KR101776707B1 - 텔레 컨버터 렌즈계 및 이를 구비한 해상력 평가 장치 - Google Patents

텔레 컨버터 렌즈계 및 이를 구비한 해상력 평가 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 주 렌즈계의 해상력을 평가하기 위한 렌즈계로서, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로,부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군 및 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;을 포함하는 텔레 컨버터 렌즈계 및 이를 구비한 해상력 평가 장치에 관한 것이다.

Description

텔레 컨버터 렌즈계 및 이를 구비한 해상력 평가 장치{Tele-convertor lens system and Apparatus for evaluating resolution using the same}
본 발명은 텔레 컨버터 렌즈계 및 이를 구비한 해상력 평가 장치에 관한 것이다.
CCD 또는 CMOS를 이용하여 영상을 구현하는 촬영 장치는 디지털로 전환됨에 따라 저장 용량이 증가되고 있다. 저장 용량이 증가됨에 따라 디지털 촬영 장치에 채용되는 렌즈계에 대한 소형화에 대한 요구 및 높은 광학 성능에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
이와 같은 렌즈계의 성능은 근거리 성능뿐만 아니라 무한대 거리의 성능까지 평가되어 그 품질을 보증하게 된다. 렌즈계의 근거리 성능, 예컨대 근거리 해상력은 비교적 평가가 수월하나, 실제 무한대 거리를 설정하기는 공간상 제약이 있으므로 무한대 거리의 성능, 에컨대 해상력을 정확하게 측정하기는 어렵다.
일본 공개특허공보 특개2007-017532 (2007.01.25.)
본 발명의 일실시예는, 고배율의 주 렌즈계의 해상력을 평가할 수 있는 텔레 컨버터 렌즈계 및 이를 구비한 해상력 평가 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로,
부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;을 포함하며, 하기의 식을 만족하는 텔레 컨버터 렌즈계를 제공한다.
<식>
Figure 112012086333730-pat00001
여기서, fG1은 제1 렌즈군의 초점거리를 나타내고, fG3은 제3 렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 제1 렌즈군은 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈 및 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 접합렌즈를 이룰 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈는 물체측으로 오목한 매니스커스 렌즈이고, 제2 렌즈는 양오목 렌즈일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 렌즈군은 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈 및 제4 렌즈는 접합 렌즈를 이룰 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈는 양오목 렌즈이고 제4 렌즈는 물체측으로 볼록한 매니스커스 렌즈일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈군은 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로 부의 굴절력을 갖는 제5 렌즈 및 정의 굴절력을 갖는 제6 렌즈를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112012086333730-pat00002
여기서, vd31은 제5 렌즈의 d 선에 따른 아베수를 나타내고, vd32는 제6 렌즈의 d선에 따른 아베수를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제5 렌즈 및 상기 제6 렌즈는 접합렌즈를 이룰 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 간의 간격(D12)과 상기 제2 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군 간의 간격(D23)은 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112012086333730-pat00003
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 텔레 컨버터 렌즈계의 전체 초점거리는 2860mm 보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 주 렌즈계의 해상력을 평가하는 장치로서, 상기 주렌즈계의 물체측에 탈부착되며, 상술한 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계; 및 상기 텔레 컨버터 렌즈계가 장착된 상기 주 렌즈계의 해상력을 평가하는 평가부;를 포함하는 해상력 평가 장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 주렌즈계의 배율은 20 ~ 43 배일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 물체측에 장착되어 망원 촬영이 가능하도록 한 텔레 컨버터 렌즈계를 이용함으로써, 고 배율의 주 렌즈의 해상력 측정시 초점거리가 길어짐에 따라 발생할 수 있는 평가 거리의 제약을 조절할 수 있고, 고배율의 주 렌즈계의 해상력 평가를 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 중심부뿐만 아니라 주변부까지 해상력 변화가 없는 텔레 컨버터 렌즈계를 이용함으로써, 주 렌즈계의 해상력 평가 오차를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계를 구비하는 렌즈 해상력 평가 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계를 나태낸다.
도 3a는 도 2에 도시된 주 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡 및 왜곡을 나타낸다.
도 3b는 도 2에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡을 나타낸다.
도 4a는 도 2에 도시된 주 렌즈계 코마수차를 나타낸다.
도 4b는 도 2에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계의 코마수차를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계를 나태낸다.
도 6a는 도 5에 도시된 주 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡 및 왜곡을 나타낸다.
도 6b는 도 5에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡을 나타낸다.
도 7a는 도 5에 도시된 주 렌즈계 코마수차를 나타낸다.
도 7b는 도 5에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계의 코마수차를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계를 나태낸다.
도 9a는 도 8에 도시된 주 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡 및 왜곡을 나타낸다.
도 9b는 도 8에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡을 나타낸다.
도 10a는 도 8에 도시된 주 렌즈계 코마수차를 나타낸다.
도 10b는 도 8에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계가 주 렌즈계에 장착된 전체 렌즈계의 코마수차를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 하기에서 사용된 "/"는 상황에 따라 "및"으로 해석될 수도 있고 "또는"으로 해석될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계를 구비하는 렌즈 해상력 평가 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 해상력 평가 장치(1)는 크게 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 및 평가부를 포함한다. 텔레 컨버터 렌즈계(TC)는 평가 대상인 주 렌즈계(M)에 탈착 가능하다. 주 렌즈계(M)의 근거리 성능은 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 구비되지 않은 상태에서 측정하고 평가할 수 있으며, 주 렌즈계(M)의 무한대 거리의 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC)를 사용함으로써 정확한 평가가 가능하다.
평가부는 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 부착된 상태에서 측정된 광학적 데이터에 기초하여 주 렌즈계(M)의 성능, 예컨대 해상력을 평가한다. 평가부는 MTF, 수차도 등을 이용하여 주 렌즈계(M)의 해상력을 평가한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상력 평가 장치(1)는 약 20 ~ 43배의 배율을 갖는 주 렌즈계(M)의 해상력을 평가할 수 있다. 예컨대, 주 렌즈계(M)는 도 2, 도 5, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈군(10), 제2 렌즈군(20), 조리개(ST), 제3 렌즈군(30) 및 제4 렌즈군(40)을 포함하는 약 20 ~ 43배의 배율을 갖는 렌즈계일 수 있다. 본 발명의 비교예로서 콜리메타(collimator) 렌즈를 사용하여 광축에 평행한 무한대광을 형성하여 주 렌즈계(M)의 무한대 거리의 해상력을 평가하는 경우에, 테스트 광원에서 나온 빛을 광축과 평행한 무한대광으로 형성하는 점에서는 본 제안 발명의 텔레 컨버터 렌즈계(TC)와 유사한 효과를 보일 수 있다. 그러나, 본 발명의 비교예에 따른 콜리메타 렌즈는 주 렌즈계(M)의 초점거리가 작은 경우에 사용 가능하며, 본 발명의 실시예와 같이 주 렌즈계(M)가 약 20 ~ 43배의 고배율 렌즈계인 경우에 해상력을 정확하게 평가하는데 한계가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 경우 주 렌즈계(M)의 성능에 평가에 필요한 데이터를 획득하는데 영향을 주지 않으면서도 고 배율의 주 렌즈계(M)의 무한대 거리의 성능 평가시 정확한 데이터를 획득하도록 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈군(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 포함할 수 있다.
도 2, 도 5, 도 8을 참조하면, 텔레 컨버터 렌즈계(TC)는 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로 배열된 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈군(G2), 제3 렌즈군(G3)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 부의 굴절력을 가지며 2매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(G1)을 구성하는 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈는 접합렌즈를 이룰 수 있다. 제1 렌즈군(G1)은, 화각이 상대적으로 작은 고배율의 주 렌즈계(M)에 텔레 컨버터 렌즈계(TC)를 장착했을 때, 텔레 컨버터 렌즈계(TC)와 주 렌즈계(M)가 이루는 전체 렌즈계의 화각을 증가시킬 수 있다. 이를 위해, 제1 렌즈(L1)는 정의 굴절력을 가지며 물체측으로 오목한 매니스커스 형상을 가질 수 있고, 제2 렌즈(L2)는 부의 굴절력을 가지는 양 오목 형상을 가질 수 있다.
제2 렌즈군(G2)은 부의 굴절력을 가지며, 2매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(G2)을 구성하는 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)는 접합렌즈를 이룰 수 있다. 제2 렌즈군(G2)은 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 비점 수차 및 상면 만곡을 효과적으로 보정하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 제3 렌즈(L3)는 부의 굴절력을 가지며 양 오목의 형상을 가질 수 있고, 제4 렌즈(L4)는 정의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 매니스커스 형상을 가질 수 있다.
제3 렌즈군(G3)은 정의 굴절력을 가지며 2매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제3 렌즈군(G3)를 구성하는 제5 렌즈(L5)와 제6 렌즈(L6)는 접합 렌즈를 이룰 수 있다. 제5 렌즈(L5)는 부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 매니스커스 형상을 가질 수 있으며, 제6 렌즈(L6)는 정의 굴절력을 가지며 양 볼록의 형상을 가지며, 이와 같은 구성을 통해 제3 렌즈군(G3)은 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 색수차를 보정할 수 있다.
제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈군(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 이루는 렌즈들은 접합 렌즈를 이룸으로써 전체 렌즈의 매수를 감소시키면서도 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 민감도를 증가시킬 수 있다. 만약 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 민감도가 떨어진다면, 전체 렌즈계는 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 장착에 영향을 받게 되므로 주 렌즈계(M)의 해상도 평가에 오차가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC)는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
Figure 112012086333730-pat00004
-----------(식 1)
여기서, fG1은 제1 렌즈군(G1)의 초점거리를 나타내고, fG3은 제3 렌즈군(G3)의 초점거리를 나타낸다.
식 1은 제1 렌즈군(G1)의 초점거리에 대한 제3 렌즈군(G3)의 초점거리의 비를 정의한 것으로서, 식 1의 값이 상한치보다 크거나 같으면 배율은 커지지만 전장이 늘어나면서 주 렌즈계(M)의 평가에 필요한 거리를 효과적으로 제어할 수 없고, 하한치보다 작거나 같으면 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 자체의 화각이 작아지고 배율이 작아져 평가에 사용되는 테스트 차트의 제작이 어려워진다.
제3 렌즈군(G3)을 이루는 제5 렌즈와 제6 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.
Figure 112012086333730-pat00005
-----------------(식 2)
여기서, vd31은 제3 렌즈군(G3)의 가장 물체측에 배치된 렌즈인 제5 렌즈(L5)의 d 선에 따른 아베수를 나타내고, vd32는 제3 렌즈군(G3) 중 물체측에서 두번째로 배치된 제6 렌즈(L6)의 d선에 따른 아베수를 나타낸다.
식 2는 제3 렌즈군(G3) 중 물체측에서 첫번째로 배치된 렌즈와 두번째로 배치된 렌즈의 아베수의 차이를 정의한 것으로, 식 2의 값이 25보다 작거나 같으면 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 자체의 색수차를 제어하기 어려우며, 따라서 주 렌즈계(M)의 정확한 해상력 평가가 어려워진다.
본 발명의 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC)는 하기의 식을 만족할 수 있다.
Figure 112012086333730-pat00006
--------------(식 3)
식 3은 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 간의 간격(D12) 및 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 간의 간격(D23)의 비를 정의한 것으로, 식 3의 값이 상한치보다 크거나 같으면 배율을 증가시키기 어렵고, 하한치보다 작거나 같으면 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 자체의 구면수차 및 상면만곡을 제어하기 어려우며, 따라서 주 렌즈계(M)의 정확한 해상력 평가가 어려워진다.
본 발명의 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC)는 전체 초점 거리(ftot)가 하기의 식을 만족할 수 있다.
ftot ≥ 2860 mm ---------------(식 4)
식 4는 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 전체 초점 거리(ftot)를 정의한 것으로서, 식 4의 값이 2860 mm보다 작으면 텔레 컨버터 렌즈계(TC)를 장착한 전체 렌즈계의 화각이 작아지기 때문에, 고화소 렌즈의 해상력 평가 시 필요한 차트(chart)의 크기를 충족하기 어렵게 된다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 설계 데이터 및 이와 같은 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
이하에서, Ri은 렌즈 또는 광학부재의 곡률반경을, Dj는 렌즈 중심 두께, 광학부재의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, nd는 소재의 굴절률, vd는 소재의 아베수를, *는 비구면을 나타낸다.
한편, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, k는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.
Figure 112012086333730-pat00007

<제1 실시예>
[표 1]은 도 2에 도시된 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 및 주 렌즈계(M)를 포함하는 전체 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.
　# Ri Dj nd vd
INFINITY 528.569230404
텔레 컨버터
렌즈계
 1 -247.341924237 4.5 1.548140 45.8207
2 -48.737273468 2 1.496997 81.6084
3 67.8850638171 105.884400517
4 -279.32204477 2 1.883000 40.8054
5 56.5775376426 4 1.728250 28.3205
6 INFINITY 134.152004052
7 765.296918964 3.5 1.581440 40.8907
8 120.334968959 5.6 1.496997 81.6084
9 -118.194345985 10
주
렌즈계		 10 103.090288608 1.7 1.846663 23.7848
11 28.3112850581 5.67 1.496997 81.6084
12 267.586375097 0.2
13 42.4196024713 3.86 1.729160 54.6735
14 526.311596213 0.2
15 31.5823947989 3.75 1.772500 49.6243
16 84.0844476419 26.45
17 52.3676754156 0.8 1.883000 40.8054
18 6.82533571716 3.95631633037
19 -22.5 0.8 1.834805 42.7218
20 22.5 0.2
21 14.0764654032 3.57 1.846663 23.7848
22 -25.4555799055 0.85 1.772500 49.6243
23 126.687604649 2.47627
(ST) 24 INFINITY 0.35
*25 8.32127044287 4.83 1.693500 53.1858
*26 -519.311747047 0.911123154933
27 13.9716330771 1 1.846663 23.7848
28 6.27791077735 11.34081
*29 9.41536657659 4.17 1.516330 64.0651
30 -9.79839091799 0.86 1.846663 23.7848
31 -17.5630392804 0.745460000000001
32 INFINITY 2.88 1.516798 64.1983
33 INFINITY 2.40028226021
image
[표 2]는 전체 렌즈계와 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 전체 초점거리, f 넘버, 화각 나타내고, [표 3]은 비구면 계수를 나타낸다.
전체 렌즈계 텔레 컨버터 렌즈계
초점거리(mm) 18.5845 2865
f넘버 2.9469 95.8
화각(°) 9.22 9.2
# A B C k
25 -2.84692361331e-005 1.52678636475e-008 0 -0.5
26 4.57727251751e-005 0 0 0
29 -0.000104246680475 -4.25290594835e-007 0 0
도 3a는 도 2에 도시된 주 렌즈계(M)의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 상면 만곡(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 나타내고, 도 3b는 도 2에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡을 나타낸다. 종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.84nm의 파장을 갖는 광에 대하여 도시되었으며, 상면 만곡과 왜곡은 약 546.07nm 파장을 갖는 광에 대하여 도시된 것이다.
도 4a는 도 2에 도시된 주 렌즈계(M)의 코마수차를 나타내고, 도 4b는 도 2에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 코마수차를 나타낸다.
<제2 실시예>
[표 4]는 도 5에 도시된 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 및 주 렌즈계(M)를 포함하는 전체 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.
　# Ri Dj nd vd
INFINITY 447.423193834034
텔레 컨버터
렌즈계
 1 -115.646893685 4 1.665672 31.2297
2 -58.5150248605 2 1.496997 81.6084
3 70.581122624 250
4 -777.882055048 6 1.778087 48.1409
5 62.9862820987 5.50660296373 1.749500 35.0406
6 236.184817813 66.4019593924
7 267.00466452 2 1.649720 35.3134
8 121.975266965 6.62834956925 1.496997 81.6084
9 -132.222225303 10
주
렌즈계		 10 103.090288608 1.7 1.846663 23.7848
11 28.3112850581 5.67 1.496997 81.6084
12 267.586375097 0.2
13 42.4196024713 3.86 1.729160 54.6735
14 526.311596213 0.2
15 31.5823947989 3.75 1.772500 49.6243
16 84.0844476419 26.45
17 52.3676754156 0.8 1.883000 40.8054
18 6.82533571716 3.95631633037
19 -22.5 0.8 1.834805 42.7218
20 22.5 0.2
21 14.0764654032 3.57 1.846663 23.7848
22 -25.4555799055 0.85 1.772500 49.6243
23 126.687604649 2.47627
(ST) 24 INFINITY 0.35
*25 8.32127044287 4.83 1.693500 53.1858
*26 -519.311747047 0.911123154933
27 13.9716330771 1 1.846663 23.7848
28 6.27791077735 11.34081
*29 9.41536657659 4.17 1.516330 64.0651
30 -9.79839091799 0.86 1.846663 23.7848
31 -17.5630392804 0.745460000000001
32 INFINITY 2.88 1.516798 64.1983
33 INFINITY 2.40028226021
image
[표 5]는 전체 렌즈계와 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 전체 초점거리, f 넘버, 화각 나타내고, [표 6]은 비구면 계수를 나타낸다.
전체 렌즈계 텔레 컨버터 렌즈계
초점거리(mm) 16.0298 2880
f넘버 2.9467 95.9
화각(°) 10.80 10.80
# A B C k
25 -2.84692361331e-005 1.52678636475e-008 0 -0.5
26 4.57727251751e-005 0 0 0
29 -0.000104246680475 -4.25290594835e-007 0 0
도 6a는 도 5에 도시된 주 렌즈계(M)의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 상면 만곡(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 나타내고, 도 6b는 도 5에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡을 나타낸다. 종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.84nm의 파장을 갖는 광에 대하여 도시되었으며, 상면 만곡과 왜곡은 약 546.07nm 파장을 갖는 광에 대하여 도시된 것이다.
도 7a는 도 5에 도시된 주 렌즈계(M)의 코마수차를 나타내고, 도 7b는 도 5에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 코마수차를 나타낸다.
<제3 실시예>
[표 7]은 도 8에 도시된 일 실시예에 따른 텔레 컨버터 렌즈계(TC) 및 주 렌즈계(M)를 포함하는 전체 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.
　# Ri Dj nd vd
INFINITY 405.612785003439
텔레 컨버터
렌즈계
 1 -131.399259818 10 1.752110 25.0476
2 -66.8551507397 2 1.496997 81.6084
3 67.0356388682 288.859733967
4 -3246.57115775 2 1.772500 49.6243
5 125.589914533 1.91845364285 1.496997 81.6084
6 155.848943434 57.5435458848
7 261.711704941 7 1.648500 53.0308
8 135.772501757 15 1.496997 81.6084
9 -123.765186556 10
주
렌즈계		 10 103.090288608 1.7 1.846663 23.7848
11 28.3112850581 5.67 1.496997 81.6084
12 267.586375097 0.2
13 42.4196024713 3.86 1.729160 54.6735
14 526.311596213 0.2
15 31.5823947989 3.75 1.772500 49.6243
16 84.0844476419 26.45
17 52.3676754156 0.8 1.883000 40.8054
18 6.82533571716 3.95631633037
19 -22.5 0.8 1.834805 42.7218
20 22.5 0.2
21 14.0764654032 3.57 1.846663 23.7848
22 -25.4555799055 0.85 1.772500 49.6243
23 126.687604649 2.47627
(ST) 24 INFINITY 0.35
*25 8.32127044287 4.83 1.693500 53.1858
*26 -519.311747047 0.911123154933
27 13.9716330771 1 1.846663 23.7848
28 6.27791077735 11.34081
*29 9.41536657659 4.17 1.516330 64.0651
30 -9.79839091799 0.86 1.846663 23.7848
31 -17.5630392804 0.745460000000001
32 INFINITY 2.88 1.516798 64.1983
33 INFINITY 2.40028226021
image
[표 8]은 전체 렌즈계와 텔레 컨버터 렌즈계(TC)의 전체 초점거리, f 넘버, 화각 나타내고, [표 9]는 비구면 계수를 나타낸다.
전체 렌즈계 텔레 컨버터 렌즈계
초점거리(mm) 14.9280 2880
f넘버 2.9465 84.706
화각(°) 11.57 11.57
# A B C k
25 -2.84692361331e-005 1.52678636475e-008 0 -0.5
26 4.57727251751e-005 0 0 0
29 -0.000104246680475 -4.25290594835e-007 0 0
도 9a는 도 8에 도시된 주 렌즈계(M)의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 상면 만곡(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 나타내고, 도 9b는 도 8에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡을 나타낸다. 종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.84nm의 파장을 갖는 광에 대하여 도시되었으며, 상면 만곡과 왜곡은 약 546.07nm 파장을 갖는 광에 대하여 도시된 것이다.
도 10a는 도 8에 도시된 주 렌즈계(M)의 코마수차를 나타내고, 도 10b는 도 8에 도시된 텔레 컨버터 렌즈계(TC)가 주 렌즈계(M)에 장착된 전체 렌즈계의 코마수차를 나타낸다.
다음은, 상기 제1실시예 내지 제3실시예가 각각 상기 식들을 만족함을 보여준 것이다.
식1 식2 식 3 식 4
실시예 1 2.0 40.8 0.79 2865
실시예 2 2.03 46.3 3.76 2880
실시예 3 1.78 28.5 5.01 2880
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1: 해상력 평가 장치
TC: 텔레 컨버터 렌즈계
M: 주 렌즈계(평가 대상 렌즈계)

Claims (14)

  1. 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로,
    부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
    부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 및
    정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;을 포함하며, 하기의 식을 만족하는 텔레 컨버터 렌즈계.
    <식>
    Figure 112012086333730-pat00008

    여기서, fG1은 제1 렌즈군의 초점거리를 나타내고, fG3은 제3 렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. [청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군은 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로 부의 굴절력을 갖는 제5 렌즈 및 정의 굴절력을 갖는 제6 렌즈를 포함하며,
    상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 하기의 식을 만족하는 텔레 컨버터 렌즈계.
    <식>
    Figure 112016003695464-pat00027

    여기서, vd31은 제5 렌즈의 d 선에 따른 아베수를 나타내고, vd32는 제6 렌즈의 d선에 따른 아베수를 나타낸다.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. [청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 간의 간격(D12)과 상기 제2 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군 간의 간격(D23)은 하기의 식을 만족하는 텔레 컨버터 렌즈계.
    <식>
    Figure 112012086333730-pat00010
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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