KR101553836B1 - 줌 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치 - Google Patents

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Abstract

줌 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치가 개시된다.
개시된 줌 렌즈는 물체측에서 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 음의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제4렌즈군를 포함하고, 광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군, 상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군, 및 상기 제4렌즈군이 이동하여, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격이 늘어나고 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격이 줄어들며, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군의 간격이 늘어나고, 상기 제1렌즈군은 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측에 대해 볼록형의 궤적으로 이동한다.

Description

줌 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치{Zoom lens and imaging optical device having the same}
본 발명은 소형이고, 높은 줌 배율을 가지는 광각의 줌 렌즈 및 이를 채용한 촬상 장치에 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 증대되고, 보급형 디지털 카메라에서도 500만 이상의 화소와 고화질의 성능을 가지는 카메라가 등장하고 있다. CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 소자를 이용한 디지털 카메라 혹은 핸드폰 카메라와 같은 결상 광학 장치는 소형화, 경량화, 저 비용화가 요구된다. 더 나아가 보다 넓은 범위의 피사체의 모습을 담기 위해 광각화에 대한 요구가 증대되고 있다.
본 발명은 전체 길이가 짧고 고해상도를 가지며 또한 줌 배율이 큰 광각의 줌 렌즈를 제공한다.
본 발명은 전체 길이가 짧고 고해상도를 가지며 또한 줌 배율이 큰 광각의 줌 렌즈를 채용한 결상 광학 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈는, 물체측에서 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 음의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제4렌즈군를 포함하고,
광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군, 상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군, 및 상기 제4렌즈군이 이동하여, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격이 늘어나고 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격이 줄어들며, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군의 간격이 늘어나고, 상기 제1렌즈군은 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측에 대해 볼록형의 궤적으로 이동하고, 다음의 식을 만족한다.
<식>
4<ft/fw<6
70°≤ 2ωw
여기서, ft는 망원단에서의 초점거리를, fw는 광각단에서의 초점거리를, ωw 는 광각단에서의 반화각을 각각 나타낸다.
상기 줌 렌즈는 다음을 만족하도록 구성될 수 있다.
<식>
-2.3<f2/ fw<-1.5
1<f3/ fw*tan(ωw)<1.6
여기서, fw는 광각단에서의 전체 초점 거리를, f2는 제2렌즈군의 초점 거리를, f3은 제3렌즈군의 초점 거리를, ωw는 광각단에서의 반(半)화각을 각각 나타낸다.
상기 줌 렌즈는 이하의 식을 만족하도록 구성될 수 있다.
<식>
6<f1/ fw<12
여기서, f1은 제1렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단에서의 전체 초점 거리를 나타낸다.
상기 제1렌즈군은 음렌즈와 양렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제2렌즈군은 음렌즈와 양렌즈 2장으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군은 양렌즈와, 양렌즈와 음렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제4렌즈군은 1장의 양렌즈로 이루어질 수 있다.
상기 줌 렌즈는 이하의 식을 만족할 수 있다.
<식>
5<(νd1p-νd1n)/fw<7
여기서, νd1p는 상기 제1렌즈군의 양렌즈의 d선에 대한 아베수를, νd1n은 상기 제1렌즈군의 음렌즈의 d선에 대한 아베수를 나타낸다.
상기 제2렌즈군의 음렌즈는 양면 비구면을 가질 수 있다.
상기 제2렌즈군의 음렌즈는 이하의 식을 만족할 수 있다.
3<(sagf+sagr+d4)/d4<3.4
여기서, Sagf는 상기 제2렌즈군의 음렌즈의 물체측 렌즈면에서의 새그(sag)량을, sagr은 상기 제2렌즈군의 음렌즈의 상측 렌즈면에서의 새그량을, d4는 제2렌즈군의 음렌즈의 물체측 면에서 상측 면까지의 광축상에서의 거리를 나타낸다.
상기 제3렌즈군의 물체측에 가장 가까운 양렌즈는 적어도 1면의 비구면을 가질 수 있다.
상기 제4렌즈군은 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 줌 렌즈와, 상기 줌렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미징 센서;를 포함하고, 상기 줌 렌즈가,
물체측에서 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 음의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제4렌즈군를 포함하고,
광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군, 상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군, 및 상기 제4렌즈군이 이동하여, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격이 늘어나고 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격이 줄어들며, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군의 간격이 늘어나고, 상기 제1렌즈군은 광각단에서 망원단으로의 주밍 시에 상측에 대해 볼록형의 궤적으로 이동하고, 다음의 식을 만족하는 결상 광학 장치를 제공한다.
<식>
4<ft/fw<6
70°≤ 2ωw
여기서, ft는 망원단에서의 초점거리를, fw는 광각단에서의 초점거리를, ωw는 광각단에서의 반화각을 각각 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는, 도 1을 참조하면, 물체측(O)에서 상측(I)으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1)과, 음의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2)과, 양의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3)과, 양의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4)를 포함한다.
광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군(G1), 상기 제2렌즈군(G2), 상기 제3렌즈군(G3), 및 상기 제4렌즈군(G4)이 모두 이동하여, 상기 제1렌즈군(G1)과 상기 제2렌즈군(G2)의 간격이 늘어나고 상기 제2렌즈군(G2)과 상기 제3렌즈군(G3)의 간격이 줄어들며, 상기 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)의 간격이 늘어난다. 상기 제1렌즈군(G1)은 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측(I)에 대해 볼록형의 궤적으로 이동한다. 여기서, 볼록형의 궤적은 제1렌즈군(G1)이 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측(I)으로 이동하다가 물체측(O)으로 이동하는 것을 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음과 같이 4-6의 줌 배율을 가진다.
4<ft/fw<6
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음을 만족한다.
70°≤ 2ωw
여기서, ft는 망원단에서의 초점거리를, fw는 광각단에서의 초점거리를, ωw는 광각단에서의 반화각을 각각 나타낸다. 줌 배율이 수학식 1의 상한을 넘으면, 렌즈군의 이동량이 크고 줌 렌즈의 전체 길이도 커져 소형화가 어려워진다. 줌 배율이 수학식 1의 하한보다 작으면, 소형화는 용이하지만, 높은 촬영 화각을 확보할 수 없다. 본 발명에 따른 줌 렌즈는 광각단에서의 화각이 70°이상으로, 광각 촬영시 넓은 범위의 피사체를 촬영할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 줌 렌즈는 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자를 사용한 비디오 카메라, 전자 스틸 카메라, 컴팩트 디지털 카메라, 모바일 폰 카메라 등에 적합하게 적용될 수 있다. 광학 성능을 유지하면서 높은 줌 배율을 가지기 위해서 각 렌즈군에 효율적으로 주밍 작용을 부여하고 또한 모든 주밍 영역에서 수차를 양호하게 보정할 필요가 있다. 따라서, 본 발명에서는 주밍시 상기 제1 내지 제4 렌즈군을 모두 이동시킨다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음의 식을 만족하도록 구성될 수 있다.
-2.3<f2/ fw<-1.5
1<f3/ fw*tan(ωw)<1.6
여기서, fw는 광각단에서의 전체 초점 거리를, ft는 망원단에서의 전체 초점 거리를, f2는 제2렌즈군의 초점 거리를, f3는 제3렌즈군의 초점 거리를, ωw는 광각단에서의 반(半)화각을 나타낸다. f2/fw가 수학식 3의 상한을 초과하면, 제2렌즈군(G2)의 굴절력이 지나치게 약해지기 때문에 주밍을 위한 이동량이 커져 소형화를 달성할 수 없다. f2/fw가 수학식 3의 하한보다 작으면, 제2렌즈군(G2)의 근축 결상 배율이 적어지고, 주밍을 위한 이동량이 작아져 수차 보정이 어려워진다.
f3/ fw*tan(ωw)이 수학식 4의 상한을 초과하면, 제3렌즈군(G3)의 굴절력이 너무 약해지기 때문에 주밍을 위한 이동량이 커진다. f3/ fw*tan(ωw)이 수학식 4의 하한보다 작으면, 제3렌즈군(G3)의 근축 결상 배율이 적어지고 주밍을 위한 이동량이 작아져서 수차 보정이 어려워질 뿐만 아니라, 광각화가 어려워진다.
본 발명의 줌렌즈는 이하의 식을 만족할 수 있다.
6<f1/ fw<12
여기서, f1은 제1렌즈군의 초점 거리를 나타낸다. f1/ fw이 수학식 5의 상한을 초과하면, 제1렌즈군(G1)의 굴절력이 너무 작아지기 때문에 줌 렌즈의 전체 길이가 길어져 소형화가 어려워진다. 또한, f1/ fw이 수학식 5의 하한보다 작으, 제1렌즈군(G1)의 굴절력이 너무 강해져 망원단에서의 구면수차나 코마수차가 많이 발 생하여 양호한 광학 성능을 확보하기 어려워진다.
한편, 도 1은 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 나타낸 것으로, 상기 제1렌즈군(G1)은 물체측(O)에서 순서대로 제1렌즈(L11) 및 제2렌즈(L12)를 포함하고, 제2렌즈군(G2)은 제3렌즈(L21) 및 제4렌즈(L22)를 포함하며, 제3렌즈군(G3)은 제5렌즈(L31), 제6렌즈(L32) 및 제7렌즈(L33)를 포함하고, 제4렌즈군(G4)은 제8렌즈(L41)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제1렌즈(L11)는 음렌즈이고, 제2렌즈(L12)는 양렌즈일 수 있으며, 상기 음렌즈와 양렌즈가 접합 렌즈로 이루어질 수 있다. 상기 제3렌즈(L21)는 음렌즈이고, 제4렌즈(L22)는 양렌즈이며, 상기 제5렌즈(L31)는 양렌즈이고, 상기 제6렌즈(L32)는 양렌즈이고, 제7렌즈(L33)는 음렌즈이며, 상기 제6렌즈와 제7렌즈가 접합 렌즈로 구성될 수 있다. 상기 제8렌즈(L41)는 양렌즈일 수 있다.
렌즈 경통을 소형화하기 위해서는 렌즈 침통시의 전체 렌즈계의 두께를 얇게 해야 한다. 그러기 위해서는 광학 성능을 고려하면서 줌 렌즈의 전체 렌즈 매수를 가능한 한 줄여야 한다. 도 1에 도시된 줌 렌즈는 총 8매의 렌즈를 포함하여 소형화를 도모한다. 그리고, 제1렌즈군과 제3렌즈군에서 접합 렌즈를 포함하여 렌즈간 간격을 줄임으로써 줌 렌즈를 더욱 소형화할 수 있다.
제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)에서는 축외광선의 광축상으로부터의 높이가 높아지기 때문에 축외광선의 광량을 확보하기 위해 렌즈의 엣지 부분의 두께가 어느 정도 필요하다. 그런데, 렌즈의 엣지 부분의 두께가 두꺼워지면 렌즈의 축상 렌즈 두께도 두꺼워지기 쉽다. 또한 제1렌즈군 및 제2렌즈군의 렌즈 매수가 늘면 물 체측(O)에서 볼 때 입사동(瞳) 위치가 멀어지기 때문에 제1렌즈군 및 제2렌즈군을 통과하는 축외광선 높이가 더욱 높아져 렌즈의 엣지 두께 확보를 위한 축상 렌즈 두께가 더욱 두꺼워지게 된다. 이와 같이, 렌즈 매수가 늘어나면 렌즈의 축상 두께도 두꺼워진다. 따라서, 렌즈 매수가 늘어남에 따라 해당 렌즈군의 직경 방향의 크기나 광 축상 렌즈 두께는 필요 이상으로 두꺼워지기 때문에 줌 렌즈를 소형화하는 것이 어렵게 된다. 따라서, 제1렌즈군(G1) 및 제2렌즈군(G2)을 각각 2매의 렌즈로구성함으로써 줌 렌즈의 소형화를 이룰 수 있다.
또한, 상기 제1렌즈군(G1)을, 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측에 대해 볼록형 궤적으로 이동시킴으로써, 중간단 위치에서의 축외광선 크기를 광각단에서의 축외광선 크기와 거의 동등하게 하더라도 광량을 충분히 확보할 수 있어 제1렌즈군(G1)의 직경의 소형화가 가능해진다.
또한, 제3렌즈군을 3 매의 렌즈로 구성하고, 제4렌즈군을 1 매의 렌즈로 구성하여 줌 렌즈를 소형화시킨다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 줌렌즈는 이하의 식을 만족할 수 있다.
5<(νｄ1p-νｄ1n)/fw<7
여기서, νd1p는 상기 제1렌즈군(G1)의 양렌즈의 d선에 대한 아베수를, vd1n은 상기 제1렌즈군(G1)의 음렌즈의 d선에 대한 아베수를 나타낸다. (νｄ1p-νｄ1n)/fw이 수학식 6의 상한을 초과하면, 축상 색수차 및 축외의 배율 색수차를 양호하게 보정할 수 있지만, 제1렌즈군의 양렌즈의 굴절율이 작아져 제1렌즈군의 굴절 력을 확보하기 위해서는 곡률 반경이 작아지고, 렌즈 엣지 부분의 두께를 확보하기 위해서 렌즈 두께가 두꺼워져 소형화가 어려워진다. 수학식 6의 하한보다 작으면, 렌즈 두께를 얇게 할 수 있어 소형화에는 유리하지만, 축상 색수차 및 축외의 배율 색수차를 양호하게 보정할 수 없게 된다.
상기 제2렌즈군(G2)의 음렌즈는 양면 비구면을 가질 수 있다. 줌 렌즈의 전체 길이를 억제하면서 줌 배율을 확보하려다 보면 제2렌즈군에의 광선 입사 위치의 변화가 커지기 쉽다. 여기서, 상기 제2렌즈군(G2)의 음렌즈가 양면 비구면으로 구성되면 광각단에서의 축외수차의 보정에 유리해진다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 이하의 식을 만족할 수 있다.
3<(sagf+sagr+d4)/d4<3.4
여기서, Sagf는 상기 제2렌즈군의 음렌즈의 물체측 렌즈면에서의 새그(sag)량을, sagr은 상기 제2렌즈군의 음렌즈의 상측 렌즈면에서의 새그량을, d4는 제2렌즈군의 음렌즈의 물체측 면에서 상측 면까지의 광축상에서의 거리를 나타낸다. 새그량은 광각단에서의 최대 광선 입사 높이의 위치에서, 해당 렌즈면의 정점으로부터 광축에 평행한 방향으로 측정된 렌즈면까지의 거리이다. 수학식 7의 상한을 초과하면, 비구면 렌즈를 안정적으로 제작할 수 없다. 수학식 7의 하한보다 작으면, 비구면 렌즈의 작성은 용이해지지만, 렌즈 중심 두께가 커져 소형화가 어려워진다.
상기 제3렌즈군(G3)의 물체측(O)에 가장 가까운 양렌즈는 적어도 한 면의 비구면을 가진다. 그럼으로써, 제3렌즈군(G3)에서 발생하는 구면수차, 코마수차를 더 욱 양호하게 보정할 수 있을 뿐만 아니라 제3렌즈군(G3) 전체의 굴절력을 강하게 할 수 있어 줌 렌즈 전체의 소형화를 구현할 수 있다.
상기 제4렌즈군(G4)은 적어도 한 면의 비구면을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제8렌즈(L41)가 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다. 그럼으로써, 상기 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2) 및 제3렌즈군(G3)에서 보정하지 못한 비점 수차를 효과적으로 보정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
본 발명에 따른 줌 렌즈의 비구면 형상은 광의 진행 방향을 양으로 하고, z를 광축 방향의 정점으로부터의 변위량, h를 광축과 수직인 방향의 광축으로부터의 크기, c를 곡률, k를 코닉 상수, A,B,C,D를 비구면 계수로 할 때, 비구면의 새그(z)는 다음 식으로 정의된다.
Figure 112009001810610-pat00001
이하에서, 본 발명의 다양한 설계에 따른 실시예를 설명한다.
각 도면에서 가장 오른쪽에 기재된 직선은 상면(IM)의 위치를 나타내고, 그 물체측(O)에는 IR(적외선) 차단 필터(P1)나 이미징 소자의 커버 글라스(P2)가 구비된다. 각 실시예에서 i는 물체측으로부터의 면의 순서를 나타내고, Ri는 렌즈면의 곡률 반경, Di는 제i면과 제(i+1)면의 간격, Ni, νdi는 각각 d선을 기준으로 한 굴절률과 아베수를 나타낸다.
<제1 실시예>
도 1은 제1 실시예의 줌 렌즈를 도시한 것이다. 도 2a, 도 2b, 및 도 2c는 제1 실시예의 광각단, 중간단, 망원단에서의 수차도이다.
이하, 제1 실시예의 줌 렌즈의 렌즈 데이터, 비구면 데이터, 촬영 거리가 ∞인 경우의 초점 거리(f),(FNo), 화각(2ω), 줌 렌즈 전체 길이(L) 및 렌즈간 가변 거리(D3,D7,D12,D14)를 나타낸다.
-
Figure 112009001810610-pat00002
Figure 112009001810610-pat00003
Figure 112009001810610-pat00004
<제2 실시예>
도 3은 제2 실시예의 줌 렌즈를 나타내고, 이하 제2 실시예에 따른 설계 데이터를 기술한다.
Figure 112009001810610-pat00005
Figure 112009001810610-pat00006
Figure 112009001810610-pat00007
<제3 실시예>
도 5는 제3 실시예의 줌 렌즈를 나타내고, 이하 제3 실시예에 따른 설계 데이터를 기술한다.
Figure 112009001810610-pat00008
Figure 112009001810610-pat00009
Figure 112009001810610-pat00010
<제4 실시예>
도 7은 제4 실시예의 줌 렌즈를 나타내고, 이하 제4 실시예에 따른 설계 데이터를 기술한다.
Figure 112009001810610-pat00011
Figure 112009001810610-pat00012
Figure 112009001810610-pat00013
각 실시예의 구면 수차도에서, 종축은 FNo를 나타내고, 상면만곡에서 종축은 최대 상높이(IH)를 나타내고, 실선은 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature) , 점선은 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)을 나타낸다. 왜곡수차도에서 종축은 최대 상높이(IH)를 나타낸다.
다음은, 상기 제1 내지 제4 실시예가 위에서 설명한 각 식의 조건을 만족시 킴을 보여준 것이다.
Figure 112009001810610-pat00014
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 고변배비를 가지고, 광각단에서 광각의 화각을 확보하면서 소형화를 실현한다. 이와 같이 광각화를 구현하여 피사체를 보다 넓은 범위에서 촬영할 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 CCD나 CMOS 등의 고체촬상소자를 사용하는 디지탈 스틸 카메라나 비디오 카메라, 휴대용 단말기 등의 결상 광학 장치에 적합하게 사용 가능하다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈를 가진 결상 광학 장치를 도시한 것이다. 결상 광학 장치는 앞서 실시예에 따라 설명한 줌 렌즈(11)와 이 줌 렌즈(11)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미징 센서(12)를 포함한다. 상기 결상 광학 장치는 상기 이미징 센서(12)로부터 광전 변환된 피사체 상에 대응되는 정보가 기록된 기록 수단(13)과, 피사체 상을 관찰하기 위한 파인더(finder)(14)를 포함한다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 액정 디스플레이 패널(15)이 구비될 수 있다. 도 9에도시된 결상 광학 장치는 일 예일 뿐이며 여기에 한정되는 것은 아니고 카메라 이외에 다양한 광학 기기에 적용 가능하다. 이와 같이 본 발명의 줌 렌즈를 디지털 카메라 등의 결상 광학 장치에 적용함으로써 소형이면서 높은 줌 배율을 가지고 광각으로 피사체를 촬영할 수 있는 광학 기기를 실현한다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 2c는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 2은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 4c는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 구성도이다.
도 6a는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 6b는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 6c는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 구성도이다.
도 8a는 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 8b는 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 8c는 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 결상 광학 장치를 나타낸 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 설명>
G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군
G3...제3렌즈군, G4...제4렌즈군

Claims (11)

  1. 물체측에서 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 음의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 구성되고,
    광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군, 상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군, 및 상기 제4렌즈군이 이동하여, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격이 늘어나고 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격이 줄어들며, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군의 간격이 늘어나고, 상기 제1렌즈군은 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측에 대해 볼록형의 궤적으로 이동하고, 다음의 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    4<ft/fw<6
    70°≤ 2ωw
    -2.3<f2/ fw<-1.5
    1<f3/ fw*tan(ωw)<1.6
    여기서, ft는 망원단에서의 초점거리를, fw는 광각단에서의 초점거리를, ωw는 광각단에서의 반화각, f2는 제2렌즈군의 초점 거리를, f3은 제3렌즈군의 초점 거리를 각각 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    이하의 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    6<f1/ fw<12
    여기서, f1은 제1렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단에서의 전체 초점 거리를 나타낸다.
  4. 제 1항, 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 음렌즈와 양렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제2렌즈군은 음렌즈와 양렌즈 2장으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군은 양렌즈와, 양렌즈와 음렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제4렌즈군은 1장의 양렌즈로 이루어진 줌 렌즈.
  5. 제 4항에 있어서,
    이하의 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    5<(νd1p-νd1n)/fw<7
    여기서, νd1p는 상기 제1렌즈군의 양렌즈의 d선에 대한 아베수를, νd1n은 상기 제1렌즈군의 음렌즈의 d선에 대한 아베수를 나타낸다.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제2렌즈군의 음렌즈는 양면 비구면을 가지는 줌 렌즈.
  7. 물체측에서 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 음의 굴절력을 가지는 제2렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제3렌즈군과, 양의 굴절력을 가지는 제4렌즈군으로 구성되고,
    광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군, 상기 제2렌즈군, 상기 제3렌즈군, 및 상기 제4렌즈군이 이동하여, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군의 간격이 늘어나고 상기 제2렌즈군과 상기 제3렌즈군의 간격이 줄어들며, 상기 제3렌즈군과 제4렌즈군의 간격이 늘어나고, 상기 제1렌즈군은 광각단에서 망원단으로의 주밍시에 상측에 대해 볼록형의 궤적으로 이동하고, 다음의 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    4<ft/fw<6
    70°≤ 2ωw
    3<(sagf+sagr+d4)/d4<3.4
    여기서, ft는 망원단에서의 초점거리를, fw는 광각단에서의 초점거리를, ωw는 광각단에서의 반화각을, Sagf는 상기 제2렌즈군의 음렌즈의 물체측 렌즈면에서의 새그(sag)량을, sagr은 상기 제2렌즈군의 음렌즈의 상측 렌즈면에서의 새그량을, d4는 제2렌즈군의 음렌즈의 물체측 면에서 상측 면까지의 광축상에서의 거리를 나타낸다.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제3렌즈군의 물체측에 가장 가까운 양렌즈는 적어도 1면의 비구면을 가지는 줌 렌즈.
  9. 제 1항, 제 3항, 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제4렌즈군은 적어도 하나의 비구면을 가지는 줌 렌즈.
  10. 제 1항, 제 3항, 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 줌 렌즈; 및
    상기 줌렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미징 센서;를 포함하는 결상 광학 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 음렌즈와 양렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제2렌즈군은 음렌즈와 양렌즈 2장으로 이루어지고, 상기 제3렌즈군은 양렌즈와, 양렌즈와 음렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제4렌즈군은 1장의 양렌즈로 이루어진 결상 광학 장치.
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JP2008052110A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Olympus Imaging Corp ズームレンズおよびそれを用いた電子撮像装置

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