KR100322184B1 - 변배파인더 - Google Patents

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Abstract

물체측으로부터 차례로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 이동 가능하고 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 접안렌즈군으로 이루어어지며, 상기 제3렌즈군을 이동시켜 배율을 변화시키고, 상기 제2렌즈군을 이동시켜 상기 배율변화에 따라 발생하는 시도변화를 보상시키는 것을 특징으로 하는 변배 파인더는 실상식 변배 파인더 광학계에서, 비교적 간단한 구조와 가격이 저렴한 소재로 렌즈를 구성하여 소형이면서 광각의 시야를 확보하고, 높은 배율을 가지면서 광각단에 걸쳐 전체적으로 양호한 수차특성을 유지할 수 있다.

Description

변배 파인더
이 발명은 변배 파인더에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 카메라 등에 사용되는 실상식 변배 파인더 광학계에 있어서, 대물렌즈의 렌즈구성을 간단하고 소형으로 구성하므로써 광각의 시야를 가질 수 있는 변배 파인더에 관한 것이다.
종래의 컴팩트 카메라에 사용되는 파인더 광학계로는 알바다식이나 역갈릴레오식등의 허상식이 대부분이었다. 상기 광학계들은 비교적 시계를 넓게 할 수 있고 정립프리즘도 필요가 없기 때문에 광학계의 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 이용하여 컴팩트 카메라의 파노라마 기능 등을 추가하여 사용하고 있으며, 점점 카메라의 소형화와 촬영렌즈의 광각화 진보에 대응하는 실상식 광학계가 요구되고 있다.
상기 요구에 대응하는 실상식 변배 파인더에 관한 기술이 미국특허 특허번호 4,842,395호의 "FINDER OF VARIABLE MAGNIFICATION"과, 일본특허 공개번호 소61-156018의 "변배 파인더"와, 동 특허출원 공개번호 평6-51197의 "실상식 파인더"와, 동 특허출원 공개번호 평6-18780의 "변배 파인더 광학계"에 기재되어 있다.
그러나, 상기한 실상식 파인더 광학계는 대물렌즈군과 컨덴서 렌즈군으로 걸상시킨 물체상을 접안렌즈군을 이용하여 확대관찰하는 것으로, 그 특징은 대물렌즈군이 형성한 물체상 위치에 시야테를 놓으므로써 명확하게 시야를 잘라주게 되는데, 파인더 내부에서 물체상이 한번 결상되기 위해서는 파인더의 구성이 더욱 복잡해지고 대형화되는 단점이 발생하게 된다.
또한, 실상식 파인더 광학계를 소형화하면서 넓은 시야를 관찰가능하게할 경우, 광각단에 대한 대물렌즈의 초점거리를 짧게 하여 대물렌즈에 의하여 결상된 상을 작게 하면 어느 정도 넓은 시야를 관찰할 수 있으나, 대물렌즈의 초점거리가 짧아짐에 따라 대물렌즈의 굴절력이 커지게 되어 여기서 발생되는 수차의 보정이 어려워지는 단점이 발생한다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로,실상식 변배 파인더 광학계에서, 비교적 간단한 구조와 가격이 저렴한 소재로 렌즈를 구성하여 소형이면서 팡각의 시야를 확보하고, 높은 배율을 가지면서 광각단에 걸쳐 전체적으로 양호한 수차특성을 유지할 수 있는 변배 파인더를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은,
물제측으로부터 차례로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;
부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과;
정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과;
정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물렌즈군과;
정의 굴절력을 가지는 접안렌즈군으로 이루어지며,
상기 제3렌즈군을 이동시켜 배율을 변화시키고, 상기 제2렌즈군을 이동시켜 상기 배율변화에 따라 발생하는 시도변화를 보상시킨다.
상기 구성에 의하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 이 발명의 제1실시예에 따른 변배 파인더의 렌즈 구성이고, 제2도는 이 발명의 제1실시예에 따른 변배 파인더의 수차도이고, 제3도는 이 발명의 제2실시예에 따른 변배 파인더의 렌즈 구성이고, 제4도는 이 발명의 제2실시예에 따른 변배 파인더의 수차도이고, 제5도는 이 발명의 제3실시예에 따른 변배 파인더의 렌즈 구성도이고, 제6도는 이 발명의 제3실시예에 따른 변배 파인더의 수차도이다.
이 발명의 실시예에 따른 변배 파인더의 구조와 작용을 쉽게 이해하기 위하여, 이 발명의 3가지 실시예에 따른 변배 파인더에 대한 설명을 기술하면 다음과 같다.
제1도, 제3도 및 제5도에 도시되어 있듯이 이 발명의 제1, 제2 및 제3실시예에 따른 변배 파인더의 구성은, 물체측으로부터 고정되고 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(Ⅰ)과, 이동 가능하고 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(Ⅱ)과, 이동 가능하고 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(Ⅲ)과, 고정되고 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(Ⅳ)으로 구성되어 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물렌즈군(10)과, 정의 굴절력을 가지는 접안렌즈군(30)과, 상기 대물렌즈군(10)과 접안렌즈군(30)의 사이에 위치하여 상기 대물렌즈군(10)의 물체상을 정립상으로 하기 위한 프리즘(20)으로 이루어진다.
이 발명의 실시예에 따른 각 렌즈군은 PMMA라는 한종류의 프라스틱 소재로 이루어지며, 단일소재 사용으로 인한 배율 색수차 보정에 약간의 어려움이 발생하나, 각 렌즈의 굴절력의 적정배치로 이를 보정하며, 상기 대물렌즈(10)와 접안렌즈(30)는 비구면을 사용한다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 변배 파인더의 작용은 다음과 같다.
물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 1군렌즈를 고정시키므로써 경통상의 구조를 간단히 하고, 파인더 카바글래스(coverglass)와 공용으로 하여 보상부인 제2렌즈군과 변배부인 제3렌즈군에 유입되기 쉬운 먼지 등을 방지할 수가 있다.
상기의 부의 굴절력을 가지는 보상부의 파워를 제1렌즈군과 나누어 파워분담을 시켜 큰 파워의 보상부에서 발생되는 수차부담을 1군과 나누었다.
그리고, 보상부의 물체측면을 볼록면으로 형성하므로써, 제1렌즈군의 사이즈가 다소 커지기는 하지만 비축 코마수차 보정이 쉬운 형상이 되어 파인더 전체에서 동공경내의 눈이동에 대한 상성능 저하를 방지할 수 있다.
상기대물렌즈군의 파워를 정의 굴절력을 가지도록 하기 위하여 정의 굴절력인 변배부로 구성하였으며, 접안렌즈의 크기와 정립광학계인 프리즘등의 크기를 가능한 작게 하여 컴팩트한 파인더를 구현하기 위하여 변배부 후방에 정의 굴절력을 가지는 컨덴서 렌즈인 제4렌즈군을 배치시켰다.
상기 제4렌즈군의 상측면에 대물렌즈의 초점면을 두므로써, 자연히 평면이 될 수 밖에 없으므로 그 면에 존마크나 시야테를 새겨 별도의 면에 시야테를 만들지 않고 그대로 사용이 가능하다. 뿐만 아니라, 상기 면에 파노라마 기구를 설치하면 간단한 구조의 파노라마 시스템이 형성이 된다.
따라서, 제4렌즈군은 한 쪽이 평면이 되므로써 자연히 물체측이 볼록면인 렌즈로 구성이 된다.
또한, 일반적으로 실상식 파인더의 경우에는 대물렌즈의 초점면 측, 1차 결상면에서 발생되는 먼지 등이 눈에 띄게 되어 대단히 문제가 되는데, 상기 먼지 등은 생산시에 주의 할 수 밖에 없으나, 컨덴서 렌즈의 물체측면에 있는 먼지에 대해서는 가능한 컨덴서 렌즈를 두껍게 하여 먼지가 눈의 시도범위를 벗어나도록 구성하였다.
변배 파인더를 구성하는 렌즈를 비교적 간단하고 구성하면서 수차변동이 적고 변배 영역에 걸쳐 양호한 수차보정을 달성하기 위하여, 상기 변배 파인더를 구성하는 렌즈는 다음과 같은 조건을 만족한다.
대물렌즈(10)의 제1렌즈군(Ⅰ)의 볼록면을 물체측으로 향하게 하거나, 평면인 면을 가지는 부의 굴절력을 가지는 1 매의 렌즈로 구성한다. 그리고, 제2렌즈군(Ⅱ)을 오목면을 접안쪽으로 향하게 하여 부의 굴절력을 가지는 1매의 렌즈 또는 1매 이상의 다수렌즈로 구성한다.
또한, 제3렌즈군(Ⅲ)을 볼록면을 물체측으로 향하게 하고 접안쪽으로도 볼록면을 향하게 하여 정의 굴절력을 가지는 1 매이상의 렌즈로 구성한다. 그리고, 제4렌즈군(Ⅳ)을 볼록면을 물체측으로 향하게 하고 접안쪽을 평면으로 한 정의 굴절력을 가지는 1매의 렌즈로 구성한다.
상기한 조건을 만족하므로써 제1렌즈군(Ⅰ)에서 제4렌즈군(Ⅳ)까지의 대물렌즈(10)는 전체적으로 정의 굴절력을 가지게 되며, 그 초점위치는 1차결상이 일어나는 제4렌즈군(Ⅳ) 즉, 컨덴서렌즈군의 상측부근에 위치시키면 전체적으로 강한 정의 굴절력을 가지는 대물렌즈(10)를 구성하게 된다.
상기와 같이 전체적으로 강한 정의 굴절력을 가지는 대물렌즈(10)를 이루면서 상기 강한 굴절력을 제1렌즈군(Ⅰ)에서 제4렌즈군(Ⅳ)까지 분산시키고 제3렌즈군(Ⅲ), 제4렌즈군(Ⅳ)에서 발생하는 구면수차를 제2렌즈군(Ⅱ)에서 보정하고, 제1렌즈군(Ⅰ)과 제2렌즈군(Ⅱ)의 부의 굴절력을 분산시키므로써 전체적으로 수차보정이 가능하게 된다.
상기의 조건을 만족하는 대물렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(Ⅲ)을 이동시켜 변배시키고, 이로 인하여 발생되는 전체 시도차문제는 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(Ⅱ)을 이동시켜 상보정을 수행한다.
따라서, 광각단에서 망원단까지의 전체적으로 양호한 수차성능을 나타낼 수 있다.
이 발명의 실시예에 따른 변배 파인더를 구성하는 비구면 렌즈의 비구면형상은 다음과 같은 식에 의하여 표현이 된다.
상기의 X는 렌즈의 정점으로부터 공축방향으로의 거리를 나타내고, y는 광축에 수직방향으로의 거리를 나타내고, C는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수를 나타내고, K는 코닉(conic)상수 그리고 A4, A6, A8, A10는 비구면 계수를 나타낸다.
상기와 같은 조건을 만족하는 이 발명의 제1,제2,제3실시예에 따른 변배 파인더의 실시예값은 다음 표1∼표4와 같다.
다음의 ω는 반화각을 말하며, d는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 간격을 낱내며, Nd는 d-line의 굴절율, ν는 렌즈의 아배수이다.
<표 1>
<표 2>
<표 3>
이상에서와 같이 이 발명의 실시예 따른 변배식 실상식 파인더 광학계에서, 비교적 간단한 구조와 가격이 저렴한 소재로 렌즈를 구성하여 소형이면서 광각의 시야를 확보하고, 높은 배율을 가지면서 광각단에 걸쳐 전체적으로 양호한 수차특성을 유지하는 효과를 가진 변배 파인더를 제공할 수 있다.
제1도는 이 발명의 제1실시예에 따른 변배 파인더의 렌즈 구성이고,
제2도는 이 발명의 제1실시예에 따른 변배 파인더의 수차도이고,
제3도는 이 발명의 제2실시예에 따른 변배 파인더의 렌즈 구성이고,
제4도는 이 발명의 제2실시예에 따른 변배 파인더의 수차도이고,
제5도는 이 발명의 제3실시예에 따른 변배 파인더의 렌즈 구성이고,
제6도는 이 발명의 제3실시예에 따른 변배 파인더의 수차도이다.

Claims (10)

  1. 물체측으로부터 차례로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;
    부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과;
    정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과;
    정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 이루어져, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 대물렌즈군과;
    정의 굴절력을 가지는 접안렌즈군으로 이루어지며,
    상기 제3렌즈군을 이동시켜 배율을 변화시키고, 상기 제2렌즈군을 이동시켜 상기 배율변화에 따라 발생하는 시도변화를 보상시키는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 각 렌즈군이 전부 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  3. 제2항에 있어서, 상기한 각 렌즈군이 전부 합성수지소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  4. 제1항에 있어서, 입사하는 빛의 제1차결상이 제4렌즈군 부근에서 발생하고, 제4렌즈군의 후단에 고정된 정의 굴절력을 가지는 접안렌즈군을 배치하는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 제1렌즈군이 1매의 부의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  6. 제1항에 있어서, 상기한 제2렌즈군이 접안쪽으로 오목면이 향하게 하는 정의 굴절력을 가지는 1매 이상의 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  7. 제1항에 있어서, 상기한 제3렌즈군이 정의 굴절력을 가지는 1매이상의 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  8. 제1항에 있어서, 상기한 제4렌즈군이 물체측으로 강한 볼록면을 가지는 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  9. 제1항에 있어서, 상기한 대물렌즈군의 제1렌즈군에서 제4렌즈군중 적어도 하나이상의 렌즈가 비구면 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
  10. 제1항에 있어서, 상기 접안렌즈군을 이동시켜 파인더 시도를 조절하고, 대물렌즈의 제4렌즈군과 접안렌즈군 사이에 프리즘이 배치되는 것을 특징으로 하는 변배 파인더.
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