KR101564412B1

KR101564412B1 - 소형 줌 렌즈

Info

Publication number: KR101564412B1
Application number: KR1020080128643A
Authority: KR
Inventors: 서진선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2015-10-29
Also published as: KR20100070052A

Abstract

줌 렌즈가 개시된다. 개시된 줌 렌즈는 줌 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지며, 광축 방향을 변경하는 광경로전환부재를 포함하는 제1렌즈군; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군;을 포함하며, 제3렌즈군은 정렌즈과 부렌즈가 접합된 접합렌즈 및 정렌즈로 이루어지고, 제3렌즈군이 광축에 교차하는 방향으로 움직이며 손떨림에 의한 상 흔들림을 보정한다.

Description

소형 줌 렌즈{Compact zoom lens}

개시된 줌 렌즈는 소형 컴팩트화 된 구조이면서 손떨림 보정 기능이 있는 줌 렌즈에 관한 것이다.

최근 CCD (Charge Coupled Device)나 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)와 같은 촬상 소자를 이용한 디지털 카메라 또는 디지털 캠코더와 같은 결상광학기기가 급속히 확대 보급되고 있다.

이러한 결상광학기기는 점차 배율이 커지고, 손떨림 방지 기능등의 고성능화가 요구되며, 이와 함께 휴대성이 중시되고 있어, 고성능 및 소형 경량화를 위한 다양한 설계가 제안되고 있다.

소형화에 대한 요구를 만족시키기 위해, 카메라 촬영 시에는 렌즈가 일정한 위치로 조출이 되고 촬영을 하지 않는 때는 카메라의 내부에 수납이 되는 침통형 렌즈 구조가 일반적으로 사용된다. 이러한 구조는 수납시, 가능한 한 각 렌즈군의 간격을 좁혀야 카메라의 두께를 얇게 할 수 있고 휴대성을 향상시킬 수 있다. 또한, 박형화를 실현하기 위해서는 렌즈군의 매수를 줄여야 하는데, 동시에, 고화소화에 따른 높은 광학성능을 확보해야 한다는 점에서 어려움이 있다.

렌즈 광학계의 광로를 꺾어 사용하는, 즉, 구부러진 광축을 따라 렌즈군을 배열하는 굴곡형 줌 렌즈 구조도 제안되고 있다. 이 경우에도, 손떨림 보정과 소형화를 달성하는데 어려움이 있는데, 예를 들어, 변배시 렌즈군의 이동거리나 광학계 전체의 길이가 광학 성능과의 관계에서 적절히 정해져야 한다.

이와 같이, 소형, 고배율화와 더불어 손떨림 보정기능을 가지는 줌 렌즈에 대한 설계가 필요하다.

상술한 필요성에 따라, 본 발명의 실시예들은 소형, 고배율화되고 손떨림 보정 기능을 가지는 줌 렌즈를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지며, 광축 방향을 변경하는 광경로전환부재를 포함하는 제1렌즈군; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군;을 포함하며, 상기 제3렌즈군은 정렌즈과 부렌즈가 접합된 접합렌즈와 정렌즈로 이루어지고, 상기 제3렌즈군이 광축에 교차하는 방향으로 움직이며 손떨림에 의한 상 흔들림을 보정한다.

상기 광경로전환부재는 광축을 90도 방향으로 꺾는 프리즘일 수 있다.

상기 제1렌즈군은 적어도 한 면 이상이 비구면으로 된 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 제1렌즈군은, 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 렌즈, 프리즘, 정의 굴절력을 가지는 양볼록 렌즈 및 정의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 렌즈로 이루어질 수 있으며, 다음 식을 만족할 수 있다.

2.0 <　|fe|/fw <　4.0

　1.0 <　|f1/fw|< 3.0

여기서, fe, fw, f1은 각각 제1렌즈군의 부의 굴절력 렌즈의 초점거리, 광각단에서의 전체 초점거리 및 제1렌즈군의 초점거리이다.

또한, 본 발명의 실시예의 줌렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

1.5 <　|f1/f2|< 3.0

여기서, f1, f2 는 각각 제1렌즈군의 초점거리 및 제2렌즈군의 초점거리이다.

상기 제2렌즈군은 적어도 한 면 이상이 비구면으로 된 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 제2렌즈군의 가장 물체측에 양오목렌즈가 마련되며, 상기 양오목렌즈의 상측 면이 비구면일 수 있다.

상기 제4렌즈군은, 물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로, 양볼록렌즈 및 정렌즈와 부렌즈가 접합된 접합렌즈로 이루어질 수 있다.

상기 양볼록렌즈의 물체측 면이 비구면일 수 있다.

상기 제5렌즈군은 1매의 정렌즈로 이루어질 수 있다.

상기 제1렌즈군 내지 제4렌즈군 각각은 적어도 한 면이 비구면으로 된 비구면렌즈를 포함할 수 있다.

광각단에서 망원단으로 변배시, 상기 제1렌즈군과 제3렌즈군은 고정되고, 상기 제2렌즈군과 제4렌즈군이 광축을 따라 이동한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.

도 1 및 도 3은 각각 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 의한 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다. 도면들을 참조하면, 줌 광학계는 물체(OBJ)쪽에서 상(IMG)측으로 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3), 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4) 및 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(G5)을 포함한다.

본 발명의 실시예들에 의한 줌 렌즈에서, 제1렌즈군(G1)은 광축을 변경하는 광경로전환부재(P)를 포함한다. 또한, 제3렌즈군(G3)은 손떨림에 의한 상 흔들림을 보정하기 위해, 광축에 교차하는 방향으로 움직이도록 구성된다.

본 발명의 실시예들에 의한 줌 렌즈는 광각단에서 망원단으로 변배시 제1렌즈군(G1)과 제3렌즈군(G3)은 고정되고, 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 광축을 따라 움직인다. 예를 들어, 제2렌즈군(G2)은 물체측에서 상측으로 이동하고, 제4렌즈군(G4)은 상측에서 물체측으로 이동한다. 제5렌즈군(G5)은 물체측으로 볼록한 포물선 형상으로, 즉, 상측에서 물체측으로 이동하다가 다시 상측으로 이동한다.

본 발명의 실시예들에 의한 줌 렌즈는 다음 식들을 만족할 수 있다.

2.0 <　|fe|/fw <　4.0

여기서, fe, fw는 각각 제1렌즈군(G1)의 부의 굴절력 렌즈의 초점거리 및 광각단에서의 전체 초점거리이다.

상기 식은 제1렌즈군(G1)에서 발생하는 왜곡수차를 줄이기 위해 제안된 것으로, 이에 의해 광경로전환부재(P)에 입사하는 광속의 지름이 작아져 소형화 할 수 있어 줌 렌즈를 탑재한 촬상장치의 두께를 얇게 할 수 있다.

　1.0 <　|f1/fw|< 3.0

여기서, fw, f1은 각각 광각단에서의 전체 초점거리 및 제1렌즈군(G1)의 초점거리이다.

상기 식은 광각단에서의 전체 초점거리에 대한 제1렌즈군(G1)의 초점거리의 비를 제한한 것이다. 하한을 벗어나면, 제1렌즈군(G1)의 파워가 강해져 제1렌즈군(G1)의 소형화에는 유리하지만, 구면수차, 비점수차가 크게 발생하여 수차 보정이 어렵다. 또한, 상한을 벗어나면, 제1렌즈군(G1)의 파워가 약해져 제2렌즈군(G2)의 이동량이 증가하고 제1렌즈군(G1)이 대형화된다.

1.5 <　|f1/f2|< 3.0

여기서, f1, f2 는 각각 제1렌즈군(G1)의 초점거리 및 제2렌즈군(G2)의 초점거리이다.

상기 식은 제2렌즈군(G2)의 초점거리에 대한 제1렌즈군(G1)의 초점거리의 비를 제한한 것이다. 하한을 벗어나는 범위에서 제1렌즈군(G1)의 초점거리가 짧아지 고 왜곡수차의 보정이 곤란해진다. 상한을 벗어나는 범위에서 제1렌즈군(G1)의 초점거리가 길어져 소형화가 어려우며, 제2렌즈군(G2)의 초점거리가 짧아져 손떨림 보정시의 수차 발생량이 커진다.

본 발명의 실시예들에 의한 줌 렌즈는 소형화, 박형화에 유리한 구조를 가지며, 고배율 구현과 함께 손떨림 보정을 행할 수 있는 설계안을 제시하고 있다.

보다 구체적인 렌즈 구성을 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

제1렌즈군(G1)은 광축을 변경하는 광경로변환소자(P)를 포함하며, 전체적으로 정의 굴절력을 가지도록 구성된다. 제1렌즈군(G1)은 적어도 1면 이상의 비구면을 채용하며, 또한, 굴절률이 높은 소재로 렌즈를 구성하여 컴팩트하면서 고성능을 얻을 수 있도록 하였다. 제1렌즈군(G1)은 예를 들어, 제1렌즈(110-1), 광경로변환소자(P), 제2렌즈(120-1) 및 제3렌즈(130-1)로 구성될 수 있다.

제1렌즈(110-1)는 부의 굴절력을 가지는 렌즈로서, 물체측으로 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있고, 제2렌즈(120-1)는 정의 굴절력을 가지는 양볼록 렌즈, 제3렌즈(130-1)는 정의 굴절력을 가지는 정렌즈일 수 있다. 제1렌즈군(G1)의 이러한 구성은 축상 색수차 및 배율 색수차를 양호하게 보정하기 위한 것으로, 이에 의해, 제3렌즈군(G3)에 의해 상이 시프트될 때 코마 수차의 변동 및 배율 색수차의 변동을 억제하는 것이 가능해진다.

광경로변환소자(P)로는 광축이 90도 꺾이도록 광로를 변경하는 프리즘이 채용될 수 있다. 이와 같이, 광경로변환소자(P)를 채용하여 광경로를 꺾는 광학계 구조는 박형화를 이루기 유리한 구조로 선택된 것이다. 각 렌즈군이 일직선 상에 차 례로 쌓이는 침통형 광학계 구조의 경우, 렌즈 매수나 렌즈군의 이동량에 따라 수납시 광학계의 두께가 결정이 되어 소형화, 박형화에 제약이 되는 반면, 광경로를 꺾는 본 실시예의 구조의 경우 렌즈 매수나 변배시 이동량이 예를 들어, 줌 광학계를 채용하는 디지털 카메라의 두께에 영향을 주지 않도록 배치될 수 있기 때문이다.

제2렌즈군(G2)은 변배시 배율을 담당하는 렌즈군으로, 광각단에서 망원단으로 변배시 물체측에서 상측으로 이동하며 전체적으로 부의 굴절력을 갖도록 구성된다. 예를 들어, 제2렌즈군(G2)은 제4렌즈(210-1), 제5렌즈(220-1) 및 제6렌즈(230-1)를 포함하며, 상기 렌즈들 중 적어도 하나는 적어도 한 면이 비구면으로 된 비구면 렌즈일 수 있다. 양오목렌즈인 제4렌즈(210-1)의 상측 면이 비구면일 수 있고, 이 경우 망원단에서의 구면수차를 효과적으로 제어할 수 있다. 제5렌즈(220-1)와 제6렌즈(230-1)는 서로 접합된 접합렌즈를 이룰 수 있다.

제3렌즈군(G3)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 예를 들어, 정렌즈인 제7렌즈(310-1), 부렌즈인 제8렌즈(320-1) 및 정렌즈인 제9렌즈(330-1)로 구성될 수 있으며, 적어도 한 면의 비구면을 포함할 수 있다. 제7렌즈(310-1)와 제8렌즈(320-1)는 서로 접합된 접합렌즈를 이룰 수 있다. 제3렌즈군(G3)은 변배시 광축 방향에 대해 움직이지 않고 고정된다. 제3렌즈군(G3)은 손떨림에 의한 상 흔들림을 보정하기 위해, 광축에 교차하는 방향, 예를 들어, 광축에 직교하는 방향으로 움직이도록 구성된다. 조리개(ST)는 제7렌즈(310-1)의 전방, 즉, 제7렌즈(310-1)의 물체측에 배치될 수 있다.

제4렌즈군(G4)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 광각단에서 망원단으로 변배시 상측에서 물체측으로 이동하며, 상면이동과 초점위치 보정을 담당한다. 제4렌즈군(G4)은 양볼록렌즈인 제10렌즈(410-1), 정렌즈인 제11렌즈(420-1), 부렌즈인 제12렌즈(430-1)로 구성될 수 있으며, 제11렌즈(420-1)와 제12렌즈(430-1)는 서로 접합되어 접합렌즈를 이룰 수 있다. 제4렌즈군(G4)은 적어도 한 면이 비구면일 수 있다.

제5렌즈군(G5)은 정의 굴절력을 가지는 포커싱 렌즈군으로 정렌즈인 제13렌즈(510-1)를 포함하며, 1매의 렌즈로 구성될 수 있다. 제5렌즈군(G5)의 이러한 구성은 최종 결상 배율을 올리고 포커싱 가동군을 최소화하기 위한 것으로, 이에 의해 고변배비와 소형화를 도모하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 줌 광학계의 여러 가지 실시예들의 구체적인 렌즈 데이터들을 기술한다. 본 발명의 실시예들에서 나타나는 비구면(ASP)의 정의는 다음과 같다.

여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리이고, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리이며, K는 코닉상수(conic constant), A,B,C,D는 비구면계수, c'은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수(1/R)이다.

이하에서, f는 줌 광학계 전체의 합성초점거리를, Fno는 F수를, 2ω는 화각 을 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 의미하며, ASP로 표시된 부분에서 해당 면의 비구면 계수를 나타내고 있다. 각 실시예에서 광각단(WIDE), 중간단(NOR), 망원단(TELE)에서의 렌즈군 간 가변거리를 D1, D2, D3, D4, D5로 나타낸다. 그리고 각 실시예별로 각 구성요소의 참조번호에 실시예 번호를 연계하여 표시하였다.

<제1실시예>

도 1은 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것으로, 제1렌즈군(G1)은 제1렌즈(110-1), 광경로변환소자(P), 제2렌즈(120-1), 제3렌즈(130-1)로 구성되고, 제2렌즈군(G2)은 제4렌즈(210-1), 제5렌즈(220-1), 제6렌즈 (230-1)로 구성되며 제3렌즈군(G3)은 제7렌즈(310-1), 제8렌즈(320-1), 제9렌즈(330-1)로 구성되며, 제4렌즈군(G4)은 제10렌즈(410-1), 제11렌즈(420-1), 제12렌즈(430-1)로 구성되며, 제5렌즈군(G5)은 제13렌즈(510-1))로 구성된다. 제5렌즈군(G5)의 상측에 적외선필터, 커버글라스가 더 마련될 수 있다.

다음은 제1실시예의 렌즈데이터이다.

f; 6.23　~ 13.50 ~ 29.26　　　Fno 3.43 ~ 4.15 ~ 5.21 　2ω 61.02 ~ 30.35 ~ 14.75

　　　　　　　　　　　　　　곡률반경 　　　　　　　 두께 　　　　　　　 굴절률(nd)　　　　아베수(vd) 　　　　　　　

　　OBJ: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　1: 　　　　　　200.00000 　　　　　　　0.700000 　　　　　　1.922860 20.8804 　　　　　　　

　　　　2: 　　　　　　　16.03455 　　　　　　　1.229094 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　3: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　3.770898 　　　　　　1.834001 37.3451 　　　　　

　　　　4: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.000000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　5: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　3.770898 　　　　　　1.834001 37.3451 　　　　　

　　　　6: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.300000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　7: 　　　　　　147.27042 　　　　　　　1.333034 　　　　　　1.487489 70.4412 　　　　　

　　　　8: 　　　　　　-28.36781 　　　　　　　0.300000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　9: 　　　　　　　12.33648 　　　　　　　2.152835 　　　　　　1.693500 53.2008 　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.794461 　

　　　　　　A 　:-.284715E-04 　　B 　:0.158672E-05 　　C 　:-.722180E-07 　　D 　:0.112299E-08

　　　　10: 　　　　　　-36.42709 　　　　　　　1.000000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　　5.624119 　　

　　　　　　A 　:0.259808E-05 　　B 　:0.188889E-05 　　C 　:-.836396E-07 　　D 　:0.137181E-08

　　　11: 　　　　　　-27.75324 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.804700 41.0000 　　　　　　　　　

　　　12: 　　　　　　　　5.31750 　　　　　　　1.138771 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-1.038334 　

　　　　　　A 　:0.231580E-04 　　B 　:0.104732E-04 　　C 　:-.144700E-05 　　D 　:0.621120E-07

　　　13: 　　　　　　-12.66598 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.638542 55.4496 　　　　　　　

　　　14: 　　　　　　　　9.85047 　　　　　　　1.272839 　　　　　　1.922860 20.8804 　　　　　　

　　　15: 　　　　　　-54.44945 　　　　　　　7.793829 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　STO: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.300000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　17: 　　　　　　　　4.32968 　　　　　　　1.717637 　　　　　　1.622625 58.1640 　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.319408 　　

　　　　　　A 　:-.174005E-03 　　B 　:0.156779E-05 　　C 　:0.000000E+00 　　D 　:0.000000E+00

　　　18: 　　　　　　　　7.48133 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.903658 31.3150 　　　　　　

　　　19: 　　　　　　　　4.43402 　　　　　　　0.398815 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　20: 　　　　　　　　7.50986 　　　　　　　1.110863 　　　　　　1.517420 52.1508 　　　　　　　

　　　21: 　　　　　　　33.50375 　　　　　　　8.135072 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　22: 　　　　　　　　5.79054 　　　　　　　2.846236 　　　　　　1.487490 70.4058 　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.591588 　　

　　　　　　A 　:-.220881E-03 　　B 　:-.794401E-05 　　C 　:0.149450E-05 　　D 　:-.137506E-06

　　　23: 　　　　　　-11.01135 　　　　　　　1.482743 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　-12.023812 　　

　　　　　　A 　:-.524671E-03 　　B 　:0.273649E-04 　　C 　:-.614397E-06 　　D 　:-.933292E-07

　　　24: 　　　　　　　11.25350 　　　　　　　1.503782 　　　　　　1.496997. 81.6084 　　　　　　

　　　25: 　　　　　　　-9.64246 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.903658 31.3150 　　　　　　　

　　　26: 　　　　　　　　5.56110 　　　　　　　2.000000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　27: 　　　　　　　90.73159 　　　　　　　1.734007 　　　　　　1.516798 64.1983 　　　　

　　　28: 　　　　　　　-9.82138 　　　　　　　3.838052 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　29: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.516798 64.1983 　　　　　

　　　30: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.500000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

> 　31: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.516798 64.1983 　　　　　

　　　32: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.600000　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　IMG: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　-0.000311 　　

	WIDE	NOR	TELE
D1	1.000	4.856	7.794
D2	7.794	3.938	1.000
D3	8.135	4.152	2.000
D4	2.000	4.388	9.973
D5	3.838	5.434	2.000

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 제1실시예에 따른 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 상면 만곡(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다. 종방향 구면수차는 파장이 656.28(nm), 587.56(nm), 486.13(nm)인 광에 대해 각각 나타내었고, 상면 만곡은 파장 587.56(nm)인 광에 대해 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 나타내며, 왜곡은 파장 587.56(nm)인 광에 대해 나타내고 있다.

<제2실시예>

도 3은 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 도시한 것으로, 제1렌즈군(G1)은 제1렌즈(110-2), 광경로변환소자(P), 제2렌즈(120-2), 제3렌즈(130-2)로 구성되고, 제2렌즈군(G2)은 제4렌즈(210-2), 제5렌즈(220-2), 제6렌즈 (230-2)로 구성되며 제3렌즈군(G3)은 제7렌즈(310-2), 제8렌즈(320-2), 제9렌즈(330-2)로 구성되며, 제4렌즈군(G4)은 제10렌즈(410-1), 제11렌즈(420-1), 제12렌즈(430-1)로 구성되며, 제5렌즈군(G5)은 제13렌즈(510-1))로 구성된다. 제5렌즈군(G5)의 상측에 적외선필터, 커 버글라스가 더 마련될 수 있다.

다음은 제2실시예의 렌즈데이터이다.

f; 6.91　~ 14.91 ~ 32.42　　　Fno; 3.69 ~4.26 ~ 5.12 　2ω; 58.07 ~ 27.92 ~ 13.39

곡률반경 　　　　　　　 두께 　　　　　　　굴절률(nd)　　　　아베수(vd)

　　OBJ: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　1: 　　　　　　150.00000 　　　　　　　0.700000 　　　　　　1.922860 20.8804 　　　　　　　

　　　　2: 　　　　　　　16.26247 　　　　　　　1.203974 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　3: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　3.784263 　　　　　　1.847000 23.8000 　　　　　

　　　　4: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.000000 　　　　　　　　　　　　　　

　　　　5: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　3.784263 　　　　　　1.847000 23.8000 　　　

　　　　6: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.300000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　7: 　　　　　　　64.39420 　　　　　　　1.332747 　　　　　　1.487489 70.4412 　　　　　　

　　　　8: 　　　　　　-37.76399 　　　　　　　0.300000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　9: 　　　　　　　11.81140 　　　　　　　2.195747 　　　　　　1.689574 53.4936 　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.724644 　　

　　　　　　A 　:-.252405E-04 　　B 　:0.633876E-06 　　C 　:-.280369E-07 　　D 　:0.115284E-09

　　　　10: 　　　　　　-38.58890 　　　　　　　1.000000 　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　　2.449086 　　

　　　　　　A 　:0.531950E-05 　　B 　:0.825502E-06 　　C 　:-.385655E-07 　　D 　:0.369323E-09

　　　11: 　　　　　　-36.38100 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.805000 41.0000　　　　　　　

　　　12: 　　　　　　　　4.80031 　　　　　　　1.026896 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.912445 　

　　　　　　A 　:0.198419E-03 　　B 　:0.240771E-04 　　C 　:-.246502E-05 　　D 　:0.122186E-06

　　　13: 　　　　　　-33.68712 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.589900 60.2138 　　　

　　　14: 　　　　　　　　5.62275 　　　　　　　1.420467 　　　　　　1.846663 23.7848 　　　　　　　

　　　15: 　　　　　　　32.46999 　　　　　　　7.886222 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　STO: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.300000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　17: 　　　　　　　　4.99959 　　　　　　　1.745721 　　　　　　1.621417 52.0854 　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.192900 　

　　　　　　A 　:-.201947E-03 　　B 　:0.746295E-06 　　C 　:0.000000E+00 　　D 　:0.000000E+00

　　　18: 　　　　　　-26.76659 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.903658 31.3150 　　　　　

　　　19: 　　　　　　　　5.77749 　　　　　　　0.294770 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　20: 　　　　　　　　9.01179 　　　　　　　1.103828 　　　　　　1.830604 24.2283 　　　　　　

　　　21: 　　　　　　　74.61477 　　　　　　　6.589265 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　22: 　　　　　　　　5.83683 　　　　　　　2.603264 　　　　　　1.487573 70.3199 　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-0.105305 　　

　　　　　　A 　:-.197147E-03 　　B 　:0.784614E-04 　　C 　:-.594255E-05 　　D 　:0.568003E-06　

　　23: 　　　　　　　-9.90680 　　　　　　　1.462473 　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-7.727330 　　

　　　　　　A 　:0.777618E-03 　　B 　:0.118527E-03 　　C 　:-.136881E-04 　　D 　:0.122617E-05

　　　24: 　　　　　　　12.81426 　　　　　　　1.749214 　　　　　　1.528427. 53.8517 　　　　　　

　　　　　　ASP:

　　　　　　K 　: 　　-3.901964 　　

　　　　　　A 　:0.170867E-02 　　B 　:0.396451E-04 　　C 　:-.779885E-05 　　D 　:0.788184E-06

　　　25: 　　　　　　　-5.28911 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.903658 31.3150 　　　　　　

　　　26: 　　　　　　　　5.92574 　　　　　　　2.964070 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　27: 　　　　　　　30.05176 　　　　　　　1.980987 　　　　　　1.455711 65.6757 　　　　　　

　　　28: 　　　　　　　-9.97327 　　　　　　　4.098274 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　29: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.516798 64.1983 　　　　　

　　　30: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.500000 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　31: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.500000 　　　　　　1.516798 64.1983 　　　　　

　　　32: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　　0.600144 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　IMG: 　　　　　　　INFINITY 　　　　　　-0.022471 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

	WIDE	NOR	TELE
D1	1.000	4.904	7.886
D2	7.886	3.982	1.000
D3	6.589	3.33	2.000
D4	2.964	3.515	9.652
D5	4.098	6.804	2.000

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 제2실시예에 따른 줌 광학계의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면 수차, 상면 만곡(astigmatic field curvature), 왜곡 수차를 나타낸 것이다. 종방향 구면수차는 파장이 656.28(nm), 587.56(nm), 486.13(nm)인 광에 대해 각각 나타내었고, 상면 만곡은 파장 587.56(nm)인 광에 대해 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 나타내며, 왜곡은 파장 587.56(nm)인 광에 대해 나타내고 있다.

이상, 설명한 실시예들의 줌 렌즈는 상술한 렌즈 구성을 통해, 소형화 및 박형화에 유리한 구성으로 손떨림 보정기능 및 고배율을 구현할 수 있다.

이러한 본원 발명인 줌 렌즈는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c 각각은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보이는 도면이다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c 각각은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 보인 수차도이다

Claims

물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로,

정의 굴절력을 가지며, 광축 방향을 변경하는 광경로전환부재를 포함하는 제1렌즈군;

부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군;

정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군;

정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군; 및

정의 굴절력을 가지는 제5렌즈군;으로 이루어지며,

상기 제3렌즈군은 정렌즈과 부렌즈가 접합된 접합렌즈와 정렌즈로 이루어지고, 상기 제3렌즈군이 광축에 교차하는 방향으로 움직이며 손떨림에 의한 상 흔들림을 보정하며,

다음 식을 만족하는 줌 렌즈.

1.5 <　|f1/f2|< 3.0

여기서, f1, f2 는 각각 제1렌즈군의 초점거리 및 제2렌즈군의 초점거리이다.
제1항에 있어서,

상기 광경로전환부재는 광축을 90도 방향으로 꺾는 프리즘으로 이루어진 줌 렌즈.
제1항에 있어서,

상기 제1렌즈군은 적어도 한 면 이상이 비구면으로 된 비구면 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
제1항에 있어서,

상기 제1렌즈군은,

물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로,

부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 렌즈, 프리즘, 정의 굴절력을 가지는 양볼록 렌즈 및 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어지는 줌 렌즈
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 제2렌즈군은 적어도 한 면 이상이 비구면으로 된 비구면 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
제7항에 있어서,

상기 제2렌즈군의 가장 물체측에 양오목렌즈가 마련되며, 상기 양오목렌즈의 상측 면이 비구면으로 줌 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제4렌즈군은,

물체측으로부터 상측으로 순차적으로 배열된 것으로,

양볼록렌즈 및 정렌즈와 부렌즈가 접합된 접합렌즈로 이루어진 줌 렌즈.
제9항에 있어서,

상기 양볼록렌즈의 물체측 면이 비구면으로 된 줌 렌즈.
제1항에 있어서,

상기 제5렌즈군은 1매의 정렌즈로 이루어진 줌 렌즈.
제1항에 있어서,

상기 제1렌즈군 내지 제4렌즈군 각각은 적어도 한 면이 비구면으로 된 비구 면렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
제1항 내지 제4항, 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

광각단에서 망원단으로 변배시, 상기 제1렌즈군과 제3렌즈군은 고정되고, 상기 제2렌즈군과 제4렌즈군이 광축을 따라 이동하는 줌 렌즈.
제13항에 있어서,

상기 제2렌즈군은 물체측에서 상측으로 이동하고,

상기 제4렌즈군은 상측에서 물체측으로 이동하며,

상기 제5렌즈군은 상측에서 물체측으로 이동하다가 다시 상측으로 이동하는 줌 렌즈.
제4항에 있어서,

다음 식을 만족하는 줌 렌즈.

　2.0 <　|fe|/fw <　4.0

　1.0 <　|f1/fw|< 3.0

여기서, fe, fw, f1은 각각 제1렌즈군의 부의 굴절력 렌즈의 초점거리, 광각단에서의 전체 초점거리 및 제1렌즈군의 초점거리이다.