KR101462957B1

KR101462957B1 - 소형 줌 렌즈

Info

Publication number: KR101462957B1
Application number: KR1020080022998A
Authority: KR
Inventors: 김동우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2014-11-19
Also published as: KR20090097692A

Abstract

소형이고 저가의 줌 렌즈가 개시된다.

개시된 줌렌즈는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시에 각 렌즈군의 위치를 이동함으로써 변배를 행하며, 상기 제1렌즈군은 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 제2렌즈군은 3매의 렌즈를 포함하며 다음의 조건식을 만족한다.

<조건식>

4 ≤ ft / fw ≤ 6

1.90 ≤ Nd2 ≤ 2.05

여기서, fw는 광각단에서 전체 광학계의 초점거리를, ft는 망원단에서 전체 광학계의 초점거리를, Nd2는 제2렌즈군의 물체측으로부터 마지막 렌즈의 굴절률을 각각 나타낸다.

Description

소형 줌 렌즈{Compact zoom lens}

본 발명은 소형이고 저가의 줌 렌즈에 관한 것이다.

최근 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자를 가진 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 널리 보급되고 있다. 특히, 메가 픽셀의 카메라 모듈의 수요가 요구되고, 보급형 디지털 카메라에서도 500만 이상의 화소와 고화질의 성능을 가지는 카메라가 등장하고 있다. CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 장치를 이용한 디지털 카메라 혹은 핸드폰 카메라와 같은 결상 광학 기기는 소형화, 경량화, 저 비용화가 요구된다.

소형화에 대한 요구를 만족시키기 위해 카메라 촬영 시에는 렌즈가 일정한 위치로 조출이 되고 촬영을 하지 않는 때는 카메라의 내부에 수납이 되는 침통형 경통이 많이 사용되고 있다. 이러한 침통형 카메라는 수납시 가능한 한 각 렌즈군의 간격을 좁혀야 카메라의 두께를 얇게 할 수 있고 휴대성을 향상시킬 수 있다. 침통형 경통에서 소형화와 박형화를 실현하기 위해서는 렌즈군의 매수를 줄이지 않으면 안되게 되고, 반면 고화소화에 따른 높은 광학성능을 확보하지 않으면 안 된 다.

4 렌즈군 타입에서 고 변배비를 가지면서 소형화와 고배율화, 저비용화를 위해서는 적은 매수의 렌즈를 사용하여 제조 민감도를 최소화하고, 생산성과 제조 비용의 최소화를 이루어야 하지만, 제조 비용이 많이 드는 비구면 렌즈를 많이 사용하면 렌즈 매수를 줄여 소형화에는 유리하나 저비용화가 어려우며, 9매 이상의 렌즈를 사용할 경우 수차 보정이나 고 변배비 확보에 유리하지만 소형화가 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명은 소형이고 저가의 줌 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시에 각 렌즈군의 위치를 이동함으로써 변배를 행하며, 상기 제1렌즈군은 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 제2렌즈군은 3매의 렌즈를 포함하며 다음의 조건식을 만족하는 줌렌즈를 제공한다.

<조건식>

4 ≤ ft / fw ≤ 6

1.90 ≤ Nd2 ≤ 2.05

상기 제1렌즈군의 렌즈가 비구면 렌즈로 구성될 수 있다.

상기 제2렌즈군의 모든 렌즈가 구면 렌즈로 구성될 수 있다.

상기 제2렌즈군은 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 물체측이 볼록한 제1 메니스커스 렌즈, 정의 굴절력을 가지는 렌즈, 부의 굴절력을 가지며 물체측이 볼록한 제2 메니스커스 렌즈를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 줌렌즈는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.

<조건식>

1.6 ≤ (D2w - D2t) / fw ≤ 2.0

여기서, D2w는 광각단에서 물체측으로부터 제2렌즈군의 마지막 렌즈와 제3렌즈군의 첫 번째 렌즈까지의 거리를, D2t는 망원단에서 물체측으로부터 제2렌즈군의 마지막 렌즈와 제3렌즈군의 첫 번째 렌즈까지의 거리를, fw는 광각단에서 전체 광학계의 초점거리를 각각 나타낸다.

상기 제3렌즈군의 물체측으로부터 첫 번째 렌즈가 비구면 렌즈일 수 있다.

상기 제3렌즈군은 접합렌즈를 포함할 수 있다.

제4렌즈군은 물체측으로 볼록한 메니스커스 정렌즈를 포함하고, 상기 정렌즈는 굴절률이 1.8 이상의 소재를 사용하여 제작될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈는 도 1을 참조하면, 물체측(O)으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3), 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4)을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시에 광각단에서 망원단으로 변배시에 각 렌즈군의 위치를 이동함으로써 변배를 행한다. 변배시, 상기 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이의 간격은 증가하고, 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이의 간격은 감소하며, 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)의 간격은 증가한다. 제4렌즈군(G4)은 변배시 상면이동과 초점위치 보정을 수행한다.

상기 제1렌즈군(G1)은 1매의 양볼록 비구면의 제1렌즈(1)를 포함한다. 제1렌즈군(G1)에 비구면 렌즈를 사용함으로써 광각단에서의 화각 확보가 용이해지며, 효과적인 왜곡수차 보정도 가능해진다. 비구면 가공기술의 발달로 인해 외경이 15mm 이상의 렌즈 가공도 가능하며, 저원가 소재를 사용함으로써 비구면 렌즈 사용에 따른 비용 증가는 크지 않다. 또한 렌즈 1매로만 구성되어 소형 광학계 구성에도 유리하다. 상기 제2렌즈군(G2)은 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈(2), 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈(3), 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈(4)를 포함한다. 상기 제2렌즈(2)는 물체측(O)이 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있으며, 상기 제4렌즈(4)는 물체측이 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2렌즈군(G2)에서는 렌즈들을 비구면이 아닌 구면 렌즈로 구성하여 저비용으로 제조가 가능하다. 한편, 제2렌즈군(G2)의 렌즈는 고굴절 소재를 사용하여 렌즈 두께를 최소화 하면서 왜곡 및 비점수차 보정에 유리하도록 하였다.

제3렌즈군(G3)은 제5렌즈(6)와, 정렌즈(7) 1매와 부렌즈(8) 1매를 접합한 접 합렌즈를 포함한다. 상기 제5렌즈(6)에 비구면을 사용하여 구면수차를 최소화하고, 상기 접합 렌즈를 사용하여 변배시 발생하는 배율 색수차를 최소화한다. 특히, 접합렌즈에서 정렌즈를 빛의 파장에 따른 굴절률 차이가 작은 저분산 소재를 사용하여 제작함으로써 5배 이상의 고변배시에도 색수차 발생이 최소화 되도록 한다. 제3렌즈군의 물체측 첫 번째 렌즈를 비구면으로 사용하여 광각단과 망원단의 구면수차를 요이하게 보정할 수 있도록 한다.

제4렌즈군(G4)은 물체측으로 볼록한 메니스커스 정렌즈(9)를 포함한다. 상기 정렌즈(9)는 굴절률 1.8 이상의 소재를 사용하여 광선의 입사각이 커지지 않게 한다. 상기와 같은 구성을 통해 정부정정 4군 타입에서 고성능의 소형 광학계를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 조건식을 만족하도록 구성될 수 있다.

4 ≤ ft / fw ≤ 6

1.90 ≤ Nd2 ≤ 2.05

여기서, fw는 광각단에서 전체 광학계의 초점거리를, ft는 망원단에서 전체 광학계의 초점거리를, Nd2는 제2렌즈군의 물체측으로부터 마지막 렌즈의 굴절률을 각각 나타낸다. 일반적으로 정부정정의 4군 타입에서 소형의 광학계를 이루기 위해서는 전체 광학계에서 렌즈의 매수를 줄여 비구면 렌즈를 많이 사용하는 것이 유리 하다. 하지만 비구면 렌즈의 사용이 많아지면 전체 광학계의 민감도가 증가하게 되고 또한 제조 비용을 최소화 하기 어려워진다. 본 발명에서는 비구면 렌즈를 2매만 사용하여 소형의 저비용 광학계를 만드는데 유리하게 설계하였다. 수학식 1은 전체 광학계의 광각단과 망원단의 줌배율을 정의한 것이며, 4배 이상 6배 이하의 고배율 소형 광학계를 얻을 수 있다. 수학식 2는 제2렌즈군 내의 물체측으로부터 마지막 렌즈의 굴절률을 정의한 것이며, 제2렌즈군 내에 비구면 렌즈를 사용하지 않고 광학계를 최소화 하기 위한 조건식이다.

상기 수학식 1의 상한치를 초과하면 6배줌 이상의 광학계를 얻을 수 있지만 배율 증가에 따른 수차보정을 위해 렌즈를 추가하는 것이 불가피하여 소형의 광학계를 얻기 어렵다. 한편, 하한치를 초과하면 낮은 줌 배율의 광학계가 되어 최근 요구되는 고배율 광학계를 얻을 수 없게 된다. 수학식 2는 제2렌즈군(G2)의 물체측(O)으로부터 마지막 렌즈의 굴절률 값을 정의한 것이며, 상한치를 초과하게 되면 고굴절률의 소재로 렌즈 가격이 증가하게 되어 제조 비용이 증가한다. 한편, 하한치를 초과하게 되면 광학계의 전장을 최소화하기가 어려워 소형화가 어려워진다. 도 1에 도시된 제2렌즈군에서는 접합렌즈의 부렌즈(8)가 수학식 2의 굴절률을 가지는 소재로 제작될 수 있다.

1.6 ≤ (D2w - D2t) / fw ≤ 2.0

여기서, D2w는 광각단에서 물체측으로부터 제2렌즈군(G2)의 마지막 렌즈와 제3렌즈군의 첫 번째 렌즈까지의 거리를, D2t는 망원단에서 물체측으로부터 제2렌 즈군의 마지막 렌즈와 제3렌즈군의 첫 번째 렌즈까지의 거리를, fw는 광각단에서 전체 광학계의 초점거리를 각각 나타낸다. 예를 들어, D2w는 제2렌즈군(G2)의 제4렌즈(4)의 물체측면으로부터 제3렌즈군(G3)의 제5렌즈(6)의 물체측면까지의 거리를 나타낼 수 있다.

수학식 3은 광각단에서 망원단으로 변배시 제2렌즈군과 제3렌즈군간 간격의 변화량을 광각단 초점거리의 비로 정의한 것이다. 상한치를 상한치를 초과하면 변배시 2군 혹은 3군의 위치 변화량이 커져 소형화가 어려우며, 하한치를 초과할 경우 4배이상의 줌배율 확보가 어려워진다. 일반적으로 정부정정 4군 타입에서 광각단에서 망원단으로 변배시 제2렌즈군과 제3렌즈군의 간격이 좁아지게 되는데, 이때 제2렌즈군과 제3렌즈군과의 간격 변화가 커지면 고배율 광학계를 얻을 수 있지만 소형화가 어려워지며, 제2렌즈군과 제3렌즈군과의 간격변화가 작아지면 고배율 광학계를 얻기 어려워진다.

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

본 발명에 따른 줌 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.

본 발명에서는 구체적으로 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 줌 렌즈의 소형화를 구현하기 위한 최적화 조건들에 따른 렌즈들을 포함한다.

이하, f는 전체 렌즈 계의 합성초점거리를, Fno는 F 넘버를, 2w는 화각을, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, nd는 굴절률을, vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, D1, D2, D3, D4는 가변 거리를 나타내며, ASP는 비구면을 나타낸다. 그리고, 각 실시예를 도시한 도면에서 각 렌즈군을 구성하는 렌즈들에 대해서는 동일한 번호를 부기 하여 나타내었다.

<제1 실시예>

도 1은 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단을 각각 도시한 것이다.

f ; 6.1 ~ 17.69 ~ 28.98 Fno ; 3.39 ~ 4.41 ~ 5.22

2ω ; 65.72 ~ 26.16 ~ 16.78

렌즈면 R Dn nd vd

OBJ: INFINITY INFINITY

S1: 16.73500 2.780000 1.516798 64.19

ASP:

K : -0.430801

A :0.141908E-05 B :-0.273697E-07 C :-0.306880E-09

D :0.000000E-00

S2: -94.73600 D1

S3: 124.94300 0.500000 1.815999 46.72

S4: 5.47100 2.340000

S5: -28.31300 0.620000 1.883000 40.81

S6: 96.49800 0.100000

S7: -9.81400 1.390000 1.945945 17.98

S8: 19.14500 D2

ST: INFINITY 0.300000

S10: 5.40800 1.612000 1.693500 53.20

ASP:

K : -0.040814

A :-0.742822E-03 B :-0.222932E-04 C :-0.383161E-05

D :0.246117E-06

S11: -20.36700 0.540000

ASP:

K : 0.000000

A :0.169853E-03 B :-0.316066E-04 C : 0.000000E-00

D :0.000000E-00

S12: 6.33500 1.130000 1.496997 81.61

S13: 230.53200 0.450000 1.846663 23.78

S14: 3.70100 D3

S15: 13.80200 1.830000 1.922860 20.88

S16: 134.03300 D4

S17: INFINITY 0.300000 1.516798 64.19

S18: INFINITY 0.500000

S19: INFINITY 0.500000 1.516798 64.19

S20: INFINITY 0.590000

IMG: INFINITY

다음은 제1실시예에 따른 줌 렌즈에서의 가변 거리(D1)(D2)(D3))(D4)를 광각단, 중간단 및 망원단에 대해 나타낸 것이다.

	광각단	중간단	망원단
D1	0.60	7.74	10.63
D2	12.68	3.75	1.65
D3	3.54	7.07	13.34
D4	4.68	7.03	5.88

도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다.

<제 2실시예>

도 4는 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것으로, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈군(G1)(G2)(G3)(G4)을 포함한다.

f ; 6.5 ~ 18.53 ~ 26.65 Fno ; 3.42 ~ 4.52 ~ 5.26

2ω ; 62.44 ~ 24.01 ~ 16.82

렌즈면 R Dn nd vd

OBJ: INFINITY INFINITY

S1: 18.29200 2.650000 1.516798 64.19

ASP:

K : -0.476487

A :0.125001E-06 B :-0.113803E-08 C :-0.895938E-09

D :0.000000E-00

S2: -71.67200 D1

S3: 108.69100 0.500000 1.825163 44.89

S4: 5.57100 2.228000

S5: -39.70700 0.550000 1.755000 52.32

S6: 35.50400 0.100000

S7: 9.44300 1.470000 1.907083 20.07

S8: 21.33500 D2

ST: INFINITY 0.300000

S10: 5.50500 2.160000 1.686893 54.33

ASP:

K : -0.058705

A :-0.768250E-03 B :-0.180702E-04 C :-0.326423E-05

D :0.191712E-06

S11: -18.32100 0.300000

ASP:

K : 0.000000

A :0.141361E-03 B :-0.279888E-04 C : 0.000000E-00 D :0.000000E-00

S12: 7.21700 1.080000 1.496997 81.61

S13: 56.00800 0.450000 1.846663 23.78

S14: 3.85800 D3

S15: 12.75900 1.810000 1.850544 23.32

S16: 119.28200 D4

S17: INFINITY 0.300000 1.516798 64.19

S18: INFINITY 0.500000

S19: INFINITY 0.500000 1.516798 64.19

S20: INFINITY 0.590000

IMG: INFINITY

다음은 제2실시예에 따른 줌 렌즈에서의 가변 거리(D1)(D2)(D3)(D4)를 광각단, 중간단 및 망원단에 대해 나타낸 것이다.

	광각단	중간단	망원단
D1	0.60	7.93	9.81
D2	12.37	3.69	1.93
D3	3.45	8.90	14.08
D4	5.09	6.44	5.67

도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.

<제 3실시예>

도 7은 제3실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다.

f ; 6.1 ~ 17.38 ~ 35.99 Fno ; 3.70 ~ 5.14 ~ 6.28

2ω ; 65.72 ~ 25.54 ~ 12.48

렌즈면 R Dn nd vd

OBJ: INFINITY INFINITY

S1: 15.10300 2.950000 1.558838 60.90

ASP:

K : -0.502790

A :0.116617E-05 B :-0.115486E-06 C :0.299432E-09

D :0.000000E-00

S2: -114.37500 D1

S3: 67.58800 0.500000 1.883000 40.81

S4: 4.98200 2.080000

S5: -284.09300 0.550000 1.883000 40.81

S6: 17.10700 0.100000

S7: 7.96300 1.490000 1.914409 20.44

S8: 16.54700 D2

ST: INFINITY 0.300000

S10: 5.12000 1.740000 1.737602 52.82

ASP:

K : 0.017145

A :-0.652305E-03 B :-0.190404E-04 C :-0.258776E-05

D :0.515625E-07

S11: -19.18700 0.570000

ASP:

K : 0.000000

A :0.295195E-03 B :-0.233273E-04 C : 0.000000E-00

D :0.000000E-00

S12: 5.25800 1.310000 1.496997 81.61

S13: -11.23700 0.450000 1.859912 28.18

S14: 3.29600 D3

S15: 9.42900 1.570000 1.922860 20.88

S16: 17.79400 D4

S17: INFINITY 0.300000 1.516798 64.19

S18: INFINITY 0.500000

S19: INFINITY 0.500000 1.516798 64.19

S20: INFINITY 0.580000

IMG: INFINITY

다음은 제3실시예에 따른 줌 렌즈에서의 가변 거리(D1)(D2)(D3))(D4)를 광각단, 중간단 및 망원단에 대해 나타낸 것이다.

	광각단	중간단	망원단
D1	0.60	5.71	9.38
D2	13.17	5.19	1.65
D3	4.77	7.20	12.96
D4	3.01	6.76	7.48

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.

<제 4실시예>

도 10은 제4실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것이다.

f ; 6.1 ~ 17.69 ~ 30.49 Fno ; 3.47 ~ 4.66 ~ 5.65

2ω ; 65.71 ~ 25.12 ~ 14.72

렌즈면 R Dn nd vd

OBJ: INFINITY INFINITY

S1: 15.84600 2.900000 1.631677 56.77

ASP:

K : -0.348618

A :0.635707E-07 B :-0.319524E-07 C :0.667098E-09

D :0.000000E-00

S2: -172.58500 D1

S3: 83.34300 0.500000 1.842123 43.55

S4: 4.92500 2.280000

S5: -76.98800 0.500000 1.755000 52.32

S6: 13.61900 0.100000

S7: 8.18500 1.550000 2.000600 25.46

S8: 19.88300 D2

ST: INFINITY 0.300000

S10: 4.81200 1.790000 1.592898 39.88

ASP:

K : -0.032835

A :-0.772867E-03 B :-0.275412E-04 C :-0.361765E-05

D :0.112728E-06

S11: -12.43800 0.100000

ASP:

K : 0.000000

A :0.434382E-03 B :-0.330093E-04 C : 0.000000E-00

D :0.000000E-00

S12: 5.07200 1.380000 1.496997 81.61

S13: -12.74000 0.450000 1.849022 24.47

S14: 3.52800 D3

S15: 14.23700 1.750000 1.922860 20.88

S16: 155.81700 D4

S17: INFINITY 0.300000 1.516798 64.19

S18: INFINITY 0.500000

S19: INFINITY 0.500000 1.516798 64.19

S20: INFINITY 0.580000

IMG: INFINITY

다음은 제4실시예에 따른 줌 렌즈에서의 가변 거리(D1)(D2)(D3)(D4)를 광각단, 중간단 및 망원단에 대해 나타낸 것이다.

	광각단	중간단	망원단
D1	0.60	5.80	8.28
D2	12.51	3.92	1.65
D3	3.89	7.59	15.02
D4	4.53	7.50	6.53

다음은, 상기 제1 내지 제4 실시예가 각각 상기 수학식 1, 2 및 3의 조건을 만족시킴을 보여준 것이다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
수학식 1	4.7501	4.1	5.9	4.9982
수학식 2	1.9460	1.9071	1.9144	2.0006
수학식 3	1.8088	1.6066	1.8879	1.7799

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 고변배비를 가지면서 소형이고 광학 성능이 우수하다. 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 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.

도 5 및 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.

도 8 및 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.

도 11 및 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 설명>

G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군,

G3...제3렌즈군, G4...제4렌즈군

D1,D2,D3,D4...가변 거리

Claims

물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시에 각 렌즈군의 위치를 이동함으로써 변배를 행하며, 상기 제1렌즈군은 1매의 렌즈를 포함하고, 상기 제2렌즈군은 3매의 렌즈를 포함하며 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌렌즈.

<조건식>

4 ≤ ft / fw ≤ 6

1.90 ≤ Nd2 ≤ 2.05

여기서, fw는 광각단에서 전체 광학계의 초점거리를, ft는 망원단에서 전체 광학계의 초점거리를, Nd2는 제2렌즈군의 물체측으로부터 마지막 렌즈의 굴절률을 각각 나타낸다.
제1항에 있어서,

상기 제1렌즈군의 렌즈가 비구면 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 줌렌즈.
제1항에 있어서,

상기 제2렌즈군의 모든 렌즈가 구면 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 줌렌즈.
제1항에 있어서,

상기 제2렌즈군은 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 물체측이 볼록한 제1 메니스커스 렌즈, 정의 굴절력을 가지는 렌즈, 부의 굴절력을 가지며 물체측이 볼록한 제2 메니스커스 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌렌즈.
제1항에 있어서,

다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌렌즈.

<조건식>

1.6 ≤ (D2w - D2t) / fw ≤ 2.0

여기서, D2w는 광각단에서 물체측으로부터 제2렌즈군의 마지막 렌즈와 제3렌즈군의 첫 번째 렌즈까지의 거리를, D2t는 망원단에서 물체측으로부터 제2렌즈군의 마지막 렌즈와 제3렌즈군의 첫 번째 렌즈까지의 거리를, fw는 광각단에서 전체 광학계의 초점거리를 각각 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제3렌즈군의 물체측으로부터 첫 번째 렌즈가 비구면인 것을 특징으로 하는 줌렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제3렌즈군은 접합렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

제4렌즈군은 물체측으로 볼록한 메니스커스 정렌즈를 포함하고, 상기 정렌즈는 굴절률이 1.8 이상의 소재를 사용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 줌렌즈.