KR100363964B1 - Compact zoom lens - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소형 줌 렌즈를 개시한다.The present invention discloses a compact zoom lens.
물체측으로부터 순서대로, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;정의 굴력을 가지며 양면이 볼록하고 물체측면이 비구면인 제2-1 렌즈, 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 제2-2 렌즈, 및 부의 굴절력을 가지며 양면이 오목하고 상기 제2-2 렌즈와 접합되어 있는 제2-3렌즈를 포함하며, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군; 및정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군을 포함하며, 광각단에서 망원단으로의 줌잉시에 제2 렌즈군이 광축상을 전후로 이동하여 변배를 수행하며, 제1 렌즈군은 제2 렌즈군과 연관하여 이동하여 변배시에 발생되는 초점 위치 이동을 보정하고, 제3 렌즈군은 고정되어 있다. 특히,의 조건을 만족한다.A first lens group having negative refractive power in order from the object side; A 2-1 lens having positive flexural force and having both sides convex and an object side aspheric, a 2-2 lens having positive refractive power and both sides convex, and negative refractive power, both sides being concave and bonded to the 2-2 lens A second lens group including a second-3 lens having a positive refractive power; And a third lens group having a positive refractive power, wherein the second lens group shifts back and forth on the optical axis when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the first lens group is associated with the second lens group. To shift the focus position caused by the shift, and the third lens group is fixed. Especially , Satisfies the conditions.
이러한 본 발명에 따르면, 비교적 간단한 구성으로 2.5배 이상의 높은 변배비를 가지는 줌렌즈를 제공할 수 있다. 특히, 광각에서 사용할 수 있고 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자에 적합한 텔레센트릭성을 가지는 소형 광각 줌렌즈를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a zoom lens having a high magnification ratio of 2.5 times or more with a relatively simple configuration. In particular, it is possible to provide a small wide-angle zoom lens that can be used at a wide angle and has telecentricity suitable for solid-state imaging devices such as CCD and CMOS.
Description
본 발명은 줌 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 디지털 스틸 카메라 등 촬상 소자를 이용하는 카메라에 사용되는 소형의 줌 렌즈에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a zoom lens, and more particularly, to a compact zoom lens used for a camera using an imaging element such as a digital still camera.
최근에는 CCD(charge coupled device)나 고체 촬상 소자를 이용한 전자 스틸 카메라나 비디오 카메라의 보급이 급속하게 확대되고 있으며, 소형 경량화 및 저 코스트화가 되어 가고 있다. 이에 따라 카메라에 내장되는 줌 렌즈에 대해서도 소형 경량화 및 저 코스트화가 강력하게 요구되고 있다.In recent years, the spread of electronic still cameras and video cameras using a charge coupled device (CCD) or a solid-state imaging device has been rapidly expanding, and it has become smaller and lighter and lower cost. Accordingly, there is a strong demand for a compact, lightweight, and low-cost lens for a zoom lens built into a camera.
고체 촬상 소자를 이용하는 광학계에서는 촬상 소자의 주기적인 구조에 의하여 발생하는 모아레(moire) 현상을 방지하기 위하여 수정 필터를 사용하기 때문에, 광학계 설계시에 이러한 수정 필터의 두께와 위치 등을 감안하여야 하며, 특히, 상면으로 입사되는 광선의 텔레센트릭(telecentric)성이 설계의 중요한 변수가 된다.In the optical system using the solid-state image sensor, since the crystal filter is used to prevent moiré phenomenon caused by the periodic structure of the image sensor, the thickness and position of the crystal filter should be taken into consideration when designing the optical system. In particular, the telecentricity of the light rays incident on the top surface is an important variable in the design.
이러한 고체 촬상 소자를 이용하는 종래의 광학계로는 다음과 같은 것들이 있다.Conventional optical systems using such a solid-state imaging device include the following.
1) 일본 특허 공개 소 56-123512호1) Japanese Patent Publication No. 56-123512
2) 일본 특허 공개 소 63-292106호2) Japanese Patent Laid-Open No. 63-292106
3) 일본 특허 공개 평 6-94996호3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-94996
종래 기술 중 1)에 개시된 줌렌즈는 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군으로 이루어지며, 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 광축 상을 이동하여 줌잉을 행하는 렌즈계로서 줌잉시에 전장이 크게 변화된다. 이와 같이 전장이 크게 변화되는 렌즈계의 경우에는 경통 구성이 복잡해지고 줌비 즉, 변배비를 2배 이상으로 구현하기가 어려우며, 특히 소형화가 어려운 단점이 있다.The zoom lens disclosed in 1) of the prior art includes a first lens group having negative refractive power and a second lens group having positive refractive power in order from the object side, and the first lens group and the second lens group move on the optical axis. As a lens system for zooming, the overall length is greatly changed during zooming. As described above, in the case of a lens system in which the overall length is greatly changed, it is difficult to implement a barrel ratio, that is, it is difficult to implement a zoom ratio more than twice as large, and in particular, it is difficult to miniaturize.
그리고 2)에 개시된 줌렌즈는 줌잉시에 전장이 변화되지 않는 구조로 이루어지는 렌즈계로서, 줌잉시에 고정되어 있는 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군, 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군으로 이루어지며, 제2 렌즈군과 제3 렌즈군이 줌잉시에 광축상을 이동하는 렌즈계이다. 이 줌렌즈는 줌잉시에 제2 렌즈군과 제3 렌즈군이 물체측으로 이동하는 구조로 이루어짐에 따라 광각단에서의 성능 보정을 위해서 전체 광학계의 전장이 길어지게 되어 크기가 커지는 단점이 있다. 따라서 소형화가 어렵다.And the zoom lens disclosed in 2) has a structure in which the electric field does not change during zooming, and has a first lens group having a negative refractive power fixed, a second lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power fixed during zooming. A lens system comprising a third lens group, wherein the second lens group and the third lens group move on the optical axis during zooming. Since the zoom lens has a structure in which the second lens group and the third lens group move toward the object side during zooming, the overall length of the entire optical system is increased for the performance correction at the wide-angle end. Therefore, miniaturization is difficult.
3)에 개시된 줌렌즈는 물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군, 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군으로 이루어지며, 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 광축상을 이동하여 줌잉을 수행한다. 줌잉시에 제3 렌즈군은 고정되어 있으나 전장이 변화되는 구조이며, 변배비가 2배 정도밖에 되지 않는다.The zoom lens disclosed in 3) comprises a first lens group having negative refractive power from the object side, a second lens group having positive refractive power, and a third lens group having positive refractive power, wherein the first lens group and the second lens group The zooming is performed by moving on the optical axis. The third lens group is fixed at the time of zooming but has a structure in which the overall length is changed, and the aspect ratio is only about 2 times.
그러므로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고체 촬상 소자를 사용하는 광학계로서, 소형이면서 고변배비를 가지는 줌 렌즈를 제공하고자 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a zoom lens having a small size and a high aspect ratio as an optical system using a solid-state imaging device.
특히, 변배비가 2.5∼3배 정도이면서 줌잉시에 고정되어 있는 렌즈군을 보유하고 있는 비교적 간단한 구성의 소형 광각 줌렌즈를 제공하고자 하는데 있다.In particular, it is an object of the present invention to provide a compact wide-angle zoom lens having a relatively simple configuration having a lens group having a variable ratio of about 2.5 to 3 times and fixed at the time of zooming.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 줌위치별 구조를 나타낸 도이다.1 is a diagram illustrating a zoom position structure of a compact zoom lens according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도이다.2A and 2B are aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the compact zoom lens according to the first embodiment of the present invention, respectively.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 줌위치별 구조를 나타낸 도이다.3 is a diagram illustrating a zoom position structure of a compact zoom lens according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도이다.4A and 4B are aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the compact zoom lens according to the second embodiment of the present invention, respectively.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 줌위치별 구조를 나타낸 도이다.5 is a diagram illustrating a zoom position structure of a compact zoom lens according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도이다.6A and 6B are aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the compact zoom lens according to the third embodiment of the present invention, respectively.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 줌위치별 구조를 나타낸 도이다.7 is a diagram illustrating a zoom position structure of a compact zoom lens according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도이다.8A and 8B are aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the compact zoom lens according to the fourth embodiment of the present invention, respectively.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 줌위치별 구조를 나타낸 도이다.9 is a diagram illustrating a zoom position structure of a compact zoom lens according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 제5 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도이다.10A and 10B are aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the compact zoom lens according to the fifth embodiment of the present invention, respectively.
이러한 발명의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 소형 줌렌즈는In order to achieve the technical problem of the present invention, the compact zoom lens according to the characteristics of the present invention
물체측으로부터 순서대로, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군; 적어도 1매 이상의 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 적어도 1면이 비구면인 렌즈를 포함하며, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군을 포함하며, 광각단에서 망원단으로의 줌잉시에 제2 렌즈군이 광축상을 전후로 이동하여 변배를 수행하며, 제1 렌즈군은 제2 렌즈군과 연관하여 이동하여 변배시에 발생되는 초점 위치 이동을 보정하고, 제3 렌즈군은 고정되어 있다. 그리고,(fI: 제1 렌즈군의 초점 거리, fW: 광각단에서의 전체 초점 거리, fT: 망원단에서의 전체 초점 거리),(fII: 제2 렌즈군의 초점 거리, fIIn: 제2 렌즈군 중 부의 굴졀력을 가지는 렌즈의 초점 거리)를 만족한다.A first lens group having negative refractive power in order from the object side; A second lens group including a lens having at least one negative refractive power and a lens having at least one surface aspherical and having positive refractive power; And a third lens group having a positive refractive power, wherein the second lens group shifts back and forth on the optical axis when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the first lens group is associated with the second lens group. To shift the focus position caused by the shift, and the third lens group is fixed. And, (f I : focal length of the first lens group, f W : total focal length at the wide-angle end, f T : total focal length at the telephoto end), (f II : focal length of the second lens group, f IIn : focal length of the lens having negative excavation force in the second lens group).
이러한 본원 발명의 특징에 따른 소형 줌렌즈에서, 상기 제3 렌즈군이 비구면을 가지는 렌즈를 포함할 수 있으며, 상기 제2 렌즈군이 비구면인 렌즈와, 접합 렌즈를 포함할 수 있다.In the small zoom lens according to the present invention, the third lens group may include a lens having an aspherical surface, and the second lens group may include a lens having an aspherical surface and a bonding lens.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1, 도 3, 도 5, 도 7 및 도9에 본 발명의 각 실시예에 따른 소형 줌 렌즈의 구조가 줌위치별로 도시되어 있다.1, 3, 5, 7 and 9 show the structure of the compact zoom lens according to each embodiment of the present invention for each zoom position.
첨부한 도 1, 도3, 도 5, 도 7 및 도9에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 소형 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로 위치되는 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군(Ⅰ), 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군(Ⅱ), 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군(Ⅲ)으로 이루어진다. 제1 렌즈군(Ⅰ)과 제2 렌즈군(Ⅱ) 사이에 조리개(A)가 위치되어 있다.1, 3, 5, 7, and 9, the small zoom lens according to the embodiment of the present invention includes a first lens group (I) having negative refractive power, which is sequentially located from the object side. ), A second lens group II having positive refractive power, and a third lens group III having positive refractive power. An aperture A is positioned between the first lens group I and the second lens group II.
제1 렌즈군(Ⅰ)은 부의 굴절력을 가지며 물체측면이 볼록한 매니스커스 렌즈인 제1 렌즈(1), 부의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 제2 렌즈(2) 및 정의 굴절력을 가지며 물체측면이 볼록한 매니스커스 렌즈인 제3 렌즈(3)를 포함한다.The first lens group I has a negative refractive power and a first lens 1 which is a meniscus lens having a convex object side, a second lens 2 having a negative refractive power and concave both sides, and a positive refractive power and a convex object side. And a third lens 3 which is a meniscus lens.
제2 렌즈군(Ⅱ)은 적어도 1매 이상의 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 적어도 1면이 비구면인 렌즈를 포함한다. 본 실시예에서는 정의 굴력을 가지며 양면이 볼록한 제4 렌즈(4), 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 제5 렌즈(5), 및 부의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 제6 렌즈(6)를 포함하며, 제4 렌즈(4)의 물체측면이 비구면이다. 그리고 제5 렌즈(5)와 제6 렌즈(6)는 접합되어 있다.The second lens group II includes a lens having at least one negative refractive power and a lens having at least one surface aspheric. The present embodiment includes a fourth lens 4 having positive flexural force and convex both sides, a fifth lens 5 having positive refractive power and convex both sides, and a sixth lens 6 having negative refractive power and both concave sides. The object side surface of the fourth lens 4 is aspherical. The fifth lens 6 and the sixth lens 6 are bonded to each other.
제3 렌즈군(Ⅲ)은 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 제7 렌즈(7)를 포함하며, 본 실시예에서는 제3 렌즈군(Ⅲ)에 고체 촬상 소자에 의한 모아레 현상 등을 방지하기 위한 광학 필터(8)가 포함되어 있다.The third lens group III includes a seventh lens 7 having positive refractive power and both surfaces thereof are convex. In the present embodiment, the third lens group III is an optical device for preventing moiré phenomenon or the like caused by a solid-state image pickup device in the third lens group III. A filter 8 is included.
본 발명의 실시예에 따른 소형 줌렌즈는 도 1, 도3, 도5 및 도 7에 도시되어 있듯이, 광각단에서 망원단으로의 줌잉시에 제2 렌즈군(Ⅱ)이 광축상을 전후로 이동하여 변배를 수행하며, 제1 렌즈군(Ⅰ)은 제2 렌즈군(Ⅱ)과 연관하여 이동하여 변배시에 발생되는 초점 위치 이동을 보정한다. 이 때, 제3 렌즈군(Ⅲ)은 고정되어 으며, 제1 렌즈군(Ⅰ)과 제2 렌즈군(Ⅱ)이 이동함에 따라 제3 렌즈(3)와 제4 렌즈(4) 사이의 거리, 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7) 사이의 거리가 가변된다.1, 3, 5, and 7 according to the embodiment of the present invention, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group II moves forward and backward on the optical axis. The shifting is performed, and the first lens group I moves in association with the second lens group II to correct the focus position shift occurring at the shifting. At this time, the third lens group III is fixed, and the distance between the third lens 3 and the fourth lens 4 as the first lens group I and the second lens group II move. The distance between the sixth lens 6 and the seventh lens 7 is variable.
다음에는 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 소형 줌렌즈의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the small zoom lens according to the embodiment of the present invention having such a structure will be described.
본 발명에 따른 줌렌즈는 비교적 간단한 구성을 가지면서도 높은 변배비를 가지도록, 제3 렌즈군(Ⅲ)은 고정시킨 상태에서 제2 렌즈군(Ⅱ)을 이동시켜 줌잉을 수행하고 제1 렌즈군(Ⅰ)을 이동시켜 제2 렌즈군(Ⅱ)의 이동에 따라 발생되는 상면 이동을 보상하였다.The zoom lens according to the present invention performs a zooming by moving the second lens group II while the third lens group III is fixed so as to have a high ratio of magnification while having a relatively simple configuration. I) was moved to compensate for image shift caused by the movement of the second lens group II.
특히, 제1 렌즈군(Ⅰ)을 비교적 분산치가 높은 렌즈로 구성하여 배율 색수차가 작아지도록 하여 고해상도가 구현되도록 하였으며, 제3 렌즈군(Ⅲ)에 강한 정의 굴절력을 가지는 볼록 렌즈(제7 렌즈(7))를 위치시켜 텔레센트릭이 가능하도록 하였다.In particular, the first lens group (I) is composed of a lens having a relatively high dispersion value to reduce magnification chromatic aberration so that high resolution is realized, and a convex lens having a strong positive refractive power with respect to the third lens group (III) (the seventh lens) 7)) to enable telecentricity.
보다 구체적으로 설명하면, 주변상에서 입사되는 광속의 주광선이 촬상 소자에 직각으로 입사되도록 하기 위해서는 출사동 위치를 가능한 촬상 소자로부터 멀리 위치시켜야 한다. 이를 위하여, 강한 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군(Ⅲ)을 제2 렌즈군(Ⅱ)의 상측쪽에 위치시켰으며, 그 결과 긴 후초점 거리가 확보되고, 광속의 텔레센트릭을 맞추는 것이 용이하게 되었다.More specifically, in order for the chief ray of the light beam incident on the periphery to be incident at right angles to the imaging device, the exit pupil position should be located as far from the imaging device as possible. For this purpose, the third lens group III having a strong positive refractive power is positioned on the image side of the second lens group II, so that a long post focal length is ensured and it is easy to match the telecentric of the light beam. It became.
본원 발명에 따른 소형 줌렌즈는 소형화와 높은 변배비 구현이 가능하도록 다음의 조건들을 만족한다.The small zoom lens according to the present invention satisfies the following conditions to enable miniaturization and high magnification ratio.
여기서, fI는 제1 렌즈군(Ⅰ)의 초점 거리를 나타내며, fW는 광각단에서의 전체 초점 거리를 나타내고, fT는 망원단에서의 전체 초점 거리를 나타낸다. 그리고, fII는 제2 렌즈군(Ⅱ)의 초점 거리를 나타내며, fIIn은 제2 렌즈군(Ⅱ) 중 부의 굴졀력을 가지는 렌즈(예를 들어, 제6 렌즈(6))의 초점 거리를 나타낸다.Here, f I represents the focal length of the first lens group I, f W represents the total focal length at the wide-angle end, and f T represents the total focal length at the telephoto end. F II denotes a focal length of the second lens group II, and f IIn denotes a focal length of a lens having a negative refractive power in the second lens group II (for example, the sixth lens 6). Indicates.
위의 수학식1은 광각단의 초점 거리와 망원단의 초점 거리에 대한 제1 렌즈군(I)의 초점 거리의 비를 정의한 것으로 텔레센트릭성을 위한 긴 후초점 거리를 확보하기 위한 조건이다.Equation 1 above defines the ratio of the focal length of the first lens group I to the focal length of the wide-angle end and the telephoto end, and is a condition for securing a long postfocal distance for telecentricity. .
수학식1의 상한값을 초과하는 경우에는 제1 렌즈군(Ⅰ)의 부의 굴절력이 약해져서 광각단에서 필요한 후초점 거리를 확보하기가 어려워지며, 망원단에서 구면 수차, 코마 수차, 비점 수차의 보정이 충분하게 이루어지지 않게 된다.If the upper limit of Equation 1 is exceeded, the negative refractive power of the first lens group I becomes weak, making it difficult to secure a necessary postfocal distance at the wide-angle end, and correction of spherical aberration, coma aberration, and astigmatism at the telephoto end is difficult. Not enough.
이와는 달리 수학식1의 하한값을 초과하는 경우에는 제1 렌즈군(Ⅰ)의 부의 굴절력이 강해져서 렌즈 전장이 증대하게 되고 텔레센트릭성이 나빠지게 된다.On the contrary, when the lower limit value of Equation 1 is exceeded, the negative refractive power of the first lens group I becomes stronger, thereby increasing the lens length and worsening telecentricity.
위의 수학식2는 제2 렌즈군(Ⅱ)의 초점 거리에 대한 제2 렌즈군(Ⅱ) 중 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 초점 거리의 비를 정의한 것으로 수차 보정을 위한 조건이다.Equation 2 above defines the ratio of the focal length of the lens having the negative refractive power of the second lens group (II) to the focal length of the second lens group (II) as a condition for aberration correction.
수학식2의 상한값을 초과하는 경우에는 렌즈 전장이 증대하게 되고 광각단에서의 비점 수차와 망원단에서의 수차 보정이 특히 어려워진다.When the upper limit of Equation 2 is exceeded, the lens length is increased, and astigmatism at the wide-angle end and aberration correction at the telephoto end are particularly difficult.
이러한 조건들(수학식1, 수학식2)을 만족하는 본 발명의 실시예에 따른 소형줌렌즈의 실시예값은 다음과 같다.Embodiment values of the small zoom lens according to the embodiment of the present invention satisfying these conditions (Equations 1 and 2) are as follows.
다음의 f는 초점 거리를 나타내며, ri(i=1∼16)는 굴절면의 곡률 반경, di(i=1∼16)는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리를 나타내며, nd는 굴절률을, v는 분산치를 나타낸다. 길이를 나타내는 값의 단위는 mm이다.F represents the focal length, ri (i = 1 to 16) represents the radius of curvature of the refractive surface, di (i = 1 to 16) represents the thickness of the lens or the distance between the lenses, nd represents the refractive index, v is the dispersion Value. The unit of the value representing length is mm.
본 발명의 제1 실시예에 따른 줌렌즈의 F 넘버(Fno)는 광각단과 망원단 사이에서 2.81∼5.03의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 8.35mm ∼23.0mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 60.97°∼22.63°의 값을 가진다. 특히 중간단에서의 F 넘버(Fno)는 3.51이며, 초점 거리(f)는 13.0mm이고, 화각(2ω)은 39.23°이다.The F number Fno of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention has a value of 2.81 to 5.03 between the wide-angle end and the telephoto end, the focal length f has a value of 8.35 mm to 23.0 mm, and an angle of view (2ω). ) Has a value of 60.97 ° to 22.63 °. In particular, the F number Fno at the middle stage is 3.51, the focal length f is 13.0 mm, and the angle of view 2ω is 39.23 °.
표 1에 본 발명의 제1 실시예에 따른 줌렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 1 shows the example values of each lens constituting the zoom lens according to the first embodiment of the present invention.
*는 비구면을 나타내며, 비구면 계수를 위한 식은 다음과 같다.* Denotes aspherical surface, and the formula for aspherical surface coefficient is as follows.
x : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리x: distance from lens vertex to optical axis direction
y : 광축에 수직 방향으로의 거리y: distance in the direction perpendicular to the optical axis
c : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경의 역수(1/R)c: Inverse of the radius of curvature at the vertex of the lens (1 / R)
K : 코닉(Conic) 상수K: Conic constant
A, B, C, D : 비구면 계수A, B, C, D: Aspheric coefficient
이러한 수학식3에 따라 산출되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 각 비구면의 계수는 다음 표 2와 같다.The coefficients of each aspherical surface according to the first embodiment of the present invention calculated according to Equation 3 are shown in Table 2 below.
그리고 줌잉시 변화되는 제3 렌즈(3)와 제4 렌즈(4) 사이의 거리(D1), 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7) 사이의 거리(D2) 및 필터(8)와 상면 사이의 거리(D3) 변화량은 다음 표 3과 같다.And the distance D1 between the third lens 3 and the fourth lens 4 changed during zooming, the distance D2 between the sixth lens 6 and the seventh lens 7, and the filter 8. The change amount of the distance D3 between the upper surfaces is shown in Table 3 below.
도 2a에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 2b에 망원단에서의 수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 2A shows the aberration characteristics at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention which consists of these embodiment values, and Fig. 2B shows the aberration characteristics at the telephoto end.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 줌렌즈의 F 넘버(Fno)는 광각단과 망원단 사이에서 3.10∼5.50의 값을 가지며, 초점 거리(f)는 7.55mm ∼20.55mm의 값을 가지고, 화각(2ω)은 58.94°∼22.05°의 값을 가진다. 특히 중간단에서의 F 넘버(Fno)는 3.92이며, 초점 거리(f)는 12.0mm이고, 화각(2ω)은 37.20°이다.In addition, the F number Fno of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention has a value of 3.10 to 5.50 between the wide-angle end and the telephoto end, and the focal length f has a value of 7.55 mm to 20.55 mm. (2ω) has a value of 58.94 ° to 22.05 °. In particular, the F number Fno at the middle stage is 3.92, the focal length f is 12.0 mm, and the angle of view 2ω is 37.20 °.
표 4에 본 발명의 제2 실시예에 따른 줌렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 4 shows the example values of each lens constituting the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 5와 같다.* Indicates an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 5 below.
그리고 줌잉시 변화되는 제3 렌즈(3)와 제4 렌즈(4) 사이의 거리(D1), 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7) 사이의 거리(D2) 및 필터(8)와 상면 사이의 거리(D3) 변화량은 다음 표 6과 같다.And the distance D1 between the third lens 3 and the fourth lens 4 changed during zooming, the distance D2 between the sixth lens 6 and the seventh lens 7, and the filter 8. The change amount of the distance D3 between the upper surfaces is shown in Table 6 below.
도 4a에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 4b에 망원단에서의 수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 4A shows the aberration characteristics at the wide-angle end of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention, which consists of these embodiment values, and Fig. 4B shows the aberration characteristics at the telephoto end.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 줌렌즈의 F 넘버(Fno)는 광각단과 망원단 사이에서 3.09∼5.53의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 8.0mm ∼21.8mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 60.42°∼22.61°의 값을 가진다. 특히 중간단에서의 F 넘버(Fno)는 3.97이며, 초점 거리(f)는 13.0mm이고, 화각(2ω)은 37.32°이다.In addition, the F number Fno of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention has a value of 3.09 to 5.53 between the wide-angle end and the telephoto end, and the focal length f has a value of 8.0 mm to 21.8 mm. (2ω) has a value of 60.42 ° to 22.61 °. In particular, the F number Fno at the intermediate stage is 3.97, the focal length f is 13.0 mm, and the angle of view 2ω is 37.32 °.
표 7에 본 발명의 제2 실시예에 따른 줌렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 7 shows an example value of each lens constituting the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 8과 같다.* Represents an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 8 below.
그리고 줌잉시 변화되는 제3 렌즈(3)와 제4 렌즈(4) 사이의 거리(D1), 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7) 사이의 거리(D2) 및 필터(8)와 상면 사이의 거리(D3) 변화량은 다음 표 9와 같다.And the distance D1 between the third lens 3 and the fourth lens 4 changed during zooming, the distance D2 between the sixth lens 6 and the seventh lens 7, and the filter 8. The change amount of the distance D3 between the upper surfaces is shown in Table 9 below.
도 6a에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제3 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 6b에 망원단에서의 수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 6A shows the aberration characteristics at the wide-angle end of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention, which consists of these embodiment values, and Fig. 6B shows the aberration characteristics at the telephoto end.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 줌렌즈의 F 넘버(Fno)는 광각단과 망원단 사이에서 3.10∼5.54의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 7.36mm ∼20.51mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 59.65°∼21.39°의 값을 가진다. 특히 중간단에서의 F 넘버(Fno)는 3.96이며, 초점 거리(f)는 12.01mm이고, 화각(2ω)은 36.06°이다.In addition, the F number Fno of the zoom lens according to the fourth embodiment of the present invention has a value of 3.10 to 5.54 between the wide-angle end and the telephoto end, and the focal length f has a value of 7.36 mm to 20.51 mm. (2ω) has a value of 59.65 ° to 21.39 °. In particular, the F number Fno at the middle stage is 3.96, the focal length f is 12.01 mm, and the angle of view 2ω is 36.06 °.
표 10에 본 발명의 제4 실시예에 따른 줌렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 10 shows an example value of each lens constituting the zoom lens according to the fourth embodiment of the present invention.
*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 11과 같다.* Represents an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 11 below.
그리고 줌잉시 변화되는 제3 렌즈(3)와 제4 렌즈(4) 사이의 거리(D1), 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7) 사이의 거리(D2) 및 필터(8)와 상면 사이의 거리(D3) 변화량은 다음 표 12와 같다.And the distance D1 between the third lens 3 and the fourth lens 4 changed during zooming, the distance D2 between the sixth lens 6 and the seventh lens 7, and the filter 8. The distance D3 variation between the upper surfaces is shown in Table 12 below.
도 8a에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제4 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 8b에 망원단에서의 수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 8A shows the aberration characteristics at the wide-angle end of the zoom lens according to the fourth embodiment of the present invention made up of these embodiment values, and Fig. 8B shows the aberration characteristics at the telephoto end.
또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 줌렌즈의 F 넘버(Fno)는 광각단과 망원단 사이에서 2.9∼5.0의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 6.09mm ∼16.9mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 60.04°∼22.01°의 값을 가진다. 특히 중간단에서의 F 넘버(Fno)는 3.7이며, 초점 거리(f)는 10.0mm이고, 화각(2ω)은 36.78°이다.In addition, the F number Fno of the zoom lens according to the fifth embodiment of the present invention has a value of 2.9 to 5.0 between the wide-angle end and the telephoto end, and the focal length f has a value of 6.09 mm to 16.9 mm. (2ω) has a value of 60.04 ° to 22.01 °. In particular, the F number Fno at the intermediate stage is 3.7, the focal length f is 10.0 mm, and the angle of view 2ω is 36.78 °.
표 13에 본 발명의 제5 실시예에 따른 줌렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 13 shows an example value of each lens constituting the zoom lens according to the fifth embodiment of the present invention.
*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 14와 같다.* Indicates an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 14 below.
그리고 줌잉시 변화되는 제3 렌즈(3)와 제4 렌즈(4) 사이의 거리(D1), 제6 렌즈(6)와 제7 렌즈(7) 사이의 거리(D2) 및 필터(8)와 상면 사이의 거리(D3) 변화량은 다음 표 15와 같다.And the distance D1 between the third lens 3 and the fourth lens 4 changed during zooming, the distance D2 between the sixth lens 6 and the seventh lens 7, and the filter 8. The distance D3 change amount between the upper surfaces is shown in Table 15 below.
도 10a에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제5 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 10b에 망원단에서의 수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 10A shows the aberration characteristics at the wide-angle end of the zoom lens according to the fifth embodiment of the present invention made up of these embodiment values, and Fig. 10B shows the aberration characteristics at the telephoto end.
이러한 실시예값으로 구성되는 본 발명의 각 실시예에 따른 줌렌즈들은 위에 기술된 조건(수학식1, 수학식2)를 만족하며, 각 조건의 실시값은 다음 표 16과 같다.The zoom lenses according to the exemplary embodiments of the present invention configured as such exemplary embodiments satisfy the above-described conditions (Equation 1 and Equation 2).
본 발명은 위에 기술된 실시예에 한정되지 않고 다음에 기술되는 청구 범위 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다.The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible within the scope of the following claims.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따라, 비교적 간단한 구성으로 2.5배이상의 높은 변배비를 가지는 줌렌즈를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to provide a zoom lens having a high magnification ratio of 2.5 times or more with a relatively simple configuration.
특히, 광각에서 사용할 수 있고 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자에 적합한 텔레센트릭성을 가지는 소형 광각 줌렌즈를 제공할 수 있다.In particular, it is possible to provide a small wide-angle zoom lens that can be used at a wide angle and has telecentricity suitable for solid-state imaging devices such as CCD and CMOS.
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