KR100833944B1 - Compact zoom optics - Google Patents

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KR100833944B1 KR1020060106696A KR20060106696A KR100833944B1 KR 100833944 B1 KR100833944 B1 KR 100833944B1 KR 1020060106696 A KR1020060106696 A KR 1020060106696A KR 20060106696 A KR20060106696 A KR 20060106696A KR 100833944 B1 KR100833944 B1 KR 100833944B1
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

소형 줌 광학계가 개시된다. 개시된 줌 광학계는 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시 적어도 2개의 렌즈군이 이동하며, 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.A small zoom optical system is disclosed. The disclosed zoom optical system includes: a first lens group having positive refractive power in order from an object side; A second lens group having negative refractive power; A third lens group having positive refractive power; And a fourth lens group having a positive refractive power, wherein at least two lens groups are shifted from the wide angle end to the telephoto end, and satisfy the following conditional expressions.
<식><Expression>
Figure 112007091589812-pat00001
Figure 112007091589812-pat00001
Figure 112007091589812-pat00002
Figure 112007091589812-pat00002
여기서, ft는 망원단의 전체 초점거리이고, fw는 광각단의 전체 초점거리이고, L2w는 광각단에서 제2렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈면에서 상면까지의 거리이며, L2t는 망원단에서 제2렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈면에서 상면까지의 거리이다. Here, f t is the total focal length of the telephoto end, f w is the total focal length of the wide-angle end, L 2w is the distance from the first lens surface of the object side of the second lens group to the image plane at the wide-angle end, L 2t Is the distance from the telephoto end to the first surface of the object-side first lens of the second lens group.

Description

소형 줌 광학계{Compact zoom optics}Compact zoom optics
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다. 1 is a view showing the optical arrangement in the wide-angle end, the intermediate end and the telephoto end of the zoom optical system according to the first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.2 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.3 is an aberration diagram showing spherical aberration, image curvature and distortion in the telephoto end of the zoom optical system according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다. 4 is a view showing the optical arrangement in the wide-angle end, the intermediate end and the telephoto end of the zoom optical system according to the second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.5 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the second embodiment of the present invention.
도 6은 각각은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.6 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature and distortion in the telephoto end of the zoom optical system according to the second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다. 7 is a view showing the optical arrangement in the wide-angle end, the intermediate end and the telephoto end of the zoom optical system according to the third embodiment of the present invention.
도 8은 각각은 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.8 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature, and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the third embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.9 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature and distortion in the telephoto end of the zoom optical system according to the third embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 의한 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다. FIG. 10 is a view showing optical arrangements at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.11 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.12 is aberration diagrams showing spherical aberration, image curvature and distortion in the telephoto end of the zoom optical system according to the fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10-1,10-2,10-3,10-4...제1렌즈군 20-1,20-2,20-3,20-4...제2렌즈군10-1,10-2,10-3,10-4 ... 1st lens group 20-1,20-2,20-3,20-4 ... 2nd lens group
30-1,30-2,30-3.30-4...제3렌즈군 40-1,40-2,40-3,40-4...제4렌즈군30-1,30-2,30-3.30-4 ... Third lens group 40-1,40-2,40-3,40-4 ... Fourth lens group
본 발명은 고체 촬상 소자를 이용한 카메라에 적합한 소형 줌 광학계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형 컴팩트화 된 구조이면서 고성능화 및 저비용화가 가능한 구조의 소형 줌 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to a small zoom optical system suitable for a camera using a solid-state imaging device, and more particularly, to a small zoom optical system having a compact compact structure and high performance and low cost.
최근 CCD나 CMOS와 같은 촬상 소자를 이용한 디지털 카메라 또는 디지털 캠코더와 같은 결상광학기기가 급속히 확대 보급되고 있는 실정이다. 이러한 결상광학기기는 저가격화 및 소형 경량화가 추진되고 있는 바, 이에 채용된 줌렌즈 광학 계에 있어서 그 소형 경량화 및 저가격화가 요구된다.Recently, an imaging optical device such as a digital camera or a digital camcorder using an imaging device such as a CCD or a CMOS is rapidly expanding. Such image forming optical devices are being promoted to be low in cost and small in weight, and thus, the compact and light in price are required in the zoom lens optical system.
이와 관련하여, 일본 공개특허공보 특개2003-107347호에서 개시하는 줌 광학계는 물체측으로부터 순서대로 각각 정, 부, 정, 정의 굴절력을 갖는 제1 내지 제4렌즈군으로 구성되어 있다. 제1렌즈군은 1매의 정렌즈와 1매의 부렌즈로 구성되며, 제4렌즈군은 1매의 정렌즈로 구성된다. 이 줌 광학계는 변배시 1,3 군은 고정되고 2,4 군이 가동하는 구조이며, 이 때 광각단에서 망원단으로의 배율 변화가 2배 정도에 불과하여 고배율 광학계에는 적당하지 않다. 또한, 전체 렌즈계의 두께가 두꺼워 소형 컴팩트화에 부적합하다.In this regard, the zoom optical system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-107347 is composed of first to fourth lens groups each having positive, negative, positive, and positive refractive powers in order from the object side. The first lens group is composed of one positive lens and one negative lens, and the fourth lens group is composed of one positive lens. The zoom optical system has a structure in which the 1,3 groups are fixed and the 2,4 groups operate when the variable is shifted, and the magnification change from the wide angle end to the telephoto end is only about 2 times, which is not suitable for high magnification optical systems. In addition, the thickness of the entire lens system is not suitable for compact compactness.
일본 특허공개공보 특개2004-094233호에서 개시하는 줌 광학계는 물체측으로부터 순서대로 각각 정, 부, 정, 정의 굴절력을 갖는 제1 내지 제4렌즈군으로 구성되어 있다. 이 줌 광학계는 변배시 각 렌즈군이 가동하는 구성이며, 특히, 광각단에서 망원단으로 변배시 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격은 증대, 제2렌즈군 및 제3렌즈군 사이의 간격은 감소, 제3렌즈군 및 제4렌즈군 사이의 간격은 증대, 그리고, 제1렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 변하지 않는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 제1렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격을 유지하기 위하여 광각단에서 망원단으로 이동시 제2렌즈군의 이동량이 많아지게 되며, 따라서, 수납시 컴팩트화 하기가 어렵다.The zoom optical system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-094233 is composed of first to fourth lens groups each having positive, negative, positive, and positive refractive powers in order from the object side. This zoom optical system is configured to move each lens group when shifting, and in particular, when shifting from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and between the second lens group and the third lens group. The spacing of? Is reduced, the spacing between the third lens group and the fourth lens group is increased, and the spacing between the first lens group and the third lens group is not changed. In this case, in order to maintain the distance between the first lens group and the third lens group, the amount of movement of the second lens group increases when moving from the wide-angle end to the telephoto end, thus making it difficult to compact the storage.
일본 특허공개공보 특개2004-252204호에서 개시하는 줌 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정,부,정,정의 4군 구성으로 되어 있다. 이 구성은 제1렌즈군이 고정되어 있으며 줌배율의 크기가 3배 미만으로 고배율 광학계로는 적합하지 않다.The zoom optical system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-252204 has four groups of positive, negative, positive, and positive in order from the object side. In this configuration, the first lens group is fixed and the zoom magnification is less than three times, which is not suitable for a high magnification optical system.
또한, 일본특허공개공보 특개 2006-106111호에서 개시하는 줌 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정,부,정,정의 4군 구성으로 되어 있다. 소형화를 위해 변배시 군 전체가 가동하며, 제3렌즈군은 적어도 하나 이상의 비구면을 포함한다. 이 줌광학계는 배율이 4배 이하로서 사용된 렌즈 매수나 비용에 비해 고배율을 달성하지 못하고 있다.In addition, the zoom optical system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-106111 has four groups of positive, negative, positive, and positive in order from the object side. The entire group is operated at the time of shift for miniaturization, and the third lens group includes at least one aspherical surface. This zoom optical system does not achieve a high magnification compared to the number of lenses used and the cost with a magnification of 4 times or less.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 고체 촬상소자를 이용한 카메라에 적합하고 소형 컴팩트화 된 구조이면서 고성능화 및 저비용화가 가능한 구조의 줌렌즈 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a zoom lens optical system that is suitable for a camera using a solid-state image sensor and has a compact, compact structure and high performance and low cost.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 줌 광학계는 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시 적어도 2개의 렌즈군이 이동하며, 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.A zoom optical system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises a first lens group having a positive refractive power in order from the object side; A second lens group having negative refractive power; A third lens group having positive refractive power; And a fourth lens group having a positive refractive power, wherein at least two lens groups are shifted from the wide angle end to the telephoto end, and satisfy the following conditional expressions.
<식><Expression>
Figure 112006079828699-pat00003
Figure 112006079828699-pat00003
Figure 112006079828699-pat00004
Figure 112006079828699-pat00004
여기서, ft는 망원단의 전체 초점거리이고, fw는 광각단의 전체 초점거리이고, L2w는 광각단에서 제2렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈면에서 상면까지의 거리이며, L2t는 제2렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈면에서 상면까지의 거리이다. Here, f t is the total focal length of the telephoto end, f w is the total focal length of the wide-angle end, L 2w is the distance from the first lens surface of the object side of the second lens group to the image plane at the wide-angle end, L 2t Is the distance from the first lens side of the object side of the second lens group to the image surface.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 줌 광학계를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, a zoom optical system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the examples exemplified below are not intended to limit the scope of the present invention, but are provided to fully explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다.1 is a view showing the optical arrangement in the wide-angle end, the intermediate end and the telephoto end of the zoom optical system according to the first embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 줌 광학계는 물체(OBJ) 쪽으로부터 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(10-1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(20-1), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(30-1) 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(40-1)을 포함하여 구성된다. 또한, 제2렌즈군(20-1)과 제3렌즈군(30-1) 사이에는 제3렌즈군(30-1)에 연동되어 이동되는 조리개(ST)가 더 구비되어 있다. 광각단에서 망원단으로 변배시 상기 제1 내지 제4렌즈군(10-1)(20-1)(30-1)(40-1)중 적어도 두 개의 렌즈군이 가동하며, 변배비는 다음 식을 만족한다. Referring to the drawings, the zoom optical system according to the present invention has a first lens group 10-1 having positive refractive power, a second lens group 20-1 having negative refractive power, and positive refractive power from the object OBJ side. And a third lens group 30-1 and a fourth lens group 40-1 having positive refractive power. In addition, between the second lens group 20-1 and the third lens group 30-1, an aperture ST which is moved in association with the third lens group 30-1 is further provided. At least two lens groups of the first to fourth lens groups 10-1, 20-1, 30-1, and 40-1 are shifted from the wide-angle end to the telephoto end. Satisfies the expression.
Figure 112006079828699-pat00005
Figure 112006079828699-pat00005
여기서 ft는 망원단의 초점거리이고 fw는 광각단의 초점거리이다.Where f t is the focal length of the telephoto end and f w is the focal length of the wide end.
또한, 광각단에서 망원단으로 이동시 제2렌즈군(20-1)의 위치 차이를 광각단의 초점거리에 대한 비로 나타내면 다음 식을 만족한다. In addition, when the position difference of the second lens group 20-1 when moving from the wide-angle end to the telephoto end is expressed as a ratio with respect to the focal length of the wide-angle end, the following equation is satisfied.
Figure 112006079828699-pat00006
Figure 112006079828699-pat00006
여기서, L2w는 광각단에서 제2렌즈군(20-1)의 물체측 첫 번째 렌즈면과 상면 사이의 거리이고 L2t는 망원단에서 제2렌즈군(20-1)의 물체측 첫 번째 렌즈면과 상면 사이의 거리이고, fw는 광각단의 초점거리이다. 결상광학계에서 L2w- L2t 가 음의 값을 갖기는 어려우며, 이의 하한값은 0이 된다. 이 경우, 광각단과 망원단에서 제2렌즈군(20-1)의 위치가 동일하며, 광학계를 적용하는 렌즈기구물의 캠(cam)의 위치 차이가 작아서 렌즈계의 수납 전장을 축소하는데 매우 유리하다. 상한값을 초과하는 경우, 제2렌즈군(20-1)의 변배시 위치 차이가 커져 제2렌즈군(20-1)을 움직이게 하는 캠의 궤적이 커지고 수납 전장을 소형화하기 어렵다.Here, L 2w is the distance between the object-side first lens surface and the image surface of the second lens group 20-1 at the wide-angle end and L 2t is the object-side first of the second lens group 20-1 at the telephoto end. The distance between the lens surface and the image surface, f w is the focal length of the wide-angle end. It is difficult for L 2w -L 2t to have a negative value in the imaging optical system, and its lower limit is zero. In this case, the positions of the second lens group 20-1 are the same at the wide-angle end and the telephoto end, and the position difference of the cam of the lens mechanism to which the optical system is applied is small, which is very advantageous in reducing the overall storage length of the lens system. When the upper limit value is exceeded, the position difference at the time of shifting of the second lens group 20-1 becomes large, so that the trajectory of the cam for moving the second lens group 20-1 becomes large and it is difficult to miniaturize the storage overall length.
본 발명의 줌 광학계는 다음 식을 더 만족할 수 있다.The zoom optical system of the present invention may further satisfy the following equation.
Figure 112006079828699-pat00007
Figure 112006079828699-pat00007
여기서, f2는 제2렌즈군(20-1)의 초점거리이다. 이 식은 변배비를 제2렌즈군(20-1)의 초점거리에 대한 비로 나타낸 것이다. 하한값을 벗어나는 경우 제2렌즈군(20-1)의 굴절력이 약해져서 주밍시 제2렌즈군(20-1)의 이동량이 증가하고 따라서 광학계의 전체 전장이 길어져 소형화를 이루기 어렵다. 상한값을 벗어나는 것은, 변배비가 수학식 1을 만족할 때 제2렌즈군(20-1)의 굴절력이 지나치게 큰 값을 갖는 것이 되어 광학계 전체 성능의 유지가 어려워진다.Here, f 2 is the focal length of the second lens group 20-1. This equation represents the ratio of the ratio to the focal length of the second lens group 20-1. If it is out of the lower limit, the refractive power of the second lens group 20-1 becomes weak, so that the amount of movement of the second lens group 20-1 during zooming increases, and thus, the total length of the optical system is long, making it difficult to achieve miniaturization. Departing from the upper limit means that the refractive power of the second lens group 20-1 has an excessively large value when the variable ratio satisfies the expression (1), making it difficult to maintain overall optical system performance.
또한, 본 발명의 줌 광학계는 다음 식을 더 만족할 수 있다.Further, the zoom optical system of the present invention may further satisfy the following equation.
Figure 112006079828699-pat00008
Figure 112006079828699-pat00008
이 식은 망원단 초점거리(ft)과 제4렌즈군(40-1)의 초점거리(f4)의 비를 나타낸 것이다. 하한값을 벗어나면 상면 위치 보정시 제4렌즈군(40-1)의 이동량이 커져 소형화를 구현하기 어려우며, 상한값을 벗어나면 비점수차 보정 및 굴절률 상승으로 비용이 상승한다.This equation shows the ratio of the telephoto focal length f t and the focal length f 4 of the fourth lens group 40-1. If the value falls outside the lower limit, the amount of movement of the fourth lens group 40-1 becomes large during image position correction, and it is difficult to realize miniaturization. If the value falls outside the upper limit, the cost increases due to astigmatism correction and an increase in refractive index.
또한, 본 발명의 줌 광학계는 다음 식을 더 만족할 수 있다.Further, the zoom optical system of the present invention may further satisfy the following equation.
Figure 112006079828699-pat00009
Figure 112006079828699-pat00009
이 식은 망원단에서 광학계 전장(Lt)과 광각단에서 광학계 전장(Lw)의 차이를 변배비에 대한 비로 나타낸 것이다. 상한값을 초과하면 망원단과 광각단의 전장의 차이가 커져 컴팩트 카메라의 소형 렌즈계로 적용하기 어렵다. 하한값을 벗어나면 변배비가 수학식 1을 만족할 때 망원단의 성능을 보정하기 어렵게 된다. This equation represents the difference between the optical field length (L t ) at the telephoto end and the optical field length (L w ) at the wide-angle end, as a ratio to the ratio. If the upper limit is exceeded, the difference between the telephoto end and the wide-angle end is increased, which makes it difficult to apply the compact lens system of a compact camera. Outside the lower limit, it becomes difficult to correct the performance of the telephoto when the variable ratio satisfies Equation (1).
상기 제1 내지 제4렌즈군(10-1)(20-1)(30-1)(40-1) 중 적어도 두 렌즈군을 광축상에서 이동시킴으로써 변배를 행하며, 이 때, 광각단에서 망원단으로 변배시 제1렌즈군(10-1)과 제2렌즈군(20-1) 사이의 간격이 증가하고, 제2렌즈군(20-1)과 제3렌즈군(30-1) 사이의 간격이 감소하고, 제3렌즈군(30-1)과 제4렌즈군(40-1) 사이의 간격이 증가한다. 변배시 제1 내지 제3렌즈군(30-1)은 단조로운 이동 또는 비직선적 이동에 따르며, 제4렌즈군(40-1)은 이에 따라 발생되는 상면이동과 피사체 위치에 따른 초점위치를 보정한다. 이와 같은 방법으로 전체 광학계의 전장을 최소화하고 주밍시에 각 군의 이동량을 작게 함으로싸 광학계의 소형화에 유리한 구조가 된다. 또한 제4렌즈군(40-1)의 굴절력을 정으로 하여 CCD와 같은 고체 촬상 소자에서 요구되는 텔레센트릭, 즉 상면 주변부에 입사되는 광원의 입사각이 상면과 수직에 가깝게 되도록 구성하고 있다. Shifting is performed by moving at least two lens groups of the first to fourth lens groups 10-1, 20-1, 30-1, and 40-1 on the optical axis, and at this time, the telephoto end at the wide-angle end. In this case, the distance between the first lens group 10-1 and the second lens group 20-1 increases and the distance between the second lens group 20-1 and the third lens group 30-1 increases. The interval is reduced, and the interval between the third lens group 30-1 and the fourth lens group 40-1 is increased. When shifting, the first to third lens groups 30-1 follow a monotonous movement or a nonlinear movement, and the fourth lens group 40-1 corrects the focus position according to the image shift and the subject position generated accordingly. . In this way, the electric field of the whole optical system is minimized and the amount of movement of each group is reduced during zooming, which is advantageous in miniaturizing the optical system. In addition, the refractive power of the fourth lens group 40-1 is set to be positive so that the telecentric required for a solid-state imaging device such as a CCD, that is, the incident angle of the light source incident on the peripheral part of the image is close to the image plane.
보다 구체적으로 상기 제1 내지 제4렌즈군(10-1)(20-1)(30-1)(40-1) 각각의 렌즈 구성을 살펴보면 다음과 같다.More specifically, the lens configuration of each of the first to fourth lens groups 10-1, 20-1, 30-1, and 40-1 is as follows.
제1렌즈군(10-1)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지도록 구성된다. 제1렌즈군(10-1)은 복수의 렌즈로 구성될 수 있으며, 예를 들어 제1렌즈(11-1)와 제2렌즈(12-1)를 포함한다. 제1렌즈(11-1)로는 부렌즈가, 제2렌즈(12-1)로는 정렌즈가 채용될 수 있으며, 상기 제1렌즈(11-1)와 제2렌즈(12-1)는 접합렌즈로 구성될 수 있다. 부렌즈인 제1렌즈(11-1)에 분산이 큰 소재를 사용하는 경우 5배 정도의 고배율에도 색수차가 충분히 보정될 수 있다. The first lens group 10-1 is configured to have a positive refractive power as a whole. The first lens group 10-1 may include a plurality of lenses, and includes, for example, a first lens 11-1 and a second lens 12-1. A negative lens may be used as the first lens 11-1 and a positive lens may be used as the second lens 12-1, and the first lens 11-1 and the second lens 12-1 are bonded to each other. It may be composed of a lens. When a material having a large dispersion is used for the first lens 11-1, which is a negative lens, chromatic aberration may be sufficiently corrected even at a high magnification of about 5 times.
제2렌즈군(20-1)은 전체적으로 부의 굴절력을 가지도록 구성되며, 복수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 물체측으로부터 순서대로 제3렌즈(21-1), 제4렌즈(22-1) 및 제5렌즈(23-1)를 포함하며, 제3렌즈(21-1)로는 물체측으로 볼록한 부렌즈가, 제4렌즈(22-1)로는 양오목 부렌즈가, 제5렌즈(23-1)로는 물체측으로 볼록한 메니스커스 정렌즈가 채용될 수 있다. 제2렌즈군(20-1)에 분산이 큰 재질로 된 렌즈를 포함시켜 색수차 보정을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 부렌즈인 제4렌즈(22-1)는 분산이 작은 재질을 사용하고 메니스커스 정렌즈로 된 제5렌즈(23-1)는 분산이 큰 재질을 사용한다.The second lens group 20-1 is configured to have negative refractive power as a whole and is composed of a plurality of lenses. For example, the third lens 21-1, the fourth lens 22-1, and the fifth lens 23-1 are sequentially disposed from the object side, and the third lens 21-1 is disposed toward the object side. The convex negative lens, the fourth lens 22-1 may be a biconvex negative lens, and the fifth lens 23-1 may be a meniscus positive lens that is convex toward the object. A chromatic aberration correction can be facilitated by including a lens made of a material with high dispersion in the second lens group 20-1. For example, the fourth lens 22-1, which is a negative lens, uses a material having low dispersion, and the fifth lens 23-1, which is a meniscus positive lens, uses a material having high dispersion.
제3렌즈군(30-1)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지도록 구성되며, 예를 들어 정렌즈로 된 제6렌즈(31-1), 정렌즈로된 제7렌즈(32-1), 부렌즈로 된 제8렌즈(33-1)를 포함한다. 제6렌즈(31-1)는 비구면을 채용하는 경우 구면수차를 최소화 할 수 있다. 또한, 제7렌즈(32-1)와 제8렌즈(33-1)는 접합렌즈로 구성될 수 있으며, 제7렌즈(32-1)는 분산이 작은 재질로 하고 제8렌즈(33-1)는 분산이 큰 재질로 하여 고배율 변배시 일어나는 색수차를 최소화 할 수 있다.The third lens group 30-1 is configured to have a positive refractive power as a whole. For example, the sixth lens 31-1 of the positive lens, the seventh lens 32-1 of the positive lens, and the negative lens of the third lens group 30-1. An eighth lens 33-1. When the sixth lens 31-1 employs an aspherical surface, spherical aberration can be minimized. In addition, the seventh lens 32-1 and the eighth lens 33-1 may be formed of a bonded lens, and the seventh lens 32-1 is made of a material having low dispersion and the eighth lens 33-1. ) Is a material with high dispersion, which can minimize chromatic aberration occurring at high magnification.
제4렌즈군(40-1)은 정의 굴절력을 갖도록 구성된다. 예를 들어 정렌즈로 된 제9렌즈(41-1) 1매로 구성되어 왜곡과 상면만곡을 보정한다. 또한 제9렌즈(41-1)는 구면렌즈로 이루어져 비용이 절감되는 구성이다.The fourth lens group 40-1 is configured to have positive refractive power. For example, it consists of one ninth lens 41-1 made of positive lens to correct distortion and image curvature. In addition, the ninth lens (41-1) is composed of a spherical lens to reduce the cost.
본 발명의 실시예들에서 나타나는 비구면(ASP)의 정의는 다음과 같다.Definition of aspherical surface (ASP) appearing in embodiments of the present invention are as follows.
Figure 112006079828699-pat00010
Figure 112006079828699-pat00010
여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리이고, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리이며, K는 코닉상수(conic constant), A,B,C,D는 비구면계수, c'은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수(1/R)이다.Where x is the distance from the vertex of the lens in the optical axis direction, y is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, K is the conic constant, A, B, C, D are aspherical coefficients, c ' Is the inverse of the radius of curvature at the vertex of the lens (1 / R).
다음, 본 발명에 따른 줌 광학계의 여러 가지 실시예들의 구체적인 렌즈 데이터들을 기술한다. 이하, f는 줌 광학계 전체의 초점거리를, Fno는 F수를, ω는 화각을, R은 곡률반경을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며 각 실시예에서 렌즈간 가변거리를 D1,D2,D3,D4로 나타낸다. 그리고 각 실시예별로 각 구성요소의 참조번호에 실시예 번호를 연계하여 표시하였다.Next, specific lens data of various embodiments of the zoom optical system according to the present invention will be described. F denotes the focal length of the entire zoom optical system, Fno denotes the F number, ω denotes the angle of view, R denotes the radius of curvature, Nd denotes the refractive index, and Vd denotes the Abbe number. In addition, ST represents an aperture and in each embodiment, the variable distance between lenses is represented by D1, D2, D3, and D4. In addition, the embodiment number is displayed in association with the reference number of each component for each embodiment.
<제1실시예>First Embodiment
도 1은 제1실시예에 따른 줌렌즈 광학계를 도시한 것으로, 제1렌즈군(10-1)은 제1렌즈(11-1), 제2렌즈(12-1)로 구성되고, 제2렌즈군(20-1)은 제3, 제4, 제5렌즈(21-1)(22-1)(23-1)로 구성되고, 제3렌즈군(30-1)은 제6, 제7, 제8렌즈(31-1)로 구성되며, 제4렌즈군()은 제9렌즈()로 구성된다. 도면부호 50-1은 적외선필터를, 51-1은 카바글라스를 나타낸다. 다음은 제1실시예의 렌즈데이터이다.1 illustrates a zoom lens optical system according to a first embodiment, in which the first lens group 10-1 includes a first lens 11-1 and a second lens 12-1, and a second lens. The group 20-1 is composed of third, fourth, and fifth lenses 21-1, 22-1, and 23-1, and the third lens group 30-1 is sixth and seventh. , The eighth lens 31-1, and the fourth lens group is composed of the ninth lens. Reference numeral 50-1 denotes an infrared filter, and 51-1 denotes a cover glass. The following is the lens data of the first embodiment.
f;6.45 ~ 18.68 ~ 30.64 Fno;2.86 ~ 3.72 ~ 4.70 2ω;63.54 ~ 22.67 ~ 13.92  f; 6.45 ~ 18.68 ~ 30.64 Fno; 2.86 ~ 3.72 ~ 4.70 2ω; 63.54 ~ 22.67 ~ 13.92
면(S) 곡률반경(R) 두께 또는 렌즈간 거리 굴절률(Nd) 아베수(Vd) Surface (S) Curvature radius (R) Thickness or distance between lenses Refractive index (Nd) Abbe number (Vd)
OBJ: INFINITY INFINITY  OBJ: INFINITY INFINITY
1: 18.89000 0.700000 1.84666 23.78    1: 18.89000 0.700000 1.84666 23.78
2: 13.30000 2.940000 1.73400 52.60    2: 13.30000 2.940000 1.73400 52.60
3: 107.00000 D1    3: 107.00000 D1
4: 25.50000 0.600000 1.83481 42.72    4: 25.50000 0.600000 1.83481 42.72
5: 5.53000 3.060000    5: 5.53000 3.060000
6: -15.68000 0.600000 1.48479 70.44    6: -15.68000 0.600000 1.48479 70.44
7: 20.22000 0.100000    7: 20.22000 0.100000
8: 10.81000 1.560000 1.92286 20.88    8: 10.81000 1.560000 1.92286 20.88
9: 26.71000 D2    9: 26.71000 D2
ST: INFINITY 0.300000   ST: INFINITY 0.300000
11: 8.81300 1.860000 1.58313 59.46   11: 8.81300 1.860000 1.58313 59.46
ASP:      ASP:
K : 0.000000      K: 0.000000
A :-.389417E-03 B :-.252150E-05 C :0.000 D :0.000      A:-. 389417E-03 B:-. 252150E-05 C: 0.000 D: 0.000
12: -16.17000 0.100000   12: -16.17000 0.100000
13: 4.30000 1.630000 1.48479 70.44   13: 4.30000 1.630000 1.48479 70.44
14: 8.02000 0.500000 1.84666 23.78   14: 8.02000 0.500000 1.84666 23.78
15: 3.64500 D3   15: 3.64500 D3
16: 11.79000 1.700000 1.58913 61.25   16: 11.79000 1.700000 1.58913 61.25
17: 145.00000 D4   17: 145.00000 D4
18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
19: INFINITY 0.500000   19: INFINITY 0.500000
20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
21: INFINITY 0.590000   21: INFINITY 0.590000
IMG: INFINITY   IMG: INFINITY
다음 표 1은 제1실시예에 따른 줌렌즈 광학계에서의 가변거리(D1,D2,D3,D4)의 예를 광각단, 중간단 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.Table 1 shows examples of the variable distances D1, D2, D3, and D4 in the zoom lens optical system according to the first embodiment, respectively, at the wide end, the middle end, and the telephoto end.
광각단Wide angle 중간단Middle 망원단Telephoto
D1D1 0.6000.600 9.2579.257 11.1811.18
D2D2 13.94813.948 4.7134.713 1.7001.700
D3D3 6.3356.335 11.11911.119 17.55717.557
D4D4 3.3803.380 4.3694.369 3.7913.791
도 2는 제1실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타낸 보인 수차도이다. 종방향 구면수차는 파장이 486.1300(nm), 587.5600(nm), 656.2700(nm)인 광에 대해 각각 나타내며, 상면 만곡(astigmatic field curvature)은 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)으로 나누어 보이고 있다. 또한, 도 3은 제1실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 종방향 구면 수차, 상면 만곡 및 왜곡 수차를 나타낸 수차도이다. FIG. 2 is an aberration diagram showing longitudinal spherical aberration, image curvature, and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the first embodiment. Longitudinal spherical aberration is shown for light with wavelengths of 486.1300 (nm), 587.5600 (nm), and 656.2700 (nm), respectively, and the astigmatic field curvature is the tangential field curvature (T) and the spherical surface curvature. It is divided into (S: sagittal field curvature). 3 is aberration diagrams showing longitudinal spherical aberration, image curvature, and distortion aberration in the telephoto end of the zoom optical system according to the first embodiment.
<제2실시예>Second Embodiment
도 4은 제2실시예에 따른 줌 광학계를 도시한 것으로, 제1렌즈군(10-2)은 제1렌즈(11-2), 제2렌즈(12-2)로 구성되고, 제2렌즈군(20-2)은 제3렌즈(21-2), 제4렌즈(22-2), 제5렌즈(23-2)로 구성되고, 제3렌즈군(30-1)은 제6렌즈(31-2), 제7렌즈(32-2), 제8렌즈(33-2)로 구성되며, 제4렌즈군(40-2)은 제9렌즈(41-2)로 구성된다. 도면부호 50-2는 적외선필터를, 51-2는 카바글라스를 나타낸다. 다음은 제1실시예의 렌즈데이터이다.4 illustrates a zoom optical system according to a second embodiment, in which the first lens group 10-2 includes a first lens 11-2 and a second lens 12-2, and a second lens. The group 20-2 includes the third lens 21-2, the fourth lens 22-2, and the fifth lens 23-2, and the third lens group 30-1 includes the sixth lens. 31-2, the seventh lens 32-2, the eighth lens 33-2, and the fourth lens group 40-2 is composed of the ninth lens 41-2. Reference numeral 50-2 denotes an infrared filter and 51-2 denotes a cover glass. The following is the lens data of the first embodiment.
f;6.19 ~ 16.28 ~ 29.45 Fno;2.88 ~ 3.64 ~ 4.75 2ω;62.82 ~ 24.79 ~ 13.74f; 6.19 ~ 16.28 ~ 29.45 Fno; 2.88 ~ 3.64 ~ 4.75 2ω; 62.82 ~ 24.79 ~ 13.74
면(S) 곡률반경(R) 두께 또는 렌즈간 거리 굴절률(Nd) 아베수(Vd) Surface (S) Curvature radius (R) Thickness or distance between lenses Refractive index (Nd) Abbe number (Vd)
OBJ: INFINITY INFINITY  OBJ: INFINITY INFINITY
1: 17.79619 0.700000 1.84666 23.78    1: 17.79619 0.700000 1.84666 23.78
2: 12.44738 2.858761 1.73400 52.60    2: 12.44738 2.858761 1.73400 52.60
3: 101.57884 D1    3: 101.57884 D1
4: 26.17130 0.600000 1.83481 42.72    4: 26.17130 0.600000 1.83481 42.72
5: 5.18499 2.710350    5: 5.18499 2.710350
6: -15.38987 0.600000 1.48479 70.44    6: -15.38987 0.600000 1.48479 70.44
7: 12.85727 0.150000    7: 12.85727 0.150000
8: 9.52224 1.669804 1.84666 23.78    8: 9.52224 1.669804 1.84666 23.78
9: 37.47255 D2    9: 37.47255 D2
ST: INFINITY 0.300000   ST: INFINITY 0.300000
11: 8.47726 1.892093 1.58313 59.46   11: 8.47726 1.892093 1.58313 59.46
ASP:      ASP:
K : 0.432866      K: 0.432866
A :-.523974E-03 B :-.541935E-05 C :0.000 D :0.000      A:-. 523974E-03 B:-. 541935E-05 C: 0.000 D: 0.000
12: -15.82160 0.100000   12: -15.82160 0.100000
13: 4.07266 1.592417 1.48479 70.44   13: 4.07266 1.592417 1.48479 70.44
14: 7.48124 0.508720 1.84666 23.78   14: 7.48 124 0.508 720 1.84666 23.78
15: 3.42464 D3   15: 3.42464 D3
16: 10.75363 1.641363 1.58913 61.25   16: 10.75363 1.641363 1.58913 61.25
17: 78.47848 D4   17: 78.47848 D4
18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
19: INFINITY 0.500000   19: INFINITY 0.500000
20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
21: INFINITY 0.590000   21: INFINITY 0.590000
IMG: INFINITY   IMG: INFINITY
다음 표 2는 제2실시예에 따른 줌렌즈 광학계에서의 가변거리(D1,D2,D3,D4)의 예를 광각단, 중간단 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.Table 2 below shows examples of the variable distances D1, D2, D3, and D4 in the zoom lens optical system according to the second embodiment, at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.
광각단Wide angle 중간단Middle 망원단Telephoto
D1D1 0.7000.700 8.1098.109 10.86610.866
D2D2 12.76012.760 4.5384.538 1.7001.700
D3D3 5.4365.436 8.9778.977 16.51116.511
D4D4 3.5533.553 4.9444.944 3.4973.497
도 5는 제2실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타내며, 도 6은 제2실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타낸다.5 illustrates longitudinal spherical aberration, image curvature and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the second embodiment, and FIG. 6 illustrates longitudinal spherical aberration and image surface at the telephoto end of the zoom optical system according to the second embodiment. Indicates curvature and distortion.
<제3실시예>Third Embodiment
도 7은 제3실시예에 따른 줌 광학계를 도시한 것으로, 제1렌즈군(10-3)은 제1렌즈(11-3), 제2렌즈(12-3)로 구성되고, 제2렌즈군(20-3)은 제3렌즈(21-3), 제4렌즈(22-3), 제5렌즈(23-3)로 구성되고, 제3렌즈군(30-3)은 제6렌즈(31-3), 제7렌즈(32-3), 제8렌즈(33-3)로 구성되며, 제4렌즈군(40-3)은 제9렌즈(41-3)로 구성된다. 도면부호 50-3은 적외선필터를, 51-3은 카바글라스를 나타낸다. 다음은 제3실시예의 렌즈데이터이다.FIG. 7 illustrates a zoom optical system according to a third embodiment, in which the first lens group 10-3 includes a first lens 11-3 and a second lens 12-3. The group 20-3 includes the third lens 21-3, the fourth lens 22-3, and the fifth lens 23-3, and the third lens group 30-3 includes the sixth lens. (31-3), the seventh lens (32-3), the eighth lens (33-3), and the fourth lens group (40-3) is composed of a ninth lens (41-3). Reference numeral 50-3 denotes an infrared filter and 51-3 denotes a cover glass. The following is lens data of the third embodiment.
f;6.23 ~ 17.06 ~ 29.63 Fno;2.88 ~ 3.69 ~ 4.80 2ω;62.35 ~ 23.56 ~ 13.62 f; 6.23 ~ 17.06 ~ 29.63 Fno; 2.88 ~ 3.69 ~ 4.80 2ω; 62.35 ~ 23.56 ~ 13.62
면(S) 곡률반경(R) 두께 또는 렌즈간 거리 굴절률(Nd) 아베수(Vd)  Surface (S) Curvature radius (R) Thickness or distance between lenses Refractive index (Nd) Abbe number (Vd)
OBJ: INFINITY INFINITY  OBJ: INFINITY INFINITY
1: 17.96148 0.700000 1.84666 23.78    1: 17.96148 0.700000 1.84666 23.78
2: 12.58808 2.920000 1.73400 52.60    2: 12.58808 2.920000 1.73400 52.60
3: 127.06030 D1    3: 127.06030 D1
4: 30.23113 0.600000 1.83481 42.72    4: 30.23113 0.600000 1.83481 42.72
5: 5.27928 2.720000    5: 5.27928 2.720000
6: -14.89111 0.600000 1.48479 70.44    6: -14.89111 0.600000 1.48479 70.44
7: 14.89111 0.150000    7: 14.89111 0.150000
8: 10.03420 1.654000 1.84666 23.78    8: 10.03420 1.654000 1.84666 23.78
9: 40.63258 D2    9: 40.63258 D2
STO: INFINITY 0.300000  STO: INFINITY 0.300000
11: 8.82991 2.230000 1.58313 59.46   11: 8.82991 2.230000 1.58313 59.46
ASP:      ASP:
K : 1.000000      K: 1.000000
A : -.596957E-03 B :-.639126E-05 C :0.000 D :0.000      A: -.596957E-03 B:-. 639126E-05 C: 0.000 D: 0.000
12: -15.40364 0.100000   12: -15.40364 0.100000
13: 4.33330 1.750000 1.48479 70.44   13: 4.33330 1.750000 1.48479 70.44
14: 8.31602 0.600000 1.84666 23.78   14: 8.31602 0.600000 1.84666 23.78
15: 3.57110 D3   15: 3.57110 D3
16: 11.12454 1.800000 1.58913 61.25   16: 11.12454 1.800000 1.58913 61.25
17: 113.47133 D4   17: 113.47133 D4
18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
19: INFINITY 0.500000   19: INFINITY 0.500000
20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
21: INFINITY 0.590000   21: INFINITY 0.590000
IMG: INFINITY   IMG: INFINITY
다음 표 3은 제3실시예에 따른 줌렌즈 광학계에서의 가변거리(D1,D2,D3,D4)의 예를 광각단, 중간단 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.Table 3 below shows examples of the variable distances D1, D2, D3, and D4 in the zoom lens optical system according to the third embodiment at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.
광각단Wide angle 중간단Middle 망원단Telephoto
D1D1 0.7000.700 7.9647.964 10.32810.328
D2D2 13.01413.014 4.2954.295 1.7001.700
D3D3 4.9714.971 8.8358.835 16.39616.396
D4D4 3.6083.608 5.1005.100 3.6453.645
도 8은 제3실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타내며, 도 9는 제3실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타낸다.8 illustrates longitudinal spherical aberration, image curvature and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the third embodiment, and FIG. 9 illustrates longitudinal spherical aberration and image surface at the telephoto end of the zoom optical system according to the third embodiment. Indicates curvature and distortion.
<제5실시예>Fifth Embodiment
도 10은 제4실시예에 따른 줌 광학계를 도시한 것으로, 제1렌즈군(10-4)은 제1렌즈(11-4), 제2렌즈(12-4)로 구성되고, 제2렌즈군(20-4)은 제3렌즈(21-4), 제4렌즈(22-4), 제5렌즈(23-4)로 구성되고, 제3렌즈군(30-4)은 제6렌즈(31-4), 제7렌즈(32-4), 제8렌즈(33-4)로 구성되며, 제4렌즈군(40-4)은 제9렌즈(41-4)로 구성된다. 도면부호 50-4은 적외선필터를, 51-4은 카바글라스를 나타낸다. 다음은 제4실시예의 렌즈데이터이다.FIG. 10 illustrates a zoom optical system according to a fourth embodiment, in which the first lens group 10-4 is composed of a first lens 11-4 and a second lens 12-4. The group 20-4 is composed of a third lens 21-4, a fourth lens 22-4, and a fifth lens 23-4, and the third lens group 30-4 is a sixth lens. 31-4, the seventh lens 32-4, and the eighth lens 33-4, and the fourth lens group 40-4 is composed of the ninth lens 41-4. Reference numeral 50-4 denotes an infrared filter and 51-4 denotes a cover glass. The following is lens data of the fourth embodiment.
f;6.23 ~ 18.47 ~ 29.63 Fno;2.86 ~ 3.70 ~ 4.67 2ω;62.45 ~ 22.01 ~ 13.72 f; 6.23 ~ 18.47 ~ 29.63 Fno; 2.86 ~ 3.70 ~ 4.67 2ω; 62.45 ~ 22.01 ~ 13.72
면(S) 곡률반경(R) 두께 또는 렌즈간 거리 굴절률(Nd) 아베수(Vd)  Surface (S) Curvature radius (R) Thickness or distance between lenses Refractive index (Nd) Abbe number (Vd)
OBJ: INFINITY INFINITY  OBJ: INFINITY INFINITY
1: 17.21075 0.700000 1.84666 23.78    1: 17.21075 0.700000 1.84666 23.78
2: 12.41162 2.853000 1.73400 52.60    2: 12.41162 2.853000 1.73400 52.60
3: 60.88556 D1    3: 60.88556 D1
4: 16.30133 0.600000 1.83481 42.72    4: 16.30 133 0.600000 1.83481 42.72
5: 4.83016 2.859000    5: 4.83016 2.859000
6: -13.81273 0.600000 1.48479 70.44    6: -13.81273 0.600000 1.48479 70.44
7: 13.41658 0.120000    7: 13.41658 0.120000
8: 9.13527 1.590000 1.84666 23.78    8: 9.13527 1.590000 1.84666 23.78
9: 27.15269 D2    9: 27.15269 D2
ST: INFINITY 0.500000   ST: INFINITY 0.500000
11: 9.12810 2.220000 1.58313 59.46   11: 9.12810 2.220000 1.58313 59.46
ASP:      ASP:
K : 1.000000      K: 1.000000
A :-.639971E-03 B :-.565810E-05 C :-.112915E-06 D :0.000      A:-. 639971E-03 B:-. 565810E-05 C:-. 112915E-06 D: 0.000
12: -12.96186 0.100000   12: -12.96186 0.100000
13: 4.20164 1.680000 1.48479 70.44   13: 4.2016 4 1.680000 1.48479 70.44
14: 8.29337 0.500000 1.84666 23.78   14: 8.29337 0.500000 1.84666 23.78
15: 3.58292 D3   15: 3.58292 D3
16: 10.96109 1.690000 1.58913 61.25   16: 10.96109 1.690000 1.58913 61.25
17: 131.62501 3.299530   17: 131.62501 3.299530
18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   18: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
19: INFINITY 0.500000   19: INFINITY 0.500000
20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20   20: INFINITY 0.500000 1.51680 64.20
21: INFINITY 0.730000   21: INFINITY 0.730000
IMG: INFINITY   IMG: INFINITY
다음 표 4는 제4실시예에 따른 줌렌즈 광학계에서의 가변거리(D1,D2,D3,D4)의 예를 광각단, 중간단 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.Table 4 below shows examples of the variable distances D1, D2, D3, and D4 in the zoom lens optical system according to the fourth embodiment, at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.
광각단Wide angle 중간단Middle 망원단Telephoto
D1D1 0.8230.823 10.20810.208 12.22212.222
D2D2 11.31511.315 3.2353.235 1.1501.150
D3D3 5.0175.017 9.1509.150 15.70315.703
D4D4 3.3003.300 4.6964.696 3.6893.689
도 10은 제4실시예에 따른 줌 광학계의 광각단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타내며, 도 11은 제4실시예에 따른 줌 광학계의 망원단에서의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타낸다.10 illustrates longitudinal spherical aberration, image curvature and distortion at the wide-angle end of the zoom optical system according to the fourth embodiment, and FIG. 11 illustrates longitudinal spherical aberration and image surface at the telephoto end of the zoom optical system according to the fourth embodiment. Indicates curvature and distortion.
다음은 상기 실시예들이 수학식 1 내지 5를 만족함을 보인 것이며 그에 상응한 값은 아래와 같다.The following shows that the embodiments satisfy the equations 1 to 5 and the corresponding values are as follows.
수학식 1 Equation 1 수학식 2Equation 2 수학식 3Equation 3 수학식 4Equation 4 수학식 5Equation 5
제1실시예 First embodiment 4.7524.752 0.0880.088 0.5790.579 1.5881.588 2.1042.104
제2실시예 Second embodiment 4.7504.750 0.0010.001 0.6150.615 1.5781.578 2.1392.139
제3실시예 Third embodiment 4.7504.750 0.0310.031 0.6140.614 1.6001.600 2.0672.067
제4실시예 Fourth embodiment 4.7544.754 0.1560.156 0.6240.624 1.6481.648 2.6022.602
본 발명은 이상 기술한 수학식들을 만족하는 렌즈 구성을 통해 소형화되면서도 우수한 광학 성능을 가진다.The present invention has excellent optical performance while being miniaturized through a lens configuration satisfying the above-described equations.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위 내에서 정해져야만 할 것이다.The above embodiments are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined within the following claims.
본 발명에 따른 줌 광학계는 줌배율을 4배이상으로 하며 제2렌즈군의 광각단과 망원단에서의 위치 차이를 조절함으로써, 소형화되고 우수한 광학 성능을 구현하고 있다. 또한, 이와 함께 제2렌즈군의 초점거리, 망원단 초점거리와 제4렌즈군의 초점거리 비, 망원단과 광각단의 전장의 차를 조절함으로써 보다 효율적으로 소형화 저비용화되며 고성능의 줌 광학계를 구현할 수 있다.The zoom optical system according to the present invention has a zoom factor of 4 times or more and adjusts the positional difference between the wide-angle end and the telephoto end of the second lens group, thereby realizing miniaturization and excellent optical performance. In addition, by controlling the difference between the focal length of the second lens group, the telephoto focal length and the fourth lens group, and the difference between the telephoto end and the wide-angle end length, more efficient miniaturization, low cost, and high performance zoom optical system can be realized. Can be.

Claims (14)

  1. 물체측으로부터 순서대로,In order from the object side,
    정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과; A first lens group having positive refractive power;
    부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과;A second lens group having negative refractive power;
    정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과;A third lens group having positive refractive power;
    정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시 적어도 2개의 렌즈군이 이동하며, 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.And a fourth lens group having a positive refractive power, wherein the at least two lens groups move when shifting from the wide angle end to the telephoto end, and satisfy the following conditional expression.
    <식><Expression>
    Figure 112007091589812-pat00011
    Figure 112007091589812-pat00011
    Figure 112007091589812-pat00012
    Figure 112007091589812-pat00012
    여기서, ft는 망원단의 전체 초점거리이고, fw는 광각단의 전체 초점거리이고, L2w는 광각단에서 제2렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈면에서 상면까지의 거리이며, L2t는 망원단에서 제2렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈면에서 상면까지의 거리이다.Here, f t is the total focal length of the telephoto end, f w is the total focal length of the wide-angle end, L 2w is the distance from the first lens surface of the object side of the second lens group to the image plane at the wide-angle end, L 2t Is the distance from the telephoto end to the first surface of the object-side first lens of the second lens group.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.A zoom optical system characterized by satisfying the following conditional expression.
    <식><Expression>
    Figure 112007091589812-pat00013
    Figure 112007091589812-pat00013
    여기서, f2는 제2렌즈군의 초점거리이다.Here, f 2 is the focal length of the second lens group.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.A zoom optical system characterized by satisfying the following conditional expression.
    <식><Expression>
    Figure 112007091589812-pat00014
    Figure 112007091589812-pat00014
    여기서, f4는 제4렌즈군의 초점거리이다.Here, f 4 is the focal length of the fourth lens group.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.A zoom optical system characterized by satisfying the following conditional expression.
    <식><Expression>
    Figure 112007091589812-pat00015
    Figure 112007091589812-pat00015
    여기서, Lt는 망원단에서 광학계 전장이고, Lw는 광각단에서 광학계 전장이다.Where L t is the optical field length at the telephoto end and L w is the optical field length at the wide angle end.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    광각단에서 망원단으로 변배시,When changing from wide-angle to telephoto,
    상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 간격이 커지고, 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 간격이 작아지며, 상기 제3렌즈군과 상기 제4렌즈군 사이의 간격은 커지는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.The interval between the first lens group and the second lens group is increased, the interval between the second lens group and the third lens group is decreased, and the interval between the third lens group and the fourth lens group is Zoom optical system, characterized in that larger.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 제1렌즈군은 물체측으로부터 순서대로 배치된 부, 정 2매의 렌즈로 이루어진 것을 특징으로 하는 줌 광학계.And the first lens group comprises two negative and positive lenses arranged in order from the object side.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 부렌즈는 상기 정렌즈에 비해 분산이 상대적으로 큰 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 줌 광학계.The negative lens is a zoom optical system, characterized in that made of a material having a relatively greater dispersion than the positive lens.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 제1렌즈군은 접합렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.The first optical lens group includes a zoom lens.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 제2렌즈군은,The second lens group,
    물체측으로부터 순서대로 배치된 부,부,정 3매의 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.A zoom optical system comprising three lenses: negative, negative, and positive, arranged sequentially from the object side.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 정렌즈는 상기 부렌즈들에 비해 상대적으로 분산이 큰 재질로 이루어지 는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.The positive lens is a zoom optical system, characterized in that made of a material having a relatively high dispersion compared to the negative lenses.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 제3렌즈군은 물체측으로부터 순서대로 배치된 정, 정, 부 3매의 렌즈로 이루어진 것을 특징으로 하는 줌 광학계.And the third lens group comprises three positive, positive and negative lenses arranged in order from the object side.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    제3렌즈군은 분산이 서로 다른 두 렌즈가 접합하여 이루어진 접합렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.The third lens group includes a bonding lens formed by joining two lenses having different dispersions.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 제4렌즈군은 1매의 정렌즈로 이루어진 것을 특징으로 하는 줌 광학계.And the fourth lens group comprises one positive lens.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 제3렌즈군과 연동하는 조리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 광학계.And a iris interlocked with the third lens group.
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