KR101314516B1 - Imaging lens system for day and night sight - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조준경용 결상 렌즈계에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 주야 겸용 조준경용 결상 렌즈계에 관한 것이다. The present invention relates to an imaging lens system for a collimator, and more particularly, to an imaging lens system for a day / night combined scope.
주간용 광학장비는 낮의 풍부한 광량을 사용하는 광학장비로서, 유리나 플라스틱 등의 광학 소자와 광기구물로 간단히 구성되어 비교적 용이하게 제조되며, 일반적인 쌍안경, 망원경, 조준경 등이다.Daytime optical equipment is an optical equipment that uses abundant daylight, and is relatively easy to manufacture by simply consisting of optical elements such as glass or plastic and light fixtures, and general binoculars, telescopes, and sight glasses.
반면에, 야간용 광학장비는 낮에 가시광선을 이용하는 주간용 광학장비와 달리 야간의 어두운 환경에서도 영상을 확인하기 위하여 미광증폭 방식이나 적외선(열)을 감지하는 열상 방식 등을 이용하고 있다. 특히, 미광증폭 방식의 광학장비는 야간의 부족한 광량에 의한 희미한 영상으로부터 광전효과, 전자 수 증폭, 전광 효과 등의 원리를 이용하여 밝은 영상으로 전환된 영상을 형성하여 어두울 때에도 용이하게 피사체를 식별, 조준할 수 있도록 하는 장치로 쌍안 망원경이나 조준경 등의 다양한 형태로 만들어져 왔다. 그러나, 미광증폭 방식의 광학장비는 광량이 센 주간에 사용하면 장비가 손상되므로 낮에 사용할 수 없어서, 주간 및 야간에 연이어 광학장비를 사용해야 하는 경우에는 주간용 및 야간용 광학 장비를 별도로 휴대하고 사용해야 하는 불편함이 있어 왔다. On the other hand, nighttime optical equipment, unlike daytime optical equipment that uses visible light during the day, uses a stray light amplification method or a thermal imaging method for detecting infrared rays (heat) to check an image even in a dark environment at night. In particular, the stray light amplification type optical equipment forms an image converted into a bright image by using the photoelectric effect, electron number amplification, all-optical effect, etc. It is a device for aiming and has been made in various forms such as binocular telescopes and sights. However, stray light-amplified optical equipment cannot be used during the day because the equipment is damaged during the day when the light intensity is high. Therefore, if you need to use the optical equipment consecutively during the day and at night, carry the day and night optical equipment separately. There has been inconvenience.
따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위하여 다양한 형태의 주야간 겸용 복합장비가 개발되어 왔다. 예를 들어, 주야 겸용 조준경의 경우, 대물 렌즈를 공통으로 사용하고 릴레이부 또는 접안부를 교체하는 방식 또는 주간 및 야간의 두 개의 경로로 렌즈계를 구성하고 셔터로 광경로를 전환하는 방식이 있다. 종래의 릴레이부 또는 접안부를 교체하는 방식의 경우 결상 광학계의 시야각이 작고 어두워서, 대물 렌즈계의 구경을 50mm 이상으로 설계할 경우 외각의 빛 잘림 현상이 발생하고 해상도가 떨어져 원거리 물체의 식별이 어려워지고 야간용 조준경 단독 장비보다 야간 모드에서의 성능이 현저히 떨어지는 문제가 있었다. 광경로를 전환하는 방식은 간편하게 주간 모드에서 야간 모드로 변경하여 사용할 수 있으나 신속하게 변경하기 어렵고, 릴레이부로부터 접안부까지 두 개의 렌즈부를 사용하므로 크기가 크고 무거워서 불편함이 많았다. Therefore, in order to overcome this problem, various types of day and night combined equipment have been developed. For example, in the case of the day and night scope, the objective lens is used in common, and the relay unit or the eyepiece unit is replaced, or the lens system is composed of two paths, day and night, and the light path is switched by the shutter. In the case of replacing the conventional relay or eyepiece, the field of view of the imaging optical system is small and dark. When the aperture of the objective lens system is designed to be 50 mm or more, light of the outer angle occurs and the resolution is difficult, which makes it difficult to identify the remote object and the night. There was a problem in that the performance in the night mode is significantly lower than the single sight scope. The light path switching method can be easily changed from day mode to night mode, but it is difficult to change quickly, and it is inconvenient because it is large and heavy because it uses two lens parts from the relay part to the eyepiece part.
더욱이, 야간용 광학 장비의 경우, 야간 관측 시 하늘의 배경 산란에 의한 조명광의 스펙트럼 대역은 청색파장에서 근적외선 영역까지이며 그 발광 세기는 장파장 방향으로 연속하여 증가하고, 3세대 이후의 영상증폭관의 광음극 반응 스펙트럼 대역이 대략 500nm~900nm 이므로, 결상 렌즈계의 색수차 역시 가시광선에서 근적외선 영역까지의 넓은 파장 대역에서 보정되어야 할 필요가 있다.Moreover, in the case of nighttime optical equipment, the spectral band of the illumination light due to the background scattering of the sky at night observation ranges from the blue wavelength to the near infrared region, and its luminescence intensity increases continuously in the long wavelength direction. Since the photocathode response spectrum band is approximately 500 nm to 900 nm, the chromatic aberration of the imaging lens system also needs to be corrected in the wide wavelength band from the visible to the near infrared region.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 수 있는 주야 겸용 조준경에 공통으로 사용되는 결상 렌즈계를 제공하는 것으로서, 시야각이 크고(10도 이상) f수가 작은(f수 1.5 이하) 밝은 결상 렌즈계를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging lens system commonly used for both day and night scopes that can solve the above problems, and provides a bright imaging lens system having a large viewing angle (10 degrees or more) and a small number of fs (f number 1.5 or less). It is.
본 발명의 다른 목적은 가시광선부터 근적외선의 넓은 파장 대역에 대하여 색수차 및 기타 수차를 보정할 수 있고, 사용되는 영상증폭관의 특성에 맞춰서 적절한 분해능을 제공할 있는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a day and night imaging lens system that can correct chromatic aberration and other aberrations for a wide wavelength band from visible to near infrared, and can provide appropriate resolution according to the characteristics of the image amplification tube used. will be.
이러한 목적 및 기타 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 주야겸용 조준경용 결상 광학계는, 물체측으로부터 순서대로 대물 렌즈계와 망선 렌즈, 릴레이 렌즈계로 구성된다. In order to achieve these and other objects, the imaging optical system for day and night scope according to one feature of the present invention is composed of an objective lens system, a mesh lens, and a relay lens system in order from the object side.
대물 렌즈계는 물체측으로부터 순서대로, The objective lens system is in order from an object side,
전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;A first lens group having an overall positive refractive power;
물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군로 이루어지고,It consists of a second lens group having a positive refractive power as a whole in the form of a meniscus convex toward the object side,
망선 렌즈는 망선 패턴이 새겨진 평면형태의 렌즈이다.The mesh lens is a planar lens in which a mesh pattern is engraved.
릴레이 렌즈계는Relay lens system
전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈군;A fourth lens group having overall positive refractive power;
물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 음의 굴절력을 가지며, 가우스 대칭 렌즈계 구조를 가지는 제5 렌즈군; A fifth lens group having a generally negative refractive power in the form of a meniscus convex toward the object side and having a Gaussian symmetric lens system structure;
물체측으로 오목한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가지며, 가우스 대칭 렌즈계 구조를 가지는 제6 렌즈군; 및A sixth lens group having a generally positive refractive power in a meniscus shape concave toward the object side and having a Gaussian symmetric lens system structure; And
물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제7 렌즈군으로 이루어진다.It consists of a seventh lens group having a positive refractive power as a whole in the form of a meniscus convex toward the object side.
이때, 각각의 렌즈군은 다음 식을 만족한다.At this time, each lens group satisfies the following equation.
-1.50 ≤ F1/f ≤ -1.90, -1.50 ≤ F1 / f ≤ -1.90,
-1.50 ≤ F2/f ≤ -1.90, -1.50 ≤ F2 / f ≤ -1.90,
-0.20 ≤ F4/f ≤ -0.30, -0.20 ≤ F4 / f ≤ -0.30,
0.25 ≤ F5/f ≤ 0.30, 0.25 ≤ F5 / f ≤ 0.30,
-0.20 ≤ F6/f ≤ -0.25,-0.20 ≤ F6 / f ≤ -0.25,
-0.50 ≤ F7/f ≤ -0.60-0.50 ≤ F7 / f ≤ -0.60
여기서, f는 전체 대물 렌즈계의 유효 초점 거리, Where f is the effective focal length of the entire objective lens system,
F1, F2, F4, F5, F6, F7은 각각 제1 렌즈군 내지 제7 렌즈군의 유효 초점 거리임.F1, F2, F4, F5, F6, and F7 are effective focal lengths of the first to seventh lens groups, respectively.
제1 렌즈군은 볼록 형태의 제1 렌즈, 양오목 형태의 제2 렌즈 및 볼록 메니스커스 형태의 제3 렌즈를 포함하여, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태의 삼중 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.The first lens group preferably comprises a meniscus triple lens convex toward the object side, including a convex first lens, a biconcave second lens, and a convex meniscus third lens.
제2 렌즈군은 물체측으로 볼록한 형태의 제4 렌즈 및 양오목 형태의 제5 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that a 2nd lens group consists of the 4th lens of the convex form on the object side, and the 5th lens of the biconcave form.
망선 렌즈는 평면형태의 제6 렌즈 및 제7 렌즈가 접합되어 이루어지며, 상기 제6 렌즈와 제7 렌즈 사이의 접합면에 망선 패턴이 새겨지며, 이러한 망선 패턴은 대물 렌즈계의 초점면에 형성된다.The mesh lens is formed by joining a sixth lens and a seventh lens of a planar shape, and a mesh pattern is engraved on the bonding surface between the sixth and seventh lenses, and the mesh pattern is formed on the focal plane of the objective lens system. .
제4 렌즈군은 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제8 렌즈와 양볼록의 제9 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.The fourth lens group preferably comprises an eighth lens of meniscus shape concave toward the object side and a ninth biconvex lens.
제5 렌즈군은 볼록 형태의 제10 렌즈, 양오목 형태의 제11 렌즈 및 양오목 형태의 제12 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.The fifth lens group preferably includes a tenth lens of convex shape, an eleventh lens of cationic form, and a twelfth lens of cationic form.
제6 렌즈군은 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제13 렌즈, 및 공기층을 둔 이중 겹렌즈 형태의 제14 및 제15 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.The sixth lens group preferably includes the thirteenth lens of the meniscus shape concave toward the object side, and the fourteenth and fifteenth lenses of the double-fold lens type with an air layer.
제7 렌즈군은 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 볼록한 형태의 제16 렌즈 및 양오목 형태의 제17 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.The seventh lens group preferably includes a sixteenth lens having a convex meniscus shape and a seventeenth lens having a concave shape.
본 발명에 따른 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계는 주간 및 야간 접안부를 교체하여 사용하는 방식에 적용되어 화각이 크고 밝기가 밝으면서도 가시광선부터 근적외선 대역까지 넓은 대역에서 선명한 영상을 얻을 수 있다. 즉, 결상 렌즈계에 주간 및 야간 접안부를 각각 결합하면 주간조준경 및 야간조준경으로 기능을 제공하고, 넓은 파장 대역에 대하여 넓은 시야각을 제공하며 성능에 영향을 줄 수 있는 수차 등을 줄이고 낮은 F수와 높은 MTF 값으로 밝고 선명한 상을 얻을 수 있다.Day and night scope imaging lens system according to the present invention is applied to the method of using the day and night eyepiece replacement is possible to obtain a clear image in a wide band from the visible light to the near infrared band with a large angle of view and bright brightness. In other words, combining day and night eyepieces with the imaging lens system provides the functions of daytime and nighttime sights, provides a wide viewing angle over a wide range of wavelengths, reduces aberrations that can affect performance, and reduces low F and high You can get bright and clear images with MTF values.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주야겸용 조준경의 결상 렌즈계를 포함하는 광학부 도시하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 주야겸용 조준경의 결상 렌즈계를 도시하는 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 결상 렌즈계의 변조전달함수(MTF)를 나타내는 그래프이다.1 is a view showing an optical unit including an imaging lens system of day and night scope according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing an imaging lens system of day and night scope according to the present invention,
3 is a graph illustrating a modulation transfer function (MTF) of an imaging lens system according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 주야겸용 조준경의 광학부가 도시되어 있으며, 이러한 주야겸용 조준경의 광학부는 사용하는 접안 렌즈계를 교체하여, 주간 광학부 및 야간 광학부로 사용할 수 있다. 즉, 주야겸용 조준경의 광학부는 결상 렌즈계(1000)와 접안 렌즈계(2000)로 이루어지며, 결상 렌즈계(1000)는 대물 렌즈계(100), 망선 렌즈(200) 및 릴레이 렌즈계(300)로 이루어진다. 주간 광학부는 결상 렌즈계(1000)에 주간 접안 렌즈계(400)가 결합되어 사용되고, 야간 광학부는 결상 렌즈계(1000)에 영상증폭관(500) 및 야간 접안 렌즈계(600)가 결합되어 사용된다.1 shows an optical part of the day and night sight, and the optical part of the day and night sight can be used as daytime optics and night vision by replacing the eyepiece system used. That is, the optical unit of the day and night collimator consists of an
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 결상 렌즈계(1000)를 설명한다. 본 발명에 따른 결상 렌즈계(100)의 대물 렌즈계(100)는 2개의 렌즈군으로 이루어지고, 망선 렌즈(200)는 1개의 렌즈군으로 이루어지면 릴레이 렌즈계(300)는 4개의 렌즈군으로 이루어진다.1 and 2, an
먼저, 대물 렌즈계(100)는 제1 렌즈군(10)과 제2 렌즈군(20)으로 이루어지고, 제1 렌즈군(10)은 물체측으로 볼록한 볼록 렌즈, 양오목 렌즈와 볼록한 메니스커스의 형태인 제1 렌즈(1), 제2 렌즈(2), 제3 렌즈(3)로 이루어져 삼중 렌즈 형태를 이루며 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. 제1 렌즈(1) 내지 제3 렌즈(3)는 거의 근접하여 형성한다. 제2 렌즈(2)는 굴절률 1.8 이상, 분산계수 25.5 이하의 고굴절, 고분산 유리 재질로 만들어지고, 제3 렌즈(3)는 굴절률 1.55 이하, 분산계수 55.5 이상의 저굴절, 저분산 유리 재질로 만들어지며, 바람직하게 굴절률이 1.5 정도의 저굴절 크라운 유리를 사용할 수 있다.First, the
이때, 제1 렌즈군(10)의 유효 초점 거리 F1은 다음 식을 만족한다.At this time, the effective focal length F1 of the
-1.50 ≤ F1/f ≤ -1.90,-1.50 ≤ F1 / f ≤ -1.90,
여기서, f는 전체 대물 렌즈계의 유효 초점 거리이다.Where f is the effective focal length of the entire objective lens system.
제2 렌즈군(20)은 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. 제2 렌즈군(20)은 볼록한 제4 렌즈(4) 및 양오목 형태의 제5 렌즈(5)로 이루어지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 분리한 형태이다. 이때, 물체측으로 볼록한 제4 렌즈(4)는 렌즈계의 길이를 줄이고 오목렌즈인 제5 렌즈(5)는 상면 만곡을 펴주는 역할을 한다. 제5 렌즈(5)는 굴절률 1.8 이상, 분산계수 25.5 이하의 고굴절, 고분산 유리 재질로 만드는 것이 바람직하다. 다소 낮은 분해능의 결상 렌즈계를 구성하는 경우에는 제2 렌즈군을 물체측으로 볼록한 메니스커스 1장으로 구성할 수도 있다. The
이때, 제2 렌즈군(20)의 유효 초점 거리 F2는 다음 식을 만족한다.At this time, the effective focal length F2 of the
-1.50 ≤ F2/f ≤ -1.90, -1.50 ≤ F2 / f ≤ -1.90,
망선 렌즈(200)는 제3 렌즈군(30)으로 이루어지고, 제3 렌즈군(30)은 망선 패턴이 새겨진 평면형태의 제6 렌즈(6) 및 제7 렌즈(7)가 접합되어 이루어진다. 제6 렌즈(6)가 제7 렌즈(7)와 접합되는 면에는 정교한 망선 패턴이 형성되고, 망선 패턴은 대물 렌즈계(100)의 초점위치인 제1 초점면에 위치하게 된다.The
이때, 제6 렌즈(6)는 굴절률 1.55 이하, 분산계수 55.55 이상의 저굴절, 저분산 유리 재질이고, 바람직하게는 망선 패턴 식각이 용이하도록 무른 재질(C12, BK7 등)을 사용하여 제조한다. 제7 렌즈(7)는 굴절률 1.8 이상, 분산계수 25.5 이하의 고굴절, 고분산 유리 재질을 사용하여 광선의 퍼짐을 막아준다. In this case, the
망선 패턴이 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7)의 접합면에 형성되므로, 초점면에 먼지나 이물질 침입이 불가능하여 조준경을 장기간 사용하여도 이물질이나 먼지가 끼지 않은 깨끗한 영상을 얻을 수 있다. 또한, 음각으로 망선 패턴을 새겨 넣고 흰색 페인트로 메꾸어 준 후 렌즈 외경에서 LED, LD 또는 기타 방사성 발광 물질 등 다양한 광원으로 조명하면 빛 분산이나 번짐이 없어 선명하고 또렷하게 발광하는 망선 패턴을 얻을 수 있다. 따라서, 어두운 환경이나 검은 물체를 조준하기가 매우 용이해진다. Since the mesh pattern is formed on the joint surface of the
릴레이 렌즈계(300)는 제4 렌즈군(40) 내지 제7 렌즈군(70)으로 이루어지고, 외부영상을 역전시키는 역할과 망선 패턴 영상을 제2 초점면에 전달해주는 역할을 한다. 이때, 릴레이 렌즈계(300)에 의하여 제2 초점면에 결상되는 영상은 수차가 보정되고 상면 만곡이나 왜곡이 없다. 제2 초점위치에 맺혀진 영상은 야간 광학부의 영상증폭관(500)과 야간 접안 렌즈계(600)의 초점면에서 연결되어 야간 영상을 이루거나, 주간 접안 렌즈계(400)와 초점면에서 연결되어 주간 영상을 이룬다. 따라서, 접안 렌즈계를 교체 연결하여 주야간에 선명하고 깨끗한 영상을 얻을 수 있다. 릴레이 렌즈계(300)의 배율은 1배이고, 상면 직경은 영상증폭관(500) 사양을 고려하여 설계되며, 일반적으로 18mm이다. The
제4 렌즈군(40)은 물체측으로 오목한 메니스커스 렌즈인 제8 렌즈와 양볼록의 제9 렌즈로 이루어지며, 필드렌즈로서 대물 렌즈계 초점을 지나서 퍼지는 광선을 내향으로 꺾어 퍼짐을 막아주는 역할을 한다. 제4 렌즈군(40)은 분해능이나 기타 수차에 영향을 주지 않으면서 광선의 퍼짐이 적으면 한 장으로 구성할 수도 있다. The
이때, 제4 렌즈군(40)의 유효 초점 거리 F4는 다음 식을 만족한다.At this time, the effective focal length F4 of the
-0.20 ≤ F4/f ≤ -0.30, -0.20 ≤ F4 / f ≤ -0.30,
제5 렌즈군(50)은 가우스 대칭 렌즈계 구조로서, 볼록, 양오목, 양오목 형태의 제10 렌즈(10), 제11 렌즈(11) 및 제12 렌즈(12)를 포함하여 전체적으로 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 음의 굴절력을 가진다. 제12 렌즈(12)는 굴절률 1.8 이상, 분산계수 25.5 이하의 고굴절, 고분산 유리 재질로 만드는 것이 바람직하다.The
이때, 결상 광학계의 시야각 및 요구 분해능에 따라 가우스 대칭 렌즈를 적절히 몇 개의 렌즈로 나눌 수도 있다. 시야각 10도의 4 배율 정도의 렌즈계이면 3장 내지 4장으로 분리하여야 필요한 성능을 얻을 수 있다.At this time, the Gaussian symmetry lens may be appropriately divided into several lenses according to the viewing angle and required resolution of the imaging optical system. If the lens system having a magnification of about 4 degrees with a viewing angle of 10 degrees, it is necessary to separate it into three to four sheets to obtain the required performance.
이때, 제5 렌즈군(50)의 유효 초점 거리 F5는 다음 식을 만족한다.At this time, the effective focal length F5 of the
0.25 ≤ F5/f ≤ 0.30, 0.25 ≤ F5 / f ≤ 0.30,
제6 렌즈군(60)은 가우스 대칭 렌즈계 구조로서, 물체측으로 오목한 메니스커스 형상을 이루고 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제13 렌즈를 포함하고 일반적인 색지움 렌즈(achromatic lens) 형태에서 공기층을 둔 제14, 제15 렌즈로 구성되며 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. 이때, 제14, 제15 렌즈는 프린트 유리와 크라운 유리를 사용한다. The
이때, 제6 렌즈군(60)의 유효 초점 거리 F6는 다음 식을 만족한다.At this time, the effective focal length F6 of the
-0.20 ≤ F6/f ≤ -0.25,-0.20 ≤ F6 / f ≤ -0.25,
제7 렌즈군(70)은 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 볼록한 제16 렌즈(16) 및 양오목 형태의 제17 렌즈(17)로 이루어져 양의 굴절력을 가지며, 볼록한 메니스커스 렌즈를 분리한 형태로 다소 낮은 분해능이 요구되는 경우에는 볼록한 메니스커스 1장으로 구성해도 무방하다. 또한, 제17 렌즈(17)는 굴절률 1.55 이하, 분산계수 55.5 이상의 저굴절, 저분산 유리 재질로 만드는 것이 바람직하다.The
이때, 제7 렌즈군(70)의 유효 초점 거리 F7는 다음 식을 만족한다.At this time, the effective focal length F7 of the
-0.50 ≤ F7/f ≤ -0.60-0.50 ≤ F7 / f ≤ -0.60
또한, 제7 렌즈군(70)에서 영상증폭관(500)의 보호 유리창(510)의 두께를 감안하여 10mm 이상의 긴 후초점거리를 가지도록 설계해야 한다.In addition, in consideration of the thickness of the
이러한 본 발명에 따른 실시예는 다음의 표 1과 같다.Examples according to the present invention are shown in Table 1 below.
본 실시 예에서, 전체 결상 렌즈계의 유효초점거리는 100mm이고, 모든 분석 및 수치 계산의 기준이 되는 주 파장은 700nm이며 550~850nm 영역까지 수차를 보정할 수 있다. 또한, 표 1의 결상 렌즈계의 초점면은 영상증폭관(500)의 보호유리창(510)의 후면이 된다.In this embodiment, the effective focal length of the entire imaging lens system is 100 mm, the main wavelength which is the basis for all analysis and numerical calculation is 700 nm, and the aberration can be corrected to the region of 550 to 850 nm. In addition, the focal plane of the imaging lens system of Table 1 becomes the rear surface of the
또한, 본 발명의 결상 렌즈계를 직경 18mm의 영상증폭관(500)과 같이 사용하는 경우 시야각은 ±5°정도가 되어 조준경으로써 넓은 시야각을 가지게 되며, F수는 1.5 이하의 밝기를 가지게 된다. In addition, when the imaging lens system of the present invention is used together with the
더욱이, 본 발명의 결상 렌즈계는 사람 눈의 분해능 원호각 1분을 고려하여 34 lp/mm에 맞추어 설계되었다. 도 3에는 본 실시 예에 따른 결상 렌즈계의 변조전달함수(MTF)의 그래프가 도시되어 있다. 그래프에서 세로축은 표준화된 변조전달함수 값이며, 가로축은 분해능(lp/mm)을 나타낸다. 도 3에서 (a) 내지 (c)는 각각 시야각이 0°, ±2.5°, ±5°일 때를 나타내고, T는 자오면 방향 분해능, S는 구결면 방향 분해능에 대한 것이며, 점선으로 표시된 곡선은 회절한계를 나타낸다.Furthermore, the imaging lens system of the present invention was designed to be 34 lp / mm in consideration of the resolution arc angle of the human eye for 1 minute. 3 is a graph of a modulation transfer function (MTF) of the imaging lens system according to the present embodiment. In the graph, the vertical axis represents the standardized modulation transfer function value, and the horizontal axis represents the resolution (lp / mm). (A) to (c) in FIG. 3 indicate when the viewing angles are 0 °, ± 2.5 °, and ± 5 °, respectively, T is the meridional direction resolution, S is the nodular surface direction resolution, and the curve indicated by the dotted line is The diffraction limit is shown.
이상과 같이, 본 발명에 따른 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계에 주간 및 야간 접안부를 결합하면 주간조준경 및 야간조준경으로 기능을 제공한다. 또한, 넓은 파장 대역에 대하여 넓은 시야각을 제공하며 성능에 영향을 줄 수 있는 수차 등을 줄이고 낮은 F수와 높은 MTF 값으로 밝고 선명한 상을 얻을 수 있다.As described above, when combined with the day and night eyepieces combined day and night vision lens system according to the present invention provides a function as a day and night scope. In addition, it provides a wide viewing angle over a wide wavelength band, reduces aberrations that can affect performance, and obtains bright and clear images with low F and high MTF values.
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.Although the technical features of the present invention have been described above with reference to specific embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various changes and modifications within the scope of the technical idea according to the present invention. It is obvious.
1000: 결상 렌즈계
2000: 접안 렌즈계
100: 대물 렌즈계
200: 망선 렌즈
300: 릴레이 렌즈계
400: 주간 접안 렌즈계
500: 영상증폭관
600: 야간 접안 렌즈계
10~70: 제1 렌즈군~제7렌즈군1000: imaging lens system
2000: eyepiece system
100: objective lens system
200: mesh lens
300: relay lens system
400: daytime eyepiece system
500: video amplifier
600: night eyepiece system
10-70: 1st lens group-7th lens group
Claims (15)
상기 대물 렌즈계는 물체측으로부터 순서대로,
전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;
물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군
을 포함하고,
상기 망선 렌즈는 망선 패턴이 새겨진 평면형태의 렌즈이고,
상기 릴레이 렌즈계는
전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈군;
물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 음의 굴절력을 가지며, 가우스 대칭 렌즈계 구조를 가지는 제5 렌즈군;
물체측으로 오목한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가지며, 가우스 대칭 렌즈계 구조를 가지는 제6 렌즈군; 및
물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제7 렌즈군
을 포함하며,
각각의 렌즈군은 다음 식
-1.50 ≤ F1/f ≤ -1.90,
-1.50 ≤ F2/f ≤ -1.90,
-0.20 ≤ F4/f ≤ -0.30,
0.25 ≤ F5/f ≤ 0.30,
-0.20 ≤ F6/f ≤ -0.25,
-0.50 ≤ F7/f ≤ -0.60
(여기서, f는 전체 대물 렌즈계의 유효 초점 거리,
F1, F2, F4, F5, F6, F7은 각각 제1 렌즈군 내지 제7 렌즈군의 유효 초점 거리를 나타냄)
을 만족하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.An imaging lens system for both day and night vision, comprising an objective lens system, a reticulated lens, and a relay lens system in order from an object side,
The objective lens system is in order from the object side,
A first lens group having an overall positive refractive power;
Second lens group having a generally positive refractive power in the form of a meniscus convex toward the object side
/ RTI >
The mesh lens is a flat lens engraved with a mesh pattern,
The relay lens system
A fourth lens group having overall positive refractive power;
A fifth lens group having a generally negative refractive power in the form of a meniscus convex toward the object side and having a Gaussian symmetric lens system structure;
A sixth lens group having a generally positive refractive power in a meniscus shape concave toward the object side and having a Gaussian symmetric lens system structure; And
Seventh lens group having positive refractive power as a whole in the form of meniscus convex toward the object side
/ RTI >
Each lens group is
-1.50 ≤ F1 / f ≤ -1.90,
-1.50 ≤ F2 / f ≤ -1.90,
-0.20 ≤ F4 / f ≤ -0.30,
0.25 ≤ F5 / f ≤ 0.30,
-0.20 ≤ F6 / f ≤ -0.25,
-0.50 ≤ F7 / f ≤ -0.60
(Where f is the effective focal length of the entire objective lens system,
F1, F2, F4, F5, F6, and F7 represent effective focal lengths of the first to seventh lens groups, respectively.)
Day and night aiming imaging system.
상기 제1 렌즈군은 볼록 형태의 제1 렌즈, 양오목 형태의 제2 렌즈 및 볼록 메니스커스 형태의 제3 렌즈를 포함하여, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태의 삼중 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
The first lens group includes a first lens having a convex shape, a second lens having a concave shape, and a third lens having a convex meniscus shape. Imaging lens system for day and night sighting.
상기 제2 렌즈군은 물체측으로 볼록한 형태의 제4 렌즈 및 양오목 형태의 제5 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
The second lens group is a day and night imaging lens system characterized in that it comprises a fourth lens of the convex shape toward the object side and a fifth lens of the biconcave shape.
상기 망선 렌즈는 평면형태의 제6 렌즈 및 제7 렌즈가 접합되어 이루어지며, 상기 제6 렌즈와 제7 렌즈 사이의 접합면에 망선 패턴이 새겨지는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
The mesh lens is formed by bonding a sixth lens and a seventh lens of a planar shape, and a mesh pattern for day and night scopes, characterized in that the mesh pattern is engraved on the bonding surface between the sixth lens and the seventh lens.
상기 망선 렌즈의 망선 패턴은 상기 대물 렌즈계의 초점면에 형성되는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
The imaging lens system for day and night scopes, characterized in that the mesh pattern of the mesh lens is formed on the focal plane of the objective lens system.
상기 제4 렌즈군은 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제8 렌즈와 양볼록의 제9 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
The fourth lens group includes an eighth lens having a meniscus shape concave toward the object side, and a biconvex ninth lens.
상기 제5 렌즈군은 볼록 형태의 제10 렌즈, 양오목 형태의 제11 렌즈 및 양오목 형태의 제12 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
The fifth lens group includes a convex shape tenth lens, an elliptical shape eleventh lens, and a diorama shaped twelfth lens.
상기 제6 렌즈군은 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제13 렌즈, 및 공기층을 둔 이중 겹렌즈 형태의 제14 및 제15 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1,
And said sixth lens group comprises a thirteenth lens of a meniscus shape concave toward the object side, and a fourteenth and fifteenth lenses of a double-fold lens type with an air layer.
상기 제7 렌즈군은 물체측으로 볼록한 메니스커스 형태로 볼록한 형태의 제16 렌즈 및 양오목 형태의 제17 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.The method of claim 1, wherein
The seventh lens group includes a sixteenth lens having a meniscus shape convex toward the object side, and a seventeenth lens having a concave shape.
상기 제2 렌즈, 제5 렌즈, 제7 렌즈, 제12 렌즈 중 적어도 하나는 굴절률 1.8 이상, 분산계수 25.5 이하의 유리 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 주야 조준경용 결상 렌즈계.The method according to any one of claims 2, 3, 4, and 7,
At least one of the second lens, the fifth lens, the seventh lens, and the twelfth lens is formed of a glass material having a refractive index of 1.8 or more and a dispersion coefficient of 25.5 or less.
상기 제3 렌즈, 제6 렌즈, 제17 렌즈 중 적어도 하나는 굴절률 1.55 이하, 분산계수 55.5 이상의 유리 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 주야 조준경용 결상 렌즈계.The method according to any one of claims 2 and 4, wherein
At least one of the third lens, the sixth lens, and the seventeenth lens is formed of a glass material having a refractive index of 1.55 or less and a dispersion coefficient of 55.5 or more.
상기 제6 렌즈는 굴절률 1.55 이하, 분산계수 55.5 이상의 유리 재질이고,
상기 제7렌즈는 굴절률 1.8 이상, 분산계수 25.5 이하의 유리 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 주야 조준경용 결상 렌즈계.5. The method of claim 4,
The sixth lens is a glass material having a refractive index of 1.55 or less and a dispersion coefficient of 55.5 or more.
The seventh lens is an imaging lens system for day and night scopes, characterized in that made of a glass material having a refractive index of 1.8 or more, dispersion coefficient of 25.5 or less.
상기 제5 렌즈군과 제6 렌즈군을 이루는 렌즈 중 적어도 하나는 색지움 렌즈(achromatic lens)인 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
At least one of the lenses constituting the fifth lens group and the sixth lens group is an achromatic lens (achromatic lens), day and night imaging lens system.
상기 결상 렌즈계를 주간용 접안 렌즈계를 결합하여 주간용 조준경으로 사용하거나 야간용 접안 렌즈계를 결합하여 야간용 조준경으로 사용하는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Combined lens system for day and night vision, characterized in that to use the imaging lens system for daytime sighting by combining the daytime eyepiece system or to combine the nighttime eyepiece system.
상기 야간용 조준경으로 사용하는 경우 상기 결상 렌즈계와 접안 렌즈계 사이에 영상증폭관이 결합되는 것을 특징으로 하는 주야겸용 조준경용 결상 렌즈계.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
When using as a night vision sighting, day and night aiming imaging system, characterized in that the image amplification tube is coupled between the imaging lens system and the eyepiece system.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104777590A (en) * | 2015-04-24 | 2015-07-15 | 福建福光数码科技有限公司 | Day-night dual-purpose lens with three million pixels |
KR20160069405A (en) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | (주)이오시스템 | Optical system for a compact scope |
RU2700019C2 (en) * | 2017-12-05 | 2019-09-12 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Optical sight with discrete change of magnification |
RU2700020C2 (en) * | 2017-12-18 | 2019-09-12 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Optical sight with discrete change of magnification |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08334703A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-17 | Hatsukoo Shoji:Kk | Sighting telescope |
JP2008040065A (en) | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Canon Inc | Observation optical system |
KR20120033183A (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-06 | 정인 | Optical scope |
-
2012
- 2012-08-08 KR KR1020120086809A patent/KR101314516B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08334703A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-17 | Hatsukoo Shoji:Kk | Sighting telescope |
JP2008040065A (en) | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Canon Inc | Observation optical system |
KR20120033183A (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-06 | 정인 | Optical scope |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160069405A (en) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | (주)이오시스템 | Optical system for a compact scope |
KR101675578B1 (en) | 2014-12-08 | 2016-11-11 | (주)이오시스템 | Optical system for a compact scope |
CN104777590A (en) * | 2015-04-24 | 2015-07-15 | 福建福光数码科技有限公司 | Day-night dual-purpose lens with three million pixels |
RU2700019C2 (en) * | 2017-12-05 | 2019-09-12 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Optical sight with discrete change of magnification |
RU2700020C2 (en) * | 2017-12-18 | 2019-09-12 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Optical sight with discrete change of magnification |
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