KR102118436B1 - 색수차가 보정된 광학계 - Google Patents

색수차가 보정된 광학계 Download PDF

Info

Publication number
KR102118436B1
KR102118436B1 KR1020200034250A KR20200034250A KR102118436B1 KR 102118436 B1 KR102118436 B1 KR 102118436B1 KR 1020200034250 A KR1020200034250 A KR 1020200034250A KR 20200034250 A KR20200034250 A KR 20200034250A KR 102118436 B1 KR102118436 B1 KR 102118436B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens unit
lens
refractive power
chromatic aberration
facing
Prior art date
Application number
KR1020200034250A
Other languages
English (en)
Inventor
이태연
Original Assignee
에스피오주식회사
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 에스피오주식회사 filed Critical 에스피오주식회사
Priority to KR1020200034250A priority Critical patent/KR102118436B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102118436B1 publication Critical patent/KR102118436B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • 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
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 색수차가 보정된 광학계는 카메라를 이용하여 피사체를 촬영할 때 빛을 반사시키거나 굴절시켜 카메라의 촬상면에 상이 맺히도록 하되, 빛의 파장에 따라 촬상면에서 발생되는 색수차를 보정하는 색수차가 보정된 광학계에 있어서, 내부에 공간부가 갖추어지고, 피사체를 마주보는 전면에 전면 개구부가 갖추어지며, 촬상면을 마주보는 후면에 후면 개구부가 갖추어지고, 상기 전면 개구부와 공간부 그리고 후면 개구부는 서로 연통된 케이스와; 상기 케이스 내부에 형성된 공간부 내부에 장착되고, 상기 공간부 내부에 일렬 배치되되 소정 간격을 사이에 두고 떨어진 2개 이상의 렌즈로 구성되어, 피사체 촬영시 상기 전면 개구부를 통해 케이스안으로 빛이 입사될 때 빛의 파장별 굴절률을 조정하여 촬상면에서 발생되는 색수차를 보정하는 렌즈 어레이(Lens Array)를 포함한다.

Description

색수차가 보정된 광학계{The optical system with corrected chromatic aberration}
본 발명은 색수차가 보정된 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 빛의 파장별 굴절율이 다른 다수개의 렌즈를 일렬 배치하거나 2개 이상 접합시켜 파랑색과 초록색 그리고 빨강색 빛에 대한 색수차를 보정한 광학계에 관한 것이다.
색수차는 일반적으로 빛이 렌즈를 통과할 때 빛의 파장에 따른 회절률의 차이에 의해서 발생되며, 이는 획득된 영상 내에서 에지(Edge) 주변에 잘못된 색 결함을 생성시킨다.
색수차는 대부분의 광학 장치에서 나타나는 현상으로 영상 획득 장치 혹은 렌즈를 사용하는 디스플레이 장치에서 나타난다.
특히, 디지털 카메라와 같은 영상 획득 장치에서 최근 이미징 센서의 소형화와 화소수의 증대로 인하여 색수차는 더욱 부각되어 관찰된다.
상기 색수차는 발생 원인에 따라 배율(Lateral) 색수차와, 축상(Longitudinal) 색수차로 나뉠 수 있다.
상기 배율 색수차는 각 파장별로 빛의 굴절율이 달라 촬상면의 다른 위치에 초점이 맺히게 되어 채널별 영상의 사이즈가 달라지는 기하학적 왜곡 현상을 발생시킨다. 즉, 영상의 주변부로 갈수록 각기 다른 굴절률의 영향을 더 많이 받아 색수차에 의한 결함 정도가 점점 심하게 나타나는 특성을 가지게 된다.
한편, 축상 색수차는 빛의 굴절률의 차이로 인해 파장에 따라 렌즈와 초점면 사이에 거리차가 날 때 발생한다. 그 결과 축상 색수차는 촬상면에 초점이 맞지 않는 파장에 대해서 흐림 현상이 초래된다.
이 결과, 색수차는 공통적으로 RGB (Red, Green, Blue) 채널의 에지(Edge) 주변에서 색 결함들을 발생시키게 된다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 도면 5a에 도시한 바와 같이, 아크로매틱 설계(3개의 파장 중 2개의 파장, 즉 파랑색과 빨강색 파장에 대해 색수차를 보정하는 방법)를 이용하여 2개 이상의 단렌즈(1개의 독립된 렌즈)와 2개 이상의 더블렛 렌즈(단렌즈 2개가 접합된 렌즈)를 일정 순서로 일렬 배치하여 색수차를 보정하였으나, 도면 5b에 도시한 종색수차 그래프와 같이, 3색 즉, 파랑색과, 빨강색, 초록색 파장에 대한 보정은 미흡한 문제점이 있었다.
한편, 본 발명의 선행 기술로는 특허등록번호 "10-0327667"호의 "투사광학계"가 출원되어 등록되었는데, 상기 투사광학계는 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군과, 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군, 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군, 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈군, 음의 굴절력을 가지는 제5 렌즈군이 광경로를 따라 광입사측으로부터 순차적으로 배치되고, 상기 적어도 하나의 렌즈군은 적어도 어느 일면에 회절광학면과 비구면이 조합되어 광의 색수차, 구면수차 및 왜곡수차를 보정한다.
대한민국 특허등록번호 "10-0327667" (2002.03.08)
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 파랑색 파장과, 초록색 파장, 그리고 빨강색 파장에 대하여 색수차가 보정된 광학계를 제공함으로써, 광학계가 설치되는 머신 비전이나 공장 자동화 설비에 갖추어진 각종 측정 장비 또는 CCTV 시스템에서 보다 선명한 촬영 영상을 얻을 수 있도록 한 색수차가 보정된 광학계를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 색수차가 보정된 광학계는 카메라를 이용하여 피사체를 촬영할 때 빛을 반사시키거나 굴절시켜 카메라의 촬상면에 상이 맺히도록 하되, 빛의 파장에 따라 촬상면에서 발생되는 색수차를 보정하는 색수차가 보정된 광학계에 있어서, 내부에 공간부가 갖추어지고, 피사체를 마주보는 전면에 전면 개구부가 갖추어지며, 촬상면을 마주보는 후면에 후면 개구부가 갖추어지고, 상기 전면 개구부와 공간부 그리고 후면 개구부는 서로 연통된 케이스와; 상기 케이스 내부에 형성된 공간부 내부에 장착되고, 상기 공간부 내부에 일렬 배치되되 소정 간격을 사이에 두고 떨어진 2개 이상의 렌즈로 구성되어, 피사체 촬영시 상기 전면 개구부를 통해 케이스안으로 빛이 입사될 때 빛의 파장별 굴절률을 조정하여 촬상면에서 발생되는 색수차를 보정하는 렌즈 어레이(Lens Array)를 포함한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 색수차가 보정된 광학계는 파랑색 파장과, 초록색 파장, 그리고, 빨강색 파장에 대하여 색수차가 보정된 광학계를 제공함으로써, 광학계가 설치되는 머신 비전이나 공장 자동화 설비에 갖추어진 각종 측정 장비 또는 CCTV 시스템에서 보다 선명한 촬영 영상을 얻을 수 있도록 한다.
도면 1은 본 발명의 사시도,
도면 2는 본 발명의 절단면도,
도면 3은 본 발명안으로 입사된 가시광선이 본 발명에 갖추어진 다수 개의 렌즈를 통해 굴절되는 상태도,
도면 4는 촬상면에서 측정된 본 발명의 종색수차 그래프를 도시한 도면,
도면 5a는 기존에 아크로매틱 설계를 이용하여 광학계를 구성했을 때 가시광선이 다수 개의 렌즈를 통해 굴절되는 상태도,
도면 5b는 기존에 아크로매틱 설계를 이용하여 광학계를 구성했을 때 촬상면에서 측정된 종색수차 그래프를 도시한 도면,
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 색수차가 보정된 광학계(OS)는 도면 1 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 카메라를 이용하여 피사체(O)를 촬영할 때 빛을 반사시키거나 굴절시켜 카메라의 촬상면(P)에 상이 맺히도록 하되, 빛의 파장에 따라 촬상면(P)에서 발생되는 색수차를 보정하는 색수차가 보정된 광학계(OS)에 있어서, 내부에 공간부(S)가 갖추어지고, 피사체(O)를 마주보는 전면에 전면 개구부(FH)가 갖추어지며, 촬상면(P)을 마주보는 후면에 후면 개구부(RH)가 갖추어지고, 상기 전면 개구부(FH)와 공간부(S) 그리고 후면 개구부(RH)는 서로 연통된 케이스(1)와; 상기 케이스(1) 내부에 형성된 공간부(S) 내부에 장착되고, 상기 공간부(S) 내부에 일렬 배치되되 소정 간격을 사이에 두고 떨어진 2개 이상의 렌즈로 구성되어, 피사체(O) 촬영시 상기 전면 개구부(FH)를 통해 케이스(1)안으로 빛이 입사될 때 빛의 파장별 굴절률을 조정하여 촬상면(P)에서 발생되는 색수차를 보정하는 렌즈 어레이(2)(Lens Array)를 포함한다.
상기 광학계(OS)의 배율은 1.2 배율이고, F수는 7.3이며, 물체측 NA는 0.082이고, 피사체(O)에서 촬상면까지의 거리(OI)는 465mm이다.
또한, 카메라의 가로 픽셀 개수는 12K(@5.2um)이다.
상기 렌즈 어레이(2)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈를 2개 접합시킨 더블렛 렌즈(Doublet Lens)와; 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈를 3개 접합시킨 트리플렛 렌즈(Triplet Lens)를 포함한다.
상기 렌즈 어레이(2)는 상기 더블렛 렌즈를 2개 이상 포함한다.
상기 렌즈 어레이(2)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 전면 개구부(FH)를 마주보고 설치되되 양(+)의 굴절력을 갖는 제1 렌즈부(21)와; 상기 제1 렌즈부(21)의 후방에서 상기 제1 렌즈부(21)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈부(22); 상기 제2 렌즈부(22)의 후방에서 상기 제2 렌즈부(22)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 가진 렌즈 그리고 양의 굴절력을 가진 렌즈가 순차적으로 접합된 제3 렌즈부(23); 상기 제3 렌즈부(23)의 후방에서 상기 제3 렌즈부(23)와 소정 간격 떨어져 설치되되 양의 굴절력을 가진 렌즈와 음의 굴절력을 가진 렌즈 그리고 양의 굴절력을 가진 렌즈가 순차적으로 접착된 제4 렌즈부(24); 상기 제4 렌즈부(24)의 후방에서 상기 제4 렌즈부(24)와 소정 간격 떨어져 설치되되 양의 굴절력을 갖는 제5 렌즈부(25); 상기 제5 렌즈부(25)의 후방에서 상기 제5 렌즈부(25)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 갖는 제6 렌즈부(26); 및 상기 제6 렌즈부(26)의 후방에서 상기 제6 렌즈부(26)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈가 순차적으로 접합된 제7 렌즈부(27)를 포함한다.
상기 제4 렌즈부(24)와 제5 렌즈부(25)의 사이에는 구멍 크기를 조절하여 빛의 양을 조절하는 조리개(AS)가 설치되고 상기 제4 렌즈부(24)의 후면 중앙과 조리개(AS) 사이의 거리(D)는 22.15mm이고, 상기 조리개(AS)로부터 상기 제5 렌즈부(25)의 전면 중앙까지의 거리(E)는 42.79mm이다.
상기 제1 렌즈부(21)의 후면 중앙과 상기 제2 렌즈부(22)의 전면 중앙까지의 거리(A)는 35.845mm이고, 상기 제2 렌즈부(22)의 후면 중앙과 상기 제3 렌즈부(23)의 전면 중앙까지의 거리(B)는 12.688mm이며, 상기 제3 렌즈부(23)의 후면 중앙으로부터 상기 제4 렌즈부(24)의 전면 중앙까지의 거리(C)는 0.4mm이다.
상기 제5 렌즈부(25)의 후면 중앙으로부터 상기 제6 렌즈부(26)의 전면 중앙까지의 거리(F)는 16.541mm이고, 상기 제6 렌즈부(26)의 후면 중앙으로부터 상기 제7 렌즈부(27)의 전면 중앙까지의 거리(G)는 17mm이며, 상기 제7 렌즈부(27)의 후면 중앙으로부터 촬상면(P) 중앙까지의 거리(H)는 99.092mm이다.
상기 제1 렌즈부(21)와 제5 렌즈부(25)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 피사체(O)측을 마주보는 전면이 볼록하고, 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하되, 전면과 후면이 비대칭을 이루는 비대칭 양면 볼록 렌즈(Asymmetrical double-convex lens)이고, 상기 제2 렌즈부(22)와 제6 렌즈부(26)는 피사체(O)측을 마주보는 전면이 볼록하고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 오목하게 가공된 네거티브 메니스커스 렌즈(Negative meniscus lens)이다.
상기 메니스커스 렌즈에 대하여 부연 설명하면, 상기 제2 렌즈부(22)의 전면은 피사체(O)쪽에서 바라보았을 때 볼록면의 형상을 가지며, 상기 제2 렌즈부(22)의 후면은 촬상면쪽에서 바라보았을 때 오목면(Concave Surface)의 형상을 가진다.
또한, 상기 제2 렌즈부(22)의 전면과 일치하는 원의 중심은 제2 렌즈부(22)에 대하여 오른쪽에 위치한다.
따라서, 상기 원의 중심에서 제2 렌즈부(22)의 정점(Vertex)을 향하는 방향 즉, 제2 렌즈부(22)의 전면 방향 벡터는 촬상면(P)으로부터 피사체(O)를 향하는 방향이다.
여기서 정점이란 제2 렌즈부(22)의 전면과 광축(Optical axis)과의 교점(intersection point)를 의미한다.
또한, 상기 제2 렌즈부(22)의 후면과 일치하는 원의 중심도 제2 렌즈부(22)에 대하여 오른쪽에 위치한다.
따라서, 상기 제2 렌즈부(22)의 후면 방향 벡터도 촬상면(P)쪽에서 피사체(O)쪽을 향한다.
이와 같이 렌즈에 있어서, 피사체(O)를 마주보는 렌즈 전면의 방향 벡터와 촬상면(P)을 마주보는 렌즈 후면의 방향 벡터가 일치하는 렌즈를 메니스커스(Meniscus) 렌즈라고 지칭한다.
상기 제3 렌즈부(23)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈가 2개 접합된 더블렛 렌즈(Doublet Lens)로서, 피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되며 음(-)의 굴절력을 갖는 제3-1 렌즈부(231)와; 피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되되 전면이 상기 제3-1 렌즈부(231)의 후면과 마주 접하며 양(+)의 굴절력을 갖는 제3-2 렌즈부(232)를 포함한다.
상기 제3-1 렌즈부(231)의 후면 곡률과 상기 제3-2 렌즈부(232)의 전면 곡률은 동일하게 가공되고, 상기 제3-1 렌즈부(231)의 후면과 상기 제3-2 렌즈부(232)의 전면은 광학 접착제를 사용하여 접착된다.
상기 제3-1 렌즈부(231)와 제3-2 렌즈부(232)는 볼록한 후면이 촬상면(P)을 마주보는 음의 메니스커스 렌즈(Negative meniscus lens)이다.
상기 제4 렌즈부(24)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈를 3개 접합시킨 트리플렛 렌즈(Triplet Lens)로서, 피사체(O)를 마주보는 전면이 볼록하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되며 양(+)의 굴절력을 갖는 제4-1 렌즈부(241)와; 피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 오목하게 가공되되 전면이 상기 제4-1 렌즈부(241)의 후면과 마주 접하며 음(-)의 굴절력을 갖는 제4-2 렌즈부(242); 및 피사체(O)를 마주보는 전면이 볼록하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되되 전면이 상기 제4-2 렌즈부(242)의 후면과 마주 접하며 양(+)의 굴절력을 갖는 제4-3 렌즈부(243)를 포함한다.
상기 제4-1 렌즈부(241)의 후면 곡률과 상기 제4-2 렌즈부(242)의 전면 곡률은 동일하게 가공되고 상기 제4-1 렌즈부(241)의 후면과 제4-2 렌즈부(242)의 전면은 광학 접착제로 접착된다.
또한, 상기 제4-2 렌즈부(242)의 후면 곡률과 상기 제4-3 렌즈부(243)의 전면 곡률은 동일하게 가공되고 상기 제4-2 렌즈부(242)의 후면과 상기 제4-3 렌즈부(243)의 전면은 광학 접착제로 접착된다.
상기 제4-1 렌즈부(241)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 전후면이 비대칭적인 비대칭 양면 볼록 렌즈(Asymmetrical double-convex lens)이고, 상기 제4-2 렌즈부(242)는 전후면이 비대칭적인 비대칭 양면 오목 렌즈(Asymmetrical biconcave lens)이며, 상기 제4-3 렌즈부(243)는 전후면이 대칭을 이루는 대칭 양면 볼록 렌즈(Symmetrical double convex lens)이다.
상기 제7 렌즈부(27)는 도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈가 2개 접합된 더블렛 렌즈(Doublet Lens)로서, 피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 오목하게 가공되며 음(-)의 굴절력을 갖는 제7-1 렌즈부(271)와; 피사체(O)를 마주보는 전면이 볼록하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되되 전면이 상기 제7-1 렌즈부(271)의 후면과 마주 접하며 양(+)의 굴절력을 갖는 제7-2 렌즈부(272)를 포함한다.
상기 제7-1 렌즈부(271)의 후면 곡률과 상기 제7-2 렌즈부(272)의 전면 곡률은 서로 동일하고 상기 제7-1 렌즈부(271)의 후면과 상기 제7-2 렌즈부(272)의 전면은 광학 접착제로 접착된다.
Lens number Surface Radius Thickness Glass Code(굴절률.분산값)

제1 렌즈부		 전면 161.678mm
10mm
805.254
후면 -393.189mm

제2 렌즈부		 전면 60.702mm
7.8mm
672.321
후면 38.773mm

제3-1 렌즈부		 전면 -41.109mm
8.2mm
688.311
후면 -315.140mm

제3-2 렌즈부		 전면 -315.140mm
13mm
496.816
후면 -52.068mm

제4-1 렌즈부		 전면 74.192mm
12.2mm
496.816
후면 -48.658mm

제4-2 렌즈부		 전면 -48.658mm
4.3mm
581.409
후면 114.784mm

제4-3 렌즈부		 전면 114.784mm
8.7mm
496.816
후면 -114.784mm

제5 렌즈부		 전면 127.853mm
10mm
846.237
후면 -325mm

제6 렌즈부		 전면 58.050mm
10mm
834.371
후면 46.118mm

제7-1 렌즈부		 전면 -44.452mm
5.2mm
698.300
후면 70.724mm

제7-2 렌즈부		 전면 70.724mm
13.2mm
834.371
후면 -155.162mm
상기 렌즈 어레이(2)에 구비된 각각의 렌즈에 대한 제작 공차는 거의 공통된다.
예를 들어, 두께 공차(Thickness Tolerance)는 20um이고, 렌즈면의 반지름 제작 공차는 뉴튼링(Newtonring) 3 Fringe 등이다.
이와 같이 일반적인 제작 공차로 제작하여도 성능의 저하가 크지 않으면 렌즈를 저렴한 비용으로 생산할 수 있다.
그러나, 성능 저하 또는 불량률을 줄이기 위하여 일반적인 제작 공차보다 작은 제작 공차로 생산하려고 하면, 제작이 어렵거나 불가능할 수 있으며, 가능하다 하더라도 제작비가 많이 소요될 뿐만 아니라 대량 생산이 어려울 수 있다.
따라서, 바람직한 모든 광학적 및 기계적 특성을 만족한다고 하더라도 제작 공차가 충분하지 않은 디자인은 좋은 디자인이라고 할 수 없다.
본 발명은 일반적인 제작 공차로 제작하더라도 불량률이 일반적인 수준으로 유지할 수 있을 만큼 양호한 디자인이다.
이와 같은 제작 공차는 공차 분석(Tolerance analysis)이라고 부르는 과정을 통해서 확인할 수 있으며, 표 1과 같은 완전한 렌즈의 설계도가 있다면 Zemax와 같은 렌즈 설계 전문 프로그램을 이용하여 용이하게 확인할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 색수차가 보정된 광학계는 도면 4에 도시한 종색수차 그래프와 같이, 기존 기술인 도면 5b의 종색수차 그래프와 비교하였을 때 파랑색 빛과 녹색 빛 그리고 빨강색 빛의 초점 이동(Focus shift) 폭이 보정된 것을 확인할 수 있다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 색수차가 보정된 광학계(OS)는 파랑색 파장과, 초록색 파장, 그리고, 빨강색 파장에 대하여 색수차가 보정된 광학계(OS)를 제공함으로써, 광학계(OS)가 설치되는 머신 비전이나 공장 자동화 설비에 갖추어진 각종 측정 장비 또는 CCTV 시스템에서 보다 선명한 촬영 영상을 얻을 수 있도록 한다.
O. 피사체 P. 촬상면
OS. 광학계 S. 공간부
FH. 전면 개구부 RH. 후면 개구부
1. 케이스 2. 렌즈 어레이
21. 제1 렌즈부 22. 제2 렌즈부
23. 제3 렌즈부 231. 제3-1 렌즈부
232. 제3-2 렌즈부 24. 제4 렌즈부
241. 제4-1 렌즈부 242. 제4-2 렌즈부
243. 제4-3 렌즈부 25. 제5 렌즈부
26. 제6 렌즈부 27. 제7 렌즈부
271. 제7-1 렌즈부 272. 제7-2 렌즈부
AS. 조리개

Claims (7)

  1. 카메라를 이용하여 피사체(O)를 촬영할 때 빛을 반사시키거나 굴절시켜 카메라의 촬상면(P)에 상이 맺히도록 하되, 빛의 파장에 따라 촬상면(P)에서 발생되는 색수차를 보정하는 색수차가 보정된 광학계(OS)에 있어서,
    내부에 공간부(S)가 갖추어지고, 피사체(O)를 마주보는 전면에 전면 개구부(FH)가 갖추어지며, 촬상면(P)을 마주보는 후면에 후면 개구부(RH)가 갖추어지고, 상기 전면 개구부(FH)와 공간부(S) 그리고 후면 개구부(RH)는 서로 연통된 케이스(1)와;
    상기 케이스(1) 내부에 형성된 공간부(S) 내부에 장착되고, 상기 공간부(S) 내부에 일렬 배치되되 소정 간격을 사이에 두고 떨어진 2개 이상의 렌즈로 구성되어, 피사체(O) 촬영시 상기 전면 개구부(FH)를 통해 케이스(1)안으로 빛이 입사될 때 빛의 파장별 굴절률을 조정하여 촬상면(P)에서 발생되는 색수차를 보정하는 렌즈 어레이(2)(Lens Array)를 포함하고,
    상기 렌즈 어레이(2)는 상기 전면 개구부(FH)를 마주보고 설치되되 양(+)의 굴절력을 갖는 제1 렌즈부(21)와;
    상기 제1 렌즈부(21)의 후방에서 상기 제1 렌즈부(21)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈부(22);
    상기 제2 렌즈부(22)의 후방에서 상기 제2 렌즈부(22)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 가진 렌즈 그리고 양의 굴절력을 가진 렌즈가 순차적으로 접합된 제3 렌즈부(23);
    상기 제3 렌즈부(23)의 후방에서 상기 제3 렌즈부(23)와 소정 간격 떨어져 설치되되 양의 굴절력을 가진 렌즈와 음의 굴절력을 가진 렌즈 그리고 양의 굴절력을 가진 렌즈가 순차적으로 접착된 제4 렌즈부(24);
    상기 제4 렌즈부(24)의 후방에서 상기 제4 렌즈부(24)와 소정 간격 떨어져 설치되되 양의 굴절력을 갖는 제5 렌즈부(25);
    상기 제5 렌즈부(25)의 후방에서 상기 제5 렌즈부(25)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 갖는 제6 렌즈부(26);
    및 상기 제6 렌즈부(26)의 후방에서 상기 제6 렌즈부(26)와 소정 간격 떨어져 설치되되 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈가 순차적으로 접합된 제7 렌즈부(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 색수차가 보정된 광학계.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이(2)는 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈를 2개 접합시킨 더블렛 렌즈(Doublet Lens)와;
    1개의 렌즈로 구성된 단렌즈를 3개 접합시킨 트리플렛 렌즈(Triplet Lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 색수차가 보정된 광학계.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이(2)는 상기 더블렛 렌즈를 2개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 색수차가 보정된 광학계.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈부(23)는 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈가 2개 접합된 더블렛 렌즈(Doublet Lens)로서,
    피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되며 음(-)의 굴절력을 갖는 제3-1 렌즈부(231)와;
    피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되되 전면이 상기 제3-1 렌즈부(231)의 후면과 마주 접하며 양(+)의 굴절력을 갖는 제3-2 렌즈부(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는 색수차가 보정된 광학계.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈부(24)는 1개의 렌즈로 구성된 단렌즈를 3개 접합시킨 트리플렛 렌즈(Triplet Lens)로서,
    피사체(O)를 마주보는 전면이 볼록하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되며 양(+)의 굴절력을 갖는 제4-1 렌즈부(241)와;
    피사체(O)를 마주보는 전면이 오목하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 오목하게 가공되되 전면이 상기 제4-1 렌즈부(241)의 후면과 마주 접하며 음(-)의 굴절력을 갖는 제4-2 렌즈부(242);
    및 피사체(O)를 마주보는 전면이 볼록하게 가공되고 촬상면(P)을 마주보는 후면이 볼록하게 가공되되 전면이 상기 제4-2 렌즈부(242)의 후면과 마주 접하며 양(+)의 굴절력을 갖는 제4-3 렌즈부(243)를 포함하는 것을 특징으로 하는 색수차가 보정된 광학계.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈부(24)와 제5 렌즈부(25)의 사이에는 구멍 크기를 조절하여 빛의 양을 조절하는 조리개(AS)가 설치되는 것을 특징으로 하는 색수차가 보정된 광학계.
KR1020200034250A 2020-03-20 2020-03-20 색수차가 보정된 광학계 KR102118436B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200034250A KR102118436B1 (ko) 2020-03-20 2020-03-20 색수차가 보정된 광학계

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200034250A KR102118436B1 (ko) 2020-03-20 2020-03-20 색수차가 보정된 광학계

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102118436B1 true KR102118436B1 (ko) 2020-06-04

Family

ID=71080930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200034250A KR102118436B1 (ko) 2020-03-20 2020-03-20 색수차가 보정된 광학계

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102118436B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102626112B1 (ko) * 2023-09-07 2024-01-18 주식회사 에스피오엠 색수차가 보정된 광학계

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327667B1 (ko) 1999-07-31 2002-03-08 구자홍 투사광학계
JP2011175186A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Nikon Corp 変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法
JP5616540B2 (ja) * 2012-02-06 2014-10-29 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよびこれを用いた撮像装置
JP2016084494A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 東レフィルム加工株式会社 薄膜形成装置および薄膜形成方法
KR20170059475A (ko) * 2014-09-29 2017-05-30 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 고 개구수 대물 렌즈 시스템
JP6605120B2 (ja) * 2016-03-30 2019-11-13 オリンパス株式会社 単焦点光学系及びそれを備えた光学装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327667B1 (ko) 1999-07-31 2002-03-08 구자홍 투사광학계
JP2011175186A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Nikon Corp 変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法
JP5616540B2 (ja) * 2012-02-06 2014-10-29 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよびこれを用いた撮像装置
KR20170059475A (ko) * 2014-09-29 2017-05-30 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 고 개구수 대물 렌즈 시스템
JP2016084494A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 東レフィルム加工株式会社 薄膜形成装置および薄膜形成方法
JP6605120B2 (ja) * 2016-03-30 2019-11-13 オリンパス株式会社 単焦点光学系及びそれを備えた光学装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPWO2016084494

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102626112B1 (ko) * 2023-09-07 2024-01-18 주식회사 에스피오엠 색수차가 보정된 광학계

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100888922B1 (ko) 어안 렌즈
US9625789B2 (en) Imaging device including a front optical system having a movable focusing lens group
EP0506955B1 (en) Apochromatic relay lens systems suitable for use in a high definition telecine apparatus
US20170045717A1 (en) Optical system
US10067321B2 (en) Optical system and imaging system
US9791671B2 (en) Optical system
US20170045718A1 (en) Optical system
US7196856B2 (en) Imaging lens system
KR101914042B1 (ko) 광각 렌즈 및 이를 포함한 촬상 장치
KR100932850B1 (ko) 어안 렌즈
KR101355782B1 (ko) 어안 렌즈
KR101390089B1 (ko) 어안 렌즈
KR101070991B1 (ko) 어안 렌즈
US9176303B2 (en) Lens module
CN110716288B (zh) 光学成像镜头
KR20190128902A (ko) 촬상 광학계
KR20160049871A (ko) 촬영 렌즈 광학계
KR102118436B1 (ko) 색수차가 보정된 광학계
KR102308113B1 (ko) 촬상 광학계
CN116449538B (zh) 一种光学镜头和摄像头模组
US20060269215A1 (en) Distorted pupil relay for spectral filtering
KR20050110605A (ko) 광각 카메라용 광학계
KR20220062464A (ko) 촬상 광학계
KR102626112B1 (ko) 색수차가 보정된 광학계
KR102270189B1 (ko) 렌즈 모듈의 성능을 평가하는 장치와 이에 적용될 수 있는 릴레이 렌즈계

Legal Events

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