KR102213072B1 - 망원 렌즈계 및 이를 포함한 전자 장치 - Google Patents

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KR102213072B1
KR102213072B1 KR1020190054516A KR20190054516A KR102213072B1 KR 102213072 B1 KR102213072 B1 KR 102213072B1 KR 1020190054516 A KR1020190054516 A KR 1020190054516A KR 20190054516 A KR20190054516 A KR 20190054516A KR 102213072 B1 KR102213072 B1 KR 102213072B1
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Abstract

망원 렌즈계 및 이를 포함한 전자 장치가 개시된다.
개시된 망원 렌즈계는, 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 포함하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군과, 상기 제1 렌즈군의 상 측에 배치되고, 포커싱을 수행하며, 부의 굴절력을 가지는 한 매의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군, 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군을 포함한다.

Description

망원 렌즈계 및 이를 포함한 전자 장치{Telephoto lens system and electronic apparatus having the same}
예시적인 실시예는 내부 초점 타입의 망원 렌즈계 및 이를 포함한 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치에서 제공하는 다양한 서비스 및 부가 기능들은 점차 확대되고 있다. 전자 장치, 예를 들어, 모바일 기기 또는 사용자 기기는, 다양한 센서 모듈들을 통해서 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 전자 장치는, 멀티미디어 서비스, 예를 들어, 사진 서비스, 또는 동영상 서비스를 제공할 수 있다. 전자 장치의 사용이 증가함에 따라, 전자 장치의 카메라 사용도 점점 증대되고 있다. 이러한 사용자의 수요에 따라 전자 장치의 카메라 성능 및/또는 해상도 등이 향상되고 있다. 전자 장치의 카메라를 이용하여 다양한 종류의 풍경, 인물, 또는 셀프 샷의 사진을 찍을 수 있다. 그리고, 이러한 멀티미디어, 예를 들어, 사진, 또는 동영상은 소셜 네트워크 사이트 또는 다른 미디어 등에 공유될 수 있다.
한편, 카메라의 포커싱 방식에는 전(前)군(front lens group) 초점 방식, 후(後)군(rear lens group) 초점 방식, 내부의 렌즈군 만을 이동시키는 내부 초점 방식, 2개 이상의 렌즈군이 동시에 움직여 포커싱하는 플로팅(floating) 방식 등의 여러 방법이 있다. 내부 초점방식은 전군, 후군이 고정되므로 방진 및 방적을 구성하는 데 유리하며 플로팅 방식은 2개 이상의 렌즈군이 움직여 수차를 보정하기 때문에 수차 보정에는 유리하나 카메라 내부 구조가 복잡해지고 무게도 증가할 수 있다.
따라서, 포커싱시 전장 길이를 고정함으로써 제품 크기를 작게 유지할 수 있도록 내부 초점 방식이 사용된다.
다양한 실시예는 내부 초점 방식의 망원 렌즈계를 제공한다.
다양한 실시예는 내부 초점 방식의 망원 렌즈계를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계는, 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 포함하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군의 상 측에 배치되고, 포커싱을 수행하며, 부의 굴절력을 가지는 한 매의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군;을 포함하고, 포커싱 시 상기 제1 렌즈군과 제3 렌즈군이 고정되고, 1.8 이하의 F 넘버를 가지며, 13~18도 범위의 반화각을 가질 수 있다.
상기 제3 렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 망원 렌즈계에 포함된 렌즈 들 중 가장 상 측에 위치한 렌즈가 상 측에 대해 볼록한 상 측면을 가질 수 있다.
상기 망원 렌즈계가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112019047589647-pat00001
여기서, Rrear는 상기 제2 렌즈군의 렌즈의 상 측면의 곡률 반경이고, f2는 제2 렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
상기 망원 렌즈계가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112019047589647-pat00002
여기서, Dfocusing은 상기 망원 렌즈계가 최단 촬영거리까지 포커싱할 때 제2 렌즈군의 렌즈의 총 이동량이고, f는 무한 물체 거리에서 상기 망원 렌즈계의 초점 거리를 나타낸다.
상기 제3 렌즈군이 가장 물체 측에, 물체 측을 향해 오목한 물체 측면을 가지는 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈군의 메니스커스 렌즈의 물체 측에 제1 정렌즈, 제2 정렌즈가 구비되고, 상기 메니스커스 렌즈의 상 측에 제3 정렌즈가 구비될 수 있다.
상기 제1 렌즈군이 가장 물체 측에 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 포함하고, 상기 정의 굴절력을 가지는 렌즈가 평면의 상 측면을 포함할 수 있다.
상기 제1 렌즈군이 상기 메니스커스 렌즈의 물체 측에 구비된, 물체 측으로 볼록한 제1 메니스커스 렌즈, 물체 측으로 볼록한 제2 메니스커스 렌즈, 상기 메니스커스 렌즈의 상 측에 구비된 물체 측으로 볼록한 제3 메니스커스 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제2 렌즈군의 렌즈가 상 측으로 오목한 상 측면을 포함할 수 있다.
상기 제3 렌즈군이 부의 굴절력을 가지는 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어진 삼중 접합 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제3 렌즈군이 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 렌즈가 접합된 제1 접합 렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 렌즈와 부의 굴절력을 가지는 렌즈가 접합된 제2 접합 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 사이에 조리개가 더 구비될 수 있다.
상기 제1 렌즈군이 가장 상 측에 일평면 볼록 렌즈를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 전자 장치는 망원 렌즈계를 포함하고, 상기 망원 렌즈계는, 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 포함하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군; 상기 제1 렌즈군의 상 측에 배치되고, 포커싱을 수행하며, 부의 굴절력을 가지는 한 매의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군;을 포함하고, 포커싱 시 상기 제1 렌즈군과 제3 렌즈군이 고정되고, 1.8 이하의 F 넘버를 가지며, 13~18도 범위의 반화각을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계는 내부 초점 방식을 채용하여 소형화를 도모할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 망원 렌즈계는 미러리스 카메라에 적용될 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 망원 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 망원 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 망원 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 망원 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 망원 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 망원 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 전자 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계 및 이를 포함한 전자 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 망원 렌즈계(100-1)를 개략적으로 도시한 것이다.
망원 렌즈계(100-1)는 물체 측(O)으로부터 상 측(I)으로 순서대로 배열된 제1 렌즈군(G11), 제2 렌즈군(G21), 및 제3 렌즈군(G31)을 포함한다. 제1 렌즈군(G11)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈군(G21)은 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3 렌즈군(G31)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈군(G21)이 물체 거리 변화에 따른 상 거리 변화를 보정하기 위해 포커싱을 수행하는 포커싱 렌즈군일 수 있다. 포커싱을 수행하는 제2 렌즈군(G12)을 기준으로 물체 측(O)에 제1 렌즈군(G11)이 구비되고, 상 측(I)에 제3 렌즈군(G13)이 구비될 수 있다. 포커싱 시 제1 렌즈군(G11)과 제3 렌즈군(G13)은 고정되어, 포커싱 시 망원 렌즈계의 전장이 바뀌지 않는다. 제1 렌즈군(G11)이 정의 굴절력을 가질 때 포커싱 렌즈군인 제2 렌즈군(G21)의 구경이 작아져서 포커싱 렌즈군을 소형화하고 경량화 할 수 있다. 제2 렌즈군(G21)과 제3 렌즈군(G31) 사이에 조리개(ST)가 포함될 수 있다.
이하에서, 상 측(image side)(I)은 상이 결상되는 상면(image plane)(image)이 있는 방향을 나타내고, 물체 측(object side)(O)은 피사체가 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "물체 측면"은, 예를 들면, 피사체가 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 렌즈의 좌측 면을 의미하며, "상 측면"은 상면(image plane)이 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 렌즈의 우측 면을 나타낼 수 있다. 상면(image)은 예를 들어, 촬상 소자 면, 이미지 센서 면 일 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체의 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 소자일 수 있다.
제1 렌즈군(G11)은 예를 들어, 제1 렌즈(L11), 제2 렌즈(L21), 제3 렌즈(L31), 제4 렌즈(L41)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(G11)은 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 한 매 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L11)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(L11)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L11)는 예를 들어, 평면의 상 측면을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(L21)는 예를 들어, 정의 굴절력을 가지고, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(L21)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3 렌즈(L31)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3 렌즈(L31)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제3 렌즈(L31)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L41)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L41)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제4 렌즈(L41)는 예를 들어 평면의 상 측면을 포함할 수 있다.
제2 렌즈군(G21)은 한 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(G21)은 예를 들어, 제5 렌즈(L51)를 포함할 수 있다. 제5 렌즈(L51)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5 렌즈(L51)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 오목한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제5 렌즈(L51)는 예를 들어 양오목 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈군(G21)은 포커싱을 수행할 때, 한 매의 렌즈를 이동하므로 가볍고 신속하게 포커싱을 수행할 수 있다.
제3 렌즈군(G31)은 제6 렌즈(L61), 제7 렌즈(L71), 제8 렌즈(L81), 제9 렌즈(L91) 및 제10 렌즈(L101)를 포함할 수 있다. 제3 렌즈군(G31)은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함할 수 있다. 제6 렌즈(L61), 제7 렌즈(L71), 제8 렌즈(L81)는 삼중 접합 렌즈로 구성될 수 있다. 제6 렌즈(L61)는 예를 들어 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제7 렌즈(L71)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제7 렌즈(L71)는 예를 들어 양오목 렌즈일 수 있다. 제8 렌즈(L81)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제8 렌즈(L81)는 예를 들어 양볼록 렌즈일 수 있다. 제9 렌즈(L91)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다.
제3 렌즈군(G31)은 예를 들어, 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 비구면 렌즈는 제1 렌즈군(G11) 및 제2 렌즈군(G21)에서 잔류된 수차를 보정하는 역할을 하며, 망원 렌즈계의 해상력을 높일 수 있다. 예를 들어, 제9 렌즈(L91)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제9 렌즈(L91)가 양면 비구면 렌즈일 수 있다. 제10 렌즈(L101)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다.
예시적인 실시예는 대구경 망원 렌즈계에서 고속의 포커싱을 달성하기 위해, 포커싱 렌즈군이 1매의 렌즈를 포함하고, 높은 해상력 성능을 가지도록 구성될 수 있다. 포커싱 시에 렌즈계 내부에 위치한 1매의 렌즈 만을 움직이면 포커싱 시에 렌즈계의 전체 길이 변화가 없어 사용하기 편리하고 방진, 방적 등의 내환경성을 높일 수 있다. 기존에는 렌즈계 전체를 이동하는 전군 이동 또는 2~3매 렌즈를 포함하는 렌즈군을 2개 이상 동시에 움직이는 플로팅 타입(floating type)으로 포커싱을 구현했다. 이러한 형태의 렌즈계에서는 포커싱 렌즈군의 무게가 무거우므로, 모터와 같은 구동원의 부하가 높아, 전력 소모가 컸다. 특히, 동영상 촬영 등에서는 오토 포커스 렌즈군을 미소 거리만큼 지속적으로 움직이면서 영상을 취득하여 영상의 콘트라스트(contrast)를 판별하는 방식으로 포커싱을 구현하는데, 이 경우에는 구동원으로 스테핑 모터(stepping motor)를 사용하는 것이 유리하다. 하지만, 이러한 스테핑 모터(stepping motor)는 구동원의 토크(torque)가 낮아, 무거운 렌즈군을 움직일 때 매우 불리하다. 이러한 이유 때문에 움직이는 포커싱 렌즈군의 무게를 최소화할 필요가 있다. 예시적인 실시예에서는 렌즈계에서 1매의 렌즈만을 움직여서 포커싱을 수행하며, 고속의 오토 포커싱을 수행할 수 있다.
1매의 렌즈로만 포커싱을 수행하는 대구경 망원 렌즈계에서는, 각종 수차가 발생할 수 있다. 이러한 수차를 보정하기 위해 비구면 렌즈가 채용될 수 있다. 이때 대구경 렌즈계의 물리적인 한계로 인해, 채용되는 비구면 렌즈가 그 크기가 커질 수 밖에 없고, 이로 인해 제작 단가가 높아지고, 제품 무게가 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 고려하여 각 렌즈의 굴절력을 조절할 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계는 13-18도 범위의 반화각을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계는 1.8 이하의 F 넘버를 가지는 대구경 렌즈계일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제10렌즈(L101)와 상 면(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD)는 예를 들어 광대역 통과 필터(broad band pass filter), 또는 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 소자로서 광대역 통과 필터가 구비되는 경우, 400-1000nm 범위의 파장을 가지는 광을 통과시키는 광대역 코팅을 포함할 수 있다. 광대역 통과 필터는 예를 들어, 가시광선과 적외선을 모두 통과시킬 수 있다. 또는, 광학 소자(OD)가 가시광선 통과 필터를 포함할 수 있다. 하지만, 광학 소자 없이 렌즈 광학계가 구성되는 것도 가능하다.
도 3은 제2 실시예에 따른 망원 렌즈계(100-2)를 도시한 것이다. 제2 실시예에 따른 망원 렌즈계(100-2)는 렌즈 구성을 위주로 설명하고, 도 1을 참조하여 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
망원 렌즈계(100-2)는 물체 측(O)으로부터 상 측(I)으로 순서대로 배열된 제1 렌즈군(G12), 제2 렌즈군(G22), 및 제3 렌즈군(G32)을 포함한다. 제1 렌즈군(G12)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈군(G22)은 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3 렌즈군(G32)는 정의 굴절력을 가질 수 있다.
제1 렌즈군(G12)은 예를 들어, 제1 렌즈(L12), 제2 렌즈(L22), 제3 렌즈(L32), 제4 렌즈(L42)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(G12)은 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 한 매 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L12)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(L12)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L12)는 예를 들어, 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈(L22)는 예를 들어, 정의 굴절력을 가지고, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(L22)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3 렌즈(L32)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3 렌즈(L31)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제3 렌즈(L32)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L42)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L42)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제4 렌즈(L42)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L42)는 예를 들어 메니스커스 렌즈일 수 있다.
제2 렌즈군(G22)은 한 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(G22)은 예를 들어, 제5 렌즈(L52)를 포함할 수 있다. 제5 렌즈(L52)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5 렌즈(L52)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 오목한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제5 렌즈(L52)는 예를 들어 상 측(I)을 향해 오목한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈군(G22)은 포커싱을 수행할 수 있다.
제3 렌즈군(G32)은 제6 렌즈(L62), 제7 렌즈(L72), 제8 렌즈(L82), 제9 렌즈(L92)를 포함할 수 있다. 제3 렌즈군(G32)은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함할 수 있다. 제6 렌즈(L62), 제7 렌즈(L72)가 이중 접합 렌즈로 구성될 수 있다. 제6 렌즈(L62)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제6 렌즈(L62)는 예를 들어 양오목 렌즈일 수 있다. 제7 렌즈(L72)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제7 렌즈(L72)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제8 렌즈(L82)와 제9 렌즈(L92)가 이중 접합 렌즈로 구성될 수 있다. 제8 렌즈(L82)의 물체 측면(15)에 하이브리드 비구면이 구비될 수 있다. 포커싱 렌즈군이 1매의 렌즈로 구성된 경우, 포커싱에 따라, 비점 수차 및 상면 만곡 등의 수차 변화로 인해 성능 변화가 발생할 수 있다. 이러한 수차를 보정하기 위해 제3 렌즈군(G32)이 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제8 렌즈(L82)에 비구면이 적용될 수 있다. 비구면이 제3 렌즈군(G32)의 가장 상 측 렌즈에 적용되면 렌즈 구경이 커서 비구면 렌즈의 제작 비용이 올라가고, 제3 렌즈군의 가장 물체 측에 위치할 경우, 비점 수차 및 상면 만곡의 보정 효과가 낮아질 수 있다. 따라서, 제3 렌즈군의 중간 위치에 있는 렌즈에 비구면이 적용될 수 있다.
제8 렌즈(L82)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제8 렌즈(L82)는 예를 들어 양볼록 렌즈일 수 있다. 제9 렌즈(L92)는 상 측(I)을 향해 볼록한 상측 면을 가질 수 있다. 제9 렌즈(L92)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 렌즈계에 있어서 고스트(ghost)는 영상의 품질을 저하시키는 요인 중 하나이다. 상 면(image plane)에 놓이는 촬상 소자의 표면은 일반적으로 반사율이 높으므로 상 면 근처의 렌즈 면이 평면 이거나 또는 상 측으로 오목한 면이 되면 고스트의 발생 확률이 높아진다. 따라서, 가장 상 측에 있는 제9 렌즈의 상 측면을 볼록하게 형성함으로써 고스트를 줄일 수 있다.
도 5는 제3 실시예에 따른 망원 렌즈계(100-3)를 도시한 것이다.
망원 렌즈계(100-3)는 물체 측(O)으로부터 상 측(I)으로 순서대로 배열된 제1 렌즈군(G13), 제2 렌즈군(G23), 및 제3 렌즈군(G33)을 포함한다. 제1 렌즈군(G13)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈군(G23)은 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3 렌즈군(G33)는 정의 굴절력을 가질 수 있다.
제1 렌즈군(G13)은 예를 들어, 제1 렌즈(L13), 제2 렌즈(L23), 제3 렌즈(L33), 제4 렌즈(L43)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(G13)은 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L13)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(L13)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L13)는 예를 들어, 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈(L23)는 예를 들어, 정의 굴절력을 가지고, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(L23)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3 렌즈(L33)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3 렌즈(L33)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제3 렌즈(L33)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L43)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L43)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제4 렌즈(L43)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L43)는 예를 들어 메니스커스 렌즈일 수 있다.
제2 렌즈군(G23)은 한 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(G23)은 예를 들어, 제5 렌즈(L53)를 포함할 수 있다. 제5 렌즈(L53)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5 렌즈(L53)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 오목한 물체 측면을 포함할 수 있다. 제5 렌즈(L53)는 예를 들어 상 측(I)을 향해 오목한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈군(G23)은 포커싱을 수행할 수 있다.
제3 렌즈군(G33)은 제6 렌즈(L63), 제7 렌즈(L73), 제8 렌즈(L83), 제9 렌즈(L93)를 포함할 수 있다. 제3 렌즈군(G33)은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함할 수 있다. 제6 렌즈(L63), 제7 렌즈(L73)가 이중 접합 렌즈로 구성될 수 있다. 제6 렌즈(L63)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제6 렌즈(L63)는 예를 들어 양오목 렌즈일 수 있다. 제7 렌즈(L73)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제7 렌즈(L73)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제8 렌즈(L83)와 제9 렌즈(L93)가 이중 접합 렌즈로 구성될 수 있다. 제8 렌즈(L83)의 물체 측면(15)에 하이브리드 비구면이 구비될 수 있다. 제8 렌즈(L83)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제8 렌즈(L83)는 예를 들어 양볼록 렌즈일 수 있다. 제9 렌즈(L93)는 상 측(I)을 향해 볼록한 상 측면을 가질 수 있다. 제9 렌즈(L93)는 메니스커스 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 망원 렌즈계는 다음 식을 만족할 수 있다. 이하 식들에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하지만, 다른 실시예에 따른 망원 렌즈계에도 적용될 수 있다.
Figure 112019047589647-pat00003
<식 1>
여기서, Rrear는 제2 렌즈군에 포함된 렌즈의 상 측면의 곡률 반경이고, f2는 제2 렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
식 1의 상한 값은 제2 렌즈군(G21)의 제5 렌즈(L51)의 상 측면의 곡률이 작아 굴절력이 커지는 조건이고, 하한 값은 제5 렌즈(L51)의 상 측면의 곡률이 평면에 가까워져 굴절력이 작아지는 조건을 나타낼 수 있다. 제2 렌즈군(G21)의 굴절력이 커지면 포커싱 시의 이동에 따른 성능이 나빠지고, 반대로 굴절력이 작아지면 포커싱 시의 이동량이 커질 수 있다.
포커싱 렌즈군에 포함된 제5 렌즈(L51)가 포커싱 시에 이동량이 작게 되도록 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5 렌즈(L51)가 예를 들어 일평면 오목 렌즈 또는 양오목 렌즈일 수 있다. 이 때 곡률 반경이 상대적으로 작은 면이 상 측에 위치하도록 하여 구면 수차와 코마를 보정할 수 있다. 즉, 제5 렌즈(L51)의 상 측면의 곡률 반경이 물체 측면의 곡률 반경보다 작을 수 있다. 제2 렌즈군에 포함된 제5 렌즈(L51)의 상 측면 곡률(또는 곡률 반경)은 양의 값을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계는 다음 식을 만족할 수 있다.
Figure 112019047589647-pat00004
<식 2>
여기서, Dfocusing은 망원 렌즈계가 최단 촬영거리까지 포커싱할 때 제2 렌즈군의 렌즈의 총 이동량이고, f는 무한 물체 거리에서 망원 렌즈계의 초점 거리를 나타낸다.
식 2는 포커싱 렌즈군의 이동량을 한정한 것이다.
(Dfocusing/f)이 식 2의 하한 값보다 작으면, 포커싱 렌즈군(제2 렌즈군)의 이동량이 작아져 포커싱 렌즈군을 구동시키기 위한 구동원의 민감도가 너무 높아져 포커싱의 정밀도가 낮아질 수 있다. (Dfocusing/f)이 식 2의 하한 값보다 크면, 포커싱 렌즈군의 이동량이 커져 신속한 오토 포커스를 방해할 수 있다.
다음, 예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
비구면 형상은 광축(OA) 방향을 z축으로 하고, 광축(OA) 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정(positive)으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, Z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, Y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D, E, F..는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.
Figure 112019047589647-pat00005
<식 3>
본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 망원 렌즈계를 구현할 수 있다. 이하에서, 초점거리(f)는 mm 단위를 사용하며, 반화각(HFOV)은 degree의 단위를 사용하며, Fno는 F넘버를 나타낸다. Object는 피사체를 나타내고, Image는 상 면을, ST는 조리개를, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을 나타내는 것으로 mm 단위를 사용하며, nd는 굴절률을, vd는 아베수를 나타낸다. 각 실시예에서 렌즈면 번호(1,2,3..n;n은 자연수)는 물체측(O)으로부터 상 측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐지면, 도면에서는 편의상 렌즈면 번호를 일부만 표기한다.
<제1 실시예>
도 1은 제1 실시예에 따른 망원 렌즈계(100-1)를 도시한 것이며, 다음은 제1 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=85.86mm Fno=1.45 HFOV=14.02°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 78.298 8.000 1.72916 54.67 제1렌즈군
2 infinity 0.100
3 39.958 8.000 1.49700 81.61
4 95.548 2.864
5 339.067 1.800 1.62004 36.30
6 30.313 4.589
7 35.627 9.500 1.69680 55.46
8 infinity D1 　 　
9 -611.721 1.000 1.51680 64.20 제2렌즈군
10 26.259 D2 　 　
11(ST) infinity 4.000 　 　 제3렌즈군
12 -106.316 8.900 1.45860 90.19
13 -30.646 2.000 1.62004 36.30
14 30.646 12.600 1.83481 42.72
15 -51.714 8.309
16* -1000.000 3.600 1.68870 31.30
17* -139.561 12.144
18 -35.796 2.000 1.58144 40.89
19 -54.795 D3 　 　
20 infinity 2.500 1.51680 64.20 광학 소자
21 infinity D4 　 　
Image infinity D5
표 2는 제1 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
비구면 계수 16 17
K -1.000000 -1.000000
A -1.965635E-05 -1.771499E-05
B 9.296446E-09 -5.887896E-09
C -2.226700E-10 -6.140548E-11
D 4.980356E-13 -8.295107E-15
E -7.615441E-16 6.055438E-17
표 3은 제1 실시예에서의 무한 물체 거리, TL=0.89m인 경우에 대해 각각 가변 거리(DO,D1,D2,D3,D4,D5), 초점 거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다. 여기서, TL은 피사체에서 상 면까지의 거리로서 물상 거리를 나타낸다. TL은 렌즈 광학계에서 최단 촬영거리를 나타낼 때 사용될 수 있다. OAL은 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 상면까지의 광축 상 거리로 전장을 나타내고, MAG는 배율을 나타낸다. "in air"은 광학 소자가 없는 경우, 망원 렌즈계의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 상면(촬상 소자)까지의 거리를 나타낸다. 즉, "in air"은 광학 소자가 없는 경우의 후초점 거리를 나타낼 수 있다.
항목 무한 물체 거리 TL=0.89m
D0 infinity 767.525496
D1 2.520375 7.407578
D2 11.894773 7.007569
D3 15.200000 15.200000
D4 0.953356 1.170629
D5 0.046686 -0.170587
in Air 17.846166 17.846166
F 85.855653
MAG 0.116296
HFOV 14.017 11.925
Fno 1.449 1.581
OAL 122.521190 122.521190
도 2는 무한 물체 거리에서 제1 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2800NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 486.1300NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다. 횡수차는 자오상면(Tangential)과 구결상면(Sagittal)에 대한 수차를 보여준다.
<제2 실시예>
도 3은 제2 실시예에 따른 망원 렌즈계(100-2)를 도시한 것이며, 다음은 제2 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=84.54mm Fno=1.47 HFOV= 14.24°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 73.203 8.141 1.77250 49.62 제1 렌즈군
2 3101.022 0.400
3 41.863 7.398 1.74330 49.22
4 101.422 4.500
5 312.179 1.800 1.72825 28.32
6 35.337 7.000
7 52.741 5.000 1.77250 49.62
8 426.864 D1 　 　
9 551.865 1.800 1.80610 33.27 제2 렌즈군
10 32.423 D2 　 　
11(ST) infinity 6.487 　 　 제3 렌즈군
12 -39.898 1.800 1.54814 45.82
13 32.185 8.833 1.78590 43.93
14 -52.239 0.465
15* 159.245 0.130 1.51700 52.00
16 273.038 4.568 1.77250 49.62
17 -72.483 1.800 1.64769 33.84
18 -300.832 D3 　 　
19 infinity 2.500 1.51680 64.20 광학 소자
20 infinity D4 　 　
Image infinity D5
표 5는 제2 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
비구면 계수 15
K -1.000000
A -3.2762714e-06
B -1.0572030e-08
C 5.094887e-11
D -1.935791e-13
E 2.319653e-16
표 6은 제2 실시예에서의 무한 물체 거리, TL=0.9m인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다. 표 6에서"in Air"는 광학 소자가 없는 경우에 렌즈 계의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 촬상 소자(상면)까지의 거리를 의미하는 것으로, 광학 소자가 없는 경우의 후초점 거리를 나타낸다.
항목 무한 물체 거리 TL=0.9m
D0 infinity 813.676935
D1 1.612500 6.541152
D2 10.427100 5.498448
D3 37.300000 37.300000
D4 0.507836 0.687847
D5 -0.005027 -0.133249
in Air 39.403047 39.403047
f 84.499585
MAG 0.109032
HFOV 14.239 11.939
Fno 1.479 1.584
OAL 112.418323 112.418323
도 5는 무한 물체 거리에서 제2실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2725NM 파장, 실선은 587.5618NM 파장, 일점 파선은 486.1327NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다.
<제3 실시예>
도 7은 제3 실시예에 따른 렌즈계(100-3)를 도시한 것이며, 다음은 제3 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=84.54mm Fno=1.47 HFOV=14.26°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 　72.500 7.460 1.77250 49.62 제1렌즈군
2 985.081 0.100
3 40.718 8.500 1.49700 81.61
4 116.412 1.548
5 258.674 8.770 1.62759 31.18
6 29.213 2.090
7 37.632 6.490 1.77250 49.62
8 204.815 D1 　 　
9 298.623 1.800 1.77250 49.62 제2렌즈군
10 31.009 D2 　 　
11(ST) Infinity 8.084 　 　 제3렌즈군
12 -32.364 1.800 1.57872 35.84
13 41.469 7.770 1.81867 42.28
14 -47.102 0.534
15* 232.628 0.150 1.51700 52.00
16 567.144 4.580 1.77250 49.62
17 -50.010 1.800 1.59270 35.45
18 -146.725 D3
19 infinity 2.500 1.51680 64.20 광학 소자
20 infinity D4
Image infinity D5 　
표 8은 제3 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
비구면 계수 15
K -1.000000
A -2.957558e-06
B -2.136819e-09
C 9.152468e-12
D -5.272547e-14
E 7.348277e-17
표 9는 제3 실시예에서의 무한 물체 거리, TL=0.93m인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다.
항목 무한 물체 거리 TL=0.93m
D0 infinity 784.97156
D1 1.70264 6.94368
D2 11.82029 6.57926
D3 36.50911 36.50911
D4 1.02040 1.02040
D5 -0.02040 -0.02040
in Air 39.157 39.157
EFL 84.5355
MAG 0.11332
HFOV 14.264 11.821
Fno 1.473 1.493
OAL 115.008 115.008
다음은, 상기 제1 내지 제3 실시예가 각각 상기 식 1 내지 2를 만족시킴을 보여준 것이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
R rear 26.259 32.423 31.009
f 2 -48.693564 -42.799038 -44.9240
D focusing 4.887203 4.928652 5.24104
f 85.898088 84.548355 84.5355
<식 1>
Figure 112019047589647-pat00006
 -0.53927 -0.75756 -0.69025
<식 2>
Figure 112019047589647-pat00007
 0.056895 0.058294 0.061998
도 7은 전자 장치의 일 예로 촬영 장치를 도시한 것이다. 촬영 장치는 예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계(100)를 포함한다. 망원 렌즈계(400)는 도 1, 도 3, 및 도 5를 참조하여 설명한 렌즈계(100-1)(100-2)(100-3)와 실질적으로 동일하다. 촬영 장치는 망원 렌즈계(100)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 표시부(115)가 구비될 수 있다. 촬영 장치는 예를 들어, 미러리스 카메라 또는 DSLR에 적용될 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 망원 렌즈계는 렌즈계 내부의 일부 렌즈를 움직여서 포커싱하는 내부 초점 방식(inner focusing)을 채택하여 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 내부 초점 방식을 사용함으로써 촬영 장치를 편리하게 휴대할 수 있다.
내부 초점방식은 포커싱시, 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되므로 방진 및 방적을 구성하는 데 유리하다. 한편, 다양한 실시예에 따른 망원 렌즈계는 전장 길이가 짧을 수 있다. 전장 길이가 짧아짐에 따라 각종 수차들이 발생할 수 있는데, 이러한 수차는 비구면 렌즈를 사용함으로써 효과적으로 제어될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 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.
G11,G12,G13:제1렌즈군, G21,G22,G23:제2렌즈군
G31,G32,G33:제3렌즈군
L11:제1 렌즈, L21:제2 렌즈
L31:제3 렌즈, L41:제4 렌즈
L51:제5 렌즈, L61:제6 렌즈
L71:제7 렌즈, L81:제8 렌즈
L91:제9 렌즈, L101:제10 렌즈

Claims (15)

  1. 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈를 포함하고, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군의 상 측에 배치되고, 포커싱을 수행하며, 부의 굴절력을 가지는 한 매의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군; 및
    정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈군;을 포함하고,
    포커싱 시 상기 제1 렌즈군과 제3 렌즈군이 고정되고, 1.8 이하의 F 넘버를 가지며, 13~18도 범위의 반화각을 가지고,
    다음 식을 만족하는 망원 렌즈계.
    <식>
    Figure 112020075427405-pat00017

    여기서, Rrear는 상기 제2 렌즈군의 렌즈의 상 측면의 곡률 반경이고, f2는 제2 렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하는 망원 렌즈계.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 망원 렌즈계에 포함된 렌즈 들 중 가장 상 측에 위치한 렌즈가 상 측에 대해 볼록한 상 측면을 가지는 망원 렌즈계.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 망원 렌즈계.
    <식>
    Figure 112019047589647-pat00009

    여기서, Dfocusing은 상기 망원 렌즈계가 최단 촬영거리까지 포커싱할 때 제2 렌즈군의 렌즈의 총 이동량이고, f는 무한 물체 거리에서 상기 망원 렌즈계의 초점 거리를 나타낸다.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군이 가장 물체 측에, 물체 측을 향해 오목한 물체 측면을 가지는 렌즈를 포함하는 망원 렌즈계.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군의 메니스커스 렌즈의 물체 측에 제1 정렌즈, 제2 정렌즈가 구비되고, 상기 메니스커스 렌즈의 상 측에 제3 정렌즈가 구비된 망원 렌즈계.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군이 가장 물체 측에 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 포함하고, 상기 정의 굴절력을 가지는 렌즈가 평면의 상 측면을 포함하는 망원 렌즈계.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군이 상기 메니스커스 렌즈의 물체 측에 구비된, 물체 측으로 볼록한 제1 메니스커스 렌즈, 물체 측으로 볼록한 제2 메니스커스 렌즈, 상기 메니스커스 렌즈의 상 측에 구비된 물체 측으로 볼록한 제3 메니스커스 렌즈를 포함하는 망원 렌즈계.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군의 렌즈가 상 측으로 오목한 상 측면을 포함하는 망원 렌즈계.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군이 부의 굴절력을 가지는 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어진 삼중 접합 렌즈를 포함하는 망원 렌즈계.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군이 부의 굴절력을 가지는 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 렌즈가 접합된 제1 접합 렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 렌즈와 부의 굴절력을 가지는 렌즈가 접합된 제2 접합 렌즈를 포함하는 망원 렌즈계.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 사이에 조리개가 더 구비된 망원 렌즈계.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군이 가장 상 측에 일평면 볼록 렌즈를 포함하는 망원 렌즈계.
  15. 제1 항 내지 제3 항, 제5 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 따른 망원 렌즈계를 포함하는 전자 장치.
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