KR102476175B1 - 촬상 광학계 - Google Patents

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KR102476175B1 KR1020150154114A KR20150154114A KR102476175B1 KR 102476175 B1 KR102476175 B1 KR 102476175B1 KR 1020150154114 A KR1020150154114 A KR 1020150154114A KR 20150154114 A KR20150154114 A KR 20150154114A KR 102476175 B1 KR102476175 B1 KR 102476175B1
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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군 및 적어도 하나 이상의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군을 포함하고, 촬상 광학계의 변배 시 제1렌즈군과 제5렌즈군은 고정되어 있고, 상기 제3렌즈군은 광축에 평행하게 이동하여 포커싱 할 수 있다. 또한, 상기와 같은 촬상 광학계는 실시 예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

촬상 광학계{OPTICAL SYSTEM}
본 발명의 다양한 실시 예들은 촬상 광학계에 관한 것으로, 예컨대 대구경의 망원 줌 렌즈의 촬상 광학계에 관한 것이다.
최근의 디지털 카메라나 비디오 카메라 또는 카메라 장치가 장착된 휴대용 단말기 등의 촬상 광학계에는 CCD(Charge Coupled Device) 나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자가 구현되어 보급되고 있다. 또한, 사용자들의 니즈에 따라 촬상 광학계에는 점점 더 높은 픽셀수를 가진 카메라 모듈의 수요가 요구되어 지고 있으며, 보급형의 디지털 카메라나 비디오 카메라 또는 휴대용 단말기 등에 장착된 카메라 장치에도 고화소수와 고화질의 성능을 구현할 수 있도록 보급되고 있다.
촬상 광학계에 구현되는 다양한 렌즈 들 중, 줌 렌즈는 초점거리를 연속해서 변경할 수 있는 촬상 광학계의 렌즈로서, 촬상하고자 하는 피사체를 확대하거나 축소할 수 있는 구성물이다.
촬상 광학계에서, 높은 줌 배울을 달성하고, 수차를 줄이기 위해 촬상 광학계에는 다수의 렌즈가 조합되어 사용될 수 있다. 이에 따라 줌 렌즈를 구현할 수 있는 촬상 광학계는 단초점을 구현하는 촬상 광학계에 대비하여 크고 무거울 수 밖에 없다.
또한, 줌 렌즈를 구비한 촬상 광학계에서, 촬상하고자 하는 피사체를 확대하거나 축소하기 위해 줌 렌즈를 구동시킬 수 있는 구동원을 필요로 함은 물론 대형의 구동원을 사용함에 따라 가까운 위치의 피사체를 촬영 시 빠른 구동 변환이 용이하지 않으며, 포커싱 제어가 어렵고, 전원의 소모량이 커서 촬상 광학계의 구동 시간이 짧아질 수 밖에 없다.
예를 들어, 'ZOOM LENS AND IMAGING APPARATUS HAVING THE SAME'으로 출원된 일본공개특허JP2009288619A에는 제 1군이 5매로 이루어져 있고, 1군의 후군으로 포커싱을 하는 렌즈군으로 구비되는 광학계가 개시되어 있으나, 근거리 구면수차가 언더(Under)로 보정이 부족하여, 근거리에 충분히 대응하지 못하고 있다. 또한, 포커싱 렌즈군이 크고 무거워 고출력의 액추에이터(Actuator)를 사용해야 하며, 손떨림 보정 렌즈군의 경우 3매로 이루어져 있어 질량이 무거워 액추에이터(Actuator)의 대형화가 필요하다.
또한, 예를 들어, 'ZOOM LENS AND OPTICAL APPARATUS EQUIPPED WITH THE SAME'으로 출원된 일본 공개특허JP2009086535A에는 3매의 렌즈로 구비되는 제3렌즈군이 구비되며, 제3렌즈군 전체가 포커싱을 하도록 구비되는 것을 개시하고 있으나, 포커싱을 구현하는 제3렌즈군이 앞선 JP2009288619A 경우 보다는 경량화 되었으나, 충분히 경량화 되지 않아 고출력 액추에이터(Actuator)를 사용해야 한다. 그리고 컴펜세이터(Compensator) 전체로 포커싱 하므로 줌 단 별 상면 만곡 변화가 심하고, 근거리 수차 보정 및 망원단 스트로크(Stroke) 관련하여 제약이 발생할 수 있다.
또한, 예를 들어, 'ARIABLE POWER OPTICAL SYSTEM, OPTICAL DEVICE INCLUDING THE VARIABLE POWER OPTICAL SYSTEM AND METHOD OF MANUFACTURING VARIABLE POWER OPTICAL SYSTEM'으로 출원된 일본 공개 특허 JP2010191335A에는, 제3렌즈군을 정의 굴절력의 G3 렌즈군과 부의 굴절력의 G4 렌즈군으로 나누어 구성으로 하고 있으며, G3 렌즈군 3매로 포커싱을 하도록 개시하고 있다. JP2009086535A에서 컴펜세이터(Compensator)를 2개 군으로 분리하여, 줌 단 별 성능을 개선하였으나, 근거리 수차 보정 및 망원 단 스트로크(Stroke) 제약으로 최단 촬영 거리가 길수 밖에 없다. 또한 JP2009086535A에 개시된 촬상 광학계는 포커싱 렌즈군의 질량이 크므로 고출력 액추에이터(Actuator)를 사용해야 한다. 또한, JP2009086535A에는 3매의 손떨림 보정 렌즈군이 개시되어 있어, 손떨림 보정 렌즈군이 구동을 위한 손떨림 보정 액추에이터(Actuator)도 소형화 할 수 없다.
또한, 예를 들어, 'INNER FOCUS TYPE TELEPHOTOGRAPHIC ZOOM LENS OF LARGE APERTURE RATIO'으로 출원된 일본 공개 특허 JP2013160997A에는, 제2렌즈군을 부의 굴절력을 가지는 두개의 렌즈군으로 구성으로 하고, 상기 두개의 렌즈 군 중 후군 대수매로 포커싱을 하는 구성이 개시되어 있다. JP2013160997A에는 베리에이터(Variator)군을 2개로 나누고, 다수의 렌즈로 구성된 후군을 포커싱에 사용함으로써, 근거리 포커싱 성능을 확보하도록 개시되어 있다. 그러나, 포커싱 렌즈군이 3매 이상으로 이루어져 부의 파워가 커 수차 보정에 불리하고, 렌즈군 질량이 무거워 고출력의 액추에이터(Actuator)를 사용해야 한다. 또한, 망원단에서의 핀트 민감도가 낮아 포커싱 스트로크(Stroke)가 길어 빠른 포커싱에 불리할 수 밖에 없다. 또한, 손떨림 보정 렌즈군이 3매로 이루어져 대형의 액추에이터(Actuator)가 필요하며, 손떨림 보정시에 중심부 코마수차, 주변부 비점 수차를 잘 보정하지 못하고 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 포커싱군을 경량화 함과 동시에 근거리 수차 변화를 최소화 하고 포커싱 민감도를 개선하여, 포커싱 속도를 증가 시키는 것과 동시에 근거리 촬영이 가능한 촬상 광학계를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 줌 렌즈를 통해 촬상 광학계의 변배 시 수차 변화를 최소화 하고, 전 줌단에 있어서 높은 중심 주변 밸런스를 갖도록 하며, 특히 제1렌즈군의 렌즈 구성을 최적화 하여 촬상 광학계 전체의 무게를 줄이면서도, 망원단 구면수차 및 종 색수차를 효과적으로 보정하여 높은 결상 성능을 갖는 촬상 광학계를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 손 떨림 보정을 위한 렌즈군에 렌즈를 2매로 구성하여, 경량화 하면서도, 망원단에서 0.4도 보정 시에 코마수차, 비점수차, 배율색수차를 보정 할 수 있는 촬상 광학계를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 경량화 된 포커싱 렌즈를 구비한 렌즈군에 부의 파워를 적용하고 포커싱 렌즈군의 앞에 구비되는 렌즈군에 부의 파워를 적용하며, 후군에 정의 파워를 배치하여 물체거리 변화에 따라 포커싱을 할 때 화각 변화를 최소화 하여 동영상 촬영에 적합한 촬상 광학계를 제공하고자 한다.
이에, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및 적어도 하나 이상의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군을 포함하고, 상기 촬상 광학계의 변배 시 상기 제1렌즈군과 상기 제5렌즈군은 고정되어 있고, 상기 제3렌즈군은 광축에 평행하게 이동하여 포커싱할 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계가 광각 단에서 망원 단으로 변배되는 경우, 상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군 및 상기 제4렌즈군은 비변곡되면서 상측으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건을 만족할 수 있다.
[조건식] |fT / f12T| < 0.3
여기서, fT는 망원단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f12T는 망원단의 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제3렌즈군은 1매 또는 2매의 접합 렌즈로 구성될 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.4 < | ( R1 + R2 ) / (R1 - R2) | < 0.8
여기서, R1은 상기 제3렌즈군의 물체 측에서 첫 번 째 렌즈면을 나타낼 수 있고, R2는 상기 제3렌즈군의 물체 측에서 마지막 렌즈면을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계에서, 상기 제3렌즈군은 다음의 조건식들을 만족할 수 있다.
[조건식1]
Figure 112015107108894-pat00001
x f3 / fT < - 0.4
[조건식2]
Figure 112015107108894-pat00002
여기서, fT는 망원 단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f3는 상기 제3렌즈군의 초점거리를 나타낼 수 있고, mfocus , T 는 망원 단에서 상기 제3렌즈군의 배율을 나타낼 수 있고, mrear , T 는 망원 단에서 제3렌즈군 다음에 위치하는 렌즈군들의 배율을 나타낼 수 있으며, mfocus , W 는 광각 단에서 제3렌즈군의 배율을 나타낼 수 있고, mrear , W 는 광각 단에서 제3렌즈군 다음에 위치하는 렌즈군들의 배율을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식들을 만족할 수 있다.
[조건식 1] |fT / f34T| < 1.0
[조건식 2]- 0.4 < fW / f34W + fT / f34T < 0.2
여기서, f34T는 망원 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있고, fW는 광각 단에서 시스템 전체의 초점거리를 나타낼 수 있으며, f34W는 광각 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제1렌즈군은 적어도 2매의 정 렌즈와, 적어도 1매의 부 렌즈로 구성될 수 있고, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 1] 1E-4 < 1 / (fp1 x Vdp1) + 1 / (fp2 + Vdp2) < 1.5E-4
[조건식 2] 4.5E-6 <ㅿPg,Fp1/(fp1 x Vdp1)+ㅿPg,Fp2/(fp2 x Vdp2) < 6.5E-6
여기서, 상기 정 렌즈 중 아베 수가 큰 순서로, 또한 아베 수가 같은 경우 초점거리가 짧은 순서로 P1, P2, P3,.. 라고 할 때, fpn은 Pn 렌즈의 초점거리를 나타낼 수 있고, Vdpn은 Pn 렌즈의 아베수를 나타낼 수 있으며, Pg,Fpn은 Pn 렌즈의 g선 F선의 부분 분산비를 나타낼 수 있고, ㅿPg,F 는 PF-(-0.001682*vd+0.6438)를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제5렌즈군은 정(+)의 5A 렌즈군, 부(-)의 5B 렌즈군, 정(+)의 5C 렌즈군을 포함할 수 있다.
또한, 상기 5A 렌즈군은 상면 측으로 오목 면이 있는 렌즈로 구비될 수 있고, 상기 5C 렌즈군은 물체 측으로 오목 면이 있는 부의 렌즈로 구비될 수 있으며, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 1] Vnd > 60
[조건식 2] |fT / f15BT| < 0.7
여기서, Vnd는 상기 부 렌즈의 아베 수를 나타낼 수 있고, f15BT는 상기 제1렌즈군에서 상기 5B 렌즈군의 망원 단에서의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.05 < |(D5 x f5B) / (f5A x f5C)| < 0.25
여기서, D5는 상기 5A 렌즈군과 상기 5B 렌즈군 사이 공기간격을 나타낼 수 있고, f5A는 상기 5A 렌즈군의 초점거리, f5B는 상기 5B 렌즈군의 초점거리, f5C는 상기 5C 렌즈군의 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.2 < B.F.L. / f5C < 0.8
여기서, B.F.L. 은 상면 근처에 필터(Filter)가 없을 때의 In Air 후 초점거리를 나타낼 수 있고, f5C는 제5C렌즈군의 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제3렌즈군은 적어도 1매 이상의 부(-) 렌즈와, 적어도 1매 이상의 정(+) 렌즈로 구성될 수 있고, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.150 < N3p - N3n
여기서, N3n은 상기 제3렌즈군의 렌즈 중에서 굴절율이 가장 작은 부(-) 렌즈의 굴절율을 나타낼 수 있고, N3p은 상기 제3렌즈군의 렌즈 중에서 굴절율이 가장 큰 정(+) 렌즈의 굴절율을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] 0 < (wT(0.1) - wT(0))/ wT(0) < 0.15
여기서, wT(Μ)는 망원 단에서, 물상 배율 Μ 일 때, 반화각의 크기(degree)를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및 적어도 하나 이상의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군을 포함하고, 상기 촬상 광학계가 광각 단에서 망원 단으로 변배 시, 상기 제1렌즈군과 상기 제5렌즈군은 고정되어 있고, 상기 제3렌즈군은 광축에 평행하게 이동하여 포커싱 하고, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] |fT / f12T| < 0.3
여기서, fT는 망원단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f12T는 망원단의 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및 적어도 하나의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군을 포함하고, 상기 촬상 광학계가 광각 단에서 망원 단으로 변배 시 상기 제1렌즈군과 상기 제5렌즈군이 고정되어 있고, 상기 제3렌즈군은 광축에 평행하게 이동되어 포커싱 하고, 상기 제3렌즈군은 1매 또는 2매의 접합 렌즈로 구성되고, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식들을 만족할 수 있다.
[조건식 1] |fT / f12T| < 0.3
[조건식 2] 0.4 < |( R1 + R2 ) / (R1 - R2)| < 0.8
여기서, 여기서, fT는 망원단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f12T는 망원단의 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있고, R1은 제3렌즈군의 물체 측에서 첫 번 째 렌즈면을 나타낼 수 있고, R2는 제3렌즈군의 물체 측에서 마지막 렌즈 면을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및 적어도 하나의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군을 포함하고, 상기 촬상 광학계가 광각 단에서 망원 단으로 변배 시, 상기 제1렌즈군과 상기 제5렌즈군이 고정되어 있고, 상기 제3렌즈군은 광축에 평행하게 이동되어 포커싱 하고, 상기 제3렌즈군은 1매 또는 2매의 접합 렌즈로 구성되고, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 1] |fT / f12T| < 0.3
[조건식 2] 0 < (wT(0.1) - wT(0))/ wT(0) < 0.15
여기서, fT는 망원단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f12T는 망원단의 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있으며, 여기서, wT(Μ)는 망원 단에서, 물상 배율 Μ 일 때, 반화각의 크기(degree)를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 정(+)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 적어도 하나의 렌즈군을 구비한 제4렌즈군을 포함하고, 상기 촬상 광학계가 광각 단에서 망원 단으로 변배 시, 상기 제1렌즈군과 상기 제4렌즈군이 고정되어 있고, 상기 제2렌즈군에는 광축에 평행하게 이동하여 포커싱하는 포커싱 렌즈군이 포함되고, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] |fT / f1-focusT |< 0.3
여기서, fT는 망원 단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f1-focusT는 망원 단에서 제1렌즈군으로부터 상기 포커싱 렌즈군 앞의 렌즈군까지의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 포커싱 렌즈군은 1매 또는 2매의 접합 렌즈로 구성될 수 있다.
또한, 상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.4 < |( Rfocus1 + Rfocus2 ) / (Rfocus1 - Rfocus2)| < 0.8
여기서, Rfocus1은 포커싱 렌즈군의 물체 측에서 첫 번 째 렌즈면을 나타낼 수 있고, Rfocus2는 포커싱 렌즈군의 물체 측에서 마지막 렌즈면을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 포커싱 렌즈군의 경량화, 손떨림 보정 렌즈군의 경량화, 그리고 렌즈 시스템 전체의 경량화를 이루면서도, 변배에 따른 수차 변화 및 물체거리 변화에 따른 수차 변화를 최소화 하여, 높은 광학 성능을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 대구경 망원 줌 렌즈에서 포커싱 렌즈군의 크기, 포커싱 이동량은 시스템 전체 구성 및 사용성에 큰 영향을 미치는데, 포커싱 렌즈군을 경량화 함과 동시에 근거리 수차 변화를 최소화 하고 적절한 포커싱 민감도를 갖도록 하여, 포커싱 속도를 증가 시키는 것과 동시에 근거리 촬영이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 포커싱 렌즈군의 이동에 따른 화각 변화를 작고 자연스럽게 하여 스틸 영상 촬영 뿐 아니라 동영상 촬영에 대한 사용자들의 니즈 증가에 따라 포커싱을 이용 시 촬영 화각의 변화가 작게 하여 자연스러운 영상을 구현할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 포커싱 렌즈군의 주밍(zooming) 시 수차 변화를 최소화 할 수 있고, 전 줌단에 있어서 높은 중심 주변 밸런스를 갖도록 하며, 특히 제1렌즈군의 렌즈구성을 최적화 하여 촬상 광학계 전체의 무게를 줄이면서도, 망원단 구면수차 및 종 색수차를 효과적으로 보정하여 높은 결상 성능을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계는, 보정 렌즈군을 2매로 구성하여, 손 떨림 보정정을 위한 렌즈군을 경량화 하면서도, 망원단에서 0.4도 보정 시에 코마수차, 비점수차, 배율색수차가 충분히 보정 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제1 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제1실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 2 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제2 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제2실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 2 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제 2 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제2실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 32는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 33은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 34는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 35는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 36은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 37은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 38은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 39는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
도 40은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 41은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다.
도 42는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
도 43은 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경 내의 전자 장치가 기재된다.
도 44는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 45는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1", "제2", "첫째", 또는 "둘째"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 촬상 광학계는 상기의 해결하고자 하는 과제에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다만, 이하의 각 실시 예 별로 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기, 형상은 본 발명의 상세한 설명을 위하여 다소 과장되게 도시하였으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되지는 않을 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계는 대구경 망원 줌 렌즈로 구동될 수 있는 광학계를 개시하고 있는 것으로, 최근의 대구경 망원 줌 렌즈로 구동될 수 있는 촬상 광학계에서, 포커싱 렌즈군의 경량화, 손떨림 보정 렌즈군의 경량화, 그리고 렌즈 시스템 전체의 경량화를 이루면서도, 변배에 따른 수차 변화 및 물체거리 변화에 따른 수차 변화를 최소화하여, 높은 광학 성능을 달성하고 있으며, 최근 요구되고 있는 고해상도 동영상 촬영 기능을 극대화 하기 위해 포커스 이동 시 화각 변화를 최소화 하여 고해상도 스틸 촬영 뿐만 아니라 동영상 촬영에 필요한 렌즈의 기능을 모두 구현 하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)는, 전장(the whole(full) length)이 고정된 줌 렌즈로서 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3), 제4렌즈군(G4), 제5렌즈군(G5)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 제1렌즈군(G1)은 정(+)의 굴절력을 가지도록 구비될 수 있다. 제1렌즈군(G1)은 변배 시, 포커싱 시 고정될 수있다.
제1렌즈군(G1)은 적어도 1매 또는 그 이상의 부(-) 렌즈와, 적어도 2매 또는 그 이상의 정(+) 렌즈로 구성되어 있다.
제1렌즈군(G1)의 렌즈 구성은 망원 단에서의 구면 수차와 종색수차를 효과적으로 보정할 수 있도록 구성하는 것이 중요할 수 있다. 그리고, 제1렌즈군(G1)과 이후의 배리에이터(Variator) 렌즈군 사이의 굴절력 관계에 의해서 변배 시의 렌즈 이동량 및 수차 변화가 결정되므로 굴절력의 적절한 배분이 중요할 수 있다. 그리고, 제1렌즈군(G1)은 망원(Tele) 단의 집광을 구현하는 구성으로, 촬상 광학계(100) 전체에서 가장 큰 구경의 렌즈로 구성되어 있으며, 촬상 광학계(100) 전체의 무게에 있어서 가장 큰 비중을 영향도가 크다. 따라서, 본 발명 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 제1렌즈군(G1)은 1매의 부렌즈와 2매의 정렌즈로 구성할 수 있으며, 2매의 정렌즈는 종색수차 보정을 위해서 이상분산 소재를 사용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 제2렌즈군(G2)은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 배리에이터(Variator)를 담당하는 배리에이터 렌즈군으로 구비될 수 있다.
제2렌즈군(G2)은 종색수차의 변화 및 배율 색수차의 변화를 최소화 하기 위해서 정(+)렌즈와 부(-)렌즈의 접합 렌즈를 복수로 배치하도록 구비할 수 있고, 고굴절 소재를 정(+)렌즈에 사용하여 페츠발(PETZVAL) 상면만곡(또는 '상면만곡'이라고도 함.)의 변동을 작게하여 정확한 광학 수차를 구현할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 제3렌즈군(G3)은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 포커싱을 담당하는 포커싱 렌즈군으로 구비될 수 있다. 포커싱 렌즈군은 포커싱 속도를 증가시키고, 이동 스크로크의 감소를 구현하기 위해 포커싱 민감도를 확보할 수 있다. 그리고 포커싱 렌즈군은 무게를 경량화시켜야하고, 수차 변화를 최소화할 수 있다.
본 발명의 제3렌즈군(G3)은 부(-)의 굴절력을 가지도록 구비될 수 있다. 제3렌즈군(G3)은 부(-) 렌즈 1매 또는 정(+) 렌즈와 부(-) 렌즈의 조합으로 구성될 수 있고, 제3렌즈군(G3)을 포커싱을 조절하기 위해 광축과 평행하게 이동되도록 구비될 수 있다. 또한, 제3렌즈군(G3)에 구비될 수 있는 부(-)의 굴절력을 가지는 렌즈에 저분산의 소재를 사용함으로써 배율 색수차의 변동을 제한할 수 있다. 제3렌즈군(G3)을 상기와 같이 구비함으로써, 경량화를 이룰 수 있다.,
또한, 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3)의 적절한 굴절력 배분을 통하여 수차 변화가 작으면서도, 포커싱 민감도를 높일 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 제4렌즈군(G4)은 정(+)의 굴절력을 가지도록 구비될 수 있다. 제4렌즈군(G4)은 컴펜세이터(Compensator)를 담당할 수 있는 컴펜세이터 렌즈군으로 구비될 수 있다.
제4렌즈군(G4)은 촬상 광학계(100)가 광각 단에서 망원 단으로 변배 할 때, 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)의 합성 굴절력의 변화는 크지 않은 것이 좋다. 그리고, 이상 분산성의 소재를 가진 렌즈를 정의 굴절력을 갖도록 하는 것이 좋다.
앞서 언급한 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3), 제4렌즈군(G4)은 촬상 광학계(100)의 변배 시에 상측에서 물체측으로 변곡 없이 이동하며, 앞서 언급한 조건들을 만족함으로써, 수차 변동을 억제할 수 있다. 좀 더 상세한 설명은 아래에서 조건식을 통해서 설명할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 제5렌즈군(G5)은 마스터(Master) 렌즈군으로 구비될 수 있다.
제5렌즈군(G5)에는 조리개가 포함될 수 있으며, 정(+)의 굴절력을 가지도록 구비될 수 있고, 촬상 광학계(100)의 변배시에 고정되어 있다.
제5렌즈군(G5)은 정(+)의 굴절력을 구비한 제5A렌즈군(G5A), 부(-)의 굴절력을 구비한 제5B렌즈군(G5B), 정(+)의 굴절력을 구비한 제5C렌즈군(G5C)을 포함할 수 있다.
제5A렌즈군(G5A)은 적어도 2매의 정(+)의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성될 수 있고, 상기 정의 굴절력을 가지는 제5A렌즈군(G5A)의 렌즈는 색수차 보정을 위해 이상분산 소재를 사용할 수 있다.
제5B렌즈군(G5B)은 접합렌즈로 구성하거나, 접합렌즈에 부(-)의 렌즈 1매를 추가하여 부(-)의 굴절력을 높여 손떨림 보정 시 이동량을 줄이도록 구비될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 제5B렌즈군(G5B)은 1매 또는 2매의 렌즈로 구비되는 것을 예를 들었으나, 3매의 렌즈를 사용할 수도 있을 것이다. 그러나, 제5B렌즈군(G5B)이 3매로 구비되는 경우 경량화에는 불리할 수 잇다. 따라서, 제5B렌즈군(G5B)은 2매 렌즈를 접합하는 것이 편심에 의한 색수차를 보정함과 손떨림 보정군의 질량을 줄이는 것에 있어서 균형이 좋다.
제5C렌즈군(G5C)은 마스터(Master) 렌즈군의 최종 결상을 담당하는 렌즈로서, 촬상 광학계(100) 전체에서 잔존한 수차와 제5B렌즈군(G5B)의 편심으로 발생한 수차를 적절히 보정할 수 있도록 구비될 수 있다. 제5C렌즈군(G5C)은 물체 측에 정(+)의 파워, 상측에 부(-)의 파워를 주로 배치하여, 손떨림 보정군의 민감도를 적절히 하고, 잔존하는 주변부 비점 수차를 보정할 수 있다.
제5A렌즈군(G5A)과 제5B렌즈군(G5B) 사이에는 공기간격을 적절히 유지하여 제5B렌즈군(G5B)의 유효경을 작게 하여 이동군의 질량을 줄일 수 있다. 또한, 제5A렌즈군(G5A)의 마지막 면을 상면 측에 오목한 형태로 하고, 제5C렌즈군(G5C)에 물체측으로 오목면을 하고 있는 부(-)의 굴절력의 렌즈를 배치함으로써, 제5B렌즈군(G5B)의 편심으로 발생하는 코마수차를 보정할 수 있다. 또한, 상기 제5C렌즈군(G5C)의 부(-)의 굴절력의 렌즈를 크라운(Crown) 계열의 소재를 사용하여, 편심에 의해 발생하기 쉬운 배율 색수차를 보정할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 제5렌즈군(G5) 내부에 제5A렌즈군(G5A), 제5B렌즈군(G5B), 제5C렌즈군(G5C)을 배치시, 적절한 파워배치와 소재 배치를 통하여, 2매 렌즈를 이동하여 손떨림 보정을 하면서도, 코마수차, 배율색수차, 상면만곡 변화를 최소화 하여 망원 단 0.4도의 손떨림 보정에도 대응할 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구비된 촬상 광학계(100)의 동작을 설명할 수 있다.
앞서 언급한 바와같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 대구경 망원 줌렌즈에 관한 것이다.
대구경 망원 줌 렌즈에서 포커싱 렌즈군의 크기나, 포커싱 이동량은 촬상 광학계(100)의 전체 구성 및 사용성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이에, 본 발명에서는 포커싱 렌즈군을 경량화 함과 동시에 근거리 수차 변화를 최소화 하고 적절한 포커싱 민감도를 갖도록 하여, 포커싱 속도를 증가 시키는 것과 동시에 근거리 촬영이 가능하도록 하고 있다.
근래에는 스틸 영상 촬영 뿐 아니라 동영상 촬영에 대한 사용자들의 요구가 증가하고 있다. 이에 포커싱 시 촬영 화각의 변화가 작은 것이 자연스러운 영상에 필수적이다. 이에 포커싱 렌즈의 이동에 따른 화각 변화를 작고 자연스럽게 하고 있다.
그리고, 촬상 광학계(100)에서 주밍(zooming) 시 수차 변화를 최소화 하고, 전 줌단에 있어서 높은 중심 주변 밸런스를 갖도록 하며, 특히 제1렌즈군(G1)의 렌즈 구성을 최적화 하여 촬상 광학계(100) 전체의 무게를 줄이면서도, 망원단 구면수차 및 종 색수차를 효과적으로 보정하여 높은 결상 성능을 갖도록 구비될 수 있다. 또한, 손 떨림 보정군을 2매로 구성하여, 경량화 하면서도, 망원단에서 0.4도 보정 시에 코마수차, 비점수차, 배율색수차가 충분히 보정 될 수 있도록 하고 있다.
본 발명은, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3), 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4), 적어도 하나 이상의 렌즈군을 포함하는 제5렌즈군(G5)으로 구성되고, 촬상 광학계(100)의 변배 시 제1렌즈군(G1)과 제5렌즈군(G5)이 고정되어 있고, 제3렌즈군(G3)을 광축에 평행하게 이동하여 포커싱 하는 촬상 광학계(100)('망원 줌 광학계'라고도 할 수 있음.)이다.
기존의 촬상 광학계(100)의 경우, 포커싱 렌즈군의 질량이 무거워서 전력 소모가 크고 구동 소음이 큰 대형의 구동원을 사용해야하는데, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서는 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3)을 광축에 평행하게 이동하여 포커싱을 하도록 구성하였다. 또한, 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3), 제4렌즈군(G4)은 상면 측으로 변곡 없이 이동함으로써, 변배를 행하고 있고, 변배 및 포커싱 시에 후술하는 조건식들을 만족하도록 구비될 수 있다.
제3렌즈군(G3)은 부(-)의 렌즈 1매, 정(+)렌즈와 부(-)렌즈의 접합렌즈, 또는 정(+)렌즈와 부(-)렌즈의 조합으로 구성할 수 있다.
촬상 광학계(100)의 경량화를 위해서는 제3렌즈군(G3)에 포함되는 부(-)렌즈는 1매로 구성될 수 있으며, 본 발명의 제3렌즈군(G3)에 부(-)렌즈 1매를 구성하여도, 물체 거리 변화에 따른 수차 보정이 가능하도록 구성할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 본 발명의 촬상 광학계(100)는 다음의 조건식들에 의해 수차 보정 등을 가능하도록 하는 바, 각각의 조건식들 및 그 작용효과에 대하여 살펴보면 다음과 같을 수 있다.
[조건식 1] |fT / f12T| < 0.3 ... (1)
[조건식 2] 0.4 < | ( R1 + R2 ) / (R1 - R2) | < 0.8 ... (2)
여기서, fT는 망원단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f12T는 망원단의 상기 제1렌즈군(G1)과 상기 제2렌즈군(G2)의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다. 또한, R1은 상기 제3렌즈군(G3)의 물체 측에서 첫 번 째 렌즈면을 나타낼 수 있고, R2는 상기 제3렌즈군(G3)의 물체 측에서 마지막 렌즈면으르 나타낼 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)는 상기의 조건식 1과, 조건식 2를 만족하도록 파워 배치를 함으로써, 촬영 거리 변화에 따른 포커싱 시 수차 변화를 최소화 할 수 있고, 근거리 촬영이 가능할 수 있다.
상기의 조건식 1은 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 합성 굴절력의 조합이 망원 단에서 아포컬 방식(Afocal type)에 가깝게 됨으로써, 1매 렌즈로 포커싱을 하면서도, 망원 단에서의 포커싱 시 구면수차 변화와 코마수차 변화가 최소화 될 수 있다. 또한 근거리 포커싱 시에도 포커싱 렌즈군의 유효경 변화가 없기 때문에 포커싱 군의 경량화에도 최적의 조건이 된다.
상기의 조건식 1이 상한치 0.3을 초과하면 망원 단에서 근거리 촬영 시에 구면수차와 코마수차가 Under가 되어 근거리에서 충분한 성능을 확보할 수 없다. 본 발명의 다양한 실시 예에선, 조건식 1은 0.2 이하를 만족하는 것을 예를 들어 설명할 수 있다 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 1에서 0.2.이하를 만족함에 따라 포커싱 수차 변화와 렌즈 경량화가 최적화 될 수 있다.
상기의 조건식 2는 포커싱 렌즈군('제3렌즈군(G3)'에 해당될 수 있음.)의 물체 측과 상면 측의 곡률 반경에 대한 조건 식이다. 제3렌즈군(G3)은 양오목 또는 평오목 렌즈 형태로 되는 것이 수차 보정에 있어 유리하다. 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 2를 만족할 때에 촬상 광학계(100)의 포커싱 시 광각 단에서 상면 만곡 변화를 줄일 수 있고, 망원 단에서 코마수차 변화를 줄일 수 있다.
[조건식 3]
Figure 112015107108894-pat00003
x f3 / fT < -0.4 ...(3)
[조건식 4]
Figure 112015107108894-pat00004
여기서, fT는 망원 단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f3는 상기 제3렌즈군(G3)의 초점거리를 나타낼 수 있으며, mfocus ,T 는 망원 단에서 상기 제3렌즈군(G3)의 배율을 나타낼 수 있고, mrear ,T 는 망원 단에서 제3 렌즈군 다음에 위치하는 렌즈군들의 배율을 나타낼 수 있고, mfocus ,W 는 광각 단에서 제3 렌즈군의 배율을 나타낼 수 있으며, mrear ,W 는 광각 단에서 제3 렌즈군 다음에 위치하는 렌즈군들의 배율을 나타낼 수 있다.
상기 조건식 3을 만족하도록 제3렌즈군(G3)을 구성하면, 포커싱에 따른 수차 변화를 줄이고, 포커싱 속도를 증가시킬 수 있다.
조건식 3에서 상한치 -0.4를 초과하면 핀트 민감도가 낮아서 포커싱 스트로크가 지나치게 길어지거나, 제3렌즈군(G3)의 부의 굴절력이 커 포커싱 시 수차 변화가 커 질 수 있다. 본 발명의 촬상 광학계(100)에서 조건식 3은 -0.6 이하를 만족하는 것을 예를 들어 설명할 수 있다. 이와 같이, 조건식 3이 -0.6 이하 값을 가질 때, 포커싱에 따른 수차 변화가 최소화 되면서도, 포커싱 민감도를 높일 수 있는 것이다.
조건식 4는 광각 단과 망원 단의 포커싱 민감도의 적정 비율을 표시한 것이다. 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 4를 만족하면, 주밍(Zooming)시 포커싱 트래킹 등 포커싱 제어를 용이하게 할 수 있다.
[조건식 5] |fT / f34T| < 1.0 ...(5)
[조건식 6] -0.4 < fW / f34W + fT / f34T < 0.2 ...(6)
여기서, fT는 망원 단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f34T는 망원 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있으며, fW는 광각 단에서 시스템 전체의 초점거리를 나타낼 수 있고, f34W는 광각 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
상기의 조건식 5, 조건식 6은 촬상 광학계(100)의 변배시의 수차 변화를 억제하기 위한 조건 식이다.
앞서 설명한 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)은 캠펜세이터(Compensator)의 기능을 구현할 수 있다. 그리고 상기 조건식 1의 조건은 망원 단에서 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 합성 굴절력이 아포컬 타입(Afocal type)에 가까운 구성임을 언급하였다. 조건식 5와 같이 망원 단에서 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)의 합성 초점거리가 촬상 광학계(100) 전체의 초점거리 보다 크게 되면, 망원 단에서 제1렌즈군(G1)에서부터 제4렌즈군(G4) 까지가 아포컬 타입에 근접해질 수 있다. 이에, 촬상 광학계(100)의 편심에 대한 민감도가 낮아지고, 변배 시 제1렌즈군(G1)에서 제4렌즈군(G4)에서 잔존된 수차를 제5렌즈군(G5)에서 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)에서, 조건식 5는 0.6 이하로 하는 것이 수차 제어에 있어서 더 유리하다.
또한, 본 발명의 촬상 광학계(100)에서, 조건식 6은 촬상 광학계(100)의 변배시에 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)의 합성 굴절력의 변화에 대한 식으로, 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 6의 조건을 만족할 때, 변배시의 상면 만곡 변화를 억제할 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)는 상기 조건식 6에서도, 예컨데 하기의 조건식 6a를 만족하면 변배에 의한 상면 만곡 변화를 최소화 할 수 있다.
[조건식 6a] -0.2 < fW / f34W + fT / f34T < 0.1 ... (6a)
여기서, fT는 망원 단의 시스템 전체 초점거리를 나타낼 수 있고, f34T는 망원 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있으며, fW는 광각 단에서 시스템 전체의 초점거리를 나타낼 수 있고, f34W는 광각 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리를 나타낼 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)에서, 제1렌즈군(G1)은 망원 단의 집광을 구현하는 부분으로서, 촬상 광학계(100) 전체에서 가장 큰 구경의 렌즈로 구성되어 있다. 이에, 제1렌즈군(G1)은 촬상 광학계(100) 전체의 무게에 있어서 차지하는 비중이 크다. 또한, 제1렌즈군(G1)은 망원 단에서의 구면 수차와 종색수차를 효과적으로 보정할 수 있도록 구성하는 것이 중요하다.
종래의 대구경 망원 줌렌즈의 제1렌즈군(G1) 구성은 부의 굴절력의 렌즈가 1매 또는 2매, 정의 굴절력의 렌즈를 3매로 구성하고 있다. 이렇게 구성하는 경우 망원 단의 구면수차와 종색수차를 양호하게 보정할 수 있으나, 무게가 증가하게 된다.
그래서, 본 발명에서는 제1렌즈군(G1)을 부(-)의 굴절력을 가지는 제1렌즈, 정(+)의 굴절력을 가지는 제2렌즈, 정(+)의 굴절력을 가지는 제3렌즈로 구성할 수 있다. 제1렌즈군(G1)이 부의 제1렌즈, 정의 제2렌즈, 정의 제3렌즈로 구비됨에 따라 촬상 광학계(100)의 무게를 줄이면서도, 망원단에서 발생하는 수차를 효과적으로 보정할 수 있도록 구성하고 있다.
[조건식 7] 1E-4 < 1 / (fp1 x Vdp1) + 1 / (fp2 + Vdp2) < 1.5E-4 ...(7)
[조건식 8] 4.5E-6<ㅿPg,Fp1/(fp1 x Vdp1 )+ㅿPg,Fp2/(fp2 x Vdp2)<6.5E-6 ...(8)
상기의 조건식 7 및 조건식 8은 제1렌즈군(G1)의 구성에 대한 조건식이다.
본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 7의 상한을 상회하면, 1차 스펙트럼 보정이 과잉이 될 수 있고, 조건식 7의 하한을 하회하면, 제1렌즈군(G1) 파워가 부족하여 전장이 커질 수 있으며 제2렌즈군(G2)의 이동량이 커질 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 8의 상한을 상회하면 2차 스펙트럼 보정이 과잉이 될 수 있고, 조건식 8의 하한을 하회하면 2차 스펙트럼 보정이 부족하여 g라인 보정이 부족하게 될 수 있다.
앞서서도 언급하였듯이, 제5렌즈군(G5)은 조리개를 포함하고 있으며, 정(+)의 굴절력을 가지고 있고, 변배시에 고정될 수 있다.
제5렌즈군(G5)은 정(+)의 굴절력의 제5A렌즈군(G5A), 부(-)의 굴절력의 제5B렌즈군(G5B), 정(+)의 굴절력의 제5C렌즈군(G5C)으로 구성되어 있다. 제5A렌즈군(G5A)의 마지막 면을 상면 측에 오목한 형태로 하고, 제5C렌즈군(G5C)에 물체측으로 오목면을 하고 있는 부(-)의 굴절력의 렌즈를 배치함으로써, 제5B렌즈군(G5B)의 편심으로 발생하는 코마수차를 보정할 수 있다. 또한, 상기 5C 렌즈군의 부의 굴절력의 렌즈를 Crown 계열의 소재를 사용함으로써, 손떨림 보정군의 편심에 의해 발생하기 쉬운 배율 색수차를 보정하고 있다.
[조건식 9] Vnd > 60 ... (9)
[조건식 10] |fT / f15BT| < 0.7 ...(10)
[조건식 11] 0.05 < |(D5 x f5B) / (f5A x f5C)| < 0.25 ...(11)
여기서, Vnd는 상기 부 렌즈의 아베 수를 나타낼 수 있고, f15BT는 상기 제1렌즈군(G1)에서 상기 제5B렌즈군(G5B)의 망원 단에서의 합성 초점거리를 나타낼 수 있으며, D5는 상기 제5A렌즈군(G5A)과 상기 제5B렌즈군(G5B) 사이 공기간격을 나타낼 수 있고, f5A는 상기 제5A렌즈군(G5A)의 초점거리, f5B는 상기 제5B렌즈군(G5B)의 초점거리, f5C는 상기 제5C렌즈군(G5C)의 초점거리를 나타낼 수 있다.
상기의 조건식 9는 상기 제5C렌즈군(G5C)의 부(-)의 굴절력의 렌즈에 대한 조건식이다. 또한, 상기의 조건식 10은 손떨림 보정 렌즈군이 편심 되었을 때, 비점 수차의 변화를 최소화 시키기 위한 조건식이다. 또한, 조건식 11은 제5렌즈군(G5)의 서브 군들 사이의 파워 배치에 관한 조건식이다.
본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 11의 하한을 하회하는 경우 제5A렌즈군(G5A)과, 제5C렌즈군(G5C)의 굴절력이 작아져, 제5B렌즈군(G5B)의 유효경 커져 경량화가 어려울 수 있다. 또한, 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 11의 상한을 상회하는 경우, 제5B렌즈군(G5B)의 유효경 작아지지만 5B 렌즈군의 편심에 의해 발생하는 수차 보정이 곤란해 질 수 있다.
또한, 제5C렌즈군(G5C)은 마스터(Master) 렌즈군의 최종 결상을 담당하므로 촬상 광학계(100) 전체에서 잔존한 수차와 제5B렌즈군(G5B)의 편심으로 발생한 수차를 적절히 보정해야 한다. 따라서, 제5렌즈군(G5)은 물체 측에 정의 파워, 상측에 부의 파워를 주로 배치하여, 손떨림 보정군의 민감도를 적절히 하고, 잔존하는 주변부 비점 수차를 보정할 수 있다.
[조건식 12] 0.2 < B.F.L. / f5C < 0.8 ...(12)
여기서, B.F.L. 은 상면 근처에 필터(Filter)가 없을 때의 In Air 후 초점거리를 나타낼 수 있고, f5C는 제5C렌즈군(G5C)의 초점거리를 나타낼 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)가 상기의 조건식 12의 하한을 하회하면, 제5C렌즈군(G5C)의 파워가 커져 마스터 렌즈군의 민감도가 커지고, 잔존한 주변부 비점 수차 보정이 어려워 질 수 있다. 또한, 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 12의 상한을 상회하면 B.F.L.이 작아 교환렌즈 구성에 어려움이 발생할 수 있다.
위에 기술한 바와 같이, 제5렌즈군(G5) 내부의 적절한 파워배치와 소재 배치를 통하여, 제5렌즈군(G5) 중 2매 렌즈를 이동하여 손떨림 보정을 하면서도, 코마수차, 배율색수차, 상면만곡 변화를 최소화 하여 망원 단 0.4도의 손떨림 보정에도 대응이 가능하다.
[조건식 13] 0.150 < N3p - N3n ...(13)
여기서, N3n은 상기 제3렌즈군(G3)의 렌즈 중에서 굴절율이 가장 작은 부(-) 렌즈의 굴절율을 나타낼 수 있고, N3p은 상기 제3 렌즈군의 렌즈 중에서 굴절율이 가장 큰 정(+) 렌즈의 굴절율을 나타낼 수 있다.
상기의 조건식 13은 포커싱을 담당하고 있는 제3렌즈군(G3)을 2매 렌즈로 구성한 경우 변배와 포커싱에 있어 발생하는 색수차를 좀 더 효과적으로 제거할 수 있는 조건에 대한 것이다.
촬상 광학계(100)에서 동영상 촬영에 있어서 포커싱 렌즈의 이동에 따른 화각 변화는 중요하다. 상기 포커스 브리딩(Focus Breathing) 현상이 과도한 경우 동영상이 자연스럽지 않게 된다.
[조건식 14] -0.05 < (wT(0.1) - wT(0))/ wT(0) < 0.15 ...(14)
여기서, wT(Μ)는 망원 단에서, 물상 배율 Μ 일 때, 반화각의 크기(degree)를 나타낼 수 있다.
본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 14의 하한치를 하회하면, 근거리 피사체의 결상 배율이 증가하여 포커스 전 후 이동시 영상이 어색해지고, 본 발명의 촬상 광학계(100)가 조건식 14의 상한치를 상회하면, 워블링 시 화각 변화가 커져 영상이 울렁거리게 된다.
이하에서, 구체적인 수치 실시 예를 통해 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)를 좀 더 자세하게 살펴볼 수 있다.
이하의 제1실시 예 내지 제7실시 예는 모두 전술한 바와 같이, 촬상 광학계(100)에 있어서, 물체측으로부터 순서대로, 정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3), 정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4) 및 적어도 하나의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군(G5)을 포함하고, 촬상 광학계(100)가 광각 단에서 망원 단으로 변배 시 상기 제1렌즈군(G1)과 상기 제5렌즈군(G5)이 고정되어 있고, 상기 제3렌즈군(G3)은 광축에 평행하게 이동되어 포커싱 하고,상기 제3렌즈군(G3)은 1매 또는 2매의 접합 렌즈로 구성될 수 있다.
[제1실시 예]
하기의 표 1은 본 발명의 다양한 실시 예 중 제1 실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나타낼 수 있으며, 하기 표 2는, 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제1 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제1실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 1 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00005
상기의 표 1에서 surf는 면 번호를 나타내며, Radius는 곡률 반경을 나타내며, Thick는 두께를 나타내며 Ind는 굴절율을 나타내고, Adv는 아베수를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00006
[제2실시 예]
하기의 표 3은 본 발명의 다양한 실시 예 중 제2 실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나태낼 수 있으며, 하기 표 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 2 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제2 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 9은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제2실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 2 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제 2 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제2실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00007
Figure 112015107108894-pat00008
[제3실시 예]
하기의 표 5는 본 발명의 다양한 실시 예 중 제3실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나태낼 수 있으며, 하기 표 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제3실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00009
Figure 112015107108894-pat00010
[제4실시 예]
하기의 표 7은 본 발명의 다양한 실시 예 중 제4실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나태낼 수 있으며, 하기 표 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 19는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 20은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 21은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 22는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제4실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00011
Figure 112015107108894-pat00012
[제5실시 예]
하기의 표 9는 본 발명의 다양한 실시 예 중 제5실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나태낼 수 있으며, 하기 표 10은 본 발명의 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 25는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 26은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 27은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 28은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 29는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 30은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제5실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00013
Figure 112015107108894-pat00014
[제6실시 예]
하기의 표 11은 본 발명의 다양한 실시 예 중 제6실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나태낼 수 있으며, 하기 표 12는 본 발명의 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 31은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 32는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 33은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 34는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 35는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 36은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제6실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00015
Figure 112015107108894-pat00016
[제7실시 예]
하기의 표 13은 본 발명의 다양한 실시 예 중 제7실시 예에 따른 상기의 조건식 1 내지 14에 따른 수치예를 나태낼 수 있으며, 하기 표 14는 본 발명의 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서 무한대와 최근거리 군간 공기간격을 나타내며, 촬상 광학계(100)가 광각단 0.7도, 미들단 0.55도, 망원단 0.4도 보정시 G5B군 필요 Shift량을 나타낸다. 또한, 표 15는 제1실시 예 내지 제7실시 예에서, 상기의 조건식 1 내지 14의 각각의 조건들 수치를 나타낸다.
또한, 도 37은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 광각단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 38은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 미들단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다. 도 39는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 망원단 렌즈 배열을 나타내는 도면이다.
또한, 도 40은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 INF 시 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 41은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리 최단 거리시, 광각단, 미들단, 망원단의 횡수차도를 나타내는 도면이다. 도 42는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 촬상 광학계(100) 중 제7실시 예에 따른 촬상 광학계(100)에서, 물체거리를 무한대로 하며, 손 떨림 보정시 광각단은 0.7deg, 미들단은 0.55deg, 망원단은 0.4deg 일때의 횡수차도를 나타낸다.
Figure 112015107108894-pat00017
Figure 112015107108894-pat00018
Figure 112015107108894-pat00019
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 43을 참조하여, 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경(1000) 내의 전자 장치(1010)가 기재된다. 전자 장치(1010)는 버스(110), 프로세서(1200), 메모리(1300), 입출력 인터페이스(1500), 디스플레이(1600), 및 통신 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1010)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(110)는, 예를 들면, 구성요소들(1200, 1300, 1500~1700)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(1200)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(1200)는, 예를 들면, 전자 장치(1010)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 상기 프로세서(1200)는 제어부(controller)라고 칭하거나, 상기 제어부를 그 일부로서 포함하거나, 상기 제어부를 구성할 수도 있다.
메모리(1300)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1300)는, 예를 들면, 전자 장치(1010)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(1300)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(1400)을 저장할 수 있다. 프로그램(1400)은, 예를 들면, 커널(1410), 미들웨어(1430), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API))(1450), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(1470) 등을 포함할 수 있다. 커널(1410), 미들웨어(1430), 또는 API(1450)의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.
커널(1410)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(1430), API(1450), 또는 어플리케이션 프로그램(1470))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(1200), 또는 메모리(1300) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(1410)은 미들웨어(1430), API(1450), 또는 어플리케이션 프로그램(1470)에서 전자 장치(1010)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(1430)는, 예를 들면, API(1450) 또는 어플리케이션 프로그램(1470)이 커널(1410)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.
또한, 미들웨어(1430)는 어플리케이션 프로그램(1470)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(1430)는 어플리케이션 프로그램(1470) 중 적어도 하나에 전자 장치(1010)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(1200), 또는 메모리(1300) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(1430)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API(1450)는, 예를 들면, 어플리케이션(1470)이 커널(1410) 또는 미들웨어(1430)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(1500)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(1010)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(1500)는 전자 장치(1010)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(1600)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(1600)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(1600)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(1700)는, 예를 들면, 전자 장치(1010)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(1020), 제2 외부 전자 장치(1040), 또는 서버(1060)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(1700)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(1620)에 연결되어 외부 장치(예: 제2 외부 전자 장치(1040) 또는 서버(1060))와 통신할 수 있다. 상기 통신 인터페이스(1700)는 통신 프로세서(communication processor: CP)를 포함할 수 있고, 상기 통신 프로세서는 상기 통신 인터페이스(1700)를 구성하는 복수의 모듈들 중 하나를 구성할 수도 있다. 한 실시 예에서, 상기 통신 프로세서는 상기 프로세서(1200)에 포함될 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(1640)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(1640)은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-23200(recommended standard23200), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(1620)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제2 외부 전자 장치(1020, 1040) 각각은 전자 장치(1010)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 서버(1060)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1010)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1020,1040), 또는 서버(1060)에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1010)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1010)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1020, 1040), 또는 서버(1060))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040), 또는 서버(1060))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1010)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1010)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 44는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(2010)의 블록도이다. 전자 장치(2010)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(1010)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(2010)는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor))(2100), 통신 모듈(2200), 메모리(2300), 센서 모듈(2400), 입력 장치(2500), 및 디스플레이(2600)를 포함할 수 있고, 상기 전자 장치(2010)는 가입자 식별 모듈(22400), 인터페이스(2700), 오디오 모듈(2800), 카메라 모듈(2910), 전력 관리 모듈(2950), 배터리(2960), 인디케이터(2970), 및 모터(2980) 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
프로세서(2100)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(2100)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(2100)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(2100)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(2100)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(22100))를 포함할 수도 있다. 프로세서(2100)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
통신 모듈(2200)은, 도 43의 통신 인터페이스(1700)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(2200)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(22100), WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(22800) 및 RF(radio frequency) 모듈(2290) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈(22100)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(22400)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2010)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100)은 프로세서(2100)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.
WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700) 또는 NFC 모듈(22800) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100), WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700) 또는 NFC 모듈(22800) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈(2290)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(2290)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100), WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700) 또는 NFC 모듈(22800) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
가입자 식별 모듈(22400)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(2300)(예: 메모리(1300))는, 예를 들면, 내장 메모리(23200) 및/또는 외장 메모리(2340)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(23200)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리(2340)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(2340)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(2010)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(2400)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(2010)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(2400)은, 예를 들면, 제스처 센서(2400A), 자이로 센서(2400B), 기압 센서(2400C), 마그네틱 센서(2400D), 가속도 센서(2400E), 그립 센서(2400F), 근접 센서(2400G), 컬러(color) 센서(2400H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(2400I), 온/습도 센서(2400J), 조도 센서(2400K), 또는 UV(ultra violet) 센서(2400M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(2400)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(2400)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2010)는 프로세서(2100)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(2400)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(2100)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(2400)을 제어할 수 있다.
입력 장치(2500)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(2520)을 포함할 수 있고, 상기 입력 장치(2500)는 (디지털) 펜 센서(pen sensor)(2540), 키(key)(2560), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(2580) 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 터치 패널(2520)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(2520)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(2520)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서(2540)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(2560)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(2580)는 마이크(예: 마이크(2880))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(2600)(예: 디스플레이(1600))는 패널(2620)을 포함할 수 있고, 상기 디스플레이(2600)는 홀로그램 장치(2640), 및/또는 프로젝터(2660)를 더 포함할 수 있다. 패널(2620)은, 도 1의 디스플레이(1600)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(2620)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(2620)은 터치 패널(2520)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(2640)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(2660)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(2010)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(2600)는 패널(2620), 홀로그램 장치(2640), 또는 프로젝터(2660)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스(2700)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(2720), USB(universal serial bus)(2740), 광 인터페이스(optical interface)(2760), 또는 D-sub(D-subminiature)(2780) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인터페이스(2700)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(1700)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스(2700)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2800)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(2800)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(1500)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(2800)은, 예를 들면, 스피커(2820), 리시버(2840), 이어폰(2860), 또는 마이크(2880) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(2910)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(2950)은, 예를 들면, 전자 장치(2010)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(2950)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(2960)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(2960)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(2970)는 전자 장치(2010) 또는 그 일부(예: 프로세서(2100))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(2980)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(2010)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 45는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(3100)(예: 프로그램(1400))은 전자 장치(예: 전자 장치(1010))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operating system(OS)) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(1470))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.
프로그램 모듈(3100)은 커널(3200), 미들웨어(3330), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface (API))(360), 및/또는 어플리케이션(3700)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040), 서버(1060) 등)로부터 다운로드(download) 가능하다.
커널(3200)(예: 커널(1410))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(3210) 및/또는 디바이스 드라이버(3230)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(3210)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(3210)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(3230)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.
미들웨어(3330)는, 예를 들면, 어플리케이션(3700)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(3700)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(3700)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(3330)(예: 미들웨어(1430))는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(application manager)(3410), 윈도우 매니저(window manager)(3420), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(3430), 리소스 매니저(resource manager)(3440), 파워 매니저(power manager)(3450), 데이터베이스 매니저(database manager)(3460), 패키지 매니저(package manager)(3470), 연결 매니저(connectivity manager)(3480), 통지 매니저(notification manager)(3490), 위치 매니저(location manager)(3500), 그래픽 매니저(graphic manager)(3510), 또는 보안 매니저(security manager)(3520) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(3700)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.
어플리케이션 매니저(3410)는, 예를 들면, 어플리케이션(3700) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(3420)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(3430)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(3440)는 어플리케이션(3700) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.
파워 매니저(3450)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리(battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(3460)는 어플리케이션(3700) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(3470)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.
연결 매니저(3480)는, 예를 들면, WiFi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(3490)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(3500)는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(3510)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(3520)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(1010))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(3330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.
미들웨어(3330)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(3330)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(3330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.
API(360)(예: API(1450))는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(3700)(예: 어플리케이션 프로그램(1470))은, 예를 들면, 홈(3710), 다이얼러(3720), SMS/MMS(3730), IM(instant message)(3740), 브라우저(3750), 카메라(3760), 알람(3770), 컨택트(3780), 음성 다이얼(3790), 이메일(3800), 달력(3810), 미디어 플레이어(3820), 앨범(3830), 또는 시계(3840), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 전자 장치(예: 전자 장치(1010))와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의 상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040))의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040))의 속성(에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션 등)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 외부 전자 장치(예: 서버(1060) 또는 전자 장치(1020, 1040))로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(3100)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(2100))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
이상, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 개시된 기술 내용을 쉽게 설명 및 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100; 촬상 광학계 G1: 제1렌즈군
G2: 제2렌즈군 G3: 제3렌즈군
G5: 제5렌즈군 G5A: 제5A렌즈군
G5B: 제5B렌즈군 G5C: 제5C렌즈군

Claims (20)

  1. 촬상 광학계에 있어서,
    물체측으로부터 순서대로,
    정(+)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군;
    부(-)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군;
    부(-)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군;
    정(+)의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및
    적어도 하나 이상의 렌즈군을 구비한 제5렌즈군을 포함하고,
    상기 촬상 광학계의 변배 시 상기 제1렌즈군과 상기 제5렌즈군은 고정되어 있고,
    상기 제3렌즈군은 광축에 평행하게 이동하여 포커싱 하도록 구성되고,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식들을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] |fT / f34T| < 1.0
    [조건식]- 0.4 < fW / f34W + fT / f34T < 0.2
    여기서,
    fT는 망원단의 시스템 전체의 초점거리,
    f34T는 망원 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리,
    fW는 광각 단에서 시스템 전체의 초점거리,
    f34W는 광각 단에서 3군과 4군의 합성 초점거리.
  2. 제1항에 있어,
    상기 촬상 광학계가 광각 단에서 망원 단으로 변배되는 경우,
    상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군 및 상기 제4렌즈군은 비변곡되면서 상측으로 이동되는 촬상 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] |fT / f12T| < 0.3
    여기서,
    fT는 망원단의 시스템 전체 초점거리,
    f12T는 망원단의 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 합성 초점거리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어,
    상기 제3렌즈군은 1매 또는 2매의 접합 렌즈로 구성되는 촬상 광학계.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 0.4 < | ( R1 + R2 ) / (R1 - R2) | < 0.8
    여기서,
    R1은 상기 제3렌즈군의 물체 측에서 첫 번 째 렌즈면의 곡률반경,
    R2는 상기 제3렌즈군의 물체 측에서 마지막 렌즈면의 곡률반경.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 촬상 광학계에서, 상기 제3렌즈군은 다음의 조건식들을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식1]
    Figure 112015107108894-pat00020
    x f3 / fT < - 0.4
    [조건식2]
    Figure 112015107108894-pat00021

    여기서,
    fT는 망원 단의 시스템 전체 초점거리,
    f3는 상기 제3렌즈군의 초점거리,
    mfocus ,T 는 망원 단에서 상기 제3렌즈군의 배율,
    mrear ,T 는 망원 단에서 제3렌즈군 다음에 위치하는 렌즈군들의 배율,
    mfocus ,W 는 광각 단에서 제3렌즈군의 배율,
    mrear ,W 는 광각 단에서 제3렌즈군 다음에 위치하는 렌즈군들의 배율.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 적어도 2매의 정 렌즈와, 적어도 1매의 부 렌즈로 구성되고,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식 1] 1E-4 < 1 / (fp1 x Vdp1) + 1 / (fp2 + Vdp2) < 1.5E-4
    [조건식 2] 4.5E-6 <ㅿPg,Fp1/(fp1 x Vdp1)+ㅿPg,Fp2/(fp2 x Vdp2) < 6.5E-6
    여기서,
    상기 정 렌즈 중 아베 수가 큰 순서로, 또한 아베수가 같은 경우 초점거리가 짧은 순서로 P1, P2, P3,.. 라고 할 때,
    fpn은 Pn 렌즈의 초점거리,
    Vdpn은 Pn 렌즈의 아베수,
    Pg,Fpn은 Pn 렌즈의 g선 F선의 부분 분산비,
    ㅿPg,F 는 Pg,F-(-0.001682*vd+0.6438).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제5렌즈군은 정(+)의 5A 렌즈군, 부(-)의 5B 렌즈군, 정(+)의 5C 렌즈군을 포함하는 촬상 광학계.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 5A 렌즈군은 상면 측으로 오목 면이 있는 렌즈로 구비되고,
    상기 5C 렌즈군은 물체 측으로 오목 면이 있는 부의 렌즈로 구비되며,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식 1] Vnd > 60
    [조건식 2] |fT / f15BT| < 0.7
    여기서,
    Vnd는 상기 부 렌즈의 아베 수,
    f15BT는 상기 제1렌즈군에서 상기 5B 렌즈군까지의 망원 단에서의 합성 초점거리.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 0.05 < |(D5 x f5B) / (f5A x f5C)| < 0.25
    여기서,
    D5는 상기 5A 렌즈군과 상기 5B 렌즈군 사이 공기간격,
    f5A는 상기 5A 렌즈군의 초점거리, f5B는 상기 5B 렌즈군의 초점거리, f5C는 상기 5C 렌즈군의 초점거리.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 0.2 < B.F.L. / f5C < 0.8
    여기서,
    B.F.L. 은 상면 근처에 필터(Filter)가 없을 때의 In Air 후 초점거리,
    f5C는 제5C렌즈군의 초점거리.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈군은 적어도 1매 이상의 부(-) 렌즈와, 적어도 1매 이상의 정(+) 렌즈로 구성되고,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 0.150 < N3p - N3n
    여기서,
    N3n은 상기 제3렌즈군의 렌즈 중에서 굴절율이 가장 작은 부(-) 렌즈의 굴절율,
    N3p은 상기 제3렌즈군의 렌즈 중에서 굴절율이 가장 큰 정(+) 렌즈의 굴절율.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 0 < (wT(0.1) - wT(0))/ wT(0) < 0.15
    여기서,
    wT(Μ)는 망원 단에서, 물상 배율 Μ 일 때, 반화각의 크기(degree).



  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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