KR101379482B1

KR101379482B1 - 복합 접안경

Info

Publication number: KR101379482B1
Application number: KR1020120086808A
Authority: KR
Inventors: 유현국; 한동진; 김선하
Original assignee: (주)이오시스템
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-04-01
Also published as: KR20140020447A

Abstract

본 발명은 육안으로 영상을 관찰하면서도 촬상 장치로 영상 검출이 가능한 복합 접안경에 관한 것으로 대물 렌즈계 쪽에 배치되는 광속 분리기와 육안 관찰을 위한 접안 렌즈계, 촬상 장치로의 결상을 위한 매크로 렌즈계로 이루어진다. 광속 분리기가 대물 렌즈계에 의한 영상을 매크로 렌즈계와 접안 렌즈계로 영상을 전달하고, 외부의 영상을 표시하는 소형 영상 전시기가 광속 분리기의 하단에 배치되는 경우, 이러한 소형 영상 전시기의 영상 역시 매크로 렌즈계와 접안 렌즈계로 나누어 전달하여, 사용자는 대물 렌즈계에 의한 영상 및 소형 영상 전시기의 영상을 동시에 육안 관찰할 수 있을 뿐 아니라 촬상 장치로 영상 검출이 가능하다.

Description

복합 접안경{Complex eyepiece}

본 발명은 복합 접안경 및 이에 사용하는 렌즈계에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 육안 관찰과 동시에 촬상 장치로 영상 검출이 가능한 복합 접안경 및 이에 사용하는 렌즈계에 관한 것이다.

종래, 육안 관찰과 카메라 등의 촬상 장치에 의한 영상 검출이 동시에 가능한 야간 투시경용의 접안경의 경우에는 접안 렌즈계의 후단에 광속 분리기를 사용하였다. 도 12에는 이러한 종래의 접안경이 도시되어 있다. 즉, 야간 투시경의 영상증폭기를 포함하는 대물 렌즈계(600)에서 나온 영상을 접안 렌즈계(800)와 광속 분리기(300)를 통하여 보게 되며, 광속 분리기(300)에서 일부 반사한 영상은 별도의 매크로 렌즈계(900)를 통하여 촬상 장치(700)에서 결상하게 된다. 그러나, 접안 렌즈계(800)의 후단에서 광속 분리기(300)를 사용할 경우 안점 거리가 짧게 되고 육안 관찰시 광속 분리기(300)에 의한 반사영상이 나타나는 단점이 있다. 또한, 광속 분리기(300)의 크기가 커 야간 투시경 전체의 부피가 증가하게 되고, 접안 렌즈계의 시도 조절시 조정구간을 벗어날 경우 촬상 장치(700)의 촬상면에 맺어지는 초점면이 이동하여 선명한 영상을 얻기 어렵다.

더욱이, 이러한 종래의 복합 접안경에서는 대물 렌즈계에 의한 영상 외에는 별도의 외부 화면 표시가 불가능하였다.

따라서, 본 발명은 종래의 복합 접안경의 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 접안 렌즈의 시도 조절 시에도 육안 및 촬상 장치 모두 항상 선명한 영상을 얻을 수 있는 복합 접안경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 대물 렌즈계에 의한 영상과, 관찰 영상 외의 영상 전시기의 영상을 동시에 선명하게 육안 관찰하거나 촬상 장치에 결상할 수 있는 복합 접안경을 제공하는 것이다.

이러한 목적 및 기타 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 복합 접안경은 대물 렌즈계 후단에 배치되어 대물 렌즈계에서 나온 빛의 일부는 투과시키고 일부는 반사시키는 광속 분리기; 광속 분리기를 중심으로 대물 렌즈계와 수직하게 배치되는 영상 표시기; 광속 분리기에서 투과 또는 반사되는 빛을 결상하는 접안 렌즈계; 및 광속 분리기에서 반사 또는 투과되는 빛을 상기 촬상 소자에 결상하는 매크로 렌즈계로 이루어진다.

접안 렌즈계는, 관찰측으로부터 순서대로,

양볼록 형태의 제1 렌즈를 포함하고 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;

양오목 형태의 제2 렌즈와 양볼록 형태의 제3 렌즈가 접합되어 전체적으로 메니스커스 형태를 띠며 음의 굴절률을 가지는 제2 렌즈군;

관찰측으로 볼록하고 양의 굴절력을 갖는 평볼록 또는 메니스커스 제4 렌즈를 포함하는 제3 렌즈군으로 이루어지며, 이때 각각의 렌즈군은 다음 식을 만족한다.

1.19≤ F1/f ≤1.46,

-1.00≤ F2/f ≤ -1.22,

2.08≤ F3/f ≤2.54,

(여기서, f는 전체 렌즈계의 유효 초점 거리,

F1, F2는 각각 제1 렌즈군 내지 제2 렌즈군, 제3 렌즈군의 유효 초점 거리임)

매크로 렌즈계는 물체측으로부터 순서대로

물체측으로 오목한 메니스커스 제5 렌즈를 포함하여 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군

쿠크(Cooke) 삼중 렌즈 구조로 양볼록 형태의 제6 렌즈와 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제7 렌즈로 구성되어 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 제5 렌즈군;

양오목 형태의 제8 렌즈를 포함하여 음의 굴절력을 갖는 제6 렌즈군;

개구 조리개;

쿠크(Cooke) 삼중 렌즈 구조로 양볼록 형태의 제9 렌즈를 포함하여 양의 굴절력을 갖는 제7 렌즈군; 및

물체측으로 볼록한 메니스커스 제10 렌즈를 포함하는 제8 렌즈군으로 이루어지고, 이때 각각의 렌즈군은 다음 식을 만족한다.

1.64≤ F4/fm ≤2.00,

0.39≤ F5/fm ≤0.47,

-0.25≤ F6/fm ≤-0.21,

0.36≤ F7/fm ≤0.45,

4.33≤ F8/fm ≤5.29,

0.13≤ D1/fm ≤0.16,

0.06≤ D2/fm ≤0.07

(여기서, fm는 매크로 렌즈계의 유효 초점 거리,

F4, F5, F6, F7, F8 은 각각 제4 렌즈군, 제5 렌즈군, 제6 렌즈군, 제7 렌즈군 내지 제8 렌즈군의 유효 초점 거리, D1, D2는 각각 제4 렌즈군과 광속 분리기 사이의 거리와 제6 렌즈군과 개구 조리개 사이의 거리임)

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 복합 접안경은 광속 분리기를 서로 수직으로 놓인 대물 렌즈계와 외부 영상을 표시할 수 있는 영상 전시기 사이에 배열하여, 육안으로는 접안 렌즈계를 통하여 두 개의 영상을 동시에 관찰할 수 있고, 촬상 장치에는 광속 분리기를 중심으로 접안 렌즈계와 수직으로 놓인 매크로 렌즈계를 통하여 결상시킴으로써 관찰 영상을 외부 장치로 유/무선으로 송신할 수 있다.

또한, 대물 렌즈계에 의하여 결상되는 영상과 유사한 크기의 작은 광속 분리기를 사용할 수 있으므로 전체 부피와 무게가 감소되어 사용되는 장치(예를 들어 야간투시경 또는 조준경)를 소형화할 수 있다.

더욱이, 메뉴나 망선 등의 외부 영상을 표시할 수 있는 영상 전시기를 관찰 영상과 동시에 관찰하거나 촬상할 수 있음으로써 장치의 기능을 향상시키게 된다.

또한, 광속 분리기의 위치가 대물 렌즈계의 후단에 위치하므로, 종래 기술의 문제점을 해결하여 안점 거리의 축소를 최소화하고 접안 렌즈의 시도 조절시에도 촬상 장치의 초점면 이동이 없는 상태에서 영상을 육안 관찰 및 촬상 장치 결상이 가능할 뿐 아니라 광속 분리기에 의한 반사 영상 문제로 해결된다.

더욱이, 복합 접안경의 접안 렌즈계와 매크로 렌즈계가 우수한 분해능을 갖도록 접안 렌즈계와 매크로 렌즈계가 설계되어 우수한 영상을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 접안경을 도시하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 복합 접안경의 접안 렌즈계를 도시하는 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 복합 접안경의 매크로 렌즈계를 도시하는 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접안 렌즈계의 변조 전달함수를 도시한 그래프이고,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 렌즈계의 변조 전달함수를 도시한 그래프이고,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접안 렌즈계의 왜곡 수차를 도시한 그래프이고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 렌즈계의 왜곡 수차를 도시한 그래프이며,
도 12는 종래기술의 복합 접안경을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 복합 접안경은 야간 투시경, 조준경 등의 광학 기기에 사용하는 것으로서, 대물 렌즈계에 의하여 결상되는 영상을 육안 및 촬상 장치를 사용하여 관찰할 수 있도록 한다. 예를 들어 야간 투시경에서 사용되는 경우 대물 렌즈계는 영상 증폭관을 포함하여, 영상 증폭관의 영상 전시면에 결상되는 영상을 관찰할 수 있다. 도 1에는 영상 증폭관(610)을 사용하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 영상 증폭관 없이 본 발명에 따른 복합 접안경이 대물 렌즈계로 직접 연결될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복합 접안경은 영상 증폭관(610)의 후단에 배치된 광속 분리기(300), 광속 분리기(300)에서 투과되는 빛을 결상하는 접안 렌즈계(100); 및 광속 분리기(300)에서 반사되는 빛을 촬상 장치(700)에 결상하는 매크로 렌즈계(200)로 이루어진다. 매크로 렌즈계(200)의 후단에는 촬상 장치(700)가 배치되고, 이러한 촬상 장치(700) 상에 결상되는 영상은 유/무선으로 외부 기기에 송신될 수 있다. 광속 분리기(300)의 하단에는 소형 영상 전시기(400)가 배치되어 있다. 사용자는 접안 렌즈계(100)를 통하여 육안으로 영상을 관찰할 수도 있고, 촬상 장치(700)에 결상된 영상을 관찰할 수도 있다. 영상 증폭관(610)은 곡률을 갖는 영상 전시면(611)을 포함할 수 있다.

광속 분리기(300)는 입방체 타입이나 평판 타입이 모두 사용가능하나 입방체타입인 경우 후초점 거리 확보가 용이하다. 또한, 광속 분리기(300)를 고굴절 유리로 제조한 입방체 타입으로 형성할 경우, 후초점 거리 확보가 용이해진다.

소형 영상 전시기(400)는 외부 영상, 예를 들어 광학 기기의 메뉴를 표시하거나 망선을 표시할 수 있다. 소형 영상 전시기(400)의 영상은 역시 광속 분리기(300)에서 일부는 투과되고, 일부는 반사되어 각각 매크로 렌즈계(200)와 접안 렌즈계(100)에 의하여 결상되며, 영상 증폭관(610)에서 나오는 영상과 겹쳐져서 표시될 수 있다. 따라서, 사용자가 영상 증폭관(610)에서 나오는 영상과 메뉴 표시와 같은 외부 영상을 동시에 볼 수 있게 되므로, 다양한 광학 기기로의 응용이 가능하다. 소형 영상 전시기(400)는 CRT, LCD, OLED등을 이용한 평면 영상 전시기가 사용될 수 있으며 대개 1“ 이하의 크기를 갖는다. 예를 들어 이러한 영상 전시기는 캠코더, 관찰경, 게임기 등 소형 또는 휴대용의 광학장비가 될 수 있다. 일반적으로 영상 전시기(400)의 발광면 앞에는 보호창(410)이 부착되어있다.

도 1 및 2를 참조하면, 접안 렌즈계(100)는 3군 4매의 렌즈로 구성되며, 관찰측으로부터 제1렌즈군(110), 제2 렌즈군(120) 및 제3 렌즈군(130)으로 이루어진다.

제1 렌즈군(110)은 양의 굴절력을 가지고 양볼록 형태의 제1 렌즈(1)로 이루어지고, 제1 렌즈군(110)의 유효 초점 거리 F1은 다음 식을 만족한다.

1.19≤ F1/f ≤1.46

여기서, f는 전체 접안 렌즈계(100)의 유효 초점 거리임.

제2 렌즈군(120)은 양오목 형태이고 고굴절 플린트 유리를 사용한 제2 렌즈(2)와, 양볼록 형태의 제3 렌즈(3)가 접합되어 이루어지고, 전체적으로 메니스커스 형태를 띠며 음의 굴절률을 가진다.

이때, 제2 렌즈군(120)의 유효 초점 거리 F2는 다음 식을 만족한다.

-1.00≤ F2/f ≤-1.22

제3 렌즈군(130)은 관찰측으로 볼록한 메니스커스 형태 또는 평볼록 형태로 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(4)로 이루어지고, 제3 렌즈군(130)의 유효 초점 거리 F3는 다음 식을 만족한다.

2.08≤ F3/f ≤2.54

도 1 및 도 3을 참조하면, 매크로 렌즈계(200)는 5군 6매의 렌즈로 구성되며, 물체측으로부터 제4 렌즈군(210), 반사경(220), 제5 렌즈군(230), 제6 렌즈군(240), 개구 조리개(250), 제7 렌즈군(260) 및 제8 렌즈군(270)으로 이루어진다.

제4 렌즈군(210)은 오목한 메니스커스의 제5 렌즈(5)를 포함하여 양의 굴절력을 갖고 영상 전시면에 최대한 가깝게 놓여 많은 양의 빛을 센서로 보내줄 수 있는 집광 렌즈 또는 필드 렌즈의 역할을 한다.

이때, 제4 렌즈군(210)의 유효 초점 거리 F4는 다음 식을 만족한다.

1.64≤ F4/fm ≤2.00

여기서, fm은 전체 매크로 렌즈계(200)의 유효 초점 거리임.

또한, 제4 렌즈군(210)과 광속 분리기(300) 사이의 거리, 더욱 정확하게는 제4 렌즈군(210)의 제5 렌즈(5)의 R5면과 광속 분리기(300)의 R4면 사이의 거리 D1는 다음 식을 만족한다.

0.13≤ D1/fm ≤0.16

반사경(220)은 제4 렌즈군(210)의 후단에 빛의 방향을 꺾어주기 위하여 적절히 배치되고, 이러한 반사경(220)을 사용함으로써 전체 복합 접안경의 부피를 줄일 수 있다.

제5 렌즈군(230)은 굴절률 1.6 이상의 유리들로 이뤄진 비점수차 소거 쿠크(Cooke) 삼중 렌즈 구조로 양볼록 형태의 제6 렌즈(6)와 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제7 렌즈(7)로 구성되어 전체적으로 양의 굴절력을 갖는다.

이때, 제5 렌즈군(230)의 유효 초점 거리 F5는 다음 식을 만족한다.

0.39≤ F5/fm ≤0.47

제6 렌즈군(240)은 분산이 큰 고굴절 프린트 재질로 양오목 형태의 제8 렌즈(8)를 포함하여 음의 굴절력을 갖는다. 제 6 렌즈군(240)의 유효 초점 거리 F6는 다음 식을 만족한다.

-0.25≤ F6/fm ≤-0.21

제6 렌즈군(240)의 후단에는 개구 조리개(250)가 배치되어, 촬상 장치(700)로 도달하는 광량을 조절하고 비점수차의 조절을 가능하게 한다.

이때, 제6 렌즈군(240)과 개구 조리개(250) 사이의 거리, 정확하게는 제6 렌즈군(240)의 제8 렌즈의 R13면과 개구 조리개(250) 사이의 거리는 다음 식을 만족한다.

0.06≤D2/fm≤0.07

제7 렌즈군(260)은 쿠크(Cooke) 삼중 렌즈 구조로 양볼록 형태의 제9 렌즈(9)를 포함하여 양의 굴절력을 갖는다. 제7 렌즈군(260)의 유효 초점 거리 F7는 다음 식을 만족한다.

0.36≤ F7/fm ≤0.45

마지막으로, 제8 렌즈군(270)은 물체측으로 볼록한 메니스커스 제10 렌즈(10)를 포함한다. 이때, 제8 렌즈군(270)의 유효 초점 거리 F8는 다음 식을 만족한다.

4.33≤ F8/fm ≤5.29

촬상 장치(500)는 CCD나 CMOS등을 이용한 검출소자를 사용할 수 있으며, 대개 2/3“ 이하의 크기를 갖는다.

이러한 본 발명의 구성에 따른 동작은 다음과 같다.

먼저, 대물 렌즈계에 의하여 결상되는 영상 또는 영상 증폭기(610)의 영상 전시면(611)의 영상은 광속 분리기(300)에 의하여 일부는 투과하여 접안 렌즈계(100)로 입사하고, 일부는 반사하여 매크로 렌즈계(200)로 입사한다. 광속 분리기(300)의 투과 대 반사의 비율은 5:5에서 7:3 사이의 비율로 사용하면 육안관찰과 촬상 장치에서는 영상검출에도 적절하다.

또한, 영상 전시기(400)에서 입사된 빛 역시 광속 분리기(300)에 의해 일정 비율로 접안 렌즈계(100)와 매크로 렌즈계(200)로 나누어 전달된다.

접안 렌즈계(100)가 광속 분리기(300)에 의해 전달되는 영상증폭관(600)에서 나오는 영상과 영상 전시기(400)에서 나오는 영상을 육안으로 관찰할 수 있도록 하는 한편, 매크로 렌즈계(200) 역시 광속 분리기(300)에 의해 전달되는 영상증폭관(600)에서 나오는 영상과 영상 전시기(400)에서 나오는 영상을 촬상 장치(700)에 결상시킨다. 따라서, 사용자는 육안 관찰뿐 아니라 촬상 장치(400)에서 결상되는 영상을 복합적으로 관찰할 수 있다.

본 발명에 따른 접안 렌즈계와 매크로 렌즈계의 실시예는 각각 다음의 표 1 및 표 2와 같다.

면	곡률반경(mm)	두께 또는 간격(dn)(mm)	유효 반경(mm)	굴절률	분산계수
r1		40.000	4.000	1.000000
r2	62.634	5.000	9.607	1.772500	49.620227
r3	-76.742	7.253	9.645	1.000000
r4	-27.107	2.000	9.147	1.728277	28.532648
r5	35.362	6.300	9.658	1.772500	49.620227
r6	-34.805	0.500	9.955	1.000000
r7	61.070	4.400	9.779	1.772500	49.620227
r8	∞	7.500	9.245	1.000000
r9	∞	16.000	8.000	1.516800	64.167336
r10	∞	6.000	6.658	1.000000
r11	∞	1	5.89	1.516800	64.167336
r12	영상전시기 (400)의 표시면	-	5.826	-

면	곡률반경(mm)	두께 또는 간격(dn)(mm)	유효 반경(mm)	굴절률	분산계수
R1	영상전시기(400)의 표시면	1.000	6.000	1.516800	64.167336
R2	∞	6.569	6.026	1.000000
R3	∞	16.000	6.285	1.516800	64.167336
R4	∞	4.000	6.700	1.000000
R5	-75.287	3.000	6.846	1.743972	44.850401
R6	-25.001	23.000	6.988	1.000000
R7	24.281	3.000	4.600	1.651600	58.817773
R8	-78.538	0.400	4.389	1.000000
R9	9.063	3.000	4.114	1.743972	44.850401
R10	21.963	1.526	3.396	1.000000
R11	-76.868	2.000	2.858	1.922860	20.879747
R12	6.274	1.680	2.360	1.000000
R13	개구 조리개250	2.800	2.000	1.000000
R14	30.354	3.000	2.632	1.743972	44.850401
R15	-10.642	7.025	3.009	1.000000
R16	7.413	3.000	3.426	1.743972	44.850401
R17	6.643	5.000	2.889	1.000000
R18	결상면	-	2.999	1.000000	-

본 실시예에서, 표 1의 접안 렌즈계의 유효 초점 거리 f와 표 2 매크로 렌즈계의 유효 초점 거리 fm는 각각 34.28mm, 26.55mm이고 모든 분석 및 수치계산의 기준이 되는 주파장은 주간 587.6nm와 야간 554.0nm로 하였다.

또한, 본 발명의 복합 접안경을 육안 관찰하는 경우에는 약 ±10°의 시야각, 안점 거리 40mm, 동공직경을 8mm로 설계하여 눈동자의 움직임 및 눈 위치 변동에 따른 상의 움직임을 최소화시킬 수 있으며 상대적으로 긴 안점 거리를 필요로 하는 조준경류에도 적용가능하도록 하였다.

도 4와 도 5는 표 1의 접안 렌즈계의 변조 전달함수(MTF)를 도시한 그래프로서, 도 4는 영상 증폭관(610)의 영상 전시면(611)의 영상을 관찰하는 경우의 그래프로서, 영상 전시면(611)의 곡률반경(40mm)과 파장을 적용한 결과이고, 도 5는 소형 영상 전시기(400)의 영상을 관찰하는 경우의 그래프로서, 영상 전시기(400)의 영상 표시면의 곡률(평면:∞)과 파장을 적용한 결과이다.

도 6과 도 7은 표 2의 매크로 렌즈계의 변조 전달함수를 도시한 그래프로서, 마찬가지로 도 6은 영상 증폭관(610)의 영상 전시면(611)의 영상을 관찰하는 경우의 그래프로서, 영상 전시면(611)의 곡률반경(40mm)과 파장을 적용한 결과이고, 도 7은 소형 영상 전시기(400)의 영상을 관찰하는 경우의 그래프로서, 영상 전시기(400)의 영상 표시면의 곡률반경(평면:∞)과 파장을 적용한 결과이다.

도 4 내지 도 7의 그래프에서 세로축은 표준화된 변조 전달함수 값이며 가로축은 분해능(lp/mm)을 나타낸다.

한편, 도 8 및 도 9는 표 1의 접안 렌즈계의 왜곡수차를 나타내는 그래프로, 도 8은 영상 증폭관(610)의 영상을 관찰하는 경우이고, 도 9는 영상 전시기(400)의 영상을 관찰하는 경우로서, 두 경우 모두 시야각이 ±10°일 때 -2±1% 이내의 값이 되는 것을 확인할 수 있다.

도 10 및 도 11은 표 2의 매크로 렌즈계의 왜곡수차를 나타내는 그래프로, 도 10은 영상 증폭관(610)의 영상을 관찰하는 경우이고, 도 11은 영상 전시기(400)의 영상을 관찰하는 경우로서, 두 경우 모두 상 높이 6mm일 때 0.3±1% 이내의 값이 되는 것을 확인할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 복합 접안경은 육안 관찰시 곡률이 다른 영상 전시면을 동시에 선명하게 관찰하는 것이 가능하고, 광속 분리기는 대물 렌즈계 쪽으로 근접하여 배치함으로써, 접안 렌즈계의 시도 조절시에도 매크로 렌즈계의 초점면 이동이 없으며 광속 분리기에 의한 반사 영상도 없앨 수 있다. 또한, 대물 렌즈계에 의한 영상 이외의 외부 영상을 동시에 관찰할 수 있다.

이상에서 본원 발명의 기술적 특징을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본원 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위 내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음이 명백하다. 예를 들어, 이상의 설명에서는 투과한 영상이 접안 렌즈계로 향하고, 반사한 영상이 매크로 렌즈계로 향하는 것으로 도시되어 있으나, 구체적인 설계에 따라서는 투과한 영상이 매크로 렌즈계로 향하고 반사한 영상이 접안 렌즈계로 향하도록 변경할 수 있음은 명백하다.

100: 접안 렌즈계
200: 매크로 렌즈계
300: 광속 분리기
400: 영상 전시기
600: 대물 렌즈계
610: 영상 증폭기
700: 촬상 장치

Claims

대물 렌즈계에 의한 영상을 육안 및 촬상 장치를 사용하여 관찰하는 복합 접안경으로서,
상기 대물 렌즈계 후단에 배치되어, 곡률을 갖는 영상 전시면을 포함하는 영상 증폭관;
상기 영상 증폭관 후단에 배치되어, 영상 증폭관에서 나온 빛의 일부는 투과시키고 일부는 반사시키는 광속 분리기;
상기 광속 분리기를 중심으로 상기 영상 증폭관의 중심축과 수직하게 배치되는 영상 표시기;
상기 광속 분리기에서 투과 또는 반사되는 빛을 결상하는 접안 렌즈계; 및
상기 광속 분리기에서 반사 또는 투과되는 빛을 상기 촬상 장치에 결상하는 매크로 렌즈계;
를 포함하는 복합 접안경.
제1항에 있어서,
상기 접안 렌즈계는, 관찰측으로부터 순서대로,
양볼록 형태의 제1 렌즈를 포함하고 전체적으로 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;
양오목 형태의 제2 렌즈와 양볼록 형태의 제3 렌즈가 접합되어 전체적으로 메니스커스 형태를 띠며 음의 굴절률을 가지는 제2 렌즈군;
관찰측으로 볼록하고 양의 굴절력을 갖는 평볼록 또는 메니스커스 제4 렌즈를 포함하는 제3 렌즈군
을 포함하며,
각각의 렌즈군은 다음 식
1.19≤ F1/f ≤1.46,
-1.00≤ F2/f ≤ -1.22,
2.08≤ F3/f ≤2.54,
(여기서, f는 전체 렌즈계의 유효 초점 거리,
F1, F2는 각각 제1 렌즈군 내지 제2 렌즈군, 제3 렌즈군의 유효 초점 거리임)
을 만족하는 복합 접안경.
제1항에 있어서,
상기 매크로 렌즈계는 물체측으로부터 순서대로
물체측으로 오목한 메니스커스 제5 렌즈를 포함하여 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군
쿠크(Cooke) 삼중 렌즈 구조로 양볼록 형태의 제6 렌즈와 물체측으로 오목한 메니스커스 형태의 제7 렌즈로 구성되어 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 제5 렌즈군;
양오목 형태의 제8 렌즈를 포함하여 음의 굴절력을 갖는 제6 렌즈군;
개구 조리개;
쿠크(Cooke) 삼중 렌즈 구조로 양볼록 형태의 제9 렌즈를 포함하여 양의 굴절력을 갖는 제7 렌즈군; 및
물체측으로 볼록한 메니스커스 제10 렌즈를 포함하는 제8 렌즈군
을 포함하고,
각각의 렌즈군은 다음 식
1.64≤ F4/fm ≤2.00,
0.39≤ F5/fm ≤0.47,
-0.25≤ F6/fm ≤-0.21,
0.36≤ F7/fm ≤0.45,
4.33≤ F8/fm ≤5.29,
0.13≤ D1/fm ≤0.16,
0.06≤ D2/fm ≤0.07
(여기서, fm는 매크로 렌즈계의 유효 초점 거리,
F4, F5, F6, F7, F8 은 각각 제4 렌즈군, 제5 렌즈군, 제6 렌즈군, 제7 렌즈군 내지 제8 렌즈군의 유효 초점 거리, D1, D2는 각각 제4 렌즈군과 광속 분리기 사이의 거리와 제6 렌즈군과 개구 조리개 사이의 거리임)
를 만족하는 복합 접안경.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접안 렌즈계는 상기 광속 분리기에 의하여 투과된 대물 렌즈계에 의한 영상과, 상기 광속 분리기에 의하여 반사된 영상 전시기의 영상을 결상하고,
상기 매크로 렌즈계는 상기 광속 분리기에 의하여 반사된 대물 렌즈계에 의한 영상과, 상기 광속 분리기에 의하여 투과된 영상 전시기의 영상을 결상하는 것을 특징으로 하는 복합 접안경.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접안 렌즈계는 상기 광속 분리기에 의하여 반사된 대물 렌즈계에 의한 영상과, 상기 광속 분리기에 의하여 투과된 영상 전시기의 영상을 결상하고,
상기 매크로 렌즈계는 상기 광속 분리기에 의하여 투과된 대물 렌즈계에 의한 영상과, 상기 광속 분리기에 의하여 반사된 영상 전시기의 영상을 결상하는 것을 특징으로 하는 복합 접안경.
제3항에 있어서,
상기 매크로 렌즈계의 제4 렌즈군을 집광렌즈 또는 필드렌즈로 사용하는 것을 특징으로 하는 복합 접안경
제3항에 있어서,
상기 매크로 렌즈계는 상기 광속 분리기와 상기 제4 렌즈군 사이에 반사경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 접안경.
제3항에 있어서,
상기 매크로 렌즈계의 제6 렌즈군이 고굴절 프린트 유리 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 접안경.
제2항에 있어서,
상기 접안 렌즈계의 제2 렌즈가 고굴절 프린트 유리 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 접안경.
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