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KR20130025137A - 파노라마 촬상 렌즈 및 이를 이용한 파노라마 촬상 시스템 - Google Patents

파노라마 촬상 렌즈 및 이를 이용한 파노라마 촬상 시스템 Download PDF

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KR20130025137A
KR20130025137A KR1020110088490A KR20110088490A KR20130025137A KR 20130025137 A KR20130025137 A KR 20130025137A KR 1020110088490 A KR1020110088490 A KR 1020110088490A KR 20110088490 A KR20110088490 A KR 20110088490A KR 20130025137 A KR20130025137 A KR 20130025137A
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KR
South Korea
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lens
reflecting
incident
panoramic
bonding
Prior art date
Application number
KR1020110088490A
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English (en)
Inventor
리에펑 자오
미하일 포포프
서정파
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈는, 광축에 관해 오목한 제1 반사면과, 상기 제1 반사면의 주변과 연결되고 상기 광축에 관해 360도의 방위각과 미리 결정된 수직각으로부터 광선이 입사되는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면과 연결된 제1 후면을 가지며, 상기 입사면의 환형 부분의 일단은 상기 제1 반사면과 연결되고 상기 입사면의 환형 부분의 타단은 상기 제1 후면과 연결되는 제1 렌즈 피스; 및 상기 입사면에서 입사된 광선을 반사시키는 제2 반사면과, 상기 제2 반사면에서 반사된 광선을 상기 제1 반사면에서 반사시켜 방출하는 방출면을 가지며, 상기 제2 반사면과 상기 방출면에 대향하는 제2 후면을 포함하고, 상기 제2 후면이 상기 제1 후면의 미리 결정된 부분에 접합되는 제2 렌즈 피스를 포함함으로써, 파노라마 촬상 렌즈의 제조 복잡도와 비용을 줄일 수 있고, 또한 제2 렌즈 피스의 측면을 절삭함으로서 플레어, 또는 고스트를 유발하는 산란광을 억제하여 화질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

파노라마 촬상 렌즈 및 이를 이용한 파노라마 촬상 시스템{Panoramic imaging lens and panoramic imaging system using the same}
본 발명은 360도 방위각(azimuth angle)과 미리 설계된 수직각(a designed elevation angle) 내의 풍경(scene)을 환형(annular) 이미지 포맷으로 촬상할 수 있는 파노라마 촬상 렌즈에 관한 것으로 그것을 이용한 파노라마 촬상 시스템을 배제하지 않는다.
한 번에 360도 방위각의 풍경을 촬상할 수 있는 파노라마 촬상 렌즈로서, 미국 특허번호들 4,566,763과 5,473,474에 개시된 렌즈들이 통상적으로 공지되어 왔다.
도 1은 통상의 파노라마 촬상 렌즈의 원리를 나타내는 개략적 도면이다.
도 1을 참조하면, 파노라마 촬상 렌즈(1)는 렌즈(1)의 중앙축인 광축(O) 둘레에 회전 대칭 형태(rotation symmetrical form)로 광학 유리, 투명해진 등과 같은 빛 투과 물질(light permeable material)로 형성된다.
상기 파노라마 촬상 렌즈(1)는 제1 굴절면 또는 입사면(2)과 제1 내부 반사면(3)을 포함하는 전면(front surface)과, 제2 내부 반사면(4)과 제2 굴절면(5)을 포함하는 후면(back surface)을 갖는다.
상기 제1 굴절면(2)은 360도 방위각의 풍경의 원거리 물체측들로부터 환형(annular) 광선들을 입사하고, 상기 입사된 광선들은 제1 굴절면(2)에 대향하여 환형으로 형성된 제2 내부 반사면(4)에서 제1 내부 반사면(3)으로 반사한다.
환상의 제1 굴절면(2)의 중앙 부분에 위치한 제1 내부 반사면(3)은, 상기 제2 내부 반사면(4)에 의해 반사된 광선을 상기 파노라마 촬상 렌즈(1) 내부에서 환형의 제2 내부 반사면(4)의 중앙 부분에 위치한 제2 내부 굴절면(5)으로 반사한다.
그러면, 제2 내부 굴절면(5)은 제1 내부 반사면(4)에 의해 반사된 광선을 조리개(aperture, 6)를 통해 릴레이 렌즈부(relay lens part, 7)로 전달한다.
이와 같이 파노라마 촬상 렌즈(1), 조리개(6), 릴레이 렌즈부(7)을 포함하는 파노라마 촬상 시스템(10)에서의 상기 촬상 과정을 통해, 도 1의 P와 Q와 같은 물체측 표면의 물체측 포인트들로부터의 광선은 파노라마 촬상 렌즈(1)에 의해 가상 이미지 포인트들 P'와 Q'를 형성하고, 이어서 릴레이 렌즈부(7)에 의해 촬상면(8)에 실제 이미지 포인트들 P"와 Q"를 형성한다.
만약 CCD, CMOS 등과 같은 이미지 센서가 촬상면(8) 상에 놓인다면, 동영상(video) 또는 정지 영상(still image)이 형성될 것이며, 나아가 스크린 상에서 볼 수 있게 된다.
도 2는 도 1에 따른 파노라마 촬상 시스템과 촬상되는 이미지간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 파노라마 촬상 시스템(10)이 360도 방위 시야(azimuth field of view)와 제한된 수직 시야(elevation field of view)를 갖는 것과, 환형 이미지 포맷으로 평평한 2차원 이미지 평면에 투사하는 것에 따르는 원통형 평면 원근화법이 잘 이해될 수 있다.
렌즈(1)의 광축(O)에 관해 상한 수직각(W1)으로부터 입사되는 광선들은 촬상면(8) 상에서 유효 환형 이미지의 내부 반경인 이미지 반경(R1)을 갖는 이미지 포인트들을 형성하고, 렌즈(1)의 광축(O)에 관해 하한 수직각(W2)으로부터 입사되는 광선들은 촬상면(8) 상에서 유효 환형 이미지의 외부 반경인 이미지 반경(R2)을 갖는 이미지 포인트들을 형성한다.
전술한 종래의 기술들에 따르면, 파노라마 촬상 렌즈(1)는 항상 2개의 굴절면들(2, 5)과 2개의 반사면들(3, 4)을 갖는다.
미국 특허 4,566,763은 우수한 이미지 품질을 얻기 위하여 제1 및 제2 반사면들이 모두 포물면 형태로 이루어지는 파노라마 촬상 렌즈를 개시하고 있다.
미국 특허 5,473,474는 동심 대칭축을 갖고 2개의 굴절면 및 2개의 반사면들을 가지며, 상기 제1 반사면은 비구면의 오목한 회전 이차곡면(concave conicoid of revolution)이고 상기 제2 반사면은 볼록한 이차곡면이며, 이들의 비구면 파라미터들은 제1 반사면의 비구면성의 정도(amount of asphericity)에 의존한다.
이와 같이 종래의 파노라마 촬상 렌즈들은, 하나의 렌즈 부품 상에 4개의 다른 표면들을 가지고 있으므로 이를 제조하는데 많은 어려움을 야기한다.
또한, 종래의 파노라마 촬상 렌즈들에서 4개의 표면들 중 두개는 비구면 내부 반사면들 이며, 그것은 저렴한 몰딩 기계 대신에 다이아몬드 컷팅 기계로만 제조될 수 있고 그것에 의해 많은 비용을 요구한다.
전술한 파노라마 촬상 렌즈들의 복잡성은 표면 정렬 오류, 비구면 내부 반사면 제조 오류 등과 같은 제조상의 오류를 증가시킬 것이며, 그것은 비구면 내부 반사면들의 설계를 통해 얻어지는 이미지 품질을 심각하게 열화시킬 것이다.
실제 제품들에 있어서 이미지 품질을 향상시키면서 제조 복잡도와 비용을 줄이기 위해서는, 파노라마 촬상 렌즈를 가능한 단순하게 만들고, 파노라마 촬상 렌즈에 의해 형성된 중간 가상 이미지들을 실제 이미지 평면으로 전달할 때 구면 수차(spherical aberration), 비점 수차(astigmatic aberration), 색 수차(chromatic aberration), 상면 만곡(Curvature of image field), 왜곡 수차(Distortion aberration) 등과 같은 잔류 수차(residual aberration)가 릴레이 렌즈부에서 수정되게 하는 것이 중요하다.
또한, 미국 특허번호 6,646,818에 따르면, 전술한 종래의 2개의 굴절면들과 2개의 반사면들을 갖는 파노라마 촬상 렌즈(1)에서 광선 입사면(2)으로 입사되는 광선의 일부가 표유광(stray ray)과 같이 기능하고, 그것에 대해 촬상 소자(8)에 플레어(flare), 또는 고스트(ghost)를 야기하는 문제가 있다.
그러한 현상들은 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 표유광(Rs)의 일부분(Rs1)이 파노라마 촬상 렌즈(1) 내부에서 정규(regular) 촬상 광선(Ro)의 광선 경로 상에서 상기 정규 촬상 광선과 혼합됨으로써 일어난다.
상기 표유광(Rs)은 상기 파노라마 촬상 렌즈(1)의 광선 입사면(2)에 입사되어, 상기 파노라마 촬상 렌즈(1) 내부에서 제2 반사면(4)에 연속적으로 2회 반사된 후, 상기 표유광(Rs)의 대부분은 다시 광선 입사면(2)을 통해 렌즈 밖으로 나가게 된다. 그러나, 상기 표유광(Rs)의 일부분(Rs1)는 광선 입사면(2) 상에서 반사되어 파노라마 촬상 렌즈(1) 내측으로 반사되어 렌즈 내부의 정규 촬상 광선(Ro)의 광선 경로를 따라 전파된다.
따라서, 상기 표유광(Rs)의 일부분(Rs1)는 광선 입사면(2)에서 내측으로 반사되어, 정규 촬상 광선(Ro)의 광선 경로를 따라서 촬상 소자(8)에 도달하여 플레어, 또는 고스트로서 투사된다.
위와 같은 플레어와 고스트와 관련하여, 태양, 하늘, 램프 등과 같은 강한 표유광은 특히 360도 원주(circumference)로부터 파노라마 촬상 렌즈(1)에 입사될 때 표유광(Rs)의 기능을 하는 경향이 있다.
위에서 설명된 종래 파노라마 촬상 시스템(10)에서는, 플레어와 고스트가 촬영된 이미지의 품질을 열화시키는 바람직한 촬상 광선에 악영향을 미치는 문제가 있다.
또한, 파노라마 촬상 시스템의 조명 상황들은, 실외 촬영, 회의실 동영상 촬영, 야간 촬영 등과 같이 다양할 수 있다. 서로 다른 작업 환경들은 좋은 이미지 품질을 얻기 위해 항상 파노라마 촬상 시스템의 다른 f-수(F-number)를 필요로 한다.
그러나, 전술된 종래 기술들에서는, 조절 가능한 구경 크기를 갖는 조리개(6)를 어떤 실시예들도 포함하지 않고, 이것에 의해 열악한 이미지 품질, 예를 들어, 긴 노출 시간 또는 야간 촬영 시 노출 부족 이미지로 인해 이미지에 얼룩이 생기는 것, 및 실외 촬영 시 노출 과다 이미지를 발생할 수 있다.
본 발명은 종래 기술과 연관된 위의 문제점들을 고려하여 개발되었으며, 본 발명의 목적은 제조 복잡도와 비용을 줄일 수 있는 파노라마 촬상 렌즈 및 이를 이용한 파노라마 촬상 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 플레어, 또는 고스트를 유발하는 산란광을 억제하고 화질을 향상시킬 수 있는 파노라마 촬상 렌즈 및 이를 이용한 파노라마 촬상 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈는, 광축 주위의 전면에 형성되고 제 1반사광들을 입사하고 제2반사광들을 반사하는 볼록한 제1반사면과, 상기 제1반사면을 둘러싸고 측면 광선들을 입사되는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면의 후방에 형성되고 상기 제1입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제2 반사광들을 출광하고 상기 제1반사광들을 입사하는 제1후면을 포함하는 제1렌즈 피스; 및
상기 제1후면의 내측 표면 부분과 접합되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 입사하고 상기 제1반사광들을 출광하는 접합면과, 상기 접합면 주변에 형성되고 상기 입사면에 입사하는 상기 측면 광선들을 반사하는 것에 의해 상기 제1반사광들을 반사하는 오목한 제2반사면과, 상기 제2 반사면 후방에 형성되고 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 출광하는 제2후면을 포함하는 제2렌즈 피스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈는, 광축 주위의 전면에 위치되고 제1반사광들을 입사하고 제2반사광을 반사하는 볼록한 제1 반사면과, 상기 제1 반사면의 주변에 형성되고 상기 광축에 관해 360도의 방위각과 미리 결정된 수직각으로부터 광선들이 입사하는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면의 후방에 형성되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제2반사광들을 출광하고, 상기 제1반사광들을 입사하는 제1후면을 포함하는 제1 렌즈 피스; 및
상기 제1후면의 내측 표면 부분과 접합되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 입사하고 상기 제1반사광들을 출광하는 접합면과, 상기 접합면 주변에 형성되고 상기 입사면에 입사하는 상기 측면 광선들을 반사하는 것에 의해 상기 제1반사광들을 반사하는 오목한 제2반사면과, 상기 제2 반사면 후방에 형성되고 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 출광하는 제2후면과, 상기 접합면과 상기 제1반사면 모서리들 사이에 형성된 상기 광축에 평행한 원통형의 측벽면을 포함하는 제2렌즈 피스를 포함하고,
상기 측벽면은 상기 광축으로부터 가장 먼 수직각으로 입사되는 광선이 상기 제2 반사면에 도달할 수 있는 높이를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 시스템은, 광축 주위의 전면에 형성되고 제 1반사광들을 입사하고 제2반사광들을 반사하는 볼록한 제1반사면과, 상기 제1반사면을 둘러싸고 측면 광선들을 입사되는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면의 후방에 형성되고 상기 제1입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제2 반사광들을 출광하고 상기 제1반사광들을 입사하는 제1후면을 포함하는 제1렌즈 피스; 및
상기 제1후면의 내측 표면 부분과 접합되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 입사하고 상기 제1반사광들을 출광하는 접합면과, 상기 접합면 주변에 형성되고 상기 입사면에 입사하는 상기 측면 광선들을 반사하는 것에 의해 상기 제1반사광들을 반사하는 오목한 제2반사면과, 상기 제2 반사면 후방에 형성되고 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 출광하는 제2후면을 포함하는 제2렌즈 피스를 포함하는 파노라마 접합 촬상렌즈;
소정의 구경에 따라 상기 광선 출력부로부터 제공되는 상기 광선을 통과시키는 조리개; 및
상기 조리개를 통과한 상기 광선에 대하여 잔여 수차를 보정하고 촬상 소자 상에 실제 이미지를 생성시키는 릴레이 렌즈부를 포함하는 것을 한다.
본 발명에 따르면, 파노라마 촬상 렌즈의 제조 복잡도와 비용을 줄일 수 있고, 또한 파노라마 촬상 렌즈 및 파노라마 촬상 시스템에 있어서 플레어, 또는 고스트를 유발하는 산란광을 억제하여 화질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 통상의 파노라마 촬상 렌즈의 원리를 나타내는 개략적 도면이고,
도 2는 도 1에 따른 파노라마 촬상 시스템과 촬상되는 이미지간의 관계를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 1에 따른 파노라마 촬상 렌즈에 있어서 플레어 및 고스트의 발생 원리를 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈가 산란광을 차단하는 원리를 설명하는 도면이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈가 다른 종류의 산란광을 차단하는 원리를 설명하는 도면이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2 반사면의 유효구경(aperture)의 크기를 결정하는 원리를 설명하는 도면이고,
도 8은 종래의 비접합 단일 구조의 파노라마 촬상 렌즈와 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈의 상면 만곡(Curvature of image field) 수차를 비교한 도면이고,
도 9는 종래의 비접합 단일 구조를 갖는 파노라마 촬상 렌즈와 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈의 색 수차를 비교한 도면이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈의 단면도이고,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈 시스템의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호 또는 부호는 동일한 구성 요소 또는 부품을 나타내며, 각 도면에서 구성 요소의 크기나 두께는 도시의 편의를 위해 확대되어 있을 수 있다.
본 발명에서, 수치들이 제시되어 있지만, 이들은 청구범위에 기재되어 있지 않는 한 본 발명을 한정하지 않는다는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈는 카메라뿐만 아니라 비디오 카메라용으로 사용될 수 있다.
본 발명에 대한 바람직한 파노라마 접합 촬상 렌즈의 상세한 설명과 관련하여, 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명을 여기서 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 간주되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈(11)는 광축(O)에 대하여 회전 대칭(rotational symmetry)으로 형성되며, 2개의 렌즈 피스들(lens pieces;11A, 11B)을 포함한다.
상기 파노라마 촬상 렌즈의 렌즈 피스들(11A, 11B)은 가시광선, 적외선 등과 같은 소망의 파장 범위에서 광 유리(optical glass), 투명 수지(transparent resin) 등과 같이 광학적으로 투명한 매체들로부터 선택된 서로 동일하거나 다른 재질로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서 제1 렌즈 피스(11A)는 전면에 환형으로 형성된 제1 굴절면 또는 광선 입사면(13), 상기 환형의 제1 굴절면(13) 중앙 부분에 위치하는 제1 내부 반사면(14)을 포함하고, 후면 즉 제1 후면(15)의 안쪽 중앙 부분에는 접합면(16)을 포함한다.
제1 굴절면(13)은 제1 렌즈 피스(11A)의 외부 방향으로 팽창되어 볼록한 형상으로 형성되며, 광축(O)을 기준으로 360도의 방위각 및 상기 광축(O)으로부터 미리 설계된 범위의 수직각으로부터 입사되는 측면 광선을 수용한다.
제1 내부 반사면(14)은 상기 환형의 제1 굴절면(13) 중앙 부분에 위치하고 제1 굴절면(13)의 일단으로부터 연장되어 형성되며, 제1 렌즈 피스(11A) 내부 방향으로 오목한 형상을 갖는다.
이에 따라 제1 내부 반사면(14)은 제1 렌즈 피스(11A) 내부에서 볼록 거울을 형성한다.
상기 미리 설계된 범위의 수직각 중 상한 수직각과 하한 수직각은 각각 제1 굴절면(13)에 의해 형성되는 화각들 중 광축(O)으로부터 가장 가까운 화각(field of angle, F1st)과 가장 먼 화각(Flast)에 대응된다.
제1 후면(15)은 상기 제1 굴절면(13)의 타단으로부터 연장되어 형성되며, 그 중앙 부분은 오목하게 함몰되어 접합면(16)이 형성된다.
접합면(16)은 제2 렌즈 피스(11B)와 접합된다.
제1 후면(15) 중 상기 접합면(16)을 제외한 영역, 즉 상기 접합면(16)을 둘러싸는 환형 영역은 광을 흡수하여 반사되지 않도록 흙칠(black painting)을 함으로써 어두운 색으로 형성될 수 있다.
또한, 도 4에서는 제1 후면(15) 중 상기 접합면(16)을 둘러싸는 환형 영역은 광축(O)에 수직한 평탄한 형상으로 이루어진 예를 도시하고 있다.
그러나, 제1 후면(15)은 상기 접합면(16)이 오목한 형상을 갖는 한, 전반적으로 광축(O)에 수직한 평탄한 형상뿐만 아니라, 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 이루어질 수도 있다.
제1 렌즈 피스(11A)와 제2 렌즈 피스(11B)의 접합은 자외선이 쪼이면 굳어지는 특징을 갖는 투명 UV 본드가 이용될 수 있다.
접합면(16)에 UV 본드를 소량 넣어서, 상기 UV 본드가 얇은 막이 형성될 수 있다.
상기 UV 본드가 삽입된 접합면(16)에 자외선이 쪼이면, 제1 렌즈 피스(11A)와 제2 렌즈 피스(11B)가 접합될 수 있다.
제2 렌즈 피스(11B)는 전면에 환형으로 형성되는 제2 내부 반사면(17), 상기 환형의 제2 내부 반사면(17)의 중앙 부분에 위치하는 제2 굴절면(광선 방출면, 18), 및 제1 렌즈 피스(11A)의 접합면(16)에 접합되는 제2 후면(16)을 포함한다.
도 4에서는 제1 렌즈 피스(11A)의 접합면(16)과 제2 렌즈 피스(11B)의 제2 후면(16)이 접합된 상태의 렌즈(11)를 도시하고 있고, 접합면과 제2 후면은 동일한 도면부호를 사용하고 있으며, 이하 동일하다.
제2 내부 반사면(17)은 제2 렌즈 피스(11B)의 외부 방향으로 팽창되어 볼록한 형상으로 형성된다.
이에 따라 제2 내부 반사면(17)은 제2 렌즈 피스(11B) 내부에서 오목 거울을 형성한다.
제2 내부 반사면(17)은 제1 굴절면(13)과 서로 마주보는 위치에 형성된다.
제2 후면(16)은 제1 렌즈 피스(11A)의 오목한 접합면(16)에 대응되어 외부 방향으로 팽창된 볼록한 형상을 갖도록 형성된다.
도 4에 도시된 접합면(16)의 실시예는 제2 후면에 대하여 외부 방향으로 볼록한 형상이나, 파노라마 촬상 렌즈(11)의 구조에 따라서 접합면(16)은 제2 후면에 대하여 외부 방향으로 오목한 형상으로 될 수 있다.
접합면(16)이 평면이 아닌 경우 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
제1 렌즈 피스(11A)와 제2 렌즈 피스(11B)가 서로 다른 재질로 형성되고 접합면(16)이 구형으로 설계되면, 접합면(16)을 통과하는 광선의 수차가 감소될 수 있다.
또한, 제1 렌즈 피스(11A)와 제2 렌즈 피스(11B)가 접합될 경우, 서로 동일한 구형으로 형성되어 제1 렌즈 피스(11A)의 중심과 제2 렌즈 피스(11B)의 중심을 쉽게 맞출 수 있어 조립 공차를 줄일 수 있다.
상기 제1 굴절면(13)은 광축(O)에 대해 360° 방위각 및 상기 광축(O)으로부터 미리 설계된 범위의 수직각(elevation angle), 즉 첫 번째 화각(field of angle, F1st)과 마지막 화각(Flast) 사이의 풍경의 원거리 물체측들로부터 환형(annular) 광선을 받아들이고, 이러한 환형 광선을 접합면(16)을 통하여 제2 반사면(17)으로 제공한다.
제2 반사면(17)은 렌즈(11) 내에서 상기 환형 광선을 반사하여 접합면(16)을 통하여 제1 반사면(14)로 제공한다.
그러면, 제1 반사면(14)은 상기 제2 반사면(17)에 의해 반사된 환형 광선을 다시 반사하여 접합면(16) 및 제2 굴절면(18)을 통하여 렌즈(11) 외부로 제공한다.
이에 따라, 제1 굴절면(13)으로 입사된 환형 광선은 제2 반사면(17) 및 제1 반사면(14)에 의해 반사된 후, 제2 굴절면(18)을 통과하여, 조리개(미도시)를 통해 릴레이 렌즈부(미도시)로 전달된다.
상기 렌즈(11) 내에서 광선이 하나의 렌즈 피스로부터 다른 렌즈 피스로 전파될 때, 접합면(16)에서 일어나는 반사는 아래 수학식1의 프레즈넬(Fresnel) 방정식을 따른다.
Figure pat00001
여기서, Rs는 반사 계수이고, n1은 광선이 입사되는 측의 투명 매체의 굴절률(index)이고, n2는 광선이 향하는 측의 투명 매체의 굴절률이다. θi는 접합면(16)에서 광선의 입사각이다.
반사 계수(Rs)는 렌즈 피스들의 재질이 서로 다를 때 항상 양의 값을 가지며, 렌즈 피스의 재질이 동일하면 0의 값을 갖는다. 반사 계수(Rs)가 작을수록 반사 광선의 비율이 감소된다.
반사 계수(Rs)를 줄이고 접합면(16)에서의 내부 전반사를 방지하기 위해, 파노라마 접합 촬상의 굴절률은 아래의 수학식2에 따를 수 있다.
Figure pat00002
여기서, k는 렌즈 피스들의 총 개수를 나타내고, Ii와 Ij는 렌즈 피스들 i 및 j의 굴절률 값을 나타낸다.
또한, 반사 계수(Rs)를 줄이고 접합면(16)에서 내부 전반사를 방지하기 위해서, 접합면(16)의 곡률은 다음의 수학식3에 따를 수 있다.
Figure pat00003
상기 수학식3에 따르면 접합면(16)의 곡률(Ccemented)의 절대값이 제1 굴절면(13)의 곡률(C1st _ refractive)과 제2 굴절면(18)의 곡률(C2nd _ refractive) 간의 최소값 보다 더 작을 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이 파노라마 촬상 렌즈에서 단일 렌즈 요소 구조 대신에 접합 렌즈 구조를 이용하고, 또한 다음과 같은 추가적인 구조를 이용함으로써, 중요한 효과를 얻게 된다.
우선, 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈(11)에 포함된 두 투과면들(13,18)과 두 반사면들(14,17)은 그 표면이 모두 구형(spherical form)으로 형성될 수 있으며, 이로 인하여, 제조 및 조립 공차(tolerance)를 완화할 수 있고, 제조 및 조립 과정에서의 비용을 줄이고 정확성을 높일 수 있다.
반면, 앞서 설명한 종래 기술에서는 일부가 비구면 거울들인 4개의 서로 다른 표면들을 갖는 단일 렌즈 요소 구조로 이루어지기 때문에, 각 표면의 공차가 엄격하여, 제조 및 조립 과정의 비용이 증가하고 정확도가 떨어졌다.
본 발명의 실시예들의 제조 과정에서, 제1,2 렌즈 피스들(11A, 11B)은 광학 유리를 연마하여 형성하거나, 투명 수지를 이용하여 사출공정에 의하여 형성할 수 있다.
이와 같이 형성된 제1,2 렌즈 피스들(11A, 11B)의 투명 굴절면들에 도 4의 반사면들(14, 17)이 위치하는 부분에 은, 알루미늄, 금, 구리 등과 같은 반사 물질들을 코팅 형성함으로써 상기 반사면들(14, 17)이 제조될 수 있다.
또한, 제2 반사면(17)과 제2 굴절면(18)이 동일한 반경을 갖고 하나의 표면에 속하도록 형성하게 되면, 더욱 용이하게 상기 제2 렌즈 피스(11B)를 제조할 수 있게 된다.
두 번째로, 파노라마 촬상 렌즈(11)는 서로 다른 렌즈 유효구경(aperture) 크기를 가진 렌즈 피스들(11A, 11B)을 포함함으로써, 플레어, 또는 고스트를 유발하는 산란광을 억제할 수 있다.
이하에서는 촬상면 상에 고스트 이미지나 플레어를 유발하는 산란광을 차단하는 기능에 대해서 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 촬상 렌즈가 산란광을 차단하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 산란광(Rs)은 파노라마 접합 촬상 렌즈(11)의 광선 입사면(13)에 입사되고, 파노라마 접합 촬상 렌즈(11) 내의 제2 반사면(17) 상에서 2회 반사된 후, 상기 산란광(Rs)의 대부분은 광선 입사면(13)을 통해 다시 밖으로 나가게 된다.
그러나, 상기 산란광(Rs)의 일부는 파노라마 접합 촬상 렌즈(11) 내의 광선 입사면(13)상에서 내측으로 반사되어 렌즈(11)의 정규 촬상 광선(Ro)의 광선 경로를 따라 전파된다.
따라서, 상기 산란광(Rs)의 일부인 산란광(Rs1)은 광선 입사면(13)에서 내측으로 반사되고, 정규 촬상 광선(Ro)의 광선 경로와 일치하여 촬상 소자(미도시)에 도달하여 플레어, 또는 고스트로서 투사된다.
도 6에서는 도 5에 도시된 예에 비해 더 큰 입사각을 갖는 산란광(Rs)이 제1 굴절면(13)에 입사되어, 제1 굴절면(13) 상에서 굴절되고, 상기 산란광(Rs)이 제2 반사면(17) 상에서 2회 반사된 후에 정규 촬상 광선(Rs)의 광선 경로와 일치하여 플레어와 고스트를 발생하는 유사한 상황을 나타내고 있다.
위와 같은 종류의 플레어와 고스트는 도 4 내지 도 6에서 도시된 바와 같이 파노라마 촬상 렌즈(11)의 제2 렌즈 피스(11B)의 유효구경을 단순히 절삭함으로써 제거될 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 렌즈 피스(11B)의 유효구경을 절단함으로써, 제2 반사면(17)의 외부 유효구경이 감소되며, 이에 따라 산란광(Rs)의 경로는 제2 렌즈 피스(11B)의 측면(19) 에지(edge)에 의해 차단되어, 정규 촬상 광선(Ro)의 광선 경로로 향하는 산란광(Rs)을 제거할 수 있고, 이로 인하여 고스트, 또는 플레어가 없는 선명한 이미지를 얻게 된다.
도 4 내지 도 6에서 제2 렌즈 피스(11B)의 유효 구경을 절삭함으로써 원통형의 측벽면(19)이 형성되며, 상기 원통형 측면(19)은 광축(O)에 평행할 수 있다.
상기 측면(19)에는 광을 흡수하여 반사되지 않도록 흙칠(black painting)에 의해 어두운 색으로 형성될 수 있고, 필요에 따라 광을 난반사 시킬 수 있도록 거친면(roughened surface)으로 형성될 수 있다.
또한, 제2 렌즈 피스(11B)의 유효구경 크기가 감소됨으로써 제2 렌즈 피스(11B)의 제조 과정에서의 비용을 감소시킬 수 있다.
그러나, 제2 렌즈 피스(11B)의 크기는 시야(field of view)에 의한 제한을 받으며, 임의로 줄여서는 안 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2 반사면의 유효구경(aperture)의 크기를 결정하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 제2 렌즈 피스(11B)의 최소 유효구경 크기(the smallest aperture size)는 제2 반사면(17)에서 마지막 화각의 광선 높이에 의해 제한된다.
제2 렌즈 피스(11B)의 유효구경을 이러한 제한된 유효구경 값보다 작게 절삭해서는 안 된다.
즉, 원통형 측면(19)의 양단 중 제2 반사면(17)과 연결되는 하단은 광축(O)으로부터 가장 먼 화각(Flast)으로 입사되는 광선이 제2 반사면(17)에 도달할 수 있도록 하는 충분한 높이로 형성될 수 있다.
측면(19)의 광축(O)에 수직한 방향의 폭이 좁게 형성될수록, 측면(19)의 광축(O)에 평행한 방향의 높이는 높아진다.
상기 측면(19)은 광축(O)으로부터 가장 먼 화각(Flast)으로 입사되는 광선이 제2 반사면(17)에 도달할 수 있도록 하는 높이들 중 최대 높이로 형성될 수 있다.
셋째로, 접합된 렌즈 구조는 상면 만곡, 특히 큰 시야에서의 상면 만곡 수차를 감소시켜, 파노라마 촬상 렌즈로부터 이미지의 잔여 수차를 보정하기 위한 릴레이 렌즈부의 구조를 단순화시킬 수 있고, 촬상 요소 상에 가상 이미지를 실제 이미지로 전달할 수 있다.
도 8은 종래의 비접합 단일 구조의 파노라마 촬상 렌즈와 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈의 비점 수차(astigmatic aberration)를 비교한 도면이다.
도 8 (a)는 종래의 비접합 단일 구조의 파노라마 촬상 렌즈의 비점 수차를 도시하고, 도 8 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈의 비점 수차를 도시한다.
도 8 (a) 및 (b)에서, 실선 X와 점선 Y는 각각 구결면(sagittal plane) 및 자오면(tangential plane)에서의 비점 수차를 나타낸다.
도 8 (a) 및 (b)에서, 가로축은 상기 비점 수차 또는 상기 상면 만곡의 계수를 나타내고, 세로축은 촬상 소자(8)에 맺히는 광선의 중심에서 가장자리까지의 거리를 나타낸다.
도 8 (a) 및 (b)을 참조하면, 상기 실선 X와 상기 점선 Y의 차가 상기 비점 수차의 크기를 나타내고, 직선이 굽은 정도는 상기 상면 만곡을 나타낸다.
도 8 (b)에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈의 비점 수차는, 특히 큰 시야각에서 도 8 (a)에 도시된 비접합 단일 피스 구조의 파노라마 촬상 렌즈의 비점 수차 보다 훨씬 작음을 알 수 있다.
도 9는 종래의 비접합 단일 구조를 갖는 파노라마 촬상 렌즈와 본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration)를 비교한 도면이다.
도 9 (a)는 종래의 비접합 단일 구조를 갖는 파노라마 촬상 렌즈의 종방향 구면 수차를 도시하고, 도 9 (b)는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 복수의 렌즈 피스들을 갖는 파노라마 접합 촬상 렌즈의 종방향 구면 수차를 도시한다.
도 9 (a) 및 (b)에서 가로축은 종방향 구면 수차의 계수를 나타내고, 세로축은 촬상 소자(8)에 맺히는 광선의 중심에서 가장자리까지의 거리를 규격화(normalization)하여 나타낸 것이다.
도 9 (a) 및 (b)는 파장의 변화에 따른 구면 수차의 도면으로서, 실선과 2개 유형의 점선들 각각은 e, g 및 C 라인들에 대한 종방향 구면 수차를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 파노라마 접합 촬상 렌즈(11)가 복수의 렌즈 피스들(11A, 11B)를 갖고, 각각의 렌즈 피스들(11A, 11B)이 서로 다른 투명 물질을 채용하면, 도 9 (b)에서 파장 도표(e, g 및 C 라인)를 통해 도시된 바와 같이 파노라마 촬상 렌즈를 통해 유발된 구면 수차를 보정하는데 몇몇 이점을 갖게 된다.
도 9 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 렌즈 피스들을 이용한 파노라마 접합 촬상 렌즈는, 도 9 (a)의 단일 피스의 파노라마 촬상 렌즈보다 더 작은 종방향 구면 수차를 가짐을 알 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 렌즈 피스(11B)는 복수의 서브 렌즈 피스들(20, 21)을 서로 접합시켜 형성할 수 있다.
복수의 서브 렌즈 피스들(20, 21)은 광축(O) 상에 배열되며, 접합액에 의해 서로 접합된다.
상기 서브 렌즈 피스들(20, 21) 사이의 접합면(22)은 제1 렌즈 피스(11A)를 향하여 볼록한 형상으로 형성된다.
상기 접합면(22)의 곡률은 제1 굴절면(13) 및 제2 반사면(17)의 곡률보다 작다.
상기 제1 렌즈 피스(11A)와 제1 서브 렌즈 피스(20)는 서로 다른 투명 재질을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 서브 렌즈 피스(20)와 제2 서브 렌즈 피스(21)는 서로 다른 투명 재질을 이용하여 형성될 수 있다.
그리고, 인접한 2개의 렌즈 피스들 간의 굴절률 값의 차이의 절대값은 상기 [수학식 2]과 같이 0.3 이하로 설정할 수 있다.
이와 같이 인접한 2개의 렌즈 피스들은 서로 다른 투명 재질로 형성함으로써, 도 4에 도시된 실시예와 비교하여, 색 수차를 감소시킬 수 있는 추가적인 이점이 있다.
색수차를 감소시키는 방법은 다음과 같다.
인접한 서로 다른 재질로 형성된 피스들은 서로 다른 아베수들을 가진다.
상기 서로 다른 재질로 형성된 피스들 중 어느 하나의 피스는 아베수(=분산치)가 낮은 재질로 하고, 다른 하나의 피스는 아베수가 높은 재질로 구성하여 색수차가 감소시될 수 있다.
도 10에서는 제2 렌즈 피스(11B)가 2개의 서브 렌즈 피스들(20, 21)로 이루어진 예를 설명하고 있으나, 2개 이상의 서브 렌즈 피스들을 서로 접합하여 형성할 수도 있다.
마지막으로, 360도 방위각 및 설계된 수직각을 갖는 풍경의 원거리 물체측들로부터의 광선은 파노라마 접합 촬상 렌즈(11)를 통과함으로써, 파노라마 접합 촬상 렌즈(11)의 바로 뒤에 위치한 조리개(30)를 통과하여, 릴레이 렌즈부(40)으로 들어간다.
릴레이 렌즈부(40)는 잔여 수차 보정 및 촬상 소자 상에 실제 이미지를 생성한다.
파노라마 접합 촬상 렌즈(11), 조리개(30) 및 릴레이 렌즈부(40)는, 촬영, 네비게이션, 감시 등과 같은 어플리케이션에 이용되는 파노라마 촬상 시스템을 구성한다.
도 11은 파노라마 촬상 시스템의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 파노라마 촬상 시스템은, 물체측으로부터 순차적으로 배열된 파노라마 접합 촬상 렌즈(11), 조리개(30) 및 릴레이 렌즈부(40)를 포함하며, 45도 내지 105도의 화각을 갖고, 이로 인하여 상기 시스템이 [45,105]×360의 시야(field of view)를 갖는다.
도 11에 도시된 실시예의 파노라마 접합 촬상 렌즈(11)는 3개의 렌즈 표면들을 갖는 제1 렌즈 피스(11A)를 포함한다.
제1 렌즈 피스(11A)의 3개의 표면들 중 하나는 큰 화각들을 수용하기 위해 최대 유효구경을 갖는 환형 볼록면(13)이며, 다른 하나는 상기 환형 볼록면(13)의 중앙 부분에 대칭 블라인드 홀(blind hole, 14)이다.
상기 블라인드 홀(14)은 오목면 형상으로 이루어지며 렌즈(11) 내측면에서는 볼록 거울면이 형성된다.
상기 3개의 표면들 중 마지막 하나(15)는 제2 렌즈 피스(11B)를 접합하기 위한 제1 후면(15)로서 중앙 부분에 접합면(16)이 형성된다.
제2 렌즈 피스(11B)는 역시 3개의 렌즈 표면을 포함하며, 상기 3개의 표면들 중 하나는 환형 오목 거울 표면(17)이고, 다른 하나는 상기 환형 오목 거울 표면(17)의 중앙 부분에는 대칭 투명 영역(18)이다.
상기 대칭 투명 영역(18)에는 볼록한 표면이 위치한다.
상기 제2 렌즈 피스(11B)의 3개 표면들 중 세 번째 표면(16)은 제1 렌즈 피스(11A)와의 접합을 위한 볼록한 표면(16)이다.
조리개(30)는 파노라마 촬상 시스템이 3.22의 f-수에 도달하도록 하는 구경 크기를 가지며, 이 구경 크기는 파노라마 촬상 시스템이 실외 촬영, 회의실 동영상 촬영, 야간 촬영 등과 같이 서로 다른 조명 환경들에 대한 적응성을 보장하도록 TTL 광 측정 방식(TTL light measuring)을 이용하여 자동 조정되거나 수동으로 조정 가능하다.
상기 3.22의 f-수는, 파노라마 촬상 시스템이 낮은 조명 환경에서 잘 동작하도록 하며, f-수를 예를 들어 22까지 증가시키게 되면 파노라마 촬상 시스템이 높은 조명 환경에서 좋은 이미지 품질을 얻도록 할 수 있다.
릴레이 렌즈부(40)는 물체측을 향하는 오목면을 갖는 메니스커스 네거티브(meniscus negative) 렌즈 소자(41)와; 포지티브(positive) 양면 볼록 렌즈 소자(42)와, 물체측을 향한 오목면을 갖는 메니스커스 네거티브 렌즈(43)를 갖는 접합 렌즈 소자; 양면 볼록 렌즈 소자(44); 양면 오목 네거티브 렌즈 소자(45)와 양면 볼록 포지티브 렌즈 소자(46)를 갖는 접합 렌즈 소자; 물체측을 향한 볼록면을 갖는 메니스커스 렌즈 소자(47); 및 양면 볼록 포지티브 렌즈 소자(48)를 포함할 수 있다.
여기서, 물체측과 가장 가까운 위치에 있는 네거티브 메니스커스 렌즈 소자(41)에는 2개의 비구면 표면들이 제공되고, 이미지측(촬상면(8))과 가장 가까운 위치에 있는 양면 볼록 양의 렌즈 소자(48)에도 2개의 비구면 표면들이 제공된다.
표 1 및 표 2는 파노라마 촬상 시스템의 수치(numerical) 데이터를 보여주고 있다.
표 1에서, FNO는 가능한 가장 작은 f-수를 나타내고, f는 파노라마 촬상 시스템의 초점 길이를 나타내며, W는 1/2 화각(degree)을 나타내고, r은 곡률반경을 나타내고, d는 렌즈 소자 두께 또는 렌즈 소자들 간의 거리를 나타내고, Nd는 d 라인의 굴절률을 나타내며, v는 아베수(Abbe number)를 나타낸다.
또한, 축방향(on-axis) 이미지가 없는 파노라마 촬상 시스템에서 f-수는 다음의 수학식 4와 같이 정의된다.
Figure pat00004
여기서, n’는 이미지 공간의 굴절률을 나타내고, A1은 제1 화각의 상부 한계(marginal) 광선의 이미지 평면 입사각이고, A2는 제1 화각의 하부 한계 광선의 이미지 평면 입사각이다.
광축에 대해 대칭인 비구면은 다음의 수학식 5와 같이 정의된다.
비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
Figure pat00005
여기서, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역(1/r)을 나타내고, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를 나타내고, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를 나타내고, k는 원뿔 계수(conic constant)를 나타내고, A4는 4차(fourth-order) 비구면 계수를 나타내고, A6는 6차 비구면 계수를 나타내며, A8은 8차 비구면 계수를 나타내고, A10은 10차 비구면 계수를 나타낸다.
FNO = 1: 3.22; f = -4.22; W = [45,105]×360
표면
번호		 r d Nd v
1 44.628 17.190 1.519 64.197
2 143.361 14.700 1.555 63.333
3(반사) -21.750 -14.700 -1.555 63.333
4 143.361 -15.490 -1.519 64.197
5(반사) -76.056 15.490 1.519 64.197
6 143.361 14.700 1.555 63.333
7 -21.750 5.400
STO infinity 2.800
9* -9.539 3.500 1.606 57.400
10* -22.743 0.380
11 54.268 5.740 1.498 81.607
12 -12.346 2.000 1.792 25.720
13 -20.862 0.600
14 36.568 4.360 1.816 22.760
15 -42.459 2.130
16 -38.176 1.000 1.792 25.720
17 22.448 5.690 1.498 81.607
18 -26.188 0.380
19 62.244 2.000 1.704 30.050
20 26.916 0.790
21* 42.535 4.500 1.805 40.900
22* -87.816
표면 번호 k A4 A6
9* -2.24 -4.86E-05 6.69E-07
10* -2.99 1.33E-04 -1.88E-7
21* 2.61 -7.81E-06 1.73E-08
22* -55.09 -7.21E-06 6.56E-08
상기 표 2는 비구형 표면 데이터를 나타낸다.
표 1에서 기호(*)는 광축에 대해 회전 대칭적이며 비구형 표면을 나타낸다.
표 1에서 상기 표면번호에 상기 기호(*)가 존재하지 않는 렌즈는 회전 대칭적이며 구형 표면으로 형성된다.
표 1에서 상기 표면번호 3(반사)는 제1 내부 반사면(14)을 나타내고, 상기 표면번호 5(반사)는 제2 내부 반사면(17)을 나타낸다.
표 1에서 r1 ~ r22은 관련된 렌즈들의 표면을 나타낸다.
표 1에서 STO는 조리개(30)를 나타낸다.
표 1에서 d1 ~ d21은 관련된 렌즈의 두께 또는 관련된 렌즈들 간의 거리를 나타낸다.
11: 파노라마 촬상 렌즈 11A: 제1 렌즈 피스
11B: 제2 렌즈 피스 13: 광선 입사면
14: 제1 내부 반사면 15: 제1 후면
16: 접합면 17: 제2 내부 반사면
18: 광선 방출면 20: 제1 서브 렌즈 피스
21: 제2 서브 렌즈 피스 22: 접합면
30: 조리개 40: 릴레이 렌즈

Claims (20)

  1. 광축 주위의 전면에 형성되고 제 1반사광들을 입사하고 제2반사광들을 반사하는 볼록한 제1반사면과, 상기 제1반사면을 둘러싸고 측면 광선들을 입사되는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면의 후방에 형성되고 상기 제1입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제2 반사광들을 출광하고 상기 제1반사광들을 입사하는 제1후면을 포함하는 제1렌즈 피스; 및
    상기 제1후면의 내측 표면 부분과 접합되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 입사하고 상기 제1반사광들을 출광하는 접합면과, 상기 접합면 주변에 형성되고 상기 입사면에 입사하는 상기 측면 광선들을 반사하는 것에 의해 상기 제1반사광들을 반사하는 오목한 제2반사면과, 상기 제2 반사면 후방에 형성되고 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 출광하는 제2후면을 포함하는 제2렌즈 피스를 포함함을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈 피스는 동일한 재질로 형성되며, 상기 제2 렌즈피스는 상기 제1 렌즈 피스의 재질과 다른 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 반사면과 제2 반사면은 거울이 되도록 거울표면처리가 됨을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 렌즈를 구성하는 상기 접합면과 상기 제2반사면 사이에 상기 광축에 평행한 원통형의 측벽면을 포함함을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상렌즈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접합면과 상기 제2반사면 사이에 상기 입사면으로부터 입사하는 스트레이광들을 흡수하거나 난반사하는 원통형의 측벽면을 포함함을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 측벽면은 상기 광축으로부터 가장 먼 화각으로 입사되는 광선이 상기 제2 반사면에 도달할 수 있는 높이를 가짐을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 후면 중 상기 내측 접합 부분을 제외한 영역과, 상기 측벽면은 어두운 색으로 흙칠되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 후면의 상기 내측 접합 부분은 오목한 형상으로 형성되고, 상기 접합면은 볼록한 형상으로 형성되며, 상기 제1 후면의 상기 내측 접합 부분과 상기 접합면은 접착제에 의해 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 입사면의 곡률은 상기 제2 반사면의 곡률보다 작은 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 입사면 및 상기 제2 반사면은 구형으로 형성되며, 상기 입사면의 곡률은 상기 제2 반사면의 곡률보다 작은 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 입사면, 상기 제1 반사면, 상기 제2 반사면, 상기 제2후면 및 상기 접합면은 구형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제2 반사면과 상기 제2후면은 동일한 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  13. 제1항에 있어서, 제1 렌즈 피스의 굴절률 값과 제2 렌즈 피스의 굴절률 값의 차이의 절대값은 0.3보다 작은 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  14. 제1항에 있어서, 상기 접합면의 곡률은 상기 입사면의 곡률 및 제2 반사면의 곡률보다 작은 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제2 렌즈 피스는 복수의 서브 렌즈 피스들이 서로 접합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  16. 제15항에 있어서, 상기 서브 렌즈 피스들 간의 접합면의 곡률은 상기 제1 굴절면의 곡률 및 상기 제2 반사면의 곡률보다 작은 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  17. 광축 주위의 전면에 위치되고 제1반사광들을 입사하고 제2반사광을 반사하는 볼록한 제1 반사면과, 상기 제1 반사면의 주변에 형성되고 상기 광축에 관해 360도의 방위각과 미리 결정된 수직각으로부터 광선들이 입사하는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면의 후방에 형성되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제2반사광들을 출광하고, 상기 제1반사광들을 입사하는 제1후면을 포함하는 제1 렌즈 피스; 및
    상기 제1후면의 내측 표면 부분과 접합되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 입사하고 상기 제1반사광들을 출광하는 접합면과, 상기 접합면 주변에 형성되고 상기 입사면에 입사하는 상기 측면 광선들을 반사하는 것에 의해 상기 제1반사광들을 반사하는 오목한 제2반사면과, 상기 제2 반사면 후방에 형성되고 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 출광하는 제2후면과, 상기 접합면과 상기 제1반사면 모서리들 사이에 형성된 상기 광축에 평행한 원통형의 측벽면을 포함하는 제2렌즈 피스를 포함하고,
    상기 측벽면은 상기 광축으로부터 가장 먼 수직각으로 입사되는 광선이 상기 제2 반사면에 도달할 수 있는 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  18. 제17항에 있어서, 상기 입사면, 상기 제1 반사면, 상기 제2 반사면, 및 상기 제2후면은 구형으로 형성되며, 상기 입사면의 곡률은 상기 제2 반사면의 곡률보다 작고,
    상기 측벽면과, 상기 제1 후면의 상기 내측 표면 부분을 제외한 나머지 영역의 외측면들은 어두운 색으로 흙칠되는 것을 특징으로 하는 파노라마 접합 촬상 렌즈.
  19. 광축 주위의 전면에 형성되고 제 1반사광들을 입사하고 제2반사광들을 반사하는 볼록한 제1반사면과, 상기 제1반사면을 둘러싸고 측면 광선들을 입사되는 볼록한 환형의 입사면과, 상기 입사면의 후방에 형성되고 상기 제1입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제2 반사광들을 출광하고 상기 제1반사광들을 입사하는 제1후면을 포함하는 제1렌즈 피스; 및
    상기 제1후면의 내측 표면 부분과 접합되고 상기 입사면으로부터 입사된 광선들과 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 입사하고 상기 제1반사광들을 출광하는 접합면과, 상기 접합면 주변에 형성되고 상기 입사면에 입사하는 상기 측면 광선들을 반사하는 것에 의해 상기 제1반사광들을 반사하는 오목한 제2반사면과, 상기 제2 반사면 후방에 형성되고 상기 제1반사면으로부터 반사된 상기 제2반사광들을 출광하는 제2후면을 포함하는 제2렌즈 피스를 포함하는 파노라마 접합 촬상렌즈;
    소정의 구경에 따라 상기 광선 출력부로부터 제공되는 상기 광선을 통과시키는 조리개; 및
    상기 조리개를 통과한 상기 광선에 대하여 잔여 수차를 보정하고 촬상 소자 상에 실제 이미지를 생성시키는 릴레이 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 촬상 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 조리개의 구경 크기는 TTL 광 측정 방식을 이용하여 자동 조정되거나 수동으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는 파노라마 촬상 시스템.
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