KR102258458B1 - Omnidirectional zoom optical system that can be used in day and night and can change magnification - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전방위 줌 광학계에 관한 것으로, 더 구체적으로는 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계에 관한 것이다.
본 발명은 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 거울의 이동을 통하여 배율변화에 따라 화각이 변화하고 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있으며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 원재료비가 감소되고 제작시간이 줄어들어 제조원가가 감소되며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. The present invention relates to an omnidirectional zoom optical system, and more specifically, to an omnidirectional zoom optical system in which there is no chromatic aberration, excellent imaging performance, and an angle of view changes according to a change in magnification by using four mirrors.
The present invention can provide an omnidirectional zoom optical system capable of reducing the size of a product by using four mirrors without chromatic aberration, excellent imaging performance, and shortening the length of the optical system.
In addition, the present invention can provide an omnidirectional zoom optical system capable of simultaneously using a visible light region and a far-infrared ray region at the same time as the angle of view changes according to the magnification change through the movement of the mirror, and can be used at the same time in the daytime and at night.
In addition, the present invention provides an omnidirectional zoom optical system capable of simultaneously measuring the visible and far-infrared regions because the raw material cost is reduced and the manufacturing time is shortened, and the manufacturing cost is reduced by using only four mirrors without using a lens. I can.
Description
본 발명은 전방위 줌 광학계에 관한 것으로, 더 구체적으로는 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to an omnidirectional zoom optical system, and more specifically, to an omnidirectional zoom optical system in which there is no chromatic aberration, excellent imaging performance, and an angle of view changes according to a change in magnification by using four mirrors.
전방위 광학계는 360도 전방위에 대해 지평선을 기준으로 상방, 하방 즉 위와 아래 모두 촬영이 가능한 광학계이다. 넓은 시야각으로 유명한 어안렌즈와 비교하면 어안렌즈는 광학계의 전방을 180도로 촬영하는 것이고, 전방위 광학계는 전방을 제외한 양 옆의 위와 아래를 촬영할 수 있다.The omni-directional optical system is an optical system capable of shooting both above and below, that is, above and below the horizon for 360 degrees. Compared to the fisheye lens, which is famous for its wide viewing angle, the fisheye lens shoots 180 degrees in front of the optical system, and the omnidirectional optical system can shoot the top and bottom of both sides except the front.
넓은 시야를 수용할 수 있는 광학계는 현재에도 많은 연구가 진행되고 있다. 처음으로 넓은 시야에 대한 광학계는 1794년 Robert Barker로부터 파노라마가 알려지면서 시작되었다. 그 후 1987년부터 다수의 카메라를 사용한 전방위 카메라가 등장하였고, 1990년대부터 사다리꼴 형태의 거울이나 원추 형태의 거울을 이용한 반사 굴절식 전방위 카메라가 등장하였다(한국공개특허 제10-2017-0071010호, 한국등록특허 제10-0934719호, 한국등록특허 제10-1469060호). Optical systems capable of accommodating a wide field of view are still being studied. The first wide field of view optics began in 1794 when the panorama was known by Robert Barker. After that, an omnidirectional camera using a number of cameras appeared from 1987, and a reflective and refractive omnidirectional camera using a trapezoidal mirror or a conical mirror appeared from the 1990s (Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2017-0071010, Korean Registered Patent No. 10-0934719, Korean Registered Patent No. 10-1469060).
그러나 기존의 전방위 광학계는 주로 렌즈계로 구성되어 비구면 렌즈를 이용하거나 다수의 렌즈를 사용하기 때문에 가격이 비싸며, 렌즈의 특성상 출력된 영상을 평면으로 전개해서 부분적으로 확대하는 과정에서 영상의 정보가 부분적으로 손실될 수밖에 없다.However, the existing omnidirectional optical system is mainly composed of a lens system and is expensive because it uses aspherical lenses or multiple lenses, and due to the nature of the lens, information of the image is partially expanded in the process of expanding and partially expanding the output image. It is bound to be lost.
또한 렌즈는 파장에 따라 초점거리가 변하고 색수차가 발생하며, 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 없으며, 영상의 확대가 필요한 경우 1개 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 군이 움직여야 한다. In addition, the focal length of the lens changes according to the wavelength and chromatic aberration occurs, the visible light region and the far infrared region cannot be used at the same time, and a lens group including one or more lenses must be moved when an image needs to be enlarged.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art, and by using four mirrors, there is no chromatic aberration, excellent imaging performance, and to provide an omnidirectional zoom optical system capable of reducing the size of a product by shortening the length of the optical system. have.
또한 본 발명은 1개의 거울만을 이동하여 배율변화에 따라 화각이 변화하고 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있으며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide an omnidirectional zoom optical system that can use only one mirror to change the angle of view according to a change in magnification, can be used at the same time in the daytime and at night, and can simultaneously use the visible and far-infrared regions.
아울러 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 원재료비가 감소되고 제작시간이 줄어들어 제조원가가 감소되며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention provides an omnidirectional zoom optical system capable of simultaneously measuring the visible and far-infrared regions because the raw material cost is reduced and the manufacturing time is reduced, and the manufacturing cost is reduced by using only four mirrors without using a lens. It is aimed at.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물체로부터 입사되는 빛을 제2 비구면 거울로 반사하고, 물체 측으로 볼록한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제1 구면 거울;In order to achieve the above object, the present invention reflects light incident from an object to a second aspherical mirror, has a convex shape toward the object, and has a hole in the center of the first spherical mirror;
상기 제1 구면 거울로부터 반사되는 빛의 방향 쪽에 위치하고, 상기 제1 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제3 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 갖는 제2 비구면 거울; A second aspherical mirror positioned in a direction of light reflected from the first spherical mirror, reflecting light incident from the first spherical mirror to a third aspherical mirror, and having a concave shape in the direction of the incident light;
상기 제1 구면 거울을 기준으로 상기 제2 비구면 거울이 위치한 방향과 반대 방향에 위치하고, 상기 제2 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 제4 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 볼록한 형상을 갖는 제3 비구면 거울; 및It is located in a direction opposite to the direction in which the second aspherical mirror is located with respect to the first spherical mirror, reflects light incident from the second aspherical mirror to a fourth aspherical mirror, and has a convex shape in the direction of the incident light. A third aspherical mirror; And
상기 제1 구면 거울 및 제3 비구면 거울의 사이에 위치하고, 상기 제3 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 반사하여 촬상 소자에 결상시키며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제4 비구면 거울;을 포함하는 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계를 제공한다. It is located between the first spherical mirror and the third aspherical mirror, reflects light incident from the third aspherical mirror to form an image on the imaging device, has a concave shape in the direction of the incident light, and has a hole in the center. It provides an omnidirectional zoom optical system in which an angle of view changes according to a change in magnification including an aspherical mirror.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 줌 광학계는 한 개의 구면 거울과 한 개의 비구면 거울로 구성된 수광부와 두 개의 비구면 거울로 구성된 결상부를 갖는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it has a light receiving unit composed of one spherical mirror and one aspherical mirror, and an imaging unit composed of two aspherical mirrors.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
1.2 < < 1.31.2 < <1.3
(여기서 f tele 는 광학계가 망원단을 관측할 때의 유효초점거리이고, f wide 는 광학계가 광각단을 관측할 때의 유효초점거리이다.)(Where f tele is the effective focal length when the optical system observes the telephoto end, f wide Is the effective focal length when the optical system observes the wide-angle end.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
4.5 < < 4.9 (Wide mode)4.5 < <4.9 (Wide mode)
4.1 < < 4.5 (Normal mode)4.1 < <4.5 (Normal mode)
3.6 < < 4.0 (Tele mode) 3.6 < <4.0 (Tele mode)
(여기서 f imaging 은 광학계 결상부의 유효초점거리이고, f concentrating 는 광학계 수광부의 유효초점거리이다.)(Here, f imaging is the effective focal length of the optical system imaging unit, and f concentrating is the effective focal length of the optical system light receiving unit.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
0.6 < < 1.0 (Wide mode) 0.6 < <1.0 (Wide mode)
0.7 < < 1.1 (Normal mode)0.7 < <1.1 (Normal mode)
0.9 < < 1.4 (Tele mode) 0.9 < <1.4 (Tele mode)
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, l concentrating 는 광학계 수광부의 구면 거울과 비구면 거울 사이의 거리이다.)(Here l imaging Is the distance between the aspherical mirrors of the optical system imaging part, l concentrating Is the distance between the spherical mirror and the aspherical mirror of the optical system light-receiving unit.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
5.4 < < 5.8 (Wide mode) 5.4 < <5.8 (Wide mode)
5.0 < < 5.4 (Normal mode) 5.0 < <5.4 (Normal mode)
4.3 < < 4.7 (Tele mode) 4.3 < <4.7 (Tele mode)
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, f concentrating 는 광학계 수광부의 유효초점거리이다.)(Here l imaging Is the distance between the aspherical mirrors of the optical system imaging part, and f concentrating Is the effective focal length of the optical system light receiving unit.)
본 발명은 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. The present invention can provide an omnidirectional zoom optical system capable of reducing the size of a product by shortening the length of the optical system and having no chromatic aberration, excellent imaging performance, and reducing the size of the product by using four mirrors.
또한 본 발명은 거울의 이동을 통하여 배율변화에 따라 화각이 변화하고 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있으며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide an omni-directional zoom optical system capable of simultaneously using a visible light region and a far-infrared ray region by changing the angle of view according to the magnification change through the movement of the mirror, which can be used at the same time in the daytime and at night.
아울러 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 원재료비가 감소되고 제작시간이 줄어들어 제조원가가 감소되며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. In addition, the present invention provides an omnidirectional zoom optical system capable of simultaneously measuring the visible and far-infrared regions because the raw material cost is reduced and the manufacturing time is reduced, and the manufacturing cost is reduced by using only four mirrors without using a lens. I can.
도 1은 본 발명의 전방위 줌 광학계를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광로도(optical layout)를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다.1 shows an omnidirectional zoom optical system of the present invention.
2 shows an optical layout according to an embodiment of the present invention.
3 shows a ray aberration according to an embodiment of the present invention.
4 shows an optical layout according to an embodiment of the present invention.
5 shows a ray aberration according to an embodiment of the present invention.
6 shows an optical layout according to an embodiment of the present invention.
7 shows a ray aberration according to an embodiment of the present invention.
8 shows an optical layout according to an embodiment of the present invention.
9 shows a ray aberration according to an embodiment of the present invention.
10 shows an optical layout according to an embodiment of the present invention.
11 shows a ray aberration according to an embodiment of the present invention.
12 shows an optical layout according to an embodiment of the present invention.
13 shows a ray aberration diagram according to an embodiment of the present invention.
이하 도면 및 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 도면, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the drawings and examples. The terms, drawings, examples, etc. used in the present invention are merely exemplified to describe the present invention in more detail and to aid the understanding of those skilled in the art, and the scope of the present invention is limited thereto and should not be interpreted. .
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.Technical terms and scientific terms used in the present invention represent the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art, unless otherwise defined.
도 1은 본 발명의 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계를 나타낸다.1 shows an omnidirectional zoom optical system in which the angle of view changes according to a change in magnification of the present invention.
본 발명의 전방위 광학계는 제1 구면 거울(100); 제2 비구면 거울(200); 제3 비구면 거울(300); 및 제4 비구면 거울(400)을 포함한다. The omnidirectional optical system of the present invention includes a first
기존의 전방위 광학계는 주로 렌즈계로 구성되어 비구면 렌즈를 이용하거나 다수의 렌즈를 사용하기 때문에 제조원가가 높다.The existing omnidirectional optical system is mainly composed of a lens system and uses aspherical lenses or multiple lenses, so manufacturing cost is high.
또한 렌즈는 파장에 따라 초점거리가 변하고 색수차가 발생하며, 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 없다.In addition, the focal length of the lens changes according to the wavelength and chromatic aberration occurs, and the visible ray region and the far infrared ray region cannot be used simultaneously.
본 발명은 4개의 거울을 사용함으로써 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. The present invention can provide an omnidirectional zoom optical system capable of reducing the size of a product by shortening the length of the optical system and having no chromatic aberration, excellent imaging performance, and reducing the size of the product by using four mirrors.
또한 본 발명은 거울의 이동을 통하여 배율변화에 따라 화각이 변화하고, 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide an omnidirectional zoom optical system that changes the angle of view according to the magnification change through the movement of the mirror, and can be used at the same time in the daytime and at night.
아울러 본 발명은 렌즈를 사용하지 않고 4개의 거울만을 사용함으로써 원재료비가 감소되고 제작시간이 줄어들어 제조원가가 감소되며 파장에 제약이 없어 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 측정할 수 있는 전방위 줌 광학계를 제공할 수 있다. In addition, the present invention provides an omnidirectional zoom optical system capable of simultaneously measuring the visible and far-infrared regions because the raw material cost is reduced and the manufacturing time is reduced, and the manufacturing cost is reduced by using only four mirrors without using a lens. I can.
상기 제1 구면 거울(100)은 물체로부터 입사되는 빛을 제2 구면 거울로 반사하고, 물체 측으로 볼록한 형상을 가지며 중심부에 홀(110)을 갖는다.The first
상기 제2 비구면 거울(200)은 상기 제1 구면 거울(100)로부터 반사되는 빛의 방향 쪽에 위치하고, 상기 제1 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제3 비구면 거울(300)로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 갖는다. The second
상기 제2 비구면 거울은 상기 제 1구면 거울로부터 반사된 화각을 협각으로 변환하여 결상부로 보내는 역할을 하는 것으로서, 광선의 방향을 바꾸어 광학계의 길이를 짧게 할 수 있다. The second aspherical mirror converts the angle of view reflected from the first spherical mirror into a narrow angle and sends it to the imaging unit, and may shorten the length of the optical system by changing the direction of the light beam.
상기 제2 비구면 거울에서 반사된 광선은 제1 구면 거울의 홀 및 제4 비구면 거울의 홀을 통과한 후 제3 비구면 거울에서 반사된다. The light rays reflected from the second aspherical mirror pass through the holes of the first spherical mirror and the holes of the fourth aspherical mirror and are then reflected from the third aspherical mirror.
상기 제3 비구면 거울(300)은 상기 제1 구면 거울(100)을 기준으로 상기 제2 비구면 거울(200)이 위치한 방향과 반대 방향에 위치하고, 상기 제2 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 제4 비구면 거울(400)로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 볼록한 형상을 갖는다.The third
상기 제3 비구면 거울과 상기 제4 비구면 거울 사이에는 구경조리개(500)를 가질 수 있는데, 상기 구경조리대는 상기 제4 비구면 거울의 홀로 대체될 수 있다. An
상기 제3 비구면 거울은 광선의 방향을 바꾸어 광학계의 길이를 짧게 할 수 있다. The third aspherical mirror may shorten the length of the optical system by changing the direction of the light beam.
또한 상기 제3 비구면 거울(300)은 상기 제2 비구면 거울로부터 반사된 광선에 대하여 촬상소자의 위치를 초평면으로 만드는 역할을 한다. In addition, the third
상기 제4 비구면 거울(400)은 상기 제1 구면 거울 및 제3 비구면 거울의 사이에 위치하고, 상기 제3 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 반사하여 촬상 소자(600)에 결상시킨다.The fourth
상기 촬상 소자(600)는 가시광선의 경우 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor) 타입 일 수 있으며, 원적외선의 경우 Microbolometer 또는 MCT(Mercury-Cadmium-Telluride) 또는 InSb(Indium antimonide)일 수 있다. 상기 촬상 소자(600)의 상측에는 촬상 소자를 보호하기 위한 커버 글라스를 배치할 수 있으며, 커버 글라스로부터 보호된다. The
이때 제1 구면 거울(100) 및 제2 비구면 거울(200)은 수광부를 형성하고, 제3 비구면 거울(300) 및 제4 비구면 거울(400)은 결상부를 형성한다. At this time, the first
본 발명은 거울 사이의 거리, 거울의 곡률반경 등을 조절하여 결상성능을 변화시킬 수 있고, 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있다. The present invention can change the imaging performance by adjusting the distance between the mirrors, the radius of curvature of the mirrors, etc., and can reduce the size of the product by shortening the length of the optical system.
본 발명은 촬상 소자에서 도넛 형태의 상을 관찰할 수 있으며, 도넛 형태의 중심부 영역에서 영상이 밀집되는데, 이때 거울의 이동을 통해 배율을 변화시킬 수 있고, 이에 따라 영상이 확대되거나 축소되어 원하는 영상을 획득할 수 있다. In the present invention, a donut-shaped image can be observed in an imaging device, and an image is concentrated in a central region of the donut shape. In this case, the magnification can be changed through the movement of the mirror, and the image is enlarged or reduced accordingly. Can be obtained.
본 발명은 거울을 이동시켜 전방위 줌 광학계의 유효초점거리, 수광부의 유효초점거리, 결상부의 유효초점거리, 수광부의 거울 사이의 거리 및 결상부의 거울 사이의 거리를 조절하였다. In the present invention, by moving the mirror, the effective focal length of the omnidirectional zoom optical system, the effective focal length of the light receiving unit, the effective focal length of the imaging unit, the distance between the mirrors of the light receiving unit, and the distance between the mirrors of the imaging unit are adjusted.
이때 제1 구면 거울(100)의 홀 직경은 20mm 이고, 제4 비구면 거울(400)의 차폐 직경은 21.6mm 로 조절하였다. At this time, the hole diameter of the first
본 발명은 제1 구면 거울(M1) 및 제3 비구면 거울(M3)을 이동시키거나 또는 제1 구면 거울(M1), 제2 비구면 거울(M2) 및 제3 비구면 거울(M3)을 이동시켜 전방위 줌 광학계의 결상성능을 평가하였다. The present invention moves the first spherical mirror M1 and the third aspherical mirror M3, or by moving the first spherical mirror M1, the second aspherical mirror M2, and the third aspherical mirror M3. The imaging performance of the zoom optical system was evaluated.
아래 표에서 Case 1은 M1 및 M3을 이동시킨 경우이고, Case 2는 M1, M2 및 M3을 이동시킨 경우를 의미하며, Case 1 및 Case 2 모두 3가지 실시예를 수행하였으며, 이때 각각의 실시예는 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. In the table below, Case 1 refers to the case of moving M1 and M3, and Case 2 refers to the case of moving M1, M2, and M3, and both Case 1 and Case 2 performed three examples, and each example Was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
표 1은 거울의 이동에 따른 전방위 줌 광학계의 유효초점거리를 나타낸다. Table 1 shows the effective focal length of the omnidirectional zoom optical system according to the movement of the mirror.
(M1, M3)Case 1
(M1, M3)
(M1, M2, M3)Case 2
(M1, M2, M3)
표 2는 거울의 이동에 따른 수광부의 유효초점거리를 나타낸다. Table 2 shows the effective focal length of the light receiving unit according to the movement of the mirror.
(M1, M3)Case 1
(M1, M3)
(M1, M2, M3)Case 2
(M1, M2, M3)
표 3은 거울의 이동에 따른 결상부의 유효초점거리를 나타낸다. Table 3 shows the effective focal length of the imaging part according to the movement of the mirror.
(M1, M3)Case 1
(M1, M3)
(M1, M2, M3)Case 2
(M1, M2, M3)
표 4는 거울의 이동에 따른 수광부의 거울 사이의 거리를 나타낸다. Table 4 shows the distance between the mirrors of the light receiving unit according to the movement of the mirror.
(M1, M3)Case 1
(M1, M3)
(M1, M2, M3)Case 2
(M1, M2, M3)
표 5는 거울의 이동에 따른 결상부의 거울 사이의 거리를 나타낸다. Table 5 shows the distance between the mirrors of the imaging unit according to the movement of the mirror.
(M1, M3)Case 1
(M1, M3)
(M1, M2, M3)Case 2
(M1, M2, M3)
도 2는 본 발명의 전방위 줌 광학계의 광로도(optical layout)를 나타내고, 도 3은 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다(실시예 1).2 shows an optical layout of an omnidirectional zoom optical system of the present invention, and FIG. 3 shows a ray aberration (Example 1).
상기 실시예 1은 표 1 내지 5의 Case 1-1에 해당하며, Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. Example 1 corresponds to Case 1-1 of Tables 1 to 5, and was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
도 2에서 윗부분은 Wide mode에 해당하고, 중간부분은 Normal mode에 해당하며, 아랫부분은 Tele mode에 해당한다. 이때 적색선은 시야각이 가장 작고, 녹색선, 청색선, 갈색선으로 갈수록 시야각이 증가한다. In FIG. 2, the upper part corresponds to the Wide mode, the middle part corresponds to the Normal mode, and the lower part corresponds to the Tele mode. At this time, the viewing angle of the red line is the smallest, and the viewing angle increases as the green line, blue line, and brown line go.
도 3은 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서의 시야각에 따른 광선수차도를 나타내며, 각 모드에서 아래에서 위로 갈수록 적색선, 녹색선, 청색선, 갈색선을 나타낸다.3 shows a ray aberration diagram according to the viewing angle in Wide mode, Normal mode, and Tele mode, and in each mode, red, green, blue, and brown lines are shown from bottom to top.
각 모드의 모든 시야각에서 상기 광선수차도는 매우 낮은 값은 나타내며, 이는 결상성능이 우수함을 의미한다. At all viewing angles of each mode, the ray aberration degree indicates a very low value, which means that the imaging performance is excellent.
표 6은 실시예 1에 따른 전방위 줌 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 7은 실시예 1에 따른 전방위 줌 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다. Table 6 shows the RDN data of the omnidirectional zoom optical system according to Example 1, and Table 7 shows the characteristics of the aspherical mirror of the omnidirectional zoom optical system according to Example 1.
이때 ‘1’은 제1 구면 거울(100), ‘2’는 제2 비구면 거울(200), ‘stop’은 구경조리개(500), ‘4’는 제3 비구면 거울(300), ‘5’는 제4 비구면 거울(400)을 각각 의미한다. At this time, '1' is the first
[H:11]62.5
[H:11]
[H:11]62.5
[H:11]
도 4는 본 발명의 전방위 줌 광학계의 광로도(optical layout)를 나타내고, 도 5는 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다(실시예 2).4 shows an optical layout of the omnidirectional zoom optical system of the present invention, and FIG. 5 shows a ray aberration (Example 2).
상기 실시예 2는 표 1 내지 5의 Case 1-2에 해당하며, Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. Example 2 corresponds to Case 1-2 of Tables 1 to 5, and was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
도 4에서 윗부분은 Wide mode에 해당하고, 중간부분은 Normal mode에 해당하며, 아랫부분은 Tele mode에 해당한다. 이때 적색선은 시야각이 가장 작고, 녹색선, 청색선, 갈색선으로 갈수록 시야각이 증가한다. In FIG. 4, the upper part corresponds to the Wide mode, the middle part corresponds to the Normal mode, and the lower part corresponds to the Tele mode. At this time, the viewing angle of the red line is the smallest, and the viewing angle increases as the green line, blue line, and brown line go.
도 5는 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서의 시야각에 따른 광선수차도를 나타내며, 각 모드에서 아래에서 위로 갈수록 적색선, 녹색선, 청색선, 갈색선을 나타낸다.5 shows a ray aberration diagram according to the viewing angle in Wide mode, Normal mode, and Tele mode, and in each mode, red lines, green lines, blue lines, and brown lines are shown from bottom to top.
각 모드의 모든 시야각에서 상기 광선수차도는 매우 낮은 값은 나타내며, 이는 결상성능이 우수함을 의미한다. At all viewing angles of each mode, the ray aberration degree indicates a very low value, which means that the imaging performance is excellent.
표 8은 실시예 2에 따른 전방위 줌 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 9는 실시예 2에 따른 전방위 줌 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다. Table 8 shows the RDN data of the omnidirectional zoom optical system according to Example 2, and Table 9 shows the characteristics of the aspherical mirror of the omnidirectional zoom optical system according to Example 2.
[H:11]62.5
[H:11]
[H:11]62.5
[H:11]
도 6은 본 발명의 전방위 줌 광학계의 광로도(optical layout)를 나타내고, 도 7은 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다(실시예 3).6 shows an optical layout of the omnidirectional zoom optical system of the present invention, and FIG. 7 shows a ray aberration (Example 3).
상기 실시예 3은 표 1 내지 5의 Case 1-3에 해당하며, Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. Example 3 corresponds to Case 1-3 of Tables 1 to 5, and was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
도 6에서 윗부분은 Wide mode에 해당하고, 중간부분은 Normal mode에 해당하며, 아랫부분은 Tele mode에 해당한다. 이때 적색선은 시야각이 가장 작고, 녹색선, 청색선, 갈색선으로 갈수록 시야각이 증가한다. In FIG. 6, the upper part corresponds to the Wide mode, the middle part corresponds to the Normal mode, and the lower part corresponds to the Tele mode. At this time, the viewing angle of the red line is the smallest, and the viewing angle increases as the green line, blue line, and brown line go.
도 7은 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서의 시야각에 따른 광선수차도를 나타내며, 각 모드에서 아래에서 위로 갈수록 적색선, 녹색선, 청색선, 갈색선을 나타낸다.7 shows a ray aberration diagram according to the viewing angle in Wide mode, Normal mode and Tele mode, and in each mode, red lines, green lines, blue lines, and brown lines are shown from bottom to top.
각 모드의 모든 시야각에서 상기 광선수차도는 매우 낮은 값은 나타내며, 이는 결상성능이 우수함을 의미한다. At all viewing angles of each mode, the ray aberration degree indicates a very low value, which means that the imaging performance is excellent.
표 10은 실시예 3에 따른 전방위 줌 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 11은 실시예 3에 따른 전방위 줌 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다. Table 10 shows the RDN data of the omnidirectional zoom optical system according to Example 3, and Table 11 shows the characteristics of the aspherical mirror of the omnidirectional zoom optical system according to Example 3.
[H:11]62.5
[H:11]
[H:11]62.5
[H:11]
도 8은 본 발명의 전방위 줌 광학계의 광로도(optical layout)를 나타내고, 도 9는 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다(실시예 4).8 shows an optical layout of the omnidirectional zoom optical system of the present invention, and FIG. 9 shows a ray aberration (Example 4).
상기 실시예 4는 표 1 내지 5의 Case 2-1에 해당하며, Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. Example 4 corresponds to Case 2-1 of Tables 1 to 5, and was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
도 8에서 윗부분은 Wide mode에 해당하고, 중간부분은 Normal mode에 해당하며, 아랫부분은 Tele mode에 해당한다. 이때 적색선은 시야각이 가장 작고, 녹색선, 청색선, 갈색선으로 갈수록 시야각이 증가한다. In FIG. 8, the upper part corresponds to the Wide mode, the middle part corresponds to the Normal mode, and the lower part corresponds to the Tele mode. At this time, the viewing angle of the red line is the smallest, and the viewing angle increases as the green line, blue line, and brown line go.
도 9는 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서의 시야각에 따른 광선수차도를 나타내며, 각 모드에서 아래에서 위로 갈수록 적색선, 녹색선, 청색선, 갈색선을 나타낸다.9 shows ray aberration diagrams according to viewing angles in Wide mode, Normal mode and Tele mode, and in each mode, red lines, green lines, blue lines, and brown lines are shown from bottom to top.
각 모드의 모든 시야각에서 상기 광선수차도는 매우 낮은 값은 나타내며, 이는 결상성능이 우수함을 의미한다. At all viewing angles of each mode, the ray aberration degree indicates a very low value, which means that the imaging performance is excellent.
표 12는 실시예 4에 따른 전방위 줌 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 13은 실시예 4에 따른 전방위 줌 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다. Table 12 shows the RDN data of the omnidirectional zoom optical system according to Example 4, and Table 13 shows the characteristics of the aspherical mirror of the omnidirectional zoom optical system according to Example 4.
[H:11]62.5
[H:11]
[H:11]62.5
[H:11]
도 10은 본 발명의 전방위 줌 광학계의 광로도(optical layout)를 나타내고, 도 11은 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다(실시예 5).10 shows an optical layout of the omnidirectional zoom optical system of the present invention, and FIG. 11 shows a ray aberration (Example 5).
상기 실시예 5는 표 1 내지 5의 Case 2-2에 해당하며, Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. Example 5 corresponds to Case 2-2 of Tables 1 to 5, and was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
도 10에서 윗부분은 Wide mode에 해당하고, 중간부분은 Normal mode에 해당하며, 아랫부분은 Tele mode에 해당한다. 이때 적색선은 시야각이 가장 작고, 녹색선, 청색선, 갈색선으로 갈수록 시야각이 증가한다. In FIG. 10, the upper part corresponds to the Wide mode, the middle part corresponds to the Normal mode, and the lower part corresponds to the Tele mode. At this time, the viewing angle of the red line is the smallest, and the viewing angle increases as the green line, blue line, and brown line go.
도 11은 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서의 시야각에 따른 광선수차도를 나타내며, 각 모드에서 아래에서 위로 갈수록 적색선, 녹색선, 청색선, 갈색선을 나타낸다.11 shows a ray aberration diagram according to the viewing angle in Wide mode, Normal mode, and Tele mode, and in each mode, red, green, blue, and brown lines are shown from bottom to top.
각 모드의 모든 시야각에서 상기 광선수차도는 매우 낮은 값은 나타내며, 이는 결상성능이 우수함을 의미한다. At all viewing angles of each mode, the ray aberration degree indicates a very low value, which means that the imaging performance is excellent.
표 14는 실시예 5에 따른 전방위 줌 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 15는 실시예 5에 따른 전방위 줌 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다. Table 14 shows the RDN data of the omnidirectional zoom optical system according to Example 5, and Table 15 shows the characteristics of the aspherical mirror of the omnidirectional zoom optical system according to Example 5.
[H:11]62.5
[H:11]
[H:11]62.5
[H:11]
도 12는 본 발명의 전방위 줌 광학계의 광로도(optical layout)를 나타내고, 도 13은 광선수차도(Ray aberration)를 나타낸다(실시예 6).12 shows an optical layout of the omnidirectional zoom optical system of the present invention, and FIG. 13 shows a ray aberration (Example 6).
상기 실시예 6은 표 1 내지 5의 Case 2-3에 해당하며, Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서 수행되었다. Example 6 corresponds to Case 2-3 of Tables 1 to 5, and was performed in Wide mode, Normal mode and Tele mode.
도 12에서 윗부분은 Wide mode에 해당하고, 중간부분은 Normal mode에 해당하며, 아랫부분은 Tele mode에 해당한다. 이때 적색선은 시야각이 가장 작고, 녹색선, 청색선, 갈색선으로 갈수록 시야각이 증가한다. In FIG. 12, the upper part corresponds to the Wide mode, the middle part corresponds to the Normal mode, and the lower part corresponds to the Tele mode. At this time, the viewing angle of the red line is the smallest, and the viewing angle increases as the green line, blue line, and brown line go.
도 13은 Wide mode, Normal mode 및 Tele mode에서의 시야각에 따른 광선수차도를 나타내며, 각 모드에서 아래에서 위로 갈수록 적색선, 녹색선, 청색선, 갈색선을 나타낸다.13 shows ray aberration diagrams according to viewing angles in Wide mode, Normal mode and Tele mode, and in each mode, red lines, green lines, blue lines, and brown lines are shown from bottom to top.
각 모드의 모든 시야각에서 상기 광선수차도는 매우 낮은 값은 나타내며, 이는 결상성능이 우수함을 의미한다. At all viewing angles of each mode, the ray aberration degree indicates a very low value, which means that the imaging performance is excellent.
표 16은 실시예 6에 따른 전방위 줌 광학계의 RDN 데이터를 나타내고, 표 17은 실시예 6에 따른 전방위 줌 광학계의 비구면 거울의 특성을 나타낸다. Table 16 shows the RDN data of the omnidirectional zoom optical system according to Example 6, and Table 17 shows the characteristics of the aspherical mirror of the omnidirectional zoom optical system according to Example 6.
[H:11]62.5
[H:11]
[H:11]62.5
[H:11]
상기 실시예 1 내지 6의 전방위 줌 광학계는 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있다. The omnidirectional zoom optical systems of Examples 1 to 6 have no chromatic aberration, excellent imaging performance, and shorten the length of the optical system to reduce the size of the product.
또한 특정거울의 이동을 통하여 배율변화에 따라 화각이 변화하고 주간과 야간에 동시에 사용할 수 있으며 가시광선 영역과 원적외선 영역을 동시에 사용할 수 있다. In addition, the angle of view changes according to the magnification change through the movement of a specific mirror, and it can be used at the same time during the day and at night, and the visible and far-infrared areas can be used simultaneously.
상기 실시예 1 내지 6의 전방위 줌 광학계에 대하여 광학계가 망원단을 관측할 때의 유효초점거리, 광학계가 광각단을 관측할 때의 유효초점거리, 광학계 결상부의 유효초점거리, 광학계 수광부의 유효초점거리, 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리, 광학계 수광부의 구면 거울과 비구면 거울 사이의 거리 등을 측정하여 그들의 관계를 나타내었다(표 18).For the omnidirectional zoom optical systems of Examples 1 to 6, the effective focal length when the optical system observes the telephoto end, the effective focal distance when the optical system observes the wide-angle end, the effective focal length of the optical system imaging unit, and the effective focus of the optical system light receiving unit The relationship was shown by measuring the distance, the distance between the aspherical mirror of the optical system imaging unit, and the distance between the spherical mirror and the aspherical mirror of the optical system light receiving unit (Table 18).
Nor : 4.3543
Tel : 3.8106Wid: 4.7043
Nor: 4.3543
Tel: 3.8106
Nor : 4.3564
Tel : 3.8126Wid: 4.7072
Nor: 4.3564
Tel: 3.8126
Nor : 4.3532
Tel : 3.7982Wid: 4.7176
Nor: 4.3532
Tel: 3.7982
Nor : 4.3503
Tel : 3.7936Wid: 4.7238
Nor: 4.3503
Tel: 3.7936
Nor : 4.3469
Tel : 3.7929Wid: 4.7119
Nor: 4.3469
Tel: 3.7929
Nor : 4.4003
Tel : 3.8338Wid: 4.7762
Nor: 4.4003
Tel: 3.8338
Nor : 0.9419
Tel : 1.2374Wid: 0.8163
Nor: 0.9419
Tel: 1.2374
Nor : 0.9421
Tel : 1.2376Wid: 0.8163
Nor: 0.9421
Tel: 1.2376
Nor : 0.8686
Tel : 1.1333Wid: 0.7531
Nor: 0.8686
Tel: 1.1333
Nor : 0.8557
Tel : 1.1149Wid: 0.7403
Nor: 0.8557
Tel: 1.1149
Nor : 0.8663
Tel : 1.1294Wid: 0.7510
Nor: 0.8663
Tel: 1.1294
Nor : 0.8362
Tel : 1.0881Wid: 0.7248
Nor: 0.8362
Tel: 1.0881
Nor : 5.2277
Tel : 4.5777Wid: 5.6462
Nor: 5.2277
Tel: 4.5777
Nor : 5.2271
Tel : 4.5774Wid: 5.6462
Nor: 5.2271
Tel: 4.5774
Nor : 5.2266
Tel : 4.5629Wid: 5.6621
Nor: 5.2266
Tel: 4.5629
Nor : 5.2262
Tel : 4.5602Wid: 5.6718
Nor: 5.2262
Tel: 4.5602
Nor : 5.2286
Tel : 4.5650Wid: 5.6657
Nor: 5.2286
Tel: 4.5650
Nor : 5.2523
Tel : 4.5788Wid: 5.6990
Nor: 5.2523
Tel: 4.5788
상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.The omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
1.2 < < 1.31.2 < <1.3
(여기서 f tele 는 광학계가 망원단을 관측할 때의 유효초점거리이고, f wide 는 광학계가 광각단을 관측할 때의 유효초점거리이다.)(Where f tele is the effective focal length when the optical system observes the telephoto end, f wide Is the effective focal length when the optical system observes the wide-angle end.)
또한 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In addition, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
4.5 < < 4.9 (Wide mode)4.5 < <4.9 (Wide mode)
4.1 < < 4.5 (Normal mode)4.1 < <4.5 (Normal mode)
3.6 < < 4.0 (Tele mode) 3.6 < <4.0 (Tele mode)
(여기서 f imaging 은 광학계 결상부의 유효초점거리이고, f concentrating 는 광학계 수광부의 유효초점거리이다.)(Here, f imaging is the effective focal length of the optical system imaging unit, and f concentrating is the effective focal length of the optical system light receiving unit.)
아울러 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In addition, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
0.6 < < 1.0 (Wide mode) 0.6 < <1.0 (Wide mode)
0.7 < < 1.1 (Normal mode)0.7 < <1.1 (Normal mode)
0.9 < < 1.4 (Tele mode) 0.9 < <1.4 (Tele mode)
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, l concentrating 는 광학계 수광부의 구면 거울과 비구면 거울 사이의 거리이다.)(Here l imaging Is the distance between the aspherical mirrors of the optical system imaging part, l concentrating Is the distance between the spherical mirror and the aspherical mirror of the optical system light-receiving unit.)
또한 상기 전방위 줌 광학계는 하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 한다. In addition, the omnidirectional zoom optical system is characterized in that it satisfies the following equation.
5.4 < < 5.8 (Wide mode) 5.4 < <5.8 (Wide mode)
5.0 < < 5.4 (Normal mode) 5.0 < <5.4 (Normal mode)
4.3 < < 4.7 (Tele mode) 4.3 < <4.7 (Tele mode)
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, f concentrating 는 광학계 수광부의 유효초점거리이다.)(Here l imaging Is the distance between the aspherical mirrors of the optical system imaging part, and f concentrating Is the effective focal length of the optical system light receiving unit.)
본 발명의 전방위 줌 광학계가 상기 수식을 만족하는 경우, 색수차가 없고 결상 성능이 우수하며 광학계의 길이를 짧게 하여 제품의 크기를 줄일 수 있다. When the omnidirectional zoom optical system of the present invention satisfies the above equation, there is no chromatic aberration, excellent imaging performance, and shortening the length of the optical system can reduce the size of the product.
100: 제1 구면 거울 110: 제1 구면 거울의 홀
200: 제2 구면 거울 300: 제3 비구면 거울
400: 제4 비구면 거울 500: 구경조리개
600: 촬상 소자 100: first spherical mirror 110: hole of the first spherical mirror
200: second spherical mirror 300: third aspherical mirror
400: fourth aspherical mirror 500: aperture stop
600: image pickup device
Claims (6)
상기 제1 구면 거울로부터 반사되는 빛의 방향 쪽에 위치하고, 상기 제1 구면 거울로부터 입사되는 빛을 제3 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 갖는 제2 비구면 거울;
상기 제1 구면 거울을 기준으로 상기 제2 비구면 거울이 위치한 방향과 반대 방향에 위치하고, 상기 제2 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 제4 비구면 거울로 반사하며, 입사되는 빛의 방향으로 볼록한 형상을 갖는 제3 비구면 거울; 및
상기 제1 구면 거울 및 제3 비구면 거울의 사이에 위치하고, 상기 제3 비구면 거울로부터 입사되는 빛을 반사하여 촬상 소자에 결상시키며, 입사되는 빛의 방향으로 오목한 형상을 가지며 중심부에 홀을 갖는 제4 비구면 거울;을 포함하는 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계에 있어서,
한 개의 구면 거울과 한 개의 비구면 거울로 구성된 수광부와 두 개의 비구면 거울로 구성된 결상부를 갖고,
하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계.
1.2 < < 1.3
(여기서 ftele 는 광학계가 망원단을 관측할 때의 유효초점거리이고, fwide 는 광학계가 광각단을 관측할 때의 유효초점거리이다.)
A first spherical mirror reflecting light incident from an object to a second aspherical mirror, having a convex shape toward the object and having a hole in the center thereof;
A second aspherical mirror positioned in a direction of light reflected from the first spherical mirror, reflecting light incident from the first spherical mirror to a third aspherical mirror, and having a concave shape in the direction of the incident light;
It is located in a direction opposite to the direction in which the second aspherical mirror is located with respect to the first spherical mirror, reflects light incident from the second aspherical mirror to a fourth aspherical mirror, and has a convex shape in the direction of the incident light. A third aspherical mirror; And
It is located between the first spherical mirror and the third aspherical mirror, reflects light incident from the third aspherical mirror to form an image on the imaging device, has a concave shape in the direction of the incident light, and has a hole in the center. In the omnidirectional zoom optical system in which the angle of view changes according to a change in magnification including an aspherical mirror,
It has a light-receiving part composed of one spherical mirror and one aspherical mirror and an imaging part composed of two aspherical mirrors,
An omnidirectional zoom optical system in which the angle of view changes according to a change in magnification, characterized in that it satisfies the following equation.
1.2 < <1.3
(Here, f tele is the effective focal length when the optical system observes the telephoto end, and f wide is the effective focal length when the optical system observes the wide-angle end.)
하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계.
4.5 < < 4.9 (Wide mode)
4.1 < < 4.5 (Normal mode)
3.6 < < 4.0 (Tele mode)
(여기서 f imaging 은 광학계 결상부의 유효초점거리이고, f concentrating 는 광학계 수광부의 유효초점거리이다.)
The method of claim 1,
An omnidirectional zoom optical system in which the angle of view changes according to a change in magnification, characterized in that it satisfies the following equation.
4.5 < <4.9 (Wide mode)
4.1 < <4.5 (Normal mode)
3.6 < <4.0 (Tele mode)
(Here f imaging Is the effective focal length of the imaging part of the optical system, and f concentrating Is the effective focal length of the optical system light receiving unit.)
하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계.
0.6 < < 1.0 (Wide mode)
0.7 < < 1.1 (Normal mode)
0.9 < < 1.4 (Tele mode)
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, l concentrating 는 광학계 수광부의 구면 거울과 비구면 거울 사이의 거리이다.)
The method of claim 1,
An omnidirectional zoom optical system in which the angle of view changes according to a change in magnification, characterized in that the following equation is satisfied.
0.6 < <1.0 (Wide mode)
0.7 < <1.1 (Normal mode)
0.9 < <1.4 (Tele mode)
(Here l imaging Is the distance between the aspherical mirrors of the optical system imaging part, l concentrating Is the distance between the spherical mirror and the aspherical mirror of the optical system light-receiving unit.)
하기 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 배율변화에 따라 화각이 변화하는 전방위 줌 광학계.
5.4 < < 5.8 (Wide mode)
5.0 < < 5.4 (Normal mode)
4.3 < < 4.7 (Tele mode)
(여기서 l imaging 은 광학계 결상부의 비구면 거울 사이의 거리이고, f concentrating 는 광학계 수광부의 유효초점거리이다.)
The method of claim 1,
An omnidirectional zoom optical system in which the angle of view changes according to a change in magnification, characterized in that the following equation is satisfied.
5.4 < <5.8 (Wide mode)
5.0 < <5.4 (Normal mode)
4.3 < <4.7 (Tele mode)
(Here l imaging Is the distance between the aspherical mirrors of the optical system imaging part, and f concentrating Is the effective focal length of the optical system light receiving unit.)
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Korean Journal of Optics and Photonics, Vol. 30, No. 2, April 2019, pp. 37-47 |
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