KR20100104851A

KR20100104851A - 줌 렌즈

Info

Publication number: KR20100104851A
Application number: KR1020090023526A
Authority: KR
Inventors: 류재명
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-09-29
Also published as: KR101499555B1

Abstract

개시된 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군; 양의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 및

제4렌즈군;을 포함하고, 주밍시 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함한다.

Description

줌 렌즈{Zoom lens}

본 발명은 손떨림 보정이 가능한 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, 경량화와 함께 고변배비(high zoom magnification)에 대한 요구도 높아지고 있다. 고변배비를 가지는 망원 줌렌즈계는 원거리의 피사체를 크게 촬영할 수 있는 장점이 있다. 그렇지만, 고변배비를 가지는 줌렌즈는 특히 망원단에서의 상흔들림으로 인해 촬영이 실패될 확률이 많다. 촬영시 발생하는 미세한 손떨림에 의한 진동이나, 플래쉬의 발광 중에 상 흔들림이 발생해 사진의 질이 저하될 수 있다. 특히, 망원 줌 렌즈는 초점 거리가 길기 때문에 손떨림에 의한 화각 변화가 크게 나타난다. 따라서, 망원 줌 렌즈의 경우 손떨림 보정 기능이 요구된다. 그리고, 손떨림 보정을 수행하는 렌즈군을 설계시 손떨림 보정군을 구동하기 위한 장치의 안정성과 손떨림 보정군의 소형화를 함께 고려할 필요가 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 손 떨림 보정이 가능한 줌 렌즈를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군; 양의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 및 제4렌즈군;을 포함하고,

상기 제1렌즈군은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되고 양의 굴절력을 가지는 전군과, 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되고 양의 굴절력을 가지는 후군을 포함하며, 주밍시 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함하는 줌 렌즈를 제공한다.

상기 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

여기서, f_nonOIS는 제2렌즈군에서 손떨림 보정군을 제외한 나머지 렌즈의 초점거리를, f_OIS는 손떨림 보정군의 초점거리를 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군; 음의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 양의 초점거리를 갖는 제4렌즈군; 및 제5 렌즈군;을 포함하고,

상기 제1렌즈군은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되고 양의 굴절력을 가지는 전군과, 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되고 양의 굴절력을 가지는 후군을 포함하며, 주밍시 상기 제1렌즈군, 제3렌즈군과 제5렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제4렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 줌 렌즈를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 손 떨림 보정이 가능하고, 소형이고 광학 성능이 우수하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 포커싱에 따른 줌 렌즈의 전장 길이가 변하지 않아 소형화가 달성되고, 이에 따라 휴대하기가 간편하다.

본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈는 도 1a 및 도 5를 참조하면, 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1 렌즈군(G1), 음의 초점거리를 갖는 제2 렌즈군(G2), 양의 초점거리를 갖는 제3 렌즈군(G3), 및 제4 렌즈군(G4)을 포함한다. 상기 제4렌즈군(G4)은 양 또는 음의 초점거리를 가질 수 있다.상기 제1렌즈군(G1)은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되는 전군(G1-1)과 포커싱시 이동되는 후군(G1-2)을 포함한다. 상기 제1렌즈군(G1)의 후 군(G1-2)이 포커싱을 수행하므로 포커싱시 줌 렌즈의 전장이 변하지 않고, 이에 따라 소형화를 구현한다. 도 1b는 무한 물체 거리에서 유한 물체 거리로 이동시 제1렌즈군(G1)의 후군(G1-2)이 포커싱을 위해 이동한 것을 보여준다. 본 발명에서는 제1렌즈군(G1)의 일부 렌즈만으로 포커싱을 수행하도록 하여 포커싱군의 무게를 가볍게 하고, 그럼으로써 포커싱군을 이동키시키기 위한 구동부의 부하를 줄일 수 있다. 상기 제1렌즈군(G1)이 양의 초점거리를 가지므로 무한대에 위치한 물체에 대해 유한 거리에 광속을 수렴시키는 역할을 한다. 상기 제1렌즈군(G1)의 전군(G1-1)은 양의 굴절력을 가지며, 후군(G1-2)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1렌즈군(G1)의 후군(G1-2)이 한 매의 렌즈로만 구성될 수 있다. 이와 같이 제1렌즈군의 후군(G1-2)이 포커싱을 수행하는 경우 제1렌즈군 전체로 포커싱을 하는 것과 마찬가지로 광각단과 망원단에서의 포커싱군의 이동량이 같기 때문에 포커싱군을 움직이기 위한 기구 구성이 간단하고 포커싱 군의 이동 제어가 쉬워진다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 광각단에서 망원단으로의 주밍시 상기 제1렌즈군(G1)과 제4렌즈군(G2)이 이동하고, 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3)이 고정된다. 상기 제3렌즈군(G3)과 제4렌즈군(G4)은 주밍에 의한 상면 이동을 막기 위한 보상자(compensator)의 역할을 한다. 상기 제2렌즈군(G2)이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함한다. 상기 손떨림 보정군은 제2렌즈군(G2)의 일부 렌즈로 구성될 수 있다. 상기 제2렌즈군(G2)은 다른 렌즈군에 비해 상대적으로 강한 굴절력을 가지며, 이에 따라 렌즈군의 이동에 따른 민감도가 크기 때문에 손떨림 보정을 위한 이동량을 적게 할 수 있 다. 손떨림 보정군의 이동량이 작은 경우 손떨림 보정군을 이동하기 위한 기구물의 구성이 쉬워진다.

도 1a에 도시된 바와 같이 제2렌즈군(G2)은 전군(G2-1)과 후군(G2-2)을 포함하며, 상기 제2렌즈군(G2)의 후군(G2-2)이 손떨림 보정을 수행할 수 있다. 이와 같이 손떨림 보정군의 무게를 가볍게 하여 손떨림 보정시 성능 변화가 감소되고, 손떨림 보정량이 적도록 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 주밍시 고정된 제2렌즈군(G2)에 손떨림 보정군을 구비하여 손떨림 보정군의 안정화를 달성하고, 손떨림 보정군을 움직이기 위한 기구물 구성을 최소화할 수 있다.

한편, 손떨림 보정군의 이동량이 너무 작으면, 손떨림 보정군의 위치 제어가 어려워지며, 이동량이 너무 크면 손떨림 보정군을 움직이기 위한 기구 구성이 어려워진다. 따라서, 손떨림 보정군의 이동량을 적절히 한정할 필요가 있으며, 이를 위해 손떨림 보정군의 초점거리를 조절할 필요가 있다. 이를 위해, 도 1a 및 도 5에 도시된 줌 렌즈는 다음을 만족하도록 구성될 수 있다.

도 1a와 도 5에 도시된 줌 렌즈에서는 제2렌즈군의 후군(G2-2)이 손떨림 보정군으로 구성된 예를 도시하였으나, 여기에만 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 제2렌즈군(G2)의 전군(G2-1)이 손떨림 보정을 수행할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 도 1a에 도시된 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다. 도 3a 내지 3c는 광각단에서 상기 제2렌즈군의 손떨림 보정군이 광축 방향에 대해 수직한 방향으로 이동함에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 그리고, 도 4a 내지 도 4c는 망원단에서의 손떨림 보정군의 이동에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 줌 렌즈의 광각단과 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다. 도 7a 내지 7c는 도 5에 도시된 줌 렌즈의 광각단에서 상기 제2렌즈군의 손떨림 보정군이 광축 방향에 대해 수직한 방향으로 이동함에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다. 그리고, 도 8a 내지 도 8c는 망원단에서의 손떨림 보정군의 이동에 따른 횡방향 수차를 나타낸 것이다.

다음, 본 발명의 다른 실시예에 따른 줌 렌즈는 도 9에 도시된 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로, 양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군(G1), 음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군(G2), 음의 초점거리를 갖는 제3렌즈군(G3), 양의 초점거리를 갖는 제4렌즈군(G4) 및 음의 초점거리를 갖는 제5 렌즈군(G5)을 포함한다.

상기 제1렌즈군(G1)은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되는 전군(G1-1)과 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되는 후군(G1-2)을 포함한다. 상기 전군(G1-1)은 양의 굴절력을 가지며, 후군(G1-2)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 주밍시 상기 제1렌즈군(G1), 제3렌즈군(G3)과 제5렌즈군(G5)이 이동하고, 상기 제2렌즈군(G2)과 제4렌즈군(G4)이 고정된다. 상기 제2렌즈군(G2)이 광축과 수직인 방향으로 움직여 서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정한다. 본 실시예에서도 고정군인 제2렌즈군이 손떨림 보정을 수행한다.

도 9에 도시된 줌 렌즈는 도 1에 도시된 줌 렌즈와 유사하나, 손떨림 보정군인 제2렌즈군(G2)을 주밍시 고정하여 기구 구성을 쉽게 하면서, 잔류 수차 보정을 위해 주밍시 독립적으로 움직이는 제3렌즈군(G3)을 추가한 점에서 차이가 있다.

한편, 본 발명에 따른 줌 렌즈는 다음을 만족하도록 구성될 수 있다.

여기서, f_1-1은 제1렌즈군의 전군의 초점거리, f_W는 광각단에서의 전체 초점거리, f_T는 망원단에서의 전체 초점거리를 나타낸다. 수학식 2는 제1렌즈군(G1)의 전군의 초점거리를 한정한 것으로, 하한치보다 작은 값을 가지면 제1렌즈군(G1)의 전군의 초점거리가 짧아지는 조건이므로 군을 구성하는 렌즈의 곡률이 작아져서 수차 보정에 대한 부담이 커진다. 반대로 상한치보다 큰 값을 가지면, 제1렌즈군(G1)의 전군에서 부담해야 할 수차량이 제1렌즈군(G1)의 후군에 전가되는 문제점이 있다.

상기 제1렌즈군의 후군(G1-2)은 다음의 초점 거리를 만족하도록 구성될 수 있다.

여기서, f_1-2은 제1렌즈군의 후군의 초점거리, f_W는 광각단에서의 전체 초점거리, f_T는 망원단에서의 전체 초점거리를 나타낸다. 본 발명에 따른 줌 렌즈는 제1렌즈군의 후군이 포커싱을 수행하는데, 포커싱을 담당하는 제1렌즈군의 후군(G1-2)의 초점거리가 작을수록 포커싱 이동량을 적게 할 수 있다. 하지만, 제1렌즈군의 후군(G1-2)의 초점거리가 너무 작으면 제1렌즈군 내에서 발생하는 수차 보정이 어려워진다. 상기 수학식 3의 범위를 만족함으로써 제1렌즈군의 후군의 이동량을 적게 하면서 수차 보정을 용이하게 할 수 있다.

또한, 포커싱군이 적절한 굴절능을 갖기 위해서는 렌즈의 형상이 중요하다. 예를들어, 포커싱군을 한 매의 렌즈로 구성할 경우, 물체측면에 굴절능이 집중된다. 따라서, 본 발명에 따른 줌 렌즈는 다음의 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.

여기서, f₁은 제1렌즈군의 초점거리, r₄는 제1렌즈군의 후군(G1-2)의 가장 물체측(O) 면의 곡률 반경을 나타낸다. 수학식 4는 포커싱군인 제1렌즈의 후군(G1-2)의 렌즈 형상에 관한 것이다. 본 발명에서는 제1렌즈군의 전군에 의해 1차로 약간 수렴시킨 빛을 포커싱군을 통해 더 강하게 수렴하도록 하여 제1렌즈군의 전군과 제1렌즈군의 후군인 포커싱군이 함께 제1렌즈군이 적당한 굴절능을 갖도록 하고, 물체거리에 따른 성능 변화를 보정하는 역할을 한다. 렌즈군이 적당한 굴절능을 갖도록 하기 위해서는 광선의 굴절각에 따라 곡률이 적절히 배치되어야 한다. 본 발명에서의 포커싱군과 같이 약간 수렴한 빛을 더 강하게 수렴하도록 하려면 렌즈면의 물체측 면의 곡률을 작게 하는 것이 구면수차에 유리하다. 따라서, 수학식 4는 이러한 포커싱군을 구성하는 첫 번째 렌즈의 구면수차 보정에 관한 형상 조건식이다. 이 값의 하한값보다 작으면, 렌즈의 곡률이 작아져서 수차 보정에 대한 민감도가 커진다. 반대로 상한치보다 큰 값을 가지면, 적절한 수차 보정이 이루어지지 않는다

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 1a와 도 6에 도시된 바와 같이 제3렌즈군(G3)의 물체측(O)에 구비되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 제4렌즈군(G4)의 물체측(G4)에 구비될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 구체적인 설계 데이터를 기술한다. 이하, f는 전체 줌 렌즈의 합성초점거리를, 2w는 화각을, R은 곡률 반경을, Dn 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, nd는 렌즈 소재의 굴절률을, vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, A,B,C,D,E,F,G는 가변 거리를 나타내며, OBJ는 물체면을, IMG는 상면을 나타낸다.

<제1 실시예>

도 1a는 제1실시예에 따른 줌렌즈를 광각단, 중간단, 및 망원단별로 나타낸 것이고, 도 1b는 제1실시예에 따른 줌렌즈에서 포커싱이 수행된 것을 보여준다.

f=51.6~193.8㎜, F-number=4.1~5.7, 2ω=32.0°∼8.4°
렌즈면	R	Dn	n_d	v_d
OBJECT	8	A
S1	127.362	1.5	1.84666	23.8
S2	72.794	5.03	1.49700	81.6
S3	-177.457	B
S4	68.775	3.79	1.48749	70.4
S5	8	C
S6	-92.218	1.00	1.77250	49.6
S7	24.547	2.74	1.84666	23.8
S8	49.675	4.787
S9	-55.786	1.00	1.83481	42.7
S10	40.583	2.36	1.84666	23.8
S11	425.724	D
ST	8	1.50
S13	40.73	2.76	1.80610	40.7
S14	-138.94	0.100
S15	-55.389	4.08	1.49700	81.6
S16	313.719	1.19	1.84666	23.8
S17	8	0.100
S18	-93.235	3.67	1.51680	64.2
S19	68.228	4.035
S20	-66.682	2.38	1.84666	23.8
S21	2514.575	1.00	1.80420	46.5
S22	8	9.534
S23	41.011	2.70	1.54814	45.8
S24	30.539	E
S25	-451.901	1.10	1.83400	37.3
S26	-403.67	F
S27	8	3.00	1.51680	64.2
S28	8
IMAGE	8

군간격: 무한물점
가변거리	광각단	중간단	망원단
A	8	8	8
B	13.3150	13.3150	13.3150
C	3.2126	15.7178	28.2209
D	28.5032	17.2763	1.5800
E	10.9015	11.7061	14.6033
F	30.4993	40.9216	53.7207

군간격: Macro
가변거리	광각단	중간단	망원단
A	953.208	940.703	928.200
B	3.0291	2.9008	2.8011
C	13.4984	26.1320	38.7348
D	28.5032	17.2763	1.5800
E	10.9015	11.7061	14.6033
F	30.4993	40.9216	53.7207
화각별　STOP의 크기
크기	광각단	중간단	망원단
SS	10.0	10.2	10.4

도 2a는 제1 실시예에 따른 줌렌즈의 광각단에서의 수차를, 도 2b는 망원단에서의 수차를 나타낸다. 수차로는 구면수차, 상면만곡, 왜곡 수차를 나타내고, 구면수차는 C-line, d-line, F-line 에 관해서 나타낸다. C-line은 656.3nm, d-line은 587.6nm, F-line은 486.1nm이다. 상면 만곡에서 실선은 사지탈 상면에 대한 수차를 나타내고, 점선은 탄젠셀 상면에 대한 수차를 나타내고 있다.

도 3a, 도 3b, 도 3c는 광각단에서의 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이고, 도 4a, 도 4b, 도 4c는 망원단에서의 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다. 각 실시예별로 동일한 방식으로 수차도와 ray fan을 도시하고 있으며, 이하에서는 이에 대한 언급을 생략한다.

<제2 실시예>

f=51.6~193.9㎜, F-number=3.9~5.8, 2ω=31.4°∼8.5°
렌즈면	R	Dn	n_d	v_d
OBJECT	8	A
S1	174.685	1.5	1.84666	23.8
S2	86.493	5.03	1.49700	81.6
S3	-158.753	B
S4	65.429	3.79	1.48749	70.4
S5	8	C
S6	-126.948	1.00	1.77250	49.6
S7	26.872	2.74	1.84666	23.8
S8	59.971	4.737
S9	-50.058	1.00	1.83481	42.7
S10	36.416	2.24	1.84666	23.8
S11	201.862	D
ST	8	1.50
S13	82.407	2.76	1.80610	40.7
S14	-80.758	0.100
S15	31.631	4.08	1.49700	81.6
S16	-43.002	1.19	1.84666	23.8
S17	93.06	0.100
S18	25.155	3.67	1.51680	64.2
S19	226.978	4.007
S20	85.302	2.38	1.84666	23.8
S21	-79.073	1.00	1.80420	46.5
S22	23.317	8.040
S23	42.326	2.83	1.54814	45.8
S24	-52.253	E
S25	-18.767	1.10	1.83400	37.3
S26	-37.658	F
S27	8	3.00	1.51680	64.2
S28	8
IMAGE	8

군간격: 무한물점
가변거리	광각단	중간단	망원단
A	8	8	8
B	13.3989	13.3989	13.3989
C	3.2000	16.1741	29.1482
D	28.4130	16.9880	1.5800
E	11.9203	12.5812	14.7972
F	30.1264	40.8905	54.0826
군간격: Macro
가변거리	광각단	중간단	망원단
A	954.147	941.173	928.199
B	3.0322	2.8833	2.7301
C	13.5667	26.6896	39.8170
D	28.4130	16.9880	1.5800
E	11.9203	12.5812	14.7972
F	30.1264	40.8905	54.0826

<제 3실시예>

f=51.6~193.9㎜, F-number=4.0~5.9, 2ω=32.0°∼8.4°
렌즈면	R	Dn	n_d	v_d
OBJECT	8	A
S1	197.498	1.5	1.84666	23.8
S2	91.574	5.03	1.49700	81.6
S3	-152.493	B
S4	64.53	3.79	1.48749	70.4
S5	8	C
S6	-126.101	1.00	1.77250	49.6
S7	27.126	2.74	1.84666	23.8
S8	60.266	D
S9	-49.675	1.00	1.83481	42.7
S10	37.986	2.22	1.84666	23.8
S11	265.184	E
ST	8	1.50
S13	85.637	2.76	1.80610	40.7
S14	-82.851	0.100
S15	31.406	4.08	1.49700	81.6
S16	-41.021	1.19	1.84666	23.8
S17	87.832	0.100
S18	25.294	3.67	1.51680	64.2
S19	165.693	3.996
S20	78.133	2.38	1.84666	23.8
S21	-73.959	1.00	1.80420	46.5
S22	23.824	6.165
S23	43.413	2.80	1.54814	45.8
S24	-50.451	F
S25	-18.207	1.10	1.83400	37.3
S26	-35.205	G
S27	8	3.00	1.51680	64.2
S28	8	H
IMAGE	8

군간격: 무한물점
가변거리	광각단	중간단	망원단
A	8	8	8
B	13.4378	13.4378	13.4378
C	3.2000	16.1574	29.1177
D	4.8029	5.4711	4.7183
E	28.8281	17.4379	1.5800
F	13.8231	14.3813	16.2597
군간격: Macro
가변거리	광각단	중간단	망원단
A	954.121	941.164	928.204
B	3.0338	2.8842	2.7301
C	13.6040	26.7110	39.8254
D	4.8029	5.4711	4.7183
E	28.8281	17.4379	1.5800
F	13.8231	14.3813	16.2597

다음은, 각 실시예에서의 화각에 따른 손떨림 보정군의 이동량을 나타낸 것이다.

	광각단	중간단	망원단
제1실시예	0.36	0.45	0.55
제2실시예	0.35	0.42	0.52
제3실시예	0.35	0.42	0.52

다음은, 본 발명에서 각 실시예가 수학식 1~4를 만족하고 있음을 보여준 것이다.

	제1실시예　1	제2실시예	제3실시예
수학식1	1.35	1.18	해당 없음
수학식 2	1.41	1.34	1.31
수학식3	2.16	2.55	2.69
수학식4	0.77	0.72	0.70

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 손 떨림 보정이 가능하고, 소형이고 광학 성능이 우수하다. 손 떨림 보정군을 주밍시 고정된 고정군에 구비함으로써 손떨림 보정군을 안정적으로 이동시킬 수 있고, 손떨림 보정 성능이 우수하다. 망원 줌 렌즈의 경우에는 손 떨림 보정의 필요성이 더욱 크다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는, 예를 들어 카메라 및 비디오용 렌즈로 사용할 수 있으며, 휴대하기에 편하도록 포커싱에 따라 줌 렌즈의 전장 길이가 변하지 않도록 구성한다. 또한, 포커싱군의 무게를 가볍게 하여 구동 부하를 줄인다.

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

도 1a는 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 무한 물체 거리에서의 광각단, 중간단 및 망원단별로 나타낸 것이다.

도 1b는 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 마크로(macro) 물체 거리에서의 광각단, 중간단 및 망원단별로 나타낸 것이다.

도 2a는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 2b는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 3a 내지 도 3c는 제1 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.

도 4a 내지 도 4c는 제1 실시예에 따른 망원 줌 렌즈의 망원단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 무한 물체거리에서 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.

도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.

도 7a 내지 도 7c는 각각 제2 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.

도 8a 내지 도 8c는 각각 제2 실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에 있어서 손 떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.

도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.

도 11a 내지 도 11c는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.

도 12a 내지 도 12c는 각각 제3 실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에 있어서 손떨림 보정에 따른 ray fan을 나타낸 것이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 설명>

G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군

G3...제3렌즈군, G4...제4렌즈군

G5...제5렌즈군

Claims

물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로,

양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군;

음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군;

양의 초점거리를 갖는 제3렌즈군; 및

제4렌즈군;을 포함하고,

상기 제1렌즈군은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되고 양의 굴절력을 가지는 전군과, 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되고 양의 굴절력을 가지는 후군을 포함하며, 주밍시 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 손떨림 보정군을 포함하는 줌 렌즈.
제 1항에 있어서,

다음 식을 만족하는 줌 렌즈.

<식>

여기서, f_nonOIS는 제2렌즈군에서 손떨림 보정군을 제외한 나머지 렌즈의 초점거리를, f_OIS는 손떨림 보정군의 초점거리를 나타낸다.
물체측으로부터 순서대로 배열된 것으로,

양의 초점거리를 갖는 제1렌즈군;

음의 초점거리를 갖는 제2렌즈군;

음의 초점거리를 갖는 제3렌즈군;

양의 초점거리를 갖는 제4렌즈군; 및

제5 렌즈군;을 포함하고,

상기 제1렌즈군은 물체 거리에 따른 포커싱시 고정되고 양의 굴절력을 가지는 전군과, 물체 거리에 따른 포커싱시 이동되고 양의 굴절력을 가지는 후군을 포함하며, 주밍시 상기 제1렌즈군, 제3렌즈군과 제5렌즈군이 이동하고, 제2렌즈군과 제4렌즈군이 고정되며, 상기 제2렌즈군이 광축과 수직인 방향으로 움직여서 손떨림에 의한 상면의 흔들림을 보정하는 줌 렌즈.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

다음 식을 만족하는 줌 렌즈.

<식>

여기서, f_1-1은 제1렌즈군의 전군의 초점거리, f_W는 광각단에서의 전체 초점거리, f_T는 망원단에서의 전체 초점거리를 나타낸다.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

다음 식을 만족하는 줌 렌즈.

<식>

여기서, f_1-2은 제1렌즈군의 후군의 초점거리, f_W는 광각단에서의 전체 초점거리, f_T는 망원단에서의 전체 초점거리를 나타낸다.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

다음 식을 만족하는 줌 렌즈.

<식>

여기서, f₁은 제1렌즈군의 초점거리, r₄는 제1렌즈군의 후군의 가장 물체측 면의 곡률 반경을 나타낸다.