KR20100055950A - 줌 렌즈 - Google Patents

Abstract

개시된 줌 렌즈는 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈군을 포함하고, 고배율이면서 소형화될 수 있다.

Description

줌 렌즈{Zoom lens}

본 발명은 고배율 줌 렌즈에 관한 것이다.

최근 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자를 가진 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 널리 보급되고 있다. 특히, 메가 픽셀의 카메라 모듈의 수요가 요구되고, 보급형 디지털 카메라에서도 500만 이상의 화소와 고화질의 성능을 가지는 카메라가 등장하고 있다. CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 장치를 이용한 디지털 카메라 혹은 핸드폰 카메라와 같은 결상 광학 기기는 소형화, 경량화, 저 비용화가 요구된다. 한편, 소형화, 경량화, 저 비용화와 함께 고배율에 대한 요구가 증가되고 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 고배율의 줌 렌즈를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로, 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제3렌즈군, 및 제4렌즈군을 포함하며,

광각단에서 망원단으로 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격은 증가하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 감소하고, 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이의 간격은 증가하며, 배율이 35-39 범위를 가진다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 소형이면서 고배율, 고성능 및 제조가 용이한 구조를 갖는다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단을, 도 1b는 중간단을, 도 1c는 망원단을 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 물체측(O)으로부터 순차적으로 배열된 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3) 및 제4렌즈군(G4)을 포함한다. 변배시 상기 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 이동한다. 광각단에서 망원단으로 변배시 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이의 간격은 증가하 고, 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이의 간격은 감소하며, 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4) 사이의 간격은 증가한다. 한편, 상기 제4렌즈군(G4)이 물체거리 변화에 따른 포커싱을 수행한다.

상기 제1렌즈군(G1)은 예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈(1)(2)(3)(4)를 포함하고, 제2렌즈군(G2)은 제5, 제6, 및 제7렌즈(5)(6)(7)를 포함할 수 있다. 제3렌즈군(G3)은 제8렌즈(8) 및 제9렌즈(9)를 포함하고, 제4렌즈군(G4)은 제10렌즈(10), 제11렌즈(11) 및 제12렌즈(12)를 포함할 수 있다. 상기 제1렌즈군(G1)은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈군(G2)은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함할 수 있으며, 예를 들어 상기 제6렌즈(6) 및 제7렌즈(7)가 접합렌즈로 구성될 수 있다. 상기 제4렌즈군(G4)은 2중 접합 렌즈를 포함할 수 있다. 도면 부호 13은 필터를 나타낸다. 제3 렌즈군(G3)은 조리개(ST)를 포함할 수 있다.

본 발명에서는 제1렌즈군(G1)을 4매의 렌즈로 구성하여 줌 렌즈의 민감도를 줄임으로써 양산을 용이하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 줌 렌즈는 35-39 범위의 배율을 가질 수 있다.

상기 제3렌즈군(G3)은 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하며, 예를 들어 상기 제8렌즈(8)가 비구면 렌즈로 형성될 수 있다. 상기 제4렌즈군(G4)은 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하며, 예를 들어 제12렌즈(12)가 비구면 렌즈로 형성될 수 있다. 이와 같이 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)에서 비구면 렌즈를 구비하여 변배시 발생하는 수차를 보정할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.

이하, f는 전체 줌 렌즈의 초점거리를, Fno는 F 넘버를, 2ω는 화각을, Radius은 곡률 반경을, Thickness는 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, Type은 렌즈의 소재를, nd는 굴절률을, vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, D1, D2, D3, D4는 가변 거리를 나타내며, Asphere는 비구면을 나타낸다.

<제1 실시예>

도 1a 내지 도 1c는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단을 각각 도시한 것이다.

f:3.5730-127.5907 Fno:1.6874-3.9531 2ω:33.82-1.007

다음은 비구면 계수를 나타낸 것이다.

다음은 줌 렌즈의 변배시 가변 거리에 대한 데이터이다.

	D0	D1	D2	D3	D4	D5
광각단	infinite	0.95724	26.02056	8.09045	7.50000	3.53683
중간단	infinite	20.10444	6.87336	2.70964	12.88081	3.53886
망원단	infinite	25.15286	1.82494	14.72833	0.86212	3.54209

도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다. 도 3a 내지 도 3c는 코마 수차를 나타낸 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 CCD와 CMOS 같은 촬상 장비를 이용한 디지털 카메라 혹은 비디오 카메라 등에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 소형이면서 고배율, 고성능 및 제조가 용이한 구조를 갖는다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단을 도시한 것이다.

도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단을 도시한 것이다.

도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단을 도시한 것이다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 및 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡을 나타낸 것이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 및 망원단에서의 코마 수차를 나타낸 것이다.

Claims (5)

1. 물체측으로부터 순서대로, 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제3렌즈군, 및 제4렌즈군을 포함하며,

   광각단에서 망원단으로 변배시에 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격은 증가하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군 사이의 간격은 감소하고, 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이의 간격은 증가하며, 배율이 35-39 범위를 가지는 줌 렌즈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제3렌즈군은 적어도 하나의 비구면을 포함하는 줌 렌즈.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제4렌즈군은 적어도 하나의 비구면을 포함하는 줌 렌즈.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제1렌즈군은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제2렌즈군은 적어도 하나의 접합 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.

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