KR20020085847A - 줌렌즈 시스템 - Google Patents

줌렌즈 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20020085847A
KR20020085847A KR1020020025196A KR20020025196A KR20020085847A KR 20020085847 A KR20020085847 A KR 20020085847A KR 1020020025196 A KR1020020025196 A KR 1020020025196A KR 20020025196 A KR20020025196 A KR 20020025196A KR 20020085847 A KR20020085847 A KR 20020085847A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens group
focal length
lens
zoom
lens system
Prior art date
Application number
KR1020020025196A
Other languages
English (en)
Inventor
에구치마사루
이토다카유키
Original Assignee
펜탁스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001160044A external-priority patent/JP2002350728A/ja
Application filed by 펜탁스 가부시키가이샤 filed Critical 펜탁스 가부시키가이샤
Publication of KR20020085847A publication Critical patent/KR20020085847A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-+-
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/22—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with movable lens means specially adapted for focusing at close distances
    • G02B15/24—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with movable lens means specially adapted for focusing at close distances having a front fixed lens or lens group and two movable lenses or lens groups in front of a fixed lens or lens group

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

줌렌즈 시스템은 제1 렌즈그룹, 제2 렌즈그룹, 제3 렌즈그룹 및 제4 렌즈그룹을 포함하고 있다. 주밍은 제1 렌즈그룹 내지 제4 렌즈그룹 각각을 광축방향으로 이동시킴으로써 수행되고, 줌렌즈 시스템은 다음의 조건식을 만족시킨다:
1.1 < f23T/f23W< 1.8...... (1)
0.2 < LD23W/fw < 0.45...... (2)
0.01 < (D23W- D23T)/fw < 0.05...... (3)
여기서, f23W: 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리; f23T: 장초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리; LD23W: 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹의 물체측 최근면과 제3 렌즈그룹의 상측 최근면 사이의 거리; fw : 단초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 전체 초점거리; D23W: 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹 사이의 축방향 공기간격; D23T: 장초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹 사이의 축방향 공기간격.

Description

줌렌즈 시스템{A ZOOM LENS SYSTEM}
본 발명은 카메라용 줌렌즈 시스템에 관한 것으로, 특히 렌즈셔터식 컴팩트 카메라용 줌렌즈 시스템에 관한 것이다.
촬영 렌즈 시스템 후방에 퀵리턴 미러를 위한 공간을 필요로 하는 1안 리플렉스(SLR) 카메라의 줌 렌즈 시스템과는 달리, 컴팩트 카메라용 줌렌즈 시스템은 긴 백포커스를 요하지 않는다.
백포커스에 대한 특별한 요구가 없는 이런 형태의 줌렌즈 시스템으로서, 3 렌즈그룹 배열, 즉, 물체측으로부터 순차로 정의 렌즈그룹, 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹의 렌즈그룹 배열이 제안되어졌다. 보다 상세하게는, 3 렌즈그룹 배열의 줌렌즈 시스템이 예컨대 미국특허 제 4,978,204호에 개시되어 있다. 하지만, 상기 줌렌즈 시스템에서는, 그 줌비가 증가되면, 장초점거리단에서의 그 전체 거리가 더 길어지게 된다.
게다가, 줌렌즈 시스템을 소형화하기 위해, 그리고 보다 큰 줌비를 얻기 위해, 4 렌즈그룹 배열의 줌렌즈 시스템, 즉, 물체측으로부터 순차로 정의 렌즈그룹,부의 렌즈그룹, 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹으로 배열된 줌렌즈 시스템이 예컨대 JUPP6-265788 및 JUPP2000-180725에 개시된 바와 같이 제안되어졌다. 그와같은 4 렌즈그룹 배열에 의해서도, 장초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 전체 길이는 주밍을 위한 렌즈그룹의 긴 이동거리로 인해 길어지게 되고; 입사동이 단초점거리단에 있어서 전방(물체 최근측) 렌즈그룹으로부터 멀어서 그 직경이 커지게 되기 때문에 줌렌즈 시스템의 소형화는 성취될 수 없다.
더욱이, 보다 높은 줌비와 장초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 짧은 전체 길이 모두를 얻어려고 시도하는 경우, 장초점거리단에서의 포커싱 감도가 증가하여 각 렌즈그룹의 이동에 의해 야기되는 경미한 위치오차에 대해서도 초점이 크게 이동하게된다. 결론적으로, 결상성능이 저하된다.
특히, 4 렌즈그룹 배열, 즉 물체측으로부터 순차로 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹, 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹의 배열의 줌렌즈 시스템에 의해 높은 줌비가 성취되는 경우, 그와같은 4 렌즈그룹 배열은 3 렌즈그룹 배열의 줌렌즈 시스템과 비교하여 장초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 전체 길이를 단축시키는 데에는 유리하지만, 종래기술에서는 내부 렌즈그룹(제2 및 제3 렌즈그룹)의 포커싱 감도는 저감될 수 없다.
본 발명은 줌렌즈 시스템내의 작은 개수의 렌즈요소에도 불구하고 전체 초점거리 범위에 걸쳐 적합한 광학성능을 성취할 수 있는 높은 줌비를 가진 소형화된 줌렌즈 시스템을 제공하기 위한 것이다. 이러한 특성들은 장초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 전체 길이를 더 짧게 만들고 전방(물체 최근측) 렌즈그룹의 직경을 더 작게 만듦으로써 성취될 수 있다.
또한, 본 발명은 제조하기에 유리하게 작고, 높은 줌비를 가지고 있으면서 내부 렌즈그룹(제2 및 제3 렌즈그룹)에서 커지는 경향이 있는 포커싱 감도가 저감되어질 수 있는 4 렌즈그룹 배열, 즉 물체로부터 순차로 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹, 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹 배열의 소형화된 줌렌즈 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 (i) 신축가능한 렌즈셔터식 컴팩트 카메라에 적합하고, (ii) 작은 직경의 전방(물체 최근측) 렌즈그룹을 가진 줌렌즈 시스템을 제공하기 위한 것이다.
보다 상세하게는, 줌렌즈 시스템의 줌비가 Z(=fT/fW) > 3 으로 설정되어질 수 있고, 장초점거리단에서의 전체 길이(TLT)가 TLT/fT< 1.0 인 정도로 짧게 만들어질 수 있다;
여기서
TLT는 장초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 물체 최근측 면과 상면 사이의 거리를 지시하고;
fT는 장초점거리단에서의 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리를 지시하고; 그리고
fW는 단초점거리단에서의 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리를 지시한다.
이상에 더하여, 본 발명에 의한 줌렌즈 시스템의 줌비는 TLT/fT< 1.0 의 동일한 조건하에서 Z(=fT/fW) > 4 와 같이 높게 만들어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시한 도면;
도 2A, 2B, 2C 및 2D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 3A, 3B, 3C 및 3D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 단초점거리측 주밍영역(ZW) 내의 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 4A, 4B, 4C 및 4D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 장초점거리측 주밍영역(ZT) 내의 변환후 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 5A, 5B, 5C 및 5D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시한 도면;
도 7A, 7B, 7C 및 7D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 8A, 8B, 8C 및 8D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 단초점거리측 주밍영역(ZW) 내의 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 9A, 9B, 9C 및 9D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 장초점거리측 주밍영역(ZT) 내의 변환후 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 10A, 10B, 10C 및 10D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시한 도면;
도 12A, 12B, 12C 및 12D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 13A, 13B, 13C 및 13D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 단초점거리측 주밍영역(ZW) 내의 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 14A, 14B, 14C 및 14D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 장초점거리측 주밍영역(ZT) 내의 변환후 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 15A, 15B, 15C 및 15D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시한 도면;
도 17A, 17B, 17C 및 17D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 18A, 18B, 18C 및 18D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 단초점거리측 주밍영역(ZW) 내의 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 19A, 19B, 19C 및 19D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 장초점거리측 주밍영역(ZT) 내의 변환후 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 20A, 20B, 20C 및 20D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 21은 본 발명의 제5 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시한 도면;
도 22A, 22B, 22C 및 22D는 도 21에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 23A, 23B, 23C 및 23D는 도 21에 도시된 렌즈배열의 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 24A, 24B, 24C 및 24D는 도 21에 도시된 렌즈배열의 장초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 25는 본 발명의 제6 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시한 도면;
도 26A, 26B, 26C 및 26D는 도 25에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 27A, 27B, 27C 및 27D는 도 25에 도시된 렌즈배열의 중간초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 28A, 28B, 28C 및 28D는 도 25에 도시된 렌즈배열의 장초점거리에서 발생하는 수차를 도시한 도면;
도 29는 제1 실시예 내지 제4 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 개략적인 렌즈그룹 이동경로를 도시한 도면; 그리고
도 30은 본 발명에 의한 줌렌즈 시스템의 제5 실시예 및 제6 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 개략적인 렌즈그룹 이동경로를 도시한 도면.
본 발명의 제1 측면에 의해, 물체로부터 순차로, 정의 제1 렌즈그룹(이하, 제1 렌즈그룹), 부의 제2 렌즈그룹(이하, 제2 렌즈그룹), 정의 제3 렌즈그룹(이하, 제3 렌즈그룹), 부의 제4 렌즈그룹(이하, 제4 렌즈그룹)을 포함하고 있는 줌렌즈 시스템이 제공된다. 주밍은 제1 내지 제4 렌즈그룹의 각각을 광축방향으로 이동시킴으로써 수행되고, 줌렌즈 시스템은 다음의 조건식을 만족시킨다:
1.1 < f23T/f23W< 1.8...... (1)
0.2 < LD23W/fw < 0.45...... (2)
0.01 < (D23W- D23T)/fw < 0.05...... (3)
여기서
f23W는 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시하고;
f23T는 장초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시하고;
LD23W는 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹의 물체 최근측 면과 제3 렌즈그룹의 상 최근측 면 사이의 거리를 지시하고;
fw 는 단초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 전체 초점거리를 지시하고;
D23W는 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹 사이의 축방향 공기간격을 지시하고; 그리고
D23T는 장초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹 사이의 축방향 공기간격을 지시한다.
본 발명의 제1 측면에 의한 줌렌즈 시스템은 또한 다음의 조건식을 만족시킨다:
0.1 < │r1/fT│ < 0.25 (r1 < 0)...... (4)
6.0 < │fT/f2│< 12.0 (f2< 0)...... (5)
여기서
r1 은 제1 렌즈그룹의 물체 최근측 면의 곡률반경을 지시하고; 그리고
f2는 제2 렌즈그룹의 초점거리를 지시한다.
본 발명의 제1 측면에 의한 줌렌즈 시스템에 있어서, 제1 및 제4 렌즈그룹의 이동거리는 주밍시에 동일하다. 다시말해, 제1 렌즈그룹과 제4 렌즈그룹은 일체로 이동한다. 이 배열에 의하면, 렌즈 경통의 구조가 간소해질 수 있고，직경방향에 있어서의 줌렌즈 시스템의 치수가 작게 만들어질 수 있다. 그 결과, 신축가능한줌렌즈 시스템을 가진 렌즈셔터식 컴팩트 카메라는 소형화될 수 있고, 또한 렌즈 경통의 구조가 또한 간소화되어질 수 있다.
포커싱은 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹을 광축방향으로 일체로 이동시킴으로써 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 카메라의 소형화를 위해서，포커싱을 수행하는 렌즈그룹(이하, 포커싱 렌즈그룹)은 작고 경량(무겁지 않음)이며 그 이동거리가 짧은 것이 바람직하다. 광학유효직경이 다른 렌즈그룹보다 상대적으로 작은 제2 렌즈그룹 또는 제3 렌즈그룹이 포커싱 렌즈그룹이 될 수 있다. 하지만, 제2 렌즈그룹 또는 제3 렌즈그룹만에 의해 포커싱을 수행하려고 시도할 경우, 그 이동거리가 커지게 되고，줌렌즈 시스템의 소형화는 어렵다. 다른 한편, 일체로 이동되는 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹으로 포커싱을 수행하는 것에 의해, 소형화가 성취될 수 있고，촬영이 물체에 대해 근접거리에서 수행될 때 광학적 성능저하가 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 측면에 있어, 제2 렌즈그룹은 작은 이동거리로 높은 줌비를 얻기 위해 강한 굴절력을 필요로 한다. 이 경우，제2 렌즈그룹의 부 렌즈요소가 낮은 굴절률의 렌즈재료에 의해 형성되면, 코마수차와 비점수차가 크게 발생하고，게다가 페츠발 합(Petzval sum)의 부의 수치가 커지게 되어，상면만곡이 정의 방향으로 크게 발생한다. 결론적으로, 축외수차가 악화된다. 다른 한편, 축외수차의 악화 를 회피하기 위해, 제2 렌즈그룹의 부의 렌즈요소에 대한 d선의 평균 굴절력(N2G)이 1.82 보다 큰 것이 바람직하다. N2G가 이 조건의 하한을 초과하는경우, 페츠발 합의 부의 수치는 커지게 되고, 축외 광학성능이 악화된다.
본 발명의 제2 측면에 의해, 물체로부터 순차로 제1 렌즈그룹, 제2 렌즈그룹, 제3 렌즈그룹 및 제4 렌즈그룹을 포함하고 있는 줌렌즈 시스템이 제공된다. 주밍은 제1 내지 제4 렌즈그룹 각각을 광축방향으로 이동시킴으로써 수행되고, 줌렌즈 시스템은 다음의 조건식을 만족시킨다:
0.4 < {(fT/f12T)2- (fT/f1)2} /
{(fT/f123T)2- (fT/f12T)2} < 1.6...... (6)
여기서
fT는 장초점거리단에서의 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리를 지시하고;
f1은 제1 렌즈그룹의 초점거리를 지시하고;
f12T는 장초점거리단에서의 제1 렌즈그룹과 제2 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시하고;
f123T는 장초점거리단에서의 제1 렌즈그룹과 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시한다.
본 발명의 제2 측면에 의한 줌렌즈 시스템은 또한 다음의 조건식을 만족시킨다:
3.0 < [{(fT/f12T)2- (fT/f1)2} +
{(fT/f123T)2- (fT/f12T)2}] / Z < 4.0...... (7)
여기서
Z = fT/fW; 그리고
fW는 단초점거리단에서의 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리를 지시한다.
조건식 (6)과 (7)에 있어서의 {(fT/f12T)2- (fT/f1)2}은 제2 렌즈그룹의 포커싱 감도(K2)로서 정의되고, {(fT/f123T)2- (fT/f12T)2}는 제3 렌즈그룹의 포커싱 감도(K3)로서 정의된다.
본 발명의 제1 측면과 마찬가지로, 제1 및 제4 렌즈그룹의 이동거리는 주밍시에 동일하며, 이들 렌즈그룹은 일체로 이동된다. 본 발명의 제2 측면에 의해, 제1 측면의 장점과 동일한 장점이 얻어질 수 있고, 동시에 포커싱 감도가 저감될 수 있다.
제1 및 제4 렌즈그룹이 주밍시에 일체로 이동되는 경우에, 줌렌즈 시스템은 다음의 조건식을 만족시키는 것이 바람직하다:
2.5 < │(fT/f1)2+ 1 - (fT/f123T)2│/Z < 4.0...... (8)
(fT/f1)2+ 1 - (fT/f123T)2는 │K1 + K4│/Z와 동일하다.
본 발명의 제1 측면과 마찬가지로, 포커싱은 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹을광축방향으로 일체로 이동시킴으로써 수행되는 것이 바람직하다. 이들 렌즈그룹을 일체로 이동시킴으로써, 본 발명의 제1 측면과 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 본 발명은 첨부된 도면을 참고로 아래에 보다 상세히 설명된다.
(실시예)
도 29 및 30의 렌즈그룹 이동경로에 도시된 바와 같이, 컴팩트 카메라의 4 렌즈그룹 줌렌즈 시스템은 물체로부터 순차로 정의 제1 렌즈그룹(이하 제1 렌즈그룹; 10), 부의 제2 렌즈그룹(이하 제2 렌즈그룹; 20), 정의 제3 렌즈그룹(이하 제3 렌즈그룹; 30), 부의 제4 렌즈그룹(이하 제4 렌즈그룹; 40)을 포함하고 있다. 주밍은 제1 렌즈그룹 내지 제4 렌즈그룹 각각을 광축방향으로 이동시킴으로써 수행된다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30)과 제4 렌즈그룹(40) 사이에 제공되고，제3 렌즈그룹(30)과 일체로 이동하도록 배열된다.
도 29는 렌즈그룹의 전환이동이 중간초점거리(fm)에서 수행되는 것에 따르는 렌즈그룹 이동경로의 예이다.
단초점거리단(fw)로부터 장초점거리단(ft)로의 주밍시에, 제1 렌즈그룹(10)，제2 렌즈그룹(20)，제3 렌즈그룹(30) 및 제4 렌즈그룹(40)은 다음과 같이 이동하도록 배열된다:
(i) 단초점거리단(fw)과 중간초점거리(fm)에 의해 형성되는 초점거리영역(제1 초점거리영역; 단초점거리 주밍영역; ZW)에 있어서, 제1 내지 제4 렌즈그룹은 물체측으로 이동하고，제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)은 그 사이의 제1 거리(d1)를 유지한다(제1 상태);
(ii) 중간초점거리(fm)에서, 제1 내지 제4 렌즈그룹은 소정의 거리만큼 상측으로 이동하여 전환후 중간초점거리(fm')를 설정하고; 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30) 사이의 제1 거리(d1)는 제2 거리(d2)를 형성하도록 짧아진다(제2 상태);
(iii) 전환후 중간초점거리(fm')와 장초점거리단(ft)에 의해 형성되는 또다른 초점거리영역(제2 초점거리영역; 장초점거리 주밍영역; ZT)에 있어서, 제1 내지 제4 렌즈그룹은 물체측으로 이동한다.
여기서, 중간초점거리(fm)는 제1 초점거리영역(ZW)에 속하고; 전환후 중간초점거리(fm')는 중간초점거리(fm)에서 (i) 제1 렌즈그룹(10)과 제4 렌즈그룹(40)이 상측으로 이동하고，(ii) 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30) 사이의 제1 거리(d1)가 제2 거리(d2)를 형성하도록 짧아지게 되는 조건하에서 얻어지는 초점거리로서 정의된다.
조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30)과 제4 렌즈그룹(40) 사이에 제공되고，주밍시에 제3 렌즈그룹(30)과 함께 이동한다.
제1 렌즈그룹(10)，제 2 렌즈그룹(20)，제3 렌즈그룹(30)，제4 렌즈그룹(40)에 대한 렌즈그룹 이동경로는 도 29에서 개략적으로 직선으로 도시되어 있다. 하지만, 실제 렌즈그룹 이동경로는 항상 직선인 것은 아니다.
포커싱은 초점거리영역에 관계없이，제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)을 일체로 이동시킴으로써 수행된다.
도 29에 도시된 렌즈그룹 이동경로는 중간초점거리(fm)과 전환후 중간초점거리(fm')에서 불연속되어 있지만, 단초점거리단(fw), 중간초점거리(fm)，전환후 중간초점거리(fm') 및 장초점거리단(ft)에서의 제1 렌즈그룹(10)，제2 렌즈그룹(20)，제3 렌즈그룹(30) 및 제4 렌즈그룹(40)의 위치를 각각 적당하게 정함으로써, 상이 정확하게 형성되는 해법이 존재한다. 그와 같은 해법을 가진 렌즈그룹 이동경로에 의해, 소형화되고 높은 줌비를 가진 줌렌즈 시스템이 얻어질 수 있다.
또한，제1 내지 제4 렌즈그룹의 각각에 대한 정지위치는 도 29의 렌즈그룹 이동경로를 따라 단차식으로 결정될 수 있고; 실제의 기계적 배열에 있어, 각 렌즈그룹은 이 방식으로 정지될 수 있다.
예를 들면，중간초점거리(fm)와 전환후 중간초점거리(fm')에서 렌즈그룹을 정지시키는 대신, 이들 초점거리(fm, fm')의 전후에서 정지위치를 적당하게 선택함으로써, 렌즈그룹 이동경로는 중간초점거리(fm)와 전환후 중간초점거리(fm')에 있어서의 불연속점을 유연하게 통과할 수 있다.
또한, 다음 사항이 고려되는 경우, 렌즈그룹의 'U-턴' 이동이 방지될 수 있기 때문에, 제1 내지 제4 렌즈그룹의 이동 정밀도가 증가될 수 있다:
(i) 제1 초점거리영역(ZW)에 있어서, 중간초점거리(fm)에 가장 가까운 정지위치 'A'가 설정되고;
(ii) 제2 초점거리영역(ZT)에 있어서, 전환후 중간초점거리(fm')에 가장 가까운 정지위치 'B'가 설정되고; 그리고
(iii) 정지위치 'A'보다 정지위치 'B'가 물체측에 더 근접하여 설정되는 경우, 렌즈그룹의 'U-턴' 이동이 방지될 수 있다.
도 30은 전환후 중간초점거리가 없는 개략적인 렌즈그룹 이동경로이다. 단초점거리단(fw)으로부터 장초점거리단(ft)으로의 주밍시, 모든 렌즈그룹(10 내지 40)은 그들 사이의 거리가 변화하면서 물체측으로 이동한다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30)과 제4 렌즈그룹(40) 사이에 제공되고，제3 렌즈그룹(30)과 함께 이동한다. 도 29와 마찬가지로, 도 30에 있어어도, 제1 렌즈그룹(10)，제2 렌즈그룹(20)，제3 렌즈그룹(30)，제4 렌즈그룹(40)에 대한 렌즈그룹 이동경로는 개략적으로 직선으로 도시된다. 하지만, 실제의 렌즈그룹 이동경로는 항상 직선인 것은 아니다.
조건식(1)은 단초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리의 장초점거리단에서의 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리에 대한 비를 규정한다.
f23T/f23W가 조건식(1)의 하한을 초과하면, 주밍시 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30) 사이의 거리을 변화시키는 효과는 감소되어，주밍시의 수차변동이 충분히 보정되어질 수 없다. 그 결과, 높은 줌비를 성취하기가 어렵게 된다.
f23T/f23W가 조건식(1)의 상한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)의 이동거리의 차이가 커지게 되어，줌렌즈 시스템의 소형화가 어렵게 된다.
조건식(2)는 단초점거리단(fw)에서의 제2 렌즈그룹의 물체 최근측 면과 제3 렌즈그룹의 상 최근측 면 사이의 거리를 규정한다.
LD23W/fw 가 조건식(2)의 하한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)과 제3렌즈그룹(30) 사이의 거리가 짧아지게 되어, 단초점거리단(fw)에서의 백포커스가 극히 짧아지게 된다. 그 결과, 제4 렌즈그룹(40)의 직경이 커지게 된다.
LD23W/fw 가 조건식(2)의 상한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30) 사이의 거리가 너무 길어지게 되어, 단초점거리단에서 입사동이 상면측으로 이동한다. 그 결과, 제1 렌즈그룹(10)의 직경이 커지게 되고, 직경방향에 있어서의 줌렌즈 시스템의 소형화가 어렵게 된다.
조건식(3)은 주밍시의 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30) 사이의 거리의 변화량을 규정한다.
(D23W- D23T)/fw 가 조건식(3)의 하한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)의 주밍효과는 감소된다. 따라서, 높은 줌비를 얻기 위한 시도가 이루어지는 경우, 줌렌즈 시스템의 전체 길이는 더 길어져야만 한다.
(D23W- D23T)/fw 가 조건식(3)의 상한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30) 사이의 거리가 길어지게 되고; 그에 따라, 제1 렌즈그룹(10)으로부터 제3 렌즈그룹(30)까지의 거리가 증대한다. 결론적으로，제1 렌즈그룹(10) 및 제2 렌즈그룹(20)의 직경이 커지게 된다.
조건식(4)는 제1 렌즈그룹(10)의 물체 최근측 면(제1 면)의 곡률반경을 규정한다.
제1면의 파워가, │r1/fT│가 조건식(4)의 하한을 초과할 정도로, 강해지게 되면, 축외수차의 보정이 어렵게 된다.
제1 면의 파워가, │r1/fT│가 조건식(4)의 상한을 초과할 정도로 약해지게 되면, 제1 면상에 입사하는 광선다발의 유효직경이 커지게 된다. 그 결과, 줌렌즈 시스템의 소형화는 성취될 수 없다.
조건식(5)는 장초점거리단에 있어서 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리에 대한 제2 렌즈그룹(20)의 파워를 규정한다.
제2 렌즈그룹의 파워가, │fT/f2│가 조건식(5)의 하한을 초과할 정도로, 약해지게 되면, 높은 줌비를 얻기 위한 제2 렌즈그룹(20)의 이동거리가 너무 길어지게 되어，높은 줌비와 줌렌즈 시스템의 소형화 모두를 성취하기가 어렵다.
제2 렌즈그룹의 파워가, │fT/f2│가 조건식(5)의 상한을 초과할 정도로, 강해지게 되면, 줌렌즈 시스템의 소형화는 성취될 수 있지만; 모든 주밍영역에 걸친 수차의 보정은 어렵게 되고; 특히 축외수차의 보정이 어렵게 된다.
조건식(6)은 제3 렌즈그룹(30)의 포커싱 감도에 대한 제2 렌즈그룹(20)의 포커싱 감도의 비를 규정하는 것으로, 높은 줌비와 포커싱 감도의 저감을 모두 성취하기 위한 것이다.
이 실시예에 있어서, 종래 작은 주밍작용과 낮은 포커싱 감도만을 가져왔던 제2 렌즈그룹은 제3 렌즈그룹의 주밍작용을 분담하도록 배열되어, 제2 렌즈그룹은 실질적으로 제3 렌즈그룹과 동일한 레벨(량)과 부호의 포커싱 감도를 가질 수 있다. 결론적으로, 제3 렌즈그룹(30)의 포커싱 감도는 저감되어질 수 있다.
{(fT/f12T)2- (fT/f1)2}/{(fT/f123T)2- (fT/f12T)2} 가 조건식(6)의 하한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)에 의해 분담되는 주밍작용의 비율이 작아지게 되어, 제3 렌즈그룹(30)의 포커싱 감도가 증대되어 버린다.
{(fT/f12T)2- (fT/f1)2}/{(fT/f123T)2- (fT/f12T)2} 가 조건식(6)의 상한을 초과하면, 제2 렌즈그룹(20)의 주밍작용이 커지게 되어, 주밍시에 수차의 변동을 감소시키는 것이 어렵다.
조건식(7)은 장초점거리단에 있어서 줌비에 대한 제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)의 포커싱 감도의 합을 규정한다.
[{(fT/f12T)2- (fT/f1)2}+{(fT/f123T)2- (fT/f12T)2}] / Z 가 조건식(7)의 하한을 초과하면, 포커싱 감도는 저감될 수 있지만; 제2 및 제3 렌즈그룹의 이동거리는 커지게 된다. 그 결과, 줌렌즈 시스템의 전체 거리가 장초점거리에서 길어져 버린다.
[{(fT/f12T)2- (fT/f1)2}+{(fT/f123T)2- (fT/f12T)2}] / Z 가 조건식(7)의 상한을 초과하면, 포커싱 감도는 특히 높은 줌비를 가진 본 실시예의 줌렌즈 시스템에서는 바람직하지 못하게 너무 높아지게 된다.
조건식(8)은 제1 렌즈그룹(10)과 제4 렌즈그룹(40)이 일체로 이동되는 조건하에서의 포커싱 감도를 규정한다.
반대 부호(방향)의 포커싱 감도를 가진 제1 렌즈그룹과 제4 렌즈그룹을 일체로 이동시킴으로써, 그 포커싱 감도가 저감되어질 수 있다.
│(fT/f1)2+ 1 - (fT/f123T)2│/Z 가 조건식(8)의 하한을 초과하면, 제1 렌즈그룹(10)의 파워는 포커싱 감도의 저감효과를 증대시키기 위해 커져 버리게 된다. 결론적으로, 수차의 보정이 어렵게 된다.
│(fT/f1)2+ 1 - (fT/f123T)2│/Z 가 조건식(8)의 상한을 초과하면, 포커싱 감도의 저감효과가 작아지게 된다.
실시예들의 구체적인 수치 데이타가 아래에 설명된다. 구면수차에 의해 나타내어지는 색수차(축상 색수차)의 다이아그램에 있어서, 직선과 2가지 형태의 점선은 d선，g선，C선에 대한 구면수차를 대표적으로 나타낸다. 또한, 배율색수차의 다이아그램에 있어서, 2가지 형태의 점선은 g선 및 C선에 대한 배율을 대표적으로 나타내지만; 기선(基線)으로서 d선은 종좌표와 일치한다. S 는 새지탈상(sagittal image)을 지시하고, M 은 메리디오날 상(meridional image)을 지시한다. 표에서, FNO는 f-넘버를 지시하고, f 는 전체 줌 렌즈 시스템의 초점거리를 지시하고, fB는 백포커스를 지시하고, W 는 반화각(˚)을 지시하고, r 은 곡률반경을 지시하고, d 는 렌즈요소 두께 또는 렌즈요소들 사이의 거리를 지시하고, Nd 는 d선의 굴절률을 지시하고, v 는 아베수를 지시한다.
이상에 더하여, 광축에 대하여 대칭인 비구면은 다음식과 같이 정의된다:
x = cy2/(1+[1-{1+K}c2y2]1/2)+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10‥‥
여기서:
c 는 비구면 정점의 곡률(1/r)을 지시하고;
y 는 광축으로부터의 거리를 지시하고;
K 는 원추계수를 지시하고;
A4 는 4차 비구면계수를 지시하고;
A6 는 6차 비구면계수를 지시하고;
A8 은 8차 비구면계수를 지시하고; 그리고
A10 은 10차 비구면계수를 지시한다.
[실시예 1]
도 1 내지 도 5D는 줌렌즈 시스템의 제1 실시예를 나타내고 있다. 보다 상세하게는, 제1 실시예는 도 29에 도시된 렌즈그룹 이동경로를 가진 줌렌즈 시스템에 적용된다. 도 1은 제1 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 나타낸다. 도 2A 내지 2D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단(fw)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 3A 내지 3D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 단초점거리 주밍영역(ZW)내의 중간초점거리(fm)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 4A 내지 도 4D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 장초점거리 주밍영역(ZT)내의 전환후 중간초점거리(fm')에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 5A 내지 5D는 도 1에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단(ft)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 표 1은 실시예 1의 수치를 나타내고 있다. 표 1의 f，W，및 fB의 값은 fw, fm, fm' 및 ft의 순서로 나타내어져 있다.
제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)은 단초점거리 주밍영역(ZW)내에서 제1 거리(d1; 4.00 mm)를 유지하고, 장초점거리 주밍영역(ZT)내에서 제2 거리(d2; 0.50 mm)를 유지한다.
면 Nｏ. 1 내지 4는 제1 렌즈그룹(10)을 지정하고，면 Nｏ. 5 내지 7은 제2 렌즈그룹(20)을 지정하고，면 Nｏ. 8 내지 10은 제3 렌즈그룹(30)을 지정하고，면 Nｏ. 11 내지 14는 제4 렌즈그룹(40)을 지정한다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.0 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.0 mm 위치에 제공된다. 제1 렌즈그룹(10)은 물체로부터 순차로 부의 렌즈요소와 정의 렌즈요소를 포함하고 있다. 제2 렌즈그룹(20)은 물체로부터 순차로 양면오목 부의 렌즈요소와 정의 렌즈요소를 가진 접합렌즈요소를 포함하고 있다. 제3 렌즈그룹(30)은 물체로부터 순차로 물체측을 향한 볼록면을 구비한 부의 메니스커스 렌즈와 정의 렌즈요소를 가진 접합렌즈를 포함하고 있다. 제4 렌즈그룹(40)은 물체로부터 순차로 정의 렌즈요소와 부의 렌즈요소를 포함하고 있다.
* 는 광축에 대해 회전대칭인 비구면을 지시한다.
비구면 데이타(표시되지 않은 비구면계수는 0(0.00)이다):
[실시예 2]
도 6 내지 도 10D는 줌렌즈 시스템의 제2 실시예를 나타내고 있다. 제1 실시예와 마찬가지로, 제2 실시예는 도 29에 도시된 렌즈그룹 이동경로를 가진 줌렌즈 시스템에 적용된다. 도 6은 제2 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 나타내고 있다. 도 7A 내지 도 7D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단(ZW)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 8A 내지 도 8D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 단초점거리 주밍영역(ZW)내의 중간초점거리(fm)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 9A 내지 도 9D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 장초점거리 주밍영역(ZT)내의 전환후 중간초점거리(fm')에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 10A 내지 10D는 도 6에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단(ft)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 표 2은 실시예 2의 수치를 나타내고 있다. 표 2의 f，W，및 fB의 값은 fw, fm, fm' 및 ft의 순서로 나타내어져 있다.
제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)은 단초점거리 주밍영역(ZW)내에서 제1 거리(d1; 4.00 mm)를 유지하고, 장초점거리 주밍영역(ZT)내에서 제2 거리(d2; 0.50 mm)를 유지한다. 기본적인 렌즈배열은 실시예 1과 동일하다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.0 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.0 mm 위치에 제공된다.
* 는 광축에 대해 회전대칭인 비구면을 지시한다.
비구면 데이타(표시되지 않은 비구면계수는 0(0.00)이다):
[실시예 3]
도 11 내지 도 15D는 줌렌즈 시스템의 제3 실시예를 나타내고 있다. 제1 실시예와 마찬가지로, 제3 실시예는 도 29에 도시된 렌즈그룹 이동경로를 가진 줌레즈 시스템에 적용된다. 도 11은 제3 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시하고 있다. 도 12A 내지 도 12D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단(ZW)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 13A 내지 도 13D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 단초점거리 주밍영역(ZW)내의 중간초점거리(fm)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 14A 내지 도 14D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 장초점거리 주밍영역(ZT)내의 전환후 중간초점거리(fm')에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 15A 내지 15D는 도 11에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단(ft)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 표 3은 실시예 3의 수치를 나타내고 있다. 표 3의 f，W，및 fB의 값은 fw, fm, fm' 및 ft의 순서로 나타내어져 있다.
제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)은 단초점거리 주밍영역(ZW)내에서 제1 거리(d1; 3.10 mm)를 유지하고, 장초점거리 주밍영역(ZT)내에서 제2 거리(d2; 0.50 mm)를 유지한다. 기본적인 렌즈배열은 실시예 1과 동일하다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.0 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.0 mm 위치에 제공된다.
* 는 광축에 대해 회전대칭인 비구면을 지시한다.
비구면 데이타(표시되지 않은 비구면계수는 0(0.00)이다):
[실시예 4]
도 16 내지 도 21D는 줌렌즈 시스템의 제3 실시예를 나타내고 있다. 제1 실시예와 마찬가지로, 제4 실시예는 도 29에 도시된 렌즈그룹 이동경로를 가진 줌레즈 시스템에 적용된다. 도 16은 제4 실시예에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 도시하고 있다. 도 17A 내지 도 17D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단(ZW)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 18A 내지 도 18D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 단초점거리 주밍영역(ZW)내의 중간초점거리(fm)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 19A 내지 도 19D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 장초점거리 주밍영역(ZT)내의 전환후 중간초점거리(fm')에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 20A 내지 20D는 도 16에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단(ft)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 표 4은 실시예 4의 수치를 나타내고 있다. 표 4의 f，W，및 fB의 값은 fw, fm, fm' 및 ft의 순서로 나타내어져 있다.
제2 렌즈그룹(20)과 제3 렌즈그룹(30)은 단초점거리 주밍영역(ZW)내에서 제1 거리(d1; 4.00 mm)를 유지하고, 장초점거리 주밍영역(ZT)내에서 제2 거리(d2; 0.50 mm)를 유지한다. 기본적인 렌즈배열은 실시예 1과 동일하다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.0 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.0 mm 위치에 제공된다.
* 는 광축에 대해 회전대칭인 비구면을 지시한다.
비구면 데이타(표시되지 않은 비구면계수는 0(0.00)이다):
[실시예 5]
도 21 내지 도 24D는 줌렌즈 시스템의 제5 실시예를 나타내고 있다. 실시예 1 내지 4와 달리, 실시예 5는 도 30에 도시된 렌즈그룹 이동경로를 가진 줌렌즈 시스템에 적용된다. 도 21은 실시예 5에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 나타낸다. 도 22A 내지 22D는 도 21에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단(fw)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 23A 내지 23D는 도 21에 도시된 렌즈배열의 중간초점거리(fm)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 24A 내지 24D는 도 21에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단(ft)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 표 5는 실시예 5의 수치를 나타내고 있다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.0 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.0 mm 위치에 제공된다.
면 Nｏ. 1 내지 4는 제1 렌즈그룹(10)을 지정하고，면 Nｏ. 5 및 6은 제2 렌즈그룹(20)을 지정하고，면 Nｏ. 7 내지 9는 제3 렌즈그룹(30)을 지정하고，면 Nｏ. 10 내지 13은 제4 렌즈그룹(40)을 지정한다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.0 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.0 mm 위치에 제공된다. 제1 렌즈그룹(10)은 물체로부터 순차로 부의 렌즈요소와 정의 렌즈요소를 포함하고 있다. 제2 렌즈그룹(20)은 부의 양면오목 렌즈요소를 포함하고 있다. 제3 렌즈그룹(30)은 물체로부터 순차로 물체측을 향한 볼록면을 구비한 부의 메니스커스 렌즈와 정의 렌즈요소를 가진 접합렌즈를 포함하고 있다. 제4 렌즈그룹(40)은 물체로부터 순차로 정의 렌즈요소와 부의 렌즈요소를 포함하고 있다.
* 는 광축에 대해 회전대칭인 비구면을 지시한다.
비구면 데이타(표시되지 않은 비구면계수는 0(0.00)이다):
[실시예 6]
도 25 내지 도 28D는 줌렌즈 시스템의 실시예 6을 나타내고 있다. 실시예 5와 마찬가지로, 실시예 6은 도 30에 도시된 렌즈그룹 이동경로를 가진 줌렌즈 시스템에 적용된다. 도 25는 실시예 6에 의한 줌렌즈 시스템의 렌즈배열을 나타낸다. 도 26A 내지 26D는 도 25에 도시된 렌즈배열의 단초점거리단(fw)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 27A 내지 27D는 도 25에 도시된 렌즈배열의 중간초점거리(fm)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 도 28A 내지 28D는 도 25에 도시된 렌즈배열의 장초점거리단(ft)에서 발생되는 수차를 나타내고 있다. 표 6은 실시예 6의 수치를 나타내고 있다. 조리개(S)는 제3 렌즈그룹(30; 면 No. 10)의 1.11 mm 후방, 즉 제3 렌즈그룹으로부터 상면을 향해 1.11 mm 위치에 제공된다.
* 는 광축에 대해 회전대칭인 비구면을 지시한다.
비구면 데이타(표시되지 않은 비구면계수는 0(0.00)이다):
각각의 대응하는 실시예의 각 조건식에 대한 수치값을 표 7에 나타낸다.
표 7로부터 알 수 있는 바와 같이，실시예 1 내지 실시예 6의 수치는 조건식 (1) 내지 (5)를 만족시키고; 실시예 1 내지 실시예 5는 또한 조건식 (6) 내지 (8)을 만족시킨다. 또한, 수차 다이아그램으로부터 알 수 있는 바와 같이, 다양한 수차들이 적합하게 보정된다.
상기 설명에 의하면，줌렌즈 시스템의 작은 개수의 렌즈요소에도 불구하고 전체 초점거리영역에 걸쳐 적합한 광학성능을 성취할 수 있는 높은 줌비를 구비한 소형화된 줌렌즈 시스템이 얻어질 수 있다. 이러한 특성들은 장초점거리단에서의 줌렌즈 시스템의 전체 길이를 짧게 만들고, 전방(물체 최근측) 렌즈그룹의 직경을 작게 만듦으로써 획득될 수 있다.
또한, (i) 제조하기에 유리하게 작고, (ii) 내부 렌즈그룹(제2 및 제3 렌즈그룹)에서 커지는 경향이 있는 포커싱 감도가 저감되어질 수 있고, (iii) 높은 줌비를 가지고 있는 4 렌즈그룹 배열, 즉 물체로부터 순차로 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹, 정의 렌즈그룹, 부의 렌즈그룹 배열의 소형화된 줌렌즈 시스템이 얻어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 물체로부터 순차로 정의 제1 렌즈그룹, 부의 제2 렌즈그룹, 정의 제3 렌즈그룹 및 부의 제4 렌즈그룹을 포함하고 있는 줌렌즈 시스템에 있어서,
    주밍은 상기 제1 내지 제4 렌즈그룹 각각을 광축방향으로 이동시킴으로써 수행되고, 그리고
    상기 줌렌즈 시스템은 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
    1.1 < f23T/f23W< 1.8
    0.2 < LD23W/fw < 0.45
    0.01 < (D23W- D23T)/fw < 0.05
    여기서
    f23W: 단초점거리단에서의 상기 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시하고;
    f23T: 장초점거리단에서의 상기 제2 렌즈그룹과 제3 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시하고;
    LD23W: 단초점거리단에서의 상기 제2 렌즈그룹의 물체 최근측 면과 상기 제3 렌즈그룹의 상 최근측 면 사이의 거리를 지시하고;
    fw : 단초점거리단에서의 상기 줌렌즈 시스템의 전체 초점거리를 지시하고;
    D23W: 단초점거리단에서의 상기 제2 렌즈그룹과 상기 제3 렌즈그룹 사이의 축방향 공기간격을 지시하고; 그리고
    D23T: 장초점거리단에서의 상기 제2 렌즈그룹과 상기 제3 렌즈그룹 사이의 축방향 공기간격을 지시함.
  2. 제 1 항에 있어서, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
    0.1 < │r1/fT│ < 0.25 (r1 < 0)
    6.0 < │fT/f2│< 12.0 (f2< 0)
    여기서
    r1 은 상기 제1 렌즈그룹의 물체 최근측 면의 곡률반경을 지시하고; 그리고
    f2는 상기 제2 렌즈그룹의 초점거리를 지시함.
  3. 제 1 항에 있어서, 주밍시에 상기 제1 및 제4 렌즈그룹의 이동거리는 동일한 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 포커싱은 상기 제2 렌즈그룹과 상기 제3 렌즈그룹을 광축방향으로 일체로 이동시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
  5. 물체로부터 순차로 정의 제1 렌즈그룹, 부의 제2 렌즈그룹, 정의 제3 렌즈그룹 및 부의 제4 렌즈그룹을 포함하고 있는 줌렌즈 시스템에 있어서,
    주밍은 상기 제1 내지 제4 렌즈그룹 각각을 광축방향으로 이동시킴으로써 수행되고,
    상기 줌렌즈 시스템은 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
    0.4 < {(fT/f12T)2- (fT/f1)2} /
    {(fT/f123T)2- (fT/f12T)2} < 1.6
    여기서
    fT는 장초점거리단에서의 상기 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리를 지시하고;
    f1은 상기 제1 렌즈그룹의 초점거리를 지시하고;
    f12T는 장초점거리단에서의 상기 제1 렌즈그룹과 상기 제2 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시하고;
    f123T는 장초점거리단에서의 상기 제1 렌즈그룹과 상기 제2 렌즈그룹과 상기 제3 렌즈그룹의 합성초점거리를 지시함.
  6. 제 5 항에 있어서, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
    3.0 < [{(fT/f12T)2- (fT/f1)2} +
    {(fT/f123T)2- (fT/f12T)2}] / Z < 4.0
    여기서
    Z = fT/fW; 그리고
    fW는 단초점거리단에서의 상기 전체 줌렌즈 시스템의 초점거리를 지시함.
  7. 제 5 항에 있어서, 주밍시에 상기 제1 및 제4 렌즈그룹의 이동거리는 동일한 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 다음의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
    2.5 < │(fT/f1)2+ 1 - (fT/f123T)2│/Z < 4.0
  9. 제 5 항에 있어서, 포커싱은 상기 제2 렌즈그룹과 상기 제3 렌즈그룹을 광축방향으로 일체로 이동시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 줌렌즈 시스템.
KR1020020025196A 2001-05-08 2002-05-08 줌렌즈 시스템 KR20020085847A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001137324 2001-05-08
JPJP-P-2001-00137324 2001-05-08
JP2001160044A JP2002350728A (ja) 2001-05-29 2001-05-29 ズームレンズ系
JPJP-P-2001-00160044 2001-05-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020085847A true KR20020085847A (ko) 2002-11-16

Family

ID=26614746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020025196A KR20020085847A (ko) 2001-05-08 2002-05-08 줌렌즈 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6657792B2 (ko)
KR (1) KR20020085847A (ko)
DE (1) DE10220607A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004020898A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Pentax Corp ズームレンズ系
JP2004184525A (ja) 2002-11-29 2004-07-02 Pentax Corp ズームレンズ系
JP2004184526A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Pentax Corp ズームレンズ系
JP2005128191A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Pentax Corp ズームレンズ系
US8741158B2 (en) 2010-10-08 2014-06-03 Ut-Battelle, Llc Superhydrophobic transparent glass (STG) thin film articles
US11292919B2 (en) 2010-10-08 2022-04-05 Ut-Battelle, Llc Anti-fingerprint coatings
US20150239773A1 (en) 2014-02-21 2015-08-27 Ut-Battelle, Llc Transparent omniphobic thin film articles

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917482A (en) 1987-12-29 1990-04-17 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Compact zoom lens system capable of high zoom ratio and having coverage of a wide visual field
US4978204A (en) 1988-09-08 1990-12-18 Asahi Kogaku Kogyo Kabushik Kaisha High zoom-ratio zoom lens system for use in a compact camera
MY106892A (en) 1989-11-08 1995-08-30 Canon Kk Compact varifocal lens.
JP3340446B2 (ja) 1991-04-01 2002-11-05 オリンパス光学工業株式会社 広角域を拡張したズームレンズ
JPH06265788A (ja) 1993-03-16 1994-09-22 Minolta Camera Co Ltd 高変倍率ズームレンズ
JP3351578B2 (ja) * 1993-08-18 2002-11-25 ペンタックス株式会社 高変倍ズームレンズ系
JPH07140386A (ja) 1993-11-12 1995-06-02 Asahi Optical Co Ltd インナーフォーカス方式の望遠ズームレンズ
JPH08146296A (ja) 1994-11-17 1996-06-07 Konica Corp 可変焦点距離レンズ
JP3576683B2 (ja) 1996-01-29 2004-10-13 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP2000180725A (ja) 1998-12-21 2000-06-30 Minolta Co Ltd ズームレンズ
JP3752097B2 (ja) 1999-03-24 2006-03-08 ペンタックス株式会社 ズームレンズ系
JP2000305020A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Olympus Optical Co Ltd 広角ズームレンズ
US6480341B2 (en) * 1999-12-20 2002-11-12 Nikon Corporation Variable focal length lens system
JP3505153B2 (ja) 2000-01-28 2004-03-08 ペンタックス株式会社 ズームレンズ系
JP3495677B2 (ja) 2000-02-24 2004-02-09 ペンタックス株式会社 ズームレンズ系

Also Published As

Publication number Publication date
US6657792B2 (en) 2003-12-02
US20030026003A1 (en) 2003-02-06
DE10220607A1 (de) 2002-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6597513B2 (en) Zoom lens system
US7924511B2 (en) Optical system, method for focusing, and imaging apparatus equipped therewith
JP4924003B2 (ja) 広角レンズ、撮像装置、広角レンズの合焦方法
JP3230523B2 (ja) 内部合焦式のズームレンズ
US10095012B2 (en) Zoom lens system, optical apparatus and method for manufacturing zoom lens system
US20050063069A1 (en) Zoom lens system and image pickup device having zoom lens system
US7075730B2 (en) Zoom lens system and image pickup apparatus including the same
JPH10206737A (ja) 小型なズーム光学系
JP3619117B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた光学機器
JPH07199070A (ja) ズームレンズ
JP2004325975A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JPH11174328A (ja) ズームレンズ
JP3184581B2 (ja) ズームレンズ
US6236518B1 (en) Zoom lens system
US6560042B2 (en) Wide-angle lens system and a focusing method thereof
JPH0593866A (ja) 広角を含むズームレンズ
US6657792B2 (en) Zoom lens system
KR20020062826A (ko) 줌 렌즈 시스템
JP5578412B2 (ja) 撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法
US20040051959A1 (en) High zoom-ratio zoom lens system
JP2021135458A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
US20040105165A1 (en) Zoom lens system
US6829100B2 (en) Zoom lens system
JP4580510B2 (ja) ズームレンズ
JPH073507B2 (ja) ズ−ムレンズ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee