KR0177981B1 - 대구경 줌렌즈 - Google Patents

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KR0177981B1
KR0177981B1 KR1019950018275A KR19950018275A KR0177981B1 KR 0177981 B1 KR0177981 B1 KR 0177981B1 KR 1019950018275 A KR1019950018275 A KR 1019950018275A KR 19950018275 A KR19950018275 A KR 19950018275A KR 0177981 B1 KR0177981 B1 KR 0177981B1
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Abstract

물체측으로부터 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 그리고 제3렌즈군이 물체측으로 이동하면서, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격을 늘어나고 제2렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 줄어들며 다음의 조건을 만족하는 대구경 줌렌즈는, 0.8 f2/ fw 1.0, 0.40 D2/ fw 0.65 (f2: 제2렌즈군의 초점 거리, fw :광각단에서의 줌렌즈 전체의 초점거리, D2: 제2렌즈군의 렌즈 두께 및 공기 간격의 합)를 만족하며, 렌즈 셔터 카메라에 있어서 2배 내외의 줌비를 가지면서 렌즈의 밝기도 공칭값 F/2.8 정도의 대구경으로, 특히 각 렌즈군의 렌즈 구성을 적절하게 설정하여 소형이면서 고성능을 가질 수 있다.

Description

대구경 줌렌즈
제1도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제2도의 (a)는 이 발명에 제1실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단에서의 수차도이고,
제2도의 (b)는 이 발명에 제1실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,
제3도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제4도의 (a)는 이 발명에 제2실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제4도의 (b)는 이 발명에 제2실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,
제5도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제3실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제6도의 (a)는 이 발명의 제3실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제6도의 (b)는 이 발명의 제3실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 구면 수차도이고,
제7도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제4실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제8도의 (a)는 이 발명의 제4실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제8도의 (b)는 이 발명의 제4실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,
제9도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제5실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제10도의 (a)는 이 발명에 제5실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제10도의 (b)는 이 발명에 제5실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이다.
제11도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제6실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제12도의 (a)는 이 발명의 제6실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제12도의 (b)는 이 발명의 제6실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,
제13도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제7실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제14도의 (a)는 이 발명의 제7실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제14도의 (b)는 이 발명의 제7실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,
제15도의 (a)와 (b)는 이 발명의 제8실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광학단과 망원단에서의 렌즈 구성도이고,
제16도의 (a)는 이 발명의 제8실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,
제16도의 (b)는 이 발명의 제8실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이다.
이 발명의 대구경 줌렌즈에 관한 것으로 더욱 상세하면 말하자면, 소형 렌즈셔터 카메라에 있어서, 3개의 렌즈군으로 이루어져 2배 내외의 줌비를 가지면서 렌즈 밝기가 2.8정도의 대구경인 소형의 고성능 대구경 줌렌즈에 관한 것이다.
최근 들어 렌즈 셔터용 카메라는 소형화화 함께 자동화가 진행되고 있으며, 줌렌즈가 장착된 것이 널리 이용되고 있다. 특히, 렌즈 셔터 카메라는 전문가가 아닌 일반 대중이 많이 사용하고 있어 소형 경량화와 함께 저렴한 가격의 제품이 요구되고 있는 추세이다.
최근 소형 카메라에서도 전문가를 비롯한 고급 사용자가 활용할 수 있는 정도의 성능과 기능을 요구하는 경우도 많아지고 있다.
그러나, 현재까지 소개되어 사용되는 고성능의 렌즈 셔터 카메라에 있어서, 밝은 렌즈인 대구경인 경우에는 단초점이거나, 줌렌즈가 장착된 경우에는 렌즈의 밝기가 F 3.5 이상으로 고급 사용자의 요구 조건을 충분히 만족시키지 못하고 있다.
상기에서 렌즈 셔터 카메라에 줌렌즈를 장착하여 사용하는 경우에 해당하는 종래 기술로는 2군 줌렌즈 방식으로 구성된 줌렌즈가 있다.
그러나, 상기한 기술은 렌즈가 밝아지면 기본적으로 구면 수차 및 코마수차의 증대로 수차 보정에 어려움이 있어 통상적으로 줌배율 2배 내외의 범위에서 광각단의 밝기가 F 3.5 보다 어두운 경우에 사용되며, 망원시에는 초점 거리에 비례하여 어두워지는 단점이 있다.
또한, 종래의 렌즈 셔터 카메라에 장착되어 사용되는 줌렌즈로는 물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 구성된 부, 정 부 형식으로 구성된 3군 줌렌즈와, 물체측으로부터 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 구성된 정, 정, 부 형식의 3군 줌렌즈 기술이 있다.
상기 부, 정, 부 형식으로 구성된 3군 줌렌즈의 기술에는 일본 공개 특허 평 2-201410호와, 동출원 평 2-37317호에 기재되어 있다.
그러나, 상기한 종래의 기술은 대구경, 고배율이 가능하나 렌즈의 전장 및 외경이 크게 되는 구조로 되어 있어 소형 카메라에는 적합하지 않는 단점이 있다.
상기 정, 정, 부 형식으로 구성된 3군 줌렌즈의 기술에는 미국 특허 US4,854,682와, 동출원 US4,978,204와, 동출원 US5,148,321 등에 기재되어 있다.
그러나, 상기한 종래의 기술은 소형 및 고배율화가 가능하나 렌즈의 밝기가 3.5이상이 되어 고급 사용자의 요구를 충족시키지 못하는 단점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈 셔터 카메라에 있어서 2배 내외의 줌비를 가지면서 렌즈의 밝기도 공칭값 F/2.8 정도의 대구경으로, 특히 각 렌즈군의 렌즈 구성을 적절하게 설정하여 소형이면서 고성능인 대구경 줌렌즈를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 물체측으로부터 물체측면이 오목하고 부의 굴절력을 가지는 매니스커스 렌즈인 제1렌즈와, 정의 굴절력을 가지며 적어도 1매 이상인 제2렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제1접합 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제2접합 렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 그리고 제3렌즈군이 물체측으로 이동하면서, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격은 늘어나고 제2렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 줄어들며 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f2는 제2렌즈군의 초점 거리를 나타내며, fw는 광각단에서의 줌렌즈 전체의 초점 거리, 그리고 D2는 제2렌즈군의 렌즈 두께 및 공기 간격의 합을 나타낸다.
상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 포함하여 만족한다.
상기의 Lw는 광각단에서의 렌즈 제1면에서부터 필름까지의 거리를 나타내고, f1은 제1렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f3는 제3렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 N1P은 제1렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, N1N은 제1렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, V1P는 제1렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이고, V1N는 제1렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 N2P은 제2렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, N2N은 제2렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, V2P는 제2렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이고, V2N는 제2렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 N3P은 제3렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, N3N은 제3렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, V3P는 제3렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이고, V3N는 제3렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 물체측으로부터 물체측면이 오목하고 부의 굴절력을 가지는 매니스커스 렌즈인 제1렌즈와, 정의 굴절력을 가지며 적어도 1매 이상인 제2렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제1접합 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제2접합 렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 그리고 제3렌즈군이 물체측으로 이동하면서, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격은 늘어나고 제2렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 줄어들며, 개구 조리개는 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이에 장착되며, 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f2는 제2렌즈군의 초점 거리를 나타내며, fw는 광각단에서의 줌렌즈 전체의 초점 거리, 그리고 D2는 제2렌즈군의 렌즈 두께 및 공기 간격의 합을 나타낸다.
상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 포함하여 만족한다.
상기의 Lw는 광각단에서의 렌즈 제1면으로부터 필름까지의 거리를 나타내고, f1은 제1렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f3는 제3렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 N1은 제1렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, N1N은 제1렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, V1P는 제1렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이고, V1N는 제1렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 N2P은 제2렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, N2N은 제2렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률을 나타내고, V2P는 제2렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이고, V2N는 제2렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수이다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
변배시에 개구 조리개가 제2렌즈군과 일체로 이동하고, 초점 조절은 즉, 포커싱(focusing)시에는 개구 조리개는 고정되고 제2렌즈군만 이동하여 수행된다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 물체측으로부터 물체측면이 오목하고 부의 굴절력을 가지는 매니스커스 렌즈인 제1렌즈와, 정의 굴절력을 가지며 적어도 1매 이상인 제2렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제1접합 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제2접합 렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 그리고 제3렌즈군이 물체측으로 이동하면서, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격은 늘어나고 제2렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 줄어들며, 개구 조리개는 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이에 장착되며, 렌즈의 i번째 곡률 반경을 ri라고 할 때, 다음의 조건을 만족한다.
또한, 상기한 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
상기의 f11은 제1렌즈군과 1번째 렌즈의 초점 거리를 나타내고, f1은 제1렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
또한, 상기의 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 다음의 조건을 만족한다.
식(23) 상기의 제1렌즈군은 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈로 이루어진다.
또한, 상기의 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 변배시에 개구 조리개가 제2렌즈군과 일체로 이동하고, 초점 조절은 즉, 포커싱시에는 개구조리개는 고정되고 제2렌즈군만 이동하여 수행된다.
또한, 상기의 구성을 가지는 이 발명에 따른 대구경 줌렌즈는 제2렌즈군은 적어도 1매 이상의 비구면 렌즈를 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 비구면 렌즈를 포함하는 이 발명에 따른 대구경 렌즈는 다음의 조건을 만족하여 이루어진다.
식(24) 제2렌즈군은 적어도 하나의 정/부의 접합 렌즈를 포함하고, 상기 비구면 중의 적어도 한번은 접합 렌즈의 정의 굴절력을 가지는 렌즈에 위치한다.
상기 구성에 의하여 이 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기한 조건식(1)과 (2)는 제2렌즈군의 굴절력과 길이에 관한 것이다.
상기한 조건식(1)은 제2렌즈군의 굴절력에 관한 것으로, 조건식(1)의 값이 하한값을 만족하지 않는 경우에는 제2렌즈군의 굴절력이 강하게 되어 수차보정이 어렵게 되고, 변배시에 수차 변동이 크게 발생한다.
반대로, 상기 조건식(1)의 값이 상한값을 초과하는 경우에는 제2렌즈군의 굴절력이 약하게 되어 변배시에 각 렌즈군의 이동량이 증가하게 된다.
상기 조건식(2)은 제2렌즈군의 길이에 관한 것으로, 조건식(2)의 값이 하한값을 만족하지 않는 경우에는 제2렌즈군의 길이가 짧아지게 되어, 결과적으로 제2렌즈군내의 각 렌즈들의 굴절력이 강해져서 수차 보정이 어려워진다.
또한, 각 렌즈의 두께 및 에지 두께(edge thickness)를 확보하기 어려워져서 제조상의 어려움이 수반된다.
반대로, 조건식(2)의 상한값을 초과하는 경우에는 주변 광량의 확보가 어려워지게 된다.
상기한 조건식(3)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 소형화가 가능해지지만, 각 렌즈군의 굴절력이 강하게 되어 수차 보정이 어렵게 되고, 변배시에 수차 변동이 크게 되는 단점이 발생하게 된다.
또한, 조건식(3)의 상한값을 초과하는 경우에는 소형화가 불가능해져 전체적인 렌즈 구성에 따른 크기가 커지게 된다.
상기 조건식(4)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 광각단에 있어서 광학계 전체의 전장을 짧게 하는 것이 유리해지지만, 광학계의 뒷초점 거리가 짧아져서 제3렌즈군의 마지막 렌즈의 외경이 커지게 된다.
또한, 페쯔발(petzval) 합 및 배율 색수차가 커지게 되는 단점이 발생한다.
반대로, 상기 조건식(4)의 상한값을 초과하는 경우에는 수차 보정은 유리해지지만, 렌즈계의 전장을 짧게 유지하는 것이 어려워져 전체 렌즈계의 길이가 길어진다.
상기 조건식(5)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 렌즈의 전장을 짧게 하는 것을 유리해지지만, 제3렌즈군의 굴절력이 커져서 수차 변동 특히, 상면 만곡의 보정이 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(5)의 상한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군의 굴절력이 약하게 되어 전장이 길어지게 된다.
상기 조건식(6)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 제1렌즈군의 굴절력이 강하게 되어 수차보정이 어려워지고, 반대로 조건식(6)의 상한값을 초과하는 경우에는 색수차가 크게 발생하게 된다.
상기한 조건식(7)과 (8)은 제2렌즈군의 소재에 관한 것으로, 조건식(7)과 (8)의 각각의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 구면 수차 및 종색수차의 보정이 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(7)과 (8)의 각각의 상한값을 초과하는 경우에는 상면 만곡의 보정이 어려워지게 된다.
상기한 조건식(9)와 (10)은 제3렌즈군의 소재에 관한 것으로, 조건식(9)와 (10)의 각각의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 배율 색수차의 보정이 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(9)와 (10)의 각각의 상한값을 초과하는 경우에는 코마 수차의 보정이 어려워지게 된다.
상기의 실시예에 따른 대구경 줌렌즈는, 제1렌즈군의 외경을 작게 하여 컴팩트(compact) 카메라에 적용 가능하도록 구성한 것이다.
상기한 조건식(11)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 상기한 실시예와 동일하게 제2렌즈군의 굴절력이 강해져서 수차 보정이 어렵고, 변배시에 수차 변동이 커지게 된다.
반대로 조건식(11)의 상한값을 초과하는 경우에는 제2렌즈군의 굴절력이 약해져서 각 렌즈군의 이동량이 커지게 된다.
상기 조건식(12)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 제2렌즈군의 길이가 짧아져서 결과적으로 제2렌즈군내에의 각 렌즈들의 굴절력이 강하게 되어 수차 보정이 어려워진다.
또한, 렌즈의 두께 및 에지 두께를 확보하기 어렵게 되어 소조리개 사용시에 구경식이 발생할 가능성이 증가하게 된다.
상기한 조건식(13)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 소형화가 가능해지지만, 각 렌즈군의 굴절력이 강하게 되어 수차 보정이 어렵게 되고, 변배시에 수차 변동이 크게 되는 단점이 발생하게 된다.
조건식(13)의상한값을 초과하는 경우에는 소형화가 불가능해져 전체적인 렌즈 구성에 따른 크기가 커지게 된다.
상기 조건식(14)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 광각단에 있어서 광학계전체의 전장을 짧게 하는 것이 유리해지지만, 광학계의 뒷초점 거리가 짧아져서 제3렌즈군의 마지막 렌즈의 외경이 커지게 되고, 페쯔발 합 및 배율 색수차가 커지게 되는 단점이 발생한다.
반대로, 상기 조건식(14)의 상한값을 초과하는 경우에는 수차 보정은 유리해지지만, 렌즈계의 전장을 짧게 유지하는 것이 어려워져 전체 렌즈계의 길이가 길어진다.
상기 조건식(15)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 렌즈의 전장을 짧게 하는 것이 유리해지지만, 상면 만곡의 보정이 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(15)의 상한값을 초과하는 경우에는 제3렌즈군의 굴절력이 약하게 되어 전장이 길어지게 된다.
상기 조건식(16)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 제1렌즈군의 굴절력이 강하게 되어 수차보정이 어려워지고, 반대로 조건식(16)의 상한값을 초과하는 경우에는 색수차가 크게 발생하게 된다.
상기한 조건식(17)과 (18)은 제2렌즈군의 소재에 관한 것으로, 조건식(17)과 (18)의 각각의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 구면 수차 및 종색수차의 보정이 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(17)과 (18)의 각각의 상한값을 초과하는 경우에는 상면 만곡의 보정이 어려워지게 된다.
상기한 조건식(19)와 (20)은 제3렌즈군의 소재에 관한 것으로, 조건식(19)와 (20)의 각각의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 배율 색수차의 보정이 어려워지게 된다.
반대로, 조건식(19)와 (20)의 각각의 상한값을 초과하는 경우에는 코마 수차의 보정이 어려워지게 된다.
상기한 조건식(20-1)은 제2렌즈군의 변배 및 포커싱에 관한 것이다.
다시 말하자면, 대구경 렌즈이므로 비교적 시간적 여유가 있는 변배시에는 조리개와 일체로 이동하면서, 정확하고 빠른 시간내에 포커싱에 필요한 경우에는 렌즈만 이동하여 이동 무게를 경감하고자 하는 것이다.
상기한 조건식(21)을 만족하므로써, 광각단에 있어서 충분한 뒷초점 거리를 확보할 수 있다.
상기 조건식(22)의 하한값을 만족하지 않는 경우에는 제1렌즈군의 제1렌즈의 굴절력이 강해져서 뒷초점 거리를 길게 확보하는 것은 유리해지지만, 수차보정이 어려워지게 된다.
반대로 조건식(22)의 상한값을 초과하는 경우에는 렌즈의 전장을 줄이는 것이 어려워지게 된다.
상기 조건식(23)을 만족하므로써, 제1렌즈군에 정의 굴절력을 가지는 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 순차적으로 적절히 조합시켜, 충분한 뒷초점 거리를 확보하고 안정된 성능을 확보할 수 있다.
또한, 상기 조건식(24)를 만족하므로써, 비구면 렌즈의 위치에 따라, 색수차 및 구면 수차 그리고 코마 수차를 동시에 보정하는 것이 가능해진다.
상기한 구성으로 상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예의 실시예값은 다음과 같다.
상기한 조건(1-10)을 만족하는 이 발명의 제 1실시예에 따른 실시예값은 다음표 1과 같다.
다음의 f는 초점 거리를 말하면, ri(i=1-20)는 굴절면의 곡률 반경, di(i=1-20)는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리를 말하며, N은 렌즈의 d-line 구절률, ν는 렌즈의 아베수, m은 전체 렌즈계의 배율, W는 반화각을 말한다.
이 발명의 제1실시예에 따른 실시예값은 다음 표 1과 같으며, 이 발명의 제1실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90-5.75이고, 초점 거리 f는 39.105mm - 86.988mm이고, 반화각 W는 29.12° - 13.78°이고, 뒤초점 거리인 fB는 7.497mm - 52.069mm이다.
광각단에서 망원단으로의 변배시에, 상기 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 5.3021 - 18.8355의 값을 가지며, 또한, 제12렌즈면과 제13렌즈면의 간격 Z2는 15.6321-1.0000의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제7렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 다음의 식으로 표현되며 비구면 계수는 다음 표 2에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제2실시예에 따른 실시예값은 다음 표 3과 같으며, 이 발명의 제2실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90-5.49이고, 초점 거리 f는 29.000mm - 58.997mm이고, 반화각 W는 37.23° - 20.27°이고, 뒤초점 거리인 f는 5.997mm - 33.739mm이다.
상기한 표 3에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 3.8905 - 9.2640의 값을 가지며, 또한, 제12렌즈면과 제13렌즈면의 간격 Z2는 8.8773-1.0000의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제7렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 4에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제3실시예에 따른 실시예값은 다음 표 5와 같으며, 이 발명의 제3실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.88 -5.71이고, 초점 거리 f는 36.200mm - 77.246mm이고, 반화각 W는 31.13° - 15.51°이고, 뒤초점 거리인 f는 5.998mm - 44.472m이다.
상기한 표 5에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 4.3397 - 11.6867의 값을 가지며, 또한, 제14렌즈면과 제15렌즈면의 간격 Z2는 12.0965-1.0000의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제7렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 6에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제4실시예에 따른 실시예값은 다음 표 7과 같으며, 이 발명의 제4실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90 -5.79이고, 초점 거리 f는 39.127mm - 87.010mm이고, 반화각 W는 29.19° - 13.81°이고, 뒤초점 거리인 f는 7.828mm - 52.292m이다.
상기한 표 7에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 4.5881 - 18.2995 640의 값을 가지며, 또한, 제14렌즈면과 제15렌즈면의 간격 Z2는 15.2116-1.0059의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제7렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 8에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제5실시예에 따른 실시예값은 다음 표 9와 같으며, 이 발명의 제5실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90 -5.51이고, 초점 거리 f는 28.998mm - 58.196mm이고, 반화각 W는 37.07° - 20.16°이고, 뒤초점 거리인 f는 5.999mm - 33.143mm이다.
상기한 표 9에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 3.7576 - 9.2642의 값을 가지며, 또한, 제14렌즈면과 제15렌즈면의 간격 Z2는 8.6413-1.0000의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제7렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 10에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제6실시예에 따른 실시예값은 다음 표 11과 같으며, 이 발명의 제5실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90 -5.78이고, 초점 거리 f는 39.146mm - 86.952mm이고, 반화각 W는 29.18° - 13.82°이고, 뒤초점 거리인 f는 7.794mm - 52.082mm이다.
상기한 표 11에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 즉, 조리개와의 간격 Z1은 1.0000 - 15.0148의 값을 가지며, 또한, 제14렌즈면과 제15렌즈면의 간격 Z2는 15.1410 -1.0000의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제8렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 10에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제7실시예에 따른 실시예값은 다음 표 13과 같으며, 이 발명의 제5실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90 -5.53이고, 초점 거리 f는 29.005mm - 58.210mm이고, 반화각 W는 37.01° - 20.16°이고, 뒤초점 거리인 f는 5.999mm - 34.711mm이다.
상기한 표 13에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 1.0924 - 7.2598 640의 값을 가지며, 또한, 제14렌즈면과 제15렌즈면의 간격 Z2는 9.4057-1.1853의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제8렌즈면과 제18렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 14에 기재되어 있는 바와 같다.
이 발명의 제8실시예에 따른 실시예값은 다음 표 15와 같으며, 이 발명의 제8실시예에 따른 대구경 줌렌즈의 조리개치 F는 2.90 -6.86이고, 초점 거리 f는 39.151mm - 101.998mm이고, 반화각 W는 29.19° - 11.87°이고, 뒤초점 거리인 f는 7.799mm - 64.378mm이다.
상기한 표 15에서 제4렌즈면과 제5렌즈면의 간격 Z1은 1.0002 - 13.3102 640의 값을 가지며, 또한, 제14렌즈면과 제15렌즈면의 간격 Z2는 15.3002-1.0000의 값을 가진다.
또한, 상기에서 제8렌즈면은 비구면으로, 상기 비구면은 상기한 제1실시예의 식과 동일하며 비구면 계수는 다음 표 16에 기재되어 있는 바와 같다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 렌즈 셔터 카메라에 있어서 2배 내외의 줌비를 가지면서 렌즈의 밝기도 공칭값 F/2.8 정도의 대구경으로, 특히 각 렌즈군의 렌즈 구성을 적절하게 설정하여 소형이면서 고성능인 대구경 줌렌즈를 제공할 수 있다.

Claims (17)

  1. 물체측으로부터 물체측면이 오목하고 부의 굴절력을 가지는 매니스커스 렌즈인 제1렌즈와, 정의 굴절력을 가지며 적어도 1매 이상인 제2렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;부의 굴절력을 가지는 제1접합 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제2접합 렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 그리고 제3렌즈군이 물체측으로 이동하면서 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    0.8 f2- fw 1.0
    0.40 D2/ fw 0.65
    f2 :제2렌즈군의 초점 거리
    fw : 광각단에서의 줌렌즈 전체의 초점 거리
    D2: 제2렌즈군의 렌즈 두께 및 공기 간격의 합
  2. 제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    1.4 Lw / fw 2.0
    2.3 f1/ fw 4.5
    Lw : 광각단에서의 렌즈 제1면에서부터 필름까지의 거리
    f1: 제1렌즈군의 초점 거리
  3. 제2항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    f3: 제3렌즈군의 초점 거리
  4. 제2항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    N1P: 제1렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률
    N1N: 제1렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률
    V1P: 제1렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수
    V1N: 제1렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수
  5. 제2항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    N2P: 제2렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률
    N2N: 제2렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률
    V2P: 제2렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수
    V2N: 제2렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수
  6. 제3항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    N3P: 제3렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률
    N3N: 제3렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 굴절률
    V3P: 제3렌즈군의 정의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수
    V3N: 제3렌즈군의 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 평균 아베수
  7. 물체측으로부터 물체측면이 오목하고 부의 굴절력을 가지는 매니스커스 렌즈인 제1렌즈와, 정의 굴절력을 가지며 적어도 1매 이상인 제2렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;부의 굴절력을 가지는 제1접합 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제2접합 렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 및 제3렌즈군이 물체측으로 이동하며, 개구 조리개는 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이에 장착되며, 다음의 조건을 만족하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    f2 :제2렌즈군의 초점 거리
    fw : 광각단에서의 줌렌즈 전체의 초점 거리
    D2: 제2렌즈군의 렌즈 두께 및 공기 간격의 합
  8. 제7항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  9. 제8항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  10. 제8항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  11. 제8항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  12. 제9항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  13. 제7항에 있어서, 변배시에 개구 조리개와 제2렌즈군은 일체로 이동하고, 포커싱시에는 개구조리개는 고정되고 제2렌즈군만 이동하여 초점 조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  14. 물체측으로부터 물체측면이 오목하고 부의 굴절력을 가지는 매니스커스 렌즈인 제1렌즈와, 정의 굴절력을 가지며 적어도 1매 이상인 제2렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;부의 굴절력을 가지는 제1접합 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제2접합 렌즈를 구비하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군으로 이루어지며, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 및 제3렌즈군이 물체측으로 이동하며, 개구 조리개는 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이에 장착되며, 다음의 조건을 만족하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
    f11: 제1렌즈군의 1번째 렌즈의 초점 거리
    f1: 제1렌즈군의 초점 거리
    r1: 줌렌즈의 1번째 곡률 반경
  15. 제14항에 있어서, 상기한 제1렌즈군은, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈와; 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 적어도 1매 이상의 비구면 렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 적어도 하나의 정/부의 접합 렌즈를 포함하고, 상기 비구면중의 적어도 한면은 접합 렌즈의 정의 굴절력을 가지는 렌즈에 위치하는 것을 특징으로 하는 대구경 줌렌즈.
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