KR100817881B1 - Three dimensional photographing lens system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체 영상 촬영 렌즈계에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 좌/우측에 각각 영상 인식렌즈를 두고, 결상된 이미지를 한개의 CCD로 빛을 합성시킬 때 광량의 손실을 방지토록 한 입체 영상 촬영 렌즈계에 관한 것이다. 그 구성은, 그 광학계의 전반부에 배치되는, 제 1 군 렌즈, 제 2 군 렌즈, 제 3 군 렌즈 및 제 4 군 렌즈로 이루어지는 줌렌즈와, 줌렌즈에 의하여 결상되는 영상을 전달하는 제 1 릴레이렌즈 및 제 2 릴레이렌즈와, 좌/우측의 영상을 포함하는 광을 교대로 투과시키거나 반사시키는 제 1 미러 및 제 2 미러와, 상기 제 1 릴레이렌즈 및 제 2 릴레이렌즈를 거쳐 입사되는 광의 화질을 분리하는 색 합성프리즘 및 CCD 등으로 이루어지는 입체 영상 촬영 렌즈계에 있어서, 상기 제 1 릴레이렌즈(420) 및 제 2 릴레이렌즈(460)는, 상기 줌렌즈(410)의 후측으로 위치하도록 형성되고, 상기 제 1 릴레이렌즈(420)와 제 2 릴레이렌즈(460)의 초점 거리를 동일하게 형성하여 릴레이렌즈부의 배율이 1배를 이루게 함으로써, 축 상의 광만을 볼 때 상기 줌렌즈(410)에 의하여 맺히는 상점의 위치에 상기 제 1 릴레이렌즈(420)의 앞 초점에 있게 하여, 상기 제 1 릴레이렌즈(420)를 투과한 광이 평행하게 진행되어 상기 제 2 릴레이렌즈(460)에 평행으로 입사하여 상면에 초점이 맺히도록 한 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 렌즈계.포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a stereoscopic image capturing lens system, and more specifically, to stereoscopic image capturing to prevent the loss of light when combining the image recognition lens to the left / right, respectively, by combining the image with one CCD It relates to a lens system. The configuration includes a zoom lens composed of a first group lens, a second group lens, a third group lens, and a fourth group lens disposed in the first half of the optical system, a first relay lens for transferring an image formed by the zoom lens, and Separating the image quality of light incident through the first relay lens and the second relay lens, and the first mirror and the second mirror to alternately transmit or reflect the light including the second relay lens, the left and right image; In a stereoscopic image photographing lens system including a color synthesizing prism, a CCD, and the like, the first relay lens 420 and the second relay lens 460 are formed to be positioned behind the zoom lens 410, and the first relay lens 420 is formed in the first lens. By forming the focal lengths of the relay lens 420 and the second relay lens 460 in the same manner so that the magnification of the relay lens unit is 1 times, the store formed by the zoom lens 410 when only the light on the axis is viewed. The light is transmitted through the first relay lens 420 in parallel so as to be in the front focal point of the first relay lens 420 and enters the second relay lens 460 in parallel to focus on the image surface. A stereoscopic image photographing lens system characterized in that it is formed.

입체, 영상, 촬영, 갈바노메터, 디지털 미러 장치 Stereoscopic, visual, shooting, galvanometer, digital mirror device

Description

입체 영상 촬영 렌즈계{Three dimensional photographing lens system}Three dimensional photographing lens system

도 1은, 종래의 2대의 렌즈계를 이용한 입체 영상 촬영 상태를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a stereoscopic image capturing state using two conventional lens systems.

도 2 a는, 종래의 양안의 무 초점 어댑터에 의한 입체 영상 촬영을 위한 광학계의 구성을 나타낸 도면이다.Fig. 2A is a diagram showing the configuration of an optical system for stereoscopic image capturing by a conventional binocular focusless adapter.

도 2b는, 종래의 양안의 무 초점 어댑터에 의한 주광선과 가장자리 광선의 진행 상태를 나타낸 도면이다.Fig. 2B is a diagram showing the traveling state of the chief ray and the edge ray by the conventional binocular focusless adapter.

도 3은, 종래의 X-cube에 의한 입체 영상 촬영을 위한 광학계의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of an optical system for stereoscopic image capturing by a conventional X-cube.

도 4는, 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계의 광학계의 광로 및 그 구성을 나타낸 도면이다.4 is a view showing an optical path of the optical system of the stereoscopic image capturing lens system and the configuration thereof.

도 5는, 본 발명에 따른 릴레이렌즈부의 구조와 광로를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a structure and an optical path of the relay lens unit according to the present invention.

도 6은, 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계의 줌렌즈계의 동작 상태를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an operating state of a zoom lens system of a stereoscopic image photographing lens system according to the present invention.

도 7은, 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a first embodiment of a second mirror according to the present invention.

도 8은, 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a second embodiment of a second mirror according to the present invention.

도 9는, 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a third embodiment of the second mirror according to the present invention.

도 10은, 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 4 실시 예를 나타낸 도면이다.10 is a view showing a fourth embodiment of the second mirror according to the present invention.

도 11a, 11b는, 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 5 실시 예를 나타낸 도면이다.11A and 11B show a fifth embodiment of a second mirror according to the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※

410 : 줌렌즈 411 : 제 1 군 렌즈410: zoom lens 411: first group lens

412 : 제 2 군 렌즈 413 : 제 3 군 렌즈412: Group 2 lens 413: Group 3 lens

414 : 제 4 군 렌즈 420 : 제 1 릴레이 렌즈414: fourth group lens 420: first relay lens

430 : 제 1 미러 431, 432, 433 : 전반사 미러 430: first mirror 431, 432, 433: total reflection mirror

440 : 제 2 미러 450 : 조리개 440: second mirror 450: aperture

460 : 제 2 릴레이 렌즈 470 : 색 합성프리즘460: second relay lens 470: color composite prism

480 : CCD480: CCD

본 발명은 입체 영상 촬영 렌즈계에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 좌/우측에 각각 영상 인식렌즈를 두고, 빛을 합성시킬 때 광량의 손실을 방지토록 한 입체 영상 촬영 렌즈계에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image capturing lens system, and more particularly to a stereoscopic image capturing lens system having an image recognition lens on the left / right side and preventing loss of light amount when synthesizing light.

현재, 국내는 물론, 전 세계적으로 입체 영상의 중요성에 대하여 깊이 인식함에 따라 많은 연구가 진행되고 있다.At present, a lot of research is being carried out as we deeply recognize the importance of stereoscopic images both domestically and globally.

하지만 많은 연구에도 불구 하고 연구의 방향은 주로 디스플레이(Display)에 초점을 맞추고 있을 뿐, 입체 영상 촬영 장치에 대한 연구는 그다지 많이 진행되고 있지 않다.However, despite many studies, the direction of the research is mainly focused on the display, and there are not many studies on the stereoscopic imaging apparatus.

이러한 이유는 아이러니하게도 입체 영상의 중요성에 대한 인식과는 달리 입체 영상 촬영은 2대의 렌즈계를 동시에 사용하면 된다는 인식이 팽배하기 때문이라 생각된다.Ironically, this is because, unlike the recognition of the importance of stereoscopic images, the perception that stereoscopic imaging should use two lens systems simultaneously is prevalent.

그러나, 2대의 렌즈계를 사용할 경우에는 1대의 렌즈계를 사용할 때보다 실제 사용상에서 많은 문제점이 발생하게 된다.However, when two lens systems are used, more problems occur in actual use than when one lens system is used.

즉, 첫째로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈부(120)와 렌즈계 본체(110)로 이루어지는 2대의 렌즈계(100)를 사람의 안점 거리(개략 65mm)(130)와 동일한 거리로 유지하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.That is, firstly, as shown in FIG. 1, the two lens systems 100 including the lens unit 120 and the lens system main body 110 are kept at the same distance as the human eye distance (approximately 65 mm) 130. There is a problem that is not easy to do.

둘째로는, 상기 2대의 렌즈계(100)를 회로 적으로 동기시키기가 쉽지 않다는 문제점이 있다.Secondly, there is a problem in that the two lens systems 100 are not easily synchronized in a circuit.

셋째로는, 가격 적인 측면에서 렌즈계(100)를 2대 사용하여야 하므로 비용이 상승함은 물론, 추가 적으로 줌렌즈와 초점 조절 렌즈를 동일하게 작동시키기가 쉽지 않은 문제점과, 또 모터 등의 장치를 부착하기도 어려운 문제점이 있다.Third, in terms of cost, the cost of the two lens systems 100 must be used, as well as additionally, it is not easy to operate the zoom lens and the focusing lens in the same way. There is a problem that is difficult to attach.

넷째로는, 물체(140)를 근접 촬영을 할 경우, 2대의 렌즈계(100) 각도를 안쪽으로 경사지게 하여야 하므로 2대의 렌즈계(100)를 정확한 각도 조절이 어려우며, 또한 모터 및 장치(미도시)를 별도로 부착하여야 하므로 크기가 대단히 커지는 문제점 등이 있다.Fourth, when taking a close-up shot of the object 140, the angle of the two lens system 100 should be inclined inward, so it is difficult to accurately adjust the angle of the two lens system 100, and also to prevent the motor and the device (not shown) Since it must be attached separately, there is a problem that the size is very large.

다섯째로는, 근접물체를 촬영하기 위하여 렌즈계를 중심 쪽으로 기울였을 경 우, 키스톤이 발생하여 좌/우측 영상이 일치하지 않는 이른바 수직 시차가 발생한다.Fifth, when the lens system is inclined toward the center to photograph a near object, keystone is generated so that a vertical parallax in which left and right images do not coincide.

실질적으로 방송용 HD급에 해당하는 렌즈들은 처음 제작시부터 입체 촬영용으로 제작된 것이 아니기 때문에 렌즈의 크기가 굵고(통상 렌즈 외경 95mm 이상), 렌즈계 본체의 두께는 이보다 1.5배 이상 되기 때문에 안점 거리(65mm)보다 넓은 거리에 2대의 렌즈계(100)를 두게 됨으로써, 근접 촬영된 영상을 재생하여 보면 눈에 큰 부담감을 주며 렌즈계의 큰 부피와 무거운 중량에 의해 원활한 촬영이 이루어지기가 쉽지 않은 실정이다.Since the lenses that are actually HD for broadcast use have not been made for stereoscopic photography since they were first manufactured, the lens is thick (normally 95mm or more in outer diameter), and the lens system body is 1.5 times or more thicker than the eyepiece distance (65mm). By placing two lens systems 100 at a wider distance than), playing a close-up image gives a great burden to the eyes and it is not easy to make a smooth shooting by the large volume and heavy weight of the lens system.

따라서, 상기와 같이 2대의 렌즈계(100)를 사용하여 입체 영상을 촬영하는 방식에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해, 1대의 렌즈계에 양안 렌즈를 형성시킨 입체영상 촬영 렌즈계가 일부 개발되어 있다.Accordingly, in order to solve the problem caused by the method of photographing a stereoscopic image using the two lens systems 100 as described above, a stereoscopic image photographing lens system in which a binocular lens is formed in one lens system is partially developed.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 캠코더(200)에 양안의 2중 구조의 무초점 어댑터 렌즈계(210)를 부착시킨 구성이다.That is, as shown in FIG. 2, the dual-focus double focusless adapter lens system 210 is attached to the camcorder 200.

그러나, 이와 같은 구성으로는 기 판매된 캠코더의 렌즈 설계 성능을 모르는 상태에서 어댑터를 설계하여야 하므로 상호 결합시 충분한 해상력을 가질 수 없고, 또 화각이 넓은 경우의 촬영 시에는 캠코더 렌즈의 앞 단에서 각도가 커지기 때문에 양안 거리(65mm)를 유지하기 어렵다.However, in such a configuration, since the adapter must be designed without knowing the lens design performance of the camcorder sold previously, it cannot have sufficient resolution when combined with each other, and when shooting in a wide angle of view, the angle from the front of the camcorder lens is taken. It is difficult to maintain the binocular distance (65 mm) because of the increase.

뿐만 아니라, 캠코더(200) 내부에 장착된 줌렌즈의 초점 거리가 변환될(Zooming) 때, 입사동의 위치가 바뀌게 되므로 4군의 렌즈(L1, L2, L3,L4)로 이루어진 어댑터 렌즈계에서도 줌렌즈가 요구하는 입사동의 변화에 대응하여 입사동이 변화되어야 한다.In addition, since the position of the entrance pupil is changed when the focal length of the zoom lens mounted inside the camcorder 200 is changed (zooming), the zoom lens is required even in an adapter lens system composed of four groups of lenses (L1, L2, L3, L4). The incident pupil should change in response to the change of the incident pupil.

그러나, 어댑터 렌즈계가 이것을 보상하여 주지 못하는 단점으로 인하여 화각이 충분히 구현되지 못하고 주변이 어둡게 되는 현상(게라래)이 발생한다.However, due to the disadvantage that the adapter lens system does not compensate for this, the phenomenon that the angle of view is not fully realized and the surroundings are darkened (erarae) occurs.

또, 상기 줌렌즈의 좌측과 우측의 광선을 합성하기 위하여 빔스프리터(beam splitter : 미러(M1, M2, M3)에 반사된 2개의 빛을 합성하여 주는 장치)를 사용하고 있기 때문에, 50%의 광만 사용할 수 있으므로, 나머지 50%의 광은 손실을 초래하고 있다.In addition, since a beam splitter (combining two lights reflected on the mirrors M1, M2, and M3) is used to synthesize the light rays on the left and right sides of the zoom lens, only 50% of the light is used. As it can be used, the remaining 50% of the light is causing losses.

따라서, 이러한 구성으로는 저급의 입체 영상 밖에 얻을 수 없는 문제점이 있다.Therefore, this configuration has a problem that only low-level stereoscopic images can be obtained.

그리고, 상기한 구성 외에, 도 3에는 도시된 바와 같이, 초점을 조절하는 제 1 군 렌즈(311)와, 배율변환 및 보상을 담당하는 제 2 군 렌즈(312)와 제 3 군 렌즈(313) 및 마스터렌즈인 제 4 군 렌즈(317) 등 4개의 군으로 이루어진 줌렌즈(310)가 형성된다.In addition to the above-described configuration, as shown in FIG. 3, the first group lens 311 for adjusting focus, the second group lens 312 and the third group lens 313 in charge of magnification conversion and compensation are illustrated. And a zoom lens 310 including four groups such as a fourth group lens 317 which is a master lens.

또, 상기 줌렌즈(310)의 제 3 군 렌즈(313) 뒤에는 조리개(미도시)가 형성되고, 상기 조리개의 뒤쪽으로는 전반사프리즘(315)과 X-cube(316)가 형성되어 있다.An aperture (not shown) is formed behind the third group lens 313 of the zoom lens 310, and a total reflection prism 315 and an X-cube 316 are formed behind the aperture.

또, 상기 조리개는, 제 3 군 렌즈(313) 뒤와 전반사프리즘(315) 앞에 위치하고 있고, 조리개와 거의 붙어 있는 위치에 회전원판(314)을 두어 좌측 영상이 조리개를 통과할 때에는 우측 영상을 차단 시키고, 우측 영상이 조리개를 통과할 때에는 좌측 영상을 차단시켜, 좌측과 우측의 영상을 교대로 CCD(미도시)에 결상되도록 하였다.In addition, the aperture is positioned behind the third group lens 313 and in front of the total reflection prism 315, and the rotation disc 314 is placed at a position almost in contact with the aperture to block the right image when the left image passes through the aperture. When the right image passes through the aperture, the left image is blocked so that the left and right images are alternately imaged on a CCD (not shown).

또한, 물체가 무한히 먼 거리에 있을 경우에는 2개의 광축(주시각 : 물체를 관측하는 각도)이 평행하게 되나 가까운 거리에 있는 물체를 촬영하기 위해서는 줌렌즈(310)의 제 3 군 렌즈(313) 뒤에 위치하고 있는 전반사프리즘(315)의 회전을 이용하여 근거리 물체에 대하여 주시각을 변화시키고 있다. In addition, when the object is infinitely far away, the two optical axes (main angle: the angle at which the object is observed) become parallel but behind the third group lens 313 of the zoom lens 310 to photograph an object at a close distance. The rotation angle of the near object is changed using the rotation of the total reflection prism 315 located.

이와 같이, 제 3 군 렌즈(313)와 제 4 군 렌즈(317) 사이에 광을 합성하기 위한 X-cube(316)를 배치하고 있어, 고배율(줌 비율이 높은) 줌렌즈(310)를 설계하기 어려운 단점으로 실제로는 줌 비율이 3배 정도까지 밖에 이룰 수 없었다In this way, an X-cube 316 for synthesizing light is disposed between the third group lens 313 and the fourth group lens 317 to design the high magnification (high zoom ratio) zoom lens 310. Due to the difficulty, in reality, the zoom ratio could only be achieved up to three times.

이러한 구성으로는, 양안의 렌즈를 통하여 들어오는 광(320)을 X-cube(316)에 의하여 입체 영상을 합성할 경우, X-cube(316)의 특성에 의하여 광(320)량을 25% 밖에 사용하지 못하는 단점이 있다. In such a configuration, when synthesizing a stereoscopic image by the X-cube 316 with the light 320 coming through the lenses of both eyes, the amount of the light 320 is only 25% due to the characteristics of the X-cube 316. There is a disadvantage that you can not use.

즉, 개발된 렌즈의 F#가 2.8이나, 좌/우에서 들어오는 광을 합성하기 위하여 X-cube(316)를 사용함으로써, 광량을 1/4밖에 활용하지 못하게 되어 실제로는 F5.6인 렌즈가 되어 버린 결과와 같다.That is, the F # of the developed lens is 2.8, but by using the X-cube 316 to synthesize the light coming from the left and right, only 1/4 of the light amount is used, and the lens is actually F5.6. Same result as discarded.

또한, 상기 X-cube(316)의 제작 정밀도가 완벽하지 못할 경우, 이중 상이 생기는 문제점도 발생한다. In addition, when the manufacturing precision of the X-cube 316 is not perfect, there is a problem that a double phase occurs.

또한, X-cube가 광량을 25% 밖에 살리지 못하는 단점을 해소하기 위하여 상기 도 3의 구성에 상기 도 2의 광분할기(Beam spiliter)를 병합한 기술도 있으나, 광분할기를 사용하면 광량을 50%까지 사용할 수는 있으나, 100% 사용은 불가능한 문제점이 있다.In addition, there is a technique in which the beam splitter of FIG. 2 is incorporated in the configuration of FIG. 3 to solve the disadvantage that X-cube saves only 25% of the amount of light. However, when the light splitter is used, the amount of light is 50%. It can be used, but there is a problem that can not be used 100%.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, X-cube 또는 빔스피리터(Beam Splitter)를 사용하는 방식 대신, 반사 방식인 미러를 형성한 갈바노메터 또는 디지털 미러 장치를 배치하여 광의 손실 없이, 고 줌 비율과 고 해상의 입체 영상을 얻을 수 있도록 하였으며, 또 조리개를 양안의 렌즈 2곳(미도시)에 사용하지 않고 릴레이렌즈부에 위치한 조리개(1개)만 사용하도록 함으로써, 간단한 구조를 이루도록 한 입체 영상 촬영 렌즈계를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above-mentioned problems. Instead of using an X-cube or beam splitter, a galvanometer or digital mirror device having a reflective mirror is disposed. It is possible to obtain a high zoom ratio and a high resolution stereoscopic image without loss of light, and to use only the aperture (one) located in the relay lens unit without using the aperture in two lenses (not shown). It is an object of the present invention to provide a three-dimensional imaging lens system to achieve a simple structure.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계는, 그 광학계의 전반부에 배치되는, 제 1 군 렌즈, 제 2 군 렌즈, 제 3 군 렌즈 및 제 4 군 렌즈로 이루어지는 줌렌즈와, 줌렌즈에 의하여 결상되는 영상을 전달하는 제 1 릴레이렌즈 및 제 2 릴레이렌즈와, 좌/우측의 영상을 포함하는 광을 교대로 투과시키거나 반사시키는 제 1 미러 및 제 2 미러와, 릴레이렌즈부를 거쳐 입사되는 광의 화질을 분리하는 색 합성프리즘 및 CCD 등으로 이루어지는 입체 영상 촬영 렌즈계에 있어서, 상기 제 1 릴레이렌즈 및 제 2 릴레이렌즈는, 상기 줌렌즈의 후측으로 위치하도록 형성되고, 상기 제 1 릴레이렌즈와 제 2 릴레이렌즈의 초점 거리를 동일하게 형성하여 릴레이렌즈부의 배율이 1배를 이루게 함으로써, 축 상의 광만을 볼 때 상기 줌렌즈에 의하여 맺히는 상점의 위치에 상기 제 1 릴레이렌즈의 앞 초점에 있게 하여, 상기 제 1 릴레이렌즈를 투과한 광이 평행하게 진행되어 상기 제 2 릴레이렌즈에 평행으로 입사하여 상면에 초점이 맺히도록 이루어진다.
선택적으로, 상기 제 2 미러는 전반사 미러를 갖는 갈바노메타 또는 디지털 미러 장치 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 갈바노메타는 좌/우측 영상을 교대로 반사시키며, 회전각을 줄이기 위한 2개의 반사 미러를 형성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 갈바노메타는 좌/우로 회전하거나, 상/하로 이동가능한 것 중, 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 갈바노메타는 상기 제 1 릴레이렌즈를 통해 입사되는 광에 대한 반사 미러의 각이 0°또는 45°를 이루도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 갈바노메타는 반사 미러의 각이 0°일 경우에는 좌측 광이 투과하여 CCD로 향하게 되고, 45°일 경우에는 우측 광이 반사되어 CCD로 향하게 되는 것을 특징으로 한다.A stereoscopic imaging lens system according to the present invention for achieving the above object includes a zoom lens composed of a first group lens, a second group lens, a third group lens, and a fourth group lens, which is disposed in the first half of the optical system, and a zoom lens. A first relay lens and a second relay lens for transmitting an image formed by the first lens, a first mirror and a second mirror for alternately transmitting or reflecting light including an image on the left and right sides, and an incident through the relay lens unit In a stereoscopic image photographing lens system consisting of a color synthesizing prism and a CCD or the like for separating an image quality of light to be formed, the first relay lens and the second relay lens are formed to be positioned behind the zoom lens, and the first relay lens The focal lengths of the two relay lenses are made equal so that the magnification of the relay lens unit is made to be 1 times, so that the zoom lens makes it possible to see only light on the axis. The beam is positioned at the front focal point of the first relay lens at the location of the shop, so that the light transmitted through the first relay lens proceeds in parallel to be incident in parallel to the second relay lens to focus on an image surface.
Optionally, the second mirror is made of either a galvanometer or a digital mirror having a total reflection mirror, and the galvanometer reflects left and right images alternately and includes two reflective mirrors for reducing the rotation angle. Characterized in that formed.
In addition, the galvanometa is characterized in that it is made of any one of the left / right rotation, or moveable up / down.
The galvanometer is characterized in that the angle of the reflection mirror with respect to the light incident through the first relay lens is 0 ° or 45 °.
The galvanometer is characterized in that when the angle of the reflection mirror is 0 degrees, the left light is transmitted and directed to the CCD, when 45 degrees, the right light is reflected and directed to the CCD.

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이와 같이 구성된 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계에 대해 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.The stereoscopic image photographing lens system according to the present invention configured as described above will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

먼저, 종래의 단점 즉, 광량 손실을 보완하기 위하여 X-cube 혹은 빔스피리터(Beam Splitter)를 사용하는 방식 대신, 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계에서는 도 4에 도시된 바와 같이, CCD(480) 광학계의 전반부로는 줌렌즈(410)가 배치된다. 이 줌렌즈(410)는 제 1 군 렌즈(411), 제 2 군 렌즈(412), 제 3 군 렌즈(413) 및 마스터렌즈부인 제 4 군 렌즈(414)로 형성된다.First, instead of using the X-cube or beam splitter to compensate for the conventional disadvantage, that is, the amount of light loss, in the stereoscopic image capturing lens system according to the present invention, as shown in FIG. In the first half of the optical system, the zoom lens 410 is disposed. The zoom lens 410 is formed of a first group lens 411, a second group lens 412, a third group lens 413, and a fourth group lens 414 which is a master lens unit.

상기 제 1 군 렌즈(411)는 초점 조절부로서 근접 물체에 대하여 영상을 선명하게 맺게 하는 역할을 한다. 즉, 물체의 거리가 가까워지면 초점 조절부가 앞으로 이동하면서 CCD(480)에 선명한 상을 검출하게 하는 역할을 한다.The first group lens 411 serves as a focus controller to sharpen an image with respect to a nearby object. That is, when the distance of the object is closer, the focus adjuster moves forward and serves to detect the clear image on the CCD 480.

그리고, 제 2 군 렌즈(412)와 제 3 군 렌즈(413)는 변배계라고 불리는데 전후로 이동하면서 줌렌즈계의 초점거리를 변화시켜서 물체의 크기와 화각을 변화시키는 역할을 한다.In addition, the second group lens 412 and the third group lens 413 are called a shift system, and change the size and angle of view of the object by changing the focal length of the zoom lens system while moving back and forth.

상기 마스터렌즈부인 제 4 군 렌즈(414)는 최종적으로 깨끗한 영상을 맺게 하는 역할을 한다.The fourth group lens 414, which is the master lens unit, serves to finally form a clear image.

또, 줌렌즈(410)의 마스터렌즈부인 제 4 군 렌즈(414)의 후 측으로는 제 1 릴레이렌즈(420)가 배치된다.In addition, the first relay lens 420 is disposed on the rear side of the fourth group lens 414 which is the master lens portion of the zoom lens 410.

상기 제 1 릴레이렌즈(420)의 후 측으로는 제 1 미러(430)와, 제 2 미러(440)가 배치된다.The first mirror 430 and the second mirror 440 are disposed on the rear side of the first relay lens 420.

상기 제 1 미러(430) 및 제 2 미러(440)의 후 측으로는, 빛이 통과하는 구경을 조절하여 광량을 제어하는 조리개(450)가 배치된다.On the rear side of the first mirror 430 and the second mirror 440, an aperture 450 for controlling the amount of light by adjusting the aperture through which light passes is disposed.

그리고, 상기 조리개(450)의 후 측으로는 제 2 릴레이렌즈(460)가 배치되고, 상기 제 2 릴레이 렌즈(460)의 후 측으로는 색 합성프리즘(470)이 배치되며, 상기 색 합성프리즘(470)의 후 측으로는 CCD(480)가 결합 형성된다.The second relay lens 460 is disposed on the rear side of the aperture 450, and the color synthesis prism 470 is disposed on the rear side of the second relay lens 460. ), The CCD 480 is coupled to the rear side.

여기서, 상기 제 1 미러(430)는 광로를 변화시켜 주는 전반사미러(431), (432)이다. 이 전반사미러(431), (432)는 광선의 방향을 꺾어 주는 역할과 근접 촬영시 주시 각을 변화시켜 주는 역할을 한다.Here, the first mirrors 430 are total reflection mirrors 431 and 432 for changing the optical path. The total reflection mirrors 431 and 432 serve to bend the direction of the light beam and to change the viewing angle during close-up photography.

또, 상기 제 2 미러(440)는 갈바노메타이며, 1개의 미러 또는 2개의 미러로 이루어져 있다.In addition, the second mirror 440 is a galvanometer and is composed of one mirror or two mirrors.

또한, 상기 제 2 미러(440)는 갈바노메타 대신 디지털 미러 장치로 구성할 수 있다.In addition, the second mirror 440 may be configured as a digital mirror device instead of a galvanometer.

또, 색 합성프리즘(470)은 입사된 광을 빨강, 녹색, 파랑의 3가지 원색으로 분리하여 CCD(480)에 영상을 맺게 하는 역할을 한다. In addition, the color synthesizing prism 470 separates the incident light into three primary colors of red, green, and blue to form an image on the CCD 480.

그리고, 종래와 같이 조리개를 줌렌즈부에 위치시킬 경우에는 좌측과 우측에 각각 조리개를 형성시켜야 하나, 본 발명에서와 같이, 릴레이렌즈부에 위치시킬 경우에는 1개의 조리개만으로도 가능하기 때문에 시스템 구성이 간단한 장점이 있다.When the aperture is positioned in the zoom lens unit as in the related art, the aperture must be formed on the left and right sides, but as in the present invention, when the aperture is positioned in the relay lens unit, only one aperture can be used. There is an advantage.

즉, 상기 줌렌즈(410)에 의하여 맺히는 상면의 위치를 제 1 릴레이렌즈(420)의 앞 초점의 위치와 일치시키게 되면, 이 제 1 릴레이렌즈(420)를 투과한 광선은 평행광선이 되어, 제 1 미러(430) 및 제 2 미러(440)와, 조리개(450)를 통해, 제 2 릴레이렌즈(460)에 의해 색 합성프리즘(470) 후측에 배치된 CCD(480)에 영상을 맺게 된다.That is, when the position of the image surface formed by the zoom lens 410 is matched with the position of the front focal point of the first relay lens 420, the light rays transmitted through the first relay lens 420 become parallel rays, Through the first mirror 430, the second mirror 440, and the aperture 450, an image is formed on the CCD 480 disposed behind the color synthesizing prism 470 by the second relay lens 460.

이와 같이 구성된 본원 발명의 입체 영상 촬영 렌즈계의 광학계의 제원은, 줌렌즈계의 초점거리는 7.35mm ∼ 75.3mm로서 줌 비율이 10배인 줌렌즈이고, F#은 2.8이다.The optical system of the stereoscopic image photographing lens system of the present invention configured as described above is a zoom lens having a zoom ratio of 10 times with a focal length of 7.35 mm to 75.3 mm, and F # is 2.8.

또, 사용되는 CCD의 제원은 2/3인치(실제 적인 영상이 맺히는 대각 길이 11mm)이고, 가로와 세로의 비율이 16:9이기 때문에 CCD의 크기는 가로(수평) 9.59mm, 세로(수직) 5.39mm가 된다. 이에 따른 화각을 계산하여 보면, 초점거리가 7.53mm인 경우, 수평 65도[= 2×tan－1(9.59/(2×7.53))], 수직 36.6도[= 2×tan－1(5.39/(2×7.53))], 대각 74.6도[= 2×tan－1(11/(2×7.5))]가 된다.In addition, the dimensions of the CCD used are 2/3 inch (11mm diagonal length of actual image), and the ratio of width to height is 16: 9, so the size of CCD is 9.59mm horizontal (horizontal) and vertical (vertical). 5.39 mm. According to the calculated angle of view, when the focal length is 7.53mm, it is 65 degrees horizontal [= 2 × tan-1 (9.59 / (2 × 7.53))], 36.6 degrees vertical [= 2 × tan-1 (5.39 / (2 × 7.53))], and a diagonal of 74.6 degrees [= 2 × tan-1 (11 / (2 × 7.5))].

한편, 최근접 촬영거리를 700mm로 둘 경우, 양안 거리 65mm의 중앙에 있는 물체를 보는 각도는 2.658도[=tan－1(65/2/700)]가 되고, 이것을 주시 각의 변화라고 말하며 줌렌즈는 수평방향으로 67.658도(=65도 ＋ 2.658)까지 촬영할 수 있도록 설계되어 져야 하고 이것을 대각으로 환산하면 대각선 12.1mm까지 좋은 영상이 맺히도록 설계되어 져야 한다.On the other hand, when the nearest photographing distance is set to 700 mm, the angle of viewing the object at the center of the binocular distance of 65 mm becomes 2.658 degrees [= tan-1 (65/2/700)], which is called a change in the viewing angle. It should be designed to shoot up to 67.658 degrees (= 65 degrees + 2.658) in the horizontal direction, and if it is converted diagonally, it should be designed to produce good images up to diagonal 12.1mm.

그러므로, 이러한 용도로 사용되는 렌즈는 통상적으로 설계 제작된 렌즈보다 10%[=1)12.1-11)/11]넓은 화각을 갖도록 설계되어 져야 한다.Therefore, the lens used for this purpose should be designed to have an angle of view that is 10% wider than the designed and manufactured lens.

상기 제 1 릴레이렌즈(420) 역시 줌렌즈(410)와 동일하게 대각 12.1mm의 영상을 수용할 수 있도록 설계되어 져야 하나, 상기 제 2 릴레이렌즈(460)는 CCD(480)크기와 동일한 대각 11mm에 대하여 설계되면 된다.The first relay lens 420 should also be designed to accommodate an image having a diagonal of 12.1 mm in the same way as the zoom lens 410, but the second relay lens 460 has a diagonal of 11 mm equal to the size of the CCD 480. It can be designed for.

이는, 상기 제 1 미러(430)의 전반사미러(431)과 전반사미러(432)는 근접 물점에 대한 주시 각 변화의 1/2만큼 회전하여 결과적으로는 반사된 각도를 주시 각의 변화를 완전히 보상하도록 일치시켜서 상기 전반사 미러(431), (432) 이후에는 동일한 광로가 되도록 하여 주기 때문이다.This is because the total reflection mirror 431 and the total reflection mirror 432 of the first mirror 430 are rotated by 1/2 of the change in the viewing angle with respect to the adjacent object, and as a result, the reflected angle is completely compensated for the change in the viewing angle. This is because the same optical paths are made after the total reflection mirrors 431 and 432 so as to match each other.

또, 상기 제 1 릴레이렌즈(420)와 제 2 릴레이렌즈(460)의 초점거리는 40mm로 하였고, F# 역시 줌렌즈와 동일한 2.8로 하였다.The focal length of the first relay lens 420 and the second relay lens 460 was set to 40 mm, and F # was set to 2.8, which is the same as that of the zoom lens.

이에 따라, 상기 조리개(450)에 빛이 통과하는 직경은 14.29mm(=40/2.8)가 되게 하였다. Accordingly, the diameter of light passing through the aperture 450 is 14.29 mm (= 40 / 2.8).

전체적으로 볼 때, 제 1 릴레이렌즈(420)와 제 2 릴레이렌즈(460)의 초점거리를 동일하게 하여, 릴레이렌즈부의 배율을, 도 5(배율이 1배로 설계된 릴레이렌즈부의 구조와 광로도를 나타낸 것)에 도시한 바와 같이, 1배로 한 경우에는 줌렌 즈부의 F#와 릴레이렌즈의 F#가 동일하게 되나, 제 1 릴레이렌즈(420)와 제 2 릴레이렌즈(460)의 초점 거리를 다르게 둘 경우에는 설계 개념이 달라진다.As a whole, the magnification of the relay lens unit is shown by making the focal lengths of the first relay lens 420 and the second relay lens 460 the same. As shown in Fig. 1, when the zoom factor is set to 1 times, the F # of the zoom lens unit and the F # of the relay lens are the same, but when the focal lengths of the first relay lens 420 and the second relay lens 460 are different from each other. The design concept is different.

예컨대, 제 1 릴레이렌즈(420)의 초점거리를 40mm로 두고, 제 2 릴레이렌즈(460)의 초점거리를 60mm로 두게 되면, 릴레이렌즈 부가 1.5배 확대 광학계가 되어 줌렌즈부가 맺는 영상의 크기를 대각길이 7.333mm가 되도록 하여도 릴레이렌즈 부를 1.5배 확대시키기 때문에 결과적으로 CCD위치에서는 대각 11mm가 된다.For example, when the focal length of the first relay lens 420 is set to 40 mm and the focal length of the second relay lens 460 is set to 60 mm, the relay lens becomes a 1.5 times magnification optical system to diagonally enlarge the size of an image formed by the zoom lens unit. Even if the length is 7.333mm, the relay lens portion is enlarged 1.5 times, resulting in a diagonal of 11mm at the CCD position.

이렇게 되면 줌렌즈부의 크기를 작게 할 수 있어, 양안 거리 65mm를 유지하는데 장점이 있다.This can reduce the size of the zoom lens unit, there is an advantage to maintain the binocular distance 65mm.

그러나, 전체 광학계의 F#를 2.8로 하기 위하여 줌렌즈의 F#는 1.87(=2.8/1.5)이 되도록 설계하여야 한다.However, in order to set the F # of the entire optical system to 2.8, the F # of the zoom lens should be designed to be 1.87 (= 2.8 / 1.5).

이와 같은 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계의 줌렌즈 계의 동작 상태를 살펴보면 도 6에 도시된 바와 같이, 줌렌즈(410)에 의하여 맺히는 상면의 위치를 제 1 릴레이렌즈(420)의 앞 초점의 위치와 일치시키게 되면, 이 제 1 릴레이렌즈(420)를 투과한 광선은 평행 광선이 되어 제 1 미러(430) 및 제 2 미러(440)와, 조리개(450)를 통해, 제 2 릴레이렌즈(460)에 의해 색 합성프리즘(470)의 후 측에 배치된 CCD(480)에 영상을 맺게 될 때, 광학계의 Wide상태와, Middle 상태 및 Tele 상태의 그 구조와 광로가 각각 특징적으로 변화됨을 상세히 알 수 있다.Looking at the operation state of the zoom lens system of the three-dimensional imaging lens system according to the present invention as shown in Figure 6, the position of the front surface formed by the zoom lens 410 and the position of the front focus of the first relay lens 420 When matched, the light transmitted through the first relay lens 420 becomes a parallel light beam, and the second relay lens 460 through the first mirror 430 and the second mirror 440 and the aperture 450. When the image is formed on the CCD 480 disposed on the rear side of the color synthesizing prism 470, the structure and the optical path of the wide state, the middle state and the tele state of the optical system are characteristically changed. have.

도 7은 본 발명에 따른 제 2 미러(440)의 제 1 실시 예를 나타낸 도면으로서, 양안 거리 65mm로 유지된 2개의 줌렌즈(410)가 전반부에 배치되어, 일단의 영상을 줌렌즈(410)의 뒷 측 공간에 맺고, 이 영상을 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 평행 광으로 만들면서 전반사미러(431), (432)로 이루어지는 제 1 미러(430)를 이용하여, 2개의 반사 미러(441), (442)를, 50° 각도를 이루도록 부착한 갈바노메타로 구성한 제 2 미러(440)에서 합성시켜 제 2 릴레이렌즈(460)를 통해 CCD에 결상시키도록 구성되어 있다.FIG. 7 is a view showing a first embodiment of a second mirror 440 according to the present invention, in which two zoom lenses 410 maintained at a binocular distance of 65 mm are disposed in the first half, and thus one end of the zoom lens 410 is displayed. Two reflective mirrors 441 are formed in the rear space, using the first mirror 430 made of total reflection mirrors 431 and 432 while making this image into parallel light through the first relay lens 420. ) And 442 are synthesized by the second mirror 440 composed of galvanometers attached to form an angle of 50 ° and imaged on the CCD via the second relay lens 460.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 반사 미러(441), (442)를, 50°각을 이루도록 양쪽 면에 형성한 갈바노메타로 구성된 상기 제 2 미러(440)의 광선 반사 동작은, 최초 좌측에서 입사되는 광선은 제 1 미러(430)의 전반사미러(431)에서 반사하여 90°우측으로 꺾이게 된다. In more detail, the light reflection operation of the second mirror 440 composed of galvanometers formed on both sides of the reflection mirrors 441 and 442 at a 50 ° angle is performed at the first left side. The incident light beam is reflected by the total reflection mirror 431 of the first mirror 430 and is bent to the right by 90 °.

이때, 상기 제 2 미러(440)인 갈바노메타를 40°각도 시계 반대 방향으로 회전시키면 광선은 반사 미러(442)에서 반사하여 90° 꺾여 제 2 릴레이렌즈(460)로 진행하게 된다.At this time, when the galvanometer of the second mirror 440 is rotated in the counterclockwise direction by 40 °, the light beam is reflected by the reflection mirror 442 and bent 90 ° to proceed to the second relay lens 460.

또, 이와는 반대로, 최초 우측에서 입사되는 광선은 제 1 미러(430)의 전반사미러(432)에서 반사하여 90°좌측으로 꺾이게 된다. On the contrary, the light rays incident from the first right side are reflected by the total reflection mirror 432 of the first mirror 430 and bent to the left by 90 °.

이때, 상기 제 2 미러(440)인 갈바노메타를 40°각도 시계 방향으로 회전시키면 광선은 반사미러(441)에서 반사하여 90° 꺾여 CCD 방향으로 진행하게 된다.At this time, when the galvanometer, which is the second mirror 440, is rotated 40 degrees in the clockwise direction, the light beam is reflected by the reflecting mirror 441 and folded at 90 degrees to proceed in the CCD direction.

도 8은 본 발명에 따른 제 2 미러에 대한 제 2 실시 예를 나타낸 도면으로써 도시한 바와 같이, 양안 거리 65mm로 유지된 2개의 줌렌즈(410)를 통해 입사되는 일단의 영상을 줌렌즈(410)의 뒷 측 공간에 맺고, 이 영상을 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 평행 광으로 만들면서 전반사미러(431), (432)로 이루어지는 제 1 미러(430)를 이용하여, 1개의 반사미러(441-8)를 형성한 갈바노메타로 구성된 제 2 미 러(440)에서 합성시켜 제 2 릴레이렌즈(460)를 통해 CCD에 결상시키도록 구성되어 있다.FIG. 8 is a view showing a second embodiment of the second mirror according to the present invention. As shown in FIG. 8, an image of one end of the zoom lens 410 that is incident through two zoom lenses 410 maintained at a binocular distance of 65 mm is shown. One reflection mirror 441 is formed in the rear space by using a first mirror 430 made of total reflection mirrors 431 and 432 while making this image into parallel light through the first relay lens 420. The second mirror 440 composed of the galvanometa formed at −8) is synthesized to form an image on the CCD through the second relay lens 460.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 1개의 반사미러(441-8)을 형성한 갈바노메타로 구성된 상기 제 2 미러(440)의 광선 반사 동작은, 최초 좌측에서 입사되는 광선은 제 1 미러(430)의 전반사미러(431)에서 반사하여 90°우측으로 꺾이게 된다. In more detail, in the light reflection operation of the second mirror 440 composed of galvanometers forming one reflection mirror 441-8, the light incident from the first left side is first mirror 430. Reflected by the total reflection mirror 431 of the) is bent to the 90 ° right.

이때, 상기 제 2 미러(440)인 갈바노메타를 90°각도 시계 방향으로 회전시키면 광선은 반사미러(441-8)에서 반사하여 90° 꺾여 CCD 방향으로 진행하게 된다.At this time, when the galvanometer of the second mirror 440 is rotated 90 degrees clockwise, the light beam is reflected by the reflecting mirror 441-8 and bent 90 degrees to travel in the CCD direction.

또, 이와는 반대로, 최초 우측에서 입사되는 광선은 제 1 미러(430)의 전반사미러(432)에서 반사하여 90°좌측으로 꺾이게 된다. On the contrary, the light rays incident from the first right side are reflected by the total reflection mirror 432 of the first mirror 430 and bent to the left by 90 °.

이때, 상기 제 2 미러(440)인 갈바노메타를 90°각도 시계 반대 방향으로 회전시키면 광선은 반사미러(441-8)에서 반사하여 90° 꺾여 제 2 릴레이렌즈(460)로 진행하게 된다.At this time, when the galvanometer of the second mirror 440 is rotated in a counterclockwise direction by 90 °, the light beam is reflected by the reflection mirror 441-8 and is folded by 90 ° to proceed to the second relay lens 460.

이와 같이, 상기 제 2 미러(440)는, 1개의 반사미러가 부착된 갈바노메터를 채용하고, 제 1 미러(430)와의 배치 구조를 개략 Y형을 이루도록 하고, 갈바노메터를 90°로 왕복 회전시킴에 따라, 좌측 영상과 우측 영상에 대한 반사가 교대로 일어나게 되어, X-cube와 같은 광량의 손실이 전혀 없이, 좌/우 광선을 교대로 CCD에 결상시킬 수 있다.As described above, the second mirror 440 employs a galvanometer with one reflective mirror, and arranges the arrangement with the first mirror 430 to form a substantially Y-type, and sets the galvanometer at 90 °. By reciprocating rotation, reflection of the left image and the right image occurs alternately, and the left and right rays can be alternately imaged on the CCD without any loss of light amount such as X-cube.

일반적으로 영상을 촬영할 경우, 렌즈의 초점 거리가 다른 렌즈를 여러 종류 교환하면서 사용하여야 하는데, 종래의 구성으로는 광합성 X-cube를 포함한 렌즈를 통체로 교환하여야 하는 단점과는 달리, 본 발명에서는 릴레이렌즈부와 반사미러는 그대로 두고 전반부에 배치된 줌렌즈만을 다른 렌즈로 교환함으로써 원하는 성능을 획득할 수 있다.In general, when photographing an image, it should be used while replacing a variety of lenses having a different focal length, in the conventional configuration, in contrast to the disadvantage that the lens including the photosynthetic X-cube must be replaced with a cylinder, in the present invention The desired performance can be obtained by replacing only the zoom lens disposed in the first half with another lens while leaving the lens unit and the reflection mirror in place.

도 9는, 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 3 실시 예를 나타낸 도면으로써, 도시한 바와 같이, 양안 거리 65mm로 유지된 2개의 줌렌즈(410)를 통해 입사되는 일단의 영상을 줌렌즈(410)의 뒷 측 공간에 맺고, 이 영상을 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 평행 광으로 만들면서 제 1 미러(430)를 이용하여, 반사미러(441-9)를 형성한 갈바노메타로 구성된 제 2 미러(440)에서 합성시켜 제 2 릴레이렌즈(460)를 통해 CCD에 결상시키도록 구성되어 있다.FIG. 9 is a view showing a third embodiment of a second mirror according to the present invention. As shown in FIG. 9, a zoom lens 410 receives an image of one end incident through two zoom lenses 410 maintained at a binocular distance of 65 mm. And a galvanometer formed with a reflection mirror 441-9 using the first mirror 430 while making the image into parallel light through the first relay lens 420. It is configured to combine with the second mirror 440 and to form an image on the CCD through the second relay lens 460.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 반사미러(441-9)를 형성한 갈바노메타로 구성된 상기 제 2 미러(440)의 광선 반사 동작은, 최초 좌측에서 입사되는 광선을 제 1 미러(430)의 전반사미러(431)에서 반사하여 우측 상부의 제 2 미러(440)로 꺾이게 된다. In more detail, the beam reflection operation of the second mirror 440 composed of the galvanometer forming the reflection mirrors 441-9 may be performed by the first mirror 430. Reflected by the total reflection mirror 431 is bent to the second mirror 440 of the upper right.

이때, 상기 제 2 미러(440)인 갈바노메타를 반사미러가 부착된 제 2 실시 예보다는 훨씬 작은 각도로 시계 방향으로 회전시키면, 광선은 반사미러(442-9)에서 반사하여 제 2 릴레이렌즈(460)로 진행하게 된다.At this time, if the galvanometer, the second mirror 440, is rotated clockwise at a much smaller angle than the second embodiment with the reflective mirror, the light beam is reflected by the reflective mirror 442-9 to reflect the second relay lens. Proceed to 460.

또, 이와는 반대로, 최초 우측에서 입사되는 광선은 제 1 미러(430)의 전반사미러(432)에서 반사하여 좌측 상부의 제 2 미러(440)로 꺾이게 된다. On the contrary, the light rays incident from the first right side are reflected by the total reflection mirror 432 of the first mirror 430 and bent by the second mirror 440 on the upper left side.

이때, 상기 제 2 미러(440)인 갈바노메타를 반사미러가 부착된 제 2 실시 예보다 훨씬 작은 각도로 시계 반대 방향으로 회전시키면 광선은 반사미러(441-9)에 서 반사하여 제 2 릴레이렌즈(460)로 진행하게 된다.At this time, if the galvanometa, the second mirror 440, is rotated counterclockwise at a much smaller angle than the second embodiment with the reflection mirror, the light beam is reflected from the reflection mirror 441-9 to reflect the second relay. Proceed to lens 460.

이와 같이, 상기 제 2 미러(440)는, 1개의 반사미러로 부착된 갈바노메터를 채용하고, 제 1 미러(430)와의 배치 구조를 개략 W형을 이루도록 하고, 갈바노메터를 좌/우로 왕복 회전시킴에 따라, 좌측 영상과 우측 영상에 대한 반사가 교대로 일어나게 되어, X-cube와 같은 광량의 손실이 전혀 없이, 좌/우 광선을 교대로 CCD에 결상시킬 수 있다.As described above, the second mirror 440 employs a galvanometer attached to one reflection mirror, and forms an arrangement structure with the first mirror 430 in a roughly W shape, and moves the galvanometer left / right. By reciprocating rotation, reflection of the left image and the right image occurs alternately, and the left and right rays can be alternately imaged on the CCD without any loss of light amount such as X-cube.

도 10은 본 발명에 따른 제 2 미러(440)의 제 4 실시 예로써 도시한 바와 같이, 줌렌즈(410)와 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 입사된 광선을 제 1 미러(430)인 전반사미러(431), (432)을 통해 반사시켜, DMD(Digital Mirror Device)로 구성된 제 2 미러(440)로 보내면, 상기 제 2 미러(440)에 의해 다시 반사된 평행 광을 제 2 릴레이렌즈(460)로 보내게 되는데, 상기 제 2 미러(440)를 디지털 미러 장치로 적용시킨 반사 구성이다.10 is a total reflection of the light incident through the zoom lens 410 and the first relay lens 420 as the first mirror 430, as a fourth embodiment of the second mirror 440 according to the present invention. When the light is reflected through the mirrors 431 and 432 and sent to the second mirror 440 made of a digital mirror device (DMD), the parallel light reflected by the second mirror 440 is again reflected. 460 is a reflection configuration in which the second mirror 440 is applied as a digital mirror device.

즉, 갈바노메타 대신 DMD(Digital Mirror Device)를 적용시켜 각각의 미러 셀(cell)들이 동시에 좌/우로 회전하여 제 1 릴레이렌즈(420)에서 출사된 평행 광을 제 2 릴레이렌즈(460)로 보내도록 한 것이다.That is, by applying a DMD (Digital Mirror Device) instead of galvanometer, each mirror cell rotates left and right at the same time, so that parallel light emitted from the first relay lens 420 is transferred to the second relay lens 460. To send.

제 2 미러(440)를 상기 DMD로 반사 적용시킨 구성 역시, 제 1 미러(430)와의 배치 구조를 개략 W형을 이루도록 하였다.The configuration in which the second mirror 440 is reflected by the DMD is also configured to form a W-shaped arrangement structure with the first mirror 430.

도 11은 본 발명에 따른 제 2 미러의 제 5 실시 예를 나타낸 도면으로써 도시한 바와 같이, 줌렌즈(410)와 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 입사된 광선을 제 1 미러(430)인 전반사미러(431), (432), (433)을 통해 반사시켜, 제 1 미러(430)와 비 대칭을 이루도록 형성된 제 2 미러(440)로 보내면, 제 2 미러(440)의 각도 변경에 의해 진행 광을 투과 또는 반사시키도록 한 것이다.FIG. 11 is a view showing a fifth embodiment of a second mirror according to the present invention. As shown in FIG. 11, total reflection of the light incident through the zoom lens 410 and the first relay lens 420 is performed using the first mirror 430. Reflected through the mirrors 431, 432, 433, and sent to the second mirror 440 formed to be asymmetric with the first mirror 430, the second mirror 440 changes its angle. It is to transmit or reflect light.

즉, 양안 구조로 형성된 일측 릴레이렌즈(420)의 후 측으로는 전반사미러(431), (432), (433)으로 이루어진 제 1 미러(430)를 배치시키고, 상기 전반사미러(431) 및 (432)와는 비대칭을 이루도록 타 일측에 형성된 전반사미러(433)의 내 측방향으로 반사미러(미도시)를 형성한 갈바노메타로 구성된 제 2 미러(440)가 배치되어 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 입사되는 광을 투과 또는 반사 진행토록 한 것이다.That is, the first mirror 430 made of the total reflection mirrors 431, 432, 433 is disposed on the rear side of the one-side relay lens 420 having a binocular structure, and the total reflection mirrors 431 and 432. A second mirror 440 composed of a galvanometer formed a reflection mirror (not shown) in the inward direction of the total reflection mirror 433 formed on the other side so as to be asymmetrical with respect to the first mirror lens 420 It is to transmit or reflect the light incident through.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제 2 미러(440)를 평행 광에 대해 0°가 되도록 위치시킨 경우에는, 좌측의 평행 광이 투과하여 CCD로 향하고, 도 11b에 도시한 바와 같이, 제 2 미러(440)를 평행 광에 대해 45°가 되도록 위치시킨 경우에는 우측의 평행 광이 반사되어 CCD로 향하게 된다.More specifically, as illustrated in FIG. 11A, when the second mirror 440 is positioned to be 0 ° with respect to parallel light, parallel light on the left side is transmitted to the CCD and is directed to the CCD. As shown in the figure, when the second mirror 440 is positioned to be 45 degrees with respect to the parallel light, the parallel light on the right side is reflected and directed to the CCD.

한편, 반사미러를 형성한 갈바노메타로 구성된 제 2 미러(440)는, 좌/우로 회전되도록 형성하거나, 또는 상/하로 이동되도록 형성함에 따라 진행 광을 투과 또는 반사시키도록 하였다.On the other hand, the second mirror 440 made of a galvanometer with a reflection mirror is formed to rotate left or right, or to move up or down to transmit or reflect the traveling light.

즉, 좌/우로 회전되며, 반사미러를 형성한 갈바노메타로 구성된 제 2 미러(440)에 의한 동작 상태를 설명하면, 좌측 제 1 릴레이렌즈(420)에서 입사되는 평행 광을 투과시켜 CCD로 향하도록 할 경우, 제 2 미러(440)를 좌/우로 회전시켜 평행 광에 대해 0°가 되도록 위치시키고, 우측 릴레이렌즈(420)에서 입사되는 평행 광을 반사시켜 CCD로 향하도록 할 경우에는, 제 2 미러(440)를 좌/우로 회전시켜 평행 광에 대해 45°가 되도록 위치시키게 된다.That is, the operation state by the second mirror 440 which is rotated left / right and made of the galvanometer which forms the reflection mirror will be described. The parallel light incident from the left first relay lens 420 is transmitted to the CCD. In order to direct the light, the second mirror 440 is rotated to the left / right to be positioned at 0 ° with respect to the parallel light, and to reflect the parallel light incident from the right relay lens 420 to the CCD. The second mirror 440 is rotated left / right to position 45 ° with respect to the parallel light.

이때, 진행되는 광에 대해 제 2 미러(440)를 0°가 되도록 위치시킬 경우에는 진행 광은 반사 없이 그대로 투과하게 된다.In this case, when the second mirror 440 is positioned at 0 ° with respect to the advancing light, the advancing light is transmitted without reflection.

그리고, 진행 광에 대해 제 2 미러(440)를 45°가 되도록 위치시킬 경우에는 진행 광은 90°로 꺾여 반사되어 진행하게 된다.When the second mirror 440 is positioned at 45 degrees with respect to the traveling light, the traveling light is reflected at 90 degrees by bending.

또한, 상/하로 이동되는 반사미러를 형성한 갈바노메타로 구성된 제 2 미러(440)에 의한 동작 상태를 설명하면, 좌측 제 1 릴레이렌즈(420)에서 입사되는 평행 광을 투과시켜 CCD로 향하도록 할 경우, 제 2 미러(440)를 상측으로 이동시켜 평행 광에 대해 미러가 가로 막지 않도록 위치시키고, 우측 릴레이렌즈(420)에서 입사되는 평행 광을 반사시켜 CCD로 향하도록 할 경우에는, 제 2 미러(440)를 하부로 이동시켜 평행 광에 대해 45°각을 이루도록 위치시키게 된다.In addition, the operation state of the second mirror 440 composed of galvanometers formed with a reflective mirror moving up and down will be described. The parallel light incident from the left first relay lens 420 is transmitted to the CCD. In this case, the second mirror 440 is moved upward to position the mirror so as not to block the parallel light, and to reflect the parallel light incident from the right relay lens 420 toward the CCD. The two mirrors 440 are moved downward so that they are positioned at an angle of 45 ° to the parallel light.

이때, 진행되는 광에 대해 제 2 미러(440)가 가로 막지 않도록 상부로 이동시킬 경우에는 진행 광은 반사 없이 그대로 투과하게 된다.In this case, when the second mirror 440 is moved upward so that the traveling light does not block, the traveling light is transmitted without reflection.

그리고, 진행 광에 대해 제 2 미러(440)를, 45°가 되도록 위치시킬 경우에는 진행 광은 90°로 꺾여 반사되어 진행하게 된다.When the second mirror 440 is positioned at 45 degrees with respect to the traveling light, the traveling light is bent at 90 degrees to reflect the traveling light.

즉, 진행되는 평행 광에 대해 0° 또는 45°로 위치시키는 구성은, 45°로 고정된 제 2 미러(440)의 이동 전에는 평행 광에 대해 45°로 위치하고 있기 때문에, 우측 제 1 릴레이렌즈(420)에서 입사되는 평행 광을 반사시켜 CCD로 향하도록 하게 되고, 제 2 미러(440)를 상방향으로 이동시킨 후에는, 광이 진행하는 위치에 제 2 미러(440)가 위치하고 있지 않기 때문에, 우측 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 입사되는 광은 CCD로 향하지 못하게 되고, 좌측 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 입사되는 광만이 CCD로 향하게 된다.That is, since the configuration of positioning the position at 0 ° or 45 ° with respect to the parallel light in progress is positioned at 45 ° with respect to the parallel light before the movement of the second mirror 440 fixed at 45 °, the right first relay lens ( Since the parallel light incident from the 420 is reflected and directed to the CCD, and after the second mirror 440 is moved upward, the second mirror 440 is not positioned at the position where the light travels. Light incident through the right first relay lens 420 is not directed to the CCD, and only light incident through the left first relay lens 420 is directed to the CCD.

이와 같이, 본 발명에 따른 입체 영상 촬영 렌즈계는, 양안 거리 65mm를 갖고 전반부에 배치된 2개의 줌렌즈(410)에 의해 영상을 줌렌즈(410)의 뒷공간에 맺히도록 한 후, 상기 줌렌즈에 의하여 결상되는 영상을 상기 제 1 릴레이렌즈(420)를 이용하여 평행 광으로 만들고, 이 평행 광을 제 1 미러(430)인 전반사미러(431), (432), (433)를 이용하여 갈바노메타 또는 디지털 미러 장치로 이루어지는 제 2 미러(440)에서 합성시켜, 제 2 릴레이렌즈(460)를 이용하여 최종적으로 CCD(480)에 전달하여 결상시키도록 이루어진다.As described above, the stereoscopic image capturing lens system according to the present invention forms an image in the rear space of the zoom lens 410 by two zoom lenses 410 having a binocular distance of 65 mm and disposed in the first half and then forms an image by the zoom lens. The image is converted into parallel light by using the first relay lens 420, and the parallel light is converted into a galvanometer using the total reflection mirrors 431, 432, and 433 as the first mirror 430. It is synthesized by the second mirror 440 made of a digital mirror device, and finally transferred to the CCD 480 by using the second relay lens 460 to form an image.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 입체 영상 촬영 렌즈계는, 줌렌즈에 의하여 결상된 영상을 갈바노메타 또는 디지털 미러 장치로 이루어지는 제 2 미러 등의 광합성에 의해, 광량의 손실 없이 하나의 CCD에 결상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.As described in detail above, the three-dimensional image capturing lens system of the present invention forms an image formed by a zoom lens on one CCD without loss of light by photosynthesis such as a second mirror made of a galvanometer or a digital mirror device. It has an excellent effect.

또한, 본 발명의 입체 영상 촬영 렌즈계는 종래의 2대의 렌즈계를 사용하는 입체 영상 촬영 방식에 비하여 양안 렌즈의 간격을 65mm까지 줄일 수 있는 효과가 있고, 또 종래의 X-cube를 채용한 구성과 빔스피리터(Beam Splitter)를 채용한 구성에 비하여 광량의 손실이 전혀 없이 입체 영상을 구현할 수 있는 효과가 있으며, 렌즈의 교환시 전반부에 위치하고 있는 줌렌즈부만 교환함으로써, 렌즈의 교환을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the stereoscopic image capturing lens system of the present invention has the effect of reducing the distance between the binocular lens to 65mm compared to the stereoscopic image capturing method using the two conventional lens system, and the configuration and beam employing the conventional X-cube Compared to the configuration using the beam splitter, it is possible to realize a three-dimensional image without any loss of light, and to replace the lens, it is easy to replace the lens by replacing only the zoom lens located in the first half. It has an effect.

또한, 제 2 미러를 디지털 미러 장치로 채용할 경우에는 전력 사용량을 줄이 고, 모터 구동에 의한 소음도 완전히 없앨 수 있는 등의 우수한 효과가 있다.In addition, when the second mirror is used as a digital mirror device, there is an excellent effect of reducing power consumption and completely eliminating noise caused by motor driving.

Claims (8)

그 광학계의 전반부에 배치되는, 제 1 군 렌즈, 제 2 군 렌즈, 제 3 군 렌즈 및 제 4 군 렌즈로 이루어지는 줌렌즈와, 줌렌즈에 의하여 결상되는 영상을 전달하는 제 1 릴레이렌즈 및 제 2 릴레이렌즈와, 좌/우측의 영상을 포함하는 광을 교대로 투과시키거나 반사시키는 제 1 미러 및 제 2 미러와, 상기 제 1 릴레이렌즈 및 제 2 릴레이렌즈를 거쳐 입사되는 광의 화질을 분리하는 색 합성프리즘 및 CCD 등으로 이루어지는 입체 영상 촬영 렌즈계에 있어서,A zoom lens composed of a first group lens, a second group lens, a third group lens, and a fourth group lens, disposed in the first half of the optical system, and a first relay lens and a second relay lens for transferring an image formed by the zoom lens. And a color synthesizing prism that separates image quality of light incident through the first relay lens and the second relay lens, and the first mirror and the second mirror to alternately transmit or reflect the light including the left and right images. And a stereoscopic image photographing lens system comprising a CCD and the like, 상기 제 1 릴레이렌즈(420) 및 제 2 릴레이렌즈(460)는, 상기 줌렌즈(410)의 후측으로 위치하도록 형성되고, 상기 제 1 릴레이렌즈(420)와 제 2 릴레이렌즈(460)의 초점 거리를 동일하게 형성하여 릴레이렌즈부의 배율이 1배를 이루게 함으로써, 축 상의 광만을 볼 때 상기 줌렌즈(410)에 의하여 맺히는 상점의 위치에 상기 제 1 릴레이렌즈(420)의 앞 초점에 있게 하여, 상기 제 1 릴레이렌즈(420)를 투과한 광이 평행하게 진행되어 상기 제 2 릴레이렌즈(460)에 평행으로 입사하여 상면에 초점이 맺히도록 한 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 렌즈계.The first relay lens 420 and the second relay lens 460 are formed to be positioned to the rear side of the zoom lens 410, and a focal length between the first relay lens 420 and the second relay lens 460 is provided. By forming the same to make the magnification of the relay lens unit 1 times, so as to be in the front focus of the first relay lens 420 at the location of the store formed by the zoom lens 410 when viewing only the light on the axis, 3. The stereoscopic image photographing lens system of claim 1, wherein the light transmitted through the first relay lens 420 proceeds in parallel to enter the second relay lens 460 to focus on an image surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 미러(440)는 전반사 미러를 갖는 갈바노메타 또는 디지털 미러 장치 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 갈바노메타는 좌/우측 영상을 교대로 반사시키며, 회전각을 줄이기 위한 2개의 반사미러을 형성한 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 렌즈계.The method of claim 1, wherein the second mirror 440 is made of either a galvanometer or a digital mirror device having a total reflection mirror, and the galvanometer is alternately reflecting the left and right images, and reducing the rotation angle. Stereoscopic imaging lens system characterized in that for forming two reflective mirrors. 제 5 항에 있어서, 상기 갈바노메타는 좌/우로 회전하거나, 상/하로 이동가능한 것 중, 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 렌즈계.6. The stereoscopic image capturing lens system of claim 5, wherein the galvanometer is any one of left / right rotation and movable up / down. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 갈바노메타는 상기 제 1 릴레이렌즈(420)를 통해 입사되는 광에 대한 반사미러의 각이, 0°또는 45°를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 렌즈계.The stereoscopic image of claim 5 or 6, wherein the galvanometer has an angle of a reflection mirror with respect to light incident through the first relay lens 420 to be 0 ° or 45 °. Shooting lens system. 제 7 항에 있어서, 상기 갈바노메타는 반사미러의 각이 0°일 경우에는 좌측 광이 투과하여 CCD로 향하게 되고, 45°일 경우에는 우측 광이 반사되어 CCD로 향하게 되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 렌즈계.8. The three-dimensional image sensor according to claim 7, wherein the galvanometer is directed to the CCD when the angle of the reflecting mirror is 0 °, and is directed to the CCD when the angle of the reflection mirror is 0 °. Imaging lens system.
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