KR101499555B1 - Zoom Lens - Google Patents
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Abstract
개시된 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군; 양의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 및The disclosed zoom lens comprises, in order from the object side, a first lens group having a positive focal length; A second lens group having a negative focal length; A third lens group having a positive focal length; And
제4렌즈군;을 포함하고, 주밍시 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함한다.Wherein the first lens group and the fourth lens group move when zooming, the second lens group and the third lens group are fixed, and the second lens group is moved in a direction perpendicular to the optical axis And a camera-shake correction unit for correcting camera-shake caused by camera-shake by moving the camera-shake correction unit.
Description
본 발명은 손떨림 보정이 가능한 줌 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a zoom lens capable of correcting camera shake.
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. 2. Description of the Related Art Recently, digital cameras and video cameras having solid-state image pickup devices such as a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) have been widely used. Particularly, there is a demand for a mega pixel camera module, and in the entry-level digital camera, more than 5 million pixels and a camera having a high image quality are emerging. 2. Description of the Related Art An imaging optical device such as a digital camera or a mobile phone camera using an imaging device such as a CCD or CMOS is required to be downsized, lightweight, and low in cost.
한편, 소형화, 경량화와 함께 고변배비(high zoom magnification)에 대한 요구도 높아지고 있다. 고변배비를 가지는 망원 줌렌즈계는 원거리의 피사체를 크게 촬영할 수 있는 장점이 있다. 그렇지만, 고변배비를 가지는 줌렌즈는 특히 망원단에서의 상흔들림으로 인해 촬영이 실패될 확률이 많다. 촬영시 발생하는 미세한 손떨림에 의한 진동이나, 플래쉬의 발광 중에 상 흔들림이 발생해 사진의 질이 저하될 수 있다. 특히, 망원 줌 렌즈는 초점 거리가 길기 때문에 손떨림에 의한 화각 변화가 크게 나타난다. 따라서, 망원 줌 렌즈의 경우 손떨림 보정 기능이 요구된다. 그리고, 손떨림 보정을 수행하는 렌즈군을 설계시 손떨림 보정군을 구동하기 위한 장치의 안정성과 손떨림 보정군의 소형화를 함께 고려할 필요가 있다.On the other hand, there is a growing demand for high zoom magnification as well as miniaturization and weight reduction. A telephoto zoom lens system with a high aspect ratio has the advantage that a subject at a long distance can be photographed in a large size. However, the zoom lens having a high aspect ratio has a high probability of failing to be photographed due to the image shaking at the telephoto end. Vibration due to slight camera shake that occurs at the time of shooting or image shake during flash light emission may occur and the quality of the picture may be deteriorated. Especially, since the telephoto zoom lens has a long focal length, the angle of view change due to hand shake is large. Therefore, in the case of a telephoto zoom lens, an image stabilization function is required. It is also necessary to consider the stability of the apparatus for driving the camera-shake correction group and the miniaturization of the camera-shake correction group together when designing the lens group performing the camera-shake correction.
본 발명의 실시예에 따르면 손 떨림 보정이 가능한 줌 렌즈를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a zoom lens capable of correcting hand shake.
본 발명의 일실시예에 따르면, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군; 양의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 및 제4렌즈군;을 포함하고,According to an embodiment of the present invention, there is provided a zoom lens comprising: a first lens group arranged in order from an object side and having a positive focal length; A second lens group having a negative focal length; A third lens group having a positive focal length; And a fourth lens group,
상기 제1렌즈군은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되고 양의 굴절력을 가지는 전군과, 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되고 양의 굴절력을 가지는 후군을 포함하며, 주밍시 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함하는 줌 렌즈를 제공한다.Wherein the first lens group includes a front lens group fixed during focusing according to an object distance and having a positive refractive power, and a rear lens group having positive refractive power when the focusing is performed according to an object distance, A zoom lens including a lens group moving, a second lens group and a third lens group fixed, and a second lens group moving in a direction perpendicular to the optical axis to correct an image blur caused by camera shake, to provide.
상기 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.The zoom lens can satisfy the following expression.
<식> <Expression>
여기서, fnonOIS는 제2렌즈군에서 손떨림 보정군을 제외한 나머지 렌즈의 초점거리를, fOIS는 손떨림 보정군의 초점거리를 나타낸다.Here, f nonOIS represents the focal length of the second lens group other than the camera shake correction group, and f OIS represents the focal length of the camera shake correction group.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 양의 초점거리를 갖는 제4렌즈군; 및 제5 렌즈군;을 포함하고,According to another embodiment of the present invention, there is provided a zoom lens comprising: a first lens group arranged in order from an object side and having a positive focal length; A second lens group having a negative focal length; A third lens group having a negative focal length; A fourth lens group having a positive focal length; And a fifth lens group,
상기 제1렌즈군은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되고 양의 굴절력을 가지는 전군과, 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되고 양의 굴절력을 가지는 후군을 포함하며, 주밍시 상기 제1렌즈군, 제3렌즈군과 제5렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제4렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 줌 렌즈를 제공한다.Wherein the first lens group includes a front lens group having positive refractive power and a rear lens group having positive refractive power when the focusing is performed according to the object distance, The second lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group is moved in a direction perpendicular to the optical axis to correct a shake of the image plane due to camera shake do.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 손 떨림 보정이 가능하고, 소형이고 광학 성능이 우수하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 포커싱에 따른 줌 렌즈의 전장 길이가 변하지 않아 소형화가 달성되고, 이에 따라 휴대하기가 간편하다. The zoom lens according to the embodiment of the present invention is capable of correcting hand tremors, is compact, and has excellent optical performance. Further, in the zoom lens according to the embodiment of the present invention, the overall length of the zoom lens according to the focusing is not changed, so that miniaturization is achieved, which makes it easy to carry.
본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈는 도 1a 및 도 5를 참조하면, 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1 렌즈군(G1), 음의 초점거리를 갖는 제2 렌즈군(G2), 양의 초점거리를 갖는 제3 렌즈군(G3), 및 제4 렌즈군(G4)을 포함한다. 상기 제4렌즈군(G4)은 양 또는 음의 초점거리를 가질 수 있다.상기 제1렌즈군(G1)은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되는 전군(G1-1)과 포커싱시 이동되는 후군(G1-2)을 포함한다. 상기 제1렌즈군(G1)의 후 군(G1-2)이 포커싱을 수행하므로 포커싱시 줌 렌즈의 전장이 변하지 않고, 이에 따라 소형화를 구현한다. 도 1b는 무한 물체 거리에서 유한 물체 거리로 이동시 제1렌즈군(G1)의 후군(G1-2)이 포커싱을 위해 이동한 것을 보여준다. 본 발명에서는 제1렌즈군(G1)의 일부 렌즈만으로 포커싱을 수행하도록 하여 포커싱군의 무게를 가볍게 하고, 그럼으로써 포커싱군을 이동키시키기 위한 구동부의 부하를 줄일 수 있다. 상기 제1렌즈군(G1)이 양의 초점거리를 가지므로 무한대에 위치한 물체에 대해 유한 거리에 광속을 수렴시키는 역할을 한다. 상기 제1렌즈군(G1)의 전군(G1-1)은 양의 굴절력을 가지며, 후군(G1-2)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1렌즈군(G1)의 후군(G1-2)이 한 매의 렌즈로만 구성될 수 있다. 이와 같이 제1렌즈군의 후군(G1-2)이 포커싱을 수행하는 경우 제1렌즈군 전체로 포커싱을 하는 것과 마찬가지로 광각단과 망원단에서의 포커싱군의 이동량이 같기 때문에 포커싱군을 움직이기 위한 기구 구성이 간단하고 포커싱 군의 이동 제어가 쉬워진다. 1A and 5, a zoom lens according to an embodiment of the present invention includes a first lens group G1 having a positive focal length, which is arranged in order from an object side O to an image side I, A second lens group G2 having a negative focal length, a third lens group G3 having a positive focal length, and a fourth lens group G4. The fourth lens group G4 may have a positive or negative focal length. The first lens group G1 may include a front group G1-1 that is fixed when focusing according to the object distance, G1-2). Since the rear group G1-2 of the first lens group G1 performs focusing, the overall length of the zoom lens does not change during focusing, thereby realizing miniaturization. FIG. 1B shows that the rear group G1-2 of the first lens group G1 moves for focusing when the object moves from the infinite object distance to the finite object distance. In the present invention, focusing is performed with only a part of the lenses of the first lens group G1 to lighten the weight of the focusing unit, thereby reducing the load of the driving unit for moving the focusing unit. Since the first lens group G1 has a positive focal distance, it functions to converge the light flux at a finite distance with respect to an object located at infinity. The front group G1-1 of the first lens group G1 may have a positive refractive power and the rear group G1-2 may have a positive refractive power. The rear group G1-2 of the first lens group G1 may be composed of only one lens. In this manner, when the rear group G1-2 of the first lens group performs focusing, the movement amount of the focusing group at the wide angle end and the telephoto end is the same as that of focusing the entire first lens group, The configuration is simple and the movement control of the focusing group becomes easy.
본 발명의 일실시예에 따르면, 광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군(G1)과 제4렌즈군(G2)이 이동하고, 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3)이 고정된다. 상기 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)은 주밍에 의한 상면 이동을 막기 위한 보상자(compensator)의 역할을 한다. 상기 제2렌즈군(G2)이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함한다. 상기 손떨림 보정군은 제2렌즈군(G2)의 일부 렌즈로 구성될 수 있다. 상기 제2렌즈군(G2)은 다른 렌즈군에 비해 상대적으로 강한 굴절력을 가지며, 이에 따라 렌즈군의 이동에 따른 민감도가 크기 때문에 손떨림 보정을 위한 이동량을 적게 할 수 있 다. 손떨림 보정군의 이동량이 작은 경우 손떨림 보정군을 이동하기 위한 기구물의 구성이 쉬워진다. According to an embodiment of the present invention, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 and the fourth lens group G2 move, and the second lens group G2 and the third lens group G2 move. (G3) is fixed. The third lens group G3 and the fourth lens group G4 serve as a compensator for preventing top surface movement due to zooming. And the second lens group G2 moves in a direction perpendicular to the optical axis to correct the shaking of the image plane due to the camera shake. The shaking motion correction group may be composed of some lenses of the second lens group G2. The second lens group G2 has a relatively stronger refractive power than the other lens groups, and accordingly, the amount of movement for correcting the shaking motion can be reduced because the sensitivity according to the movement of the lens group is large. When the amount of movement of the shaking motion correction group is small, the configuration of the mechanism for moving the shaking motion correction group becomes easy.
도 1a에 도시된 바와 같이 제2렌즈군(G2)은 전군(G2-1)과 후군(G2-2)을 포함하며, 상기 제2렌즈군(G2)의 후군(G2-2)이 손떨림 보정을 수행할 수 있다. 이와 같이 손떨림 보정군의 무게를 가볍게 하여 손떨림 보정시 성능 변화가 감소되고, 손떨림 보정량이 적도록 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 주밍시 고정된 제2렌즈군(G2)에 손떨림 보정군을 구비하여 손떨림 보정군의 안정화를 달성하고, 손떨림 보정군을 움직이기 위한 기구물 구성을 최소화할 수 있다. As shown in FIG. 1A, the second lens group G2 includes a front group G2-1 and a rear group G2-2, and the rear group G2-2 of the second lens group G2 includes an image- Can be performed. In this manner, by reducing the weight of the shake correction group, the performance change during the shake correction can be reduced, and the camera shake correction amount can be reduced. The zoom lens according to the embodiment of the present invention is provided with the camera shake correction group in the second lens group G2 fixed at the time of zooming to achieve the stabilization of the shake correction group and minimizes the structure of the mechanism for moving the shake correction group have.
한편, 손떨림 보정군의 이동량이 너무 작으면, 손떨림 보정군의 위치 제어가 어려워지며, 이동량이 너무 크면 손떨림 보정군을 움직이기 위한 기구 구성이 어려워진다. 따라서, 손떨림 보정군의 이동량을 적절히 한정할 필요가 있으며, 이를 위해 손떨림 보정군의 초점거리를 조절할 필요가 있다. 이를 위해, 도 1a 및 도 5에 도시된 줌 렌즈는 다음을 만족하도록 구성될 수 있다. On the other hand, if the movement amount of the camera-shake correction group is too small, the position control of the camera-shake correction group becomes difficult, and if the movement amount is too large, the mechanism structure for moving the camera-shake correction group becomes difficult. Therefore, it is necessary to appropriately limit the amount of movement of the camera-shake correction group. For this purpose, it is necessary to adjust the focal length of the camera-shake correction group. To this end, the zoom lens shown in Figs. 1A and 5 can be configured to satisfy the following.
여기서, fnonOIS는 제2렌즈군에서 손떨림 보정군을 제외한 나머지 렌즈의 초점거리를, fOIS는 손떨림 보정군의 초점거리를 나타낸다.Here, f nonOIS represents the focal length of the second lens group other than the camera shake correction group, and f OIS represents the focal length of the camera shake correction group.
도 1a와 도 5에 도시된 줌 렌즈에서는 제2렌즈군의 후군(G2-2)이 손떨림 보정군으로 구성된 예를 도시하였으나, 여기에만 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1)이 손떨림 보정을 수행할 수 있다. In the zoom lens shown in Figs. 1A and 5, the rear group G2-2 of the second lens group is configured as an image stabilization group, but the present invention is not limited thereto. The entire group G2-1 can perform the camera shake correction.
도 2a 및 도 2b는 도 1a에 도시된 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다. 도 3a 내지 3c는 광각단에서 상기 제2렌즈군의 손떨림 보정군이 광축 방향에 대해 수직한 방향으로 이동함에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 그리고, 도 4a 내지 도 4c는 망원단에서의 손떨림 보정군의 이동에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다. 도 7a 내지 7c는 도 5에 도시된 줌 렌즈의 광각단에서 상기 제2렌즈군의 손떨림 보정군이 광축 방향에 대해 수직한 방향으로 이동함에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 그리고, 도 8a 내지 도 8c는 망원단에서의 손떨림 보정군의 이동에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 2A and 2B are aberration diagrams at the wide angle end and the telephoto end of the zoom lens shown in FIG. 1A. 3A to 3C show lateral aberration caused by the movement of the hand shake correction group of the second lens group in the direction perpendicular to the optical axis direction at the wide angle end. 4A to 4C show the lateral aberration caused by the movement of the shaking motion correction group at the telephoto end. 6A and 6B show aberration diagrams at the wide angle end and the telephoto end of the zoom lens shown in FIG. FIGS. 7A to 7C show lateral aberration caused by movement of the hand shake correction group of the second lens group in a direction perpendicular to the optical axis direction at the wide-angle end of the zoom lens shown in FIG. 5; 8A to 8C show the lateral aberration caused by the movement of the shaking motion correction group at the telephoto end.
다음, 본 발명의 다른 실시예에 따른 줌 렌즈는 도 9에 도시된 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군(G1), 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군(G2), 음의 초점거리를 갖는 제3렌즈군(G3), 양의 초점거리를 갖는 제4렌즈군(G4) 및 음의 초점거리를 갖는 제5 렌즈군(G5)을 포함한다. Next, as shown in FIG. 9, the zoom lens according to another embodiment of the present invention includes: a first lens group G1 arranged in order from the object side and having a positive focal length; The second lens group G2, the third lens group G3 having a negative focal length, the fourth lens group G4 having a positive focal length, and the fifth lens group G5 having a negative focal distance .
상기 제1렌즈군(G1)은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되는 전군(G1-1)과 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되는 후군(G1-2)을 포함한다. 상기 전군(G1-1)은 양의 굴절력을 가지며, 후군(G1-2)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 주밍시 상기 제1렌즈군(G1), 제3렌즈군(G3)과 제5렌즈군(G5)이 이동하고, 상기 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 고정된다. 상기 제2렌즈군(G2)이 광축과 수직인 방향으로 움직여 서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정한다. 본 실시예에서도 고정군인 제2렌즈군이 손떨림 보정을 수행한다. The first lens group G1 includes a front group G1-1 fixed during focusing according to the object distance and a rear group G1-2 moved during focusing according to the object distance. The front group G1-1 may have a positive refractive power and the rear group G1-2 may have a positive refractive power. The first lens group G1, the third lens group G3 and the fifth lens group G5 move when zooming, and the second lens group G2 and the fourth lens group G4 are fixed. The second lens group G2 moves in a direction perpendicular to the optical axis to correct the image blur caused by the camera shake. Also in this embodiment, the second lens group, which is a stationary group, performs the camera shake correction.
도 9에 도시된 줌 렌즈는 도 1에 도시된 줌 렌즈와 유사하나, 손떨림 보정군인 제2렌즈군(G2)을 주밍시 고정하여 기구 구성을 쉽게 하면서, 잔류 수차 보정을 위해 주밍시 독립적으로 움직이는 제3렌즈군(G3)을 추가한 점에서 차이가 있다. The zoom lens shown in Fig. 9 is similar to the zoom lens shown in Fig. 1, except that the second lens group G2, which is a camera shake correction group, is fixed at zooming to facilitate mechanism configuration, There is a difference in that the third lens group G3 is added.
한편, 본 발명에 따른 줌 렌즈는 다음을 만족하도록 구성될 수 있다. On the other hand, the zoom lens according to the present invention can be configured to satisfy the following.
여기서, f1-1은 제1렌즈군의 전군의 초점거리, fW는 광각단에서의 전체 초점거리, fT는 망원단에서의 전체 초점거리를 나타낸다. 수학식 2는 제1렌즈군(G1)의 전군의 초점거리를 한정한 것으로, 하한치보다 작은 값을 가지면 제1렌즈군(G1)의 전군의 초점거리가 짧아지는 조건이므로 군을 구성하는 렌즈의 곡률이 작아져서 수차 보정에 대한 부담이 커진다. 반대로 상한치보다 큰 값을 가지면, 제1렌즈군(G1)의 전군에서 부담해야 할 수차량이 제1렌즈군(G1)의 후군에 전가되는 문제점이 있다. Here, f 1-1 represents the focal length of the first lens group, f W represents the total focal length at the wide-angle end, and f T represents the total focal length at the telephoto end. Equation (2) defines the focal length of the entire group of the first lens group G1. If the focal length of the first lens group G1 is smaller than the lower limit, the focal length of the entire group of the first lens group G1 is shortened. The curvature becomes small and the burden on the aberration correction becomes large. On the other hand, if the value is larger than the upper limit value, there is a problem that the vehicle to be burdened by the entire group of the first lens group G1 is transferred to the rear group of the first lens group G1.
상기 제1렌즈군의 후군(G1-2)은 다음의 초점 거리를 만족하도록 구성될 수 있다.The rear group G1-2 of the first lens group may be configured to satisfy the following focal distance.
여기서, f1-2은 제1렌즈군의 후군의 초점거리, fW는 광각단에서의 전체 초점거리, fT는 망원단에서의 전체 초점거리를 나타낸다. 본 발명에 따른 줌 렌즈는 제1렌즈군의 후군이 포커싱을 수행하는데, 포커싱을 담당하는 제1렌즈군의 후군(G1-2)의 초점거리가 작을수록 포커싱 이동량을 적게 할 수 있다. 하지만, 제1렌즈군의 후군(G1-2)의 초점거리가 너무 작으면 제1렌즈군 내에서 발생하는 수차 보정이 어려워진다. 상기 수학식 3의 범위를 만족함으로써 제1렌즈군의 후군의 이동량을 적게 하면서 수차 보정을 용이하게 할 수 있다. Herein, f 1-2 is the focal length of the rear lens group of the first lens group, f W is the total focal length at the wide-angle end, and f T is the total focal length at the telephoto end. In the zoom lens according to the present invention, the rear group of the first lens group performs focusing, and the smaller the focal length of the rear group G1-2 of the first lens group that is responsible for focusing, the smaller the amount of focusing movement. However, if the focal length of the rear group G1-2 of the first lens group is too small, correction of aberrations occurring in the first lens group becomes difficult. By satisfying the range of the expression (3), aberration correction can be facilitated while reducing the amount of movement of the rear group of the first lens group.
또한, 포커싱군이 적절한 굴절능을 갖기 위해서는 렌즈의 형상이 중요하다. 예를들어, 포커싱군을 한 매의 렌즈로 구성할 경우, 물체측면에 굴절능이 집중된다. 따라서, 본 발명에 따른 줌 렌즈는 다음의 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. Also, the shape of the lens is important for the focusing group to have a proper refractive power. For example, when the focusing unit is composed of one lens, the refractive power is concentrated on the object side. Therefore, the zoom lens according to the present invention can be configured to satisfy the following conditions.
여기서, f1은 제1렌즈군의 초점거리, r4는 제1렌즈군의 후군(G1-2)의 가장 물체측(O) 면의 곡률 반경을 나타낸다. 수학식 4는 포커싱군인 제1렌즈의 후군(G1-2)의 렌즈 형상에 관한 것이다. 본 발명에서는 제1렌즈군의 전군에 의해 1차로 약간 수렴시킨 빛을 포커싱군을 통해 더 강하게 수렴하도록 하여 제1렌즈군의 전군과 제1렌즈군의 후군인 포커싱군이 함께 제1렌즈군이 적당한 굴절능을 갖도록 하고, 물체거리에 따른 성능 변화를 보정하는 역할을 한다. 렌즈군이 적당한 굴절능을 갖도록 하기 위해서는 광선의 굴절각에 따라 곡률이 적절히 배치되어야 한다. 본 발명에서의 포커싱군과 같이 약간 수렴한 빛을 더 강하게 수렴하도록 하려면 렌즈면의 물체측 면의 곡률을 작게 하는 것이 구면수차에 유리하다. 따라서, 수학식 4는 이러한 포커싱군을 구성하는 첫 번째 렌즈의 구면수차 보정에 관한 형상 조건식이다. 이 값의 하한값보다 작으면, 렌즈의 곡률이 작아져서 수차 보정에 대한 민감도가 커진다. 반대로 상한치보다 큰 값을 가지면, 적절한 수차 보정이 이루어지지 않는다Here, f 1 is the focal length of the first lens group, r 4 represents a radius of curvature of the object side (O) side of the rear group (G1-2) of the first lens unit.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 1a와 도 6에 도시된 바와 같이 제3렌즈군(G3)의 물체측(O)에 구비되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 제4렌즈군(G4)의 물체측(G4)에 구비될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, as shown in Figs. 1A and 6, the second lens group G3 may be provided on the object side O of the third lens group G3, or may be provided on the fourth lens group G4 On the object side G4.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 구체적인 설계 데이터를 기술한다. 이하, f는 전체 줌 렌즈의 합성초점거리를, 2w는 화각을, R은 곡률 반경을, Dn 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, nd는 렌즈 소재의 굴절률을, vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, A,B,C,D,E,F,G는 가변 거리를 나타내며, OBJ는 물체면을, IMG는 상면을 나타낸다.Hereinafter, specific design data of the zoom lens according to the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, f denotes a combined focal length of the entire zoom lens, 2w denotes a view angle, R denotes a radius of curvature, a center thickness of the Dn lens or a distance between the lens and the lens, nd denotes a refractive index of the lens material, Respectively. A, B, C, D, E, F and G denote variable distances, OBJ denotes an object surface, and IMG denotes an upper surface.
<제1 실시예> ≪ Embodiment 1 >
도 1a는 제1실시예에 따른 줌렌즈를 광각단, 중간단, 및 망원단별로 나타낸 것이고, 도 1b는 제1실시예에 따른 줌렌즈에서 포커싱이 수행된 것을 보여준다.FIG. 1A shows a zoom lens according to a first embodiment of the present invention in a wide-angle end, a middle end, and a telephoto end, and FIG. 1B shows focusing performed in the zoom lens according to the first embodiment.
도 2a는 제1 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차를, 도 2b는 망원단에서의 수차를 나타낸다. 수차로는 구면수차, 상면만곡, 왜곡 수차를 나타내고, 구면수차는 C-line, d-line, F-line 에 관해서 나타낸다. C-line은 656.3nm, d-line은 587.6nm, F-line은 486.1nm이다. 상면 만곡에서 실선은 사지탈 상면에 대한 수차를 나타내고, 점선은 탄젠셀 상면에 대한 수차를 나타내고 있다.2A shows aberration at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment, and FIG. 2B shows aberration at the telephoto end. Spherical aberration represents spherical aberration, surface curvature, and distortion aberration, and spherical aberration represents C-line, d-line, and F-line. The C-line is 656.3 nm, the d-line is 587.6 nm, and the F-line is 486.1 nm. In the curvature of the surface, a solid line indicates aberration with respect to the upper surface of the sagittal, and a dotted line indicates aberration with respect to the upper surface of the tanzencel.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 광각단에서의 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이고, 도 4a, 도 4b, 도 4c는 망원단에서의 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다. 각 실시예별로 동일한 방식으로 수차도와 ray fan을 도시하고 있으며, 이하에서는 이에 대한 언급을 생략한다. FIGS. 3A, 3B and 3C show the ray fan according to the correction of the shaking motion at the wide angle end, and FIGS. 4A, 4B and 4C show the ray fan according to the camera shake correction at the telephoto end. The aberration and the ray fan are shown in the same manner for each embodiment, and a description thereof will be omitted below.
<제2 실시예>≪
<제 3실시예>≪ Third Embodiment >
다음은, 각 실시예에서의 화각에 따른 손떨림 보정군의 이동량을 나타낸 것이다.The following shows the movement amount of the shaking motion correction group according to the angle of view in each embodiment.
다음은, 본 발명에서 각 실시예가 수학식 1~4를 만족하고 있음을 보여준 것이다.Next, it is shown that each embodiment in the present invention satisfies equations (1) to (4).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 손 떨림 보정이 가능하고, 소형이고 광학 성능이 우수하다. 손 떨림 보정군을 주밍시 고정된 고정군에 구비함으로써 손떨림 보정군을 안정적으로 이동시킬 수 있고, 손떨림 보정 성능이 우수하다. 망원 줌 렌즈의 경우에는 손 떨림 보정의 필요성이 더욱 크다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는, 예를 들어 카메라 및 비디오용 렌즈로 사용할 수 있으며, 휴대하기에 편하도록 포커싱에 따라 줌 렌즈의 전장 길이가 변하지 않도록 구성한다. 또한, 포커싱군의 무게를 가볍게 하여 구동 부하를 줄인다.As described above, the zoom lens according to the embodiment of the present invention is capable of correcting hand tremor, is compact, and has excellent optical performance. The hand shake correction group can be stably moved by providing the hand shake correction group in the fixed fixed group when zooming, and the camera shake correction performance is excellent. In the case of the telephoto zoom lens, the necessity of the correction of the hand tremor is greater. The zoom lens according to the embodiment of the present invention can be used, for example, as a camera and a video lens, and is configured such that the overall length of the zoom lens does not change according to focusing so as to be portable. In addition, the weight of the focusing unit is lightened to reduce the driving load.
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.The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the technical idea of the invention described in the following claims.
도 1a는 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 무한 물체 거리에서의 광각단, 중간단 및 망원단별로 나타낸 것이다. FIG. 1A shows a zoom lens according to the first embodiment at a wide angle end, a middle end, and a telephoto end in an infinite object distance.
도 1b는 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 마크로(macro) 물체 거리에서의 광각단, 중간단 및 망원단별로 나타낸 것이다. FIG. 1B is a view showing the zoom lens according to the first embodiment at a wide angle end, a middle end, and a telephoto end in a macro object distance.
도 2a는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다. 2A shows longitudinal spherical aberration, field curvature, and distortion at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment.
도 2b는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다. 2B shows longitudinal spherical aberration, field curvature, and distortion at the telephoto end of the zoom lens according to the first embodiment.
도 3a 내지 도 3c는 제1 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.3A to 3C show a ray fan according to the correction of the shaking motion at the wide angle end of the zoom lens according to the first embodiment.
도 4a 내지 도 4c는 제1 실시예에 따른 망원 줌 렌즈의 망원단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.FIGS. 4A to 4C illustrate a ray fan according to the correction of camera shake at the telephoto end of the telephoto zoom lens according to the first embodiment.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 무한 물체거리에서 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.FIG. 5 is a view showing the zoom lens according to the second embodiment of the present invention at a wide angle end, a middle end, and a telephoto end in an infinite object distance.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다. FIGS. 6A and 6B respectively show aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7c는 각각 제2 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.Figs. 7A to 7C show the ray fan according to the correction of the shaking motion at the wide-angle end of the zoom lens according to the second embodiment.
도 8a 내지 도 8c는 각각 제2 실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에 있어서 손 떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.8A to 8C show a ray fan according to the second embodiment of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다. 9 is a view showing a zoom lens according to a third embodiment of the present invention in a wide angle end, a middle end, and a telephoto end.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다. FIGS. 10A and 10B respectively show aberration diagrams at the wide-angle end, the middle end, and the telephoto end of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention.
도 11a 내지 도 11c는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.11A to 11C show a ray fan according to the correction of the shaking motion at the wide angle end of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention.
도 12a 내지 도 12c는 각각 제3 실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.12A to 12C show a ray fan according to the correction of the shaking motion in the telephoto end of the zoom lens according to the third embodiment.
<도면 중 주요 부분에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군G1 ... first lens group, G2 ... second lens group
G3...제3렌즈군, G4...제4렌즈군G3 third lens group, G4 fourth lens group
G5...제5렌즈군G5 ... fifth lens group
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