KR102170687B1

KR102170687B1 - 광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법

Info

Publication number: KR102170687B1
Application number: KR1020140055749A
Authority: KR
Inventors: 김영섭; 미야카와 마사에; 김지성
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2020-10-27
Also published as: KR20150128404A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학계, 상기 3개 이상의 렌즈군을 각각 광축 방향으로 이동시키는 복수의 액추에이터, 줌 위치에 따른 상기 3개 이상의 렌즈군의 위치 관계를 나타내는 데이터가 저장된 메모리 및 상기 데이터를 이용하여, 상기 액추에이터를 동작시킴으로써 상기 렌즈군의 위치를 제어하는 제어 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 3개 이상의 렌즈군 중에서, 망원단, 중간단 및 광각단 각각의 줌 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여 합초점 조정을 실시하고, 상기 줌 위치 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군에 대해서는, 상기 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 위치에 대응되는 상기 줌 위치 중 어느 위치에서 상기 렌즈군을 이용하여 합초점 동작을 실시함으로써, 상기 메모리에 저장된 상기 렌즈군 각각의 위치 데이터를 보정하는 광학 기기를 개시한다.

Description

광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법{Optical device and Flange back adjusting method using the same}

본 발명은 광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법에 관한 것이다.

이너포커스 렌즈에서는, 줌 렌즈의 이동에 따라 합초 상태를 유지하기 위해 포커스 렌즈의 합초점 위치가 변화한다. 이러한 이너포커스 렌즈에서는 줌 렌즈의 위치에 따른 포커스 렌즈의 합초점 위치에 대한 정보가 미리 데이터로서 메모리에 저장된다. 이러한 데이터를 줌 트랙킹 데이터라고 한다.

따라서, 줌 렌즈가 이동하며 줌 트랙킹 데이터에 따라 포커스 렌즈의 위치가 제어되므로, 주밍시 합초 상태를 유지할 수 있다.

그러나, 설계치에 따른 줌 트랙킹 데이터는 광학 기기의 제작 오차를 고려하지 않으며, 따라서 설계치에 따른 줌 트랙킹 데이터와 실제 줌 트랙킹 데이터가 달라 주밍시 정확한 합초 상태를 유지하지 못하는 문제가 있다.

(특허문헌 1) JP3348319 B2

본 발명의 일 실시예는, 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학 기기에 있어서 3개 이상의 렌즈군 각각에 대하여 미리 추정된 줌 트랙킹 데이터와 실제 줌 트랙킹 데이터 사이의 오차를 조정할 수 있는 광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학계; 상기 3개 이상의 렌즈군을 각각 광축 방향으로 이동시키는 복수의 액추에이터; 줌 위치에 따른 상기 3개 이상의 렌즈군의 위치 관계를 나타내는 데이터가 저장된 메모리; 및 상기 데이터를 이용하여, 상기 액추에이터를 동작시킴으로써 상기 렌즈군의 위치를 제어하는 제어 수단;을 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 3개 이상의 렌즈군 중에서, 망원단, 중간단 및 광각단 각각의 줌 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여 합초점 조정을 실시하고, 상기 줌 위치 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군에 대해서는, 상기 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 위치에 대응되는 상기 줌 위치 중 어느 위치에서 상기 렌즈군을 이용하여 합초점 동작을 실시함으로써, 상기 메모리에 저장된 상기 렌즈군 각각의 위치 데이터를 보정하는 광학 기기를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군은, 줌(zoom) 렌즈군, 보정(compensation) 렌즈군 및 포커스(focus) 렌즈군을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 광학계는, 광축 방향에 대하여 고정되어 있으며, 가장 피사체 방향에 배치된 고정 렌즈군을 더 포함하는 이너포커스 광학계일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 기기를 이용한 플랜지 백 조정 방법에 있어서, 상기 광학 기기는, 광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학계; 상기 3개 이상의 렌즈군을 각각 광축 방향으로 이동시키는 복수의 액추에이터; 광각단, 중간단 및 망원단을 포함하는 줌 위치에 따른 상기 3개 이상의 렌즈군의 위치 관계를 나타내는 데이터가 저장된 메모리; 및 상기 데이터를 이용하여, 상기 액추에이터를 동작시킴으로써 상기 렌즈군의 위치를 제어하는 제어 수단;을 포함하며, 상기 플랜지 백 조정 방법은, 광각단, 중간단 및 망원단 중 적어도 하나의 제1 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여, 상기 제1 위치에서 제1 합초점 조정을 실시하는 단계; 및 상기 광각단, 중간단 및 망원단 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군을 이용하여, 상기 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 위치에 대응되는 상기 광각단, 중간단 및 망원단 중 어느 하나인 제2 위치에서 제2 합초점 조정을 실시하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 합초점 조정을 실시하는 단계 전에, 상기 제1 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 상기 렌즈군을 제외한 나머지 렌즈군을 상기 제1 위치로 상기 데이터에 따른 설계치만큼 이동시키는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 합초점 조정을 실시하는 단계 전에, 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 상기 렌즈군을 제외한 나머지 렌즈군을 상기 제2 위치로 상기 데이터에 따른 설계치만큼 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학 기기에 있어서 제작 오차 등에 의해 발생하는, 미리 추정된 줌 트랙킹 데이터와 실제 줌 트랙킹 데이터 사이의 오차를 조정함으로써, 각각의 줌 위치에서 3개 이상의 렌즈군의 위치를 정확히 설정할 수 있는 광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 기기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 순서에 따른, 광각단, 중간단 및 망원단에서의 각 렌즈군의 개략적인 위치를 나타낸 그래프이다.
도 3은 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 순서에 따른, 광각단, 중간단 및 망원단에서의 각 렌즈군의 개략적인 위치를 나타낸 그래프이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 잇는 것과 유사하게, 본 발명의 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 기기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 광학 기기는 광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군(G2, G3, G4)을 포함하는 광학계, 3개 이상의 렌즈군(G2, G3, G4)을 각각 광축 방향으로 이동시키는 복수의 액추에이터(A2, A3, A4), 줌 위치에 따른 상기 렌즈군들(G2, G3, G4)의 위치 관계를 나타내는 데이터가 저장된 메모리(20) 및 상기 데이터를 이용하여 액추에이터(A2, A3, A4)를 동작시킴으로써 렌즈군(G2, G3, G4)의 위치를 제어하는 제어 수단(30)을 포함한다.

상기 광학계는, 피사체로부터 순서대로, 위치가 고정되어 있는 1군(G1), 광축 방향을 따라 이동 가능하도록 배치된 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)을 포함할 수 있다. 상기 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)은 각각 줌(zoom) 렌즈군, 보정(compensation) 렌즈군 및 포커스(focus) 렌즈군일 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 광학 기기에 포함된 광학계는, 포커싱을 실시할 때 전장의 변화가 없는 이너포커스(inner focus) 타입일 수 있다.

상기 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)은 광축 방향으로 이동 가능하며, 각각 제2 액추에이터(A2), 제3 액추에이터(A3) 및 제4 액추에이터(A4)에 의해 구동될 수 있다. 상기 액추에이터(A2, A3, A4)는 다양한 종류의 구동 수단일 수 있으며, 스테핑 모터(stepping motor), 보이스 코일 모터(voice coil motor) 등일 수 있다.

2군(G2)과 3군(G3)이 기준 위치에 위치하는지 여부는, 포토 인터럽터(photo interrupter, P2, P3)에 의해 검출될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 포토 인터럽터(P2, P3)의 일부 또는 전부는 액추에이터(A2, A3)의 종류에 따라 생략될 수 있으며, 4군(G4)에 대응되는 포토 인터럽터가 더 배치될 수도 있다.

일 실시예에 따른 광학 기기는, 피사체로부터 반사된 광이 광학계를 거쳐 입사되는 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서(10)를 더 포함할 수 있으며, 이미지 센서(10)로부터 변환된 영상 신호는 영상 처리부(40)에 의해 처리될 수 있다.

상기 메모리(20)에는, 피사체 거리(물체 거리)와 초점 거리, 즉 줌 위치에 따른 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 위치 관계에 관한 데이터, 즉 줌 트랙킹 데이터가 미리 저장되어 있으며, 줌 트랙킹 데이터에 따라 줌 렌즈군인 2군(G2)이 이동할 때 3군(G3) 및 4군(G4)의 위치를 제어함으로써, 초점이 맞는 상태를 유지할 수 있다.

그러나, 줌 트랙킹 데이터는 광학계의 설계에 따른 설계치에 대응되는 데이터이며, 제작 오차 등을 고려하면 실제로 줌 위치에 따라 초점이 맞는 상태를 유지할 수 있는 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 위치는 설계치와 다를 수 있다.

이러한 위치 오차의 보정을, 플랜지 백 조정(flange back adjusting)이라 하며, 상기 제어 수단(30)은 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4) 중에서, 망원단, 중간단 및 광각단 각각의 줌 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여 합초점 조정을 실시하고, 줌 위치 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군에 대해서는, 그 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 위치에 대응되는 줌 위치에서 합초점 조정을 실시함으로써, 메모리(20)에 저장된 설계치에 대응되는 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4) 각각의 위치 데이터를 보정할 수 있다.

이러한 플랜지 백 조정 방법에 관해서는, 이하에서 더 자세히 설명한다.

도 2는 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 순서에 따른, 광각단, 중간단 및 망원단에서의 각 렌즈군의 개략적인 위치를 나타낸 그래프이며, 도 3은 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.

일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법(flange back adjusting method)은, 광각단(Wide), 중간단(M2(Mid)) 및 망원단(Tele) 중 적어도 하나의 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여, 상기 위치에서 합초점 조정을 실시하는 단계와, 광각단(Wide), 중간단(M2) 및 망원단(Tele) 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군을 이용하여, 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 광각단(Wide), 중간단(M2) 및 망원단(Tele) 중 어느 하나의 위치에서 합초점 조정을 실시하는 단계를 포함할 수 있다.

하기 표 1은 광각단(Wide), 중간단(M2) 및 망원단(Tele)에서 각 렌즈군의 위치 민감도를 예시적으로 나타낸 표이다. 각 렌즈군의 위치 민감도의 크기는 하기 위치 민감도의 절대값으로 정해질 수 있다.

이하에서는, 도 2, 도 3 및 표 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법을 순차적으로 설명한다.

일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 우선 중간단(M2)에서의 2군(도 1, G2), 3군(도 1, G3) 및 4군(도 1, G4)의 위치를 임시로 결정할 수 있다. 중간단(M2)에서 가장 위치 민감도가 높은 렌즈군은 포커스 렌즈군인 4군(G4)이므로 4군(G4)을 이용하여 합초점 동작을 실시하며, 합초점 동작 전에 4군(G4)을 제외한 나머지 렌즈군을 메모리(도 1, 20)에 저장된 데이터, 즉 설계치에 따라 중간단(M2)으로 이동시킬 수 있다. 이때, 기준 위치는 리셋 스위치(reset switch)로 기능하는 포토 인터럽터(도 1, P2, P3)에 의해 정해질 수 있다.

즉, 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 2군(G2)을 중간단(M2)으로 기준 위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S101), 3군(G3)을 중간단(M2)으로 기준 위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S102)를 포함하며, 중간단(M2)에서 위치 민감도가 가장 높은 4군(G4)을 중간단(M2)으로 이동시키면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S103)를 포함할 수 있다. 상기 단계들(S101, S102, S103)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 중간단(M2)에서의 위치는 각각 도 2의 ①, ②, ③위치로 임시 결정될 수 있다.

다음으로, 망원단(Tele)에서의 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 위치를 임시 결정할 수 있다. 망원단(Tele)에서 가장 위치 민감도가 높은 렌즈군은 줌 렌즈군인 2군(G2)이므로 2군(G2)을 이용하여 합초점 동작을 실시하며, 합초점 동작 전에 2군(G2)을 제외한 나머지 렌즈군을 메모리(20)에 저장된 데이터, 즉 설계치에 따라 망원단(Tele)으로 이동시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 3군(G3)의 위치는 중간단(M2)과 망원단(Tele)에서 동일하므로, 3군(G3)은 이동시킬 필요가 없다.

즉, 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 4군(G4)을 망원단(Tele)으로 ③위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S104)와 망원단(Tele)에서 위치 민감도가 가장 높은 2군(G2)을 망원단(Tele)으로 이동시키면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S105)를 포함할 수 있다. 상기 단계들(S104, S105)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 망원단(Tele)에서의 위치는 각각 도 2의 ⑤, ②, ④위치로 임시 결정될 수 있다.

상기 2군(G2) 및 4군(G4)의 합초점 동작에 의해 2군(G2) 및 4군(G4)의 제작 오차 등에 의한 설계치의 오차가 흡수될 수 있다. 그러나, 3군(G3)의 제작 오차 등에 의한 설계치의 오차는 상기 단계들(S101 내지 S105)에 의해 흡수되지 않았으므로, 3군(G3)에 대한 합초점 동작을 실시할 필요가 있다.

3군(G3)은 광각단(Wide), 중간단(M2) 및 망원단(Tele) 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군이 아니므로, 3군(G3)의 위치 민감도가 가장 높은 위치에 대응되는 줌 위치, 즉 중간단(M2)에서 3군(G3)을 이용하여 합초점 동작을 실시할 수 있다.

즉, 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 2군(G2)을 중간단(M2)으로 ⑤위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S106), 4군(G4)을 중간단(M2)으로 ④위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S107)를 포함하며, 3군(G3)의 위치를 조정하면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S108)를 포함할 수 있다. 상기 단계들(S106, S107, S108)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 중간단(M2)에서의 위치는 각각 도 2의 ⑥, ⑧, ⑦위치로 결정될 수 있다.

상기 단계들(S101 내지 S108)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 망원단(Tele)에서의 위치는 ⑤, ⑧, ④위치로 결정되며, 중간단(M2)에서의 위치는 ⑥, ⑧, ⑦위치로 결정될 수 있으며, 이를 읽기 전용 기억장치(Rom)에 기록(S109)할 수 있다.

마지막으로, 광각단(Wide)에서의 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 위치를 결정할 수 있다. 광각단(Wide)에서 가장 위치 민감도가 높은 렌즈군은 포커스 렌즈군인 4군(G4)이므로 4군(G4)을 이용하여 합초점 동작을 실시하며, 합초점 동작 전에 4군(G4)을 제외한 나머지 렌즈군을 메모리(20)에 저장된 데이터, 즉 설계치에 따라 광각단(Wide)으로 이동시킬 수 있다.

즉, 일 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 2군(G2)을 광각단(Wide)으로 ⑥위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S110), 3군(G3)을 광각단(Wide)으로 ⑧위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S111)를 포함하며, 광각단(Wide)에서 위치 민감도가 가장 높은 4군(G4)을 광각단(Wide)으로 이동시키면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S112)를 포함할 수 있다. 상기 단계들(S110, S111, S112)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 광각단(Wide)에서의 위치는 각각 도 2의 ⑨, ⑩, ⑪위치로 결정될 수 있다.

따라서, 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 광각단(Wide)에서의 위치(⑨, ⑩, ⑪위치)를 읽기 전용 기억장치(Rom)에 기록(S113)할 수 있으며, 마지막으로 메모리에 저장된 데이터를 읽기 전용 기억장치(Rom)에 기록된 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 망원단(Tele), 중간단(M2) 및 광각단(Wide)에서의 위치로 보정(S114)할 수 있다.

도 4는 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 순서에 따른, 광각단, 중간단 및 망원단에서의 각 렌즈군의 개략적인 위치를 나타낸 그래프이며, 도 5는 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.

다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법(flange back adjusting method)은, 광각단(Wide), 중간단(M2(Mid)) 및 망원단(Tele) 중 적어도 하나의 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여, 상기 위치에서 합초점 조정을 실시하는 단계와, 광각단(Wide), 중간단(M2) 및 망원단(Tele) 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군을 이용하여, 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 광각단(Wide), 중간단(M2) 및 망원단(Tele) 중 어느 하나의 위치에서 합초점 조정을 실시하는 단계를 포함할 수 있다.

이하에서는, 도 4, 도 5 및 표 1을 참조하여, 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법을 순차적으로 설명하며, 도 5의 식별 부호 S201 내지 S208에 대응되는 단계는 도 3의 식별 부호 S101 내지 S108에 대응되는 단계와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 3군(G3)의 위치를 조정하면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S208) 후에 합초점 위치를 다시 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

즉, 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 4군(G4)을 망원단(Tele)으로 ⑦위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S209), 망원단(Tele)에서 위치 민감도가 가장 큰 2군(G2)을 망원단(Tele)으로 이동시키면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S210), 다시 2군(G2)을 중간단(M2)으로 ⑩위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S211)와 중간단(M2)에서 위치 민감도가 가장 큰 4군(G4)을 중간단(M2)으로 이동시키면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S212)를 포함할 수 있다.

상기 단계들(S209 내지 S212)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 망원단(Tele)에서의 위치는 각각 도 4의 ⑩, ⑧, ⑨위치로 임시 결정되며, 중간단(Mid)에서의 위치는 각각 도 4의 ⑪, ⑧, ⑫위치로 임시 결정될 수 있다.

다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, ⑨위치와 ⑫위치의 차와 4군(G4)의 설계치에 대응되는 망원단(Tele) 위치와 중간단(Mid) 위치의 차의 차이가 규정값 이하인지 확인하는 단계(S213)를 더 포함할 수 있으며, 상기 차이가 규정값 이하이면 다음 단계(S214)를 계속해서 수행하며, 상기 차이가 규정값 이하가 아니면 다시 중간단(Mid)에서 3군을 이용하여 합초점 동작을 실시하기 위한 단계들(S206 내지 S208)과 합초점 위치를 다시 확인하기 위한 단계들(S209 내지 S212)를 반복 수행할 수 있다.

상기 차이가 규정값 이하이면, 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 망원단(Tele)에서의 위치(⑩, ⑧, ⑨위치)와 중간단(Mid)에서의 위치(⑪, ⑧, ⑫위치)를 읽기 전용 기억장치(Rom)에 기록(S214)할 수 있다.

즉, 다른 실시예에 따른 플랜지 백 조정 방법은, 2군(G2)을 광각단(Wide)으로 ⑪위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S215), 3군(G3)을 광각단(Wide)으로 ⑧위치로부터 설계치만큼 이동하는 단계(S216)를 포함하며, 광각단(Wide)에서 위치 민감도가 가장 높은 4군(G4)을 광각단(Wide)으로 이동시키면서 합초점 동작을 실시하는 단계(S217)를 포함할 수 있다. 상기 단계들(S215, S216, S217)에 의해 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 광각단(Wide)에서의 위치는 각각 도 4의 ⑬, ⑭, ⑮위치로 결정될 수 있다.

따라서, 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 광각단(Wide)에서의 위치(⑬, ⑭, ⑮위치)를 읽기 전용 기억장치(Rom)에 기록(S218)할 수 있으며, 마지막으로 메모리에 저장된 데이터를 읽기 전용 기억장치(Rom)에 기록된 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 망원단(Tele), 중간단(M2) 및 광각단(Wide)에서의 위치로 보정(S219)할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 기기 및 이를 이용한 플랜지 백 조정 방법은, 3개 이상의 렌즈군(G2, G3, G4) 중 각각의 줌 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여 합초점 조정을 실시하여 제작 오차를 흡수하고, 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군에 대해서는 해당 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 줌 위치에서 합초점 조정을 실시함으로써 제작 오차를 흡수하도록 데이터, 즉 설계치를 보정하고 보정된 값으로 주밍시 각 렌즈군(G2, G3, G4)을 독립적인 액추에이터(A2, A3, A4)로 광축 방향으로 이동시킴으로써 모든 줌 위치에서 합초 상태를 유지할 수 있다.

상기 실시예들은, 표 1에 예시된 위치 민감도를 기준으로 설명되었으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 2군(G2), 3군(G3) 및 4군(G4)의 위치 민감도는 다양한 값을 가질 수 있으며, 이 값에 따라 플랜지 백 조정 순서는 달라질 수 있다.

또한, 상시 실시예들은, 광축 방향으로 이동 가능한 렌즈군이 3개인 경우를 예시하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 광축 방향으로 이동 가능한 렌즈군은 4개 이상일 수 있으며, 이 경우 모든 렌즈군에 대하여 합초점 조정을 실시할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 플랜지 백 조정 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

G1: 1군 G2: 2군
G3: 3군 G4: 4군
A2, A3, A4: 액추에이터 10: 이미지 센서

Claims

광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군을 포함하는 광학계;
상기 3개 이상의 렌즈군을 각각 광축 방향으로 이동시키는 복수의 액추에이터;
줌 위치에 따른 상기 3개 이상의 렌즈군의 위치 관계를 나타내는 데이터가 저장된 메모리; 및
상기 데이터를 이용하여, 상기 액추에이터를 동작시킴으로써 상기 렌즈군의 위치를 제어하는 제어 수단;을 포함하며,
상기 제어 수단은,
상기 3개 이상의 렌즈군 중에서, 망원단, 중간단 및 광각단 각각의 상기 줌 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 제외한 나머지 렌즈군을 상기 메모리에 저장된 각각의 상기 줌 위치에서의 기준 위치로 이동시킨 다음, 상기 각각의 상기 줌 위치에서 위치 민감도가 가장 큰 렌즈군을 이용하여 합초점 조정을 실시하되, 상기 줌 위치 중 어느 위치에서도 위치 민감도가 가장 크지 않은 렌즈군에 대해서는, 상기 렌즈군의 위치 민감도가 가장 큰 위치에 대응되는 상기 줌 위치 중 어느 위치에서 상기 렌즈군을 이용하여 합초점 동작을 실시함으로써, 상기 메모리에 저장된 상기 각각의 줌 위치에 대한 상기 렌즈군 각각의 위치 데이터를 보정하는 광학 기기.
제1 항에 있어서,
상기 광축 방향으로 이동 가능한 3개 이상의 렌즈군은, 줌(zoom) 렌즈군, 보정(compensation) 렌즈군 및 포커스(focus) 렌즈군을 포함하는 광학 기기.
제2 항에 있어서,
상기 광학계는, 광축 방향에 대하여 고정되어 있으며, 가장 피사체 방향에 배치된 고정 렌즈군을 더 포함하는 이너포커스 광학계인 광학 기기.
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