인 렌즈계의 구조로 소형 경량화되어 장비의 크기 및 무게를 줄일 수 있으며 비구면렌즈의 적용으로 넓은 시야각, 해상도 및 광학적 성능을 향상시켜서 유용하다.
또한, CRT, LCD, OLED 등의 소형 전시기에서 나오는 영상정보를 양안 접안경을 통하여 편안한 가시거리에서 확대된 상을 맺게 하여 관측자가 이를 관측할 수 있으며, 2m에서 60인치 크기의 화면을 보는 효과를 볼 수 있다.
이상에서 본원 발명의 기술적 특징을 특정한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위 내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음은 명백하다. 또한, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 좌측 접안계과 우측 접안계으로 설명하였으나, 좌우를 바꾸어 적용할 수 있음도 명백하다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 양안 접안경의 일 실시예를 평면적으로 도시하는 도면이고,
도 3은 도 1의 양안 접안경을 입체적으로 도시하는 도면이고,
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 양안 접안경의 좌측 및 우측 광학계의 변조전달함수(MTF)를 나타내는 그래프이며,
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 양안 접안경의 좌측 및 우측 광학계의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.

Claims (7)

  1. 물체 측에 배치되는 공통 광학계, 공통 광학계와 관측자의 일측 눈 사이에 배치되는 제1 접안계, 및 공통 광학계와 관측자의 타측 눈 사이에 배치되는 제2 접안계를 포함하는 양안 접안경에서,
    상기 공통 광학계는 비구면을 가진 제1 렌즈; 메니스커스 형태의 제2 렌즈; 및 양볼록 형태의 제3 렌즈;를 포함하여 전체적으로 음의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군과, 광속분리기를 포함하고,
    상기 제1 접안계는
    양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제5 렌즈와 제6 렌즈; 평볼록 형태의 제7 렌즈; 및 비구면을 가진 제8 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군과,
    양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제16 렌즈와 제17 렌즈; 및 양볼록 형태의 제18 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군
    을 포함하고;
    상기 제2 접안계는
    음의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제9 렌즈와 제10 렌즈; 양볼록 형태의 제11 렌즈; 및 비구면을 가진 제12 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈군과,
    양의 굴절력을 가지는 겹렌즈(doulet)를 형성하는 제19 렌즈와 제20 렌즈; 및 메니스커스 형태의 제21 렌즈;를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제5 렌즈군
    을 포함하며;
    각각의 렌즈군 및 렌즈는 다음 식
    2.3 ≤ F1/f ≤ 2.7,
    0.5 ≤ F2/f ≤ 0.9,
    0.8 ≤ F3/f ≤ 1.2,
    0.7 ≤ F4/f ≤ 1.1,
    0.8 ≤ F5/f ≤ 1.3,
    1.5 ≤ d1 ≤ 2.5,
    1.7 ≤ d2 ≤ 2.7,
    0.2 ≤ d7 ≤ 0.5,
    0.2 ≤ d11 ≤ 0.5,
    (여기서, f는 공통 광학계와 제1 접안계 전체의 유효 초점 거리 또는 공통 광학계와 제2 접안계 전체의 유효 초점 거리이고,
    F1, F2, F3, F4, F5는 각각 제1 렌즈군 내지 제5 렌즈군의 유효 초점 거리이고,
    d1은 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리이고,
    d2는 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이의 거리이고,
    d7은 제7 렌즈와 제8 렌즈 사이의 거리이며,
    d11는 제11 렌즈와 제12 렌즈 사이의 거리임)
    을 만족하는 양안 접안경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접안계는 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 사이에 반사경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양안 접안경.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 접안계는 제4 렌즈군과 제5 렌즈군 사이에 프리즘부를 더 포함하고,
    상기 프리즘부는 입사하는 빛을 2회 90°반사시키는 것을 특징으로 하는 양안 접안경.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프리즘부는 2개의 아미치 프리즘(AMICI prism)을 결합하여 형성한 것을 특징으로 하는 양안 접안경
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈, 제8 렌즈 및 제12 렌즈가 플라스틱 비구면 렌즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 양안 접안경.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접안계의 제3 렌즈군의 광로와 상기 제2 접안계의 제5 렌즈군의 광로가 평행한 것을 특징으로 하는 양안 접안경.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 양안 접안경은 소형 전시기와 결합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 양안 접안경.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101379482B1 (ko) * 2012-08-08 2014-04-01 (주)이오시스템 복합 접안경
KR102153045B1 (ko) * 2013-12-04 2020-09-07 삼성전자주식회사 파장 분리 소자 및 이를 포함하는 3차원 영상 획득 장치
CN105806308A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 信泰光学(深圳)有限公司 双筒望远测距仪

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035474A (en) 1984-04-16 1991-07-30 Hughes Aircraft Company Biocular holographic helmet mounted display
US5703716A (en) 1994-08-26 1997-12-30 Nikon Corporation Re-imaging converter lens apparatus and method
JP2003521733A (ja) 2000-01-28 2003-07-15 コンコード・カメラ・コーポレーション ディジタルカメラ用光学系
KR20050005823A (ko) * 2003-07-07 2005-01-15 (주)드리맥스 헤드 마운티드 디스플레이용 광학시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035474A (en) 1984-04-16 1991-07-30 Hughes Aircraft Company Biocular holographic helmet mounted display
US5703716A (en) 1994-08-26 1997-12-30 Nikon Corporation Re-imaging converter lens apparatus and method
JP2003521733A (ja) 2000-01-28 2003-07-15 コンコード・カメラ・コーポレーション ディジタルカメラ用光学系
KR20050005823A (ko) * 2003-07-07 2005-01-15 (주)드리맥스 헤드 마운티드 디스플레이용 광학시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330460A (zh) * 2019-07-30 2019-10-15 中国科学技术大学 一种对羟基苯海因的制备方法

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