KR100683324B1 - Zoom lens - Google Patents
Zoom lens Download PDFInfo
- Publication number
- KR100683324B1 KR100683324B1 KR1020050029799A KR20050029799A KR100683324B1 KR 100683324 B1 KR100683324 B1 KR 100683324B1 KR 1020050029799 A KR1020050029799 A KR 1020050029799A KR 20050029799 A KR20050029799 A KR 20050029799A KR 100683324 B1 KR100683324 B1 KR 100683324B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- prism
- lens group
- zoom lens
- zoom
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
- G02B15/143507—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -++
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
본 발명은 광화각(廣畵角), 염가, 높은 줌 비이고, 보다 소형(박형)인 줌 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a zoom lens having a wide angle of view, a low cost, a high zoom ratio, and a smaller (thin) lens.
본 발명에 따른 줌 렌즈는 제 1 렌즈군(G1), 제 2 렌즈군(G2)과 제 3 렌즈군(G3)을 물체측으로부터 당해 순서대로 구비하고 있다. 제 1 렌즈군(G1)은 부의 파워를 갖는 제 1 렌즈(1)와, 제 1 렌즈(1)의 후단에 위치하고, 광로를 굴절시키며, 정의 파워를 갖는 프리즘(2)을 구비하고 있다. 또한, 제 1 렌즈(1)의 아베수(Abbe's number)는 프리즘(2)의 아베수보다 크다. The zoom lens according to the present invention includes the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 in this order from the object side. The 1st lens group G1 is equipped with the 1st lens 1 which has negative power, and the prism 2 which is located in the rear end of the 1st lens 1, refracts an optical path, and has positive power. In addition, the Abbe's number of the first lens 1 is larger than the Abbe number of the prism 2.
Description
도 1은 실시형태 1에 따른 줌 렌즈의 구성을 나타내는 도면,1 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the first embodiment;
도 2는 실시형태 1에 따른 줌 렌즈의 구성을 나타내는 도면, 2 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the first embodiment;
도 3은 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 광각단(廣角端)에서의 각 수차의 상태를 나타내는 도면,3 is a view showing the state of each aberration at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment;
도 4는 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 미들에서의 각 수차의 상태를 나타내는 도면,4 is a view showing the state of each aberration in the middle of the zoom lens according to the first embodiment;
도 5는 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 각 수차의 상태를 나타내는 도면,5 is a diagram showing the state of each aberration in the telephoto end of the zoom lens according to the first embodiment;
도 6은 실시형태 2에 따른 줌 렌즈의 구성을 나타내는 도면,6 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the second embodiment;
도 7은 실시형태 2에 따른 줌 렌즈의 구성을 나타내는 도면, 7 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the second embodiment;
도 8은 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 각 수차의 상태를 나타내는 도면,8 is a view showing the state of each aberration at the wide-angle end of the zoom lens according to the second embodiment;
도 9는 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 미들에서의 각 수차의 상태를 나타내는 도면,9 is a diagram showing the state of each aberration in the middle of the zoom lens according to the second embodiment;
도 10은 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 각 수차의 상태를 나타내는 도면이다.Fig. 10 is a diagram showing the state of each aberration in the telephoto end of the zoom lens according to the first embodiment.
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 제 1 렌즈 2 : 프리즘1: first lens 2: prism
3 : 제 2 렌즈 4 : 제 3 렌즈3: second lens 4: third lens
5 : 렌즈 10 : 제 4 렌즈5: lens 10: fourth lens
G1 : 제 1 렌즈군 G2 : 제 2 렌즈군G1: first lens group G2: second lens group
G3 : 제 3 렌즈군 S1 : 조리개 G3: third lens group S1: aperture
F1 : 적외 컷필터 P1 : 광학 상면 F1: infrared cut filter P1: optical upper surface
본 발명은 줌 렌즈에 관한 발명으로서, 예를 들면 카메라 부착 휴대전화 등에 적용할 수 있다. The present invention relates to a zoom lens, and can be applied to, for example, a mobile phone with a camera.
휴대전화나 디지털 카메라 등에 탑재되는 소형의 줌 렌즈에 관한 기술로서, 예를 들면 특허 문헌 1 내지 3이 있다. As a technique regarding a small zoom lens mounted on a cellular phone, a digital camera, or the like, there are
상기 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 3에 개시되어 있는 줌 렌즈에서는, 제 1 렌즈군에서 광로를 굴절시키고 있다. 이에 의해, 휴대전화 등의 박형화가 가능해진다. In the zoom lenses disclosed in
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-70235호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-70235
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-53993호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-53993
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2000-131610호 공보[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-131610
그런데, 카메라 부착 휴대전화 등의 경우에는 촬영자 자신이 자기를 촬영하는 경우가 있기 때문에, 화각(畵角)은 2ω에서 75° 정도 필요로 된다(즉, 광화각이 요구된다). By the way, in the case of a cellular phone with a camera or the like, the photographer himself may photograph himself, so the angle of view is required to be about 2 to 75 degrees (that is, a wide angle of view is required).
그러나, 특허 문헌 1에 따른 발명에서는 화각은 2ω에서 68°로 작다. 또한, 특허 문헌 2에 따른 발명에서도 화각은 2ω에서 61°로 작다. However, in the invention according to
또한, 특허 문헌 1에 따른 발명 및 특허 문헌 3에 따른 발명에서는, 일부에 유리제의 부재를 이용하고 있기 때문에, 그 만큼 비용이 높아져 버린다. In addition, in the invention according to
또한, 특허 문헌 2에 따른 발명에서는, 줌 비가 2배 정도로 작게 되어 있다. 또한, 특허 문헌 3에 따른 발명에서는, 렌즈의 매수가 9장 필요로 되고 있기 때문에, 줌 렌즈 전체의 치수도 커진다. In addition, in the invention according to
그래서, 본 발명은 상기 각 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 광화각, 염가, 높은 줌 비이고, 보다 소형(박형)인 줌 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a zoom lens having a wide angle of view, a low cost, a high zoom ratio, and a smaller (thin) lens.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 청구항 1에 기재된 줌 렌즈는, 변배(變倍)에서 위치 고정의 부(負)의 파워를 갖는 제 1 렌즈군과, 변배에서 위치 가변의 정(正)의 파워를 갖는 제 2 렌즈군과, 변배에서 위치 가변의 정의 파워를 갖는 제 3 렌즈군을, 물체측으로부터 이 순서대로 구비하고 있고, 각 렌즈군의 간격을 변화시키는 것에 의해, 상기 변배를 실행하는 줌 렌즈로서, 상기 제 1 렌즈군은 부의 파워를 갖는 제 1 렌즈와, 상기 제 1 렌즈의 후단에 위치하고, 광로를 굴절시키는 기능을 갖으며, 정의 파워를 갖는 프리즘을 구비하고 있으며, 상기 제 1 렌즈의 아베수(Abbe's number)는 상기 프리즘의 아베수보다 크다. In order to achieve the above object, the zoom lens according to
이하, 본 발명을 그 실시형태를 나타내는 도면에 근거하여 구체적으로 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated concretely based on the drawing which shows embodiment.
(실시형태 1)(Embodiment 1)
본 실시형태에 따른 줌 렌즈는 3군 구성의 줌 렌즈이다. The zoom lens according to the present embodiment is a zoom lens having a three-group configuration.
도 1은 본 실시형태에 따른 줌 렌즈의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 2는 도 1에서 나타낸 줌 렌즈의 광로를 직선적으로 나타낸 구성도이다. 또한, 내부 반사면을 갖는 프리즘은, 도 2에서 평행 평판으로 표시되어 있다. 또한, 도 1, 2 각각에서 물체측을 전단측으로 하고, 상면(像面)측을 후단측으로 한다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the present embodiment. 2 is a block diagram showing linearly the optical path of the zoom lens shown in FIG. In addition, the prism which has an internal reflecting surface is shown by the parallel flat plate in FIG. 1 and 2, the object side is the front end side, and the upper surface side is the rear end side.
또한, 도 1, 2에서 ri(i=1, 2, 3, …)는 물체측으로부터 세어서 i번째의 면이고, 상면측에 가까이 감에 따라서 숫자는 커진다. 또한, di(i=1, 2, 3, …)는 물체측으로부터 세어서 i번째의 축상면(軸上面) 간격이고, 상면측에 가까이 감에 따라서 숫자가 커진다. In Figs. 1 and 2, ri (i = 1, 2, 3, ...) is the i-th surface counting from the object side, and the number increases as it approaches the upper surface side. In addition, di (i = 1, 2, 3, ...) is an i-axis space | interval space | interval counting from an object side, and a number becomes large as it approaches an upper surface side.
도 1, 2에 나타내고 있는 바와 같이, 물체측으로부터 상면측에 걸쳐서 제 1 렌즈군(G1), 제 2 렌즈군(G2), 및 제 3 렌즈군(G3)이 당해 순서대로 배치되어 있다. 여기서, 제 2 렌즈군(G2)은 변배 기능을 갖는 배리에이터(variator)이다. 또한, 제 3 렌즈군(G3)은 상점(像点)의 보정을 실행하는 보상기(compensator)이다. As shown to FIG. 1, 2, the 1st lens group G1, the 2nd lens group G2, and the 3rd lens group G3 are arrange | positioned in the said order from the object side to the image surface side. Here, the second lens group G2 is a variator having a variable function. In addition, the third lens group G3 is a compensator for performing correction of a shop.
도 1, 2에서 나타내는 줌 렌즈에서는, 각 렌즈군(G1, G2, G3)의 간격을 변화시키는 것에 의해 변배를 실행한다. In the zoom lenses shown in Figs. 1 and 2, shifting is performed by changing the intervals of the lens groups G1, G2, and G3.
구체적으로, 각 렌즈군(G1~G3)을 도 2에서 나타내는 화살표의 방향 M, N으로 이동시키는 것에 의해 변배를 실행한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 렌즈군(G1)은 변배에서 위치가 변동하지 않는다. 또한, 변배(특히, 광각단(廣角端)(W)으로부터 망원단(T)으로의 줌잉)에서 제 2 렌즈군(G2)이 광축을 따라서 전단 방향으로 이동하면, 제 3 렌즈군(G3)은 광축을 따라서 한번 후단측으로 이동한 후에 전단측으로 이동한다(도 2 참조). Specifically, shifting is performed by moving the lens groups G1 to G3 in the directions M and N of the arrows shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the position of the 1st lens group G1 does not fluctuate by shift. In addition, when the second lens group G2 moves in the shear direction along the optical axis in the variable speed (especially zooming from the wide-angle end W to the telephoto end T), the third lens group G3 is moved. Moves to the front end after moving to the rear end once along the optical axis (see FIG. 2).
제 1 렌즈군(G1)은 변배에서 위치가 변화되지 않아, 부의 파워를 갖고 있다. 제 2 렌즈군(G2)은 변배에서 위치가 변동하여, 정의 파워를 갖고 있다. 제 3 렌즈군(G3)은 변배에서 위치가 변동하여, 정의 파워를 갖고 있다. The position of the first lens group G1 does not change due to shift, and has negative power. The position of the second lens group G2 varies with variation, and has a positive power. The position of the third lens group G3 varies with variation, and has a positive power.
또한, 제 2 렌즈군(G2)의 전단에는, 조리개(S1)가 배치되어 있다. 또한, 제 3 렌즈군(G3)의 후단에는 평행 평판으로 이루어지는 적외(赤外) 컷필터(F1)가 배치되어 있고, 당해 적외 컷필터(F1)의 후단에는 광학 상면(像面)(P1)이 배치되어 있다. In addition, the diaphragm S1 is arrange | positioned at the front end of 2nd lens group G2. In addition, an infrared cut filter F1 made of a parallel plate is disposed at the rear end of the third lens group G3, and an optical image surface P1 is disposed at the rear end of the infrared cut filter F1. This is arranged.
여기서, 광학 상면(P1)은, 예를 들면 복수의 화소로 이루어지는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary MOS) 센서 등의 고체 촬상 소자이다. 당해 촬상 소자에 의해, 줌 렌즈에 의해 형성된 광학상(光學像)이 전기적인 신호로 변환된다. 또한, 적외 컷필터(F1) 대신에, 평행 평판으로 이루어지는 광학적 로우패스 필터나 커버 유리를 이용해도 된다. The optical upper surface P1 is, for example, a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary MOS) sensor. By the imaging device, the optical image formed by the zoom lens is converted into an electrical signal. In addition, instead of the infrared cut filter F1, you may use the optical low pass filter and cover glass which consist of parallel flat plates.
다음에, 각 렌즈군(G1~G3)의 구체적인 구성에 대해서 설명한다. Next, the specific structure of each lens group G1-G3 is demonstrated.
제 1 렌즈군(G1)은 도 1, 2에 도시하는 바와 같이 제 1 렌즈(1)와 프리즘(2)으로 구성되어 있다. The 1st lens group G1 is comprised from the
제 1 렌즈(1)는 가장 물체측에 배치되어 있고, 부의 파워를 갖고 있다. 프리즘(2)은 제 1 렌즈(1)의 후단에 위치하고 있고, 정의 파워를 갖고 있다. The
제 1 렌즈(1)의 물체측면(r1) 및 상면(像面)측면(r2)은 오목 형상의 곡면 형상이고, 적어도 어느 한쪽 면은 비구면 형상을 갖고 있다. 당해 곡면 형상에 의해, 제 1 렌즈(1)는 전체적으로 부의 파워를 갖고 있다. The object side surface r1 and the image surface side surface r2 of the
또한, 프리즘(2)은 반사면(r4)에서 광축(Z1)(광로)을 90° 구부리고 있다. 이와 같이, 프리즘(2)에 의해 광로를 굴절시키는 것에 의해, 줌 렌즈계의 입사 광축 방향(즉, 깊이 방향(도 1의 상하 방향))의 길이를 짧게 또한 일정하게 하고 있다. 여기서, 프리즘(2)의 반사면(r4)에는, 예를 들면 알루미늄 등이 증착되어 있다. 이에 의해, 광량 손실을 최소한으로 하고 있다. In addition, the
또한, 상기 반사면(r4)에서의 광축(Z1)(광로)의 구부림 각도는 90° 이외의 각도이더라도 무방하고, 필요에 따라서 그 각도는 설정하면 된다. 또한, 당해 반사면(r4)에 파워를 갖게 하더라도 무방하고, 또한 반사면 대신에 굴절면이나 회절면을 이용하여 광축(Z1)(광로)을 구부려도 무방하다. The bending angle of the optical axis Z1 (optical path) on the reflection surface r4 may be an angle other than 90 °, and the angle may be set as necessary. In addition, the reflection surface r4 may have power, and the optical axis Z1 (optical path) may be bent using a refractive surface or a diffraction surface instead of the reflection surface.
또한, 프리즘(2)의 물체측면(r3)은 볼록 형상의 곡면 형상이고, 프리즘(2)의 상면측면(r5)은 오목 형상의 곡면 형상이다. 당해 곡면 형상에 의해, 프리즘(2)은 전체적으로 정의 파워를 갖고 있다. In addition, the object side surface r3 of the
또한, 제 1 렌즈(1)의 아베수는 프리즘(2)의 아베수보다도 크다. The Abbe number of the
그런데, 플라스틱제의 렌즈 등의 아베수의 분포는 27~34의 범위내 및 49~58의 범위내에 분포하고 있다. 따라서, 제 1 렌즈(1) 및 프리즘(2)을 플라스틱제로 한 경우에는, 제 1 렌즈(1)로서 아베수가 49 이상의 재료를 채용하고, 또한 프리즘(2)으로서 아베수가 35보다 작은 재료를 채용할 수 있다. By the way, the distribution of Abbe's numbers, such as a plastic lens, is distributed in the range of 27-34, and the range of 49-58. Therefore, when the
다음에, 제 2 렌즈군(G2)의 구체적인 구성에 대해서 설명한다. Next, a specific configuration of the second lens group G2 will be described.
제 2 렌즈군(G2)은 도 1, 2에 도시하는 바와 같이 제 2 렌즈(3)와 제 3 렌즈(4)로 구성되어 있다. The 2nd lens group G2 is comprised from the
제 2 렌즈(3)는 제 1 렌즈군(G1)의 후단에 배치되어 있고, 정의 파워를 갖고 있다. 제 3 렌즈(4)는 제 2 렌즈(3)의 후단에 위치하고 있고, 부의 파워를 갖고 있다. The
제 2 렌즈(3)의 물체측면(r6) 및 상면측면(r7)은 볼록 형상의 곡면 형상이고, 적어도 어느 한쪽 면은 비구면 형상을 갖고 있다. 당해 곡면 형상에 의해, 제 2 렌즈(3)는 전체적으로 정의 파워를 갖고 있다. The object-side surface r6 and the image-side surface r7 of the
또한, 제 3 렌즈(4)의 물체측면(r8) 및 상면측면(r9)은 오목 형상의 곡면 형상이고, 당해 곡면 형상에 의해, 제 3 렌즈(4)는 전체적으로 부의 파워를 갖고 있다. In addition, the object-side surface r8 and the image-side surface r9 of the
또한, 제 2 렌즈(3)의 아베수는 제 3 렌즈(4)의 아베수보다도 크다. 예를 들면, 프라스틱제의 제 2 렌즈(3) 및 제 3 렌즈(4)를 채용한 경우에는, 제 2 렌즈(3)로서 아베수가 49 이상의 재료를 채용하고, 또한 제 3 렌즈(4)로서 아베수가 35보다 작은 재료를 채용할 수 있다. In addition, the Abbe number of the
또한, 제 3 렌즈군(G3)은 도 1, 2에 도시하는 바와 같이 렌즈(5)에 의해서만 구성되어 있다. In addition, the 3rd lens group G3 is comprised only by the
렌즈(5)는 제 2 렌즈군(G2)의 후단에 배치되어 있고, 정의 파워를 갖고 있다. 렌즈(5)의 물체측면(r10)은 볼록 형상의 곡면 형상을 갖고 있고, 렌즈(5)의 상면측면(r11)은 오목 형상의 곡면 형상을 갖고 있다. 당해 곡면 형상에 의해, 렌즈(5)는 전체적으로 정의 파워를 갖고 있다. The
또한, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는, 이하의 각 수학식 1, 2를 만족하도록 설계되어 있다. In addition, the zoom lens according to the present embodiment is designed to satisfy the following equations (1) and (2).
여기서, f1은 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리이다. fW는 광각단에서의 줌 렌즈계 전체의 초점 거리이다. f2는 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리이다. Here, f1 is a focal length of the first lens group G1. fW is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end. f2 is a focal length of the second lens group G2.
본 실시형태에 따른 줌 렌즈는 상기한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 이하에 나타내는 효과를 갖는다. Since the zoom lens which concerns on this embodiment is comprised as mentioned above, it has the effect shown below.
본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는 정의 파워를 갖는 프리즘(2)을 구비하고, 제 1 렌즈(1)의 아베수는 프리즘(2)의 아베수보다 크다. In the zoom lens according to the present embodiment, a
따라서, 제 1 렌즈(1)의 부의 파워를 크게 한 경우에 발생하는 배율 색수차를, 정의 파워를 갖는 프리즘(2)으로 보정할 수 있다. 당해 보정이 가능해지기 때문에, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는 제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워를 보다 크게 설계할 수 있다. Therefore, the magnification chromatic aberration generated when the negative power of the
이와 같이, 제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워를 크게 하는 것에 의해, 제 1 렌즈군(G1)의 광화각화가 가능해진다. 또한, 제 1 렌즈군(G1)에는 보다 광각으로부터의 광도 입사되기 때문에, 당해 제 1 렌즈군(G1)의 구경을 보다 작게 할 수 있다. 또한, 제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워를 크게 하는 것에 의해, 백 포커스를 짧게 할 수 있다(광학 전체 길이의 단축화). 따라서, 줌 렌즈계 전체를 보다 컴팩트하게 할 수 있다. In this way, by increasing the negative power of the first lens group G1, the wide angle of view of the first lens group G1 is enabled. In addition, since light from a wide angle is also incident on the first lens group G1, the aperture of the first lens group G1 can be made smaller. In addition, the back focus can be shortened by increasing the negative power of the first lens group G1 (shortening of the optical full length). Therefore, the whole zoom lens system can be made more compact.
또한, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는, 제 1 렌즈군(G1)에서 유효하게 배율 색수차 보정이 실행되기 때문에, 변배 비(줌 비)를 증가시킬 수 있다. In addition, in the zoom lens according to the present embodiment, since the magnification chromatic aberration correction is effectively performed in the first lens group G1, the magnification ratio (zoom ratio) can be increased.
또한, 제 1 렌즈(1)의 아베수와 프리즘(2)의 아베수와의 차를 보다 크게 취했다고 한다. 이 경우, 제 1 렌즈(1)의 부의 파워와 프리즘(2)의 정의 파워와의 차를 크게 취하지 않았다고 하더라도, 제 1 렌즈(1)에서 발생하는 배율 색수차를 프리즘(2)에서 보정할 수 있다. In addition, it is assumed that the difference between the Abbe number of the
즉, 프리즘(2)의 아베수가 보다 작으면 작을수록, 또한 제 1 렌즈(1)의 아베수가 크면 클수록 프리즘(2)의 정의 파워는 작아지고, 또한 제 1 렌즈(1)의 부의 파워를 보다 크게 설정할 수 있다. In other words, the smaller the Abbe number of the
상기한 바와 같이, 프리즘(2)의 정의 파워가 작아지면, 당해 프리즘(2)의 곡률은 보다 작게 할 수 있다. 이에 의해, 프리즘(2)의 제조가 용이해진다. 또한, 프리즘(2)의 정의 파워가 작으면, 줌 렌즈계 전체의 구성을 용이하게 실행할 수 있다고 하는 효과도 갖는다. As described above, when the positive power of the
또한, 렌즈 등의 아베수는 당해 렌즈 등을 구성하는 재질에 따라 상이하다. 플라스틱제의 렌즈 등을 채용한 경우에는, 제 1 렌즈(1)로서 아베수가 49~58(49 이상)의 재질인 것을 채용하면 되고, 프리즘(2)으로서 아베수가 27~34(35보다 작음)의 재질인 것을 채용하면 된다. In addition, Abbe numbers, such as a lens, differ according to the material which comprises the said lens. In the case of employing a plastic lens or the like, the
또한, 일반적으로 아베수가 작을수록 굴절률이 커진다. 따라서, 상기와 같이 프리즘(2)의 아베수를 작게 하면, 프리즘(2)의 굴절률은 커진다. 이와 같이, 프리즘(2)의 굴절률이 커지면, 광각단에서 주광선의 프리즘(2)내에서의 경각을 작게 할 수 있다. 따라서, 제 1 렌즈군(G1)을 소형화할 수 있다. In general, the smaller the Abbe number, the larger the refractive index. Therefore, if the Abbe number of the
그런데, 유리 소재에 비해서 굴절률이 낮은 플라스틱제의 제 1 렌즈(1)를 채용했다고 한다. 이 경우, 당해 제 1 렌즈(1)는 비교적 굴절률이 작기 때문에, 부의 파워를 크게 하면, 당해 제 1 렌즈(1)의 광각단에서 큰 부의 왜곡 수차가 발생한다. By the way, it is assumed that the
그래서, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는 제 1 렌즈(1)의 적어도 한 면은 비구면으로 한다. 이에 의해, 상기 부의 왜곡 수차의 보정이 실행된다. 따라서, 제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워를 보다 크게 할 수 있다. Therefore, in the zoom lens according to the present embodiment, at least one surface of the
또한, 제 2 렌즈(3)로서 굴절률이 작은 재질의 것(예를 들면, 플라스틱)을 채용했다고 한다. 이 경우, 제 2 렌즈(3)의 굴절률이 작기 때문에, 정의 파워를 갖는 당해 제 2 렌즈(3)에 따라서 부의 구면수차가 발생한다. In addition, it is assumed that the
그래서, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는 정의 파워를 갖는 제 2 렌즈(3)의 적어도 한 면은 비구면으로 한다. 이에 의해, 상기 구면수차의 보정이 실행된다. Therefore, in the zoom lens according to the present embodiment, at least one surface of the
상기 수학식 1에서 주지한 바와 같이, (-f1/fW)가 1.5 이하로 되면, 변배 비를 크게 하는 것이 불가능하여 배율이 저하해 버린다. 또한, (-f1/fW)이 4.0 이상으로 되면, 백 포커스가 길어져 줌 렌즈계 전체의 길이가 길어진다. 따라서, 상기 수학식 1을 만족하는 것에 의해, 변배 비와 줌 렌즈계의 소형화를 양립시킬 수 있다. As is well known in the above formula (1), when (-f1 / fW) is 1.5 or less, it is impossible to increase the ratio and the magnification decreases. In addition, when (-f1 / fW) becomes 4.0 or more, the back focus becomes long and the length of the entire zoom lens system becomes long. Therefore, by satisfying the above expression (1), it is possible to make both the ratio and the miniaturization of the zoom lens system compatible.
또한, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈의 제 2 렌즈군(G2)은, 정의 파워를 갖는 제 2 렌즈(3)의 후단에 부의 파워를 갖는 제 3 렌즈(4)를 배치하고 있다. 또한, 제 2 렌즈(3)의 아베수를 제 3 렌즈(4)의 아베수보다 크게 하고 있다. In the second lens group G2 of the zoom lens according to the present embodiment, the
따라서, 정의 파워를 갖는 제 2 렌즈(3)에서 발생하는 축상 색수차를 상기 제 3 렌즈(4)에 의해 보정할 수 있다. Therefore, the axial chromatic aberration generated in the
그런데, 통상, 줌 렌즈계에서의 곡면의 수가 증가하면 증가할수록, 각 수차의 보정을 보다 유효하게 실행할 수 있다. By the way, as the number of curved surfaces in the zoom lens system increases, the correction of each aberration can be more effectively executed.
그래서, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는 프리즘(2)의 2개의 면(r3, r5)이 곡면 형상이다. 따라서, 제 1 렌즈(1)에서 발생하는 배율 색수차를, 당해 프리즘 (2)에 의해 보다 확실하게 보정할 수 있다. Therefore, in the zoom lens according to the present embodiment, the two surfaces r3 and r5 of the
또한, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서 모든 렌즈 및 프리즘을 경량이고 저렴한 플라스틱에 의해 구성해도 무방하다. In the zoom lens according to the present embodiment, all the lenses and prisms may be made of lightweight and inexpensive plastic.
이에 의해, 줌 렌즈계 전체의 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 당해 줌 렌즈계를 탑재하는 장치를 잘못해서 지면에 낙하시켰다고 하더라도, 경량이기 때문에, 당해 줌 렌즈계에 인가되는 충격력을 최소한으로 억제할 수 있다. 즉, 내충격성에 우수한 줌 렌즈계를 제공할 수 있다. Thereby, cost reduction of the whole zoom lens system can be aimed at. In addition, even if the device on which the zoom lens system is mounted is accidentally dropped on the ground, the impact force applied to the zoom lens system can be minimized. That is, the zoom lens system excellent in impact resistance can be provided.
상기 수학식 2에서 (-f2/f1)가 1.0 이하로 되면, 부의 상면만곡이 발생한다. 이는, 이하의 이유에 따른다. When (-f2 / f1) becomes 1.0 or less in
제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워의 절대값이 제 2 렌즈군(G2)의 정의 파워의 절대값과 제 3 렌즈군(G3)의 정의 파워의 절대값과의 합과 동등하게 될 필요가 있다. 그러나, (-f2/f1)가 1.0 이하인 경우에는, 제 2 렌즈군(G2)의 정의 파워의 절대값(|1/f2|)이 제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워의 절대값(|1/f1|)을 상회해 버린다. 그리고, 당해 경우에는 결과적으로 부의 상면만곡이 발생하는 것이다.The absolute value of the negative power of the first lens group G1 needs to be equal to the sum of the absolute value of the positive power of the second lens group G2 and the absolute value of the positive power of the third lens group G3. have. However, when (-f2 / f1) is 1.0 or less, the absolute value (| 1 / f2 |) of the positive power of the second lens group G2 is equal to the absolute value (|) of the negative power of the first lens group G1. It exceeds 1 / f1 |). In this case, negative top curvature occurs as a result.
이렇게 해서 발생한 부의 상면만곡은 줌 렌즈계에서 비구면을 다용하더라도, 보정하는 것은 곤란하다. The negative image curvature generated in this way is difficult to correct even if the aspherical surface is extensively used in the zoom lens system.
또한, (-f2/f1)이 2.0 이상으로 되면, 변배시에 제 2 렌즈군(G2)과 제 3 렌즈군(G3)이 충돌해 버린다. 또한, (-f2/f1)이 2.0 이상으로 되면, 제 1 렌즈군(G1)의 구경이 휴대전화 등에서 탑재할 수 없는 정도로 커져 버려, 실용적이지 못하게 됨에 따라, 광화각화도 불가능해지거나, 또는 줌 렌즈계의 컴팩트화도 불가능 해진다. When (-f2 / f1) is 2.0 or more, the second lens group G2 and the third lens group G3 collide with each other when changing. Further, when (-f2 / f1) becomes 2.0 or more, the aperture of the first lens group G1 becomes so large that it cannot be mounted in a mobile phone or the like, and it becomes impractical, so that the wide angle of view becomes impossible or zooms. The compactness of the lens system also becomes impossible.
그러나, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는 상기 수학식 2를 만족하고 있기 때문에, 상기 각 문제점을 해소할 수 있다. 또한, 상한의 「2.0」은 경험칙에 의해 결정되어 있다. However, in the zoom lens according to the present embodiment, since the above expression (2) is satisfied, the above problems can be solved. In addition, the upper limit "2.0" is determined by the rule of thumb.
또한, 광축(Z1)을 프리즘(2)으로써 구부리지 않는 타입의 줌 렌즈에서는, 물체측 방향의 줌 렌즈계의 전체 길이를 짧게 하기 위해서, 카메라의 비사용시에는 렌즈부를 장치내에 격납한다(침동(沈胴) 기구). In addition, in the zoom lens of the type in which the optical axis Z1 is not bent by the
당해 침동 기구의 줌 렌즈를 휴대전화에 사용했다고 한다. 이 경우에서, 만약에 촬영중(경통(鏡筒)이 장치로부터 돌출해 있는 상태)에 당해 휴대전화를 지면에 낙하시켰으면, 돌출해 있는 경통이 직접 접지면에 충돌할 가능성이 있어 렌즈의 파손을 초래한다. It is said that the zoom lens of the immersion mechanism was used for the mobile telephone. In this case, if the mobile phone is dropped on the ground during shooting (the state in which the barrel protrudes from the device), the protruding barrel may collide directly with the ground surface and the lens may be damaged. Brings about.
그러나, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈는 침동 기구가 아니라, 프리즘(2)을 사용하여 광축(Z1)(광로)을 수직으로 구부리는 기구를 채용하고 있다. 이에 의해, 줌 렌즈계를 탑재하는 장치(휴대전화 등)의 깊이가 좁은 경우에서도, 장치로부터 경통 부분을 돌출시킬 필요는 없어진다. 따라서, 당해 장치를 낙하시켰다고 하더라도, 경통이 직접 접지면과 충돌하는 것도 방지할 수 있다. However, the zoom lens according to the present embodiment employs a mechanism that vertically bends the optical axis Z1 (optical path) by using the
당해, 광축(Z1)(광로)을 구부리는 기구의 줌 렌즈는, 난폭한 취급이 상정되는 휴대전화 등에 탑재하는 경우에, 보다 상기 효과가 발휘된다. When the zoom lens of the mechanism that bends the optical axis Z1 (optical path) is mounted on a cellular phone or the like that is subjected to violent handling, the above effects are more exhibited.
(실시예 1)(Example 1)
도 1, 2에서 나타낸 실시형태 1에 따른 줌 렌즈의 시뮬레이션 결과를 이하에 나타낸다. 표 1은 실시예 1의 구체적인 구성 데이터이다. 또한, 표 2는 각 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 표이다. Simulation results of the zoom lens according to
표 1에서, ri는 물체측으로부터 i번째에 존재하는 렌즈(또는, 프리즘, 필터)의 면의 곡률반경(비구면에서는 축상 곡률반경)이다. 또한, 무한대의 곡률반경은 당해 면이 평면인 것을 나타내고 있다. In Table 1, ri is the radius of curvature (axis curvature radius in the aspherical surface) of the surface of the lens (or prism, filter) present in the i-th from the object side. In addition, the infinite radius of curvature indicates that the surface is planar.
표 1에서, di는 물체측으로부터 i번째에 존재하는 렌즈(또는, 프리즘, 필터)의 면으로부터, i+1번째에 존재하는 렌즈(또는, 프리즘, 필터)의 면까지의 거리이다. 또한, 변배에서 거리 di가 변화되는 경우에는, 당해 di는 광각단(단초점 거리단, W)~미들(중간 초점 거리 상태, M)~망원단(장초점 거리단, T)의 순으로 표시되어 있다. In Table 1, di is the distance from the surface of the lens (or prism, filter) present in the i-th to the surface of the lens (or prism, filter) in the i + 1th. In the case where the distance di changes in the variation, the di is displayed in the order of the wide-angle end (short focal length end, W) to middle (middle focal length state, M) to telephoto end (long focal length end, T). It is.
표 1에서, ni는 물체측으로부터 i번째에 존재하는 렌즈(또는, 프리즘, 필터)의 d(황색)선(파장: 587.56㎚)에서의 굴절률이다. 또한, υi는 물체측으로부터 i번째에 존재하는 렌즈(또는, 프리즘, 필터)의 아베수이다. In Table 1, ni is the refractive index at the d (yellow) line (wavelength: 587.56 nm) of the lens (or prism, filter) present at the i-th from the object side. Further, ν i is the Abbe's number of the lens (or prism or filter) existing in the i-th from the object side.
또한, 표 2에서 ri는 물체측으로부터 i번째에 존재하는 렌즈(또는, 프리즘)의 곡면의 면 번호이다. In Table 2, ri is the surface number of the curved surface of the lens (or prism) present at the i-th from the object side.
또한, 표 2에 나타낸 비구면 계수는 하기식에 나타내는 각 계수를 나타내고 있다. In addition, the aspherical surface coefficient shown in Table 2 has shown each coefficient shown by following formula.
상기 식에서, 「z」는 면정점(面頂点)에 대한 접평면(接平面)으로부터의 깊이이다. 「c」는 면의 근축(近軸)적 곡률이다. 「h」는 광축으로부터의 높이이다. 「K」는 원추 승수이다. 「A」는 4차의 비구면 계수이다. 「B」는 6차의 비구면 계수이다. 「C」는 8차의 비구면 계수이다. 「D」는 10차의 비구면 계수이다. In the above formula, "z" is the depth from a tangent plane with respect to a vertex. "C" is paraxial curvature of a surface. "H" is the height from the optical axis. "K" is a cone multiplier. "A" is a fourth-order aspherical surface coefficient. "B" is a 6th-order aspherical surface coefficient. "C" is an eighth-order aspherical surface coefficient. "D" is an aspherical coefficient of tenth order.
실시예 1에서는, 제 1 렌즈(1), 제 2 렌즈(3) 및 렌즈(5)로서 제오넥스(등록상표) E48R을 채용하고 있다. 또한, 프리즘(2) 및 제 3 렌즈(4)로서 PC(폴리카보네이트)를 채용하고 있다. 즉, 실시예 1에 따른 줌 렌즈는 5장의 플라스틱 렌즈(프리즘을 포함)로 구성되어 있다. 또한, 모든 굴절면을 비구면으로 하고 있다. In Example 1, Xeonex® E48R is employed as the
상기 구성의 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 시뮬레이션의 결과, 전계(全系) 초점 거리 f(㎜)는 각 초점 거리 상태(W, M, T)마다, 3.03(W)~5.25(M)~9.09(T)이다. 또한, F넘버 FNO는 각 초점 거리 상태(W, M, T)마다, 3.2(W)~4.6(M)~5.9(T)이다. 또한, 화각 2ω는 각 초점 거리 상태(W, M, T)마다, 75.0°(W)~47.8°(M)~28.7°(T)이다. As a result of the simulation of the zoom lens according to Example 1 of the above configuration, the electric field focal length f (mm) is 3.03 (W) to 5.25 (M) to each focal length state (W, M, T). 9.09 (T). The F number FNO is 3.2 (W) to 4.6 (M) to 5.9 (T) for each focal length state (W, M, T). The angle of view 2ω is 75.0 ° (W) to 47.8 ° (M) to 28.7 ° (T) for each focal length state (W, M, T).
또한, 상기 구성의 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 시뮬레이션의 결과, 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리 f1은 -8.12㎜이다. 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리 f2는 8.18㎜이다. 광각단에서의 줌 렌즈계 전체의 초점 거리 fW는, 상술한 바와 같이 3.03㎜이다. Moreover, as a result of the simulation of the zoom lens which concerns on Example 1 of the said structure, the focal length f1 of the 1st lens group G1 is -8.12 mm. The focal length f2 of the second lens group G2 is 8.18 mm. The focal length fW of the entire zoom lens system at the wide-angle end is 3.03 mm as described above.
상기 시뮬레이션 결과로부터, (-f1/fW)의 값은 2.68인 것을 알 수 있다. 당해 값은 수학식 1의 관계를 만족하고 있다. 또한, (-f2/f1)의 값은 1.01인 것을 알 수 있다. 당해 값은 수학식 2의 관계를 만족하고 있다. From the simulation results, it can be seen that the value of (-f1 / fW) is 2.68. This value satisfies the relationship of the equation (1). In addition, it turns out that the value of (-f2 / f1) is 1.01. This value satisfies the relationship of equation (2).
또한, 광각단에서의 화각 2ω는 75°로 광화각이며, 줌 비(9.09/3.03)도 3배 정도를 확보하고 있다. In addition, the angle of view 2ω at the wide-angle end is 75 °, the angle of view is wide, and the zoom ratio (9.09 / 3.03) also secures about three times.
또한, 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 수차도를 도 3, 4, 5에 나타낸다. 여기서, 도 3은 광각단(W)에서의 수차도이다. 도 4는 미들(M)에서의 수차도이다. 도 5는 망원단(T)에서의 수차도이다. 또한, 도 3, 4, 5에서 왼쪽으로부터 구면수차도, 비점수차도, 왜곡수차도를 나타낸다. 또한, 「FNO」는 F넘버 값을 나타내고 있고, 「Y」는 최대 상고(像高)(㎜)를 나타내고 있다. 3, 4, and 5 show aberration diagrams of the zoom lens according to the first embodiment. 3 is an aberration diagram at the wide-angle end W. FIG. 4 is an aberration diagram in the middle M. FIG. 5 is an aberration diagram in the telephoto end T. FIG. 3, 4 and 5 show spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration from the left. In addition, "FNO" has shown the F number value, and "Y" has shown the maximum height (mm).
각 구면수차 도면에서, 실선(d)은 d(황색)선(파장: 587.56㎚)에 대한 구면수차(㎜)를 나타내고 있다. 또한, 파선(g)은, g(청자색)선(파장: 435.84㎚)에 대한 구면수차(㎜)를 나타내고 있다. 또한, 일점 쇄선(c)은 c(빨강색)선(파장: 656.27㎚)에 대한 구면수차를 나타내고 있다. In each spherical aberration diagram, the solid line d shows the spherical aberration (mm) with respect to the d (yellow) line (wavelength: 587.56 nm). Moreover, the broken line g has shown the spherical aberration (mm) with respect to the g (blue-purple) line (wavelength: 435.84 nm). In addition, the dashed-dotted line c shows the spherical aberration with respect to the c (red) line (wavelength: 656.27 nm).
비점수차 도면에서, 실선(S)은 새지털(sagittal)면에서의 d(황색)선에 대한 비점수차(㎜)를 나타내고 있다. 또한, 파선(M)은 메리디오날(meridional)면에서의 d(황색)선에 대한 비점수차(㎜)를 나타내고 있다. In the astigmatism diagram, the solid line S represents the astigmatism (mm) with respect to the d (yellow) line in the sagittal plane. In addition, the broken line M has shown the astigmatism (mm) with respect to the d (yellow) line in a meridional plane.
왜곡수차 도면에서, 실선은 d(황색)선에 대한 왜곡(%)을 나타내고 있다.In the distortion aberration diagram, the solid line represents the distortion (%) with respect to the d (yellow) line.
도 3, 4, 5에서, 각 데이터 선은 거의 0에 수속하고 있다. 이로부터, 실시예 1에 따른 줌 렌즈에서는, 각 수차는 충분히 보정되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 5의 구면수차 도면에서, g선은 입사고(入射高)가 0부근에서의 수차는 조금 크게 되어 있다. 그러나, 당해 입사고 0부근에서의 수차의 값은 0.2㎜ 미만이기 때문에, 충분히 보정 가능하다고 할 수 있다. 3, 4, and 5, each data line is almost zero. From this, it is understood that each aberration is sufficiently corrected in the zoom lens according to the first embodiment. In addition, in the spherical aberration diagram of FIG. 5, the aberration at the g line has a slightly larger aberration near zero. However, since the value of the aberration in the vicinity of the incident height near 0 is less than 0.2 mm, it can be said that it can be sufficiently corrected.
(실시형태 2)(Embodiment 2)
본 실시형태에 따른 줌 렌즈도 3군 구성의 줌 렌즈이다. The zoom lens according to the present embodiment is also a zoom lens having a three-group configuration.
도 6은 본 실시형태에 따른 줌 렌즈의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 7은 도 6에 나타낸 줌 렌즈의 광로를 직선적으로 나타낸 구성도이다. 또한, 내부 반사면을 갖는 프리즘은, 도 7에서 평행 평판으로 표시되어 있다. 또한, 각 도 6, 7에서, 물체측을 전단측으로 하고, 상면측을 후단측으로 한다. 6 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the present embodiment. 7 is a block diagram showing linearly the optical path of the zoom lens shown in FIG. In addition, the prism which has an internal reflecting surface is shown by the parallel flat plate in FIG. 6 and 7, the object side is the front end side, and the upper surface side is the rear end side.
또한, 도 6, 7에서, ri(i=1, 2, 3, …)는 물체측으로부터 세어서 i번째의 면이고, 상면측에 가까이 감에 따라서 숫자는 커진다. 또한, di(i=1, 2, 3, …)는 물체측으로부터 세어서 i번째의 축 상면 간격이고, 상면측에 가까이 감에 따라서 숫자가 커진다. 6 and 7, ri (i = 1, 2, 3, ...) is the i-th surface counting from the object side, and the number increases as it approaches the upper surface side. In addition, di (i = 1, 2, 3, ...) is the i-axis upper surface spacing counting from the object side, and the number increases as it approaches the upper surface side.
또한, 도 6, 7에서 나타내는 줌 렌즈에서는, 각 렌즈군(G1, G2, G3)의 간격을 변화시키는 것에 의해 변배를 실행한다. In addition, in the zoom lens shown in FIGS. 6 and 7, shifting is performed by changing the interval of each lens group G1, G2, G3.
구체적으로, 각 렌즈군(G1~G3)을 도 7에서 나타내는 화살표의 방향 M, N으로 이동시키는 것에 의해 변배를 실행한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 렌즈군(G1)은 변배에서 위치가 변동하지 않는다. 또한, 변배(특히, 광각단(W)으로부터 망원단(T)으로의 줌잉)에 있어서, 제 2 렌즈군(G2)이 광축을 따라서 전단 방향으로 이동하면, 제 3 렌즈군(G3)은 광축을 따라서 한번 후단측으로 이동한 후에 전단측으로 이동한다(도 7 참조). Specifically, shifting is performed by moving the lens groups G1 to G3 in the directions M and N of the arrows shown in FIG. 7. As shown in FIG. 7, the position of the 1st lens group G1 does not fluctuate by shift. In addition, when the second lens group G2 is moved in the shear direction along the optical axis in the variable magnification (particularly, the zooming from the wide-angle end W to the telephoto end T), the third lens group G3 is the optical axis. Thus, once it moves to the rear end side and then to the front end side (see FIG. 7).
본 실시형태에 따른 줌 렌즈는 실시형태 1에 따른 줌 렌즈와 거의 동일한 구성이지만, 이하의 점에서 양자는 상위하다. 이하, 상위점에 대해서만 언급한다. 또한, 다른 구성은 실시형태 1에 따른 줌 렌즈와 동일하기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. The zoom lens according to the present embodiment has a configuration substantially the same as that of the zoom lens according to the first embodiment, but differs in the following points. Hereinafter, only the difference is mentioned. In addition, since the other structure is the same as that of the zoom lens which concerns on
본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는, 도 6, 7에 나타내는 바와 같이, 부의 파워를 갖는 제 1 렌즈군(G1)은 새롭게 제 4 렌즈(10)를 구비하고 있다. 당해 제 4 렌즈(10)는 부의 파워를 갖고 있고, 프리즘(2)의 후단에 배치되어 있다. In the zoom lens according to the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the first lens group G1 having negative power is newly provided with the
제 4 렌즈(10)의 물체측면(r6)은 오목 형상의 곡면 형상이고, 제 4 렌즈(10)의 상면측면(r7)은 볼록 형상의 곡면 형상이다(또한, 렌즈의 중심 부근에서는 볼록 형상이고, 렌즈의 단부로 갈수록 곡률이 완만하게 되어, 렌즈의 단부 부근에서는 정의 곡률(오목 형상)로 되어 있다). 당해 곡면 형상에 의해, 제 4 렌즈(10)는 전체적으로 부의 파워를 갖고 있다. 또한, 제 4 렌즈(10)의 아베수는 프리즘(2)의 아베수보다도 크다. The object side surface r6 of the
그런데, 플라스틱제의 렌즈 등의 아베수의 분포는 27~34의 범위내 및 49~58의 범위내에 분포하고 있다. 따라서, 제 4 렌즈(10) 및 프리즘(2)을 플라스틱제로 한 경우에는, 제 4 렌즈(10)로서 아베수가 49 이상의 재료를 채용하고, 또한 프리즘(2)으로서 아베수가 35보다 작은 재료를 채용할 수 있다. By the way, the distribution of Abbe's numbers, such as a plastic lens, is distributed in the range of 27-34, and the range of 49-58. Therefore, when the
또한, 본 실시형태에서, 제 1 렌즈(1)의 물체측면(r1)은 볼록 형상의 곡면 형상으로 되어 있다. In addition, in this embodiment, the object side surface r1 of the
또한, 본 실시형태에서, 프리즘(2)의 물체측면(r3)은 평면이고, 프리즘(2)의 상면측면(r5)은 볼록 형상의 곡면 형상이다. In addition, in this embodiment, the object side surface r3 of the
또한, 상기와는 반대로, 프리즘(2)의 물체측면(r3)을 볼록 형상의 곡면 형상으로 하고, 프리즘(2)의 상면측면(r5)을 평면으로 해도 무방하다. 즉, 프리즘(2)의 물체측면(r3)과 상면측면(r5) 중 어느 한쪽이 평면이면 되고, 다른 쪽의 면은 프리즘(2)이 전체적으로 정의 파워를 갖는 형상으로 이루어지면 된다. Contrary to the above, the object-side surface r3 of the
또한, 본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서도 상기 각 수학식 1, 2를 만족하도록 설계되어 있다. The zoom lens according to the present embodiment is also designed to satisfy the above expressions (1) and (2).
본 실시형태에 따른 줌 렌즈는 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 실시형태 1에서 설명한 효과에 부가하여, 이하에 나타내는 효과도 갖는다. Since the zoom lens which concerns on this embodiment is comprised as mentioned above, it has the effect shown below in addition to the effect demonstrated by
본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는, 프리즘(2)의 아베수보다도 큰 아베수를 갖는, 부의 파워를 갖는 제 4 렌즈(10)를 새롭게 마련하고 있다. 따라서, 제 1 렌즈군(G1)의 부의 파워를 제 1 렌즈(1)와 제 4 렌즈(10)에서 담당할 수 있다. 이에 의해, 제 1 렌즈(1)의 렌즈 두께를 보다 얇게 할 수 있어, 결과적으로 줌 렌즈의 깊이 방향(도 6의 상하 방향)의 두께를 보다 얇게 할 수 있다. In the zoom lens according to the present embodiment, a
또한, 제 4 렌즈(10)에 의해 왜곡수차의 보정을 용이하게 실행할 수 있다. In addition, the distortion of the distortion aberration can be easily performed by the
본 실시형태에 따른 줌 렌즈에서는, 프리즘(2)의 물체측면(r3) 및 상면측면(r5) 중 어느 한쪽이 평면이다. 따라서, 프리즘(2)의 물체측면(r3)과 상면측면(r5)과의 코어 어긋남을 방지할 수 있다. 이에 의해, 성능이 우수한 프리즘(2)을 용이하게 제조할 수 있고, 제조 비용의 삭감도 도모할 수 있다. In the zoom lens according to the present embodiment, either one of the object side surface r3 and the image side surface r5 of the
또한, 실시형태 1, 2에서, 각 렌즈 및 프리즘이 비구면을 갖는 구성을 채용해도 무방하다. 이에 의해, 각 수차의 보정은 각 렌즈 등으로 실행할 수 있기 때문에, 보다 적은 매수의 렌즈에 의해 줌 렌즈를 구성할 수 있다. Moreover, in
실시형태 1, 2에 따른 줌 렌즈를 구성하고 있는 각 렌즈군은, 입사 광선을 굴절에 의해 편향시키는 굴절형 렌즈(즉, 상이한 굴절률을 갖는 매질끼리의 계면에서 편향이 실행되는 타입의 렌즈)만으로 구성되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. Each lens group constituting the zoom lens according to the first and second embodiments is only a refractive lens that deflects incident light rays by refraction (that is, a lens of a type in which deflection is performed at an interface between media having different refractive indices). Consists of. However, it is not limited to this.
예를 들면, 회절에 의해 입사 광선을 편향시키는 회절형 렌즈, 회절 작용과 굴절 작용의 조합에 의해 입사 광선을 편향시키는 굴절ㆍ회절 하이브리드형 렌즈, 입사 광선을 매질내의 굴절률 분포에 따라 편향시키는 굴절률 분포 렌즈 등으로, 각 렌즈군을 구성해도 된다. For example, a diffractive lens for deflecting incident light by diffraction, a refraction / diffractive hybrid lens deflecting incident light by a combination of diffraction and refraction actions, and a refractive index distribution for deflecting the incident light beam according to the refractive index distribution in the medium Each lens group may be constituted by a lens or the like.
(실시예 2)(Example 2)
도 6, 7에서 나타낸 실시형태 2에 따른 줌 렌즈의 시뮬레이션 결과를 이하에 나타낸다. 표 3은 실시예 2의 구체적인 구성 데이터이다. 또한, 표 4는 각 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 표이다. Simulation results of the zoom lens according to
표 3, 4에서의 ri, di, ni, υi 등의 정의는 실시예 1과 마찬가지이다.Definitions of ri, di, ni, υi and the like in Tables 3 and 4 are the same as in Example 1.
실시예 2에서는, 제 1 렌즈(1), 제 2 렌즈(3), 제 4 렌즈(10) 및 렌즈(5)로서 제오넥스(등록상표) E48R을 채용하고 있다. 또한, 프리즘(2) 및 제 3 렌즈(4)로서 PC(폴리카보네이트)를 채용하고 있다. 즉, 실시예 2에 따른 줌 렌즈는 6장의 플라스틱 렌즈(프리즘을 포함)로 구성되어 있다. 또한, 면(r3)을 제외한 모든 굴절면을 비구면으로 하고 있다. In Example 2, Xeonex® E48R is employed as the
상기 구성의 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 시뮬레이션의 결과, 전계 초점 거리 f(㎜)는 각 초점 거리 상태(W, M, T)마다, 3.03(W)~5.56(M)~9.09(T)이다. 또한, F넘버 FNO는 각 초점 거리 상태(W, M, T)마다, 32(W)~4.6(M)~5.7(T)이다. 또한, 화각 2ω는 각 초점 거리 상태(W, M, T)마다, 75.0°(W)~45.3°(M)~28.7°(T)이다. As a result of the simulation of the zoom lens according to the second embodiment of the above configuration, the electric field focal length f (mm) is 3.03 (W) to 5.56 (M) to 9.09 (T) for each focal length state (W, M, T). to be. The F number FNO is 32 (W) to 4.6 (M) to 5.7 (T) for each focal length state (W, M, T). The angle of view 2ω is 75.0 ° (W) to 45.3 ° (M) to 28.7 ° (T) for each focal length state (W, M, T).
또한, 상기 구성의 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 시뮬레이션의 결과, 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리 f1은 -6.44㎜이다. 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리 f2는 7.37㎜이다. 광각단에서의 줌 렌즈계 전체의 초점 거리 fW는 상술한 바와 같이 3.03㎜이다. Moreover, as a result of the simulation of the zoom lens which concerns on Example 2 of the said structure, the focal length f1 of the 1st lens group G1 is -6.44 mm. The focal length f2 of the second lens group G2 is 7.37 mm. The focal length fW of the entire zoom lens system at the wide-angle end is 3.03 mm as described above.
상기 시뮬레이션 결과로부터, (-f1/fW)의 값은 2.13인 것을 알 수 있다. 당해 값은 수학식 1의 관계를 만족하고 있다. 또한, (-f2/f1)의 값은 1.14인 것을 알 수 있다. 당해 값은 수학식 2의 관계를 만족하고 있다. From the simulation results, it can be seen that the value of (-f1 / fW) is 2.13. This value satisfies the relationship of the equation (1). In addition, it turns out that the value of (-f2 / f1) is 1.14. This value satisfies the relationship of equation (2).
또한, 광각단에서의 화각 2ω는 75°로 광화각이고, 줌 비(9.09/3.03)도 3배 정도를 확보하고 있다. In addition, the angle of view 2ω at the wide-angle end is 75 °, the angle of view is wide, and the zoom ratio (9.09 / 3.03) also secures about three times.
또한, 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 수차도를 도 8, 9, 10에 나타낸다. 여기서, 도 8은 광각단(W)에서의 수차도이다. 도 9는 미들(M)에서의 수차도이다. 도 10은 망원단(T)에서의 수차도이다. 또한, 도 8, 9, 10에서, 왼쪽으로부터 구면수차도, 비점수차도, 왜곡수차도를 나타낸다. 또한, 「FNO」는 F넘버 값을 나타내고 있고, 「Y」는 최대 상고(㎜)를 나타내고 있다. 8, 9, and 10 show aberration diagrams of the zoom lens according to the second embodiment. 8 is an aberration diagram at the wide-angle end W. FIG. 9 is aberration diagrams in the middle M. FIG. 10 is an aberration diagram in the telephoto end T. FIG. 8, 9, and 10 show spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration from the left. In addition, "FNO" has shown the F number value, and "Y" has shown the maximum image height (mm).
각 수차도에서의, 각 데이터의 표시(각 실선 및 각 파선 등)는 실시예 1에서 설명한 것과 동일하다. In each aberration diagram, display of each data (each solid line, each broken line, etc.) is the same as that described in Example 1. FIG.
도 8, 9, 10에서, 각 데이터 선은 거의 0에 수속하고 있다. 이로부터, 실시예 2에 따른 줌 렌즈에서는, 각 수차는 충분히 보정되어 있는 것을 알 수 있다. In Figs. 8, 9 and 10, each data line is almost zero. From this, it is understood that each aberration is sufficiently corrected in the zoom lens according to the second embodiment.
본 발명의 청구항 1에 기재된 줌 렌즈는, 변배에서 위치 고정의 부의 파워를 갖는 제 1 렌즈군과, 변배에서 위치 가변의 정의 파워를 갖는 제 2 렌즈군과, 변배에서 위치 가변의 정의 파워를 갖는 제 3 렌즈군을, 물체측으로부터 이 순서대로 구비하고 있고, 각 렌즈군의 간격을 변화시키는 것에 의해, 상기 변배를 실행하는 줌 렌즈로서, 상기 제 1 렌즈군은 부의 파워를 갖는 제 1 렌즈와, 상기 제 1 렌즈의 후단에 위치하고, 광로를 굴절시키는 기능을 갖으며, 정의 파워를 갖는 프리즘을 구비하고 있으며, 상기 제 1 렌즈의 아베수는 상기 프리즘의 아베수보다 크기 때문에, 제 1 렌즈의 부의 파워를 크게 한 경우에 발생하는 배율 색수차를, 정의 파워를 갖는 프리즘으로 보정할 수 있다. 당해 보정이 가능해지기 때문에, 청구항 1에 따른 줌 렌즈에서는 제 1 렌즈군의 부의 파워를 보다 크게 설계할 수 있다. 이와 같이, 제 1 렌즈군의 부의 파워를 크게 하는 것에 의해, 제 1 렌즈군의 광화각화가 가능해진다. 또한, 제 1 렌즈군에는 보다 광각으로부터의 광도 입사되기 때문에, 당해 제 1 렌즈군의 구경을 보다 작게 할 수 있다. 또한, 제 1 렌즈군의 부의 파워를 크게 하는 것에 의해, 백 포커스(back focus)를 짧게 할 수 있다(광학 전체 길이의 단축화). 따라서, 줌 렌즈계 전체를 보다 컴팩트하게 할 수 있다. 또한, 제 1 렌즈군에서 유효하게 배율 색수차 보정을 실행할 수 있기 때문에, 변배 비(줌 비)를 증가시킬 수 있다.The zoom lens according to
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2004-00306447 | 2004-10-21 | ||
JP2004306447A JP2006119324A (en) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | Zoom lens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060047157A KR20060047157A (en) | 2006-05-18 |
KR100683324B1 true KR100683324B1 (en) | 2007-02-15 |
Family
ID=36537274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050029799A KR100683324B1 (en) | 2004-10-21 | 2005-04-11 | Zoom lens |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006119324A (en) |
KR (1) | KR100683324B1 (en) |
CN (1) | CN100354683C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3462223A1 (en) * | 2017-09-30 | 2019-04-03 | Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. | Camera module and electronic apparatus |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007033476A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Nidec Copal Corp | Zoom lens |
US7605989B1 (en) * | 2008-07-22 | 2009-10-20 | Angstrom, Inc. | Compact auto-focus image taking lens system with a micromirror array lens and a lens-surfaced prism |
US9557627B2 (en) * | 2014-03-07 | 2017-01-31 | Apple Inc. | Folded camera lens systems |
CN108459402B (en) * | 2018-05-29 | 2023-09-26 | 江苏省捷达科技发展有限公司 | Skin image acquisition device and application method |
CN110780422A (en) * | 2019-11-04 | 2020-02-11 | 浙江舜宇光学有限公司 | Optical imaging lens |
CN113933958B (en) * | 2020-06-29 | 2023-07-21 | 信泰光学(深圳)有限公司 | Imaging lens |
CN113514937B (en) * | 2021-05-27 | 2023-11-07 | 江西晶超光学有限公司 | Optical system, camera module and electronic equipment |
CN117677882A (en) * | 2021-07-30 | 2024-03-08 | 华为技术有限公司 | Imaging optical device and imaging apparatus |
CN115308878A (en) | 2022-03-04 | 2022-11-08 | 马颖鏖 | Wide-angle lens |
CN115343833B (en) * | 2022-08-30 | 2024-10-15 | 舜宇光学(中山)有限公司 | Zoom lens |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4217415B2 (en) * | 2001-04-04 | 2009-02-04 | オリンパス株式会社 | Electronic imaging device |
JP3862520B2 (en) * | 2001-06-08 | 2006-12-27 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and optical apparatus using the same |
JP2003021783A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Canon Inc | Zoom lens and optical equipment using the same |
JP4212291B2 (en) * | 2002-04-10 | 2009-01-21 | オリンパス株式会社 | Zoom lens and electronic imaging apparatus using the same |
JP2004037700A (en) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Canon Inc | Zoom lens and optical device having same |
JP2004037926A (en) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Minolta Co Ltd | Imaging apparatus |
JP4103475B2 (en) * | 2002-07-05 | 2008-06-18 | コニカミノルタオプト株式会社 | Imaging lens device |
JP4281307B2 (en) * | 2002-08-09 | 2009-06-17 | コニカミノルタオプト株式会社 | Zoom lens system and imaging lens device |
JP2004212737A (en) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Nidec Copal Corp | Zoom lens |
-
2004
- 2004-10-21 JP JP2004306447A patent/JP2006119324A/en active Pending
-
2005
- 2005-04-11 KR KR1020050029799A patent/KR100683324B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-05-18 CN CNB2005100727322A patent/CN100354683C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3462223A1 (en) * | 2017-09-30 | 2019-04-03 | Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. | Camera module and electronic apparatus |
US11480852B2 (en) | 2017-09-30 | 2022-10-25 | Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. | Camera module and electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100354683C (en) | 2007-12-12 |
JP2006119324A (en) | 2006-05-11 |
CN1763580A (en) | 2006-04-26 |
KR20060047157A (en) | 2006-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100683324B1 (en) | Zoom lens | |
US8320051B2 (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
US7315423B2 (en) | Zoom lens including four lens groups | |
US7626767B2 (en) | Zoom lens | |
US7426084B2 (en) | Zoom lens system, lens barrel, imaging device and camera | |
US7310191B2 (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
CN201732203U (en) | Variable focus lens and image pickup device | |
US7375901B2 (en) | Zoom lens | |
JP5519928B2 (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
US7450315B2 (en) | Zoom lens | |
US7180684B1 (en) | Zoom optical system | |
JP2007072263A (en) | Variable power optical system | |
WO2011045913A1 (en) | Zoom lens system, image-capturing device, and camera | |
JP5038685B2 (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
JP2010152147A (en) | Zoom lens system, image capturing apparatus, and camera | |
JP2003050352A (en) | Zoom lens and optical equipment using the same | |
JP2010152148A (en) | Zoom lens system, image capturing apparatus, and camera | |
JP4281307B2 (en) | Zoom lens system and imaging lens device | |
JP2011085653A (en) | Zoom lens system, imaging apparatus and camera | |
US7760440B2 (en) | Zoom lens | |
JP2011085654A (en) | Zoom lens system, imaging apparatus and camera | |
JP2012150432A (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
US8462442B2 (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
JP2014074932A (en) | Zoom lens system, imaging device and camera | |
JP5669105B2 (en) | Zoom lens system, imaging device and camera |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100204 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |