KR101853177B1 - 줌 광학계 - Google Patents

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KR101853177B1 KR1020160009269A KR20160009269A KR101853177B1 KR 101853177 B1 KR101853177 B1 KR 101853177B1 KR 1020160009269 A KR1020160009269 A KR 1020160009269A KR 20160009269 A KR20160009269 A KR 20160009269A KR 101853177 B1 KR101853177 B1 KR 101853177B1
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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 상면에 대한 위치가 조정되도록 구성되고, 제1렌즈 및 제2렌즈를 포함하는 제1렌즈 군; 상기 상면에 대한 위치가 조정되도록 구성되고, 제3렌즈 내지 제5렌즈를 포함하는 제2렌즈 군; 및 제6렌즈를 포함하는 제3렌즈 군;을 포함하고, 상기 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다.

Description

줌 광학계{Zoom Optical System}
본 발명은 초점거리의 조정이 가능한 줌 광학계에 관한 것이다.
줌 광학계는 초점거리의 조정이 가능하다. 예를 들어, 줌 광학계는 원거리의 물체와 근거리의 물체를 선명하게 촬영할 수 있도록 초점거리를 조정할 수 있다. 이러한 줌 광학계는 색수차 개선이 용이하도록 유리 재질의 렌즈로 구성된다.
카메라 모듈은 점차 소형화되고 있다. 이에 따라 줌 광학계의 소형화도 요구되고 있다. 그러나 유리 재질의 줌 광학계는 제작비용이 높고 경량화가 어려우므로, 소형 카메라에 적용하기 어렵다. 따라서, 소형 카메라 모듈에 장착될 수 있는 경량화된 줌 광학계의 개발이 필요하다.
KR 2015-0060398 A US 2013-0314799 A1 JP 2010-224263 A
본 발명은 휴대용 단말기에 장착될 수 있는 줌 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 줌 광학계는 상면에 대한 위치가 조정되도록 구성되고, 제1렌즈 및 제2렌즈를 포함하는 제1렌즈 군; 상기 상면에 대한 위치가 조정되도록 구성되고, 제3렌즈 내지 제5렌즈를 포함하는 제2렌즈 군; 및 제6렌즈를 포함하는 제3렌즈 군;을 포함하고, 상기 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다.
본 발명은 경량화가 가능하면서 수차를 개선할 수 있는 줌 광학계를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 줌 광학계의 중간단에서의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 구성도
도 3은 도 1에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 구성도
도 4는 도 1에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 5는 도 1에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 6은 도 1에 도시된 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 7은 광각단, 중간단, 망원단에 따른 광학특성과 렌즈 군 간의 거리(D1, D2, D3)를 나타낸 표
도 8은 도 1에 도시된 줌 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 줌 광학계의 중간단에서의 구성도
도 10은 도 9에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 구성도
도 11은 도 9에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 구성도
도 12는 도 9에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 13은 도 9에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 14는 도 9에 도시된 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 15는 광각단, 중간단, 망원단에 따른 광학특성과 렌즈 군 간의 거리(D1, D2, D3)를 나타낸 표
도 16은 도 9에 도시된 줌 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 17은 본 발명의 제3실시 예에 따른 줌 광학계의 중간단에서의 구성도
도 18은 도 17에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 구성도
도 19는 도 17에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 구성도
도 20은 도 17에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 21은 도 17에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 22는 도 17에 도시된 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 23은 광각단, 중간단, 망원단에 따른 광학특성과 렌즈 군 간의 거리(D1, D2, D3)를 나타낸 표
도 24는 도 17에 도시된 줌 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 25는 본 발명의 제4실시 예에 따른 줌 광학계의 중간단에서의 구성도
도 26은 도 25에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 구성도
도 27은 도 25에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 구성도
도 28은 도 25에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 29는 도 25에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 30은 도 25에 도시된 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 31은 광각단, 중간단, 망원단에 따른 광학특성과 렌즈 군 간의 거리(D1, D2, D3)를 나타낸 표
도 32는 도 25에 도시된 줌 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 33은 본 발명의 제5실시 예에 따른 줌 광학계의 중간단에서의 구성도
도 34는 도 33에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 구성도
도 35는 도 33에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 구성도
도 36은 도 33에 도시된 줌 광학계의 광각단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 37은 도 33에 도시된 줌 광학계의 망원단에서의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 38은 도 33에 도시된 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 39는 광각단, 중간단, 망원단에 따른 광학특성과 렌즈 군 간의 거리(D1, D2, D3)를 나타낸 표
도 40은 도 33에 도시된 줌 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제5렌즈는 상면(또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL, ImgH(상면의 대각길이의 1/2), 초점거리의 단위는 모두 ㎜ 단위이다. 아울러, 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축에서의 거리이다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.
줌 광학계는 복수의 렌즈 군으로 구성된다. 예를 들어, 줌 광학계는 제1렌즈 군, 제2렌즈 군, 제3렌즈 군으로 구성될 수 있다. 제1렌즈 군, 제2렌즈 군, 제3렌즈 군은 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치된다.
제1렌즈 군은 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군은 부의 굴절력을 갖는 제1렌즈와 정의 굴절력을 갖는 제2렌즈를 포함한다. 이와 같은 렌즈들로 구성되는 제1렌즈 군은 전체적으로 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈 군은 플라스틱 재질의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군을 구성하는 제1렌즈 및 제2렌즈는 모두 플라스틱 재질일 수 있다. 제1렌즈 군은 비구면 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군을 구성하는 제1렌즈 및 제2렌즈는 모두 비구면 형상일 수 있다. 제1렌즈 군은 상면에 대한 위치가 변경되도록 구성된다. 예를 들어, 제1렌즈 군은 중간단에서 상면과 가장 가까이 위치하고, 망원단에서 상면과 가장 멀리 위치하도록 구성될 수 있다.
제2렌즈 군은 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군은 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈, 부의 굴절력을 갖는 제4렌즈, 및 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈를 포함한다. 이와 같은 렌즈들로 구성되는 제2렌즈 군은 전체적으로 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈 군은 플라스틱 재질의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군을 구성하는 제3렌즈 내지 제4렌즈는 모두 플라스틱 재질일 수 있다. 제2렌즈 군은 비구면 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군을 구성하는 제3렌즈 내지 제5렌즈는 모두 비구면 형상일 수 있다. 제2렌즈 군은 상면에 대한 위치가 변경되도록 구성된다. 예를 들어, 제2렌즈 군은 광각단에서 상면과 가장 가까이 위치하고, 망원단에서 상면과 가장 멀리 위치하도록 구성될 수 있다.
제3렌즈 군은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군은 정의 굴절력을 갖는 제6렌즈로 구성된다. 이와 같은 렌즈로 구성되는 제3렌즈 군은 전체적으로 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈 군은 플라스틱 재질의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군을 구성하는 제6렌즈는 플라스틱 재질일 수 있다. 제3렌즈 군은 비구면 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군을 구성하는 제6렌즈는 비구면 형상일 수 있다. 제3렌즈 군은 상면에 대한 위치가 변경되도록 구성된다. 예를 들어, 제3렌즈 군은 망원단에서 상면과 가장 가까이 위치하고, 중간단에서 상면과 가장 멀리 위치하도록 구성될 수 있다. 그러나 제3렌즈 군과 상면의 거리가 항상 변경되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈 군과 상면의 거리는 광각단, 중간단, 망원단에 관계없이 항상 일정하게 유지될 수도 있다.
각 렌즈 군을 구성하는 렌즈는 전술한 바와 같이 하나 이상의 비구면 형상일 수 있다. 여기서, 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure 112016008455711-pat00001
수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, K는 코닉 상수이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리이고, A ~ J는 비구면 상수이고, Z(또는 SAG)는 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광축 방향으로의 높이이다.
줌 광학계는 조리개를 포함한다. 조리개는 제1렌즈 군과 제2렌즈 군 사이에 배치될 수 있다.
줌 광학계는 필터를 포함한다. 필터는 제1렌즈 군 내지 제3렌즈 군을 통해 입사되는 입사광으로부터 일부 파장을 차단한다. 예를 들어, 필터는 입사광의 적외선 파장을 차단할 수 있다. 필터는 얇게 제작될 수 있다. 이를 위해 필터는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다.
줌 광학계는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들에 의해 굴절된 빛이 결상될 수 있는 상면을 제공한다. 예를 들어, 이미지 센서의 표면은 상면을 형성할 수 있다. 이미지 센서는 고해상도를 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서를 구성하는 픽셀의 단위크기는 1.12 ㎛ 이하일 수 있다.
줌 광학계는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.
[조건식 1] 1.9 ≤ |fG1/fw| ≤ 3.0
[조건식 2] 4.0 < ft/fw < 7.0
[조건식 3] 1.61 < n4 < 1.68
[조건식 4] 0.7 < |fG2/fG1| < 1.2
[조건식 5] 1.4 < fG2/fw < 2.8
[조건식 6] TG1 + TG2 + TG3 < 8.5
[조건식 7] 0.25 < 1 - MG3T2 < 0.6
[조건식 8] 4.0 < MG2T/MG2W < 6.8
[조건식 9] 50 < V1 < 60
[조건식 10] 30 < V1 - V2 < 37
[조건식 11] 1.51 < n3 < 1.57
[조건식 12] n1 + n2 < 3.25
[조건식 13] 0 < n4 - n1 < 0.2
[조건식 14] 2.2 < fw/EPDw < 3.0
상기 조건식에서 fw는 줌 광학계의 광각단에서의 전체 초점거리이고, ft은 줌 광학계의 망원단에서의 전체 초점거리이고, fG1은 제1렌즈 군의 합성 초점거리이고, fG2는 상기 제2렌즈 군의 합성 초점거리이고, n1은 제1렌즈의 굴절률이고, n2는 제2렌즈의 굴절률이고, n3은 제3렌즈의 굴절률이고, n4는 제4렌즈의 굴절률이고, TG1은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 제2렌즈의 상 측면까지의 거리이고, TG2는 제3렌즈의 물체 측면으로부터 제5렌즈의 상 측면까지의 거리이고, TG3은 제6렌즈의 광축 중심에서의 두께이고, MG2T는 무한대 거리에서 망원단 위치에 있는 제2렌즈 군의 결상배율이고, MG2W는 무한대 거리에서 광각단 위치에 있는 제2렌즈 군의 결상배율이고, V1은 제1렌즈의 아베수이고, V2는 제2렌즈의 아베수이고, EPDw는 광각단에서의 입사동 지름이다.
상기 조건식들에서 조건식 1은 제1렌즈 군의 굴절력 크기를 한정하는 조건이다. 예를 들어, 조건식 1의 하한값을 벗어나는 제1렌즈 군은 굴절력이 강하여 광각단에서의 상면만곡 수차, 망원단에서의 구면수차 및 코마수차를 보정하기 어렵다. 또한, 조건식 1의 하한값을 벗어나는 제1렌즈 군의 렌즈들은 성형가공이 어렵다. 조건식 1의 상한값을 벗어나는 제1렌즈 군은 굴절력이 약하여 후초점거리의 확보가 어려워 선명한 화상을 얻을 수 없다.
상기 조건식들에서 조건식 2는 줌 광학성능을 한정하는 조건이다. 예를 들어, 조건식 2를 만족하는 줌 광학계는 실질적으로 유용한 광학 성능을 얻을 수 있다.
상기 조건식들에서 조건식 3, 9 내지 13은 색수차, 코마수차, 비점수차를 개선하기 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 3, 9 내지 13의 수치범위를 만족하는 플라스틱 렌즈로 구성되는 줌 광학계는 양호한 색수차, 코마수차, 비점수차를 얻을 수 있다.
상기 조건식들에서 조건식 4는 수차 및 광학성능을 개선하기 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 4를 만족하는 제1렌즈 군 및 제1렌즈 군은 비점수차와 코마수차를 양호하게 보정할 수 있다. 또한, 조건식 4를 만족하는 줌 광학계는 5~6배의 줌 배율을 발휘하면서 광학계의 전체 길이를 최소화하는 것이 가능하다.
상기 조건식들에서 조건식 5는 제2렌즈 군의 굴절력 크기를 한정하기 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 5의 하한값을 벗어나는 제2렌즈 군은 제조가 어렵고, 조건식 5의 상한값을 벗어나는 제2렌즈 군은 줌 작동을 위한 이동량이 크다.
상기 조건식들에서 조건식 6은 줌 광학계의 소형화를 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 6의 상한값을 벗어나는 줌 광학계는 상당한 길이를 가지므로 소형 단말기에 장착하기 어렵다.
상기 조건식들에서 조건식 7은 줌 광학계의 소형화 및 신속한 AF 제어를 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 7의 하한값을 벗어나는 줌 광학계는 자동초점조정을 위한 렌즈 군의 이동변위가 크므로 소형화가 어렵다. 이와 반대로, 조건식 7의 상한값을 벗어나는 줌 광학계는 초점심도(depth of focus)가 커서 AF 제어가 어렵다.
상기 조건식들에서 조건식 8은 줌 광학계의 소형화 및 고해상도의 구현하기 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 8의 하한값을 벗어나는 줌 광학계는 제3렌즈 군의 이동변위가 커져서 소형화가 어렵다. 이와 반대로, 조건식 8의 상한값을 벗어나는 줌 광학계는 제2렌즈 군을 통한 구면수차 보정이 어려워 선명한 해상도를 구현하기 어렵다.
상기 조건식들에서 조건식 14는 선명한 화상을 구현하기 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 14를 만족하는 줌 광학계는 낮은 조도환경에서도 선명한 화상을 구현할 수 있다.
다음에서는 여러 실시 예에 따른 줌 광학계를 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 제1실시 예에 따른 줌 광학계를 설명한다.
줌 광학계(100)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 줌 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140), 제5렌즈(150), 제6렌즈(160)로 구성될 수 있다.
줌 광학계(100)를 구성하는 렌즈들은 복수의 렌즈 군으로 구별된다. 예를 들어, 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)는 제1렌즈 군(G1)을 구성하고, 제3렌즈(130) 내지 제5렌즈(150)는 제2렌즈 군(G2)을 구성하고, 제6렌즈(160)는 제3렌즈 군(G3)을 구성한다.
제1렌즈 군(G1) 내지 제3렌즈 군(G3)은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 중간단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 제2렌즈 군(G2)은 광각단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 이와 달리 제3렌즈 군(G3)은 대체로 상면과 일정한 거리에 위치할 수 있다.
제1렌즈 군(G1)은 2매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)로 구성된다. 제1렌즈(110)는 부의 굴절력을 가진다. 제1렌즈(110)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제1렌즈(110)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제1렌즈(110)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈(110)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제2렌즈(120)는 정의 굴절력을 가진다. 제2렌즈(120)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(120)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제2렌즈(120)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈(120)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제2렌즈 군(G2)은 3매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군(G2)은 제3렌즈(130) 내지 제5렌즈(130)로 구성된다. 제3렌즈(130)는 정의 굴절력을 가진다. 제3렌즈(130)는 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(130)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제3렌즈(130)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈(130)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈(140)는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈(140)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(140)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제4렌즈(140)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈(140)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈(150)는 정의 굴절력을 가진다. 제5렌즈(150)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(150)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제5렌즈(150)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈(150)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제3렌즈 군(G3)은 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군(G3)은 제6렌즈(160)로 구성된다. 제6렌즈(160)는 정의 굴절력을 가진다. 제6렌즈(160)는 양면이 볼록한 형상이다. 제6렌즈(160)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제6렌즈(130)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈(160)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
줌 광학계(100)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(180)으로 입사되는 광량을 조절한다.
줌 광학계(100)는 필터(170)를 포함한다. 예를 들어, 필터(170)는 제3렌즈 군(G3)과 상면(180) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(170)는 적외선이 상면(180)으로 입사되는 것을 차단한다.
줌 광학계(100)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(180)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(180)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
줌 광학계는 도 4 및 5에 도시된 수차 특성을 나타낸다. 도 4는 광각단 위치에서의 수차 특성이고, 도 5는 망원단 위치에서의 수차 특성이다.
도 6은 제1실시 예에 따른 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표이다. 도 7은 광각단, 중간단, 망원단 위치에 따른 전체 초점거리, F number, D1, D2, D3의 값을 나타낸 표이다. 도 8은 제1실시 예에 따른 줌 광학계의 비구면 특성을 나타내는 표이다.
도 7에서 알 수 있듯이, 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 간의 거리(D1)는 광각단에서 가장 길고 망원단에서 가장 짧다. 이와 달리, 제2렌즈 군(G2)과 제3렌즈 군(G3) 간의 거리(D2)는 광각단에서 가장 짧고 망원단에서 가장 길다. 다만, 제3렌즈 군(G3)과 상면(180) 간의 거리는 광각단, 중간단, 망원단에 관계없이 대체로 일정하다. 본 실시 예에서 줌 광학계(100)의 줌 배율은 대략 4.7이다.
도 9 내지 도 11을 참조하여 제2실시 예에 따른 줌 광학계를 설명한다.
줌 광학계(200)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 줌 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240), 제5렌즈(250), 제6렌즈(260)로 구성될 수 있다.
줌 광학계(200)를 구성하는 렌즈들은 복수의 렌즈 군으로 구별된다. 예를 들어, 제1렌즈(210) 및 제2렌즈(220)는 제1렌즈 군(G1)을 구성하고, 제3렌즈(230) 내지 제5렌즈(250)는 제2렌즈 군(G2)을 구성하고, 제6렌즈(260)는 제3렌즈 군(G3)을 구성한다.
제1렌즈 군(G1) 내지 제3렌즈 군(G3)은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 중간단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 제2렌즈 군(G2)은 광각단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 이와 달리 제3렌즈 군(G3)은 대체로 상면과 일정한 거리에 위치할 수 있다.
제1렌즈 군(G1)은 2매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 제1렌즈(210) 및 제2렌즈(220)로 구성된다. 제1렌즈(210)는 부의 굴절력을 가진다. 제1렌즈(210)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제1렌즈(210)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제1렌즈(210)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈(210)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제2렌즈(220)는 정의 굴절력을 가진다. 제2렌즈(220)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(220)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제2렌즈(220)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈(220)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제2렌즈 군(G2)은 3매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군(G2)은 제3렌즈(230) 내지 제5렌즈(230)로 구성된다. 제3렌즈(230)는 정의 굴절력을 가진다. 제3렌즈(230)는 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(230)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제3렌즈(230)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈(230)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈(240)는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈(240)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(240)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제4렌즈(240)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈(240)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈(250)는 정의 굴절력을 가진다. 제5렌즈(250)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(250)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제5렌즈(250)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈(250)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제3렌즈 군(G3)은 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군(G3)은 제6렌즈(260)로 구성된다. 제6렌즈(260)는 정의 굴절력을 가진다. 제6렌즈(260)는 양면이 볼록한 형상이다. 제6렌즈(260)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제6렌즈(230)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈(260)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
줌 광학계(200)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(280)으로 입사되는 광량을 조절한다.
줌 광학계(200)는 필터(270)를 포함한다. 예를 들어, 필터(270)는 제3렌즈 군(G3)과 상면(280) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(270)는 적외선이 상면(280)으로 입사되는 것을 차단한다.
줌 광학계(200)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(280)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(280)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
줌 광학계는 도 12 및 13에 도시된 수차 특성을 나타낸다. 도 12는 광각단 위치에서의 수차 특성이고, 도 13은 망원단 위치에서의 수차 특성이다.
도 14는 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표이다. 도 15는 광각단, 중간단, 망원단 위치에 따른 전체 초점거리, F number, D1, D2, D3의 값을 나타낸 표이다. 도 16은 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 비구면 특성을 나타내는 표이다.
도 15에서 알 수 있듯이, 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 간의 거리(D1)는 광각단에서 가장 길고 망원단에서 가장 짧다. 이와 달리, 제2렌즈 군(G2)과 제3렌즈 군(G3) 간의 거리(D2)는 광각단에서 가장 짧고 망원단에서 가장 길다. 다만, 제3렌즈 군(G3)과 상면(280) 간의 거리는 광각단, 중간단, 망원단에 관계없이 대체로 일정하다. 본 실시 예에서 줌 광학계(200)의 줌 배율은 대략 4.7이다.
도 17 내지 도 19를 참조하여 제3실시 예에 따른 줌 광학계를 설명한다.
줌 광학계(300)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 줌 광학계(300)는 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340), 제5렌즈(350), 제6렌즈(360)로 구성될 수 있다.
줌 광학계(300)를 구성하는 렌즈들은 복수의 렌즈 군으로 구별된다. 예를 들어, 제1렌즈(310) 및 제2렌즈(320)는 제1렌즈 군(G1)을 구성하고, 제3렌즈(330) 내지 제5렌즈(350)는 제2렌즈 군(G2)을 구성하고, 제6렌즈(360)는 제3렌즈 군(G3)을 구성한다.
제1렌즈 군(G1) 내지 제3렌즈 군(G3)은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 중간단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 제2렌즈 군(G2)은 광각단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 이와 달리 제3렌즈 군(G3)은 대체로 상면과 일정한 거리에 위치할 수 있다.
제1렌즈 군(G1)은 2매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 제1렌즈(310) 및 제2렌즈(320)로 구성된다. 제1렌즈(310)는 부의 굴절력을 가진다. 제1렌즈(310)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제1렌즈(310)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제1렌즈(310)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈(310)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제2렌즈(320)는 정의 굴절력을 가진다. 제2렌즈(320)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(320)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제2렌즈(320)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈(320)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제2렌즈 군(G2)은 3매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군(G2)은 제3렌즈(330) 내지 제5렌즈(330)로 구성된다. 제3렌즈(330)는 정의 굴절력을 가진다. 제3렌즈(330)는 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(330)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제3렌즈(330)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈(330)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈(340)는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈(340)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(340)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제4렌즈(340)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈(340)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈(350)는 정의 굴절력을 가진다. 제5렌즈(350)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(350)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제5렌즈(350)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈(350)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제3렌즈 군(G3)은 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군(G3)은 제6렌즈(360)로 구성된다. 제6렌즈(360)는 정의 굴절력을 가진다. 제6렌즈(360)는 양면이 볼록한 형상이다. 제6렌즈(360)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제6렌즈(330)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈(360)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
줌 광학계(300)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(380)으로 입사되는 광량을 조절한다.
줌 광학계(300)는 필터(370)를 포함한다. 예를 들어, 필터(370)는 제3렌즈 군(G3)과 상면(380) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(370)는 적외선이 상면(380)으로 입사되는 것을 차단한다.
줌 광학계(300)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(380)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(380)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
줌 광학계는 도 20 및 21에 도시된 수차 특성을 나타낸다. 도 20은 광각단 위치에서의 수차 특성이고, 도 21은 망원단 위치에서의 수차 특성이다.
도 22는 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표이다. 도 23은 광각단, 중간단, 망원단 위치에 따른 전체 초점거리, F number, D1, D2, D3의 값을 나타낸 표이다. 도 24는 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 비구면 특성을 나타내는 표이다.
도 23에서 알 수 있듯이, 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 간의 거리(D1)는 광각단에서 가장 길고 망원단에서 가장 짧다. 이와 달리, 제2렌즈 군(G2)과 제3렌즈 군(G3) 간의 거리(D2)는 광각단에서 가장 짧고 망원단에서 가장 길다. 다만, 제3렌즈 군(G3)과 상면(380) 간의 거리는 광각단, 중간단, 망원단에 관계없이 대체로 일정하다. 본 실시 예에서 줌 광학계(300)의 줌 배율은 대략 4.7이다.
도 25 내지 도 27을 참조하여 제4실시 예에 따른 줌 광학계를 설명한다.
줌 광학계(400)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 줌 광학계(400)는 제1렌즈(410), 제2렌즈(420), 제3렌즈(430), 제4렌즈(440), 제5렌즈(450), 제6렌즈(460)로 구성될 수 있다.
줌 광학계(400)를 구성하는 렌즈들은 복수의 렌즈 군으로 구별된다. 예를 들어, 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)는 제1렌즈 군(G1)을 구성하고, 제3렌즈(430) 내지 제5렌즈(450)는 제2렌즈 군(G2)을 구성하고, 제6렌즈(460)는 제3렌즈 군(G3)을 구성한다.
제1렌즈 군(G1) 내지 제3렌즈 군(G3)은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 중간단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 제2렌즈 군(G2)은 광각단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 이와 달리 제3렌즈 군(G3)은 대체로 상면과 일정한 거리에 위치할 수 있다.
제1렌즈 군(G1)은 2매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)로 구성된다. 제1렌즈(410)는 부의 굴절력을 가진다. 제1렌즈(410)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제1렌즈(410)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제1렌즈(410)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈(410)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제2렌즈(420)는 정의 굴절력을 가진다. 제2렌즈(420)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(420)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제2렌즈(420)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈(420)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제2렌즈 군(G2)은 3매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군(G2)은 제3렌즈(430) 내지 제5렌즈(430)로 구성된다. 제3렌즈(430)는 정의 굴절력을 가진다. 제3렌즈(430)는 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(430)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제3렌즈(430)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈(430)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈(440)는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈(440)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(440)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제4렌즈(440)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈(440)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈(450)는 정의 굴절력을 가진다. 제5렌즈(450)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(450)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제5렌즈(450)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈(450)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제3렌즈 군(G3)은 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군(G3)은 제6렌즈(460)로 구성된다. 제6렌즈(460)는 정의 굴절력을 가진다. 제6렌즈(460)는 양면이 볼록한 형상이다. 제6렌즈(460)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제6렌즈(430)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈(460)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
줌 광학계(400)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(480)으로 입사되는 광량을 조절한다.
줌 광학계(400)는 필터(470)를 포함한다. 예를 들어, 필터(470)는 제3렌즈 군(G3)과 상면(480) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(470)는 적외선이 상면(480)으로 입사되는 것을 차단한다.
줌 광학계(400)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(480)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(480)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
줌 광학계는 도 28 및 29에 도시된 수차 특성을 나타낸다. 도 28은 광각단 위치에서의 수차 특성이고, 도 29는 망원단 위치에서의 수차 특성이다.
도 30은 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표이다. 도 31은 광각단, 중간단, 망원단 위치에 따른 전체 초점거리, F number, D1, D2, D3의 값을 나타낸 표이다. 도 32는 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 비구면 특성을 나타내는 표이다.
도 31에서 알 수 있듯이, 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 간의 거리(D1)는 광각단에서 가장 길고 망원단에서 가장 짧다. 이와 달리, 제2렌즈 군(G2)과 제3렌즈 군(G3) 간의 거리(D2)는 광각단에서 가장 짧고 망원단에서 가장 길다. 다만, 제3렌즈 군(G3)과 상면(480) 간의 거리는 광각단, 중간단, 망원단에 관계없이 대체로 일정하다. 본 실시 예에서 줌 광학계(400)의 줌 배율은 대략 4.7이다.
도 33 내지 도 35를 참조하여 제5실시 예에 따른 줌 광학계를 설명한다.
줌 광학계(500)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 줌 광학계(500)는 제1렌즈(510), 제2렌즈(520), 제3렌즈(530), 제4렌즈(540), 제5렌즈(550), 제6렌즈(560)로 구성될 수 있다.
줌 광학계(500)를 구성하는 렌즈들은 복수의 렌즈 군으로 구별된다. 예를 들어, 제1렌즈(510) 및 제2렌즈(520)는 제1렌즈 군(G1)을 구성하고, 제3렌즈(530) 내지 제5렌즈(550)는 제2렌즈 군(G2)을 구성하고, 제6렌즈(560)는 제3렌즈 군(G3)을 구성한다.
제1렌즈 군(G1) 내지 제3렌즈 군(G3)은 광축 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 중간단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 제2렌즈 군(G2)은 광각단에서 상면과 가장 가깝게 위치하고 망원단에서 상면과 가장 멀게 위치할 수 있다. 이와 달리 제3렌즈 군(G3)은 대체로 상면과 일정한 거리에 위치할 수 있다.
제1렌즈 군(G1)은 2매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈 군(G1)은 제1렌즈(510) 및 제2렌즈(520)로 구성된다. 제1렌즈(510)는 부의 굴절력을 가진다. 제1렌즈(510)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제1렌즈(510)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제1렌즈(510)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈(510)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제2렌즈(520)는 정의 굴절력을 가진다. 제2렌즈(520)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(520)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제2렌즈(520)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈(520)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제2렌즈 군(G2)은 3매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈 군(G2)은 제3렌즈(530) 내지 제5렌즈(530)로 구성된다. 제3렌즈(530)는 정의 굴절력을 가진다. 제3렌즈(530)는 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(530)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제3렌즈(530)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈(530)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈(540)는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈(540)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(540)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제4렌즈(540)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈(540)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈(550)는 정의 굴절력을 가진다. 제5렌즈(550)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(550)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제5렌즈(550)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈(550)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
제3렌즈 군(G3)은 1매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈 군(G3)은 제6렌즈(560)로 구성된다. 제6렌즈(560)는 정의 굴절력을 가진다. 제6렌즈(560)는 양면이 볼록한 형상이다. 제6렌즈(560)는 플라스틱 재질로 이루어진다. 제6렌즈(530)는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈(560)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면일 수 있다.
줌 광학계(500)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(580)으로 입사되는 광량을 조절한다.
줌 광학계(500)는 필터(570)를 포함한다. 예를 들어, 필터(570)는 제3렌즈 군(G3)과 상면(580) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(570)는 적외선이 상면(580)으로 입사되는 것을 차단한다.
줌 광학계(500)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(580)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(580)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
줌 광학계는 도 36 및 37에 도시된 수차 특성을 나타낸다. 도 36은 광각단 위치에서의 수차 특성이고, 도 37은 망원단 위치에서의 수차 특성이다.
도 38은 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표이다. 도 39는 광각단, 중간단, 망원단 위치에 따른 전체 초점거리, F number, D1, D2, D3의 값을 나타낸 표이다. 도 40은 본 실시 예에 따른 줌 광학계의 비구면 특성을 나타내는 표이다.
도 39에서 알 수 있듯이, 제1렌즈 군(G1)과 제2렌즈 군(G2) 간의 거리(D1)는 광각단에서 가장 길고 망원단에서 가장 짧다. 이와 달리, 제2렌즈 군(G2)과 제3렌즈 군(G3) 간의 거리(D2)는 광각단에서 가장 짧고 망원단에서 가장 길다. 다만, 제3렌즈 군(G3)과 상면(580) 간의 거리는 광각단, 중간단, 망원단에 관계없이 대체로 일정하다. 본 실시 예에서 줌 광학계(500)의 줌 배율은 대략 6이다.
표 1은 제1실시 예 내지 제5실시 예에 따른 줌 광학계의 렌즈 군의 광학 특성 값이다.
Figure 112016008455711-pat00002
표 2는 조건식에 대한 제1실시 예 내지 제5실시 예에 따른 줌 광학계의 계산 값이다.
Figure 112016008455711-pat00003
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100, 200, 300, 400, 500 촬상 광학계
110, 210, 310, 410, 510 제1렌즈
120, 220, 320, 420, 520 제2렌즈
130, 230, 330, 430, 530 제3렌즈
140, 240, 340, 440, 540 제4렌즈
150, 250, 350, 450, 550 제5렌즈
160, 260, 360, 460, 560 제6렌즈
170, 270, 370, 470, 570 필터
180, 280, 380, 480, 580 (이미지 센서의) 상면
ST 조리개

Claims (16)

  1. 물체 측으로부터 순서대로,
    부의 굴절력을 갖는 제1렌즈 군;
    정의 굴절력을 갖는 제2렌즈 군; 및
    정의 굴절력을 갖는 제3렌즈 군;
    으로 구성되고,
    광각단에서 망원단으로의 변배 시 상기 제1렌즈 군과 상기 제2렌즈 군 간의 간격은 감소하도록 구성되고,
    상기 제2렌즈 군과 상기 제3렌즈 군 간의 간격은 변화하도록 구성되며,
    상기 제1렌즈 군은,
    부의 굴절력을 가지며, 일 면이 비구면 형상인 플라스틱 재질의 제1렌즈; 및
    정의 굴절력을 가지며, 매니스커스 형상인 플라스틱 재질의 제2렌즈;
    로 구성되고,
    상기 제2렌즈 군은,
    정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록한 형상인 플라스틱 재질의 제3렌즈;
    플라스틱 재질의 제4렌즈; 및
    플라스틱 재질의 제5렌즈;
    로 구성되고,
    상기 제3렌즈 군은 정의 굴절력을 가지는 플라스틱 재질의 제6렌즈로 구성되고,
    하기 조건식들을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 1.9 ≤ |fG1/fw| ≤ 3.0
    [조건식] 4.0 < ft/fw < 7.0
    [조건식] 1.61 < n4 < 1.68
    (상기 조건식에서 fw는 상기 줌 광학계의 광각단에서의 전체 초점거리이고, fG1은 상기 제1렌즈 군의 합성 초점거리이고, ft은 상기 줌 광학계의 망원단에서의 전체 초점거리이고, n4는 상기 제4렌즈의 굴절률이다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 군과 상기 제2렌즈 군 사이에 배치되는 조리개를 포함하는 줌 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈는 플라스틱 재질로 이루어지는 줌 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈는 비구면 형상으로 이루어지는 줌 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 1.51 < n3 < 1.57
    (상기 조건식에서 n3은 상기 제3렌즈의 굴절률이다)
  6. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 0.7 < |fG2/fG1| < 1.2
    (상기 조건식에서 fG1은 상기 제1렌즈 군의 합성 초점거리이고, fG2는 상기 제2렌즈 군의 합성 초점거리이다)
  7. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 1.4 < fG2/fw < 2.8
    (상기 조건식에서 fG2는 상기 제2렌즈 군의 합성 초점거리이고, fw는 상기 줌 광학계의 광각단에서의 전체 초점거리이다)
  8. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] TG1 + TG2 + TG3 < 8.5
    (상기 조건식에서 TG1은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상기 제2렌즈의 상 측면까지의 거리이고, TG2는 상기 제3렌즈의 물체 측면으로부터 상기 제5렌즈의 상 측면까지의 거리이고, TG3은 상기 제6렌즈의 광축 중심에서의 두께이다)
  9. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 0.25 < 1 - MG3T2 < 0.6
    (상기 조건식에서 MG3T는 무한대 거리에서 망원단 위치에 있는 제3렌즈 군의 결상배율이다)
  10. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 4.0 < MG2T/MG2W < 6.8
    (상기 조건식에서 MG2T는 무한대 거리에서 망원단 위치에 있는 제2렌즈 군의 결상배율이고, MG2W는 무한대 거리에서 광각단 위치에 있는 제2렌즈 군의 결상배율이다)
  11. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 50 < V1 < 60
    (상기 조건식에서 V1은 상기 제1렌즈의 아베수이다)
  12. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 30 < V1 - V2 < 37
    (상기 조건식에서 V1은 상기 제1렌즈의 아베수이고, V2는 상기 제2렌즈의 아베수이다)
  13. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] n1 + n2 < 3.25
    (상기 조건식에서 n1은 상기 제1렌즈의 굴절률이고, n2는 상기 제2렌즈의 굴절률이다)
  14. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 0 < n4 - n1 < 0.2
    (상기 조건식에서 n1은 상기 제1렌즈의 굴절률이고, n4는 상기 제4렌즈의 굴절률이다)
  15. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 줌 광학계.
    [조건식] 2.2 < fw/EPDw < 3.0
    (상기 조건식에서 fw는 줌 광학계의 광각단에서의 전체 초점거리이고, EPDw는 광각단에서의 입사동 지름이다)
  16. 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치되는,
    부의 굴절력을 갖는 제1렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제2렌즈;
    정의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제3렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제4렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및
    정의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제6렌즈;
    를 포함하고,
    상기 제1렌즈 내지 상기 제5렌즈는 상기 상면에 대한 위치가 변경되도록 구성되는 줌 광학계.
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