KR100189069B1

KR100189069B1 - 소형 광각 사진 렌즈

Info

Publication number: KR100189069B1
Application number: KR1019960009145A
Authority: KR
Inventors: 박천호
Original assignee: 이해규; 삼성항공산업주식회사
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR970066699A; US5790324A; JP4004587B2; JPH1031153A

Abstract

이 발명은 소형 광각 렌즈에 관한 것으로서, 물체쪽으로부터 정의 메니스커스를 가지는 제1, 제6, 제7렌즈군과 음의 메니스커스를 가지는 제2, 제3군과 물체쪽에 볼록면을 갖는 정의 제4렌즈군과 접합 렌즈로 구성된 음의 제5렌즈군으로 이루어진 7군 8매의 렌즈계로서 식(1) 1.0 |f(_{1, 2 , 3, 4})| 2.0 f, f(_{1, 2 , 3, 4}) 0와 식(2) 0.4f d6 + d7 0.6f와 식(3) 0.1 f / r5 0.2와 식(4)와 0.5 f / r11 0.7와 식(5) 1.65 [n7 + n8 / 2] 1.75(여기서, r(5)는 제3렌즈군의 물체쪽 곡률 반경이고, r12는 접한 렌즈인 제5군의 가장 상쪽면의 곡률 반경이고, n7은 제6렌즈군의 굴절률이고, n8은 제7렌즈군의 굴절률이고 f는 전체 렌즈계의 초점 거리, f(_{1, 2 , 3, 4})는 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제3렌즈군, 제4렌즈군의 합성 초점 거리, d6는 제3렌즈군과 제4렌즈군간의 공기 간격, d7는 제4렌즈군의 두께이다.)를 만족하는 소형 광각 렌즈에 있어서, 전체 렌즈계를 앞으로 조출시키면서 초점 맞춤을 행하며 렌즈계의 전군(제1, 제2, 제3, 제4렌즈군)과 후군(제5, 제6, 제7렌즈군)의 파워를 적절히 배치함으로서 렌즈 전장을 짧게 하고 또한 제1렌즈의 외경을 최소화하였고 수차의 적절한 보정을 통하여 적은 구성 매수로서 상질이 좋은 역망원형의 광각 렌즈를 제공한다.

Description

소형 광각 사진 렌즈

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 구성도이고,

제2도의 (a)~(c)는 이 발명의 제1실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 수차도이고,

제3도의 (a)~(c)는 이 발명의 제2실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 수차도이다.

이 발명은 소형 광각 렌즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 렌즈 전장을 짧게하고 제1렌즈군의 외경도 최소화함으로써 렌즈계의 컴팩트화의 최소의 구성 매수로 상질이 우수한 소형 광각 렌즈에 관한 것이다.

종래의 일안 리플렉스 카메라용 광각 렌즈는 렌즈 전장이 길고 또 제1렌즈군의 외경도 크기 때문에 조작성의 측면에서 문제점이 있었다.

그래서 상기의 문제점으로 인하여 표준 렌즈의 필터를 일안 리플렉스 카메라에 사용할 수 없는 단점이 있었다.

또, 종래의 일안 리플렉스 카메라용 광각 렌즈는 대구경화가 힘들었고, 렌즈계의 대형화로 인한 밝기 측면에서의 불만족과 적은 구성 매수로서 수차 보정이 불가능한 상기의 단점이 있어 상기의 단점을 극복하기 위한 노력으로 구성매수를 많이 하면 플레어 등이 발생하기 쉬워져서 성능이 저하되고 제작상의 측면에 있어서도 편심 등의 문제가 발생하여 가격이 높아지게 되는 단점이 발생하게 된다.

상기와 같은 단점들로 인하여 구성 매수를 많이 하지도 못하였고 화각이 크기 때문에 최주변 화각 부근의 수차 보정은 만족한 것이 되지 못한다.

그래서 상기의 단점을 극복하기 위한 노력은 하고 있지마나 현 상태에서는 만족스런 결과를 얻은 것이 없다.

그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈계의 전군과 후군의 파워를 적절히 배치함으로서 렌즈의 전장을 짧게 하고 제1렌즈군의 외경도 최소화함으로써 렌즈계의 컴팩트화와 수차의 적절한 보정을 통하여 최소의 구성 매수로서 상질이 우수하고 구경비가 1:2:8, 화각이 82˚ 정도의 뒷초점 거리가 초점 거리의 1.5배 정도가 되는 역 망원형의 소형 광각 렌즈를 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 물체쪽으로부터, 정의 굴절률을 가지고 매니스커스(MENISCUS) 형태로 이루어진 제1렌즈군과; 부의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제2렌즈군과; 부의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제3렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 양볼록 형태의 렌즈인 제4렌즈군과; 접합 렌즈로 구성된 부의 굴절률을 가진 렌즈인 제5군과; 정의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제6렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제7렌즈군으로 이루어지며, 상기의 구성은 다음의 조건을 만족한다.

상기의 조건식 (1), (2)에서

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음의 조건을 포함하여 만족한다.

상기의 조건식 (3), (4), (5)에서,

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 이 발명의 실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 구성도이고, 제2도의 (a)~(c)는 이 발명의 제1실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 수차도이고, 제3도의 (a)~(c)는 이 발명의 제2실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 수차도이다.

첨부한 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 소형 사진 렌즈의 구성은, 물체쪽으로부터, 정의 굴절률을 가지고 매니스커스(MENISCUS) 형태로 되어있는 제1렌즈군(1)과; 부의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제2렌즈군(2)과; 부의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제3렌즈군(3)과; 정의 굴절률을 가지고 양볼록 형태의 렌즈인 제4렌즈군(4)과; 접합 렌즈로 구성된 부의 굴절률을 가진 제5렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제6렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제7렌즈군(7)으로 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 소형 광각 렌즈의 작용은 다음과 같다.

상기의 조건식(1)의 |f(_{1, 2 , 3, 4})|가 하한치인 1.0f에 가깝게 되면, 발산 굴절력이 강해지기 대무네 부의 왜곡수차와 비점 수차가 증대되어 제5렌즈군(5) 이하의 렌즈군에서 상기 왜곡 수차와 비점 수차를 보정하는 것이 곤란해지므로 상기 조건식(1)의 하한치 1.0f를 벗어나지 않는 것이 적당하다.

그리고 상기의 조건식(1)의 |f(_{1, 2 ,3 ,4})|가 상한치인 2.0f에 가까워지면, 발산력이 약해지기 때문에 원하는 뒷초점 거리를 얻을 수 없게 되므로 상기 조건식(1)의 상한치를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.

상기의 조건식(2)은 상기 조건식(1)의 조건하에서 원하는 뒷초점 거리를 얻기위한 조건으로서 상기 조건식(2)의 d6 + d7이 하한치인 0.4f를 벗어나면 전군(물체쪽으로부터 제4렌즈군(4)까지)에 부의 굴절률을 가지는 것과 관계없이 축상 광선의 입사고가 충분히 높아지지 않은 범위내에서 후군에 입사하기 때문에 원하는 뒷초점 거리를 얻을 수 없으며, 상기 조건식(2)의 d6 + d7이 상한치인 0.6f를 벗어나면 전장 및 전군의 유효경이 동시에 커지게 되어 좋지 않다.

그리고 상기 조건식(3)은 구면 수차와 코마 플레어를 보정하기 위한 조건으로, 상기 조건식(3)의 f / r5가 하한치인 0.1을 벗어나면 제5면(r5)에서의 부의 구면 수차 발생량이 너무 작아져 상기 구면 수차를 보정하는 것이 곤란해지며 상기 조건식(3)의 f / r5가 상한치인 0.2를 벗어나면 제5면(r5)에서 발생하는 정의 코마 플레이어가 너무 크게 되어 상기 코마 플레어의 보정이 곤란해지게 된다.

상기 조건식(4)는 코마 플레어를 보정하기 위한 조건으로 상기 조건식(4)의 f / r11이 하한치인 0.5를 벗어나면 제11면(r11)에서 발생하는 부의 코마 플레어가 너무 작아지게 되어 상기 코마 플레어를 보정하는 것이 곤란해지며 상기 f / r11이 상한치인 0.7을 벗어나면 페츠발 합(petzval sum)이 너무 작아지게 되어 비점수차의 보정이 곤란해진다.

상기 조건식(5)은 렌즈계의 뒤쪽 부분에서 구면 수차와 메리디오널 상면 만곡이 음으로의 떨어짐을 최대한으로 방지하기 위한 조건식으로서 가장 뒷부분에 위치한 제6렌즈군(6)과 제7렌즈군(7)에서는 가능한한 큰 굴절률을 가지는 것이 바람직하다.

그러므로 상기 조건식(5)의 하한 값은 [n7 + n8]이 가능한한 큰 굴절률을 가지기 위한 한계값이다.

또, 렌즈계 뒤쪽 부분의 색제거 조건을 만족하기 위해서는 상기 제6렌즈군(7)과 상기 제7렌즈군(8)의 아베수는 큰 쪽이 바람직하지만 동시에 색제거 조건을 만족하도록 아베수가 커지고 또한 굴절률을 크게 사용가능한 글래스(glass)는 제한되어 있어 상기 조건식(5)의 상한치는 상기 사용 가능한 글래스의 한계치이다.

따라서 상기 조건식(5)의 상한치보다 큰 굴절률을 가진 사용 가능한 글래스에서는 색제거 조건을 만족하는 아베수를 가지지 않고서는 색수차를 보정하는 것은 불가능하다. 상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 각 실시예에 따른 렌즈 구성과 그 실시예값을 설명하면 다음과 같다.

이 발명의 제1실시예에서 ri(i=1~15)는 굴절면의 곡률 반경이고 D 또는 di(i=1~14)는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리이고, Nd는 렌즈의 d-line 굴절률이고, VD는 아베수, 초점 거리(f)는 100㎜, 조리개 넘버(Fno)는 2.8, 화각은 84˚이다.

[실시예 1]

상기 제1실시예에서 뒷초점 거리는 156.76, 렌즈계 두께는 185.86이면 제1렌즈군(1), 제2렌즈군(2), 제3렌즈군(3), 제4렌즈군(4)으로 구성된 합성 초점거리를 나타내는 조건식(1)의 값과 뒷초점 거리를 나타내는 조건식(2)의 값과 상기 조건식(3)의 값과 상기 조건식(4)의 값과 조건식(5)의 값은 다음과 같다.

그리고 상기한 구성으로 이루어지는 이 발명의 제2실시예에 따른 실시예 값은 다음과 같다.

상기 제2실시예에서 뒷초점 거리는 155.41, 렌즈계 두께를 180.66이라 두고 초점 거리와 조리개 넘버와 화각을 상기 제1실시예의 실시값과 동일하다.

[실시예 2]

상기의 상기 제2실시예에 의한 제1렌즈군(1), 제2렌즈군(2), 제3렌즈군(3), 제4렌즈군(4)으로 구성된 합성 초점거리를 나타내는 조건식(1)의 값과 뒷초점 거리를 나타내는 조건식(2)의 값과 상기 조건식(3)의 값과 상기 조건식(4)의 값과 조건식(5)의 값은 다음과 같다.

이상에서와 같이 7군 8매의 렌즈계로 이루어진 본 발명은, 전체 렌즈계를 앞으로 조출시키면서 초점 맞춤을 행하며 렌즈계의 전군과 후군의 파워를 적절히 배치함으로서 렌즈 전장을 짧게 하고 제1렌즈군의 외경을 최소화함으로써 렌즈게의 컴팩트화 최소의 구성 매수로서 상질이 우수하고 구경비가 1:2:8, 화각이 82˚ 정도의 뒷초점 거리가 초점거리의 1.5배 정도가 되는 역망원형의 소형 광각 렌즈를 제공할 수 있다.

Claims

물체쪽으로부터, 정의 굴절률을 가지고 매니스커스 형태로 이루어진 제1렌즈군과; 부의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제2렌즈군과; 부의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제3렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 양볼록 형태의 렌즈인 제4렌즈군과; 접합 렌즈로 구성된 부의 굴절률을 가진 제5렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제6렌즈군과; 정의 굴절률을 가지고 메니스커스 형태로 이루어진 제7렌즈군으로 이루어지며, 상기의 구성은 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈.
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈.