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KR100354428B1 - 광각변배파인더 - Google Patents

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KR100354428B1
KR100354428B1 KR1019950048400A KR19950048400A KR100354428B1 KR 100354428 B1 KR100354428 B1 KR 100354428B1 KR 1019950048400 A KR1019950048400 A KR 1019950048400A KR 19950048400 A KR19950048400 A KR 19950048400A KR 100354428 B1 KR100354428 B1 KR 100354428B1
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KR
South Korea
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lens group
wide
angle
finder
refractive power
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김문현
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 고정된 제1렌즈군과, 부의 굴절력을 가지는 이동 가능한 제2렌즈군과, 정의 굴절력을 가지면서 이동 가능한 제3렌즈군과, 정의 굴절력을 가지면서 고정된 제4렌즈군으로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물 렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 접안 렌즈군으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군을 이동시켜 배율을 변화시키고, 제2렌즈군을 이동시켜 발생되는 시도 변화를 보정하면서, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이에 정립상을 형성하는 프리즘이 위치하고, 다음의 조건 -1.20<Lt/f1<-0.75 0.04 < m2w ×m2T< 0.13 (f1: 제1렌즈군의 초점 거리, Lt: 대물 렌즈군의 제1렌즈면에서 초점까지의 거리, m2w:광각에서의 제2렌즈군이 배율, m2w : 망원단에서의 제2렌즈군의 배율)을 만족하는 광각변배 파인더는, 실상식 변배 파인더 광학계에 있어서, 대물 렌즈군의 제3렌즈군과 제4렌즈군에 정립상을 형성시켜 주는 프리즘을 위치시키면서도 전장을 짧게 하여 소형화가 가능하고, 또한, 광각단에서 화각이 3671°정도의 광각 시야를 가지면서, 2.7배 정도의 줌비를 가지고 광각단에서 망원단까지의 수차 특성이 양호하다.

Description

광각 변배 파인더
이 발명은 광각 변배 파인더에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 렌즈셔터 카메라나 비데오 카메라 등에 사용되는 실상식 변배 파인더 광학계에 있어서 전장을 짧게 하여 소형화가 가능하고 광각단에서의 화각이 63° 정도의 광각 시야를 확보하면서, 2.7배 정도를 즐비를 가지고 광각단에서 망원단에 걸쳐 전체적으로 양호한 수차 특성을 가지는 광각 변배 파인더에 관한 것이다.
종래의 컴팩트 카메라에 사용되는 파인더로는 알바다식이나 역갈릴레오식등의 허상식이 대부분이었다. 상기 파인더들은 비교적 시계를넓게 할 수 있고 정립 프리즘도 필요가 없기 때문에 파인더의 소형화가 가능하나, 허상식 파인더는 물체측 첫 렌즈의 크기가 커지고 시야테의 경계가 불분명하여 윤곽이 흐려지는 단점이 있다.
상기와 같은 단점으로 인하여 최근에는 허상식 파인더 대신에 실상식 파인더를 채용하고, 카메라의 소형화와 촬영 렌즈의 광각화 진보에 대응하는 실상식 파인더가 더욱 요구되고 있다.
실상식 파인더 광학계는 대물 렌즈군과 컨덴서 렌즈군으로 결상시킨 물체상을 접안 렌즈군을 이용하여 확대 관찰하는 것으로, 대물 렌즈군이 형성한 물체상 위치에 시야테를 놓음으로써 시야를 명확하게 잘라주게 되는데, 파인더 내부에서 물체상이 한 번 결상되기 위해서는 파인더의 구성이 더욱 복잡해지고 대형과되는 결점이 있다.
또한, 실상식 파인더 광학계를 소형화하면서 넓은 시야를 관찰 가능하게 할경우, 광각단에 대한 대물 렌즈의 초점 거리를 짧게하여 대물 렌즈에 의하여 결상되는 상을 작게 하면 어느 정도 파인더의 구성을 간단화시키는데 효과가 있으나, 대물 렌즈의 굴절력이 커져서 이로 인하여 발생되는 수차를 보정하기가 대단히 어려워지게 된다.
따라서, 실상식 파인더에서의 소형화와 광각화는 그 한계가 있다고 볼 수 있다.
이러한 실상식 파인더에 컴팩트 카메라의 파노라마 기능을 추가하여 사용하고 있다. 더욱이, 카메라의 소형화와 촬영 렌즈의 광각화의 진보에 대응하는 실상식 파인더의 요구에 따라 다음과 같은 종래 기술이 제시되어 있다.
1. 일본 특허 출원 공개 특허 번호 평6-102454호
2. 미국 특허 출원 특허 번호 4,842,395호
3. 미국 특허 출원 특허 번호 5,086,353호
상기한 종래의 일본 특허 출원 공개 특허 번호 평6-102454호에 기재된 파인더는 변배비가 2.0이하인 변배 파인더로 제2렌즈군의 파워가 너무 커서 왜곡 등의 수차 발생으로 그이상의 고배율이 되기 어려운 단점이 있다.
또한, 미국 특허 출원 특허 번호 4,842,395호와 미국 특허 출원 특허 번호 5,086,353호에 기재된 파인더는 거의 같은 구성으로 이루어진 파인더로서, 변배비가 2.0정도이고 제1렌즈군을 움직여서 보상하는 구조로 이루어져, 첫렌즈군의 움직임으로 인하여 카메라 조립시에 별도의 카바글래스(coverglass)를 두어야 하며, 3군으로 이루어져 제2렌즈군의 파워가 강해져 전체적인 수차 발란스가 깨지기 쉬운 단점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 실상식 변배 파인더 광학계에 있어서, 대물 렌즈군의 제3렌즈군과 제4렌즈군에 정립상을 형성시켜 주는 프리즘을 위치시키면서도 전장을 짧게 하여 소형화가 가능하고, 광각단에서 화각이 63° 정도의 광각 시야를 가지면서, 2.7배 정도의 줌비를 가지고 광각단에서 망원단까지의 수차 특성이 양호한 광각 변배 파인더를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,
물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 고정된 제1렌즈군과,
부의 굴절력을 가지는 이동 가능한 제2렌즈군과,
정의 굴절력을 가지면서 이동 가능한 제3렌즈군과,
정의 굴절력을 가지면서 고정된 제4렌즈군으로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물 렌즈군과;
정의 굴절력을 가지는 접안 렌즈군으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군을 이동시켜 배율을 변화시키고, 제2렌즈군을 이동시켜 발생되는 시도 변화를 보정하면서, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이에 정립상을 형성하는 프리즘이 위치하고, 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f1은 제1렌즈군의 초점 거리를 나타내고, 상기 Lt는 대물 렌즈군의 제1렌즈면에서 초점까지의 거리를 나타내고, 상기의 m2w는 광각단에서의 제2렌즈군의 배율을 나타내고, m2T는 망원단에서의 제2렌즈군의 배율을 나타낸다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음의 조건을 만족한다.
상기의 fw는 광각단에서의 대물 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, 상기 f3는 제3렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음의 조건을 만족한다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제1도의 (가)와 (나)는 이 발명의 제1실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제2도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제3도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제4도의 (가)와 (나)는 이 발명의 제2실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제5도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제6도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제7도의 (가)와 (나)는 이 발명의 제3실시예 및 제4실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제8도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제9도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제10도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제4실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제11도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제4실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이다.
첨부한 제1도 내지 제4도 및 제7도 내지 제10도에 도시되어 있듯이, 이발명의 실시예에 따른 광각 변배 파인더의 구성은,
물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 고정된 제1렌즈군(1)과,
물체측면이 볼록하고 부의 굴절력을 가지는 이동 가능한 제2렌즈군(2)과,
정의 굴절력을 가지면서 이동 가능한 제3렌즈군(3)과,
정의 굴절력을 가지면서 고정된 제4렌즈군(4)으로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물 렌즈군(I)과;
정의 굴절력을 가지는 접안 렌즈군(II)으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군(3)을 이동시켜 배율을 변화시키고, 제2렌즈군(2)을 이동시켜 발생되는 시도 변화를 보정하고, 상기 제3렌즈군(3)과 제4렌즈군(4)사이에 정립상으로 형성시키는 제1프리즘(10)이 위치한다.
또한, 이 발명의 실시예에 따른 상기 대물 렌즈군(I)의 제3렌즈군(3)은 적어도 1면 이상이 유리 렌즈를 사용하며, 2매 이상의 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어진다.
상기 제1렌즈군(1)은 물체측으로 볼록한 면을 가지는 렌즈로 이루어지고, 1매의 부의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어진다.
상기의 제2렌즈군(2)은 1매 이상의 부의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어진다.
상기의 제4렌즈군(4)은 물체측으로 강한 볼록한 면을 가지는 렌즈로 이루어지며, 상기 제1렌즈군(1)과 제4렌즈군(4) 사이에 1개 이상의 비구면 렌즈를 사용한다.
상기 접안 렌즈군(II)은 서로 다른 굴절력을 가지는 2매 이상의 접합 렌즈로 이루어진다.
이 발명의 실시예에 따른 상기 광각 변배 파인더에 있어서 1차 결상은 제4렌즈군(4) 근방에서 발생되고, 접안 렌즈군(II)을 이동시켜 파인더 시도를 조정하고, 제4렌즈군(4)과 제5렌즈군(5) 사이에 제2프리즘(20)이 장착되어 있다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 광각 변배 파인더의 작용은 다음과 같다.
이 발명의 실시예에서는 비교적 간단한 구성으로 변배에의한 수차 변동이 적고 변배 전영역에 걸쳐서 양호한 수차 특성을 가지도록 하기 위하여, 대물 렌즈군(I)을 몇 개의 군 즉, 변배부, 보상부, 결상부 등으로 나누어 굴절력을 분산 배치시킨다.
상기 제1렌즈군(1)을 물체측면이 볼록한 강한 부의 굴절력을 가지는 1매의 렌즈로 구성하여 제2렌즈군(2)의 부의 굴절력의 부담을 줄임으로써, 구면 수차, 상면 만곡 등의 수차 발생이 감소되도록 한다.
상기 조건식(1)의 상한값을 초과하는 경우에는 제1렌즈군(1)의 굴절력이 작아지게 되므로, 제2렌즈군(2)에 굴절력 부담이 커지게 되어 제수차가 발생한다.
반대로, 조건식(1)의 하한값을 초과하는 경우에는 제1렌즈군(1)의 굴절력이 너무 커지게 되어 광각단에서의 화각이 광각으로 되는 것은 가능하지만, 왜곡 수차와 구면 수차가 너무 커지게 된다.
상기 제2렌즈군(2)은 접안쪽으로 오목한 면을 가지는 부의 굴절력을 가지는 1매의 렌즈로 구성하고, 파워를 적당히 배분하여 다른 렌즈군에서 발생되는 수차를 최대한 줄이는 방향으로 수차 보정하면서 변배비가 가능한 증가되도록한다.
따라서, 상기 조건식(2)의 상한값을 초과하는 경우에는 제2렌즈군(2)의 굴절력이 작아지게 되므로, 제1렌즈군(1)의 굴절력이 커지거나, 제3렌즈군(3)이나 제4렌즈군(4)의 굴절력이 작아지게 되어 파워 배분 균형이 깨지게 되어, 제수차가 증가하게 된다.
반대로, 조건식(2)의 하한값을 초과하는 경우에는 제2렌즈군(2)의 굴절력이 커져서 수차 부담이 증가하게 되므로, 수차 발생이 증가하게 된다.
상기 조건식(3)의 상한값을 초과하는 경우에는 광각단에서의 전장이 너무 커져서 소형화가 어려워질뿐만 아니라, 광각단에서 초점 거리가 너무 짧아지게 되면 소형화는 용이해지만 대물 렌즈군(I)의 초점면에 위치하는 마스크 크기가 작아져서 결국 접안을 통하여 본 화면 자체가 너무 작게 된다.
즉, 피사체 배율이 너무 작게 되어 물체가 너무 작게 보이게 된다.
반대로, 조건식(3)의 하한값을 초과하는 경우에는 광각단에서의 초점 거리가너무 길게 되므로 배율은 증가되지만, 초점면의 크기가 커지게 되어 소형화가 불가능해진다.
상기 조건식(4)의 상한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군(3)의 굴절력이 작아지게 되어 원하는 만큼의 변배비를 얻을 수가 없다.
반대로, 조건식(4)의 하한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군(3)의 굴절력이 증가하게 되므로, 증가된 파워에 의하여 수차 발생이 증가하게 된다.
상기 조건식(5))의 상한값을 초과하는 경우에는 광각단의 초점 거리가 길어져서 소형화가 어려워지며 제2렌즈군(2)의 굴절력이 증가하여 상면 만곡, 왜곡 등의 수차가 발생한다.
반대로, 조건식(5)의 하한값을 초과하는 경우에는 광각단의 초점 거리에 비하여 제1렌즈군(1)의 굴절력이 증가하여, 화각의 광각화는 가능하나 제수차가 발생이 용이해진다.
상기와 같이 조건식(1)∼(5)를 만족함으로써, 각 렌즈군의 굴절력을 적절하게 배분하여 수차 부담을 서로 보상하도록 하고, 소형화하면서 광각단에서 망원단에 이르기까지 양호한 수차 특성을 가진다.
상기한 조건(1)∼(5)을 만족하는 이 발명의 실시예에 따른 광각 변배 파인더의 비구면 계수는 다음 식에 의하여 표현될 수 있다.
상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 각 실시예에 따른 실시예값을 설명하면 다음과 같다.
다음의 ri(i=1∼23)는 굴절면의 곡률 반경, di(i=1∼22)는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리를 말하며, nd는 렌즈의 d-line 굴절률, ν는 렌즈의 아베수, m은 전체 렌즈계의 배율, ω는 반화각을 말한다.
이 발명의 제1실시예에 따른 실시예값은 다음 <표1>과 같으며, 이 발명의 제1실시예에 따른 변배 파인더의 화각 2ω 는 63.6° ∼23.9°이고, 배율은 -0.30∼-0.76이다.
상기의 *는 비구면 렌즈를 나타낸다.
이 발명의 제1실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음과 같다.
상기한 구성으로 이루어지는 이 발명의 제2실시예에 따른 실시예값은 다음 <표4>와 같다.
이 발명의 제2실시예에 따른 변배 파인더의 화각 2ω 는 63.6° ∼23.9°이고, 배율은 -0.30-0.76이다.
이 발명의 제2실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음과 같다
상기한 구성으로 이루어지는 이 발명의 제3실시예에 따른 실시예값은 다음 <표7>와 같다.
이 발명의 제3실시예에 따른 변배 파인더의 화각 2ω 는 63.6° ∼23.9°이고, 배율은 -0.32-0.85이다.
이 발명의 제3실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음과 같다.
상기한 구성으로 이루어지는 이 발명의 제4실시예에 따른 실시예값은 다음<표10>과 같다.
이 발명의 제4실시예에 따른 변배 파인더의 화각 2ω 는 63.6° ∼23.9°이고, 배율은 -0.30-0.77이다.
이 발명의 제4실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음과 같다.
상기와 같은 실시예값으로 이루어진 이 발명의 제1실시예∼제4실시예에 따른 조건식값은 다음 <표13>과 같다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 실상식 변배 파인더 광학계에 있어서, 대물 렌즈군의 제3렌즈군과 제4렌즈군에 정립상을 형성시켜 주는 프리즘을 위치시키면서도 전장을 짧게 하여 소형화가 가능하다.
또한, 광각단에서 화각이 63° 정도의 광각 시야를 가지면서, 2.7배 정도의 줌비를 가지고 광각단에서 망원단까지의 수차 특성이 양호한 효과를 가지는 광각 변배 파인더를 제공할 수 있다.
제1도의 (가)와 (나)는 이 발명의 제1실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제2도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제3도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제4도의 (가)와 (나)는 이 발명의 제2실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제5도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제6도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제7도의 (가)와 (나)는 이 발명의 제3실시예 및 제4실시예에 따른 광각 변배파인더의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제8도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제9도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제10도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제4실시예에 따른 광각 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제11도의 (가)∼(다)는 이 발명의 제4실시예에 따른 광각 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이다.

Claims (4)

  1. 물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 고정된 제1렌즈군과,
    부의 굴절력을 가지는 이동 가능한 제2렌즈군과,
    정의 굴절력을 가지면서 이동 가능한 제3렌즈군과,
    정의 굴절력을 가지면서 고정된 제4렌즈군으로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물 렌즈군과;
    정의 굴절력을 가지는 접안 렌즈군으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군을 이동시켜 배율을 변화시키고, 제2렌즈군을 이동시켜 발생되는 시도 변화를 보정하면서, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이에 정립상을 형성하는 프리즘이 위치하고, 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 변배 파인더.
  2. 제1항에 있어서,
    다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 변배 파인더.
  3. 제1항에 있어서,
    다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 변배 파인더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접안 렌즈군을 이동시켜 파인더 시도를 조정하고, 대물 렌즈군의 제4렌즈군과 접안 렌즈군사이에 프리즘이 장착되는 것을 특징으로 하는 광각 변배 파인더.
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