KR101431548B1

KR101431548B1 - 렌즈 광학계

Info

Publication number: KR101431548B1
Application number: KR1020080071229A
Authority: KR
Inventors: 허민
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2014-08-19
Also published as: KR20100010311A; US7869144B2; US20100020420A1

Abstract

렌즈 광학계가 개시된다.

개시된 렌즈 광학계는 물체측으로부터 상측으로의 순서로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 조리개, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군의 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 조리개 측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가지며, 상기 제2렌즈군은 전군과 후군을 포함한다.

Description

렌즈 광학계{Lens optical system}

본 발명은 대구경 렌즈 광학계에 관한 것이다.

최근 일안리플렉스 카메라(Single Lens Reflex Camera)에 대한 수요가 크게 증대되고 있고, 필름 카메라보다는 고체촬상소자(CCD; Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 이미지센서를 채용한 디지털 일안리플렉스 카메라에 대한 관심이 증대되고 있다. 디지털 일안리플렉스 카메라는 사용자의 높은 요구와 이미지 센서의 기술력의 발달로 점점 더 고화소화 되어 간다. 따라서 디지털 일안리플렉스 카메라에 사용되는 교환렌즈의 경우 매우 우수한 광학 성능을 필요로 한다.

일안 리플렉스카메라는 반사 미러를 가지며, 이 반사 미러는 촬영 전엔 광로를 90°굽힘으로써 사용자가 파인더를 통하여 촬영각을 인지하게 하고, 이후 촬영시엔 반사 미러가 45°로 올라가 빛이 반사 미러에 닿지 않고 촬상소자에 도달하게 된다. 이러한 일안 리플렉스 카메라의 특징 때문에 교환렌즈는 반사 미러가 움직이는 궤적과 부딪히지 않기 위하여 긴 후초점거리(Back focal Lengh)를 필요로 하게 된다. 긴 후초점거리를 만족하고 화각이 40~50°정도인 단초점 표준렌즈를 구성하 기 위하여 기본적으로 더블 가우스타입의 광학계가 많이 사용된다.

더블가우스타입의 광학계를 통하여 대구경 렌즈 시스템에서 가장 문제가 되는 구면수차를 효과적으로 줄이고 일안리플렉스 카메라에서 필요로 하는 후초점거리를 확보하는 것이 가능하다. 또한 더블가우스타입의 가장 큰 단점이었던 큰 사지털코마수차를 고굴절 소재를 사용하고, 비구면 렌즈를 채용하여 어느 정도 수차 보정이 가능하게 되었다. 하지만 이러한 구조 또한 고화소화 되어가는 디지털 일안리플렉스 카메라에서 요구되는 높은 광학적 성능을 만족시키는 데는 한계를 가지고 있다.

또한, 더블 가우스타입의 광학계는 물체거리의 변화에 따른 상면 이동의 보정을 위해 전체 렌즈군이 움직이는 방식을 일반적으로 사용한다. 하지만 구경비가 1:1.2~1.5 정도의 대구경렌즈에서 이러한 상면 이동 보정 방식은 물체가 무한대에서 근거리로 이동함에 따라 구면수차가 매우 크게 변화하여 물체거리 전영역에서 우수한 광학 성능을 확보하는 것이 어렵다.

본 발명의 실시예에 따르면, 수차 보정 능력이 우수한 대구경 렌즈를 구성하여 디지털 일안리플렉스 카메라에 필요한 광학 성능을 얻고, 모든 물체거리에서 우수한 결상 성능을 가지는 렌즈 광학계를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계는, 물체측으로부터 상측으로의 순서로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 조리개, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군은 복수 개의 렌즈를 포함하고, 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 조리개 측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가지며, 상기 제2렌즈군은 물체측으로부터 상측으로의 순서로 배열된 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 복수 개의 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 가지는 전군과, 상측에 배열된 1매 이상의 렌즈를 가지는 후군을 포함한다.

상기 렌즈 광학계는 다음의 조건을 만족할 수 있다.

<조건식>

여기서, f_all은 상기 렌즈 광학계의 초점거리를, b.f는 물체거리가 무한대일 때 공기 중에서의 후초점거리를 나타낸다.

상기 제1렌즈군은 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 상측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가지며, 상기 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 상측에 위치한 렌즈 사이에 적어도 2매 이상의 정의 굴절력을 갖는 렌즈를 포함하고, 상기 정의 굴절력을 갖는 렌즈 중 적어도 1매 이상은 다음 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.

<조건식>

1.80 < NGr1

여기서, NGr1은 제1렌즈군 내의 정의 굴절력을 갖는 렌즈의 d-line 기준의 굴절률을 나타낸다.

상기 제2렌즈군은 물체거리의 변화에 따른 포커싱시 상기 제2렌즈군의 전군과 후군 사이의 간격이 변화한다.

상기 제2렌즈군의 후군은 포커싱 시에 상면에 대하여 고정되어 있다.

상기 제1렌즈군과 제2렌즈군의 전군의 간격이 포커싱시에 변하지 않는다.

상기 제2렌즈군의 후군은 다음 조건을 만족한다.

<조건식>

여기서, f_2-2는 제2렌즈군의 후군의 합성 초점거리를, f_all은 전체 렌즈 광학계의 초점거리를 나타낸다.

상기 렌즈 광학계는 제2렌즈군의 전군에 적어도 1매 이상의 비구면을 포함한다.

상기 제2렌즈군의 후군이 정의 굴절력을 가지도록 구성될 수 있다.

상기 렌즈 광학계는 1:1.5 이하의 구경비를 가진다.

상기 제1렌즈군은 5매 이하의 렌즈를 포함하도록 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 도 1을 참조하면, 물체측으로부터 상측으로의 순서로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 조리개(ST), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2)을 포함한다. 상기 제1렌즈군(G1)은 복수 개의 렌즈를 포함하고, 가장 물체측(O)에 위치한 렌즈와 가장 조리개(ST) 측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가진다. 예를 들어, 상기 제1렌즈군(G1)은 5매 이하의 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 제1렌즈군의 렌즈 중 가장 물체측(O)에 위치한 제1렌즈(1)는 물체측이 볼록한 메니스커스형의 오목렌즈 형상을 갖는다. 상기 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 조리개측에 위치한 렌즈 렌즈 사이에는 2~3매의 정의 굴절력을 갖는 렌즈가 포함될 수 있다. 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈(1)를 제1렌즈군(G1)의 가장 물체측에 위치시켜 기존의 더블 가우스타입의 광학계에 비하여 개선된 후초점거리를 확보할 수 있도록 한다. 그리고, 제1렌즈(1) 이후에 위치한 렌즈들의 굴절력을 크게 하여 구면수차를 효과적으로 보정하며, 왜곡 또한 보정이 가능하게 된다.

도 1에 도시된 제1실시예는 제1렌즈군(G1)이 제1 내지 제5 렌즈(1)(2)(3)(4)(5)를 포함하고, 도 4에 도시된 제2실시예는 제1렌즈군(G2)이 제1 내지 제5 렌즈(11)(12)(13)(14)(15)를 포함하고, 도 6에 도시된 제3실시예는 제1렌즈군(G1)이 제1 내지 제4 렌즈(21)(22)(23)(24)를 포함하는 예를 보여준다.

도 1을 참조하면, 상기 제2렌즈군(G2)은 전군(G2-1)과 후군(G2-2)을 포함하고, 상기 전군(G2-1)은 조리개(ST)로부터 순서로 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 복수 개의 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 포함하며, 상기 후군(G2-2)은 상측에 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 상기 전군(G2-1)에서 상기 부의 굴절력의 렌즈와 정의 굴절력의 렌즈를 접합렌즈로 구성하여 색수차 보정을 효과적으로 할 수 있다.

예를 들어, 상기 전군(G2-1)은 물체측(O)으로부터 상측(I)으로의 순서로 배열된 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈(6)와 복수 개의 정의 굴절력의 렌즈(7)(8)를 포함한다. 상기 복수 개의 정의 굴절력의 렌즈(7)(8)는 두 매의 제7 및 제8렌즈(7)(8)로 구성될 수 있으며, 상기 6렌즈(6)와 제7렌즈(7)는 접합 렌즈(C1)로 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 제2실시예에 따른 렌즈 광학계의 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1)은 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈(15)와 각각 정의 굴절력을 가지는 제6 및 제7 렌즈(16)(17)를 포함한다. 그리고, 도 6에 도시된 제3실시예에 따른 렌즈 광학계의 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1)은 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈(25)와 각각 정의 굴절력을 가지는 제6 및 제7 렌즈(26)(27)를 포함한다. 이와 같이 제2렌즈군의 전군(G2-1)은 접합렌즈와 정의 굴절력의 렌즈 1매를 포함하여 균형 있는 수차 보정을 하는 것이 가능하다.

제2렌즈군(G2)의 후군(G2-2)은 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1실시예와 제2실시예에서는 상기 후군(G2-2)이 두 매의 렌즈(9)(10)(18)(19)를 포함 하고, 제3실시예에서는 한 매의 렌즈(28)로 구성된 예를 도시한다. 후군(G2-2)이 두 매의 렌즈로 구성된 경우 접합 렌즈(C2)로 제작될 수 있다. 한편, 상기 제2렌즈군의 후군(G2-2)은 페츠발합을 감소시켜 상면만곡을 줄이는 역할을 하며, 정의 굴절력 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2렌즈군의 후군(G2-2)이 정의 굴절력을 가지는 경우 전군의 굴절력을 적절하게 배분할 수 있는 마진이 커진다.

본 발명의 실시예에서는 대구경의 광학 성능이 우수한 표준렌즈를 구현하기 위하여 물체측에 부의 굴절력의 렌즈를 배치함으로써 후초점거리를 충분히 확보하고 구면수차를 보정하여 1:1.5 이하의 구경비를 구현한다. 예를 들어, 구경비 1:1.2~1.5 의 밝기를 구현할 수 있다. 그럼으로써 사용자는 어두운 곳에서도 촬영이 가능한 밝은 표준렌즈를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 적어도 하나의 비구면을 포함하여 구면 수차를 보정할 수 있다. 비구면을 곡률이 큰 렌즈면에 위치시키는 것이 구면 수차를 보정하는 데 효과적이다. 예를 들어 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1)에 적어도 1매 이상의 비구면을 포함할 수 있다.

한편, 물체거리가 무한대에서 근거리로 변화할 때 상면보정을 위하여 포커싱을 실시하는데, 제2렌즈군의 전군(G2-1)과 후군(G2-2) 사이의 간격이 변하도록 하여 포커싱을 수행할 수 있다. 포커싱시에 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1) 사이의 간격은 고정되고, 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1)이 상면에 대하여 같이 이동한다. 상기 제2렌즈군의 후군(G2-2)은 포커싱시 상면에 대하여 고정된다. 이를 통하여 물체거리에 따른 렌즈 광학계의 성능 변화를 최소화 함과 아울러 기구적으로도 간단하게 설계하는 것이 가능하다.

다음, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음의 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.

여기서, f_all은 상기 렌즈 광학계의 초점거리를, b.f는 물체거리가 무한대일 때 공기 중에서의 후초점거리를 나타낸다. 상기 수학식1은 렌즈 광학계 전체의 초점거리 대 후초점거리의 비율을 정의한 것이다. 이 비율이 수학식 1의 상한선을 초과하면 일안리플렉스 카메라에 필요한 후초점거리를 확보하는 것이 어렵게 되어 카메라 구성이 어렵게 되거나 초점거리가 길어져 표준 렌즈로서의 충분한 화각을 가질 수 없게 된다. 이에 반하여 상기 비율이 하한선을 초과하게 되면 지나치게 후초점거리가 길어지거나 화각이 커져 양호한 광학 성능을 구현 할 수 없다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 제1렌즈군(G1)은 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 상측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가지며, 상기 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 상측에 위치한 렌즈 사이에 적어도 2매 이상의 정의 굴절력을 갖는 렌즈를 포함하고, 상기 정의 굴절력을 갖는 렌즈 중 적어도 1매 이상은 다음 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.

1.80 < NGr1

여기서, NGr1은 상기 제1렌즈군(G1) 내의 정의 굴절력을 갖는 렌즈의 d-line 기준의 굴절률을 나타낸다. 상기 수학식 2는 제1렌즈군 내에 있는 정의 굴절력을 갖는 렌즈의 굴절률을 정의한 것으로, 정의 굴절력의 렌즈에 고굴절률의 소재를 사용함으로써 색수차를 보정하고 페츠발합을 줄임으로써 상면만곡 수차를 최소화 할 수 있다.

또한, 상기 제2렌즈군(G2)의 후군(G2-2)은 다음 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.

여기서, f_2-2는 제2렌즈군의 후군의 합성 초점거리를, f_all은 전체 렌즈 광학계의 초점거리를 나타낸다. 상기 수학식 3은 전체 렌즈 광학계의 초점거리에 대한 제2렌즈군의 후군의 초점거리의 비율을 정의한 것이다. 이는 물체거리가 무한대에서 근거리까지 변화에 따른 상면 위치를 보정하기 위해 포커싱시 전 물체영역에서 구면수차의 변화가 작게 하기 위한 것이다. f_2-2/f_all의 값이 상한치를 초과하면 제2렌즈군의 후군의 굴절력이 너무 작아지게 되어 전 물체거리 영역에서 구면수차 보정이 충분히 달성되지 못한다. 또한 f_2-2/f_all의 값이 하한치를 초과하게 되면 전체 렌즈 광학계의 굴절력 배분의 균형이 깨져 물체거리 변화시 모든 범위에서 우수한 광학 성능을 확보하는 것이 어렵게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.

다음, 본 발명에 따른 렌즈 시스템의 여러 가지 실시예들의 구체적인 렌즈 데이터들을 기술한다. 이하, f는 전체 렌즈 계의 초점거리를, Fno는 F 넘버를, 2ω는 화각을, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, Img는 상면을, ASP는 비구면을 나타낸다.

<실시예 1>

도 1은 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 것이고, 다음은 실시예 1의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

f ; 51.48 Fno ; 1.20 2ω ; 46.4°

렌즈면 R Dn Nd Vd

S1 1000.00 1.50 1.80518 25.46

S2 48.308 3.14

S3 45.900 8.07 1.83400 37.34

S4 -750.812 0.20

S5 83.356 4.30 1.90366 31.31

S6 386.170 0.20

S7 38.151 3.80 1.90366 31.31

S8 60.055 3.07

S9 614.934 1.50 1.58144 40.89

S10 27.082 8.43

ST infinity 8.97

S12 -22.359 1.50 1.75211 25.05

S13 92.861 9.68 1.88300 40.8

S14 -35.036 0.20

S15 163.956 5.45 1.80610 40.73

S16* -61.423 D1

ASP:

K : -1.000

A : 1.44905e-006 B :-3.20985e-010 C :9.95240-013 D : 0

S17 -80.567 2.00 1.71736 29.5

S18 185.027 4.50 1.83481 42.72

S19 -80.668 38.23

Img

도 2은 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차(Longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curvature), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다. 구면 수차로는 프라운호퍼의 d-line(그래프의 세로축에 대응됨)을 기준으로 C-line과 F-line에 대해 보여준다. 상면 만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다. 상면만곡과 왜곡수차 그래프에서 23.2°는 화각을 나타낸다.

도 3은 물체 거리 변화에 따른 상면 위치 보정을 위한 포커싱시 제2렌즈군의 전군과 후군 사이의 간격(D1)의 변화를 보여준 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면 포커싱시 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1) 사이의 간격은 변하지 않고 제2렌즈군의 전군과 후군 사이의 간격(D1)이 변한다. 다음은 물체거리의 변화에 따 른 포커싱시 D1의 변화를 나타낸 것이다.

물체 거리	Infinity	45cm
D1	1.30	8.07

<제 2실시예>

도 4는 제2실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 것이다.

f ; 52.00 Fno ; 1.25 2ω ; 46.1°

렌즈면 R Dn Nd Vd

S1 1000.00 1.50 1.80518 25.46

S2 52.600 4.13

S3 51.152 8.07 1.88300 40.8

S4 -183.251 0.30

S5 36.410 5.03 1.88300 40.8

S6 84.371 2.78

S7 -2090.951 1.50 1.56384 60.83

S8 27.198 8.00

ST infinity 12.42

S10 -26.457 1.50

S11 47.952 8.82 1.88300 40.8

S12* -49.513 0.20

ASP:

K : -4.45356

A : 3.05419e-007 B : 8.26193e-010 C : -1.60775e-012 D : 0

S13 1261.630 5.60 1.80610 40.73

S14* -43.372 D1

ASP:

K : -1.000

A : -3.30636e-006 B : 3.09637e-009 C : -3.46198e-013 D : 0

S15 -350.361 1.50 1.75211 25.05

S16 76.286 4.15 1.88300 40.8

S17 -242.638 38.06

img

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이며, 다음 표 2는 D1을 나타낸 것이다.

물체 거리	Infinity	45cm
D1	1.26	9.19

<제 3실시예>

도 6은 제3실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 것이다.

f ; 59.16 Fno ; 1.35 2ω ; 40.4°

렌즈면 R Dn Nd Vd

S1 149.855 1.50 1.80518 25.46

S2 46.202 1.13

S3 42.436 7.53 1.88300 40.8

S4 -2000.000 0.43

S5 35.879 5.73 1.83400 37.34

S6 71.968 3.44

S7 334.305 2.40 1.55115 49.52

S8 25.266 7.97

ST infinity 11.19

S10 -25.396 1.67

S11 51.309 11.60 1.88300 40.8

S12 -53.582 0.22

S13 169.723 4.73 1.8061 0 40.73

S14* -54.377 D1

ASP:

K : -1.000

A : 1.301053e-006 B : 2.435146e-010 C : 2.334887e-013 D : 0

S17 386.704 3.01 1.83481 42.72

S18 -1000.000 38.36

img

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이며, 다음 표 3은 D1을 나타낸 것이다.

물체 거리	Infinity	45cm
D1	1.20	10.5

다음은, 상기 제1 내지 제3 실시예가 각각 상기 수학식 1, 2, 3의 조건을 만족시킴을 보인 것이다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3
수학식 1	1.34	1.37	1.54
수학식 2	1.90	1.88	1.88
수학식 3	8.07	6.01	5.61

본 발명의 실시예는 필름 카메라 뿐만 아니라 고체촬상소자등의 이미지센서를 사용한 디지털 일안리플렉스(Single-refelx camera) 카메라에 적용 가능하며, 화각이 40~50°이고, 구경비가 1:1.5 이하인 대구경 단초점 표준렌즈에 사용될 수 있다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 광학계의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 광학계의 수차도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계의 포커싱 동작을 보여준 도면이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 광학계의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 광학계의 수차도이다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 광학계의 구성도이다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 광학계의 수차도이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 설명>

G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군

G2-1...제2렌즈군의 전군, G2-2...제2렌즈군의 후군

Claims

물체측으로부터 상측으로의 순서로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 조리개, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고,

상기 제1렌즈군은 복수 개의 렌즈를 포함하고, 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 조리개 측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가지며,

상기 제2렌즈군은 물체측으로부터 상측으로의 순서로 배열된 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 복수 개의 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 가지는 전군과, 상측에 배열된 1매 이상의 렌즈를 가지는 후군을 포함하는 렌즈 광학계.
제1 항에 있어서,

상기 렌즈 광학계는 다음의 조건을 만족하는 렌즈 광학계.

<조건식>

여기서, f_all은 상기 렌즈 광학계의 초점거리를, b.f는 물체거리가 무한대일 때 공기 중에서의 후초점거리를 나타낸다.
제1 항에 있어서,

상기 제1렌즈군은 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 상측에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가지며, 상기 가장 물체측에 위치한 렌즈와 가장 상측에 위치한 렌즈 사이에 적어도 2매 이상의 정의 굴절력을 갖는 렌즈를 포함하고, 상기 정의 굴절력을 갖는 렌즈 중 적어도 1매 이상은 다음 조건을 만족하는 렌즈 광학계.

<조건식>

1.80 < NGr1

여기서, NGr1은 제1렌즈군 내의 정의 굴절력을 갖는 렌즈의 d-line 기준의 굴절률을 나타낸다.
제1 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2렌즈군은 물체거리의 변화에 따른 포커싱시 상기 제2렌즈군의 전군과 후군 사이의 간격이 변화하는 렌즈 광학계.
제 4항에 있어서,

상기 제2렌즈군의 후군은 포커싱 시에 상면에 대하여 고정되어 있는 렌즈 광학계.
제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1렌즈군과 제2렌즈군의 전군의 간격이 포커싱시에 변하지 않는 렌즈 광학계.
제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2렌즈군의 후군은 다음 조건을 만족하는 렌즈 광학계.

<조건식>

여기서, f_2-2는 제2렌즈군의 후군의 합성 초점거리를, f_all은 전체 렌즈 광학계의 초점거리를 나타낸다.
제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 광학계는 제2렌즈군의 전군에 적어도 1매 이상의 비구면을 포함하는 렌즈 광학계.
제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2렌즈군의 후군이 정의 굴절력을 가지는 렌즈 광학계.
제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 광학계는 1:1.5 이하의 구경비를 가지는 렌즈 광학계.
제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1렌즈군은 5매 이하의 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.