KR101100617B1

KR101100617B1 - 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치

Info

Publication number: KR101100617B1
Application number: KR1020100018570A
Authority: KR
Inventors: 이종진; 박윤수; 오규환
Original assignee: 주식회사 코렌
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-01-03
Also published as: KR20110099504A

Abstract

줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치에 관해 개시되어 있다. 개시된 줌 렌즈계는 피사체에서 상면 방향으로 순차적으로 배열된 부(-), 정(+), 정(+)의 굴절력을 갖는 제1 내지 제3렌즈군을 포함한다. 상기 제2렌즈군의 초점거리(f2)와 광각단에서의 전체 초점거리(fw)는 5.5 ＜ f2/fw ＜ 7.1 을 만족할 수 있다. 광각단에서 망원단으로 주밍(zooming)시에 상기 제1렌즈군은 상면측으로 이동하다가 물체측으로 이동할 수 있고, 상기 제2렌즈군은 물체측으로 이동할 수 있으며, 상기 제3렌즈군의 위치는 고정될 수 있다.

Description

줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치{Zoom lens system and image pickup apparatus including the same}

본 발명은 광학 장치, 보다 상세하게는 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치에 관한 것이다.

최근 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지센서 등과 같은 고체 촬상 소자를 이용한 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 널리 보급되고 있다. CCD 또는 CMOS 이미지센서와 같은 촬상 소자를 이용한 결상 광학 기기는 소형화, 경량화, 고화질화, 저비용화가 요구된다. 또한 줌 배율을 높이기 위한 고변배비화 및 넓은 범위의 물체의 모습을 담기 위한 광각화에 대한 요구가 증대되고 있다.

종래 기술에 의하면, 고화질, 광각 및 높은 줌 배율(즉, 고변배비)을 달성하면서, 소형화와 저비용화를 모두 충족시키는 줌 렌즈계를 구현하는 것은 용이하지 않다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 소형이고 저가이며 변배비가 높은 광각 줌 렌즈계와 이를 구비하는 촬상 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배열되는 부(-)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군 정(+)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군 및 정(+)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 구비하는 줌 렌즈계를 제공한다.

광각단에서 망원단으로 주밍(zooming)시에 상기 제1렌즈군은 상면측으로 이동하다가 물체측으로 이동할 수 있고, 상기 제2렌즈군은 물체측으로 이동할 수 있으며, 상기 제3렌즈군의 위치는 고정될 수 있다.

상기 주밍시에 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격은 감소할 수 있고, 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격은 증가할 수 있으며, 상기 제3렌즈군과 상면은 고정된 간격을 유지할 수 있다.

상기 제1렌즈군은 적어도 2매의 렌즈를 포함할 수 있고, 상기 제2렌즈군은 적어도 2매의 렌즈를 포함할 수 있으며, 상기 제3렌즈군은 적어도 1매의 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1렌즈군은 3매의 렌즈로 구성될 수 있고, 상기 제2렌즈군은 6매의 렌즈로 구성될 수 있으며, 상기 제3렌즈군은 2매의 렌즈로 구성될 수 있다.

상기 줌 렌즈계는 하기의 수학식 1 내지 수학식 9 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.

수학식 1 : 0.9 ＜｜f1/y｜＜ 2.4

수학식 2 : 2.0 ＜ f2/y ＜ 4.8

수학식 3 : 5.6 ＜ f3/y ＜ 12.5

수학식 4 : 2.6 ＜｜f1/fw｜＜ 3.5

수학식 5 : 5.5 ＜ f2/fw ＜ 7.1

수학식 6 : 15.0 ＜ f3/fw ＜ 18.7

수학식 7 : 24.9 ＜ lw/fw ＜ 30.8

수학식 8 : 1.8 ＜ (lw + lt) / {(d1w + d1t) + (d2w + d2t)} ＜ 2.7

수학식 9 : 1.4 ＜ {(lw + lt) / 2} / (s1 + s2) ＜ 2.3

상기 수학식에서,

f1 내지 f3은 각각 상기 제1 내지 제3렌즈군의 초점거리를,

y는 상면에서의 최대 상 높이를,

fw는 광각단에서의 전체 초점거리를,

lw는 광각단에서 상기 제1렌즈군의 물체측면에서부터 상면까지의 거리를,

lt는 망원단에서 상기 제1렌즈군의 물체측면에서부터 상면까지의 거리를,

d1w는 광각단에서 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 거리를,

d2w는 광각단에서 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 거리를,

d1t는 망원단에서 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 거리를,

d2t는 망원단에서 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 거리를,

s1은 주밍시(즉, 변배시) 상기 제1렌즈군의 이동량(변위)을,

s2는 주밍시(즉, 변배시) 상기 제2렌즈군의 이동량(변위)을 나타낸다.

상기 제1렌즈군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제1 내지 제3렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈는 부의 굴절력을 갖고 물체측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있고, 상기 제2렌즈는 부의 굴절력을 갖고 양면이 오목한 렌즈일 수 있으며, 상기 제3렌즈는 정의 굴절력을 갖고 물체측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있다.

상기 제2렌즈 및 제3렌즈는 하나의 접합렌즈를 구성할 수 있다.

상기 제2렌즈군은 적어도 하나의 비구면렌즈를 포함할 수 있다.

상기 제2렌즈군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 전방군과 후방군을 포함할 수 있고, 상기 전방군과 후방군 각각은 정의 굴절력을 가질 수 있다.

상기 전방군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제4 내지 제6렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제4렌즈는 정의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 렌즈일 수 있고, 상기 제5렌즈는 부의 굴절력을 갖고 양면이 오목한 렌즈일 수 있으며, 상기 제6렌즈는 정의 굴절력을 갖고 상기 물체측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있다.

상기 제4렌즈 및 제5렌즈는 하나의 접합렌즈를 구성할 수 있다.

상기 제6렌즈의 입사면과 출사면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다.

상기 후방군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제7 내지 제9렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제7렌즈는 부의 굴절력을 갖고 물체측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있고, 상기 제8렌즈는 정의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 렌즈일 수 있으며, 상기 제9렌즈는 정의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 렌즈일 수 있다.

상기 제3렌즈군은 1매 또는 2매의 렌즈로 구성될 수 있다.

상기 제3렌즈군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제10 및 제11렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제10렌즈는 정의 굴절력을 갖고 상기 물체측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있고, 상기 제11렌즈는 부의 굴절력을 갖고 상기 물체측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있다.

상기 제10렌즈 및 제11렌즈는 하나의 접합렌즈를 구성할 수 있다.

상기 제2렌즈군의 가장 물체측 또는 가장 상면측에 조리개가 구비될 수 있다. 주밍시, 상기 조리개는 상기 제2렌즈군과 함께 이동할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 줌 렌즈계; 및 상기 줌 렌즈계에 의해 결상된 상을 전기적 영상신호로 변환하는 이미지센서;를 포함하는 촬상 장치가 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 소형이고 저가이면서 높은 변배비(즉, 줌 배율) 및 넓은 화각을 갖는 줌 렌즈계 및 이를 구비한 고성능/고화질의 촬상 장치를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 주요 구성 요소의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 주요 구성 요소의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 광각단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보여주는 수차도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 중간단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보여주는 수차도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 망원단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보여주는 수차도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 광각단에서의 횡수차를 보여주는 수차도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 중간단에서의 횡수차를 보여주는 수차도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 망원단에서의 횡수차를 보여주는 수차도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
G1 : 제1렌즈군 G2 : 제2렌즈군
G3 : 제3렌즈군 B1 : 제1접합렌즈
B2 : 제2접합렌즈 B3 : 제3접합렌즈
OBJ : 물체 ST : 조리개
IMG : 상면 D1∼D3 : 가변 거리
1∼11 : 렌즈 12 : 적외선 차단 수단

이하, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 물체측으로부터 순서대로 배열되는, 부(-)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정(+)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군 및 정(+)의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함한다. 광각단에서 망원단으로 주밍(zooming)시에 상기 제1렌즈군은 상면측으로 이동하다가 물체측으로 이동할 수 있고, 상기 제2렌즈군은 물체측으로 이동할 수 있으며, 상기 제3렌즈군의 위치는 고정될 수 있다. 상기 주밍시에 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격은 감소할 수 있고, 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격은 증가할 수 있으며, 상기 제3렌즈군과 상면은 고정된 간격을 유지할 수 있다. 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 각각은 적어도 2매의 렌즈를 포함할 수 있고, 상기 제3렌즈군은 적어도 1매의 렌즈를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 줌 렌즈계를 보여준다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 줌 렌즈계는 피사체(이하, 물체)(OBJ)와 물체(OBJ)의 상이 맺히는 상면(IMG) 사이에 물체(OBJ)측으로부터 순차로 배열된 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2) 및 제3렌즈군(G3)을 구비한다. 제1렌즈군(G1)은 전체로 부(-)의 굴절력을 가질 수 있고, 제2렌즈군(G2) 및 제3렌즈군(G3) 각각은 전체로 정(+)의 굴절력을 가질 수 있다.

제1렌즈군(G1)은, 예를 들어, 물체(OBJ)측으로부터 순차로 배열되는 제1 내지 제3렌즈(1∼3)를 포함할 수 있다. 이때, 제1렌즈(1)는 부(-)의 굴절력을 갖고 물체(OBJ)측으로 볼록한 메니스커스형(meniscus type) 렌즈일 수 있고, 제2렌즈(2)는 부(-)의 굴절력을 갖고 양면이 오목한 렌즈일 수 있으며, 제3렌즈(3)는 정(+)의 굴절력을 갖고 물체(OBJ)측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있다. 제1 내지 제3렌즈(1∼3) 중 적어도 하나는 구면렌즈일 수 있다. 제2렌즈(2)와 제3렌즈(3)가 구면렌즈인 경우, 이들은 제1접합렌즈(B1)를 구성할 수 있다. 이와 같이, 부렌즈(제2렌즈(2))와 정렌즈(제3렌즈(3))가 접합된 제1접합렌즈(B1)를 제1렌즈군(G1)의 상면(IMG)측 렌즈로 사용하면, 변배 전체 영역에 걸쳐 코마수차의 보정이 용이할 수 있다. 만일, 부렌즈와 정렌즈를 독립적으로 구성하면, 즉, 제1접합렌즈(B1) 대신에 독립된 두 개의 렌즈를 사용하면, 코마수차가 증대되어 다른 렌즈군에서 이를 보정하는 것이 어려워질 수 있다. 그러나 제1렌즈군(G1)의 구성은 전술한 바에 한정되지 않고 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들어, 두 렌즈(2, 3)로 구성된 제1접합렌즈(B1)는 하나의 단일 렌즈로 대체될 수 있다. 그러므로 제1렌즈군(G1)은 2매의 렌즈로 구성될 수도 있다. 그 밖에도 제1렌즈군(G1)의 구성은 다양하게 변화될 수 있다.

제2렌즈군(G2)은 소정 간격 이격된 전방군(G2-1)과 후방군(G2-2)으로 구분될 수 있다. 전방군(G2-1)과 후방군(G2-2) 각각은 정(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 전방군(G2-1)은, 예컨대, 물체(OBJ)측으로부터 순차로 배열되는 제4 내지 제6렌즈(4∼6)를 포함할 수 있다. 제4렌즈(4)는 정(+)의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 렌즈일 수 있고, 제5렌즈(5)는 부(-)의 굴절력을 갖고 양면이 오목한 렌즈일 수 있으며, 제6렌즈(6)는 정(+)의 굴절력을 갖고 물체(OBJ)측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(4)와 제5렌즈(5)는 구면렌즈일 수 있고, 이 경우, 이들은 제2접합렌즈(B2)를 구성할 수 있다. 이와 같이, 제2렌즈군(G2)의 물체(OBJ)측 렌즈로 정렌즈(제4렌즈(4))와 부렌즈(제5렌즈(5))가 접합된 제2접합렌즈(B2)를 사용하면, 변배 전체 영역에 걸쳐 구면수차의 보정이 용이할 수 있다. 제6렌즈(6)의 입사면(S10*)과 출사면(S11*) 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 예컨대, 제6렌즈(6)의 입사면(S10*)과 출사면(S11*)은 모두 비구면일 수 있다. 후방군(G2-2)은, 예컨대, 물체(OBJ)측으로부터 순차로 배열되는 제7 내지 제9렌즈(7∼9)를 포함할 수 있다. 제7렌즈(7)는 부(-)의 굴절력을 갖고 물체(OBJ)측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있고, 제8렌즈(8)는 정(+)의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 렌즈일 수 있으며, 제9렌즈(9)는 정(+)의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 렌즈일 수 있다. 제7 내지 제9렌즈(7∼9) 중 적어도 하나는 구면렌즈일 수 있다. 예컨대, 제7 내지 제9렌즈(7∼9)는 모두 구면렌즈일 수 있다. 전방군(G2-1)과 후방군(G2-2)은 소정의 공기 간격을 갖고 이격될 수 있다.

제2렌즈군(G2)의 구성은 전술한 바에 한정되지 않고, 다양하게 변화될 수 있다. 예컨대, 제2렌즈군(G2)을 구성하는 렌즈의 총수는 달라질 수 있고, 제2렌즈군(G2)에 포함되는 비구면렌즈의 수도 달라질 수 있다. 도 1에는 하나의 비구면렌즈(제6렌즈(6))를 사용한 경우에 대해 도시하였지만, 두 개 이상의 비구면렌즈가 사용될 수도 있다. 또한, 비구면렌즈(제6렌즈(6))의 위치도 달라질 수 있다. 예컨대, 비구면렌즈(제6렌즈(6))는 전방군(G2-1)의 가장 앞쪽, 즉, 가장 물체(OBJ)측에 위치할 수 있다. 이렇게 비구면렌즈(제6렌즈(6))의 위치가 변화됨에 따라, 제2렌즈군(G2)에 속한 나머지 렌즈들의 굴절력, 모양 및 개수가 달라질 수 있다. 이에 제2렌즈군(G2)을 구성하는 렌즈의 개수는 5개 또는 그 이하(단, 2개 이상)가 될 수 있다. 경우에 따라서는, 전방군(G2-1)과 후방군(G2-2) 각각을 1매의 렌즈로 구성할 수도 있다. 그 밖에도, 제2렌즈군(G2)의 구성은 다양하게 변화될 수 있다.

제3렌즈군(G3)은 1매 이상의 렌즈, 예컨대, 1매 또는 2매의 렌즈로 구성될 수 있다. 제3렌즈군(G3)이 2매의 렌즈로 구성되는 경우, 도시된 바와 같이, 물체(OBJ)측으로부터 순차로 배열되는 제10 및 제11렌즈(10, 11)를 포함할 수 있다. 제10렌즈(10)는 정(+)의 굴절력을 갖고 물체(OBJ)측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있고, 제11렌즈(11)는 부(-)의 굴절력을 갖고 물체(OBJ)측으로 볼록한 메니스커스형 렌즈일 수 있다. 제10렌즈(10) 및 제11렌즈(11)는 구면렌즈일 수 있고, 이 경우, 이들은 제3접합렌즈(B3)를 구성할 수 있다. 이와 같이, 제3렌즈군(G3)을 정렌즈(제10렌즈(10))와 부렌즈(제11렌즈(11))가 접합된 제3접합렌즈(B3)로 구성하면, 상면만곡과 비점수차의 보정이 용이할 수 있다. 그러나 제3렌즈군(G3)의 구성은 전술한 바에 한정되지 않고, 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들어, 두 렌즈(10, 11)로 구성된 제3접합렌즈(B3)는 하나의 단일 렌즈로 대체될 수 있다.

제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. 이 경우, 조리개(ST)는 제2렌즈군(G2)의 가장 물체(OBJ)측 렌즈(즉, 제4렌즈(4))에 인접하게 배치될 수 있다. 주밍시(즉, 변배시)에 조리개(ST)는 제2렌즈군(G2)과 함께 움직일 수 있다. 이렇게 조리개(ST)를 제2렌즈군(G2)의 가장 물체(OBJ)측에 위치시키고 변배시 제2렌즈군(G2)과 함께 이동시키면, 출사동(exit pupil)의 거리를 길게할 수 있고, 제1렌즈군(G1)의 직경을 작게 할 수 있다. 또한 축외 광선이 상면(IMG)으로 입사하는 각도를 줄일 수 있어 섀이딩(shading) 효과를 억제할 수 있다. 그러나 조리개(ST)의 위치는 달라질 수 있다. 예컨대, 조리개(ST)는 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이에 위치할 수도 있다. 이 경우, 조리개(ST)는 제2렌즈군(G2)의 가장 상면(IMG)측 렌즈(즉, 제9렌즈(9))에 인접하게 배치될 수 있다. 이때에도, 변배시 조리개(ST)는 제2렌즈군(G2)과 함께 움직일 수 있다.

적외선 차단 수단(12)이 더 구비될 수 있다. 적외선 차단 수단(12)은, 예컨대, 제3렌즈군(G3)과 상면(IMG) 사이에 구비될 수 있다. 적외선 차단 수단(12)은 적외선 필터일 수 있다. 적외선 차단 수단(12)의 위치와 구성은 달라질 수 있다.

도 1에서 참조번호 S1 내지 S22는 렌즈(1∼11) 및 적외선 차단 수단(12)의 면을 나타내고, D1은 물체(OBJ)와 제1렌즈군(G1) 사이의 소정 지점(이하, 기준점)에서 제1렌즈군(G1) 사이의 가변 거리를, D2는 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이의 가변 거리를, D3은 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이의 가변 거리를 나타낸다. D1의 기준이 되는 상기 기준점은 망원단에서 제1렌즈군(G1)의 가장 물체(OBJ)측 지점일 수 있다. 즉, 망원단에서 제1렌즈(1)의 물체측면(도면에서 S1)의 정점 위치를 기준으로, 제1렌즈군(G1)의 가변 거리를 D1이라 할 수 있다.

도 2의 (a), (b) 및 (c)는 각각 도 1의 줌 렌즈계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 제1 내지 제3렌즈군(G1∼G3)의 위치를 보여준다.

도 2를 참조하면, 광각단에서 중간단을 거쳐 망원단으로 변배시, 제1렌즈군(G1)은 상면(IMG)측으로 이동하다가 다시 물체(OBJ)측으로 이동할 수 있고, 제2렌즈군(G2)은 물체(OBJ)측으로 이동할 수 있다. 제3렌즈군(G3)의 위치는 고정될 수 있다. 그러므로 본 실시예에 따른 줌 렌즈계는 제3렌즈군(G3)을 고정한 상태에서, 제1 및 제2렌즈군(G1, G2)만 이동시켜 변배를 행할 수 있다. 실질적인 변배는 주로 제2렌즈군(G2)의 이동에 의해 이루어진다고 할 수 있고, 제1렌즈군(G1)은 주로 밴배시 초점을 맞추기 위한 목적으로 이동된다고 할 수 있다. 이때, 제2렌즈군(G2)의 이동 속도는 제1렌즈군(G1)의 이동 속도보다 빠를 수 있다. 따라서, 광각단에서 중간단으로 갈 때는 물론 중간단에서 망원단으로 갈 때에도 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 간격은 감소할 수 있다. 변배시 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3)의 간격은 증가할 수 있고, 제3렌즈군(G3)과 상면(IMG)의 간격은 일정하게 유지될 수 있다. 또한 제1 및 제2렌즈군(G1, G2) 각각의 이동 속도는 일정하지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 및 제2렌즈군(G1, G2) 각각은 광축 상에서 비선형적으로(즉, 일정하지 않은 속도로) 이동할 수 있다. 이러한 비선형적인 이동에 의해, 변배시 적절한 초점 조절이 가능할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 아래의 수학식 1 내지 8 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.

<수학식 1>

0.9 ＜｜f1/y｜＜ 2.4

여기서, f1은 제1렌즈군(G1)의 초점거리를, y는 상면(IMG)에서의 최대 상 높이를 나타낸다.

수학식 1은 제1렌즈군(G1)의 초점거리를 결정하기 위한 조건으로, 전방 렌즈군, 즉, 제1렌즈군(G1)의 직경 및 왜곡수차에 관련한다. ｜f1/y｜이 위 조건을 만족할 때, 제1렌즈군(G1)의 직경을 줄일 수 있고, 왜곡수차를 억제할 수 있다. 또한, 구경비(Fno)가 1.4 이상이고, 광각단에서 170°이상의 화각을 갖는 광각 줌 렌즈계의 구현이 가능하다.

<수학식 2>

2.0 ＜ f2/y ＜ 4.8

여기서, f2는 제2렌즈군(G2)의 초점거리를 나타낸다.

수학식 2는 제2렌즈군(G2)의 초점거리를 결정하기 위한 것으로, 변배시 제2렌즈군(G2)의 이동량, 구면수차 및 코마수차에 관련한다. 변배시 수학식 2에서 f2/y 가 상한(4.8)을 초과하면 초점거리(f2)가 길어지고, 제2렌즈군(G2)의 이동량이 커지므로, 렌즈계의 컴팩트화가 어려울 수 있다. 다시 말하면, f2/y 가 상한(4.8)을 초과하지 않도록 함으로써, 렌즈계의 컴팩트화가 가능할 수 있다. 한편, 수학식 2에서 f2/y 가 하한(2.0) 이하이면, 초점거리(f2)가 짧아져 구면수차 및 코마수차가 커질 수 있다.

<수학식 3>

5.6 ＜ f3/y ＜ 12.5

여기서, f3은 제3렌즈군(G3)의 초점거리를 나타낸다.

수학식 3은 제3렌즈군(G3)의 초점거리를 결정하기 위한 것으로, f3/y 가 위 조건을 만족할 때, 백포커스(back focus)의 증대를 억제하면서 상면(IMG)에 입사하는 축외 광선의 입사각이 커지지 않도록 할 수 있다.

상기한 수학식 1 내지 3에서 y값, 즉, 상면(IMG)에서의 최대 상 높이(y)는 8 ㎜ 이하일 수 있다. 예컨대, y는 4.5 ㎜ 내지 8 ㎜ 일 수 있다. 1/2 in 의 이미지센서를 사용할 때, 최대 상 높이(y)는 8 ㎜ 이고, 1/4 in 의 이미지센서를 사용할 때, 최대 상 높이(y)는 4.5 ㎜ 이다.

<수학식 4>

2.6 ＜｜f1/fw｜＜ 3.5

여기서, f1은 제1렌즈군(G1)의 초점거리를, fw는 광각단에서의 전체 초점거리를 나타낸다.

수학식 4는 제1렌즈군(G1)의 굴절력에 관한 것이다. 수학식 4에서 ｜f1/fw｜이 하한(2.6) 이하인 경우, 제1렌즈군(G1)의 굴절력이 강하여 렌즈의 소형화는 유리하지만 수차 보정이 어려울 수 있다. 또한, ｜f1/fw｜이 하한(2.6) 이하인 경우, 변배시 제2렌즈군(G2)의 배율 변동 작용이 커지게 되어 수차 변동이 커질 수 있다. 반대로, ｜f1/fw｜이 상한(3.5)을 초과하는 경우, 제1렌즈군(G1)의 굴절력이 약하여 주변 광량이 저하되고, 후방 렌즈군, 즉, 제2 및 제3렌즈군(G2, G3)의 직경이 커지며, 변배시 제1 및 제2렌즈군(G1, G2)의 이동량이 커져 컴팩트화가 어려울 수 있다.

<수학식 5>

5.5 ＜ f2/fw ＜ 7.1

여기서, f2는 제2렌즈군(G2)의 초점거리를 나타낸다.

수학식 5는 제2렌즈군(G2)의 굴절력에 관한 것이다. 수학식 5에서 f2/fw 이하한(5.5) 이하인 경우, 제2렌즈군(G2)의 굴절력이 강하여 렌즈의 소형화는 유리하고 변배시 이동량이 적어지지만, 수차 보정이 어려울 수 있다. 반대로, f2/fw 이 상한(7.1)을 초과하는 경우, 제2렌즈군(G2)의 굴절력이 약하여 렌즈의 크기가 커지고 변배시 제2렌즈군(G2)의 이동량이 증가하여 렌즈계의 컴팩트화가 어려울 수 있다.

<수학식 6>

15.0 ＜ f3/fw ＜ 18.7

여기서, f3은 제3렌즈군(G3)의 초점거리를 나타낸다.

수학식 6은 제3렌즈군(G3)의 굴절력에 관한 것이다. 수학식 6에서 f3/fw 이하한(15.0) 이하인 경우, 제3렌즈군(G3)의 굴절력이 강하여 렌즈의 소형화는 유리하지만 후초점거리의 확보가 어려워지고, 수차 보정(특히, 상면만곡의 보정)이 어려울 수 있다. 반대로, f3/fw 이 상한(18.7)을 초과하는 경우, 제3렌즈군(G3)의 굴절력이 약하여 렌즈계 전체의 길이(즉, 전장)이 길어지고 컴팩트화가 어려울 수 있다.

<수학식 7>

24.9 ＜ lw/fw ＜ 30.8

여기서, lw는 광각단에서 제1렌즈군(G1)의 물체(OBJ)측면(즉, 제1렌즈(1)의 물체측면)에서부터 상면(IMG)까지의 거리를 나타낸다.

수학식 7은 전체 초점거리(fw)에 대한 광각단에서의 렌즈계 전체 길이(lw)의 비를 나타낸다. 수학식 7에서 lw/fw 이 하한(24.9) 이하인 경우, 각 상점에 대한 주광선(chief ray)이 상면(IMG)에 입사하는 각도가 증가하여 주변 광량이 급격히 저하될 수 있다. 반대로, lw/fw 이 상한(30.8)을 초과하는 경우, 렌즈계 전체 길이(lw)가 커져 컴팩트화가 어려울 수 있다.

<수학식 8>

1.8 ＜ (lw + lt) / {(d1w + d1t) + (d2w + d2t)} ＜ 2.7

여기서, lw는 광각단에서 제1렌즈군(G1)의 물체(OBJ)측면(즉, 제1렌즈(1)의 물체측면)에서부터 상면(IMG)까지의 거리를, lt는 망원단에서 제1렌즈군(G1)의 물체(OBJ)측면(즉, 제1렌즈(1)의 물체측면)에서부터 상면(IMG)까지의 거리를, d1w는 광각단에서 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이의 거리를, d2w는 광각단에서 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이의 거리를, d1t는 망원단에서 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이의 거리를, d2t는 망원단에서 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이의 거리를 나타낸다.

<수학식 9>

1.4 ＜ {(lw + lt) / 2} / (s1 + s2) ＜ 2.3

여기서, lw는 광각단에서 제1렌즈군(G1)의 물체(OBJ)측면(즉, 제1렌즈(1)의 물체측면)에서부터 상면(IMG)까지의 거리를, lt는 망원단에서 제1렌즈군(G1)의 물체(OBJ)측면(즉, 제1렌즈(1)의 물체측면)에서부터 상면(IMG)까지의 거리를 나타낸다. 그리고 s1은 변배시 제1렌즈군(G1)의 이동량(변위)을, s2는 변배시 제2렌즈군(G2)의 이동량(변위)을 나타낸다. 보다 구체적으로, s1은 변배시 제1렌즈군(G1)이 가장 상면(IMG) 쪽으로 이동했을 때의 위치와 가장 물체(OBJ) 쪽으로 이동했을 때의 위치 사이의 간격을 나타내고, 이와 유사하게, s2는 제2렌즈군(G2)의 가장 상면(IMG) 쪽 위치와 가장 물체(OBJ) 쪽 위치의 간격을 나타낸다.

수학식 8 및 9는 제1 및 제2렌즈군(G1, G2)의 이동에 관한 것으로, 변배시 전장의 변화를 최소화하기 위한 조건이다. 수학식 8 및 9의 값이 하한 이하인 경우, 제1렌즈군(G1)의 굴절력이 강하여 렌즈의 소형화는 유리하지만 수차 보정이 어려워지고, 변배시 제2렌즈군(G2)의 배율 변동 작용이 켜져 수차 변동이 증가한다. 반대로, 수학식 8 및 9의 값이 상한을 초과하는 경우, 제1렌즈군(G1)의 굴절력이 약하여 주변 광량이 저하되고, 후방 렌즈군(즉, 제2 및 제3렌즈군(G2, G2))의 직경이 커지고, 변배시 이동량이 커지게 되어, 경통 구성이 어려워지고 컴팩트화가 용이하지 않을 수 있다.

이하, 렌즈 데이터를 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

다음 표 1 내지 표 3은 각각 도 1의 제1 내지 제3렌즈군(G1∼G3)을 구성하는 각 렌즈에 대한 곡률 반경, 렌즈 두께 또는 렌즈 사이의 거리, 굴절률 및 아베(abbe) 상수 등을 나타낸다. 표 1 내지 표 3에서 R은 곡률 반경, D는 렌즈 두께 또는 렌즈 간격 또는 인접한 구성 요소간의 간격을, Nd는 d선(d-line)을 이용하여 측정한 렌즈의 굴절률을, Vd는 아베 상수를 나타낸 것이다. 표 1 내지 표 3의 렌즈면 번호에서 *는 해당 렌즈면이 비구면임을 나타낸다. 그리고 R 값과 D 값의 단위는 ㎜이다.

면	R	D	Nd	Vd
OBJ	Infinity	Infinity
		D1
S1	38.00	0.90	1.81	40.7
S2	9.90	10.53
S3	-30.70	0.70	1.73	54.7
S4	12.33	3.97	1.92	20.9
S5	44.17	D2

면	R	D	Nd	Vd
ST	Infinity	1.30
S7	20.98	4.00	1.50	81.6
S8	-12.75	1.20	1.64	55.5
S9	136.10	0.10
S10*	9.37	2.80	1.59	67.0
S11*	19.90	2.77
S12	32.31	0.70	1.83	37.3
S13	9.93	1.05
S14	33.26	2.21	1.50	81.6
S15	-23.46	0.10
S16	13.08	2.50	1.50	81.6
S17	-1161.00	D3

면	R	D	Nd	Vd
S18	10.90	2.10	1.50	81.6
S19	46.97	0.70	1.70	30.1
S20	21.50	2.10
S21	Infinity	2.00	1.52	64.2
S22	Infinity	6.64
IMG	Infinity	0.00

위 표 1 내지 표 3의 데이터를 갖는 제1 내지 제3렌즈군(G1∼G3)의 초점거리는 각각 -9.1 ㎜, 18.9 ㎜ 및 50.4 ㎜ 이다. 즉, f1은 -9.1 ㎜ 이고, f2는 18.9 ㎜ 이며, f3은 50.4 ㎜ 이다.

아래의 표 4는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 주밍시 가변 거리(㎜)에 대한 데이터이다. 즉, 표 4는 표 1의 D1 및 D2 그리고 표 2의 D3에 대한 데이터이다.

가변 거리	광각단	중간단	망원단
D1	1.36	12.32	0.00
D2	33.50	12.34	2.48
D3	2.00	12.20	34.38

한편, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계에서 비구면은 다음 수학식 10의 비구면 방정식을 만족한다.

<수학식 10>

여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를, c'은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수(=1/r)를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D 및 E 는 비구면 계수를 나타낸다.

표 5는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계에서 비구면의 비구면 계수를 나타낸다. 즉, 표 4는 표 2의 비구면(S10*, S11*)의 비구면 계를 나타낸다. 여기서, 두 개의 비구면(S10*, S11*)은 도 1의 제6렌즈(6)의 입사면(S10*)과 출사면(S11*)에 대응된다.

면	K	A	B
S10*	-0.28	-0.5E-05	0.7E-06
S11*	1.35	-0.2E-04	-0.1E-05

아래의 표 6은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계, 즉, 표 1 내지 표 4의 데이터를 갖는 줌 렌즈계의 전체 초점거리(f), 구경비(Fno) 및 화각(2ω)을 정리한 것이다.

	광각단	중간단	망원단
초점거리(f) [㎜]	3.0	6.7	15.0
구경비(Fno)	1.4	2.1	3.6
화각(2ω) [°]	172.5	72.5	33.0

표 1 내지 표 4의 데이터를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계에 있어서, 수학식 1 내지 수학식 9의 값들은 아래의 표 7에 나타낸 바와 같다.

수학식1	｜f1/y｜	1.138
수학식2	f2/y	2.363
수학식3	f3/y	6.300
수학식4	｜f1/fw｜	3.033
수학식5	f2/fw	6.300
수학식6	f3/fw	16.800
수학식7	lw/fw	27.957
수학식8	(lw + lt) / {(d1w + d1t) + (d2w + d2t)}	2.337
수학식9	{(lw + lt) / 2} / (s1 + s2)	1.891

표 7로부터, 표 1 내지 표 4의 데이터를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 수학식 1 내지 수학식 9의 값들을 만족하는 것을 알 수 있다. 이때, 수학식 1 내지 수학식 3과 관련된 y값, 즉, 최대 상 높이(y)는 8 ㎜ 이었다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계, 즉, 표 1 내지 표 4의 데이터를 갖는 줌 렌즈계의 광각단에서의 수차도이다.

도 3의 (a), (b) 및 (c)는 각각 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curvature) 및 왜곡(distortion)을 보여준다. (b)에서 T1∼T5(점선)는 자오상면 만곡(tangential field curvature)을 S1∼S5(실선)는 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낸다. (a) 및 (b) 데이터를 얻기 위해 사용한 광의 파장은 656.3nm, 587.6nm, 546.1nm, 486.1nm, 435.8nm 이었다. (b)에서 T1∼T5 및 S1∼S5는 각각 그 순서대로 656.3nm, 587.6nm, 546.1nm, 486.1nm, 435.8nm 파장에 대응하는 결과이다. 한편, (c) 데이터를 얻기 위해 사용한 광의 파장은 587.6nm 이었다. 이는 도 4 및 도 5에서도 마찬가지이다.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 중간단 및 망원단에서의 수차도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 광각단에서의 자오상면 및 구결상면에서 상대 필드 높이에 따른 횡수차를 보여준다. 도 6의 횡수차는 상대 필드 높이가 1.0, 0.7, 0.3 및 0.0인 경우에 대해여 파장이 656.3nm, 587.6nm, 546.1nm, 486.1nm, 435.8nm 인 광을 이용해서 측정한 것이다. 이는 도 7 및 도 8에서도 마찬가지이다.

도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 중간단 및 망원단에서의 상대 필드 높이에 따른 횡수차를 보여준다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 물체(OBJ)에서 상면(IMG) 방향으로 순차적으로 배열된 부(-), 정(+), 정(+)의 굴절력을 갖는 제1 내지 제3렌즈군(G1∼G3)을 포함하고, 상기한 수학식 1 내지 9 중 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다. 상기 줌 렌즈계는 제3렌즈군(G3)을 고정한 상태에서, 제1 및 제2렌즈군(G1, G2)만 이동시켜 변배를 행할 수 있다. 이러한 줌 렌즈계는 5배 이상의 높은 변배비(즉, 줌 배율)를 갖고 광각단에서 172°이상의 화각을 확보할 수 있으며, 소형으로 제작될 수 있다. 또한 상기 줌 렌즈계는 고화소를 갖는 고체 촬상 소자(CCD, CMOS 이미지센서 등)를 사용하는 촬상 장치에 적합할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계를 이용하면, 소형이면서 저가이고 높은 줌 배율 및 넓은 화각을 가지며 팬 포커스(pan-focus) 기능까지 갖춘 고성능/고화질의 촬상 장치를 실현할 수 있다.

특히, 전술한 줌 렌즈계에서는, 변배시 제2렌즈군(G2)이 광축을 따라 이동하여 변배를 수행하고, 제1렌즈군(G1)은 변배에 따른 초점 위치 이동을 보상하도록 움직인다. 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 이동이 연동되어 변배와 동시에 초점 위치가 보정될 수 있다. 한편, 상기 변배시에 촬영 거리 변화에 의해 발생하는 초점 위치 이동은 제3렌즈군(G3)의 후초점거리로 보정할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 CCD나 CMOS 이미지센서 등과 같은 고체 촬상 소자를 이용한 다양한 촬상 장치, 예컨대, CCTV 카메라, 웹(web) 카메라, 디지털 카메라, 비디오 카메라 등에 적용될 수 있다. 이러한 촬상 장치는 앞서 설명한 줌 렌즈계와 이 줌 렌즈계에 의해 결상된 상을 전기적 영상신호로 변환하는 이미지센서를 포함한다. 상기 이미지센서는 도 1 및 도 2에서 상면(IMG)에 대응될 수 있다. 상기 촬상 장치의 나머지 구성은 잘 알려진바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계를 적용하면, 소형이면서 저가이고 높은 줌 배율 및 넓은 화각을 가지며 팬 포커스(pan-focus) 기능까지 갖춘 고성능/고화질의 촬상 장치를 구현할 수 있다.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.

Claims

물체측으로부터 순차로 배열되는, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고, 아래의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
5.5 ＜ f2/fw ＜ 7.1
여기서, f2는 상기 제2렌즈군의 초점거리를, fw는 광각단에서의 전체 초점거리를 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
다음 식 중 적어도 하나를 더 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
2.6 ＜｜f1/fw｜＜ 3.5
15.0 ＜ f3/fw ＜ 18.7
여기서, f1은 상기 제1렌즈군의 초점거리를, f3은 상기 제3렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
다음 식 중 적어도 하나를 더 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
0.9 ＜｜f1/y｜＜ 2.4
5.6 ＜ f3/y ＜ 12.5
여기서, f1 및 f3은 각각 상기 제1 및 제3렌즈군의 초점거리를, y는 상면에서의 최대 상 높이를 나타낸다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
다음 식 중 적어도 하나를 더 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
24.9 ＜ lw/fw ＜ 30.8
1.8 ＜ (lw + lt) / {(d1w + d1t) + (d2w + d2t)} ＜ 2.7
1.4 ＜ {(lw + lt) / 2} / (s1 + s2) ＜ 2.3
여기서, fw, lw, lt, d1w, d2w, d1t, d2t, s1 및 s2 는 다음과 같다.
fw : 광각단에서의 전체 초점거리
lw : 광각단에서 상기 제1렌즈군의 물체측면에서부터 상면까지의 거리
lt : 망원단에서 상기 제1렌즈군의 물체측면에서부터 상면까지의 거리
d1w : 광각단에서 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 거리
d2w : 광각단에서 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 거리
d1t : 망원단에서 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 거리
d2t : 망원단에서 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 거리
s1 : 주밍시 상기 제1렌즈군의 이동량
s2 : 주밍시 상기 제2렌즈군의 이동량
제 3 항에 있어서,
다음 식 중 적어도 하나를 더 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
24.9 ＜ lw/fw ＜ 30.8
1.8 ＜ (lw + lt) / {(d1w + d1t) + (d2w + d2t)} ＜ 2.7
1.4 ＜ {(lw + lt) / 2} / (s1 + s2) ＜ 2.3
여기서, fw, lw, lt, d1w, d2w, d1t, d2t, s1 및 s2 는 다음과 같다.
fw : 광각단에서의 전체 초점거리
lw : 광각단에서 상기 제1렌즈군의 물체측면에서부터 상면까지의 거리
lt : 망원단에서 상기 제1렌즈군의 물체측면에서부터 상면까지의 거리
d1w : 광각단에서 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 거리
d2w : 광각단에서 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 거리
d1t : 망원단에서 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이의 거리
d2t : 망원단에서 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군 사이의 거리
s1 : 주밍시 상기 제1렌즈군의 이동량
s2 : 주밍시 상기 제2렌즈군의 이동량
제 1 항에 있어서,
광각단에서 망원단으로 주밍시에 상기 제1렌즈군은 상면측으로 이동하다가 물체측으로 이동하고, 상기 제2렌즈군은 물체측으로 이동하는 줌 렌즈계.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
광각단에서 망원단으로 주밍시에 상기 제3렌즈군의 위치는 고정된 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서,
광각단에서 망원단으로 주밍시에 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격은 감소하고, 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격은 증가하며, 상기 제3렌즈군과 상면은 고정된 간격을 유지하는 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서,
상기 제1렌즈군은 적어도 2매의 렌즈를 포함하고,
상기 제2렌즈군은 적어도 2매의 렌즈를 포함하며,
상기 제3렌즈군은 적어도 1매의 렌즈를 포함하는 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서, 상기 제1렌즈군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제1 내지 제3렌즈를 포함하고,
상기 제1렌즈는 부의 굴절력을 갖고 물체측으로 볼록한 메니스커스형이고,
상기 제2렌즈는 부의 굴절력을 갖고 양면이 오목하며,
상기 제3렌즈는 정의 굴절력을 갖고 물체측으로 볼록한 메니스커스형인 줌 렌즈계.
제 10 항에 있어서,
상기 제2렌즈 및 제3렌즈는 하나의 접합렌즈를 구성하는 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서,
상기 제2렌즈군은 적어도 하나의 비구면렌즈를 포함하는 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서,
상기 제2렌즈군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 전방군과 후방군을 포함하고, 상기 전방군과 후방군 각각은 정의 굴절력을 갖는 줌 렌즈계.
제 13 항에 있어서, 상기 전방군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제4 내지 제6렌즈를 포함하고,
상기 제4렌즈는 정의 굴절력을 갖고 양면이 볼록하고,
상기 제5렌즈는 부의 굴절력을 갖고 양면이 오목하며,
상기 제6렌즈는 정의 굴절력을 갖고 상기 물체측으로 볼록한 메니스커스형인 줌 렌즈계.
제 14 항에 있어서,
상기 제4렌즈 및 제5렌즈는 하나의 접합렌즈를 구성하는 줌 렌즈계.
제 14 항에 있어서,
상기 제6렌즈의 입사면과 출사면 중 적어도 하나는 비구면인 줌 렌즈계.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 후방군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제7 내지 제9렌즈를 포함하고,
상기 제7렌즈는 부의 굴절력을 갖고 물체측으로 볼록한 메니스커스형이고,
상기 제8렌즈는 정의 굴절력을 갖고 양면이 볼록하며,
상기 제9렌즈는 정의 굴절력을 갖고 양면이 볼록한 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서,
상기 제3렌즈군은 1매 또는 2매의 렌즈로 구성된 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서, 상기 제3렌즈군은 상기 물체측으로부터 순차로 배열되는 제10 및 제11렌즈를 포함하고,
상기 제10렌즈는 정의 굴절력을 갖고 상기 물체측으로 볼록한 메니스커스형이고,
상기 제11렌즈는 부의 굴절력을 갖고 상기 물체측으로 볼록한 메니스커스형인 줌 렌즈계.
제 19 항에 있어서,
상기 제10렌즈 및 제11렌즈는 하나의 접합렌즈를 구성하는 줌 렌즈계.
제 1 항에 있어서,
상기 제2렌즈군의 가장 물체측 또는 가장 상면측에 조리개가 구비된 줌 렌즈계.
청구항 1에 기재된 줌 렌즈계; 및
상기 줌 렌즈계에 의해 결상된 상을 전기적 영상신호로 변환하는 이미지센서;를 포함하는 촬상 장치.