KR19990016336A

KR19990016336A - 소형 줌렌즈

Info

Publication number: KR19990016336A
Application number: KR1019970038857A
Authority: KR
Inventors: 윤용규
Original assignee: 이해규; 삼성항공산업 주식회사
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1999-03-05
Also published as: KR100280313B1

Abstract

이 발명은 소형 줌렌즈에 관한 것으로써, 물체측으로부터 순차적으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군으로 이루어져 있고, 상기 렌즈군의 간격을 변화시켜 변배를 실행하며 다음의 조건 Lt/ft 0.74(Lt : 망원단에서 제1렌즈면에서 상면까지의 광축상의 거리, ft : 망원단에서의 전광학계의 초점거리)을 만족하여 광학계의 주변으로 들어오는 유해 광선을 차단하므로 주변에서의 상성능을 향상시킬 수 있고, 3면 이상의 비구면을 포함하고 있으므로 전장이 극도로 짧아짐에 따라 광학계 전체의 상성능이 저하되는 것을 보정할 수 있고, 초소형의 줌렌즈를 설계하여 컴팩트한 카메라를 용이하게 구현할 수 있는 효과가 발생한다.

Description

소형 줌렌즈

이 발명은 줌렌즈(zoom lens)에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 양호한 성능의 촬영 성능을 가지면서 매우 컴팩트한 소형 줌렌즈에 관한 것이다.

최근의 렌즈 셔터 카메라(lens shutter camera)나 비디오 카메라(video camera) 등이 점차로 소형화되는 추세에 따라서, 렌즈의 전장을 짧게 설계하는 추세로 줌렌즈를 설계하고 있다.

줌렌즈의 소형화를 실현하기 위해서는 일반적으로 2군 렌즈 형식의 줌렌즈를 사용하고 있다.

2군 렌즈 형식을 이용하여 줌렌즈의 소형화를 실현하기 위한 종래의 기술로는 다음과 같은 것이 있다.

(1) 일본특허 출원 공개번호 평2-190812호

(2) 일본특허 출원 공개번호 평5-134180호

(3) 일본특허 출원 공개번호 평 130298호

(4) 일본특허 출원 공개번호 평6-281861호

(5) 일본특허 출원 공개번호 평7-120675호

(6) 일본특허 출원 공개번호 평8-21954호

(7) 미국특허 출원 특허번호 5,327,290호

상기한 종래 기술은 물체측으로부터 순차적으로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈군과, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈군인 2개의 렌즈군으로 구성되어 있고, 제1렌즈군과 제2렌즈군의 간격을 변화시켜 변배를 실행하는 소형 2군 줌렌즈에 관한 것이다.

상기한 종래 기술은 물체측으로부터 순차적으로 정과 부의 굴절력을 갖도록 배치하여 후초점 거리(BFL)를 가능한한 짧게 설계하면서도, 동시에 렌즈 전장도 짧게 설계하여 높은 광학 성능을 갖도록 하였다.

그러나 상기와 같은 구성으로 렌즈계 전체의 소형화를 실현하면서, 2배 정도의 변배비를 가지고 동시에 전 변배 범위에 걸쳐서 양호한 광학적 성능을 얻기 위해서는 각 렌즈군의 렌즈 구성을 적절하게 설정할 필요가 있다.

또한 상기 (1), (3), (6)에 기재된 줌렌즈는 광각단의 화각이 53∼58°정도로 광각단에서의 초점거리가 f=39mm 이상으로, 광각단의 초점거리가 길게되면 상대적으로 망원단에서의 초점 거리도 길어져 줌렌즈의 소형화를 실현하는데 비교적 용이하다.

또한 상기 (1)의 경우에 제1렌즈군은 5매, 제2렌즈군은 4매의 렌즈로 구성되어 있고, 상기 (2)와 (5)의 경우에는 제1렌즈군은 5매로 많은 렌즈 매수로 이루어져 있으므로, 소형화 설계에 어려움이 발생한다.

그리고 상기 (4)는 제1렌즈군의 내부에 렌즈 셔터의 조리개가 위치하고 있으며, 초점 조절(focusing)시에는 조리개가 고정되어 있는 상태에서 제1렌즈군이 조리개를 중심으로 전/후군으로 나뉘어진 두 개의 서브 그룹 렌즈들을 동시에 이동하는 것으로 설계되어 있으므로, 구조가 복잡하고 작동 제어가 매우 곤란하며 많은 제조 비용이 소요되는 문제점이 발생한다.

또한 상기한 종래 기술들은 주로 망원비(망원단시 전장/망원단시 초점거리)가 0.9로써 카메라 전장을 좀더 컴팩트하게 설계하는데에 어려움이 발생한다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 2배 정도의 변배비를 갖도록 하여 촬영 성능을 향상시키고 망원단에서의 망원비가 설정값(0.74)이하로 될 수 있도록 하여 초소형의 컴팩트한 줌 렌즈를 설계할 수 있도록 하는 소형 줌렌즈를 제공하는 것이다.

도1의 (a), (b) 이 발명의 제1실시예에 따른 소형 줌렌즈의 각 단에서의 렌즈 구성도이고,

도2의 (a)는 이 발명의 제1실시예에 따른 소형 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,

도2의 (b)는 이 발명의 제1실시예에 따른 소형 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,

도3의 (a), (b)는 이 발명의 제2실시예에 따른 소형 줌렌즈의 각 단에서의 렌즈 구성도이고,

도4의 (a)는 이 발명의 제2실시예에 따른 소형 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,

도4의 (b)는 이 발명의 제2실시예에 따른 소형 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이고,

도5의 (a), (b)는 이 발명의 제3실시예에 따른 소형 줌렌즈의 각 단에서의 렌즈 구성도이고,

도6의 (a)는 이 발명의 제3실시예에 따른 소형 줌렌즈의 광각단에서의 수차도이고,

도6의 (b)는 이 발명의 제3실시예에 따른 소형 줌렌즈의 망원단에서의 수차도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

물체측으로부터 순차적으로,

정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;

부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군으로 이루어져 있고,

상기 제1렌즈군과 제2렌즈군의 간격을 변화시켜 변배를 실행하며, 다음의 조건을 만족한다.

상기 Lt: 전 광학계의 망원단에서 제1렌즈면에서 상면까지의 광축상의 거리이고, ft: 망원단에 있어서의 전광학계의 초점 거리이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성을 다음의 조건을 더 포함하여 만족한다.

상기 fl: 제1렌즈군의 초점거리이고, fw: 광각단에 있어서의 전광학계의 초점 거리이다.

상기 fll: 제2렌즈군의 초점거리이다.

상기 X: 광각단에 있어서 제1렌즈면에서 최종면까지의 광축상의 거리에서 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격을 제외한 두께이다.

상기 Ldw: 광각단에 있어서 제1렌즈면에서 마지막 렌즈면까지의 광축상의 거리이다.

상기 LY: 상면의 최대 상고 높이를 나타낸다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음과 같은 조건을 더 포함하여 만족한다.

상기 Zr: 줌비(줌배율)를 나타낸다.

상기 LY: 상면의 최대 상 높이이다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음의 조건을 더 포함하여 만족한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 다음의 조건을 더 포함하여 만족한다.

상기 βt: 망원단에 있어서의 횡배율이다.

상기 dw: 광각단에 있어서의 제1렌즈군과 제2렌즈군과의 간격을 나타낸다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은,

물체측으로부터 순차적으로,

정의 굴절력을 가지는 제1렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;

정의 굴절력을 가지는 제5렌즈와, 1매 이상의 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈로 이루어져, 전체적으로 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군으로 이루어져 있으며,

상기 렌즈군의 간격을 변화시켜 변배를 실행하고, 적어도 2면 이상의 비구면 렌즈를 포함하고 다음의 조건을 만족한다.

Lt/ft 0.74

상기 구성은 상기한 수학식(2)∼수학식(15)를 더 포함하여 만족한다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이 이 발명의 제1실시예에 다른 소형 줌렌즈의 구성은,

물체측으로부터, 순차적으로,

정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(I)과,

부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(II)으로 이루어져 있다.

상기 제1렌즈군(I)은 3매의 정의 굴절력을 가지는 렌즈와 1매의 부의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어지며, 제2렌즈군(II)은 1매의 정의 굴절력을 가지는 렌즈와 적어도 1매 이상의 부의 굴절력을 가지는 렌즈로 이루어지며, 제1 및 제2렌즈군(I, II)을 구성하는 렌즈중에는 적어도 3면 이상이 비구면으로 이루어진 렌즈가 포함되어 있다.

이 발명의 실시예에 따른 상기 제1렌즈군(I)은,

물체측이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈(1)와,

부의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 제2렌즈(2)와,

물체측이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈(3)와,

물체측이 오목하고 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈(4)로 이루어지며, 전체적으로 정의 굴절력을 가진다.

또한 이 발명의 실시예에 따른 상기 제2렌즈군(II)은,

물체측이 오목한 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈(5)와,

물체측이 오목한 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈(6)로 이루어지며, 전체적으로 부의 굴절력을 가진다.

이 발명의 실시예에 따른 줌렌즈는 광각단에서 망원단으로의 변배시 상기 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)이 이동하면서, 상기 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II) 사이의 간격이 변화되고, 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II) 사이에 조리개(10)가 장착되어 있으며, 상기 조리개(10)의 상측면쪽에 상기 조리개(10) 경의 크기와 유사한 경(11)이 장착되어, 주변의 유해 광선을 차단한다.

상기한 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 소형 줌렌즈의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기한 수학식(1)은 망원비에 관한 것으로서, 망원비가 크면 클수록 망원단에서의 전장이 길어지게 되어 콤팩트화하는데 바람직하지 않게 된다.

그러나 상기 수학식(1)의 범위를 만족하면 망원단의 초점거리에 비하여 전장의 거리가 짧아지게 되어 광학계의 이동량이 매우 적어지게 된다.

그러므로 광학계를 콤팩트하는 것이 가능하게 된다.

상기 수학식(2)와 수학식(3)은 줌렌즈의 굴절력 배분을 규정한 것으로서, 렌즈계를 콤팩트하게 설계하면서 변배비를 2정도로 달성할 수 있도록 설정된 것이다.

상기 수학식(2)의 상한값을 초과하면 제2렌즈군(II)이 상면에 접촉하게 되어 후초점 거리(BFL)를 확보하는 것이 곤란하게 되고 동시에 렌즈계의 전장이 길어져서 콤팩트화가 어렵게 된다.

반대로 수학식(2)의 하한값을 초과하면 렌즈계의 전장은 작아지게 되지만 각 렌즈군(I, II)의 굴절력이 너무 강하게 되어 주변까지 양호한 렌즈 성능을 유지하는 것이 어렵게 된다. 즉, 각 렌즈군(I, II)의 각 렌즈 굴절력도 너무 강하게 되어 수차 보정이 곤란하게 된다.

상기 수학식(3)의 상한값을 초과하면 제2렌즈군(II)중의 렌즈 외경이 크게 됨과 동시에 2배 정도의 줌비를 확보하는 것이 어렵게 되며, 수학식(3)의 하한값을 초과하면 광각측에서의 정의 왜곡 수차가 증대하는 문제가 발생한다.

상기 수학식(4)는 콤팩트한 카메라를 휴대할 경우에 콤팩트성을 실현하기 위한 조건으로, 휴대시에는 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)의 간격을 크게 압축하여 두개의 렌즈군(I, II) 간격을 최대한으로 좁힐 수 있으므로 전장을 매우 짧게 하는 것이 가능하다.

상기 수학식 (5)와 수학식(6)은 렌즈계의 소형화에 적합한 광각단에 있어서 렌즈계의 제1렌즈면으로부터 최종 렌즈면까지의 축상 렌즈 두께를 규정하는 것으로서, 수학식(5)와 수학식(6)의 상한값을 초과하면 광각단에 있어서 렌즈계 전장의 증대를 초래하게 되고, 반대로 하한값을 초과하면 렌즈계 축상 렌즈 두께를 얇게 하고자할 경우에는 제1렌즈군(I)의 광축상 렌즈 두께를 얇게 하거나, 제1렌즈군과 레2렌즈군과의 거리를 작게 해야 한다.

상기 수학식(7)∼수학식(10)은 적절한 후초점거리(BFL)의 확보와 렌즈 성능 보정을 위한 수학식들이다.

상기 수학식(7)은 제2렌즈군(II)의 굴절력을 규정하는 것으로서, 첫째로 광각단으로부터 망원단으로 줌이동(zooming)량을 규제하고, 두 번째로 제2렌즈군(II)을 4개의 렌즈 성분으로 구성하는 것에 따라 필요 이상의 점유 공간을 필요로 하여 콤팩트화를 어렵게 하는 것을 방지하며, 양호한 광학 성능을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

따라서 상기 수학식(7)의 상한값을 초과하면 수차 보정은 유리해지지만 제2렌즈군(II)의 외경이 너무 크게 되어 주변에 광량 부족 현상이 발생하고, 각 렌즈의 주변 두께와 중심 두께 및 외경이 커지게 되며, 줌이동(zooming)시 제2렌즈군(II)의 최대 이동량이 증대되어 콤팩트화의 실현을 어렵게 한다.

반대로 상기 수학식(7)의 하한값을 초과하면 렌즈계 전장을 짧게 하기 위해서는 바람직하지만 제2렌즈군(II) 자체의 수차 잔존량이 크게 되어 고차 수차 발생량도 현저히 증가되어 제1렌즈군(I)과의 수차 발란스를 조정하는 것이 어렵게 된다.

상기 수학식(8)은 제2렌즈군(II)과 변배비 즉, 줌비와의 관계를 나타내는 것으로써, 수학식(8)의 상한값을 초과하면 제2렌즈군(II)과의 굴절력이 상한값을 초과하게 되고, 줌 배율과 비교해 작아진다면 렌즈의 전체 길이는 길어진다.

그러므로 제2렌즈군(II)이 움직여야 할 양이 굴절력의 변화에 의하여 증가하게 된다. 또한 줌 배율이 수학식(8)의 상한값을 초과하고, 제2렌즈군(II)의 초점거리와 비교해 커질 때 제2렌즈군(II)은 고배율이 되어야 함으로, 화각에 따른 코마 수치의 비대칭 성분, 상면 만곡, 왜곡 등이 발생하게 된다.

그러나 만일 제2렌즈군(II)의 배율이 수학식(8)의 하한값보다 작으면, 줌 배율과 비교하여 커질 때 변화하는 굴절력에 의한 제2렌즈군의 움직임의 양이 적어지고 렌즈 전장이 작아진다. 그러나 후초점거리(BFL)가 짧아지므로 제2렌즈군(II)의 배율이 원하지 않게 증가하고 줌 배율이 수학식(8)의 하한값보다 작고 제2렌즈군(II)의 초점거리와 비교해 작아질 때 광학계는 목적하는 사양에 비교하여 커진다.

상기 수학식(9)는 제1렌즈군(I)의 초점 거리와 최대 상 높이와의 관계에 관한 것으로, 수학식(9)의 상한값을 초과하면 넓은 화각을 얻는 것이 어렵게 된다. 즉, 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)의 합성 초점거리를 작게 하려면 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)의 렌즈군 간격을 크게 할 필요가 있다.

그 결과 후초점거리가 극단적으로 짧아져서 제2렌즈군(II)의 렌즈경이 매우 크게 된다. 반면 수학식(9)의 하한값을 초과하면 광각단의 합성 초점 거리를 작게 하면서 동시에 후초점거리를 크게 하는 것은 좋으나, 구면 수차를 비롯한 제수차의 보정이 어렵게 되기 때문에 양호한 결상 성능을 얻는 것이 어렵게 된다.

상기 수학식(10)은 제1렌즈군(I)의 굴절력에 관한 것으로써, 수학식(10)의 상한값을 초과하면 굴절력이 약화되어 제2렌즈군(II)의 배율이 적어지게 되므로 광각단에서의 후초점거리(BFL)가 짧게 되어 적절한 값이 유지되지 않는다.

또한 후초점거리가 짧게 되면 제2렌즈군(II)의 상측의 렌즈경이 크게 되어 카메라 전체의 크기가 커지게 된다. 그러나 수학식(10)의 하한값을 초과하면 제1렌즈군(I)의 굴절력이 강하게 되어 렌즈 전장을 소형화하는데에 유리하게 작용하지만, 제1렌즈군(I) 내의 잔존 수차가 크게 되고 제2렌즈군(II)의 배율이 크게 되어 제1렌즈군(I) 내의 잔존 수차가 과대하게 증대되므로 줌 전역에 걸쳐 전광학계의 수차를 보정하는 것이 어렵게 된다.

상기 수학식(11)은 제2렌즈군(II)의 초점거리를 짧게 했을 경우 최적의 초점거리 범위를 규정하는 것으로써, 수학식(11)의 상한값을 초과하면 제2렌즈군(II)의 초점거리가 너무 길게 된다.

그러므로 커다란 줌 배율을 얻기 위해서는 광각단에서의 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)과의 간격을 크게 해야하기 때문에 렌즈계의 크기가 증대된다. 그리고 수학식(11)의 하한값을 초과하면 높은 줌 배율일 경우에는 바람직하지만 제2렌즈군(II)의 부의 굴절력이 너무 크게 되므로 왜곡 수차, 페쯔발(Petzval)의 보정이 어렵게 되는 문제가 발생한다.

상기 수학식(12)는 제2렌즈군(II)에 의한 횡배율에 관한 조건으로 수학식(12)의 상한값을 초과하면 제2렌즈군(II)이 만드는 굴절력이 커지고, 제1렌즈군(I)은 커다란 굴절력을 발생하도록 배열되어야 한다. 좀더 밝은 상태를 유지하는 것이 어렵게 되어 화각 변화에 따른 상면의 변화에 대하여 코마의 비대칭 요소, 왜곡을 형성하는 것이 충분하므로 수차를 보정하는 것이 어렵게 된다.

반면에, 상기 수학식(12)의 하한값을 초과하면 제2렌즈군(II)의 굴절력이 약화되어 광각단에서의 후초점거리(BFL)는 짧아진다. 그러므로 제2렌즈군(II)의 굴절력이 작아져 렌즈 성능을 감소시키는 문제가 발생한다.

상기 수학식(13)은 광각단에 있어서의 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)과의 적절한 간격의 범위를 규정한 것으로써, 수학식(13)의 상한치를 초과하면 제1렌즈군(I)이 대형화되어 콤팩트한 줌렌즈의 설계에 어려움을 초래하고, 반대로 수학식(13)의 하한값을 초과하면 광각단의 후초점거리를 확보하는 것이 어렵게 된다.

상기 수학식(14)는 광각단으로부터 망원단까지의 렌즈의 후초점거리를 충분히 확보하기 위한 조건으로, 수학식(14)의 상한값을 초과하면 광학계의 전장이 길어지게 되고, 수학식(14)의 하한값을 초과하면 광학계의 가장 상측면이 필름면에 너무 근접하여 렌즈경이 너무 크게 되고, 또한 필름면에 대하여 광선의 출사 각도가 너무 커지게 되어 COS⁴θ법칙에 따라서 조도가 저하되는 문제가 발생한다.

상기 수학식(15)는 망원단에 있어서의 제2렌즈군(II)의 초점거리의 범위를 규정한 것으로써, 수학식(15)의 상한값을 초과하면 렌즈 후군의 이동량이 증가하여 줌이동에 따른 수차변동이 크게 된다. 또한 렌즈의 전후군의 간격을 확보하는 것이 곤란하게 되고, 수학식(15)의 하한값을 초과하면 전광학계의 수차가 크게 증대되며, 특히 페쯔발 합(Petzval sum)이 부(-)의 방향으로 되기 쉽다.

이 발명에 대한 비구면에 대한 공식은 일반적으로 널리 사용되어지고 있는 일반화된 수식이므로 본 발명의 명세서에서는 구체적인 수식에 대한 기술을 생략한다.

상기한 구성으로 상기한 조건들을 만족하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 각 실시예에서의 실시예값은 다음과 같다.

상기한 수학식(1)∼수학식(15)을 만족하는 이 발명의 제1실시예에 따른 실시예값은 다음 표(1)과 같으며, 비구면 계수는 표(2)와 같다.

다음의 f는 초점 거리를 말하며, ri(i=1∼14)는 곡률면의 곡률 반경, di(i=1∼14)는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리를 말하며,

그리고 이 발명의 제1실시예에 따른 초점거리(f)는 36.30∼68.20이고, 조리개치(Fno)는 5.6∼10.52이다.

면번호	곡률반경(r)	두께,간격(d)	굴절률(nd)	분산치
1	5.88700	2.0000	1.49700	81.61
2	34.08100	1.0400
3*	-54.88400	1.3013	1.88300	40.80
4	5.18700	.0300
5	5.22300	1.8400	1.48749	70.44
6	-194.43000	.1800
7	-23.78300	1.3700	1.75211	26.70
8	-9.31000	.9500
9	(조리개)	0.9000
10	(조리개와동일경)	6.6254∼1.42
11	-11.51700	2.2500	1.59551	39.22
12*	-8.73000	4.4000
13*	-6.75500	.9000	1.72916	54.67
14	-31.87800	7.5239∼28.93

	제3면의 비구면 계수	제12면의 비구면 계수	제13면의 비구면 계수
K	0.8334670923198E+02	0.1069474990118E+00	-0.5817071054819E00
A1	-0.181605356476E-03	0.1342305619121E-03	0.1338778702310E-03
A2	0.7584823996454E-05	-0.5051395520200E-05	0.5920959589575E-06
A3	-0.6314177143102E-06	0.4306722647175E-07	-0.5496570198397E-07
A4	0.4289681474636E-07	-0.2645042033705E-10	0.5394800516149E-09

또한 첨부한 도3에 도시되어 있듯이 이 발명의 제2실시예에 따른 소형 줌렌즈의 구성은,

물체측이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈(1)와,

부의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 제2렌즈(2)와,

물체측이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈(3)와,

물체측이 오목하고 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈(4)로 이루어지며, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(I)과;

물체측이 오목하고 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈(5), 부의 굴절력을 가지는 제6, 제7렌즈(6, 7)로 이루어져, 전체적으로 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(II)으로 이루어져 있다.

이 발명의 제2실시예에 따른 줌렌즈는 광각단에서 망원단으로의 변배시 상기 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II)이 이동하면서, 상기 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II) 사이의 간격을 변화시키고, 제1렌즈군(I)과 제2렌즈군(II) 사이에 1개의 조리개(10)가 장착되어 있다.

이 발명의 제2실시예에 따른 상기한 줌렌즈도, 상기한 수학식(1)∼수학식(15)을 만족하는 이 발명의 제1실시예에 따른 실시예값은 다음 표(3)과 같고, 비구면 계수는 표(4)와 같다. 이 발명의 제2실시예에 따른 초점거리(f)는 36.61∼68.39이고, 조리개치(Fno)는 6.0∼11.2이다.

면번호	곡률반경(r)	두께,간격(d)	굴절률(nd)	분산치
1*	5.71200	2.0000	1.50459	56.20
2	38.41600	.3400
3	-30.14700	1.9100	1.88300	40.80
4*	5.10100	.0400
5	5.16800	2.0000	1.49700	81.61
6	-19.73900	1.0500
7	-78.55700	1.5700	1.67741	28.52
8	-10.48300	.7300
9	(조리개)	4.2469∼1.701
10	-29.24000	1.8500	1.67741	28.52
11*	-11.66100	1.5400
12	-7.24700	1.1000	1.88300	40.80
13	-19.24300	2.2500
14	-7.08300	1.5000	1.88300	40.80
15	-13.19500	9.1236∼29.04

	제1면의 비구면 계수	제4면의 비구면 계수	제11면의 비구면 계수
K	0.1271064343345E+00	-0.4448715758122E+00	0.2150331029324E+01
A1	-0.7032027461866E-04	0.6288996000037E-03	-0.2729760725705E-03
A2	-0.7572450455504E-06	0.11541555080682-04	0.3538484186078E-05
A3	-0.3300966382838E-07	0.4808026726681E-06	-0.4337401490817E-06
A4		-0.3713177367179E-07	0.7246317682542E-08

첨부한 도5에 도시되어 있듯이 이 발명의 제3실시예에 따른 소형 줌렌즈의 구성은, 제1실시예에 따른 소형 줌렌즈의 구성과 동일하며, 상기한 수학식(1)∼수학식(15)을 만족한다.

이 발명의 제3실시예에 따른 초점거리(f)는 36.49∼90.00이고, 조리개치(Fno)는 5.20∼12.8이며, 실시예값은 표(5)와 같으며, 비구면계수는 표(6)과 같다.

면번호	곡률반경(r)	두께,간격(d)	굴절률(nd)	분산치
1*	6.95300	2.0000	1.48749	70.44
2	-25.83900	.1000
3*	-30.07300	2.5900	1.88300	40.80
4	9.89900	.4300
5	45.12200	1.7000	1.49700	81.61
6	-11.86400	.5100
7	-25.35600	1.5600	1.67741	32.21
8	-10.46300	.9500
9	.00000	5.3867∼1.50
10	-10.87500	1.9500	1.67741	31.27
11*	-6.49300	1.1800
12*	-6.42700	.7800	1.88300	40.80
13	-13.04400	4.3000
14	-7.31200	.8000	1.88300	40.80
15	-14.28800	8.4596∼42.49

	제1면의 비구면 계수	제3면의 비구면 계수	제11면의 비구면 계수	제12면의비구면계수
K	-0.8336298835226E+00	0.1059619117971E+02	-0.8662161808031E+00	-0.1036047575356E+01
A1	0.3353893001065E-03	-0.1605292773476E-04	0.1689435762731E-03	0.2214599244265E-03
A2	0.2741861591732E-05	0.5825004555094E-05	-0.1901157907865E-05	0.3340327582995E-05
A3	-0.3464217528510E-07	0.1294941007645E-06	-0.2696571028881E-07	0.2659042632085E-07
A4	0.2783582870691E-08	-0.1864891919182E-08	0.2820752272382E-09	0.4467926865585E-10

	수 식	제1실시예	제2실시예	제3실시예
1	Lt/ft 0.74	0.6965	0.7109	0.6983
2	0.40 fl/fw 0.70	0.6760	0.4886	0.5308
3	0.55 │fll│/fl 0.75	0.6710	0.6270	0.6360
4	0.38 X/fw 0.52	0.4218	0.4684	0.5168
5	0.55 Ldw/fw 0.75	0.6553	0.6044	0.6644
6	0.45 Ldw/LY 0.60	0.5499	0.5115	0.5605
7	0.28 │fll│/fw 0.46	0.4530	0.3060	0.3380
8	16.0 │fll│*Zr 31.0	30.93	20.94	30.38
9	0.36 fl/LY 0.58	0.5672	0.4136	0.4478
10	0.18 fl/ft 0.28	0.3598	0.2616	0 .2152
11	3.60 βt 5.0	2.779	3.822	4.647
12	0.20 │fll│/LY 0.40	0.3810	0.2590	0.2850
13	0.11 dw/fw 0.25	0.2335	0.1359	0.1476
14	0.55 fbw/LY 1.0	0.6686	0.6713	0.9822
15	0.10 │fll│/ft 0.25	0.2410	0.1640	0.1370

상기한 제1실시예∼제3실시예에 따른 수학식값은 다음 표(7)과 같다.

상기에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라 조리개 경에 근접한 위치에 조리개 경과 거의 같은 크기의 차광경을 설치하여, 광학계의 주변으로 들어오는 유해 광선을 차단함으로써 주변에서의 상성능을 향상시킬 수 있고, 3면 이상의 비구면을 포함하고 있으므로 전장이 극도로 짧아짐에 따라 큰 광학계 전체의 상성능이 저하되는 것을 보정할 수 있다.

또한 광각단에서나 망원단에서도 광학계의 전장이 매우 짧아지기 때문에 렌즈군의 이동량이 적어져 줌 이동시 광학계의 이동 장치나 주변 장치의 크기도 상대적으로 작아지게 되므로, 초소형의 줌렌즈를 설계하여 컴팩트한 카메라를 용이하게 구현할 수 있는 효과가 발생한다.

Claims

물체측으로부터 순차적으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군으로 이루어져 있고, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군의 간격을 변화시켜 변배를 실행하고 다음의 조건을 만족하는 소형 줌렌즈.

Lt/ft 0.74

Lt : 망원단에서 제1렌즈면에서 상면까지의 광축상의 거리

ft : 망원단에서의 전광학계의 초점거리
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.40 fl/fw 0.70

fl : 제1렌즈군의 초점 거리

fw : 광각단에서의 전광학계의 초점 거리
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.28fll/fw 0.46

fll 0

fll : 제2렌즈군의 초점 거리
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.55fll/fl 0.75

fll 0
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.55 Ldw/fw 0.75

Ldw : 광각단에서의 제1렌즈면에서 마지막 렌즈면까지의 광축상의 거리
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.45 Ldw/LY 0.60

LY : 상면의 최대 상 높이
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.20fll/LY 0.4
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

16.0fll* Zr 31.0

Zr : 줌비
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.38 X/fw 0.52

X : 광각단에서의 제1렌즈면에서 최종면까지의 광축상의 거리에서 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격을 제외한 두께
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

3.60 βt 5.0

βt : 망원단에서의 횡배율
제1항에 있어서,

조리개에 근접한 위치에 조리개 경의 크기와 유사한 경을 장착하여 주변의 유해 광선을 차단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 줌렌즈.
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.18 fl/ft 0.28
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.11 dw/fw 0.25

dw : 광각단에서의 제1렌즈군과 제2렌즈군의 간격
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.55 fbw/LY 1.0
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.36 fl/LY 0.58
제1항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.10fll/ft 0.25
물체측으로부터 순차적으로,

정의 굴절력을 가지는 제1렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈와, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈로 이루어져 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과;

정의 굴절력을 가지는 제5렌즈와, 1매 이상의 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈로 이루어져, 전체적으로 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군으로 이루어져 있으며,

상기 렌즈군의 간격을 변화시켜 변배를 실행하고, 적어도 3면 이상의 비구면 렌즈를 포함하고 다음의 조건을 만족하는 소형 줌렌즈.

Lt/ft 0.74
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.40 fl/fw 0.7
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.28fll/fw 0.46

fll 0
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.55fll/fl 0.75

fll 0
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.55 Ldw/fw 0.75
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.45 Ldw/LY 0.60
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.20fll/LY 0.4
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

16.0fll* Zr 32.0
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.38 X/fw 0.52
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

3.60 βt 5.0
제17항에 있어서,

조리개에 근접한 위치에 조리개 경의 크기와 유사한 경을 장착하여 주변의 유해 광선을 차단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 줌렌즈.
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.18 fl/ft 0.28
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.11 dw/fw 0.25
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.55 fbw/LY 1.0
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.36 fl/LY 0.58
제17항에 있어서, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 소형 줌렌즈.

0.10fll/ft 0.25