KR100382001B1 - 실상식 변배 파인더 - Google Patents

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Abstract

물체측으로부터 순서대로 물체의 상을 1차 결상시키는 대물 렌즈군과; 상기 대물 렌즈군의 후방에 위치하고 대물 렌즈군에 의하여 형성된 물체상을 상하 좌우로 반전시키는 상반전 광학계와; 상기 상반전 광학계의 후방에 위치하고 상기 상반전 광학계에 의하여 반전된 상을 관찰하기 위한 접안 렌즈군으로 이루어진 변배 파인더에 있어서, 상기한 대물 렌즈군은, 물체측으로부터 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 이루어져서 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 광각단에서 망원단으로 변배시에 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군은 고정되고, 상기 제2렌즈군과 제3렌즈군이 광축을 따라 이동하면서 조건식 0.6 < fw / f3< 1.0 18 < fT< 33(f3: 제3렌즈군의 초점 거리, fw: 광각단에서의 대물 렌즈군의 초점 거리, fT: : 망원단에서의 대물 렌즈군의 초점 거리)를 만족하는 실상식 변배 파인더는, 비교적 간단한 구성과 저렴한 소재 사용으로 인하여, 저가이면서 전체적인 소형화가 가능하여 광각단에서 망원단에 걸쳐 수차 특성이 양호해지고, 또한, 가능한 비구면 사용을 최소화하여 렌즈 형상도 비교적 평이한 형상을 가지도록 유도하여, 제조가 용이하여 생산성이 향상된다.

Description

실상식 변배 파인더
이 발명은 실상식 변배 파인더에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 간단한 렌즈 구성으로 고배율의 변배가 가능하고 고성능의 수차 특성을 가지면서 동시에 생산성도 양호한 실상식 변배 파인더에 관한 것이다.
종래의 컴팩트 카메라에 사용되는 파인더로는 알바다식이나 역갈릴레오식 등의 허상식이 대부분이었다. 상기 파인더들은 비교적 시계를 넓게 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.
상기 요구에 대응하는 실상식 변배 파인더에 관한 기술이 일본 특허 출원 공개 번호 평 6-102454호와, 동 특허 출원 공개 번호 평 5-93863호에 게제되어 있다.
상기의 일본 특허 출원 공개 번호 평 6-102054호에 게재된 실상식 변배 파인더는 대물부가 물체측으로부터 정, 부, 정, 정의 4군으로 구성되어 있고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 이동하여 변배를 수행하는 구도로 되어 있는데, 전체적으로는 소형이지만 곡률 반경이 너무 작고 광각에서 이동하는 렌즈와 고정된 렌즈사이의 간격이 너무 짧아 생산성 및 기구적 구성이 복잡한 단점이 있다.
또한, 상기의 일본 특허 출원 공개 번호 평 5-93863호는 대물부가 정, 부, 정, 정 또는 정, 부, 부, 정의 4군으로 구성되고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 이동하여 변배 및 그에 따른 수차 보정을 수행하는 구조로 되어 있는데, 상기 평 6-1020454호와 마찬가지로 광각에서 이동하는 렌즈와 고정된 렌즈 사이의 간격이 너무 짧아 기구적 구성이 어려운 단점이 있다.
또한, 상기한 종래의 기술은 3배이상의 고배율을 구성하기에는 무리가 발생하는 단점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 렌즈 구성으로 고배율의 변배가 가능하고 고성능의 수차 특성을 가지면서 동시에 생산성도 양호한 실상식 변배 파인더를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,
물체측으로부터 순서대로 물체의 상을 1차 결상시키는 대물 렌즈군과;
상기 대물 렌즈군의 후방에 위치하고 대물 렌즈군에 의하여 형성된 물체상을 상하 좌우로 반전시키는 상반전 광학계와;
상기 상반전 광학계의 후방에 위치하고 상기 상반전 광학계에 의하여 반전된상을 관찰하기 위한 접안 렌즈군으로 이루어진 변배 파인더에 있어서,
상기한 대물 렌즈군은,
물체측으로부터 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;
부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과;
정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과;
정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 이루어져서 전체적으로 정의 굴절력을 가지며,
광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군은 고정되고, 상기 제2렌즈군과 제3렌즈군이 광축을 따라 이동하면서 다음의 조건을 만족한다.
상기의 fw 는 광각단에서의 대물 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, 상기 f3는 제3렌즈군의 초점 거리를 나타내고, 상기 fT는 망원단에서의 대물 렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f4는 제4렌즈군의 초점 거리를 나타내고, 상기 L은 대물 렌즈군의제1렌즈면에서 1차 결상면까기의 거리를 나타낸다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제1도는 각각의 변배단에서의 이 발명의 실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 렌즈 구성도이고,
제2도의 (가)~(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제3도의 (가)~(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 중간단에서의 수차도이고,
제4도의 (가)~(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제5도의 (가)~(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제6도의 (가)~(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 중간단에서의 수차도이고,
제7도의 (가)~(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제8도의 (가)~(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제9도의 (가)~(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 중간단에서의 수차도이고,
제10도의 (가)~(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이다.
첨부한 제1도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 실상식 변배 파인더는 대물 렌즈군(I)과, 상반전 광학계(Ⅱ)와, 접안 렌즈군(Ⅲ)으로 이루어지고,
상기 대물 렌즈군(I)은 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(1)과, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(2)과, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(3)과, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(4)으로 이루어진다.
이 발명의 실시예에 따른 상기 실상식 변배 파인더는 대물 렌즈군(I)의 제1렌즈군(1)과 제4렌즈군(4)은 고정시키고, 제2렌즈군(2)과 제3렌즈군(3)은 광축을 따라 이동시켜 변배를 수행한다.
또한, 이 발명의 실시예에 따른 각 렌즈군은 동일한 플라스틱 소재로 구성된다.
또한, 이 발명의 실시예에 따른 상기 대물 렌즈군(I)의 내부에는 상을 반전시키기 위한 목적으로 미러(mirror)가 1개 이상 포함되어 구성되며, 대물 렌즈군(I)에 의하여 형성된 1차 결상면은 대물 렌즈군(I)의 제4렌즈군(4)의 끝면에 위치하도록 구성된다.
이 발명의 실시예에 따른 상기의 정보 표시 파인더는 액정 표시 장치 (LCD:Liquid Crystal Device)로 이루어지며, 상기 정보 표시 파인더는 촬영 시야를표시하거나, 자동 초점을 수행하고자 하는 경우에 초점 위치를 표시하거나, 근거리 촬영시에는 시차 보정을 위한 시야를 표시하거나, 셔터 속도나 조리개치, 스트로보 충전 상태 등의 촬영 정보를 표시하는 기능을 수행한다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 작용은 다음과 같다.
이 발명의 실시예에서는 간단한 구성으로 변배에 의한 수차 변동이 적고, 변배 전영역에 걸쳐서 수차 보정이 양호하게 이루어지도록 하기 위하여, 일정한 공간내에 각 렌즈군의 굴절력을 효과적으로 배분하므로써 수차 부담이 분산되어 광각단에서 망원단까지 전체적으로 양호한 수차 성능을 가질 수 있도록 구성한다.
그리고, 강한 정의 굴절력으로 발생되는 구면 수차와 왜곡 수차를 대물 렌즈군과 접안 렌즈군에 비구면을 적절하게 사용하여 보정하고, 생산성을 고려하여 비구면 형상에 대해서도 가능한한 평이한 형상을 가지도록 구성하였다.
상기 조건식(1)의 상한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군(3)의 굴절력이 커져서 변배시에 렌즈 이동에 의한 수차 변화가 커지게 된다.
반대로, 상기 조건식(1)의 하한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군의 굴절력이 약해지지만 제4렌즈군(4)의 굴절력이 커져서 코마 수차가 커지게 되고, 3배이상의 고배율을 가지는 줌 구성이 어려워진다.
상기 조건식(2)의 상한값을 초과하는 경우에는 망원단에서의 피사체 상배율이 너무 커져서 시야가 좋지 않게 되고, 접안 렌즈군의 설계가 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(2)의 하한값을 초과하는 경우에는 고배율 줌을 구성하는 경우에 광각단에서의 대물 렌즈군의 굴절력이 커지게 되어 대물 렌즈군의 구성이 어려워지고, 대물 렌즈군의 구성이 가능하여도 각 렌즈군에 굴절력 부담을 주어 제수차가 커지게 된다.
상기 조건식(3)의 상한값을 초과하는 경우에는 소형화가 어려워지고 제4렌즈군의 굴절력이 커져서 구면 수차 및 왜곡 수차 등의 제수차가 커지게 된다.
반대로, 상기 조건식(3)의 하한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군의 굴절력이 커져서 변배시에 렌즈 이동에 의한 수차의 변화가 커지게 된다.
또한, 각 렌즈군을 가격이 저렴한 플라스틱 소재 즉, PMMA 소재 중 한가지 종류를 선택하여 사용하고, 평이한 렌즈 형상이 되도록 적절하게 굴절력을 배분하고 비구면을 적절하게 사용함으로써 생산성이 향상되도록 하였다.
또한, 대물 렌즈군의 1차 결상면의 제4렌즈군 끝면을 평면으로 하여 시야 표시 및 측거 표시를 용이하에 하였으며, 대물 렌즈군에 미로를 사용하여 상의 일부분을 반전시켜 상반전 렌즈군의 부담을 분산시켰다.
상기의 조건을 만족하는 렌즈의 제품 조립후의 시도 조정은 접안 렌즈군을 조금씩 이동시켜 조정된다.
또한, 상기의 조건들을 만족하여 이루어지는 이 발명의 실시예에 따른 변배파인더의 각 렌즈 중 비구면 렌즈의 계수는 다음 식에 의하여 표현될 수 있다.
Z: 렌즈의 정점부터 광축 방향으로의 거리
y : 광축에 수직 방향으로의 거리 (높이)
C : 렌즈 곡률 반경의 역수
K : 코닉(Conic) 상수
A4, A6, A8, A10: 비구면 계수
상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 각 실시예에 따른 렌즈 구성과 그 실시예값을 설명하면 다음과 같다.
다음의 ri(i=1∼14)는 굴절면의 곡률 반경, di(i=1∼14)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 다른 변배 파인더의 화각 2ω 는 49.3°∼16.7° 이고, 배율은 -0.36∼-1.09이다.
<표1>
상기의 *는 비구면을 나타낸다.
이 발명의 제1실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음 <표2>와 같다.
<표 2>
상기한 구성으로 이루어지는 이 발명의 제2실시예에 따른 실시예값은 다음과 같다.
이 발명의 제2실시예에 따른 실시예값은 다음 <표3>과 같으며, 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 화각 2ω는 49.3 °∼16.7 °이고, 배율은 0.32∼0.97이다.
< 표 3 >
상기의 *는 비구면을 나타낸다.
이 발명의 제1실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음 <표4>와 같다.
< 표 4 >
상기한 구성으로 이루어지는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 실시예값은 다음과 같다.
이 발명의 제3실시예에 따른 실시예값은 다음 <표5>와 같으며, 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 화각 2ω는 49.3°∼16.7°이고, 배율은 -0.38∼-1.15이다.
< 표 5 >
상기의 *는 비구면을 나타낸다.
이 발명의 제3실시예에 의한 화각에 따라 가변되는 상기 렌즈 간격 및 두께와 비구면 계수는 다음 <표6>과 같다.
< 표 6 >
상기와 같은 실시예값으로 이루어진 이 발명의 제1실시예∼제3실시예에 따른 조건식값은 다음 <표7>와 같다.
< 표 7 >
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 비교적 간단한 구성과 저렴한 소재 사용으로 인하여, 저가이면서 전체적인 소형화가 가능하여 광각단에서 망원단에걸쳐 수차 특성이 양호한 실상식 변배 파인더를 제공할 수 있다.
또한, 가능한 비구면 사용은 최소화하면서 렌즈도 비교적 평이한 형상을 가지도록 구성함으로써, 제조가 용이하여 생산성이 향상되는 효과를 가진 실상식 변배 파인더를 제공할 수 있다.
제1도는 각각의 실상식 변배단에서의 이 발명의 실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 렌즈 구성도이고,
제2도의 (가)~(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제3도의 (가)~(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 중간단에서의 수차도이고,
제4도의 (가)~(다)는 이 발명의 제1실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제5도의 (가)~(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제6도의 (가)~(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 중간단에서의 수차도이고,
제7도의 (가)~(다)는 이 발명의 제2실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이고,
제8도의 (가)~(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 광각단에서의 수차도이고,
제9도의 (가)~(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 중간단에서의 수차도이고,
제10도의 (가)~(다)는 이 발명의 제3실시예에 따른 실상식 변배 파인더의 망원단에서의 수차도이다.

Claims (2)

  1. 물체측으로부터 순서대로 물체의 상을 1차 결상시키는 대물 렌즈군과;
    상기 대물 렌즈군의 후방에 위치하고 대물 렌즈군에 의하여 형성된 물체상을 반전시키는 상반전 렌즈군과;
    상기 상반전 렌즈군의 후방에 위치하고 상기 상반전 렌즈군에 의하여 반전된 상을 관찰하기 위한 접안 렌즈군으로 이루어진 변배 파인더에 있어서,
    상기한 대물 렌즈군은,
    물체측으로부터 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;
    부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과;
    정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과;
    정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 이루어져서 전체적으로 정의 굴절력을 가지며,
    광각단에서 망원단으로 변배시에 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군은 고정되고, 상기 제2렌즈군과 제3렌즈군이 광축을 따라 이동하면서 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 실상식 변배 파인더.
    F3: 제3렌즈군의 초점 거리
    fw : 광각단에서의 대물 렌즈군의 초점 거리
    fT: : 망원단에서의 대물 렌즈군의 초점 거리
  2. 제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실상식 변배 파인더.
    L: 대물 렌즈군의 제1렌즈면에서 1차 결상면까기의 거리
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