KR101420148B1 - 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치 - Google Patents

2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101420148B1
KR101420148B1 KR1020120137203A KR20120137203A KR101420148B1 KR 101420148 B1 KR101420148 B1 KR 101420148B1 KR 1020120137203 A KR1020120137203 A KR 1020120137203A KR 20120137203 A KR20120137203 A KR 20120137203A KR 101420148 B1 KR101420148 B1 KR 101420148B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
telephoto
image
focus
magnification
Prior art date
Application number
KR1020120137203A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140072286A (ko
Inventor
이상기
김문현
최승신
Original Assignee
주식회사 테크웍스플러스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 테크웍스플러스 filed Critical 주식회사 테크웍스플러스
Priority to KR1020120137203A priority Critical patent/KR101420148B1/ko
Publication of KR20140072286A publication Critical patent/KR20140072286A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101420148B1 publication Critical patent/KR101420148B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/20—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치는, 내부에 길이방향의 중공부가 형성된 몸체; 상기 몸체의 내부에 고정된 이미지센서; 상기 몸체의 내부에서 상기 몸체의 선단부와 상기 이미지센서의 사이에 이동 가능하게 설치되고, 고정된 물체면과 고정된 상면 사이에서 광각초점과 망원초점을 구현하는 렌즈군; 상기 렌즈군 전체를 상기 광각초점을 위한 광각단과 상기 망원초점을 위한 망원단으로 이동시키는 이동수단을 포함하며, 상기 렌즈군 전체를 상기 광각단 또는 상기 망원단으로 이동시킴으로써 상기 고정된 물체면에 대한 영상의 배율을 광각배율과 망원배율 중에서 편리하게 선택할 수 있다.
본 발명에 따르면, 물체면과 상면이 고정된 상태에서 물체면과 상면 사이에 위치하는 렌즈군을 전체적으로 이동시켜서 광각단 또는 망원단에 위치시킴으로써 원하는 배율을 간편하게 선택할 수 있다. 따라서 작업 특성에 맞는 적절한 배율로 광학계를 설계하면 작업자가 배율전환을 위해 검사작업 중에 렌즈나 기타 부품을 교체하거나 초점조절을 위해 노력하지 않아도 되므로 사용 편의성이 크게 높아진다.

Description

2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치{Image magnifying device comprising dual focus optical system}
본 발명은 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 각각 고정된 물체면과 상면 사이의 광각단 또는 망원단으로 광학계를 이동시켜 2개 배율을 구현할 수 있는 영상확대장치에 관한 것이다.
최근 렌즈 제작기술의 발달로 인해 광학계가 전반적으로 소형화되면서 이를 이용한 영상확대장치의 소형화도 가속화되는 추세이며, 이에 따라 피부, 모발, 세포, 광석, 보석, 반도체칩, 전자부품 등과 같은 광범위한 분야의 검사 및 분석 작업에서 소형 영상확대장치가 널리 사용되고 있다.
이러한 소형 영상확대장치는 내부의 광학계를 통과한 빛을 이미지센서에서 전기적 신호의 영상데이터로 변환하며, 변환된 영상데이터를 케이블 등을 통해 컴퓨터로 전송하여 모니터에 나타내는 방식으로 사용된다.
그런데 종래의 영상확대장치는 다음과 같은 몇 가지 사용상의 불편이 있다.
예를 들어 등록실용신안 제0291667호는 수평편광필터와 수직편광필터를 사용하여 피부의 내피와 외피를 선택적으로 검사할 수 있는 편광 피부 진단장치를 개시하고 있는데, 렌즈의 배율이 고정되어 있어서 배율을 변경하려면 그때마다 다른 배율의 렌즈로 교체하고 새로 초점을 조절해야 하는 불편이 있다.
또한 등록특허 제0761707호는 편광모드, 일반모드, 무반사모드 등의 트리플 모드를 구현한 영상 확대 검사시스템을 개시하고 있는데, 렌즈유닛이 고정된 상태에서 이미지센서를 움직여서 배율을 조정하므로 초점 조절이 불편하고 배율을 조정할 때마다 선단부의 캡을 교체해야 하는 불편이 있다.
본 발명은 이러한 문제를 개선하기 위한 것으로서, 사용자가 렌즈 또는 부품을 교체하지 않고도 2개 배율 중에서 하나의 배율을 간편하게 선택할 수 있도록 하여 사용편의성을 크게 높인 영상확대장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 각각 고정된 물체면과 상면; 상기 물체면과 상기 상면 사이에 배치된 렌즈군; 상기 물체면과 상기 상면의 사이에 정의되는 광각단과 망원단을 포함하며, 상기 물체면과 상기 상면 사이에 배치된 전체의 상기 렌즈군이 상기 광각단 또는 상기 망원단으로 이동하면서 2 초점을 구현하는 광학계를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 광학계에서 상기 렌즈군은 상기 물체면에서 상기 상면쪽으로 순서대로 배치된 제1렌즈, 조리개, 제2렌즈, 제3렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈는 정(+)의 굴절력을 가지면서 물체측면이 물체측으로 볼록하고, 상기 제2렌즈는 부(-)의 굴절력을 가지면서 양면이 오목하며, 상기 제3렌즈는 정(+)의 굴절력을 가지면서 양면이 볼록한 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 내부에 길이방향의 중공부가 형성된 몸체; 상기 몸체의 내부에 고정된 이미지센서; 상기 몸체의 내부에서 상기 몸체의 선단부와 상기 이미지센서의 사이에 이동 가능하게 설치되고, 고정된 물체면과 고정된 상면 사이에서 광각초점과 망원초점을 구현하는 렌즈군; 상기 렌즈군 전체를 상기 광각초점을 위한 광각단과 상기 망원초점을 위한 망원단으로 이동시키는 이동수단을 포함하며, 상기 렌즈군 전체를 상기 광각단 또는 상기 망원단으로 이동시킴으로써 상기 고정된 물체면에 대한 영상의 배율을 광각배율과 망원배율 중에서 편리하게 선택할 수 있는 2 초점 영상확대장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치의 상기 렌즈군은 상기 몸체의 선단에서 후단쪽으로 순서대로 배치된 제1렌즈, 조리개, 제2렌즈, 제3렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈는 정(+)의 굴절력을 가지면서 물체측면이 물체측으로 볼록하고, 상기 제2렌즈는 부(-)의 굴절력을 가지면서 양면이 오목하며, 상기 제3렌즈는 정(+)의 굴절력을 가지면서 양면이 볼록한 것이 바람직하다. 또한 상기 제3렌즈와 상기 이미지센서의 사이에는 상면만곡을 개선하기 위하여 부(-)의 굴절력을 갖는 제4렌즈가 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치의 상기 제1렌즈 및 상기 제3렌즈는 크라운계열의 양면 구면 렌즈이고, 상기 제2렌즈는 프린트계열의 양면 구면 렌즈인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치에서, 상기 렌즈군은 상기 몸체의 내부에서 렌즈배럴에 의해 지지되고, 상기 몸체에는 상기 망원단에서 상기 광각단까지의 거리에 대응하는 길이를 가지면서 상기 중공부와 연통하는 슬릿이 형성되고, 상기 이동수단은 일단이 상기 렌즈배럴에 결합되고 타단이 상기 슬릿을 통해 상기 몸체의 외부로 돌출되는 노브를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 물체면과 상면이 고정된 상태에서 물체면과 상면 사이에 위치하는 렌즈군을 전체적으로 이동시켜서 광각단 또는 망원단에 위치시킴으로써 원하는 배율을 간편하게 선택할 수 있다. 따라서 작업 특성에 맞는 적절한 배율로 광학계를 설계하면 작업자가 배율전환을 위해 검사작업 중에 렌즈나 기타 부품을 교체하지 않아도 되고 초점조절을 위해 노력하지 않아도 되므로 사용 편의성이 크게 높아진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치의 개략적인 구성을 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치에서 렌즈이동수단이 설치된 경우를 예시한 단면도
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치에 사용된 광학계의 제1실시예를 나타낸 도면
도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 광학계의 구성도
도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 수차도
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치에 사용된 광학계의 제2실시예를 나타낸 도면
도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 광학계의 구성도
도 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 수차도
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치에 사용된 광학계의 제3실시예를 나타낸 도면
도 5b는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학계의 구성도
도 5c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학계의 수차도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치의 개략적인 구성을 나타낸 것이다. 먼저 도 1은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 다소 과장되게 도시된 것이어서 각 부품의 구체적인 형상이나 치수는 이와 달라질 수 있으며, 본 발명의 영상확대장치가 도시된 형상에 한정되지 않음을 미리 밝혀 둔다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치는 내부에 길이방향으로 중공부가 형성된 몸체(10), 몸체(10)의 내부에서 길이 방향으로 이동 가능하게 설치된 렌즈배럴(50), 렌즈배럴(50)에 장착된 렌즈군(100)을 포함한다.
몸체(10)의 내부에서 렌즈군(100)의 후단에는 렌즈군(100)를 통과한 빛을 전기적 신호로 변환하는 이미지센서(30)가 고정 설치된다.
몸체(10)의 선단면에는 투명캡(20)이 설치되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니므로 투명캡(20)이 생략될 수도 있다.
또한 도면에는 나타내지 않았으나 이미지센서(30)의 후단에는 영상확대장치의 동작에 필요한 마이컴 등이 탑재된 기판이 설치되며, 상기 기판에는 외부와의 데이터통신을 위한 전원케이블 및/또는 전원공급을 위한 전원케이블이 연결된다. 컴퓨터장치의 USB포트에 연결하기 위하여 USB케이블이 기판에 연결될 수도 있다. 또한 렌즈군(101)의 앞쪽 또는 몸체(10)의 선단부 주변에는 조명을 위하여 발광수단(예, LED)이 설치될 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치는 렌즈배럴(50)을 몸체(10)의 길이 방향을 따라 이동시키는 렌즈이동수단을 포함한다.
도면에 나타내지 않았으나, 상기 렌즈이동수단은 렌즈배럴(50)과 몸체(10)가 나사결합된 상태 또는 렌즈배럴(50)과 몸체(10)가 원주방향으로 형성된 결합돌기 및 결합홈에 의해 서로 맞물린 상태에서, 렌즈배럴(50)을 회전시켜 몸체(10)의 길이방향을 따라 이동시키는 렌즈배럴회전수단일 수 있다. 이러한 렌즈배럴회전수단은 전술한 등록실용신안, 등록특허 등을 포함하는 공개문헌에 의해 렌즈배럴 또는 이미지센서를 이동시키는 수단으로 널리 공지된 것이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
또한 상기 렌즈이동수단은 전자기력을 이용하여 렌즈배럴(50)을 이동시키는 보이스코일 방식으로 구현될 수도 있다. 보이스코일 방식도 줌렌즈 카메라에서 널리 사용되는 것이므로 이에 대한 설명도 생략한다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치는 물체면과 상면이 고정된 상태에서 하나의 렌즈군(100)을 광각단 또는 망원단에 위치시키면 고정된 이미지센서(30)에 정확히 초점이 맞으면서 광각배율 또는 망원배율을 구현하는 점에 특징이 있다.
따라서 본 발명에 따르면 초점조절을 위하여 렌즈배럴(50)의 위치를 미세하게 조절할 필요가 없고, 렌즈이동수단을 더욱 간단하게 구현할 수 있다.
예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이, 몸체(10)에 내부의 중공부와 연통하는 슬릿(12)을 형성하고, 렌즈배럴(50)에 일단이 슬릿(12)을 통해 몸체(10)의 외부로 돌출된 노브(52)를 장착하면, 노브(52)를 슬릿(12)을 따라 이동시킴으로써 렌즈배럴(50)을 이동시킬 수 있다. 이때 슬릿(12)은 망원단에서 광각단까지의 거리에 대응하는 길이로 형성하는 것이 바람직하다.
또한 망원단과 광각단에 대응하는 슬릿(12)의 양쪽 단부에 몸체(10)의 길이방향과 직교 또는 교차하는 방향의 고정홈(14)을 형성하면, 노브(52)를 상기 고정홈(14)에 삽입 고정시킴으로써 렌즈배럴(50)을 광각단 또는 망원단에 간편하게 고정시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 영상확대장치에 사용된 광학계의 다양한 실시예를 설명한다.
광학계 제1실시예
도 3a와 도 3b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 광학계와 렌즈구성도를 나타낸 것이다.
도 3a에 나타낸 바와 같이 제1실시예에 따른 광학계는 하나의 렌즈군(100)이 광각단과 망원단에서 각각 이미지센서에 결상되도록 설계된다. 도 3a에서 물체면은 검사시 물체에 접촉하거나 이격되어 대향하는 영상표시장치의 투명캡(20)의 선단면 또는 몸체(10)의 선단부에 해당하고, 상면은 이미지센서(30)의 표면에 해당한다.
제1실시예에 따른 광학계에 포함된 렌즈군(100)의 구성을 구체적으로 살펴보면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 물체측에서 상측으로 순서대로 배치된 제1렌즈(L1), 조리개, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4)를 포함한다. 제4렌즈(L4)의 후단에는 필터(LF)가 배치될 수 있다.
제1렌즈(L1)는 정(+)의 굴절력을 가지며 물체측면이 물체측으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 제1렌즈(L1)는 물체를 이미지센서(30)에 결상시키는 역할을 한다. 또한 색수차를 줄이기 위하여 크라운계열의 유리렌즈를 사용하는 것이 바람직하며, 상면만곡 보정을 위해서는 다소 높은 굴절율의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
제2렌즈(L2)는 부(-)의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 형상을 갖는다. 상기 제2렌즈(L2)는 제1렌즈(L1)에 의해 발생하는 구면수차와 색수차를 보정하는 역할을 하며, 효과적인 보정을 위하여 프린트계열의 유리렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.
제3렌즈(L3)는 정(+)의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상을 갖는다. 상기 제3렌즈(L3)는 제1렌즈(L1)에 의한 결상이 이미지센서의 상점에 정확히 위치하도록 하는 한편 상면만곡을 보정하는 역할을 한다. 또한 제1렌즈(L1) 및 제2렌즈(L2)에 의해 발생한 왜곡을 상쇄시키는 역할을 한다. 이러한 제3렌즈(L3)는 색수차 보정을 위하여 크라운 계열의 유리렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.
제4렌즈(L4)는 부(-)의 굴절력을 가지며 양면이 모두 상측으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 제4렌즈(L4)는 제1렌즈 내지 제3 렌즈(L1, L2, L3)로 보정하기 어려운 상면만곡을 개선함으로써 중심 상점과 주변 상점을 일치시켜 해상도를 높이는 역할을 한다.
한편 상기 제1렌즈 내지 제4렌즈(L1, L2, L3, L4)는 모두 양면이 구면인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
아래의 표 1은 상기 제1실시예에 따른 광학계의 구체적인 렌즈구성을 예시한 것으로서, 각 렌즈의 구체적인 곡률반경(R), 두께(D), 굴절률(ND) 및 아베수(VD)의 데이터를 나타낸 것이다.
또한 표 2는 제1실시예에 따른 광학계가 광각(Wide)일 때와 망원(Tele)일 때의 물체거리, 백포커스(BF) 및 배율을 나타낸 것이다. 여기서 물체거리는 제1렌즈(L1)의 선단면에서 물체면, 즉, 영상확대장치의 몸체(10)의 선단면 또는 투명캡(10)의 선단면까지의 거리이고, 백포커스(BF)는 마지막 렌즈인 제4렌즈(L4)의 후단면에서 상면, 즉 이미지센서(30)의 표면까지의 거리이다.
표 2에서 망원(Tele)일 때의 배율이 2.593이고, 광각(Wide)일 때의 배율이 0.384 임을 알 수 있다. 그런데 이러한 배율은 이미지센서(30)에 결상되는 광학계(100)의 배율이므로, 이미지센서 대비 모니터의 확대비율이 예를 들어 150배이면 실제 모니터 화면을 통해서는 망원일 때 약 388배(=2.593*150), 광각일 때 약 57배(=0.384*150)의 배율로 대상물을 확대하여 볼 수 있다.
Figure 112012099172410-pat00001
Figure 112012099172410-pat00002
본 발명의 제1실시예에 따른 광학계가 광각(Wide)일 때와 망원(Tele)일 때의 수차도는 도 3c에 나타낸 바와 같다.
광학계 제2실시예
도 4a와 도 4b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 광학계와 렌즈구성도를 나타낸 것이다.
제1실시예와 마찬가지로 제2실시예에 따른 광학계도 하나의 렌즈군(100')이 광각단과 망원단에서 각각 이미지센서에 결상되도록 설계되며, 도 4a에서 물체면은 검사시에 물체에 접촉하거나 이격되어 대향하는 영상표시장치의 투명캡(20)의 선단면 또는 몸체(10)의 선단부에 해당하고, 상면은 이미지센서(30)에 해당한다.
제2실시예에 따른 광학계에 포함된 렌즈군(100')은 도 4b에 도시된 바와 같이, 물체측에서 상측으로 순서대로 배치된 제1렌즈(L1), 조리개, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4)를 포함한다. 제4렌즈(L4)의 후단에는 필터(LF)가 배치될 수 있다.
각 렌즈(L1, L2, L3, L4)의 굴절력, 소재 및 기능은 제1실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
아래의 표 3은 제2실시예에 따른 광학계의 구체적인 렌즈구성을 예시한 것으로서, 각 렌즈의 구체적인 곡률반경(R), 두께(D), 굴절률(ND) 및 아베수(VD)의 데이터를 나타낸 것이다.
또한 표 4는 제2실시예에 따른 광학계)가 광각(Wide)일 때와 망원(Tele)일 때의 물체거리, 백포커스(BF) 및 배율을 나타낸 것이다. 여기서 물체거리는 제1렌즈(L1)의 선단면에서 물체면, 즉, 영상확대장치의 몸체(10)의 선단면 또는 투명캡(10)의 선단면까지의 거리이고, 백포커스(BF)는 마지막 렌즈인 제4렌즈(L4)의 후단면에서 상면, 즉 이미지센서(30)의 표면까지의 거리이다.
표 4에서 망원(Tele)일 때의 배율이 2.277이고, 광각(Wide)일 때의 배율이 0.438 이며, 마찬가지로 이미지센서 대비 모니터의 확대비율이 예를 들어 150배이면 실제 모니터 화면을 통해서는 망원일 때 약 340배(=2.277*150), 광각일 때 약 66배(=0.438*150)의 배율로 확대된 대상물을 볼 수 있다.
Figure 112012099172410-pat00003
Figure 112012099172410-pat00004
본 발명의 제2실시예에 따른 광학계가 광각(Wide)일 때와 망원(Tele)일 때의 수차도는 도 4c에 나타낸 바와 같다.
광학계 제3실시예
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 광학계와 렌즈구성도를 나타낸 것이다.
이전 실시예와 마찬가지로 제3실시예에 따른 광학계도 하나의 렌즈군(100")이 광각단과 망원단에서 각각 이미지센서에 결상되도록 설계되며, 도 5a에서 물체면은 검사시에 물체에 접촉하거나 이격되어 대향하는 영상표시장치의 투명캡(20)의 선단면 또는 몸체(10)의 선단부에 해당하고, 상면은 이미지센서(30)에 해당한다.
제3실시예에 따른 광학계에 포함된 렌즈군(100")은 도 5b에 도시된 바와 같이, 물체측에서 상측으로 순서대로 배치된 제1렌즈(L1), 조리개, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3)를 포함한다. 제3렌즈(L4)의 후단에는 필터(LF)가 배치될 수 있다.
제3실시예에서는 3매 렌즈의 렌즈군(100")으로 광학계를 구성한 점에 특징이 있으며, 제1렌즈 내지 제3렌즈(L1, L2, L3)의 굴절력, 소재 및 기능은 제1실시예 및 제2실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
아래의 표 5는 제3실시예에 따른 광학계의 구체적인 렌즈구성을 나타낸 것으로서, 각 렌즈의 구체적인 곡률반경(R), 두께(D), 굴절률(ND) 및 아베수(VD)의 데이터를 나타낸 것이다.
또한 표 6은 제2실시예에 따른 광학계가 광각(Wide)일 때와 망원(Tele)일 때의 물체거리, 백포커스(BF) 및 배율을 나타낸 것이다. 여기서 물체거리는 제1렌즈(L1)의 선단면에서 물체면, 즉, 영상확대장치의 몸체(10)의 선단면 또는 투명캡(10)의 선단면까지의 거리이고, 백포커스(BF)는 마지막 렌즈인 제3렌즈(L3)의 후단면에서 상면, 즉 이미지센서(30)의 표면까지의 거리이다.
표 6에서 망원(Tele)일 때의 배율이 2.612이고, 광각(Wide)일 때의 배율이 0.383 이며, 마찬가지로 이미지센서 대비 모니터의 확대비율이 예를 들어 150배라고 하면 실제 모니터 화면을 통해서는 망원일 때 약 390배(=2.612*150), 광각일 때 약 57배(=0.383*150)의 배율로 대상물을 확인할 수 있다.
Figure 112012099172410-pat00005
Figure 112012099172410-pat00006
본 발명의 제3실시예에 따른 광학계가 광각(Wide)일 때와 망원(Tele)일 때의 수차도는 도 5c에 나타낸 바와 같다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 구체적인 적용에 있어서 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있으며 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.
10: 몸체 12: 슬릿
14: 고정홈 20: 투명캡
30; 이미지센서 50: 렌즈배럴
52: 노브 100, 100', 100": 렌즈군
L1: 제1렌즈 L2: 제2렌즈
L3: 제3렌즈 L4: 제4렌즈
LF: 필터 S: 조리개

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 내부에 길이방향의 중공부가 형성된 몸체;
    상기 몸체의 내부에 고정된 이미지센서;
    상기 몸체의 내부에서 상기 몸체의 선단부와 상기 이미지센서의 사이에 이동 가능하게 설치되고, 고정된 물체면과 고정된 상면 사이에서 광각초점과 망원초점을 구현하는 렌즈군;
    상기 렌즈군 전체를 상기 광각초점을 위한 광각단과 상기 망원초점을 위한 망원단으로 이동시키는 이동수단
    을 포함하며, 상기 렌즈군 전체를 상기 광각단 또는 상기 망원단으로 이동시킴으로써 상기 고정된 물체면에 대한 영상의 배율을 광각배율과 망원배율 중에서 편리하게 선택할 수 있는 2 초점 영상확대장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 렌즈군은 상기 몸체의 선단에서 후단쪽으로 순서대로 배치된 제1렌즈, 조리개, 제2렌즈, 제3렌즈를 포함하고,
    상기 제1렌즈는 정(+)의 굴절력을 가지면서 물체측면이 물체측으로 볼록하고,
    상기 제2렌즈는 부(-)의 굴절력을 가지면서 양면이 오목하며,
    상기 제3렌즈는 정(+)의 굴절력을 가지면서 양면이 볼록한 것을 특징으로 하는 2 초점 영상확대장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3렌즈와 상기 이미지센서의 사이에는 상면만곡을 개선하기 위하여 부(-)의 굴절력을 갖는 제4렌즈가 배치된 것을 특징으로 하는 2 초점 영상확대장치
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1렌즈 및 상기 제3렌즈는 크라운계열의 양면 구면 렌즈이고, 상기 제2렌즈는 프린트계열의 양면 구면 렌즈인 것을 특징으로 하는 2 초점 영상확대장치
  7. 제3항에 있어서,
    상기 렌즈군은 상기 몸체의 내부에서 렌즈배럴에 의해 지지되고,
    상기 몸체에는 상기 망원단에서 상기 광각단까지의 거리에 대응하는 길이를 가지면서 상기 중공부와 연통하는 슬릿이 형성되고,
    상기 이동수단은, 일단이 상기 렌즈배럴에 결합되고 타단이 상기 슬릿을 통해 상기 몸체의 외부로 돌출되는 노브
    인 것을 특징으로 하는 2 초점 영상확대장치
KR1020120137203A 2012-11-29 2012-11-29 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치 KR101420148B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120137203A KR101420148B1 (ko) 2012-11-29 2012-11-29 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120137203A KR101420148B1 (ko) 2012-11-29 2012-11-29 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140072286A KR20140072286A (ko) 2014-06-13
KR101420148B1 true KR101420148B1 (ko) 2014-07-21

Family

ID=51126154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120137203A KR101420148B1 (ko) 2012-11-29 2012-11-29 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101420148B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62151512U (ko) * 1986-03-18 1987-09-25
JP2000249914A (ja) * 1999-03-02 2000-09-14 Fuji Photo Optical Co Ltd 画像読取用レンズおよび画像読取装置
JP2002323657A (ja) 2001-04-12 2002-11-08 Ind Technol Res Inst ズームレンズ
KR100843300B1 (ko) 2007-04-12 2008-07-03 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62151512U (ko) * 1986-03-18 1987-09-25
JP2000249914A (ja) * 1999-03-02 2000-09-14 Fuji Photo Optical Co Ltd 画像読取用レンズおよび画像読取装置
JP2002323657A (ja) 2001-04-12 2002-11-08 Ind Technol Res Inst ズームレンズ
KR100843300B1 (ko) 2007-04-12 2008-07-03 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140072286A (ko) 2014-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9247134B2 (en) Wide-angle lens system, image sensing optical device and digital apparatus
TWI463173B (zh) 變焦鏡頭
JP2015011050A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2007206611A (ja) 単焦点撮像レンズ及びそれを備えた撮像装置
TWI403755B (zh) 定焦鏡頭
CN107479175B (zh) 光学镜头
WO2021000377A1 (zh) 一种具有微观成像功能的移动通讯设备
US20150070580A1 (en) Phone camera mount
CN106125268A (zh) 一种液体透镜变焦镜头及包括其的摄像仪器
JP2008020513A (ja) 単焦点撮像レンズ及びそれを備えた撮像装置
TW201348737A (zh) 光學變焦鏡片組
KR101420148B1 (ko) 2 초점 광학계를 포함하는 영상확대장치
JP2007127954A (ja) 撮像レンズ光学系及びそれを用いた撮像光学機器
WO2023010350A1 (zh) 变焦成像镜头、摄像装置及电子设备
JP2010032628A (ja) ズームレンズ、レンズ鏡筒及び撮像装置
WO2022023855A1 (en) Folded macro-tele camera lens designs
CN112305714A (zh) 成像镜头
CN105286761A (zh) 电子内窥镜
JP2017037276A (ja) 顕微鏡対物レンズ
CN205067861U (zh) 一种简易变倍目镜
CN210572977U (zh) 一种2千万像素25毫米的fa镜头
CN221883994U (zh) 8k高分辨率的光学系统、光学镜头及摄像设备
CN217821057U (zh) 定焦适配器光学系统及4k内窥镜
CN219921015U (zh) 一种内窥镜镜头及内窥镜系统
CN212623321U (zh) 一种便携式光学测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant