KR100271956B1 - 줌 렌즈 - Google Patents

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KR100271956B1
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이데이 노부유끼
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Abstract

본 발명은 4군구성으로서 제2군을 움직이게 하여 변배를 행하고, 제4군을 움직이게 하여 변배의 최고의 상면이동의 보상 및 초점맞춤을 행하는 리어포커스 방식의 줌 렌즈에 있어서, 제4군을 소형화 및 경량화 하기 위한 것이다.
제4렌즈군(4)을 물체측으로 부터 차례로 물체측에 볼록면을 향한 마이너스 메니스커스 렌즈(41)와 프러스렌즈(42)에서 이루어진 서로 접합 또는 분리된 2장의 렌즈로 구성하고, 이것들 2장의 렌즈중의 적어도 1장의 렌즈를 유기재료로 형성한다.

Description

줌 렌즈
제1도는 본 발명에 의한 줌 렌즈의 일실시예의 광학계의 기본구성을 나타내는 렌즈 단면도.
제2도는 본 발명의 수치 실시예의 제1실시예의 렌즈 구성도.
제3도는 제1실시예의 광각 포지션에 있어서의 종 수차도이고, e와 e선, F와 F선, d와 d선, s와 사지탈(sagittal)면, T와 탄젠셜(tangential)면의 수차곡선.
제4도는 제1실시예의 중간 포지션에서의 종 수차도.
제5도는 제1실시예의 망원 포지션에서의 종 수차도.
제6도는 수치 실시예에 있어서의 제2실시예의 렌즈 구성도.
제7도는 제2실시예의 광각 포지션에서의 종 수차도.
제8도는 제2실시예의 중간 포지션에서의 종 수차도.
제9도는 제2실시예의 망원 포지션에서의 종 수차도.
제10도는 수치 실시예에서의 제3실시예의 렌즈 구성도.
제11도는 제3실시예의 광각 포지션에서의 종 수차도.
제12도는 제3실시예의 중간 포지션에서의 종 수차도.
제13도는 제3실시예의 망원 포지션에서의 종 수차도.
제14도는 수치 실시예에서의 제4실시예의 렌즈 구성도.
제15도는 제4실시예의 광각 포지션에서의 종 수차도.
제16도는 제4실시예의 중간 포지션에서의 종 수차도.
제17도는 제4실시예의 망원 포지션에서의 종 수차도.
제18도는 수치 실시예에서의 제5실시예의 렌즈 구성도.
제19도는 제5실시예의 광각 포지션에서의 종 수차도.
제20도는 제5실시예의 중간 포지견에서의 종 수차도.
제21도는 제5실시예의 망원 포지션에서의 종 수차도.
제22도는 수치 실시예에서의 제6실시예의 렌즈 구성도.
제23도는 제6실시예의 광각 포지션에서의 종 수차도.
제24도는 제6실시예의 중간 포지션에서의 종 수차도.
제25도는 제6실시예의 망원 포지션에서의 종 수차도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1렌즈군 2 : 제2렌즈군
3 : 제3렌즈군 4 : 제4렌즈군
7 : 유리볼록 41 : 부(負) 메니스커스(meniscus) 렌즈
42 : 정렌즈
본 발명은, 예를 들면 스틸 카메라 또는 비디오 카메라 등에 사응하여 적당한 고변배비(高變倍比)의 리어 포커스(rear focus) 방식의 줌 렌즈(zoom lens)에 관한 것이다.
종래에는, 스틸 카메라 또는 비디오 카매라 용의 줌 렌즈로서, 정(正), 부(負), 정(正), 정(正)의 4군 구성으로 1군이 초점맞춤작용, 2군이 변배작용, 3군이 변배에 따른 상면(像面)이동 보상작용을 행하는 줌 렌즈가 알려져 있다. 그러나, 이와 같은 프론트 포커스(frone focus) 방식으로 가동군이 3개인 줌 렌즈로는, 기계적인 캠 구조가 필요하게 되고 줌 렌즈 시스템으로서의 전체 구성이 복잡한 것 외에, 초점 맞춤시에 있어서의 축외 광선의 취급에 대한 배려가 필요하므로, 근접 촬영이 어렵다.
그래서, 최근에는 리어 포커스 방식으로 가동군이 2개인 줌 렌즈가 주류로 되고 있다. 그 리어 포커스 방식으로 가동군이 2개인 줌 렌즈는, 예를 들면 일본특허 공개 소 62-24213호 공보, 일본특허 공개 소 63-123009호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 물체측으로부터 차례대로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 및 정의 굴절력을 갖는 제4렌즈군을 가지며, 그들 제1렌즈군 및 제3렌즈군을 고정하고, 그 제2렌즈군을 이동시켜서 변배를 행하고, 그 제4렌즈군을 이동시켜서 변배에 따른 상면(像面) 이동보상 및 초점맞춤을 행하도록 한 정, 부, 정, 정의 4군 구성의 줌 렌즈이다.
이와 같은 구성에 의해 상술한 불편이 해소되었을 뿐만 아니라, 특히 초점맞춤을 위한 렌즈군이 소형 결량화 된 점에 유의하여야 할 것이다.
여기에서, 그 제4군의 경량화에 관하여, 초점맞춤작용 및 변배에 따른 상면이동보상작용의 쌍방의 관점에서 바꾸어 생각해보면, 줌 렌즈 시스템에 관하여는 근년자동화 및 전자화가 대폭으로 진척되어 있으나, 광학적 성능의 유지는 당연한 것으로서 다시금 변배를 고속화하여 자동 초점맞춤(오토 포커스)을 고도화하는 것이 요구되고 있다. 그것에 더하여, 줌 렌즈 시스템으로서 단순히 렌즈계를 소형화할 뿐만 아니라, 가동 렌즈군의 구동계에 대한 부하를 경감시키므로써, 그 구동계를 포함한 시스템 전체로서의 소형화가 요구되고 있다. 또한, 렌즈계를 소형화하여 구동계에 대한 부하를 경감시키는 것은, 소비전력을 저감하여 배터리를 소형 경량화 할 수 있는 것도 의미하나, 이것은 전자회로를 포함한 시스템 전체의 소형 경량화에 있어서 큰 이점이 된다. 즉, 초점 맞춤작용 및 변배에 따른 상면이동보상 작용을 행하는 제4군의 소형경량화는, 시스템 전체의 소형경량화에 크게 기여함과 동시에, 응답 속도가 향상하여 자동초점 맞춤이 보다 고속으로 행하여지는 등 많은 이점이 있다.
이와 같이, 제4군을 소형경량화 하는 것에는 많은 이점에 있는데도 불구하고, 종래의 제4군 구성의 리어 포커스 방식의 줌 렌즈에서는 제4군은 어느 것도 광학유리로 구성되고, 특히 그 제4군을 경량화 한 렌즈계는 제안되어 있지 않다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여, 그와 같은 4군 구성으로 리어 포커스 방식의 줌 렌즈에 있어서, 제4군을 소형화 및 경량화 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 제1의 줌 렌즈는, 예를 들면 제1도에 표시한 바와 같이, 물체측에서 차례대로 정(正)의 굴절력을 갖는 제1렌즈군(1), 부(負)의 굴절력을 갖는 제2렌즈군(2), 정(正)의 굴절력을 갖는 제3렌즈군(3) 및 정의 굴절력을 갖는 제4렌즈군(4)을 가지고, 그들 제1렌즈군(1) 및 제3렌즈군(3)을 고정하고, 그 제2렌즈군(23)을 이등시켜 변배를 행하고, 그 제4렌즈군(4)을 이동시켜서 변배에 따르는 상면 이동보상 및 초점 맞춤을 행하도록 한 4군 구성의 리어포커스 방식의 줌 렌즈에 있어서, 그 제4렌즈군(4)을 물체측으로부터 차례로 물체측에 볼록면을 향한 부 매니스커스(meniscus) 렌즈(41)와 정렌즈(42)로 이루어져 서로 접합 또는 분리된 2장의 렌즈로 구성하고, 이것들 2장의 렌즈 중의 적어도 1장의 렌즈를 유기재료로서 형성하도록 한 것이다.
본 발명에 의한 제2의 줌 렌즈는, 그 제1의 줌 렌즈에 있어서, 그 제4렌즈군(4)을 구성하는 2장의 렌즈를 같이 유기재료로 형성하고, d선의 굴절률을 Nd, 굴절률의 온도 구배(gradient ; 변화율) dNd/dT, α를 선팽창률로서 유기재료의 온도 계수(parameter)를 다음의 식으로 나타낸 경우에,
그 제4렌즈군(4)을 구성하는 2장의 렌즈 중의 부 매니스커스 렌즈(41)를 형성하는 유기재료의 온도 계수(parameter)의 절대치가 그 2장의 렌즈 중의 정렌즈(42)를 형성하는 유기재료의 온도 계수(parameter)의 절대치보다도 작게 되도록 재료를 선택한 것이다.
이러한 본 발명에 의한 제1의 줌 렌즈에 의하면. 제4렌즈군(4)이 물체측에 볼록의 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)로 구성되어 있지만, 그들 2장의 렌즈에 의해 색수차 등도 양호하게 보정할 수 있음과 동시에, 물체측에 블록의 부 메니스커스 렌즈와 정렌즈를 조합한 경우에는 실질적으로 1장의 정렌즈에 가까운 형상이 되고, 광학적 특성을 양호하게 유지하면서 그 제4렌즈군(4)을 소형화하는 것이 가능하다. 더구나, 그들 2장의 렌즈 중에 적어도 1장이 유기재료로서 구성되어 있으므로, 렌즈계가 경량화 된다.
또한, 유기재료는 광학 유리에 비하여 온도 특성이 나쁘고, 온도변화에 의해 그 제4렌즈군(4)의 초점거리가 변화할 우려가 있지만, 그 제4렌즈군(4)은 변배시 및 초점맞춤시에 움직이기 때문에, 가령 초점거리가 변화하여도 그 변화분을 제거하도록 그 제4렌즈군(4)을 움직이게 하므로써 대응하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 의한 제2의 줌 렌즈에 의하면, 각 면의 파워(초점거리의 역수)를 대응하는 온도 계수(parameter)로 나눈 값의 합이 대략 전체의 렌즈계의 초점거리의 온도 특성이 된다. 즉, 본 예의 제4렌즈군(4)은 전체로서 굴절력이 정이기 때문에, 그 제4렌즈군(4)의 부 매니스커스 렌즈(41)의 파워의 절대치는 정렌즈(42)의 파워보다도 작다. 따라서, 그 부 메니스커스 렌즈(41)의 온도 계수(parameter)의 절대치가 그 정렌즈(42)의 온도 계수(parameter)의 절대치보다도 작게 되도록 재료를 선택하므로써, 그 제4렌즈군(4)의 초점거리의 온도에 의한 변화율을 작개 하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명에 의한 줌 렌즈의 일실시예에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.
제1도는, 본 발명의 일실시예의 줌 렌즈의 광학계의 기본구성을 나타내며, 이 제1도에 있어서, 물체측에서 상(像)측에 차례대로 정의 굴절력을 갖는 고정의 제1렌즈군(1), 부의 굴절력을 갖는 바리에이터(variator)로서의 제2렌즈군(2), 정의 굴절력을 갖는 고정의 제3렌즈군(3) 및 정의 굴절력을 갖는 컴펜세이터(compensator)로서의 제4렌즈군(4)을 배치한다. 화살표 A1~A3의 그 줌 렌즈의 광축에 수직인 성분 및 평행한 성분이 각각 배율의 차 및 렌즈군의 움직임에 대응하는 것으로 하면, 제2렌즈군(2)이 화살표 A1에 대응하여 이동하므로써 변배하 행하여지고, 제4렌즈군(4)이 화살표 A2및 A3에 대응하여 이동하는 것에 의해 각각 변배에 따른 상면 변동의 보정 및 초점 맞춤이 행하여 진다.
즉, 본 발명은, 정, 부, 정, 정(正負正正)의 4군 구성으로 리어포커스 방식의 줌 랜즈이다.
또한, 제2렌즈군(2)과 제3렌즈군(3)의 사이에 조리개(6)를 배치하고(단, 조리개(6)의 위치는 이것 이외라도 좋다), 제4렌즈군(4)과 상면과의 사이에 광학적 로우 패스 필터(low pass filter)로서의 유리 블록(7)을 배치한다. 또한, 그 제1렌즈군(1)은 물체측에 블록면을 향한 부 매니스커스 렌즈(11)와 정렌즈(12)로 구성하고, 그 제2렌즈군(2)은 물체측에 블록면을 향한 부 메니스커스 렌즈(21)와 부 렌즈(22)와 그것에 접합된 정렌즈(23)로 구성하고, 그 제3렌즈군(3)은 정렌즈(31)와 부렌즈(32)에 의해 구성하며, 그 제4렌즈군(4)은 물체측으로부터 순서대로 물체측에 볼록면을 향한 부 메니스커스 렌즈(41)와 그것에 접합 또는 분리된 (제1도에서는 분리되어 있다) 정 렌즈(42)로 구성한다.
이와 같이 본 실시예의 제4렌즈군(4)은 2장의 렌즈로 구성되어 있으므로, 색수차 등의 보정을 양호하게 행하는 것이 가능하다. 또한, 그 부 메니스커스 렌즈(41)의 오목부에 그 정렌즈(42)의 블록부가 수용되는 형태로 되고 그들 2장의 렌즈계는 전체로 1장의 렌즈정도의 두께로 하는 것이 가능하기 때문에, 본 실시예의 제4렌즈군(4)은 극히 소형화 하는 것이 가능하고, 더 나아가서는 줌 렌즈 전체를 소형화 하는 것이 가능하다.
또한, 본 예로서는 그 제4렌즈군(4)의 2장의 렌즈의 재료로서는, 2장을 모두 합성수지로 하던가, 또는 한쪽을 합성수지로 하고, 다른 쪽을 광학유리로 하도록 선택한다. 합성수지로서는, 예를 들면 광투과성이 있고 비교적 안정한 아크릴 수지(예를 들면 폴리메틸 메타크리레이트(polymethylmethacrylate):PMMA), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride:PVC), 폴리카보네이트(polycarbonate:PC), 스티렌 수지(예를 들면 styrene-acrylonitrite resin:SAN), 또는 폴리스티렌 성형재료(예를 들면 Polystyrene:Pst) 등을 사용하는 것이 가능하다. 단, 그 합성수지 대신에 다른 유기재료를 사용하여도 좋다. 일반적으로 초재(礎材)로서 사용되는 광학 유리의 비중은 대량 2.2~6.2의 범위내에 있고, 합성수지의 경우에는 일반적으로 그 비중은 대략 1.05~1.4의 범위내에 있으며, 예를 들면 합성수지로서 광디스크 등에서 가장 널리 사용되고 있는 아크릴 수지의 PMMA의 비중은 가 1.19이다. 따라서, 본 예와 같은 재료로서 합성수지를 사용하므로써 제4렌즈군(4)을 경량화하는 것이 가능하다.
또한, 합성수지를 재료로 하는 플라스틱 렌즈는 금형 등을 이용한 성형가공에 의해 대략생산이 가능하고 제조원가를 저감하는 것이 가능하다. 또한, 경량화를 목적으로 하는 이상 렌즈의 두께는 가능한 한 얇게할 필요가 있고, 본 예로서는 부 메니스커스 렌즈(41)에 비하여 정렌즈(42)의 편이 두꺼우므로, 예를 들면 적어도 그 정렌즈(42)를 합성수지로 형성하므로써 경량화를 도모하는 것이 가능하다.
또한, 일반적으로 합성수지를 선정할 때에 유의하여야 할 사항은, 색수차, 온도변화에 의해 굴절률 변화 및 열팽창에서 생기는 초점거리 변화이다. 색수차를 양호하게 보정하기 위해서는, 부 메니스커스 렌즈(41)로서는 아베(Abbe)수가 비교적 작은 재료가 바람직하고, 정렌즈(42)로서는 아베수가 비교적 큰 재료가 바람직하다. 따라서, d선에 대한 아베수를 νd로 하면, 그것들 2장의 렌즈를 같이 합성수지로 형성할 경우에는, 부 메니스커스 렌즈(41)의 재료로서 폴리 카보네이트(νd=31) 등을 사용하고, 정렌즈(42)로서 아크릴 수지의 PMMA(νd=57) 등을 사용하는 조합이 바람직하다.
다음에, 합성수지로 형성된 렌즈의 온도에 의한 초점거리의 변화에 관하여 검토하면, 상술한 색수차로 이용할 수 있는 아베수 νd와 같이, 온도 T의 함수인 온도 계수(parameter) νT를 다음의 [수1]로 정의한다.
[수1]
이 [수1]에 있어서, Nd는 d선에서의 굴절률, dNd/dT는 굴절률의 온도구배, α는 선팽창률이다. 이 온도 계수(parameter)νT에 관해서는, Lee.R.Extell : “THIRDORDER THEORY OF THERMALLY CONTROLLED PLASTIC AND GLASS TRIPLETS”, SPIE VoL.237, 1980, INTERNATIONAL LENS DESIGN CONFERENCE, p.392에 있어서 개시되어 있다. 구체적으로 νT의 값은, 아크릴 수지의 PMMA로서 -4110.7, 폴리카보네이트로서 -4493.5, 폴리스테른 성형재료의 PSt로서 -3657.8이다.
또한, 초점거리를 F로 하여 온도에 의한 초점거리의 변화 dF/dT는 다음의 식으로 나타내는 것이 가능하다.
[수2]
이 [수2]에 있어서, F*는 렌즈계의 F값, yi는 i면의 근축 축상 주변광선과, ψi는 i면의 파워(초점거리의 역수), (νT)i는 i면의 온도 계수(parameter)이고, 이 [수2]에서 온도 계수(parameter)가 νT가 작을수록 온도에 의한 초점거리의 변화가 큰 경향이 있는 것을 알 수 있다.
또한, [수2]는 축상 색수차를 나타내는 계산식과 같은 형인 동시에, 합성수지 사이에서의 온도 계수(parameter) νT외 불일치는 그리 크지 않기 때문에, 온도에 의한 초점거리의 변화를 0으로 하는 것은 2장의 렌즈 구성으로는 불가능하다. 그러나, 본 실시예의 줌 렌즈의 제4렌즈군(4)은 전체로서의 굴절력이 정이고, 부 매니스커스 렌즈(41)의 파워의 절대치보다도 정렌즈(42)의 파워의 편이 크다. 따라서, 그것들 2장의 렌즈를 같이 합성수지로서 형성할 경우에는, 부 메니스커스 렌즈(11)의 온도 계수(parameter)의 절대치보다도 정렌즈(42)의 온도 계수(parameter)의 절대치가 크개 되도록 재료를 선택하므로써, [수2]에서 계산된 dF/dT의 절대치를 보다 0에 가깝게 해서, 온도에 의한 초점거리의 변화를 최소로 하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 다시 그 부 메니스커스 렌즈(41)의 아베수보다도 그 정렌즈(42)의 아베수의 편이 크게 되도록 재료를 선택하므로써, 색수차를 보다 최소로 하는 것이 가능하다.
이와 같이 dF/dT의 절대치와 색수차의 쌍방을 작게 하는데 에는, 예를 들면 부 메니스커스 렌즈(41)로서 폴리 스티렌 성형재료의 PSt(νd=31, νT=-3657.8)를 사용하고, 정렌즈(42)로서는 아크릴 수지의 PMMA(νd=57, νT=4110.7)을 사용하는 조합을 생각할 수 있다.
구체적으로 광학유리의 온도 계수(parameter) νT를 ∞로서, 후술하는 수치 실시예중의 제1실시예~제3실시예의 광각 포지션에 있어서 [수2]에서 dF/dT를 계산한 결과를 다음에 표시한다. 더욱이, 후술하는 제4실시예~제6실시예에 관해서는, 제4렌즈군의 2장의 렌즈가 접합되어 있기 때문에, [수2]는 그대로는 적용할 수 없다.
제1실시예 3.7[μm/deg]
제2실시예 -0.7[μm/deg]
제3실시예 5.4(μm/deg)
따라서, 본 셀로서는 합성수지의 채용에 의해 Ideg의 온도변화로서 초점거리가 μm 변화할 우려가 있는 것이다. 그러나, 본 예의 줌 렌즈로서는 제4렌즈군이 초점맞춤 작용을 하기 위해 가동하므로, 그 초점거리의 온도변화는 흡수가능한 것으로 생각할 수 있다. 이것은 광디스크 재생장치에 사용되고 있는 플라스틱 대물렌즈에 있어서 온도특성이 실용상 문제로 되지 않는 것과 같다. 단 주밍(zooming) 시의 제4렌즈군의 추종성(줌 트래킹)의 온도특성이 문제될 우려가 있지만, 그 경우에는 중량 및 온도특성의 쌍방 합성수지의 재질을 선택할 필요가 있다.
또한, 합성수지는 형성가공이 용이하고 또한 고정밀도로 할 수 있기 때문에, 쉽게 고정밀도로 한 비구면(非球面)을 형성하는 것이 가능하다. 그래서, 본 실시예에서는 비구면을 사용하고 있지만, 줌 렌즈로서의 사양이 엄격하지 않을 때에는 굳이 비구면을 사용할 필요는 없다.
본 실시예에서는, k를 원추정수, y를 광축으로부터의 높이, z를 광축으로부터의 높이 y에서의 비구면상에 점의 비구면 정점의 접평면으로부터의 거리, R을 근축곡률반경, AD, AE, AF, AG를 각각 4차~10차의 비구면 계수로서, 그 비구면 형상을 다음과 같이 나타낸다.
[수3]
다음은 본 발명의 복수의 수치 실시예의 렌즈데이터, 비구면 데이터 및 가변 데이터를 각각 나타낸다. 각 수치실시예의 렌즈데이터에 있어서는, 물체측으로부터 상면측에 차례로 i번쩨 (i=1, 2, 3, …)의 면의 곡률반경 및 i번째의 면과 (i+1)번째의 면과의 면간격을 각각 Ri 및 Di로 한다. 또한, 그 i번째의 면과 (i+1)번째의 면과의 사이 매질의 d선의 굴절률 및 아베수를 각각 Ni 및 νi로서, 그 매질이 공기의 경우의 Ni 및 νi는 공란으로 했다. 렌즈 데이터에 있어서, *를 붙인면은 비구면이고, 이 면의 곡률반경 R은 z축 곡률반경을 의미한다. 한편, 각 수치실시예의 비구면데이터에 있어서, k는 좌측란에 기재된 면의 원추 정수, AD, AE, AF, AG는 각각 좌측란에 기재된 면의 4차~10차의 비구면 계수이고, 이것들의 원추정수 및 비구면 계수를 [수3]에 대입하므로써 비구면 형상이 결정된다.
또한, 모든 수치실시예에 있어서 공통으로, 줌 렌즈의 전체의 초점거리(f)는 10~60mm, F치는 2.1~2,8, 반화각 ω는 23.2~4.1°이다. 또한, 광각포지션(F=10.0), 중간포지션(F=30.3) 및 망원포지션(F=60.0)에서의 가변의 간격 Di의 값을 가변 데이터로서 나타낸다.
[실시예 1]
예를 들면, 제1도의 제4렌즈군(4)에 있어서, 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)를 분리하여 배치하고, 이것들의 2장의 렌즈를 같이 합성수지로 형성한 것이다.
그리고, 부 메니스커스 렌즈(41)의 재질은 폴리 카보네이트(PC), 정렌즈(42)의 재질은 아크릴 수지의 PMMA로서, 상기[수2]에 의한 초점거리의 온도 변화가 최소로 되도륵 하고 있다. 이 실시예의 렌즈구성도를 제2도에 나타내고, 광각 포지션(f=10.0), 중간 포지션(f=30.0) 및 망원 포지션(f=60.0)에서의 종 수차도를 각각 제3도~제5도에 나타낸다.
A. 렌즈 데이터
B. 비구면데이터
C. 가변데이터
[실시예 2]
본 실시예는, 제1도의 제4렌즈군(4)에 있어서, 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)를 분리하여 배치하고, 부 메니스커스 렌즈(41)를 합성수지(구체적으로는 폴리카보네이트(PC))로 형성하고, 정렌즈(42)를 광학 유리로 형성한 것이다. 이 실시예의 렌즈 구성도를 제6도에 나타내고, 광각 포지션(f=10.0), 중간 포지션(f=30.3) 및 망원 포지션(f=60.0)에서의 종 수차도를 각각 제7도~제9도에 나타낸다.
A. 렌즈데이터
B. 비구면데이터
C. 가변데이터
[실시예 3]
본 실시예는, 제1도의 제4렌즈군(4)에 있어서, 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)를 분리하여 배치하고, 부 메니스커스 렌즈(41)를 광학유리로 형성하고, 정렌즈(42)를 합성수지(구체적으로는 아크릴수지의 PMMA)로 형성한 것이다. 이 실시예의 렌즈구성도를 제10도에 나타내고, 광각 포지션(f=10.0), 중간 포지션(f=30.3) 및 망원 포지션(f=60.0)에 있어서는 종수차도를 각각 제11도~제13도에 나타낸다.
A. 렌즈데이터
B. 비구면데이터
C. 가변데이터
[실시예 4]
본 실시예는, 제1도의 제4렌즈군(4)에 있어서, 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)를 접합하고, 부 메니스커스 렌즈(41)를 합성수지(구체적으로는 폴리카보네이트(PC))로 형성하고, 정렌즈(42)를 합성수지(구체적으로는 아크릴 수지의 PMMA)로 형성한 것이다. 이 예의 렌즈 구성도는 제14도에 나타내고, 광각 포지션(f=10.0), 중간 포지션(f-30.0) 및 망원 포지션(f=60.0)에있어서의 종 수차도를 각각 제15도~제17도에 나타낸다.
A. 렌즈데이터
B. 비구면데이터
C. 가변데이터
[실시예 5]
본 실시예는, 제1도의 제4렌즈군(4)에 있어서, 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)를 접합하고, 부 메니스커스 렌즈(41)를 합성수지(구체적으로는 폴리카보네이트(PC))로 형성하고, 정렌즈(42)를 광학유리로 형성한 것이다. 이 예의 렌즈 구성도는 제18도에 나타내고, 광각 포지션(f=10.0), 중간 포지션(f=30.0) 및 망원 포지션(f=60.0)에 있어서의 종 수차도를 각각 제19도~제21도에 나타낸다.
A. 렌즈데이터
B. 비구면데이터
C. 가변데이터
[실시예 6]
본 실시예는, 제1도의 제4렌즈군(4)에 있어서, 부 메니스커스 렌즈(41)와 정렌즈(42)률 접합하고, 부 메니스커스 렌즈(41)를 광학유리로 형성하고, 정렌즈(42)를 합성수지(구체적으로는 아크릴수지의 PMMA)로 형성한 것이다. 이 실시예의 렌즈구성을 제22도에 나타내고, 광각 포지션(f=10.0), 중간 포지션(f=30.3) 및 망원 포지션(f=60.0)에 있어서의 종수차도를 각각 제23도~제25도에 나타낸다.
A. 렌즈데이터
B. 비구면데이터
C. 가변데이터
또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지의 구성을 얻을 수 있는 것은 물론이다.
본 발명에 의하면, 제4렌즈군이 2장의 렌즈로 구성되고, 부 메니스커스 렌즈의 오목부에 정렌즈의 볼록부가 수용되는 형이 되므로, 그 제 4렌즈군 더 나아가서는 줌 렌즈 전체가 소형화되는 이익이 있다. 또한, 그들 2장의 렌즈 중의 적어도 1장이 유기재료로 형성되어 있으므로, 그 제4렌즈군 더 나아가서는 줌 렌즈 전체가 경량화되는 이익이 있다.
이 경우에도, 2장의 렌즈를 가지므로, 색수차 및 온도에 의한 초점거리의 변화를 양호하게 보정하는 것이 가능함과 등시에, 유기재료는 비구면의 가공이 용이하기 때문에, 구면수차도 양호하게 보정하는 것이 가능하다.
또한, 그 제4렌즈군은 변배시 및 초점맞춤시에 움직이는 부분이기 때문에, 이 제4렌즈군이 소형 경량화되는 것은, 줌 렌즈 시스템의 구동부의 소형화 및 저소비전력화 뿐만 아니라, 초점 맞춤시 등에 있어서는 응답속도의 고속화가 달성되는 것도 의미한다.
또한, 유기재료는 광학 유리에 비하여 일반적으로 온도 특성이 나쁘지만, 그 제4군을 구성하는 2장의 렌즈를 같이 유기재료로 구성하고, 그 2장 중의 부 메니스커스 렌즈의 온도 계수(parameter)의 절대치가 그 2장 중의 정 렌즈의 온도 계수(parameter)의 절대치보다도 작게 되도륵 유기재료의 선택을 행하도록 한 경우에는 그 제4렌즈군의 초점거리의 온도 특성을 보다 안정화하는 것이 가능한 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 물체측으로부터 차례로, 물체측에 볼록면을 향한 부(負) 메니스커스(meniscus) 렌즈와 정(正)렌즈로 구성되고 정(正)의 굴절력을 갖는 제1렌즈군, 물체측에 볼록면을 향한 부 메니스커스렌즈와 부 렌즈와 그것에 접합된 정 렌즈로 구성되고 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈군, 정 렌즈와 부 렌즈로 구성되고 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 및 정의 굴절력을 갖는 제4렌즈군을 가지고, 상기 제1렌즈군 및 제3렌즈군을 고정하고, 상기 제2렌즈군을 이동시켜 변배를 행하고, 상기 제4렌즈군을 이동시켜 변배에 따른 상면(像面)이동보상 및 초점 맞춤을 행하도륵 한 4군 구성의 리어포커스 방식의 줌 렌즈에 있어서, 상기 제4렌즈군을 물체측으로부터 차례로 물체측에 볼록면을 향한 부 메니스커스 렌즈와 정 렌즈에 의해 서로 접합 또는 분리된 2장의 렌즈로 구성하고, 상기 2장의 렌즈 모두를 유기재료로 형성하거나, 한쪽을 유기재료로 하고 다른 쪽을 광학 유리로 하도록 하고, 상기 유기재료는 아크릴수지(Polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리염화비닐(Polyvi-nyl chloride : PVC), 폴리카보네이트(Polycarbonate : PC), 스티렌수지, 플리스티렌 성형재료의 합성수지 중에서 선택하여 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제4렌즈군을 구성하는 2장의 렌즈를 동시에 유기재료로 형성하고, d선의 굴절률을 Nd, 굴절률의 온도 구배(gradient;변화율)를 dNd/dT, α를 선팽창률로서 유기재료의 온도 계수(parameter)를 다음의 식으로 표시한 경우에는,
    상기 제4렌즈군을 구성하는 2장의 렌즈중의 마이너스 메니스카스 렌즈를 형성하는 유기재료의 온도 파라미터의 절대치가 상기 2장의 렌즈중의 프러스렌즈를 형성하는 유기재료의 온도 파라미터의 절대치보다도 작게되도록 재료의 선택을 한 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353157A (en) * 1990-08-21 1994-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Rear focusing zoom lens
US7262919B1 (en) 1994-06-13 2007-08-28 Canon Kabushiki Kaisha Head-up display device with curved optical surface having total reflection
JPH08201695A (ja) * 1995-01-31 1996-08-09 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
US6226130B1 (en) 1996-04-09 2001-05-01 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens
US6084722A (en) * 1997-07-02 2000-07-04 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens of rear focus type and image pickup apparatus
US6331917B1 (en) * 1997-10-14 2001-12-18 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system
US6185048B1 (en) 1997-10-14 2001-02-06 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system
JP2001133687A (ja) 1999-11-08 2001-05-18 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
US6751028B1 (en) * 1998-03-10 2004-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and optical apparatus using the same
JP2000098293A (ja) 1998-06-19 2000-04-07 Canon Inc 画像観察装置
JP4235288B2 (ja) 1998-09-09 2009-03-11 キヤノン株式会社 リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP3570253B2 (ja) * 1998-10-28 2004-09-29 ソニー株式会社 ズームレンズ
USRE39899E1 (en) 1999-11-08 2007-10-30 Olympus Corporation Image pickup system
US6490095B2 (en) 2000-03-23 2002-12-03 Canon Kabushiki Kaisha Image display apparatus
JP4387554B2 (ja) 2000-04-28 2009-12-16 キヤノン株式会社 画像表示装置および画像表示システム
JP2001311904A (ja) 2000-04-28 2001-11-09 Canon Inc 画像表示装置および画像表示システム
JP4194218B2 (ja) 2000-04-28 2008-12-10 キヤノン株式会社 画像表示装置および画像表示システム
US6710933B2 (en) 2000-05-31 2004-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Zoom lens and video camera comprising the same
JP2001343583A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd ズームレンズ及びそれを用いたビデオカメラ
WO2002033700A2 (en) * 2000-10-16 2002-04-25 Konica Corporation Objective lens, coupling lens, light converging optical system, and optical pick-up apparatus
JP3619178B2 (ja) * 2001-09-28 2005-02-09 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびそれを有する光学機器
US7019909B2 (en) 2001-11-14 2006-03-28 Canon Kabushiki Kaisha Optical system, image display apparatus, and image taking apparatus
US7012756B2 (en) * 2001-11-14 2006-03-14 Canon Kabushiki Kaisha Display optical system, image display apparatus, image taking optical system, and image taking apparatus
US7540671B2 (en) * 2003-11-17 2009-06-02 Olympus Corporation Variable-power optical system and electronic device using same
JP5289692B2 (ja) * 2005-09-13 2013-09-11 オリンパス株式会社 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置
JP5069651B2 (ja) * 2008-09-12 2012-11-07 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP5750640B2 (ja) * 2011-09-29 2015-07-22 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを備える撮像装置
JP5769606B2 (ja) * 2011-12-05 2015-08-26 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP2014219601A (ja) * 2013-05-09 2014-11-20 ソニー株式会社 マクロレンズおよび撮像装置
JP6274225B2 (ja) 2014-01-20 2018-02-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 単焦点レンズ系、カメラ及び自動車
CN108604001B (zh) * 2016-02-24 2020-12-15 松下知识产权经营株式会社 变焦透镜系统、具有变焦透镜系统的摄像装置及具有摄像装置的车辆
KR20210121543A (ko) * 2020-03-30 2021-10-08 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR20210129911A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈
KR20210129910A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653872A (en) * 1981-04-22 1987-03-31 Nippon Kogaku K. K. Athermalized zoom lens system
JPS58120201A (ja) * 1982-01-11 1983-07-18 Hitachi Ltd プラスチツクレンズを用いたズ−ムレンズ
JPS5979212A (ja) * 1982-10-29 1984-05-08 Canon Inc 合成樹脂材料を用いたズ−ムレンズ
JPS6224213A (ja) * 1985-07-25 1987-02-02 Canon Inc ズ−ムレンズ
JP2538526B2 (ja) * 1986-03-17 1996-09-25 キヤノン株式会社 ズ−ムレンズ
JP2737838B2 (ja) * 1986-11-13 1998-04-08 オリンパス光学工業株式会社 変倍レンズ系
US5009492A (en) * 1988-08-10 1991-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens

Also Published As

Publication number Publication date
US5671062A (en) 1997-09-23
KR920022034A (ko) 1992-12-19
JPH04343313A (ja) 1992-11-30

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