KR101760342B1

KR101760342B1 - 소형 줌 렌즈

Info

Publication number: KR101760342B1
Application number: KR1020100022432A
Authority: KR
Inventors: 요시토 이와사와
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2017-07-21
Also published as: US8526119B2; KR20110103212A; US20110222167A1

Abstract

줌 렌즈가 개시된다. 개시된 줌 렌즈는 물체측으로부터 상면측으로 순서대로 배치된 것으로, 광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정된 제1 렌즈군; 변배시 가동되며, 적어도 1매의 부렌즈와 적어도 1매의 정렌즈를 구비하는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지며, 각각이 적어도 1매의 정렌즈를 구비하는 복수의 렌즈군;을 포함하며, 이하의 조건들을 만족한다.
νdLP＞71
νdL2p＜40
ndL2m＞1.71
여기서, νdLP는 상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, νdL2p는 상기 제2렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 압베수, ｎdL2m은 상기 제2렌즈군에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.

Description

소형 줌 렌즈{Compact zoom lens}

본 개시는 굴곡형 광학계를 가지며, 보다 소형화된 줌 렌즈에 관한 것이다.

최근, 광학상을 전기 신호로 변환하는 CCD (Charge Coupled Device)나 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)와 같은 고체 촬상 소자를 이용한 디지털 스틸 카메라, 디지털 캠코더 등의 결상광학기기가 급속히 확대 보급되고 있다.

또한, 휴대성이 중시됨에 따라 소형, 박형화에 대한 요구도 증가하고 있다. 카메라 두께를 얇게 하는 설계로서 광학계 안에서 광로를 굴절시켜 카메라 두께가 렌즈 매수에 의존하지 않도록 하는 구조의 줌 렌즈가 이용된다.

이러한 굴곡형 광학계 구조는 예를 들어, 광로를 90도로 접는 프리즘을 채용하여 구현되는데, 카메라의 두께는 프리즘에서 물체측에 배열된 렌즈들의 총 두께와 프리즘에서 상측에 배열된 렌즈군의 유효 직경에 의해 정해진다. 이들 길이를 가능한 줄여서 박형화를 달성함에 있어서, 프리즘에서 상측에 배열된 렌즈 매수를 적절하게 정하여 광학계 전장이 지나치게 길어지지 않도록 하면서도 양호한 수차 보정이 가능한 설계가 필요하다.

실시예들은 소형, 박형화되고 양호한 광학 성능을 가지는 줌 렌즈를 제공하고자 한다.

물체측으로부터 상면측으로 순서대로 배치된 것으로, 광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정된 제1렌즈군; 변배시 가동되며, 적어도 1매의 부렌즈와 적어도 1매의 정렌즈를 구비하는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지며, 각각이 적어도 1매의 정렌즈를 구비하는 복수의 렌즈군;을 포함하며, 이하의 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈가 제공된다.

νdLP＞71

νdL2p＜40

ndL2m＞1.71

여기서, νdLP는 상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, νdL2p는 상기 제2렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, ｎdL2m은 상기 제2렌즈군에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.

상기 제2렌즈군은 부의 굴절력을 가질 수 있다.

상기 제1렌즈군은 정의 굴절력을 갖거나, 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다.

또한, 물체측으로부터 상면 측으로 순서대로 배치된 것으로, 광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정되고 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군; 적어도 1매의 부렌즈와 적어도 1매의 정렌즈를 구비하며, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지며, 변배시 고정된 제3렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 하나 이상의 렌즈군;을 포함하며, 이하의 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈가 제공된다.

상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈는 적어도 한 면이 비구면으로 이루어질 수 있다.

또한, 물체측으로부터 상면 측으로 순서대로 배치된 것으로, 광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정된 제1 렌즈군; 적어도 1매의 부렌즈를 구비하며, 변배시 가동되는 제2렌즈군; 변배시 고정되고, 정의 굴절력을 가지며, 적어도 1매의 정렌즈를 포함하는 제3렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며, 이하의 조건식들을 만족하는 줌 렌즈가 제공된다.

νdLP＞71

ndL2m＞1.71

여기서, νdLP는 상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, ｎdL2m은 상기 제2렌즈군에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.

상기 제2렌즈군이 부의 굴절력을 가질 수 있다.

상기 제1렌즈군이 정의 굴절력을 가질 수 있다.

상기 제3렌즈군에 포함된 정렌즈는 적어도 한 면이 비구면으로 이루어질 수 있으며 상기 비구면 형상은 근축으로 갈수록 정의 굴절력이 약해지는 형상일 수 있다.

상기 제4렌즈군은 아베수가 71보다 큰 적어도 1매의 정렌즈를 포함할 수 있다.

상술한 줌 렌즈들은 박형화에 유리한 굴곡형 광학계 구조를 가지며, 또한, 광학계 전장을 효과적으로 줄여 소형화를 도모하며, 또한, 양호한 광학 성능을 구현하고 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 줌 렌즈의 광학적 배치와 변배시 움직임을 보이는 도면이다.
도 2, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단 각각에서의 구면수차, 비점수차, 왜곡을 보인 수차도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 줌 렌즈의 광학적 배치와 변배시 움직임을 보이는 도면이다.
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단 각각에서의 구면수차, 비점수차, 왜곡을 보인 수차도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 줌 렌즈의 광학적 배치와 변배시 움직임을 보이는 도면이다.
도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단 각각에서의 구면수차, 비점수차, 왜곡을 보인 수차도이다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 의한 줌 렌즈의 광학적 배치와 변배시 움직임을 보이는 도면이다.
도 14, 도 15 및 도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단 각각에서의 구면수차, 비점수차, 왜곡을 보인 수차도이다.
도 15는 본 발명의 제5실시예에 의한 줌 렌즈의 광학적 배치와 변배시 움직임을 보이는 도면이다.
도 16, 도 17 및 도 18은 본 발명의 제5실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단 각각에서의 구면수차, 비점수차, 왜곡을 보인 수차도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.

도 1, 도 5, 도 9, 도 13 및 도 16은 각각 본 발명의 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예, 제4실시예 및 제5실시예에 의한 줌 렌즈의 광학적 배치를 보이는 도면이다. 도면들을 참조하면, 줌 렌즈는 물체(OBJ)쪽에서 상면(IMG)측으로 순서대로, 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2) 및 정의 굴절력을 가지는 복수의 렌즈군을 포함한다.

제1렌즈군(G1)은 변배시 상면(IMG)에 대해 고정된 렌즈군으로, 광로를 접어 구부리는 광경로변환부재(P)를 포함한다. 광경로변환부재(P)는 반사부재로서, 예를 들어, 프리즘으로 구성될 수 있다. 제2렌즈군(G2)은 적어도 1매의 부렌즈를 포함할 수 있다. 제2렌즈군(G2) 보다 상면측에는 적어도 2이상의 정의 굴절력을 가지는 렌즈군이 배치된다.

실시예들의 줌 렌즈는 광경로변환부재(P)를 제1렌즈군(G1)에 채용하여, 박형화를 도모한다. 광학계 내에서 광로를 굴절시켜 카메라 두께가 줌 렌즈를 구성하는 렌즈의 총 매수에 의존하지 않도록 하며, 카메라의 두께는 광경로변환부재(P)의 물체측에 배열된 렌즈들의 두께에 의존하게 된다. 또한, 이와 함께, 광학계를 구성하는 렌즈 매수를 가능한 줄여 전장의 소형화를 도모한다.

본 발명의 줌 렌즈는 다음 조건을 만족하도록 구성된다.

νdLP＞71

여기서, νdLP는 제2렌즈군(G2)보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수이다.

ndL2m＞1.71

여기서, ｎdL2m은 제2렌즈군(G2)에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.

또한, 제2렌즈군(G2)은 적어도 1매의 정렌즈를 포함할 수 있으며, 다음 조건을 만족할 수 있다.

νdL2p＜40

여기서, νdL2p는 제2렌즈군(G2)에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수이다.

상기 조건들은 적은 렌즈 매수로 전장 소형화를 도모하며, 동시에 높은 결상 성능을 확보하기 위해 각 렌즈군의 수차 발생량이 적절한 밸런스를 이루도록 제시되는 것이다.

이러한 조건들에 의해, 망원단에서의 축상 색수차의 보정과 광각단에서의 배율 색수차의 보정이 동시에 이루어질 수 있으며, 또한, 각 렌즈군에서 발생하는 색수차가 감소하게 된다.

제1렌즈군(G1)은 변배시 고정된 렌즈군으로 정의 굴절력 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈군(G2)은 변배시 가동되는 렌즈군으로 부의 굴절력을 갖는다.

적은 매수로 광학계를 구성하기 위해 비구면을 적절히 사용하는 것이 필요하다. 예를 들어, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3)에 비구면을 사용할 수 있으며, 근축으로 갈수록 정의 굴절력이 약해지는 비구면 형상을 채용하는 경우 망원단에서의 구면수차 발생량이 억제될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 줌 렌즈의 여러 가지 실시예들의 구체적인 구성과 렌즈 데이터들을 기술한다. 본 발명의 실시예들에서 나타나는 비구면의 정의는 다음과 같다.

여기서, h는 광축에 대해 수직한 방향의 높이, Z는 높이 h에서 렌즈 정점까지광축 방향의 거리, C는 근축 곡률, ε는 코닉 상수(conic constant)이며, A4, A6, A8, A10은 비구면계수이다.

이하에서, f는 줌 광학계 전체의 합성초점거리를, Fno는 F수를, ω는 반화각을 나타낸다. 면 번호에 표시된 *은 그 면이 비구면임을 의미한다. 각 실시예에서 광각단, 중간단, 망원단에서의 가변거리를 D1, D2, D3, D4로 나타낸다.

<제1실시예>

도 1은 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다. 줌 렌즈는 물체(OBJ)측에서 상면(IMG) 측으로 순서대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3) 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4)을 포함한다. 상면(IMG)은 CCD (Charge Coupled Device)나 CMOS와 같은 촬상소자(미도시)의 촬상면이 된다. 적외선 필터(F)는 제4렌즈군(G4)과 상면(IMG) 사이에 배치되어 있다.

제1렌즈군(G1)은 상면측으로 오목한 부렌즈인 제1렌즈(110-1), 광경로변환부재(P), 양면이 볼록한 정렌즈인 제2렌즈(120-1)를 포함한다. 제2렌즈군(G2)은, 상면측으로 오목한 부렌즈인 제3렌즈(210-1), 양오목렌즈인 제4렌즈(220-1), 정렌즈인 제5렌즈(230-1)를 포함한다. 제4렌즈(220-1)와 제5렌즈(230-1)는 접합렌즈를 이룬다. 제3렌즈군(G3)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제6렌즈(310-1)로 구성된다. 제4렌즈군(G4)은 양면이 비구면으로 되고 정렌즈인 제7렌즈(410-1)와 부렌즈인 제8렌즈(420-1)를 포함한다. 광각단(W)에서 망원단(T)으로 변배시 제1렌즈군(G1), 제3렌즈군(G3)은 고정되고, 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 가동된다. 조리개(ST)는 제3렌즈군(G3)의 상면 측에 배치되어 있다.

도 2 내지 도 4는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 비점수차(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다. 종방향 구면수차는 파장이 656.28(nm)인 c선, 587.56(nm)인 d선, 435.83(nm)인 g선 의 광에 대해 나타낸다. 실선이 d선, 파선이 c선, 이점쇄선이 g선을 나타낸다. 가로축이 디포커스이고, 세로축이 개방 F 값과의 비율이다. 비점수차에서, 가로축은 디포커스, 세로축은 상고(IMG HT)를 나타내며, 실선(S)이 새지털(sagital) 상면, 파선(F)은 메리디오널(meridional) 상면을 나타낸다.

다음은 제1실시예의 렌즈데이터이다.

Fno 　 3.47 ～ 3.97 ～ 4.66

f 　4.65 ～ 7.81 ～ 13.52

ω 35.64 ～ 21.12 ～ 12.42

D1　 0.350 ～ 2.236 ～ 3.870

D2 3.871 ～ 1.985 ～ 0.350

D3 5.086 ～ 3.033 ～ 1.021

D4 6.483 ～ 8.536 ～ 10.548

면 곡률반경(R) 두께(D) 굴절률(nd) 아베수(vd)

1 　　 47.991　　0.520　　1.92286　　20.88

2　　 8.288　　1.155

3 INF　　5.900 1.75890 43.93

4 　　 INF　　0.200

5* 8.528 1.594　　 1.77377　　47.17

6* 　　-15.074　　 D1

7 25.800　　0.380　　1.83481　　42.72

8 4.616　　0.779

9 -5.502 　 0.330 1.77250 49.62

10 9.595 0.754 1.94595 17.98

11 　 -65.051 D2

12*　 6.541　　 1.078 1.49710 81.56

13* -17.855 0.674

14 INF D3

15* 4.137 1.525 1.49710 81.56

16* -12.618 0.480

17 5.146 0.400 1.94595 17.98

18 3.166 D4

19 INF 0.800　　 1.51680 　 64.20

20 INF 0.900

면　　ε　　 A4　　　　A6　　　　A8　　　　A10

5 1.0000 -0.318865E-03 0.218653E-04 -0.179184E-05 0.120754E-06

6 1.0000 0.281187E-04 0.329931E-04 -0.277126E-05 0.161242E-06

12 1.0000 -0.477065E-03 -0.229241E-03 0.668947E-04 -0.832781E-05

13 1.0000 0.495287E-03 -0.240141E-03 0.673197E-04 -0.810232E-05

15 1.0000 -0.127021E-02 -0.248685E-03 0.554311E-04 -0.825283E-05

16 1.0000 0.141726E-02 -0.222841E-03 0.499010E-04 -0.792760E-05

<제2실시예>

도 5은 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다. 도 5는 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다. 줌 렌즈는 물체측에서 상면 측으로 순서대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3) 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4)을 포함한다. 제1렌즈군(G1)은 상측으로 오목한 부렌즈인 제1렌즈(110-2), 광경로변환부재(P), 양면이 볼록한 정렌즈인 제2렌즈(120-2)를 포함한다. 제2렌즈군(G2)은, 상면측으로 오목한 부렌즈인 제3렌즈(210-2), 양오목렌즈인 제4렌즈(220-2), 정렌즈인 제5렌즈(230-2)를 포함한다. 제4렌즈(220-2)와 제5렌즈(230-2)는 접합렌즈를 이룬다. 제3렌즈군(G3)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제6렌즈(310-2)로 구성된다. 제4렌즈군(G4)은 양면이 비구면으로 되고 정렌즈인 제7렌즈(410-2), 정렌즈인 제8렌즈(420-2), 부렌즈인 제9렌즈(430-2)를 포함한다. 제8렌즈(420-2)와 제9렌즈(430-2)는 접합렌즈를 이룬다. 광각단(W)에서 망원단(T)으로 변배시 제1렌즈군(G1), 제3렌즈군(G3)은 고정되고, 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 가동된다. 조리개(ST)는 제3렌즈군(G3)의 상면 측에 배치되며, 적외선 필터(F)는 제4렌즈군(G4)과 상면(IMG) 사이에 배치되어 있다.

도 6 내지 도 8은 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 비점수차(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다.

다음은 제2실시예의 렌즈데이터이다.

Fno 　 3.42 ～ 3.96 ～ 4.66

f 　4.62 ～ 7.78 ～ 13.46

ω 37.36 ～ 22.15 ～ 12.98

D1　 0.350 ～ 2.416 ～ 4.279

D2 4.279 ～ 2.213 ～ 0.350

D3 4.651 ～ 2.819 ～ 1.005

D4 4.664 ～ 6.497 ～ 8.310

면 곡률반경(R) 두께(D) 굴절률(nd) 아베수(vd)

1 　　 25.697　　0.515　　1.92286　　20.88

2　　 6.883　　1.270

3 INF　　5.660 1.75890 43.93

4 　　 INF　　0.205

5* 8.680 1.520　　 1.77377　　47.17

6* 　　-16.273　　 D1

7 23.147　　0.380　　1.88300　　40.80

8 5.118　　0.750

9 -5.341 　 0.330 1.80420 46.50

10 14.767 0.734 1.94595 17.98

11 　 -20.861 D2

12*　 6.854　　 1.064 1.49710 81.56

13* -18.211 0.651

14 INF D3

15* 5.758 1.541 1.49710 81.56

16* -7.547 0.120

17 4.321 1.410 1.48749 70.45

18 -10.770 0.400 1.90366 31.32

19 3.692 D4

20 INF 0.800　　 1.51680 　 64.20

21 INF 0.900

면　　ε　　 A4　　　　A6　　　　A8　　　　A10

5 1.0000 -0.289110E-03 0.401930E-05 0.728055E-06 0.245351E-07

6 1.0000 -0.790265E-04 0.206272E-04 -0.599415E-06 0.726046E-07

12 1.0000 -0.447687E-03 -0.190004E-03 0.273701E-04 -0.311555E-05

13 1.0000 0.533934E-03 -0.181448E-03 0.194177E-04 -0.152083E-05

15 1.0000 -0.204382E-03 -0.209476E-03 0.543469E-04 -0.688591E-05

16 1.0000 0.142392E-02 -0.217411E-03 0.518503E-04 -0.667259E-05

<제3실시예>

도 9는 제3실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다. 줌 렌즈는 물체측에서 상면 측으로 순서대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3), 부의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4) 및 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(G5)을 포함한다. 제1렌즈군(G1)은 상면측으로 오목한 부렌즈인 제1렌즈(110-3), 광경로변환부재(P), 양면이 볼록한 정렌즈인 제2렌즈(120-3)를 포함한다. 제2렌즈군(G2)은 상면측으로 오목한 부렌즈인 제3렌즈(210-3), 양오목렌즈인 제4렌즈(220-3), 정렌즈인 제5렌즈(230-3)를 포함한다. 제4렌즈(220-3)와 제5렌즈(230-3)는 접합렌즈를 이룬다. 제3렌즈군(G3)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제6렌즈(310-3)로 구성된다. 제4렌즈군(G4)은 부렌즈인 제7렌즈(410-3)와 정렌즈인 제8렌즈(420-3)의 접합렌즈로 구성된다. 제5렌즈군(G5)은 양면 비구면으로 된 정렌즈인 제9렌즈(510-3)와 부렌즈인 제10렌즈(520-3)로 구성된다. 광각단(W)에서 망원단(T)으로 변배시 제1렌즈군(G1), 제3렌즈군(G3), 제5렌즈군(G5)은 고정되고, 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 가동된다. 조리개(ST)는 제3렌즈군(G3)의 상면 측에 배치되며, 적외선 필터(F)는 제5렌즈군(G5)과 상면(IMG) 사이에 배치되어 있다.

도 10 내지 도 12는 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 비점수차(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다.

다음은 제3실시예의 렌즈데이터이다.

Fno 　 3.48 ～ 3.85 ～ 4.14

f 　4.65 ～ 7.71 ～ 13.52

ω 35.62 ～ 21.25 ～ 12.42

D1　 0.405 ～ 3.050 ～ 5.559

D2 5.504 ～ 2.859 ～ 0.350

D3 0.530 ～ 2.151 ～ 3.892

D4 4.210 ～ 2.589 ～ 0.848

면 곡률반경(R) 두께(D) 굴절률(nd) 아베수(vd)

1 　　 27.995　　0.520　　1.92286　　20.88

2　　 6.718　　1.187

3 INF　　5.750 1.90366 31.32

4 　　 INF　　0.200

5* 8.264 1.592　　 1.72903　　54.04

6* 　　-16.199　　 D1

7 -33.255　　0.380　　1.88300　　40.80

8 6.840　　0.457

9 -16.340 　 0.330 1.80420 46.50

10 8.199 0.732 1.94595 17.98

11 　 57.797 D2

12*　 5.496　　 1.289 1.49710 81.56

13* -5.713 0.670

14 INF D3

15 -10.440 0.350 1.73077 40.50

16 3.617 0.970 1.91082 35.25

17 13.250 D4

18* 4.423 1.462 1.55332 71.68

19* -10.431 0.166

20 16.296 0.400 1.94595 17.98

21 4.773 4.422

22 INF 0.800　　 1.51680 　 64.20

23 INF 0.900

면　　ε　　 A4　　　　A6　　　　A8　　　　A10

5 1.0000 -0.425028E-03 0.490941E-04 -0.556445E-05 0.307597E-06

6 1.0000 -0.133821E-03 0.535430E-04 -0.575982E-05 0.325559E-06

12 1.0000 -0.122014E-02 -0.465210E-03 0.146461E-03 -0.187512E-04

13 1.0000 0.130530E-02 -0.396271E-03 0.125678E-03 -0.160501E-04

18 1.0000 -0.365174E-03 -0.481212E-03 0.104110E-03 -0.116055E-04

19 1.0000 0.370079E-02 -0.484353E-03 0.983538E-04 -0.116537E-04

<제4실시예>

도 13은 제4실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다. 줌 렌즈는 물체측에서 상면 측으로 순서대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3), 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4) 및 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(G5)을 포함한다. 제1렌즈군(G1)은 상측으로 오목한 부렌즈인 제1렌즈(110-4), 광경로변환부재(P), 양면이 볼록한 정렌즈인 제2렌즈(120-4)를 포함한다. 제2렌즈군(G2)은, 상측으로 오목한 부렌즈인 제3렌즈(210-4), 양오목렌즈인 제4렌즈(220-4), 정렌즈인 제5렌즈(230-4)를 포함한다. 제4렌즈(220-4)와 제5렌즈(230-4)는 접합렌즈를 이룬다. 제3렌즈군(G3)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제6렌즈(310-4)로 구성된다. 제4렌즈군(G4)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제7렌즈(410-4)로 구성된다. 제5렌즈군(G5)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제8렌즈(510-4)와 부렌즈인 제9렌즈(520-4)를 포함한다. 광각단(W)에서 망원단(T)으로 변배시 제1렌즈군(G1), 제3렌즈군(G3), 제5렌즈군(G5)은 고정되고, 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 가동된다. 조리개(ST)는 제3렌즈군(G3)의 상면 측에 배치되며, 적외선 필터(F)는 제5렌즈군(G5)과 상면(IMG) 사이에 배치되어 있다.

도 14 내지 도 16은 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 비점수차(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다.

다음은 제4실시예의 렌즈데이터이다.

Fno 　 3.48 ～ 3.81 ～ 4.45

f 　4.59 ～ 7.73 ～ 13.38

ω 35.92 ～ 21.73 ～ 12.54

D1　 0.351 ～ 2.877 ～ 4.812

D2 4.811 ～ 2.285 ～ 0.350

D3 4.728 ～ 2.799 ～ 0.588

D4 1.374 ～ 3.303 ～ 5.514

면 곡률반경(R) 두께(D) 굴절률(nd) 아베수(vd)

1 　　 23.363　　0.520 1.94595 17.98

2　　 6.800　　1.241

3 INF　　5.900 1.88300 40.80

4 　　 INF　　0.200

5* 8.534 1.489　　 1.75501　　51.16

6* 　　-18.719　　 D1

7 103.282　　0.380　　1.83481　　42.72

8 5.289　　0.628

9 -11.410 　 0.330 1.83481 42.72

10 6.870 0.769 1.94595 17.98

11 　 39.797 D2

12*　 5.838　　 1.112 1.49710 81.56

13* -17.386 0.670

14 INF D3

15* 8.999 0.980 1.49710 81.56

16* -13.071 D4

17* 10.906 1.190 1.49710 81.56

18* -8.197 0.642

19 -6.850 0.400 1.94595 17.98

20 16.108 3.870

21 INF 0.800　　 1.51680 　 64.20

22 INF 0.900

면　　ε　　 A4　　　　A6　　　　A8　　　　A10

5 1.0000 -0.174626E-03 0.112437E-04 -0.163130E-05 0.142745E-06

6 1.0000 0.445710E-04 0.128589E-04 -0.146871E-05 0.140208E-06

12 1.0000 -0.940814E-03 -0.258808E-03 0.786859E-04 -0.824435E-05

13 1.0000 0.406094E-03 -0.257950E-03 0.786552E-04 -0.819287E-05

15 1.0000 -0.310108E-05 0.821332E-04 -0.241434E-04 0.350987E-05

16 1.0000 0.653024E-03 0.136385E-03 -0.432446E-04 0.581260E-05

17 1.0000 0.389439E-03 0.316680E-03 -0.109023E-03 0.169552E-04

18 1.0000 0.141938E-02 0.448397E-03 -0.151077E-03 0.227742E-04

<제5실시예>

도 17은 제5실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다. 줌 렌즈는 물체측에서 상면 측으로 순서대로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3) 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4)을 포함한다. 제1렌즈군(G1)은 상측으로 오목한 부렌즈인 제1렌즈(110-5)와 광경로변환부재(P)를 포함한다. 제2렌즈군(G2)은, 양면이 비구면으로 된 부렌즈인 제2렌즈(210-5), 정렌즈인 제3렌즈(220-5)를 포함한다. 제3렌즈군(G3)은 양면이 비구면으로 된 정렌즈인 제4렌즈(310-5), 정렌즈인 제5렌즈(320-5), 부렌즈인 제6렌즈(330-5)를 포함한다. 제4렌즈(320-5)와 제5렌즈(330-5)는 접합렌즈를 이룬다. 제4렌즈군(G4)은 물체측 면이 비구면으로 된 정렌즈인 제7렌즈(410-5)로 구성된다. 광각단(W)에서 망원단(T)으로 변배시 제1렌즈군(G1), 제4렌즈군(G4)은 고정되고, 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3)이 가동된다. 제3렌즈군(G3)의 물체측에 조리개(미도시)가 배치되며, 적외선 필터(F)는 제4렌즈군(G4)과 상면(IMG) 사이에 배치되어 있다.

도 18 내지 도 20은 제5실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 비점수차(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다.

다음은 제5실시예의 렌즈데이터이다.

Fno 　 2.87 ～ 4.29 ～ 5.55

f 　4.20 ～ 7.99 ～ 12.19

ω 37.62 ～ 20.79 ～ 13.92

D1　 0.816 ～ 3.275 ～ 0.716

D2 9.133 ～ 2.196 ～ 0.793

D3 3.848 ～ 8.326 ～ 12.288

면 곡률반경(R) 두께(D) 굴절률(nd) 아베수(vd)

1 　　 41.616　　0.550 1.83481 42.72

2　　 11.433　　1.360

3 INF　　7.500 1.90366 31.32

4 　　 INF　　 D1

5* 37.224 0.761　　 1.83441　　37.28

6* 　　 4.893　　 1.155

7 8.317　　1.371　　1.84666　　23.78

8 56.394　　 D2

9* 4.411 　 1.903 1.49710 81.56

10* -10.380 0.100

11 　 4.644 1.800 1.83481 42.72

12 　 -6.372　　 0.520 1.90366 31.32

13 2.489 D3

14* 26.143 1.730 1.49710 81.56

15 -7.115 0.780

21 INF 0.800　　 1.51680 　 64.20

22 INF 0.900

면　　ε　　 A4　　　　A6　　　　A8　　　　A10

5 1.0000 -0.113741E-02 0.761474E-04 0.251338E-05 -0.221740E-06

6 1.0000 -0.195393E-02 0.317909E-04 0.120133E-04 -0.809030E-06

9 1.0000 -0.109968E-02 0.584662E-04 -0.168925E-04 0.322528E-05

10 1.0000 0.972533E-03 0.128067E-03 -0.256947E-04 0.507878E-05

14 1.0000 -0.146002E-02 0.999789E-04 -0.849354E-05 0.284345E-06

실시예들의 줌 렌즈는, 이러한 줌 렌즈를 통해 형성된 광학 상(image)을 전기 신호로 변환하는 촬상소자와 함께 다양한 종류의 촬상 장치에 채용될 수 있다.

이러한 본원 발명인 줌 렌즈는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

물체측으로부터 상면측으로 순서대로 배치된 것으로,
광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정된 제1 렌즈군;
변배시 가동되며, 적어도 1매의 부렌즈와 적어도 1매의 정렌즈를 구비하는 제2렌즈군;
정의 굴절력을 가지며, 적어도 한면이 비구면이며, 상기 비구면은 근축으로 갈수록 정의 굴절력이 약해지는 형상인 정렌즈를 구비하는 제3 렌즈군;
정의 굴절력을 가지는 하나 이상의 렌즈군;을 포함하며,
이하의 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
νdLP＞71
νdL2p＜40
ndL2m＞1.71
여기서, νdLP는 상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, νdL2p는 상기 제2렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, ｎdL2m은 상기 제2렌즈군에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
제2항에 있어서,
상기 제1렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
제2항에 있어서,
상기 제1렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
물체측으로부터 상면 측으로 순서대로 배치된 것으로,
광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정되고 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;
적어도 1매의 부렌즈와 적어도 1매의 정렌즈를 구비하며, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군;
정의 굴절력을 가지며, 변배시 고정된 제3렌즈군;
부의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;
정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군;
을 포함하며,
이하의 조건들을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
νdLP＞71
νdL2p＜40
ndL2m＞1.71
여기서, νdLP는 상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, νdL2p는 상기 제2렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, ｎdL2m은 상기 제2렌즈군에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.
제5항에 있어서,
상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈는 적어도 한 면이 비구면으로 된 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
물체측으로부터 상면 측으로 순서대로 배치된 것으로,
광경로를 굴곡시키는 광경로변환부재를 구비하며, 변배시 상면에 대해서 고정되고 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;
적어도 1매의 부렌즈를 구비하며, 변배시 가동되며, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군;
변배시 고정되고, 정의 굴절력을 가지며, 적어도 1매의 정렌즈를 포함하는 제3렌즈군;
정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;
부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군;을 포함하며,
이하의 조건식들을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
νdLP＞71
ndL2m＞1.71
단, νdLP는 상기 제2렌즈군보다 상면측에 배치되고 정의 굴절력을 가지는 렌즈군에 포함되는 정렌즈의 d선에 있어서의 아베수, ｎdL2m은 상기 제2렌즈군에 포함되는 부렌즈의 d선에 있어서의 굴절률이다.
삭제
삭제
제7항에 있어서,
상기 제3렌즈군에 포함된 정렌즈는 적어도 한 면이 비구면으로 된 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
제10항에 있어서,
상기 비구면 형상은 근축으로 갈수록 정의 굴절력이 약해지는 형상인 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
제7항에 있어서,
상기 제4렌즈군은 아베수가 71보다 큰 적어도 1매의 정렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
제1항 내지 제7항, 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 줌 렌즈;
상기 줌 렌즈가 형성한 광학 상을 전기신호로 변환하는 촬상소자;를 포함하는 촬상장치.