KR20080035689A - 광학 렌즈 시스템 - Google Patents

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KR20080035689A
KR20080035689A KR1020087005816A KR20087005816A KR20080035689A KR 20080035689 A KR20080035689 A KR 20080035689A KR 1020087005816 A KR1020087005816 A KR 1020087005816A KR 20087005816 A KR20087005816 A KR 20087005816A KR 20080035689 A KR20080035689 A KR 20080035689A
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lens
optical lens
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negative lens
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KR1020087005816A
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제임스 알버트 프라지어
Original Assignee
글로벌 바이오닉 옵틱스 피티와이 엘티디
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Abstract

광학 렌즈 부착물(1630, 1640)과 카메라가 설명되어 있다. 부착물(1630, 1640)은 광학 렌즈 및 카메라 중 적어도 하나와의 정합 결합을 위한 커플링 기구(1632, 1662)를 포함한다. 경통(1638, 1668)은 일 단부에서 커플링 기구(1632, 1662)에 결합된다. 네거티브 렌즈 유닛(1640, 1670)이 세장형 경통(1638, 1668)의 다른 단부에 결합된다. 디옵터 렌즈(1634, 1664)는 경통(1638, 1668)과 커플링 기구(1632, 1662) 사이에 배치된다. 커플링 기구(1632, 1662), 디옵터 렌즈(1634, 1664) 및 경통(1638, 1668)은 광학축과 정렬된다. 또한, 네거티브 렌즈 유닛, 네거티브 렌즈 유닛의 광학축에 각지게 배향된 거울, 입사광선을 90°만큼 회전시키고 이미지를 반전시키기 위한 루프 프리즘, 수직축에 대한 네거티브 렌즈 유닛의 회전을 가능하게 하는 회전 기구, 이미지를 반전시킬 수 있는 프리즘이 내부에 배치되어 있는 이미지 회전기 및 이미지 회전기의 광학축에 대한 루프 프리즘의 회전을 가능하게 하는 다른 회전 기구를 포함하는 이중 스위블 광학 시스템도 설명되어 있다.
Figure P1020087005816
광학 렌즈 부착물, 네거티브 렌즈 유닛, 회전 기구, 루프 프리즘, 이중 스위블 광학 시스템.

Description

광학 렌즈 시스템 {OPTICAL LENS SYSTEMS}
본 발명은 개괄적으로, 디지털 카메라, 비디오 카메라 등을 포함하는 정화상 또는 동화상 카메라를 위한 광학 시스템에 관한 것이다.
1998년 3월 10일자로 프래지어(Frazier)에게 허여된 미국 특허 제5,727,236호는 광각 렌즈와, 딥 필드 렌즈와, 접사 렌즈의 특징을 갖는 광학 시스템을 개시한다. 이 광학 시스템은 딥 포커스 이미지를 획득하는 것, 즉, 전경의 대형 피사체를 초점이 맞는 상태로 촬영하면서, 또한 무한대의 초점을 유지할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
미국 특허 제5,727,236호의 시스템은 광학축 상에 순차 정렬되어 렌즈 실린더 또는 경통 내에 배열되어 있는 대물 렌즈와, 시야 렌즈와, 중계 렌즈를 포함한다. 대물 렌즈는 시야 렌즈의 전방 또는 후방 중 어느 한쪽에서 시야 렌즈에 또는 그 부근에 중간 이미지를 형성한다. 대물 렌즈는 무한 초점으로 고정될 수 있으며, 그렇지 않았다면 그 초점 길이의 대물 렌즈에 대해 정상적인 것 보다 큰 크기의 중간 이미지를 형성하기 위해 넓은 개구 구경(wide open aperture)을 갖는다. 시야 렌즈 및 중계 렌즈는 동일한 이미지를 필름 평면에 보다 작은 최종 이미지로 전송한다. 중계 렌즈는 매크로 렌즈이며, 구경 제어 및 초점형성을 위해 대물 렌 즈 및 시야 렌즈가 사용될 필요가 없도록 조리개(iris) 및 초점형성 기구를 구비할 수 있다. 중간 이미지를 반전 및 역전(복귀)시키기 위한 페칸(Pechan) 프리즘, 루프 프리즘 및 거울이 시야 렌즈와 중계 렌즈 사이에서 경통 내에 제공된다. 페칸 프리즘, 루프 프리즘 및 거울은 필름 평면의 최종 이미지가 최종 이미지의 정상 배향(반전 또는 역전 상태가 되는 대신)을 갖는 것을 보증한다. 이런 광학적 시스템은 양호한 피사계 심도(depth of field)를 제공하기 위해 상당한 광량을 필요로 한다. 또한, 이 광학적 시스템은 상당한 수의 광학면(즉, 공기 대 광학 매체 표면)을 갖는다. 광선이 공기로부터 유리로 다시 공기로 이동할 때 마다, 약간의 이미지 열화가 존재하게 된다. 이런 광학 시스템에는 50개 만큼의 공기-대-유리 표면이 존재할 수 있다. 또한, 페칸 프리즘 또는 그 광학적 등가체와, 루프 프리즘은 부피가 크고 무거워 광학 시스템이 그렇지 않은 경우에 비해 보다 대형화 및 중량화되게 한다.
스노켈형 렌즈(Snorkel-type lense)가 때때로 사용되어 왔지만, 모든 유형들은 카메라 구성의 변경을 필요로 하며, 카메라 본체에 직접적으로 렌즈 시스템을 별도로 부착한다. 스노켈 렌즈는 테이블-탑 사진촬영 또는 지표 높이에서의 사진촬영(ground-level access photography)을 포함하는 사진촬영이 어려운 상황에 대한 접근을 가능하게 한다. 피사계 심도는 기본적으로 일반 렌즈와 동일하다.
이런 렌즈는 카메라로부터 줌 렌즈의 제거를 필요로 하여 불리하다. 또한, 이는 카메라를 구성변경하기 위한 시간을 필요로 한다. 또한, 이런 스노켈형 렌즈는 보다 높은 광 수준을 필요로 하며, 결과적으로, 보다 큰 조명 비용을 갖는다.
곤란한 상황의 배치 및 촬영을 다루기 위해 이미지 회전기를 구비한 이중축 스위블 광학 렌즈 시스템이 사용되어 왔다. 카메라가 상하 반전되어 있거나 측방향으로 배향된 경우에도, 이미지 회전기는 이미지 배향을 교정하여 카메라 지오메트리를 교정한다. 광학 렌즈 시스템의 스위블 팁은 카메라를 수평 배향으로 유지한 상태에서 카메라를 지면으로부터 떨어진 상태로 유지하거나 언더슬렁(underslung) 또는 오버헤드 샷 중 어느 하나에 의해 낮은 지표 높이에서의 촬상이 쉽게 액세스될 수 있게 한다.
그러나, 이런 이중축 스위블 광학 렌즈 시스템은 이런 시스템이 많은 수의 렌즈 요소 및 프리즘을 갖기 때문에 제조 비용이 많이 든다. 통상적으로, 이런 시스템은 다양한 수용 각도를 취급하기 위해 최대 15개 정도까지의 대물 렌즈를 갖는다. 또한, 이런 광학 렌즈 시스템은 시스템의 전방에 줌 렌즈를 배치한다. 다양한 렌즈는 스위블이 대단히 멀리 뒤쪽에 있는 상태로, 렌즈가 부착되는 카메라의 전방 단부에 상당한 중량을 추가하고, 전체 길이를 연장시킨다. 이는 광학 렌즈 시스템 및 카메라를 사용하기 곤란하게 한다. 따라서, 이런 렌즈는 경제적으로 제조하기가 어렵고, 사용이 곤란하다. 또한, 이런 렌즈를 동작시키기 위해서는 많은 광량이 필요하다. 통상적으로, 이 광학 렌즈 시스템은 F5.6 이하(예로서, F8)의 F 스톱을 갖는다.
본 발명의 일 태양에 따라서, 광각 딥 필드 접사 광학 시스템이 제공되며, 이는 공간 내의 대상물로부터의 방사선을 수용하기 위한 네거티브 렌즈 유닛과, 네거티브 렌즈 유닛에 결합된 중계 렌즈를 포함한다. 네거티브 렌즈 유닛과 중계 렌즈는 이 순서로 광학축 상에 정렬된다. 본 발명의 일 태양에 따라서, 광각 딥 필드 접사 광학 시스템이 제공되며, 이는 공간 내의 대상물로부터의 방사선을 수용하기 위한 네거티브 렌즈 유닛과, 네거티브 렌즈 유닛과 고정적으로 정렬되도록 구성된 중계 렌즈를 포함하고, 네거티브 렌즈 유닛과 중계 렌즈는 이 순서로 광학축 상에 정렬되고, 네거티브 렌즈 유닛은 중계 렌즈로부터 떨어진 최종 이미지 평면에 최종 이미지를 형성하도록 중계 렌즈 상에 제1 이미지를 형성한다.
광학 시스템은 보유 프레임과, 보유 프레임 내에 각각 고정 유지된 두 개의 네거티브 렌즈 유닛과, 각각의 네거티브 렌즈 유닛과 고정 정렬되도록 구성된 두 개의 중계 렌즈를 포함할 수 있다.
최종 이미지 평면은 필름 평면일 수 있다. 필름 평면은 카메라 내의 필름이나 디지털 또는 비디오 카메라의 전하 결합 장치("CCD")일 수 있다.
광학 시스템은 중계 렌즈 내에 배치된 초점 및 구경 제어부를 더 포함할 수 있다.
광학 시스템은 제1 실제 이미지를 최종 이미지로 반전 및 역전시키기 위해 네거티브 렌즈와 중계 렌즈 사이에 배치된 이미지 배향 교정 광학장치를 필요로 하지 않는다.
광학 시스템은 중계 렌즈와 네거티브 렌즈 사이에 결합된 렌즈 경통을 더 포함할 수 있다.
광학 렌즈 시스템은 광학축의 편위(deviation)를 유발하기 위해 네거티브 렌즈 유닛과 중계 렌즈 사이에 배치된 광학축 편위 광학장치를 더 포함할 수 있다. 광학축 편위 광학장치는 분산 프리즘이나 그 광학적 등가체를 포함할 수 있다. 분산 프리즘은 60°분산 프리즘일 수 있다.
중계 렌즈는 매크로 렌즈일 수 있다. 매크로 중계 렌즈는 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다.
광학 시스템은 네거티브 렌즈 유닛에 결합된 애스페론 또는 애스페론형 렌즈를 더 포함할 수 있다.
네거티브 렌즈 유닛은 네거티브 렌즈 또는 네거티브 렌즈 클러스터를 포함할 수 있다.
네거티브 렌즈 유닛은 가동성 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다.
네거티브 렌즈 클러스터는 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소를 포함할 수 있지만, 렌즈 요소의 조합은 기능이 네거티브 상태로 유지된다. 네거티브 렌즈 클러스터는 플라노-오목 렌즈, 오목-오목 렌즈 및 이중 렌즈를 포함할 수 있다. 광학 시스템은 플라노-오목 렌즈, 오목-오목 렌즈 및 이중 렌즈가 내부에 수납되는 경통 하우징을 더 포함할 수 있다.
광학축 편위 광학장치는 광학축 상에 회전가능하게 제공될 수 있다. 광학 시스템은 광학축 편위 광학장치 및 중계 렌즈에 결합된 회전가능한 렌즈 경통을 더 포함할 수 있다.
광학 시스템은 비디오 및/또는 영화 카메라를 위한 프로브형 딥 포커스 렌즈일 수 있고, 딥 포커스 렌즈는 네거티브 렌즈 유닛과 중계 렌즈 사이에 결합된 렌즈 경통을 포함한다.
광학 시스템은 디지털 및/또는 정화상 카메라를 위한 부착물형 딥 포커스 렌즈일 수 있다.
중계 렌즈는 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소일 수 있다. 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소는 가동적일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 카메라가 제공되며, 이는 하우징과, 하우징 내에 배치된 이미지 포착 기구와, 하우징에 결합된 상술한 태양 중 임의의 태양에 따른 광학 시스템을 포함한다.
광학 시스템은 광학 시스템의 광학축이 이미지 포착 기구의 필름 평면에 수직이도록 하우징에 결합될 수 있다.
카메라는 정화상 카메라, 동화상 카메라, 비디오 카메라 및/또는 디지털 카메라일 수 있다.
이미지 포착 기구는 아날로그 필름 또는 전하 결합 장치(CCD)를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 광학 렌즈 부착물이 제공된다. 이 부착물은 카메라 및 광학 렌즈 중 적어도 하나와의 정합 결합을 위한 커플링 기구와, 커플링 기구에 일 단부가 결합된 경통과, 세장형 경통의 다른 단부에 결합된 네거티브 렌즈 유닛과, 경통과 커플링 기구 사이에 배치된 디옵터 렌즈를 포함하고, 커플링 기구, 디옵터 렌즈 및 경통은 광학축과 정렬된다.
커플링 기구는 상보적 나사형 원통형 부재와의 정합 상호결합을 위한 나사형 원통형 부재를 포함할 수 있다.
광학 렌즈 부착물은 네거티브 렌즈 유닛의 단부 반대쪽 단부에서 경통 내에 배치된 밀봉 기구를 더 포함할 수 있다. 밀봉 기구는 광학적 평면일 수 있다.
부착물은 직선 전방 시야 경통-렌즈 부착물일 수 있다.
광학 렌즈 부착물은 네거티브 렌즈 유닛과 경통에 배치된 경사 프리즘 부재를 더 포함하고, 네거티브 렌즈 유닛은 경사 프리즘 부재의 각진 표면에 결합될 수 있다. 경사 프리즘 부재는 경면 분산 프리즘을 포함할 수 있다.
대안적으로 부착물은 경사 시야 경통-렌즈 부착물일 수 있다.
광학 렌즈 부착물은 네거티브 렌즈 유닛과 커플링 기구 사이에 배치된 회전 기구를 더 포함할 수 있다. 회전 기구는 경통의 종축에 대한 네거티브 렌즈의 360°회전을 허용한다. 회전 기구는 경통과 커플링 기구 사이에 결합된 회전 링 조립체를 포함할 수 있다.
커플링 기구는 카메라의 줌 렌즈와 정합 결합할 수 있다.
광학 렌즈 부착물은 경통과 커플링 기구 사이에 결합된 줌 기능을 가지는 매크로 렌즈 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따라서, 카메라가 제공되며, 이는 상술한 태양 중 임의의 하나에 따른 광학 렌즈 부착물과 줌 렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 상술한 태양에 따른 광학 렌즈 부착물을 포함하는 카메라가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따라서, 이중 스위블 광학 렌즈 시스템이 제공된다. 이 시스템은 이중 스위블 광학 렌즈 시스템의 대물 렌즈로서 구성된 네거티브 렌즈 유닛을 포함한다. 네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 같이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 입사 평행 광선이 방출되게 한다. 또한, 이 시스템은 네거티브 렌즈 유닛의 광학축에 대하여 각지게 배향된 하우징 내에 배치된 거울과, 입사광선을 90°만큼 회전시키고, 이미지를 반전시키기 위해 하우징 내에 배치된 루프 프리즘과, 수직축에 대한 네거티브 렌즈 유닛의 회전을 가능하게 하는 회전 기구와, 이미지를 반전시킬 수 있는 프리즘이 내부에 배치되어 있는 이미지 회전기와, 이미지 회전기의 광학축에 대한 루프 프리즘의 회전을 가능하게 하는 다른 회전 기구를 포함한다.
네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 렌즈이다. 네거티브 렌즈 유닛은 적어도 하나의 네거티브 렌즈를 포함할 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛은 복수의 네거티브 렌즈 요소 및/또는 네거티브 렌즈 클러스터를 포함할 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛은 플라노-오목 렌즈, 오목-오목 렌즈 및 이중 렌즈를 포함할 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛은 적어도 하나의 저배율 포지티브 렌즈를 포함할 수 있다.
거울을 구비한 하우징은 네거티브 렌즈 유닛에 결합될 수 있다.
루프 프리즘은 아미치 루프 프리즘을 포함할 수 있다.
이미지 회전기의 프리즘은 페칸 프리즘 또는 도브 프리즘을 포함할 수 있다. 이미지 회전기는 이미지를 회전시키기 위해 프리즘의 종축에 대해 수동 회전될 수 있는 프리즘에 결합된 슬리브를 포함할 수 있다.
회전 기구는 네거티브 렌즈 유닛의 회전을 허용한다. 회전 기구는 네거티브 렌즈 유닛과 거울의 회전을 허용할 수 있다. 다른 회전 기구는 이미지 회전기와 루프 프리즘 사이에 결합될 수 있다.
광학 렌즈 시스템은 카메라의 줌 렌즈와 카메라의 매크로 렌즈 중 적어도 하나와의 정합 결합을 위해 결합된 커플링 기구를 더 포함할 수 있다.
광학 렌즈 시스템은 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛을 더 포함할 수 있다. 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛은 네거티브 렌즈 유닛 상에 초점형성된다. 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈는 이미지 회전기에 결합될 수 있다. 회전 기구는 이미지 회전기와 매크로 중계 렌즈를 결합할 수 있다. 광학 렌즈 시스템은 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛에 결합된 커플링 기구를 더 포함할 수 있다.
광학 렌즈 시스템은 대규모 피사계 심도를 제공한다.
광학 렌즈 시스템은 네거티브 렌즈 유닛 상에 카메라의 줌 렌즈를 초점형성하기 위한 디옵터 렌즈를 더 포함할 수 있다.
카메라의 줌 렌즈는 네거티브 렌즈 유닛 상에서의 초점형성을 위한 디옵터 렌즈를 포함할 수 있다.
거울은 전방면 거울일 수 있다.
커플링 기구는 상보적 나사형 원통형 부재와 정합 상호결합을 위한 나사형 원통형 부재를 포함할 수 있다.
회전 기구 각각은 회전 링 조립체를 포함할 수 있다.
광학 렌즈 시스템은 필터 시스템을 더 포함할 수 있다. 필터 시스템은 드롭-인 필터 시스템일 수 있다.
광학 렌즈 시스템은 카메라를 위한 광학 렌즈 부착물일 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 상술한 태양 중 어느 하나에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템을 포함하는 카메라가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 상술한 태양 중 어느 하나에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템과, 줌 렌즈 및 매크로 렌즈 중 적어도 하나를 포함하는 카메라가 제공된다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조로 후술한다.
도1은 네거티브 렌즈 유닛의 부분 단면도를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템의 측면도이다.
도2는 네거티브 렌즈 유닛의 부분 단면도를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템의 측면도이다.
도3은 네거티브 렌즈 유닛의 부분 단면도를 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템의 측면도이다.
도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템의 측면도이다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 광각 딥필드 접사 광학 시스템의 측면도이다.
도6은 비디오 또는 필름 카메라와 함께 사용하기에 적절한 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 광학 렌즈 부착물의 측면도이다.
도7은 비디오 또는 필름 카메라와 함께 사용하기에 적합한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 렌즈 부착물의 측면도이다.
도8은 비디오 또는 필름 카메라와 함께 사용하기에 적합한 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템의 측면도이다.
도9는 비디오 또는 필름 카메라와 함께 사용하기에 적합한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템의 측면도이다.
광각 딥 필드 접사 광학 시스템이 이하에 설명되어 있다. 광학 렌즈 부착물 및 광학 렌즈 부착물을 포함하는 카메라도 이하에 설명되어 있다. 또한, 이중 스위블 광학 렌즈 시스템 및 이런 이중 스위블 광학 렌즈 시스템을 포함하는 카메라도 이하에 설명되어 있다. 이하의 설명에서, 필름 포맷, 렌즈 재료, 특정 각도의 프리즘 유닛, 커플링 기구, 경통 길이, 프리즘 유닛 등을 포함하는 다수의 특정 세부사항이 설명된다. 그러나, 이 설명으로부터, 본 기술의 숙련자들은 본 발명의 범주 및 개념을 벗어나지 않고 변경 및/또는 치환이 이루어질 수 있다는 것을 명백히 알 수 있다. 다른 한편, 본 발명을 불명료하게 하지 않도록 특정 세부사항들이 생략될 수 있다.
첨부 도면들 중 하나 이상에서, 특징부들에 대해 동일 또는 유사 참조 번호를 사용하는 경우, 반대 의도가 나타나지 않는 한, 이들 특징부들은 설명의 목적상 동일한 기능(들) 또는 동작(들)을 갖는다. 간결성을 위해, 도면들에서 유사 특징부에는 유사 참조 번호가 부여되어 있다[예로서, 도1 및 도2의 네거티브 렌즈 클러 스터(1110 및 1210)].
본 명세서에서, 단어 "포함하는"은 개방형의 비배제적 의미, "주로 포함하는, 그러나, 반드시 그것만일 필요는 없는"의 의미를 가지며, "필수적으로 이러어지나" 또는 "만으로 이루어지는" 중 어느 하나의 의미는 아니다. "포함한다"와 같은 단어 "포함하는"의 변형어는 대응하는 의미를 갖는다.
1.1 광각 딥 필드 접사 광학 시스템
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템(1100)을 예시한다. 광학 시스템(1100)은 네거티브 렌즈 유닛(1110), 광학 렌즈 실린더(1150)(다양한 길이들 중 임의의 하나로 이루어질 수 있음) 및 중계 렌즈(1160)를 포함하며, 이들은 이 순서로 구성된다. 중계 렌즈(1160)는 매크로 렌즈일 수 있다. 광학 시스템(1100)은 카메라(미도시)의 전방면 상에 장착될 수 있다. 카메라는 정화상 또는 동화상 카메라, 비디오 카메라, 디지털 카메라 등일 수 있다. (매크로) 중계 렌즈(1160) 뒤에서 카메라의 필름 평면(1170)이 광학 시스템의 최종 이미지가 필름 평면(1170) 상에 초점형성되도록 거리를 두고 배치된다. 필름 평면(1170)은 카메라 내의 필름 또는 디지털 또는 비디오 카메라의 전하 결합 장치("CCD")를 위한 이미지 평면을 상징적으로 나타낸다. 렌즈 경통(1150) 및 중계 렌즈(1160)는 단지 블록 요소로서만 도시되어 있으며, 그 이유는 본 발명의 범주 및 개념으로부터 벗어나지 않고, 다양한 이들 유형의 구성요소가 사용될 수 있기 때문이다. 예로서, 다수의 표준 매크로 렌즈 중 임의의 것이 사용될 수 있다. 또한, 시스템(1100)의 구성요소는 사용되는 매크로 렌즈에 맞도록 맞춤화될 수 있다. 이런 구성요소는 본 기술의 숙련자들에게 잘 알려져 있다. 또한, 렌즈 경통(1150)은 경통(1150)이 역시 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 다수의 다양한 길이 중 임의의 길이를 가질 수 있다는 것을 나타내기 위해 그 중앙 영역에서 파선을 사용하여 도시되어 있다. 보다 긴 렌즈가 바람직할 수 있다. 렌즈 경통의 표준 길이는 예로서, 30.48cm(1피트), 45.72cm(18인치) 및 60.96cm(2피트)를 포함한다. 사용되는 길이는 네거티브 렌즈 유닛의 구경의 직경, (매크로) 중계 렌즈의 배율 및 사용되는 필름 또는 비디오 포맷(예로서, 포맷이 작을수록 렌즈가 더 길어짐)을 포함하는 인자들에 의해 결정된다. 본 발명의 일 실시예에서, 극도로 긴 광학 시스템이 구성될 수 있다. 이런 시스템은 매크로 중계 렌즈와 네거티브 렌즈 클러스터 또는 렌즈들(대물 렌즈로서 작용) 사이에 60.96cm(2피트) 길이 튜브를 포함할 수 있다.
네거티브 렌즈 유닛(1110)은 대물 렌즈로서 기능한다. 다양한 배율의 네거티브 렌즈(1110)가 사용될 수 있으며, 그래서, 수용 각도의 선택이 이루어질 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1110)은 유닛이 기능상 네거티브 상태로 유지되는 한 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측상의 초점으로부터 방출되는 것 처럼, 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 또한, 유닛(1110)은 조합이 전체 기능상 네거티브 상태로 유지되는 한, 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소 양자 모두를 포함할 수 있다. 임의의 포지티브 렌즈(들)은 저배율 포지티브 렌즈 요소이고, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다.
도1에 도시된 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1110)은 네거티브 렌즈 클러스터를 포함한다. 네거티브 렌즈 클러스터는 (도1의 좌측으로부터 우측으로) 플라노-오목 렌즈(1114), 오목-오목 렌즈(1116) 및 이중 렌즈(1118)를 포함할 수 있다. 이중 렌즈(1118)는 플라노-볼록 렌즈와 접합된 오목-오목 렌즈를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1110)은 렌즈들(1114, 1116, 1118)이 내부에 수납되는 경통 하우징(1112)을 더 포함한다. 렌즈들(1114, 1116) 양자 모두는 상보적 끼워맞춤을 위해 경통 하우징(1112)의 내부면에 형성된 환형 홈 내에 배치된다.
광학 시스템(1100)은 대물 렌즈로서의 네거티브 렌즈 유닛(1110)과 중계(매크로) 렌즈(1160) 만을 포함한다. 시스템(1100)은 시야 렌즈를 필요로 하지 않는다. 또한, 시스템(1160)은 페칸 프리즘 또는 그 등가체, 루프 프리즘 또는 거울을 필요로하지 않는다. 본 발명의 실시예는 포지티브 렌즈 대신, 네거티브 렌즈 클러스터 또는 렌즈들을 포함한다. 이는 이미지의 배향을 교정하기 위해 거울과 프리즘을 사용할 필요가 있는 상하 반전된 이미지를 형성하는 포지티브 렌즈를 사용하는 기존 시스템과 대조적이다. 대안적으로, 이는 일련의 균등하게 이격된 포지티브 시야 또는 중계 렌즈를 사용하여 이루어질 수 있다. 또한, 기존 시스템에서의 포지티브 렌즈의 사용은 (포지티브) 대물 렌즈의 이미지의 확대를 위해 시야 렌즈의 사용을 필요로 한다.
대물 렌즈로서의 네거티브 렌즈 유닛(1110)의 사용은 광학 시스템(1100)을 단순화하며, 그 이유는 (매크로) 중계 렌즈(1160)에 의해 초점형성된 이미지가 이미 정확한 방식으로 구성(correct way up)되기 때문이다. 네거티브 렌즈 이미지의 크기 때문에, 시야 렌즈가 이미지를 확대할 필요가 없다. 대물 네거티브 렌즈 유닛(1110)의 크기 요건은 매크로 중계 렌즈(1160)의 배율 및 필요한 작동 거리, 네거티브 렌즈 유닛의 구경 크기, 매크로 중계 렌즈의 배율 및 사용되는 필름 또는 비디오 포맷에 의해 더 많이 좌우된다. 1 대 1 100mm 매크로 중계 렌즈가 30.48cm(1피트)의 작동 거리를 제공하는 경우, 1 대 1 200mm 매크로 중계 렌즈는 60.96cm(2피트)의 작동 거리를 제공한다. 예로서, 55 또는 60mm 매크로 중계 렌즈는 양호한 딥 포커스를 제공할 수 있다. 이런 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1110)은 매크로 중계 렌즈(1160)에 근접한다. 이는 예로서, 정화상 사진촬영 용례를 위한 실시예에서 명백한 장점이 될 수 있으며, 그 이유는 네거티브 렌즈 유닛(1110)(즉, 대물 렌즈로서 작용)이 단순 나사 부착물일 수 있기 때문이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 매크로 중계 렌즈(1160)는 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상당히 소수의 공기-대-유리-대-공기 표면이 존재하고, 따라서, 이미지 열화가 거의 없거나 실질적으로 없다. 예로서, 본 발명의 실시예에서, 단지 두 개 또는 세 개의 이런 공기-대-유리-대-공기 표면이 존재할 수 있다.
네거티브 렌즈는 포지티브 요소가 직렬로 사용된다면 덜 광각이다. 네거티브 렌즈 유닛(1110)은 줌 렌즈에 사용되는 가동성 줌 구성요소를 포함할 수 있으며, 대물 렌즈로서 매우 만족스럽게 동작한다. 네거티브 렌즈 클러스터(1110)는 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소를 조합하지만, 기능적으로 네거티브 상태로 유지 된다.
1.2 다른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템
도2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템(1200)을 예시한다. 광학 시스템(1200)은 네거티브 렌즈 유닛(1210), 선택적 렌즈 실린더(1250) 및 매크로 중계 렌즈(1260)를 포함하며, 이들은 역시 이 순서로 구성되어 있다. 광학 시스템(1200)은 현재까지 언급된 유형의 카메라(미도시)의 전방면 상에 장착될 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1210)은 유닛이 기능적으로 네거티브 상태로 유지되는 한 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 같이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 이 유닛(1210)은 조합이 전체적 기능이 네거티브 상태로 유지되는 한 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소 양자 모두를 포함할 수 있다. 임의의 포지티브 렌즈(들)은 저배율 포지티브 렌즈 요소이고, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다.
도2에 도시된 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1210)은 네거티브 렌즈 클러스터를 포함한다. 또한, 네거티브 렌즈 클러스터는 플라노-오목 렌즈(1214)와, 오목-오목 렌즈(1216)와, 이중 렌즈(1218)를 포함한다. 이중 렌즈(1218)는 플라노-볼록 렌즈와 접합된 오목-오목 렌즈를 포함할 수 있다. 이들 구성요소는 경통 하우징(1212) 내에 수납된다. 매크로 중계 렌즈(1260) 뒤에는 광학 시스템의 최종 이미지가 필름 평면(1270) 상에 초점형성되도록 카메라의 필름 평면(1270)이 거리를 두고 배치된다. 도2에 도시된 시스템(1200)은 35mm, 16mm 및 다양한 비디오 포 맷을 포함하는 비디오 및 영화 카메라를 위해 사용될 수 있는 단순 "프로브(probe)" 형 딥 포커스 렌즈이다.
네거티브 렌즈 클러스터(1210)는 도1에 도시된 것과 동일하게 구성될 수 있으며, 이미지를 확대하기 위해 줌 렌즈에 사용되는 유형으로 이루어질 수 있다. 선택적 애스페론(Aspheron) 또는 애스페론형 부착물(1280)이 마찬가지로 사용될 수 있다. 선택적 애스페론 또는 애스페론형 부착물(1280)은 선형 왜곡을 교정할 수 있으며, 광각을 증가시킬 수 있다. 애스페론형 네거티브 렌즈(1280)는 심각한 왜곡(gross distrotion) 없이, 그리고, 수용 각도를 증가시키면서 이미지를 선형적으로 유지한다. 역시, 긴 렌즈 경통(1250) 및 매크로 중계 렌즈(1260)는 단지 블록 요소로서만 도시되어 있다. 본 발명의 본 실시예에서, 긴 광학 시스템이 제공된다. 매크로 중계 렌즈(1260)는 55, 60, 105 또는 200mm 렌즈일 수 있다. 매크로 중계 렌즈 모듈은 초점 제어 기구(1262) 및 구경 제어 기구(1264)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 매크로 중계 렌즈(1260)는 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소들을 포함할 수 있다. 선택적으로, 시스템(1200)은 경통(1250)과 매크로 중계 렌즈(1260) 사이에 결합된 보조 렌즈(1266)를 가질 수 있다. 보조 렌즈(1266)는 매크로 렌즈가 다른 경우들 보다 빛을 덜 잃게 하기 때문에 유용할 수 있다.
1.3 또 다른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템
도3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템(1300)을 예시한다. 광학 시스템(1300)은 네거티브 렌즈 유닛(1310) 및 매크로 중계 렌즈(1360)를 포함하며, 이들은 이 순서로 구성되어 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1310)은 유닛이 기능적으로 네거티브 상태로 유지되는 한, 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 네거티브 렌즈 유닛은 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 광선이 방출되는 것 같이, 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 유닛(1310)은 조합이 전체적 기능이 네거티브 상태로 유지되는 한 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소 양자 모두를 포함할 수 있다. 임의의 포지티브 렌즈(들)는 저배율 포지티브 렌즈 요소이며, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다.
도3에 도시된 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1310)은 네거티브 렌즈 클러스터를 포함한다. 네거티브 렌즈 클러스터는 플라노-오목 렌즈(1314)와, 오목-오목 렌즈(1316)와, 이중 렌즈(1318)를 포함할 수 있다. 이중 렌즈(1318)는 플라노-볼록 렌즈와 접합된 오목-오목 렌즈를 포함할 수 있다. 이들 구성요소는 경통 하우징(1312) 내에 수납된다. 광학 시스템(1300)은 전술한 유형의 카메라(미도시), 예로서, 정화상 카메라의 전방면 상에 장착될 수 있다. 매크로 중계 렌즈(1360)의 배후에는, 광학 시스템의 최종 이미지가 필름 평면(1370) 상에 초점형성되도록 카메라의 필름 평면(1370)이 거리를 두고 배치된다. 도3에 도시된 시스템(1300)은 디지털 및 정화상 카메라(예로서, 35mm)를 위한 부착형 딥 포커스 렌즈로서 구현될 수 있다.
네거티브 렌즈 클러스터(1310)는 도1에 도시된 것과 동일하게 구성될 수 있으며, 이미지를 확대하기 위해 줌 렌즈에 사용되는 유형으로 이루어질 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1310)은 정합형 나사 결합 조립체를 사용하여 매크로 중계 렌즈(예로서, 55mm 또는 60mm)에 직접적으로 결합된다. 본 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1310)은 수형 나사 결합 부재를 가지고, 매크로 중계 렌즈(1360)는 초점 제어부(1362)에 연결된 대응 암형 나사 결합 수용부를 구비한다. 초점 제어부(1362) 및 구경 제어부(1364)는 매크로 중계 렌즈 내에 제공된 바와 같다. 본 발명의 다른 실시예에서, 매크로 중계 렌즈(1360)는 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다.
1.4 또 다른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템(1400)을 예시한다. 광학 시스템(1400)은 네거티브 렌즈 유닛(1410), 분산 프리즘(1480), 렌즈 경통(1450) 및 매크로 중계 렌즈(1460)를 포함하며, 이들은 이 순서로 구성되어 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1410)은 유닛이 기능적으로 네거티브 상태로 유지되는 한 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 같이, 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 유닛(1410)은 조합이 전체적 기능이 네거티브 상태를 유지하는 한, 포지티브 및 네거티브 렌즈 유닛 양자 모두를 포함할 수 있다. 포지티브 렌즈(들)는 저배율 포지티브 렌즈 요소이며, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다. 본 실시예에서, 도4에 도시된 바와 같이, 네거티브 렌즈 유닛(1410)은 단일 네거티브 렌즈를 포함한다. 대안적으로, 네거티브 렌즈 유닛은 도1 내지 도3 중 임의의 도면에 도 시된 바와 같이 네거티브 렌즈 클러스터를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 60°분산 프리즘이 사용될 수 있다. 또한, 렌즈 경통(1450)은 매크로 중계 렌즈(1460)에 회전가능하게 결합되고, 그 배후에는 필름 평면(1470)이 배치되어 있다. 매크로 중계 렌즈(1460)는 구경 및 초점 제어 기구(도2 및 도3에는 별도로 도시되어 있지 않음)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 매크로 중계 렌즈(1460)는 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 네거티브 렌즈 유닛(1410)은 프리즘(1480)의 경사면에 연결되고, 그래서, 유닛(1410)은 렌즈 경통(1450)의 중앙 종축에 대하여 비축(off-axis) 정렬된다. 이 편위 태양은 특정 곤란한 위치들에서, 예로서, 바닥 위치로부터, 정확한 카메라 지오메트리를 제공하도록 렌즈 경통(1450)이 회전될 수 있게 한다. 따라서, 예로서, 카메라가 곤란한 각도에서 이미지를 포착하기 위해 지면 상에 배치될 수 있다. 이는 곤란한 원근감에 대한 손쉬운 접근을 가능하게 한다. 렌즈 경통의 회전은 이 태양을 향상시켜 예로서, 용이한 오버헤드 및 언더슬렁 샷을 가능하게 한다.
1.5 또 다른 광각 딥 필드 접사 광학 시스템
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 광각 딥 필드 접사 광학 시스템(1500)을 예시한다. 이중 렌즈 셋업(1500)은 항공기 동체(미도시)의 카메라 포트 또는 고정된 크기의 격실에 사용하도록 구성된다. 두 개의 매크로 중계 렌즈(1510, 1510, 1512)는 위치가 고정되고, 그 각각은 각각의 네거티브 렌즈 유닛(1520, 1520, 1522)과 대면하고, 그와 광학적으로 정렬된다. 예로서, 매크로 중 계 렌즈(1510, 1510, 1512)는 F 2.8 기능을 제공하는 F 2.8 마이크로-니콘 매크로 중계 렌즈이며, 이는 주간 셔터 우선 카메라 설정과 야간 구경 우선순위를 제공할 수 있다. 예로서, 네거티브 렌즈 유닛은 55mm 네거티브 렌즈 클러스터일 수 있다. 매크로 중계 렌즈 및 네거티브 렌즈 유닛은 후술된 방식으로 기능 및 구성될 수 있다.
네거티브 렌즈 유닛(1520, 1520, 1522)은 금속으로 이루어질 수 있는 보유 프레임(1530)에 의해 각각의 매크로 중계 렌즈(1510, 1510, 1512)에 대하여 제 위치에 각각 고정된다. 이 방식에서, 렌즈 경통은 불필요하다. 보유 프레임(1530) 아래에 현수된 유리 패널(1540)은 항공기 동체 내에 이중 렌즈 셋업(1500)을 수납한다. 본 실시예에서, 각 매크로 중계 렌즈 및 네거티브 렌즈 유닛 조합(1510, 1510, 1512 및 1520, 1520, 1522)은 100°시야각을 제공한다. 시야각들은 중첩된다.
본 발명의 실시예에서, 예로서, 70mm 카메라 대신, 두 개의 35mm 카메라가 사용될 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛 및 매크로 중계 렌즈는 핀 정합된 위치설정 프레임 내의 축 상에 유지될 수 있다. 두 개의 네거티브 렌즈 유닛 및 매크로 중계 랜즈 조합이 본 실시예에 도시되어 있지만, 본 기술의 숙련자들은 본 내용의 견지에서, 단일 네거티브 렌즈 유닛 및 매크로 중계 렌즈 조합을 포함하는 다른 수들로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 매크로 중계 렌즈(1510, 1512)는 각각 줌 렌즈 또는 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다. 도1 내지 도5에 도시된 실시예에서, 매크로 중계 렌즈는 가동성 줌 렌즈 또는 가동 성 줌 렌즈 구성요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 상술한 실시예는 보다 소수의 구성요소와, 이에 따른, 보다 적은 공기-대-유리-대-공기 열화로 인해 보다 적은 이미지 열화를 동반한다. 또한, 대물 렌즈로서의 네거티브 렌즈 클러스터는 결과적인 이미지를 정확한 배향으로 반전시키고, 이는 본 발명의 실시예가 기존 시스템에 필요한 거울 및 프리즘을 포함하지 않아도 되게 한다. 본 발명의 실시예에서, 렌즈가 서로 다른 카메라 및 필름 포맷에 적합해지게 하는 다양한 렌즈 길이가 사용될 수 있다.
2.0 경통 -렌즈 부착물 개요
이하에 설명된 본 발명의 실시예는 대규모 피사계 심도를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 광각 딥 필드 접사 광학 시스템을 제공한다. 본 발명의 일부 실시예는 줌 렌즈에 광학 렌즈 부착물을 부착함으로써, 카메라로부터 줌 렌즈를 제거할 필요성을 불필요하게 하고, 그에 의해, 카메라 구성 시간을 절약한다. 또한, 본 발명의 실시예는 피사계 심도를 증가시키며, 이는 테이블-탑 매크로 사진촬영에 유용하다. 또한, 본 발명의 실시예는 크게 감소된 광 레벨에서 상술한 바를 수행하며, 그에 의해, 필요한 광량을 감소시키고, 따라서, 조명 비용을 절약한다.
줌 렌즈의 "망원사진" 단(end)의 부분적 사용은 또한, 피사체의 수용 각도 및 피사계 크기를 변경하기 위해 사용될 수도 있다. 부분적 줌은 샷 동안 수행 및 달성될 수 있다.
광학 렌즈 부착물의 두 가지 형태, 즉, 직선 전방 시야 유닛과 경사각(예로 서, 60°) 시야 유닛이 후술되어 있다. 주축에 대한 회전으로 인해, 경사각 시야 유닛은 곤란한 렌즈 배치 상황을 액세스할 수 있다. 초점, 구경 및 줌 같은 제어는 카메라와 함께 보급되는 전용 렌즈 상에서 수행될 수 있다.
2.1 직선 전방 시야 경통 -렌즈 부착물
도6은 카메라(1600), 예로서, 비디오 카메라 또는 필름 카메라와 함께 사용하기 위한 두 개의 광학 렌즈 부착물(1630, 1660)을 예시하는 블록도이다. 카메라(1600)는 그 광학축과 정렬된 줌 렌즈(1610)를 구비한다. 이런 카메라의 예는 줌 렌즈를 구비한 소니(Sony), JVC, 캐논(Canon) 비디오 카메라나 줌 렌즈를 구비한 16mm 또는 35mm 영화 필름 카메라를 포함한다.
광학 렌즈 부착물(1630) 중 하나는 본 발명의 실시예에 따른 직선 전방 시야 렌즈 부착물이다. 이 부착물(1630)은 카메라(1600)의 줌 렌즈(1610)와의 정합 결합을 위한 커플링 기구(1632)를 포함한다. 도6에 도시된 바와 같이, 커플링 기구(1632) 자체는 카메라 줌 렌즈(1610)의 내부 나사형 원통형 암형 부재(미도시)와의 정합 상호결합을 위한 외부 나사형 원통형 수형 부재를 포함한다. 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 다른 커플링 기구가 사용될 수 있다. 예로서, 베이어닛형 클립 배열이 줌 렌즈 후드의 대응 개조와 함께, 도6의 나사형 수형/암형 커플링 기구(1632)를 대체할 수 있다.
렌즈 실린더 또는 경통(이하, 단순히 "경통")(1638)은 커플링 기구(1632)의 일 단부에 결합된다. 예로서, 경통(1638)은 32.48 및 45.72cm(12인치 및 18인치) 사이의 길이를 가질 수 있지만, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 다 른 경통 길이가 사용될 수 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 경통(1638)은 세장형 원통형 부재이며, 줌 렌즈(1610)와의 결합을 위한 커플링 기구(1632)의 것 보다 작은 직경을 갖는다. 따라서, 원통형 스커트를 구비한 절두 원추형 섹션이 세장형 경통(1638)을 커플링 기구(1632)에 연결할 수 있다. 명백히, 커플링 기구(1632) 및 경통(1638)이 동일 또는 실질적으로 동일한 직경인 경우, 절두 원추형 섹션 및 스커트는 생략될 수 있다. 설명의 목적을 위해, 절두 원추형 섹션 및 스커트는 이하에서 커플링 기구의 일부로서 고려되며, 그 이유는 이들 부품의 사용이 커플링 기구(1632)에 대한 요구조건에 의존하기 때문이다.
접사 렌즈 또는 디옵터(1634)(이하, 단순히 "디옵터" 또는 "디옵터 렌즈")인 보조 렌즈는 본 실시예에서 커플링 기구(1632)와 경통(1638) 사이에 배치된다. 디옵터(1634)는 줌 렌즈를 후술된 네거티브 렌즈 유닛(1640) 상에 초점형성한다. 디옵터(1634)가 경통(1638) 보다 큰, 그러나, 커플링 기구(1632) 보다 작은 직경으로 이루어지기 때문에, 디옵터(1634)는 본 실시예에서, 절두 원추형 섹션 및 스커트 내에 수납된다. 그러나, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 디옵터(1634)의 위치 및 수납에 대한 변형이 이루어질 수 있다.
네거티브 렌즈 유닛(1640)은 세장형 경통(1638)의 다른 단부에 결합된다. 본 기술의 숙련자들에게 잘 알려진 임의의 수의 네거티브 렌즈 요소 및/또는 네거티브 렌즈 클러스터가 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 구현될 수 있다. 선택적으로, 부착물(1630)은 또한 경통(1638)의 단부에서 네거티브 렌즈(1640)를 보호하기 위해 렌즈 후드(도6에 도시된 바와 같이)를 구비할 수도 있 다. 커플링 기구(1632), 디옵터(1634), 세장형 경통(1638) 및 네거티브 렌즈 유닛(1640)은 카메라(1610)의 광학축과 모두 동심으로 정렬된다. 따라서, 본 실시예에 따른 광학 렌즈 부착물(1630)은 직선 전방 시야 경통-렌즈 부착물을 형성한다.
네거티브 렌즈 유닛(1640)은 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 광선이 방출되는 것 같이, 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 유닛은 조합이 전체 기능이 네거티브 상태로 유지되는 한, 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소 양자 모두를 포함할 수 있다. 임의의 포지티브 렌즈(들)은 저배율 포지티브 렌즈 요소이고, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다.
2.2 경사 시야 경통 -렌즈 부착물
도6의 다른 광학 렌즈 부착물(1660)은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경사 시야 렌즈 부착물이다. 이 부착물(1660)은 또한 카메라(1600)의 줌 렌즈(1610)와의 정합 결합을 위한 커플링 기구(1662)를 포함한다. 이 커플링 기구(1662)는 커플링 기구(1632)와 동일한 구조 및 구성으로 이루어질 수 있으며, 커플링 기구(1632)를 참조로 설명된 바와 같이 여기에 적절한 변형 및 치환이 이루어질 수 있다.
경통(1668)은 일 단부에서 커플링 기구(1662)에 직접적으로(미도시) 결합될 수 있다. 역시, 예로서, 경통(1668)은 30.48cm(12인치)과 45.72cm(18인치) 사이의 길이를 가질 수 있지만, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 다른 경통 길이도 사용될 수 있다. 그러나, 경통(1668)은 회전 기구(1666)에 의해 커플링 기 구(1662)에 결합될 수 있으며, 이는 보다 상세히 후술될 바와 같이 경통(1668)이 360°회전될 수 있게 한다. 회전 기구(1666)는 세장형 경통의 360°회전을 허용하는 회전 링 조립체를 포함할 수 있다. 역시, 도6에 도시된 바와 같이, 경통(1668)은 줌 렌즈(1610)와의 결합을 위해 커플링 기구(162)의 것 보다 작은 직경을 갖는다. 따라서, 원통형 스커트를 갖는 절두 원추형 섹션은 세장형 경통(1668) 또는 회전 기구(1666)를 커플링 기구(1662)에 연결할 수 있다. 디옵터(1664)는 본 실시예에서, 경통(1668)과 커플링 기구(1662) 사이에 배치된다. 디옵터(1664)는 후술된 네거티브 렌즈 유닛(1640) 상에 줌 렌즈를 초점형성한다.
경사 프리즘 부재(1672)가 세장형 경통(1668)의 다른 단부에 결합된다. 도6에 도시된 실시예에서, 이 프리즘 부재(1672)는 60°경사 프리즘이지만, 본 발명의 범주 및 개념으로부터 벗어나지 않고 다른 경사 프리즘이 사용될 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1670)은 경통(1668)의 종축에 대하여 프리즘(1672)의 경사면 상에 배치된다. 역시, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 본 기술 분야의 숙련자들에게 잘 알려진 다수의 네거티브 렌즈 요소 및/또는 네거티브 렌즈 클러스터 중 임의의 것이 구현될 수 있다. 또한, 부착물(1660)은 경통(1668)의 단부에서 네거티브 렌즈 유닛(1670)을 보호하기 위해 렌즈 후드(도6에 도시된 바와 같이)를 구비할 수도 있다. 회전 기구(1666)는 경사 프리즘(1672), 그리고, 그에 따라 네거티브 렌즈 유닛(1670)이 360°까지 만큼 회전될 수 있게 한다. 따라서, 본 실시예에 따른 광학 렌즈 부착물(1630)은 경사 시야 경통-렌즈 부착물을 형성한다.
네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 처럼 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 유닛은 조합이 전체 기능이 네거티브 상태로 유지되는 한, 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소 양자 모두를 포함할 수 있다. 임의의 포지티브 렌즈(들)은 저배율 포지티브 렌즈 요소이고, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다.
2.3 다른 경사 시야 경통 -렌즈 부착물
또 다른 광학 렌즈 부착물(1760)이 도7에 도시되어 있으며, 이는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경사 시야 렌즈 부착물을 포함한다. 이 부착물(C360)은 카메라(미도시)와의 정합 결합을 위한 커플링 기구(1762)를 포함한다. 이 커플링 기구(1762)는 커플링 기구(1632)의 것과 동일한 구조 및 구성으로 이루어질 수 있으며, 커플링 기구(1632)에 관하여 설명된 바와 같이, 적절한 변형 및 치환이 이루어질 수 있다. 다른 카메라에 대한 적응을 위해 다른 실시예에서와 마찬가지로 다양한 커플링이 사용될 수 있다.
경통(1768)은 예로서, F2.8 100mm 매크로 렌즈일 수 있는, 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈(1780)에 일 단부에서 직접적으로 결합될 수 있다(미도시). 순차적으로, 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛(1780)은 커플링 기구(1762)에 연결된다. 그러나, 경통(1768)은 경통(1768)이 360°회전될 수 있게 하는 적절한 회전 기구에 의해 매크로 렌즈 유닛(1780)에 결합될 수 있다. 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛(1780)은 매크로 모드를 갖는 줌 렌즈가 아니다. 본 실시예에서, 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛(1780)은 네거티브 렌즈 유닛(1770) 상에 초점형성한다. 본 실시예는 전용 매크로 렌즈 유닛을 갖는다.
도7에 도시된 바와 같이, 드롭-인 필터(1782)는 본 실시예에서 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛(1780)과 경통(1768) 사이에 배치될 수 있다. 이는 외부적으로 회전가능한 원-스톱 편광자일 수 있다. 매크로 렌즈 유닛(1780)은 초점 링(1766) 및 수동 줌 제어 링(1763)을 포함할 수 있으며, 이들은 카메라 자체의 줌 제어 스위치에 대한 결합을 위한 옵션을 가질 수 있다. 경통(1768)은 경통(1768)을 밀봉하기 위해 밀봉 기구(1767)로서 광학적 평면을 포함할 수 있다. 또한, 경통(1768)은 매크로 렌즈 유닛(1780)에 대한 급속끼워맞춤 부착을 위해 구성될 수 있다. 다양한 포맷에 부합되도록 다양한 경통 길이가 사용될 수 있다. 예로서, 35mm 필름을 위한 하나의 유닛과 다른 포맷을 위한 또 다른 유닛이 있을 수 있다. 일 실시예에서, 경통(1768) 및 경사 프리즘(1772)은 물에 잠겨질 수 있도록 방수될 수 있으며, 길이가 약 300mm일 수 있다.
경사 분산 프리즘(1772)은 세장형 경통(1768)의 다른 단부에 결합된다. 본 실시예에서, 프리즘 부재(1772)는 60°경사 프리즘이지만, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 다른 각도의 프리즘이 사용될 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1770)은 경통(1768)의 종축에 대하여 프리즘(1772)의 경사면 상에 위치된다. 경통(1768)과, 이에 따른 경사 프리즘(1772) 및 네거티브 렌즈 유닛(1770)은 360°만큼 회전될 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1770)은 비구면 네거티브 렌즈일 수 있다. 도7의 실시예가 경사각 시야 유닛으로서 설명되었지만, 다른 실시예는 도6의 것과 유사한 직선 전방 시야 유닛을 사용하여 실시될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 같이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 입사 평행 광선이 방출되게 한다. 유닛은 조합이 전체 기능이 네거티브 상태로 유지되는 한, 포지티브 및 네거티브 렌즈 요소 양자 모두를 포함할 수 있다. 임의의 포지티브 렌즈(들)는 저배율 포지티브 렌즈 요소이며, 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 상태로 유지된다.
또한, 카메라는 카메라의 줌 렌즈를 갖는 상술한 바와 같은 광학 렌즈 부착물 또는 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛을 구비한 광학 렌즈 부착물을 포함하는 본 발명의 실시예에 따라 실시될 수 있다. 이런 비디오 또는 필름 카메라의 예는 본 기술의 숙련자들에게 잘 알려져 있다.
3.0 이중 스위블 광학 렌즈 시스템의 개요
본 발명의 하기의 실시예는 전경과 배경 피사체 양자 모두를 초점 내에 표시대규모 피사계 심도를 제공할 수 있다. 이는 테이블-탑 매크로 사진촬영에 유용하다.
또한, 하기의 본 발명의 실시예는 크게 감소된 광 레벨에서 이를 수행할 수 있으며, 그에 의해, 필요한 광량을 감소시키고, 이에 따라, 조명 비용을 절약한다.
본 발명의 몇몇 실시예는 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈에 이중 스위블 광학 렌즈 부착물을 부착함으로써, 카메라로부터 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈를 제거할 필요성을 제거하고, 그에 의해, 카메라 구성 시간을 절약한다. 본 발명의 몇몇 실시예 는 카메라의 기존 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈에 간단히 부착되며, 이는 추가적 광학 장치 및 그와 연계된 비용을 제거할 수 있다. 줌 렌즈의 "망원사진" 단의 부분적 사용은 피사체의 수용 각도 및 피사계 크기를 변경하기 위해 여전히 사용될 수 있다. 샷 동안 부분적 줌이 수행 및 달성될 수 있다.
3.1 이중 스위블 광학 렌즈 부착물
도8은 본 발명의 실시예에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템(1870)의 배열(1800)을 예시한다. 부착물(1870)은 카메라(1810), 예로서, 비디오 카메라 또는 필름 카메라와 함께 사용될 수 있다. 이 시스템(1870)은 카메라의 광학축과 정렬되는 카메라(1810)에 부착된 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈(1812)를 갖는 카메라(1810)를 위한 이중 스위블 광학 렌즈로서 실시된다. 이런 카메라의 예는 줌 렌즈를 갖는 소니, JVC, 캐논 비디오 카메라 또는 줌 렌즈를 갖는 35mm 영화 필름 카메라를 포함한다. 이들은 본 발명의 본 실시예 또는 다른 실시예가 실시될 수 있는 카메라의 예일 뿐이다.
부착물(1870)은 카메라(1810)의 기존 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈(1812)와의 정합 결합을 위해 커플링 기구(1820)를 포함한다. 도8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 커플링 기구(1820)는 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈(1812)의 내부 나사형 암형 원통형 부재(미도시)와의 결합을 위한 외부 나사형 수형 원통형 부재이다. 그러나, 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 본 기술 분야의 숙련자들에게 잘 알려진 다른 커플링 기구가 사용될 수 있다. 예로서, 베이어닛형(bayonet-type) 클립 배열은 카메라(1810)의 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈(1812)의 대응 개조와 함께 도8의 나사형 수형/암형 커플링 기구(1820)를 대체할 수 있다.
시스템은 접사 디옵터 보조 렌즈(1880) 또는 매크로 렌즈(1812)를 구비한 기존 줌 렌즈를 포함한다. 디옵터 렌즈(1880)는 줌 렌즈 내에 장착되거나 줌 렌즈(1812)에 결합될 수 있다. 디옵터 렌즈(1880)가 후술된 네거티브 렌즈 유닛(1860) 상에 기존 줌 렌즈(1812)를 초점형성하도록 배치되는 다른 구성이 구현될 수 있다. 디옵터(1880)는 네거티브 렌즈 유닛(1860)의 허상 이미지 상에 줌 렌즈(1812)를 초점형성한다. 그렇지 않으면, 매크로 렌즈(1812)는 네거티브 렌즈 유닛 상에 초점형성된다. 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈(1812)는 시스템(1870) 내의 중계 렌즈이다.
원통형 하우징(1834)은 커플링 기구(1820)에 결합된다. 선택적으로, 원통형 하우징(1834)은 도8에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 하우징(1834)의 상단면으로부터 도입되는 드롭-인 필터 시스템(1822)을 수용하도록 커플링 기구(1820)에 인접한 단부에 구성된다. 또한, 원통형 하우징은 이미지 회전기(1830)의 일부를 형성한다. 바람직하게, 이미지 회전기(1830)는 이미지 회전기(1830) 내에 배치된 페칸 프리즘(1832)을 포함한다. 페칸 프리즘(1832)은 이미지를 회전시킬 수 있는 광학 렌즈 요소이다. 이미지 회전기(1830)는 페칸 프리즘(1832)을 사용하여 이미지를 회전시키도록 그 종축에 대해 수동 회전될 수 있는 페칸 프리즘에 결합된 회전가능한 외부 슬리브를 구비한다. 대안 실시예에서, 도브 프리즘(본 기술의 숙련자들에게 잘 알려짐)이 이미지 회전기(1830) 내의 페칸 프리즘 대신 사용될 수 있다. 도브 프리즘은 이미지를 반전시킬 수 있는 절두 직각 프리즘으로부터 형성된 반사형 프리즘이다.
또한, 이중 스위블 부착물(1870)은 바람직하게는 회전 링인 두 개의 회전 기구(1840)를 포함한다. 하나의 회전 링(1840)은 형상이 삼각형 또는 대체로 삼각형일 수 있는 각진(측면도에서) 하우징(1842)에 이미지 회전기(1830)를 결합한다. 각진 하우징(1842)은 하우징(1842) 내에 배치된 아미치(amichi) 루프 프리즘(1844)을 구비한다. 프리즘(1844)은 각진 하우징(1842)을 통해 90°만큼 광을 편위시키며, 동시에 이미지를 반전시킨다. 따라서, 도면에서 수평인 이미지 회전기(1830)와 줌 렌즈(디옵터 구비) 또는 매크로 렌즈(1812)를 통한 종방향 광학축은 아미치 루프 프리즘(1844)에 의해 90°회전되고, 그래서, 광학축은 도면에서 수직 하향 방식으로 배향된다.
도8에 도시된 바와 같이, 다른 각진 하우징(1850)이 제2 회전 링(1840)을 경유하여 각진 하우징(1842)에 결합된다. 각진 하우징(1850)의 경사면(1854)에, 전방면 거울(1852)이 장착된다. 각진 하우징(1854)은 거울(1852)에 대향한 표면에서 네거티브 렌즈 유닛(1860)에 결합된다. 네거티브 렌즈 유닛(1860)은 대물 렌즈로서 기능하고, 밀봉된 유닛이다. 본 기술의 숙련자들에게 잘 알려진 다수의 네거티브 렌즈 요소 및/또는 네거티브 렌즈 클러스터 중 임의의 것이 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 네거티브 렌즈 유닛(1860) 내에 구현될 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 렌즈이다. 즉, 네거티브 렌즈 유닛은 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 처럼 입사 평행 광선이 네거티브 렌즈 유닛으로부터 방출되게 한다. 포지티브 렌즈(들) 가 저배율 포지티브 렌즈 요소이고 네거티브 렌즈 유닛(1860)의 전체 기능이 네거티브 상태로 유지되는 한, 네거티브 렌즈 유닛의 몇몇 요소는 포지티브 렌즈(들)일 수 있다.
다양한 배율의 네거티브 렌즈 요소가 네거티브 렌즈 유닛(1860)에 사용될 수 있으며, 그래서, 수용 각도의 선택이 가능하다. 유닛이 기능상 네거티브 상태인 한, 네거티브 렌즈 유닛(1860)은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 도8에 도시된 실시예에서, 네거티브 렌즈 유닛(1860)은 네거티브 렌즈 클러스터를 포함한다. 도8에서, 네거티브 렌즈 유닛(1860)은 (좌측으로부터 우측으로) 플라노-오목 렌즈(1862), 오목-오목 렌즈(1864) 및 이중 렌즈(1866, 1868)를 포함한다. 이중 렌즈(1866, 1868)는 플라노-볼록 렌즈(1868)와 접합된 오목-오목 렌즈(1866)를 포함할 수 있다. 네거티브 렌즈 유닛(1860)은 비구면 네거티브 렌즈일 수 있다.
각진 하우징(1842)과 이미지 회전기(1830) 사이의 회전 링(1840)은 네거티브 렌즈 유닛(1860), 각진 하우징(1854) 및 각진 하우징(1842)이 도8에 수평 방식으로 배향되어 있는 이미지 회전기(1830)를 통해 연장하는 종축에 대해 회전될 수 있게 한다. 각진 하우징(1842)과 각진 하우징(1854) 사이의 다른 회전 링(1840)은 각진 하우징(1854) 및 네거티브 렌즈 유닛(1860)이 수직축에 대해 회전될 수 있게 한다.
네거티브 렌즈 유닛(1860)의 입사측 상의 초점으로부터 "방출되는" 광선은 아미치 루프 프리즘(1844)으로 90°반사된다(수평으로부터 수직으로). 프리즘(1844)은 광선을 90°만큼 회전시키고 이미지를 반전시킨다. 네거티브 렌즈 유닛(1860)에서와 같이, 이미지가 정상(비반전) 배향이되도록 이미지를 회전시키기 위해 페칸 프리즘(1832)이 사용될 수 있다. 이 방식에서, 이미지 회전기(1830)를 조정함으로써, 항상 정확하게 배향된 이미지가 맞춰질 수 있다. 디옵터(1880)는 줌 렌즈(1812)를 네거티브 렌즈 유닛(1860)의 입사측 상의 이미지 상에 초점형성한다. 네거티브 렌즈 유닛 상에 매크로 렌즈(1812)를 초점형성하기 위해 디옵터(1880)는 불필요하다.
본 발명의 상술한 실시예에서, 줌 렌즈(디옵터를 구비함) 또는 매크로 렌즈(1812)는 부착물(1870) 배후에 배치되며, 따라서, 부착물(1870)의 전방 단부에 무게를 추가하지 않는다. 또한, 시스템(1870)의 전방 단부 상에 다수의 비싼 대물 렌즈를 필요로 하는 대신, 줌 렌즈(1812)가 시야를 조절할 수 있다. 부착물(1870)은 소형으로 유지되며 훨씬 더 가벼워 유리하다.
3.2 다른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템(1900)을 예시한다. 역시, 부착물(1900)은 카메라(미도시), 예로서, 비디오 카메라 또는 필름 카메라와 함께 사용될 수 있다. 도9에 관련하여, 도8의 것들과 동일한 참조 번호를 갖는 특징부는 동일한 특징부이며, 상반된 개념이 나타나지 않는 한, 동일한 기능(들) 또는 동작(들)을 갖는다. 이런 특징부 및 그 구조에 대한 설명은 단지 간결성을 위해 도9의 설명에서 반복되지 않는다. 또한, 도8을 참조로 설명된 바와 같이 특징부들의 대응 변형 및/또는 치환이 이루어질 수 있다. 부착물(1900)은 네거티브 렌즈 유닛(1860), 각진 하우징(1850) 및 거울(1852), 두 개의 회전 기구(1840), 다른 각진 하우징(1842) 및 루프 프리즘(1844)과 이미지 회전기(1830) 및 페칸 또는 도브 프리즘(1832)을 포함한다. 부착물(1900)은 선택적으로, 도8에서와 같이 드롭-인 필터(1822)를 구비할 수 있거나, 이 특징부가 생략될 수 있다. 도8의 커플링 기구(1820)는 생략된다.
부착물(1900)은 예로서, F2.8 100mm 매크로 렌즈일 수 있는 줌 기능(1910)을 갖는 매크로 렌즈 유닛을 더 포함한다. 순차적으로, 줌 기능(1910)을 갖는 매크로 렌즈 유닛은 커플링 기구(1920)에 연결된다. 매크로 렌즈 유닛(1910)은 적절한 회전 기구에 의해 이미지 회전기(1830)에 결합될 수 있으며, 이 경우, 이미지 회전기(1830)와 각진 하우징(1842) 사이의 회전 기구(1840)는 생략될 수 있다. 줌 기능(1910)을 갖는 매크로 렌즈 유닛은 매크로 모드를 갖는 줌 렌즈가 아니다. 본 실시예에서, 줌 기능(1910)을 갖는 매크로 렌즈는 네거티브 렌즈 유닛(1860) 상에 초점형성한다. 본 실시예는 전용 매크로 렌즈 유닛을 구비한다.
드롭-인 필터(1950)는 본 실시예에서, 줌 기능(1910)을 갖는 매크로 렌즈 유닛과 이미지 회전기(1830) 사이에 배치될 수 있다. 이는 외부적으로 회전가능한 원-스톱 편광자일 수 있다. 매크로 렌즈 유닛(1910)은 포커스 링(1940)과 수동 줌 제어 링(1930)을 포함하고, 이는 카메라의 자체 줌 제어 스위치에 대한 연결을 위한 옵션을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예는 카메라의 기존 줌 렌즈(디옵터를 구비함) 또는 매크로 렌즈에 간단히 부착될 수 있으며, 그에 의해, 부가적인 광학 요소의 비용을 제거하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템을 제공한다. 네거티브 렌즈 유닛은 크게 감소된 렌즈 요소의 수로 훨씬 더 간단하다. 또한, 이 시스템을 위해 필요한 광량은 크게 감소된다. 예로서, 줌 렌즈의 가용 최대 구경에 따라 F2.8 또는 F4의 F스톱이 달성될 수 있다. 구경, 초점 및 줌 같은 모든 제어는 카메라의 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈 상에 수행될 수 있다. 이중 스위블 팁 광학 렌즈 시스템은 그렇지 않으면 곤란한 카메라 및 렌즈 유닛을 위해 보다 큰 융통성을 가능하게 한다. 스위블 및 이미지 회전기의 축은 동력화될 수 있다. 예로서, 이는 반복 촬영 시퀀스를 위해 이루어질 수 있다. 이미지 회전기는 전체 카메라 또는 삼각대를 조절하지 않고, 카메라를 "더치(dutch)" (각도)하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예의 가용 피사계 심도는 다른 시스템 보다 훨씬 낮은 광 레벨에서 달성되며, 그에 의해 시간 및 비용 양자 모두를 절약한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 카메라(1810)의 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈(1812)를 구비한 전술한 바와 같은 이중 스위블 광학 렌즈를 포함하는 카메라가 사용될 수 있다. 이런 비디오 또는 필름 카메라의 예는 본 기술의 숙련자들에게 잘 알려져 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈를 구비한 이중 스위블 광학 렌즈 부착물 또는 카메라의 줌 렌즈 또는 매크로 렌즈를 구비한 전술한 바와 같은 이중 스위블 광학 렌즈 부착물을 포함하는 카메라가 실시될 수 있다. 이런 비디오 또는 필름 카메라는 본 기술이 숙련자들에게 잘 알려져 있다.
광각 딥 필드 접사 광학 시스템, 광학 렌즈 부착물 및 광학 렌즈 부착물을 포함하는 카메라, 이중 스위블 광학 렌즈 시스템 및 이런 이중 스위블 광학 렌즈 시스템을 포함하는 카메라를 설명하였다. 단지 소수의 본 발명의 실시예를 설명하 였지만, 본 내용의 견지에서, 본 기술의 숙련자들은 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 변형 및/또는 치환이 이루어질 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다.

Claims (51)

  1. 카메라 및 광학 렌즈 중 적어도 하나와의 정합 결합을 위한 커플링 기구와,
    상기 커플링 기구에 일 단부가 결합된 경통과,
    상기 세장형 경통의 다른 단부에 결합된 네거티브 렌즈 유닛과,
    상기 경통과 상기 커플링 기구 사이에 배치된 디옵터 렌즈를 포함하고,
    상기 커플링 기구, 상기 디옵터 렌즈 및 상기 경통은 광학축과 정렬되는 광학 렌즈 부착물.
  2. 카메라 및 광학 렌즈 중 적어도 하나와의 정합 결합을 위한 커플링 기구와,
    상기 커플링 기구에 결합된 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛과,
    상기 매크로 렌즈에 일 단부가 결합된 경통과,
    상기 세장형 경통의 다른 단부에 결합된 네거티브 렌즈 유닛을 포함하고,
    상기 커플링 기구, 상기 매크로 렌즈 유닛 및 상기 경통은 광학축과 정렬되는 광학 렌즈 부착물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛의 단부 반대쪽의 단부에서 상기 경통 내에 배치된 밀봉 기구를 더 포함하는 광학 렌즈 부착물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀봉 기구는 광학적 평면인 광학 렌즈 부착물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커플링 기구는 상보적 나사형 원통형 부재와의 정합 상호결합을 위한 나사형 원통형 부재를 포함하는 광학 렌즈 부착물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부착물은 직선 전방 시야 경통-렌즈 부착물인 광학 렌즈 부착물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛과 상기 경통 사이에 배치된 경사 프리즘 부재를 더 포함하고, 상기 네거티브 렌즈 유닛은 상기 경사 프리즘 부재의 각진 표면에 결합되는 광학 렌즈 부착물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 경사 프리즘 부재는 경면 분산 프리즘을 포함하는 광학 렌즈 부착물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 부착물은 경사 시야 경통-렌즈 부착물인 광학 렌즈 부착물.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛과 상기 커플링 기구 사이에 배치된 회전 기구를 더 포함하는 광학 렌즈 부착물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 경통의 종축에 대한 상기 네거티브 렌즈의 360°회전을 허용하는 광학 렌즈 부착물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 경통과 상기 커플링 기구 사이에 결합된 회전 링 조립체를 포함하는 광학 렌즈 부착물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 커플링 기구는 줌 렌즈와 정합 결합하는 광학 렌즈 부착물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 경통과 상기 커플링 기구 사이에 결합된 줌 기능을 가지는 매크로 렌즈 유닛을 더 포함하는 광학 렌즈 부착물.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 광학 렌즈 부착물과, 줌 렌즈를 포함하는 카메라.
  16. 제14항에 따른 광학 렌즈 부착물을 포함하는 카메라.
  17. 실질적으로 첨부 도면 중 도6 및 도7 중 어느 하나 이상을 참조로 전술된 바와 같은 광학 렌즈 부착물.
  18. 실질적으로 첨부 도면 중 도6 및 도7 중 어느 하나 이상을 참조로 전술된 바와 같은 광학 렌즈 부착물을 포함하는 카메라.
  19. 이중 스위블 광학 렌즈 시스템이며,
    상기 이중 스위블 광학 렌즈 시스템의 대물 렌즈로서 구성된 네거티브 렌즈 유닛이며, 광선이 네거티브 렌즈 유닛의 입사측 상의 초점으로부터 방출되는 것 같이 상기 네거티브 렌즈 유닛으로부터 입사 평행 광선이 방출되게 하는 네거티브 렌즈 유닛과,
    상기 네거티브 렌즈 유닛의 광학축에 대하여 각지게 배향된 하우징 내에 배치된 거울과,
    입사광선을 90°만큼 회전시키고, 이미지를 반전시키기 위해 하우징 내에 배치된 루프 프리즘과,
    수직축에 대한 상기 네거티브 렌즈 유닛의 회전을 가능하게 하는 회전 기구와,
    이미지를 반전시킬 수 있는 프리즘이 내부에 배치되어 있는 이미지 회전기와,
    상기 이미지 회전기가 광학축에 대한 상기 루프 프리즘의 회전을 가능하게 하는 다른 회전 기구를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛의 전체 기능은 네거티브 렌즈인 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛은 복수의 네거티브 렌즈 요소 및/또는 네거티브 렌즈 클러스터를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛은 적어도 하나의 네거티브 렌즈를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛은 플라노-오목 렌즈, 오목-오목 렌즈 및 이중 렌즈를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  24. 제22항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛은 적어도 하나의 저배율 포지티브 렌즈를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  25. 제19항에 있어서, 상기 거울을 구비한 상기 하우징은 상기 네거티브 렌즈 유닛에 결합되는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  26. 제19항에 있어서, 상기 루프 프리즘은 아미치 루프 프리즘을 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  27. 제19항에 있어서, 상기 이미지 회전기의 상기 프리즘은 페칸 프리즘을 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  28. 제19항에 있어서, 상기 이미지 회전기의 상기 프리즘은 도브 프리즘을 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  29. 제19항에 있어서, 상기 이미지 회전기는 이미지를 회전시키기 위해 상기 프리즘의 종축에 대해 수동 회전될 수 있는 상기 프리즘에 결합된 슬리브를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  30. 제19항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 네거티브 렌즈 유닛의 회전을 허용하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 네거티브 렌즈 유닛과 상기 거울의 회전을 허용하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  32. 제19항에 있어서, 상기 다른 회전 기구는 상기 이미지 회전기와 상기 루프 프리즘 사이에 결합되는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  33. 제19항에 있어서, 카메라의 줌 렌즈와 카메라의 매크로 렌즈 중 적어도 하나 와의 정합 결합을 위해 결합된 커플링 기구를 더 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  34. 제19항에 있어서, 줌 기능을 갖는 매크로 렌즈 유닛을 더 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 줌 기능을 갖는 상기 매크로 렌즈 유닛은 상기 네거티브 렌즈 유닛 상에 초점형성되는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  36. 제34항에 있어서, 줌 기능을 갖는 상기 매크로 렌즈는 상기 이미지 회전기에 결합되는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  37. 제34항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 이미지 회전기와 상기 매크로 중계 렌즈를 결합하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  38. 제34항에 있어서, 줌 기능을 갖는 상기 매크로 렌즈 유닛에 결합된 커플링 기구를 더 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  39. 제33항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 렌즈 시스템은 대규모 피사계 심도를 제공하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  40. 제33항에 있어서, 상기 네거티브 렌즈 유닛 상에 카메라의 줌 렌즈를 초점형성하기 위한 디옵터 렌즈를 더 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  41. 제33항에 있어서, 카메라의 줌 렌즈는 상기 네거티브 렌즈 유닛 상에서의 초점형성을 위한 디옵터 렌즈를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  42. 제19항에 있어서, 상기 거울은 전방면 거울인 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  43. 제33항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 기구는 상보적 나사형 원통형 부재와 정합 상호결합을 위한 나사형 원통형 부재를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  44. 제19항에 있어서, 상기 회전 기구 각각은 회전 링 조립체를 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  45. 제19항에 있어서, 필터 시스템을 더 포함하는 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  46. 제45항에 있어서, 상기 필터 시스템은 드롭-인 필터 시스템인 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  47. 제19항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은 카메라를 위한 광학 렌즈 부착물인 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  48. 제19항 내지 제46항 중 어느 한 항에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템을 포함하는 카메라.
  49. 제19항 내지 제34항 또는 제40항 내지 제46항 중 어느 한 항에 따른 이중 스위블 광학 렌즈 시스템과,
    줌 렌즈 및 매크로 렌즈 중 적어도 하나를 포함하는 카메라.
  50. 실질적으로 첨부 도면 중 도8 또는 도9를 참조로 전술된 바와 같은 이중 스위블 광학 렌즈 시스템.
  51. 실질적으로 첨부 도면 중 도8 또는 도9를 참조로 전술된 바와 같은 이중 스위블 광학 렌즈 시스템을 포함하는 카메라.
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