KR20130062868A

KR20130062868A - 줌 렌즈계 및 촬상 장치

Info

Publication number: KR20130062868A
Application number: KR1020120117907A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 하기와라
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-06-13
Also published as: JP5866190B2; JP2013117656A; KR101783986B1

Abstract

30배 정도의 고변배비를 달성 정부정정 4군 줌 렌즈계로서,물체측부터 차례대로 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 상면에 대해 고정된 조리개, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군을 구비하고, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1 렌즈군 및 제3 렌즈군이 광축 방향으로 고정되며, 상기 제2 렌즈군이 물체측에서 상측으로 이동하여 변배 작용을 가지고, 상기 제4 렌즈군이 상기 제2 렌즈군의 이동에 따른 상면 위치의 변동을 보상하도록 광축 방향으로 이동함과 동시에 포커싱 기능을 수행하고, 이하의 조건을 만족하는 줌 렌즈계에 관한 것이다.
0.03<|f2/ft|<0.08
단, f2: 상기 제2 렌즈군의 초점 거리
ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리

Description

줌 렌즈계 및 촬상 장치{Zoom lens system and photographing apparatus}

본 발명은 줌 렌즈계 및 그것을 이용한 촬상 장치에 관한 것으로, 특히 감시용 카메라나 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 방송용 카메라 등의 촬상 소자에 의해 수광하는 카메라에 적용하기 적합한 줌 렌즈계 및 그것을 이용한 촬상 장치에 관한 것이다.

종래부터 감시용 카메라나 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 방송용 카메라 등에 적합한 고화질이고 고배율의 줌 렌즈계로서, 예를 들면 정부정정의 4군 줌 렌즈계가 알려져 있다. 정부정정의 4군 줌 렌즈계는 물체측부터 차례대로 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군이 배열되어 구성되고, 광각단에서 망원단으로의 변배(주밍, zooming)시에 제1 렌즈군 및 제3 렌즈군이 광축 방향에 고정되며, 제2 렌즈군이 물체측에서 상측으로 이동함으로써 발생하는 상면 변동을 제4 렌즈군이 보상하도록 광축 방향으로 이동함과 동시에 포커싱 기능, 즉 포커싱을 수행할 수 있다.

최근 고화소의 촬상 소자에 대응한 광학 성능을 확보하고, 또한 지근(至近)거리에의 포커싱 시에도 양호한 성능을 유지하는 것이 요구되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는, 망원단의 광학 성능을 확보하는 방법으로서 제1 렌즈군을 부렌즈와 정렌즈를 3장 배치함으로써 정의 굴절력을 분산시킨 방식이 알려져 있다. 또한, 하기의 특허문헌 2에는, 정부정정 4군 줌 렌즈계에 있어서 제2 렌즈군(G2)은 적어도 2장의 부렌즈를 포함하는 구성이 기재되어 있다.

[특허문헌 1]일본특개 2010-139724호 공보

[특허문헌 2]일본특개 2010-102096호 공보

그러나, 특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 바와 같은 종래의 줌 렌즈계에서는, 소형이고 고변배에 대응하면서 고화소의 촬상 소자에 대응한 광학 성능을 얻을 수 없었다. 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 구성에서는 20배 정도의 변배만 얻을 수 있었다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 구성에서는 2군 구성이 물체측부터 차례대로 부렌즈와 메니스커스 부렌즈와, 부렌즈와 정렌즈의 접합 렌즈의 구성으로 함으로써 부의 굴절력을 분산시키고, 광각단에서의 화각 변화에 따라 발생하는 코마수차를 보정하여 고성능화를 도모하고 있는데, 정렌즈의 위치가 적절하지 않기 때문에 색수차 보정을 충분히 행할 수 없어 광학 성능을 만족시킬 수 없었다. 특허문헌 2에 기재된 구성에서도 30배 정도의 고변배의 줌 렌즈계를 구성할 수는 없었다.

그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는 정부정정의 4군 줌렌즈에 있어서 소형화를 달성함과 동시에 30배 정도의 고변배비를 달성하는 것이 가능한 신규하면서도 개량된 줌 렌즈계 및 촬상 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어떤 관점에 의하면, 물체측부터 차례대로 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 상면(像面)에 대해 고정된 조리개, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군을 구비하고, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1 렌즈군 및 제3 렌즈군이 광축 방향으로 고정되며, 상기 제2 렌즈군이 물체측에서 상측으로 이동하여 변배 작용을 가지고, 상기 제4 렌즈군이 상기 제2 렌즈군의 이동에 따른 상면 위치의 변동을 보상하도록 광축 방향으로 이동함과 동시에 포커싱 기능을 수행하며, 상기 제1 렌즈군은 1장의 부렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈군은 1장의 정렌즈를 포함하며, 상기 제3 렌즈군은 독립된 정렌즈를 포함하고, 상기 제4 렌즈군은 적어도 1매의 정렌즈를 포함하며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계가 제공된다.

0.03<|f2/ft|<0.08

단, f2: 상기 제2 렌즈군의 초점 거리

ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리

상기 제1 렌즈군은 물체측부터 차례대로 상기 1장의 부렌즈와 3장의 정렌즈를 가지고, 상기 제2 렌즈군은 적어도 3장의 부렌즈와 상기 1장의 정렌즈를 가지며, 상기 제3 렌즈군은 물체측부터 차례대로 상기 독립된 정렌즈, 및 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈를 가지고, 상기 제4 렌즈군은 상기 적어도 1매의 정렌즈와 적어도 1매의 부렌즈를 가지며, 이하의 조건을 만족시킨다.

5.8<|f1/f2|<8.0

단, f1: 상기 제1 렌즈군의 초점 거리

상기 제3 렌즈군을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈는 비구면 형상을 포함하는 면을 적어도 1면 가지고, 상기 제3 렌즈군을 구성하는 접합 렌즈의 접합면은 물체측에 볼록한 형상이며, 이하의 조건을 만족시킨다.

0.15<f3/ft<0.35

0.4<f31/f3<0.8

단, f3: 상기 제3 렌즈군의 초점 거리

f31: 상기 제3 렌즈군을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈의 초점 거리

ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리

상기 제1 렌즈군을 구성하는 정렌즈 중에서 적어도 1장은 아베수가 80이상인 초재를 이용한다.

상기 제2 렌즈군은 물체측부터 차례대로 2장의 부렌즈와 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 구성한다.

상기 제4 렌즈군은 물체측부터 차례대로 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제4 렌즈군을 구성하는 정렌즈는 비구면 형상을 포함하는 면을 적어도 1면 가지며, 이하의 조건을 만족시킨다.

0.08<f4/ft<0.25

단, f4: 상기 제4 렌즈군의 초점 거리

ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 줌 렌즈계를 구비하는 촬상 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 정부정정의 4군 줌 렌즈계에 있어서 소형화를 달성함과 동시에 30배 정도의 고변배비를 달성하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 수치 실시예 1의 광각단에서의 렌즈 단면도이다.
도 2는 본 발명의 수치 실시예 1의 광각단에서의 수차도이다.
도 3은 본 발명의 수치 실시예 1의 중간의 줌 위치에서의 수차도이다.
도 4는 본 발명의 수치 실시예 1의 망원단에서의 수차도이다.
도 5는 본 발명의 수치 실시예 2의 광각단에서의 렌즈 단면도이다.
도 6은 본 발명의 수치 실시예 2의 광각단에서의 수차도이다.
도 7은 본 발명의 수치 실시예 2의 중간의 줌 위치에서의 수차도이다.
도 8은 본 발명의 수치 실시예 2의 망원단에서의 수차도이다.
도 9는 본 발명의 수치 실시예 3의 광각단에서의 렌즈 단면도이다.
도 10은 본 발명의 수치 실시예 3의 광각단에서의 수차도이다.
도 11은 본 발명의 수치 실시예 3의 중간의 줌 위치에서의 수차도이다.
도 12는 본 발명의 수치 실시예 3의 망원단에서의 수차도이다.
도 13은 본 발명의 수치 실시예 4의 광각단에서의 렌즈 단면도이다.
도 14는 본 발명의 수치 실시예 4의 광각단에서의 수차도이다.
도 15는 본 발명의 수치 실시예 4의 중간의 줌 위치에서의 수차도이다.
도 16은 본 발명의 수치 실시예 4의 망원단에서의 수차도이다.
도 17은 본 발명의 수치 실시예 5의 광각단에서의 렌즈 단면도이다.
도 18은 본 발명의 수치 실시예 5의 광각단에서의 수차도이다.
도 19는 본 발명의 수치 실시예 5의 중간의 줌 위치에서의 수차도이다.
도 20은 본 발명의 수치 실시예 5의 망원단에서의 수차도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 본 실시형태에 관한 줌 렌즈계를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태에 관한 촬상 장치는 도 1에 도시된 줌 렌즈계와, 줌 렌즈계에 의해 피사체상이 결상되는 촬상면을 갖는 촬상 소자를 가지고 구성된다. 도 1에서는 후술하는 수치 실시예 1에 관한 줌 렌즈계를 나타내고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 물체측(도 1의 좌측)부터 차례대로 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(G1), 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군(G2), 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군(G3), 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군(G4)으로 구성되고, 조리개(SP)는 제3 렌즈군(G3)의 가장 물체측에 배치되어 있다.

도 1에 나타내는 G는 광학 필터, 또는 페이스 플레이트(faceplate) 등에 상당하는 광학 블록이다. IP는 상면으로, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계가 감시 카메라, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라의 촬영 광학계로서 사용될 때에는 CCD센서나 CMOS센서 등의 고체 촬상 소자(광전 변환 소자)의 촬상면에 상당하고, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계가 은염 필름용 카메라일 때는 필름면이 IP에 상당하다.

광각단에서 망원단으로의 변배시에 화살표와 같이 제2 렌즈군(G2)을 상면측으로 이동한다. 이 때, 제1 렌즈군(G1), 제3 렌즈군(G3)은 광축 방향으로 고정이고, 제4 렌즈군(G4)이 제2 렌즈군(G2)의 이동에 따른 상면 위치의 변동을 보정하도록 이동함과 동시에 근거리 포커싱시에 물체측으로 이동한다. 도 1에 도시된 제4 렌즈군(G4)의 실선의 곡선(4a)과 점선의 곡선(4b)은, 각각 무한원 물체와 근거리 물체에 포커싱하고 있을 때의 광각단에서 망원단으로의 변배에 따른 상면 변동을 보정하기 위한 이동 궤적을 나타내고 있다.

제1 렌즈군(G1)은 물체측에 볼록면을 향한 매니스커스 형상의 부렌즈(11)와 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈(12)의 접합 렌즈와, 물체측에 볼록면을 향한 2장의 정렌즈(13, 14)로 구성되어 있다. 제2 렌즈군(G2)은 물체측부터 차례대로 2장의 부렌즈(21, 22)와, 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈(23)와 부렌즈(24)의 접합 렌즈로 구성되어 있다.

제3 렌즈군(G3)은 물체측부터 차례대로 물체측에 비구면 형상을 갖는 독립된 정렌즈(31)와, 정렌즈(32)와 부렌즈(33)의 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제4 렌즈군(G4)은 물체측부터 차례대로 물체측에 비구면 형상을 갖는 정렌즈(41)와 부렌즈(42)의 접합 렌즈로 구성되어 있다.

이하, 본 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 본 실시형태에 관한 줌 렌즈계는 물체측부터 차례대로 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(G1), 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군(G2), 상면에 대해 고정된 조리개(SP), 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군(G3), 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군(G4)을 구비하고, 광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1 렌즈군(G1) 및 제3 렌즈군(G3)이 광축 방향으로 고정되며, 상기 제2 렌즈군(G2)이 물체측에서 상측으로 이동하여 변배 작용을 가지고, 상기 제4 렌즈군(g4)이 상기 제2 렌즈군의 이동에 따른 상면 위치의 변동을 보상하도록 광축 방향으로 이동함과 동시에 포커싱 기능을 갖는 줌 렌즈계에 있어서,

상기 제1 렌즈군(G1)은 물체측부터 차례대로 1장의 부렌즈와 3장의 정렌즈를 가지고, 상기 제2 렌즈군(G2)은 적어도 3장의 부렌즈와 1장의 정렌즈를 가지며, 상기 제3 렌즈군(G3)은 물체측부터 차례대로 독립된 정렌즈와 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈를 가지고, 상기 제4 렌즈군(G4)은 정렌즈와 부렌즈를 적어도 1장 가지며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하고 있다.

0.03<|f2/ft|<0.08 …(조건식 1)

5.8<|f1/f2|<8.0 …(조건식 2)

여기서, f1은 상기 제1 렌즈군의 초점 거리, f2는 상기 제2 렌즈군의 초점 거리, ft는 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리를 나타내고 있다.

제1 렌즈군(G1)을 구성하는 정렌즈를 적어도 3장 배치함으로써 정의 굴절력을 분산시키고, 특히 망원단에서의 구면수차의 보정을 용이하게 하고 있다. 또, 정렌즈에 아베수가 80이상인 초재(硝材, 유리 재료)를 이용함으로써 특히 망원단에서의 축상 색수차 및 배율 색수차의 보정을 용이하게 하고 있다.

제2 렌즈군(G2)은 적어도 부렌즈를 3장, 정렌즈를 1장의 렌즈를 배치함으로써 부의 굴절력을 분산시키고, 광각단 상태의 화각의 변화에 따라 발생하는 코마수차를 보정하여 고성능화를 도모하고 있다. 또한, 바람직하게는 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈를 배치함으로써 색수차 등의 수차 보정을 양호하게 보정하면서, 더욱이 제조시의 부착 오차 등의 영향을 적게 하여 안정된 광학 품질을 얻을 수 있다.

제3 렌즈군(G3)은 비구면 형상을 포함하는 면을 적어도 1면 가짐으로써 변배시에 발생하는 축외수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하다. 또한, 제3 렌즈군(G3)은 정렌즈 2장과 부렌즈로 구성됨으로써 제3 렌즈군(G3)에서 발생하는 색수차를 양호하게 보정하고, 더욱이 제3 렌즈군(G3)의 주요점 위치를 물체측에 배치할 수 있기 때문에, 제3 렌즈군(G3)부터 결상면까지의 거리를 작게 할 수 있음으로써 소형화에 기여하고 있다. 또, 제3 렌즈군(G3)을 구성하는 부렌즈를 상면측에 강한 곡률을 갖는 매니스커스 형상의 부렌즈로 함으로써 구면수차의 보정을 용이하게 하고, 제3 렌즈군(G3)을 구성하는 부렌즈는 정렌즈와 접합 렌즈로 함으로써 제3 렌즈군의(G3) 가장 물체측의 정렌즈와 주요점 간격이 넓어져 제조시에 안정된 광학 성능을 확보하는 것이 용이하다.

제4 렌즈군(G4)은 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 구성됨으로써 변배시에 발생하는 축상수차를 양호하게 보정할 수 있다. 또, 접합화에 의한 구성의 간이화에 의해, 가동 렌즈군인 제4 렌즈군(G4)의 경량화를 도모할 수 있고 포커싱 동작을 고속으로 행할 수 있다. 바람직하게는, 비구면을 적어도 1면 가짐으로써 제4 렌즈군(G4)에서 발생하는 구면수차를 양호하게 보정하는 것이 용이하게 된다.

조건식(1)은 제2 렌즈군(G2)의 초점 거리와 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리를 규정하는 식이다. 조건식(1)의 상한값을 넘어 제2 렌즈군(G2)의 굴절력이 약해지면, 변배시의 이동량이 늘고 전체 길이가 길어져 소형화를 도모하기가 어려워지므로 바람직하지 않다. 또한, 조건식(1)의 하한값을 넘어 제2 렌즈군(G2)의 굴절력이 강해지면, 광각단 상태부터 망원단 상태까지 변배시의 수차 변동을 양호하게 보정하기가 어려워지므로 바람직하지 않다.

바람직하게는, 조건식(1)의 수치 범위를 하기의 조건식(1a)를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

0.05<|f2/ft|<0.065 …(조건식 1a)

조건식(2)는 제1 렌즈군(G1)의 초점 거리와 제2 렌즈군(G2)의 초점 거리를 규정하는 식이다. 조건식(2)의 상한값을 넘어 제1 렌즈군(G1)의 굴절력이 약해지면, 줌 렌즈계의 전체 길이가 길어지고, 더욱이 제1 렌즈군(G1)의 렌즈경을 크게 하지 않을 수 없어 소형화를 도모하기가 어려워지므로 바람직하지 않다. 또한, 조건식(2)의 하한값을 넘어 제1 렌즈군(G1)의 굴절력이 강해지면, 망원단에서의 구면수차의 보정을 하는 것이 어려워지고 고성능화를 도모할 수 없게 되어 바람직하지 않다.

바람직하게는, 조건식(2)의 수치 범위를 하기의 조건식(2a)를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

6.0<|f1/f2|<7.0 …(조건식 2a)

더 바람직하게는, 제3 렌즈군(G3)은 이하의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.

0.15<f3/ft<0.35 …(조건식 3)

0.4<f31/f3<0.8 …(조건식 4)

여기서, f3은 제3 렌즈군의 초점 거리, f31은 제3 렌즈군을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈의 초점 거리, ft는 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리를 나타내고 있다.

조건식(3)은 제3 렌즈군(G3)의 초점 거리와 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리를 규정하는 식이다. 조건식(3)의 상한값을 넘으면 제3 렌즈군(G3)의 굴절력이 너무 약해지고, 제3 렌즈군(G3) 및 제4 렌즈군(G4) 전체에서의 굴절력을 유지하기 위해서는 제4 렌즈군(G4)의 굴절력을 강하게 해야 하며 비점수차나 코마수차 등의 수차를 양호하게 보정하기가 어려워진다. 조건식(3)의 하한값을 넘으면 제3 렌즈군(G3)의 굴절력이 너무 강해지고, 구면수차 등의 수차가 크게 발생하여 바람직하지 않다.

바람직하게는, 조건식(3)의 수치 범위를 하기의 조건식(3a)를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

0.2<f3/ft<0.3 …(조건식 3a)

조건식(4)는 제3 렌즈군(G32)을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈와 제3 렌즈군(G3)의 초점 거리를 규정하는 식이다. 조건식(4)의 상한값을 넘으면 제3 렌즈군(G3)을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈의 굴절력이 너무 약해지고, 줌 렌즈계의 전체 길이가 길어지므로 바람직하지 않다. 조건식(4)의 하한값을 넘으면 제3 렌즈군(G3)을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈의 굴절력이 너무 강해지고, 구면수차 등의 수차가 크게 발생하여 바람직하지 않다.

바람직하게는, 조건식(4)의 수치 범위를 하기의 조건식(4a)를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

0.55<f31/f3<0.7 …(조건식 4a)

더 바람직하게는, 제4 렌즈군(G4)은 이하의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.

0.08<f4/ft<0.25 …(조건식 5)

여기서, f4는 제4 렌즈군의 초점 거리를, ft는 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리를 나타내고 있다.

조건식(5)는 제4 렌즈군(G4)의 초점 거리와 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리를 규정하는 식이다. 조건식(5)의 상한값을 넘어 제4 렌즈군(G4)의 굴절력이 약해지면 제4 렌즈군(G4)의 포커싱시의 조출량(즉, 제4렌즈의 물체측 또는 이미지측으로의 이동 범위)이 커지고, 제3 렌즈군(G3)과 제4 렌즈군(G4)의 간격을 짧게 할 수 없어 소형화가 어려워진다. 조건식(5)의 하한값을 넘어 제4 렌즈군(G4)의 굴절력이 강해지면, 광각단 상태부터 망원단 상태까지 변배시의 수차 변동을 양호하게 보정하기가 어려워지므로 바람직하지 않다.

바람직하게는, 조건식(5)의 수치 범위를 하기의 조건식(5a)를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

0.1<f4/ft<0.16 …(조건식 5a)

이상과 같이, 본 실시형태의 줌 렌즈계에서는, 각 렌즈군을 적절하게 구성함으로써 변배비가 30정도로 고변배비이면서 고화소의 촬상 소자에 대응한 광학 성능을 확보한 성능을 유지하면서 소형화를 실현하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 감시 카메라, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라 등의 촬상 장치에 있어서, 변배비가 30정도로 고변배비이면서 소형으로 광각단부터 망원단 및 무한원까지 지근거리에 걸쳐 고화소의 촬상 소자에 대응한 양호한 광학 성능을 유지할 수 있는 줌 렌즈계가 얻어진다.

이하에서는, 본 실시형태의 구체적인 실시예에 대해 설명한다. 이하에 나타내는 수치 실시예 1~5는 상기 조건식에 적합한 구체적인 실시예이다. 각 수치 실시예에 있어서, 면 번호(i)는 물체측으로부터의 광학면의 순서를 나타낸다. ri는 제i번째의 광학면의 곡률 반경, di는 제i면과 제i+1면의 면 간격, ndi와 νdi는 각각 d선에 대한 제i번째의 광학 부재의 재료의 굴절률과 아베수를 나타낸다. 백 포커스(BF)는 렌즈 최종면부터 근축 상면까지의 거리를 환산한 값이다. 렌즈 전체 길이는 렌즈 최전면으로부터 렌즈 최종면까지의 거리에 백 포커스(BF)를 더한 값이다.

또한, 길이의 단위는 mm이다. 또한, K를 코닉 상수, A4, A6, A8, A10을 비구면 계수, 광축으로부터의 높이(H)의 위치에서의 광축 방향의 변위를 면 정점을 기준으로 하여 x라고 할 때, 비구면 형상은 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

단, R은 곡률 반경이다. 또한, 예를 들면 「E-Z」의 표시는 「10-Z」를 의미한다. f는 초점 거리, Fno는 F 넘버, ω는 반화각을 나타낸다.

[실시예 1]

[표 1]

[표 2]

[실시예 2]

[표 3]

[표 4]

[실시예 3]

[표 5]

[표 6]

[실시예 4]

[표 7]

[표 8]

[실시예 5]

[표 9]

[표 10]

이하에 나타내는 표는 각 수치 실시예의 조건식 대응표를 나타내고 있다. 각 수치는 각 조건식에서 규정된 값을 나타내고 있다. 이와 같이, 모든 수치 실시예는 각 조건식을 만족시키고 있다.

[표 11]

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자이면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능함은 명백하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

G1 제1 렌즈군
G2 제2 렌즈군
G3 제3 렌즈군
G4 제4 렌즈군
SP 조리개
IP 결상면
ΔM 메리디오널(MERIDIONAL) 상면
ΔS 사지탈(SAGITTAL) 상면
ω 반화각
Fno F넘버

Claims

물체측부터 차례대로,
정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군;
상면에 대해 고정된 조리개;
정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;
정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군;을 구비하고,
광각단에서 망원단으로의 변배시에 상기 제1 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군이 광축 방향으로 고정되며, 상기 제2 렌즈군이 물체측에서 상측으로 이동하여 변배 를 행하고, 상기 제4 렌즈군이 상기 제2 렌즈군의 이동에 따른 상면 위치의 변동을 보상하도록 광축 방향으로 이동함과 동시에 포커싱 기능을 수행하며,
상기 제1 렌즈군은 1장의 부렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈군은 1장의 정렌즈를 포함하며, 상기 제3 렌즈군은 독립된 정렌즈를 포함하고, 상기 제4 렌즈군은 적어도 1매의 정렌즈를 포함하며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
0.03<|f2/ft|<0.08
단, f2: 상기 제2 렌즈군의 초점 거리
ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈군은 물체측부터 차례대로 상기 1장의 부렌즈와 3장의 정렌즈를 가지고, 상기 제2 렌즈군은 적어도 3장의 부렌즈와 상기 1장의 정렌즈를 가지며, 상기 제3 렌즈군은 물체측부터 차례대로 상기 독립된 정렌즈, 및 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈를 가지고, 상기 제4 렌즈군은 상기 적어도 1매의 정렌즈와 적어도 1매의 부렌즈를 가지며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
5.8<|f1/f2|<8.0
단, f1: 상기 제1 렌즈군의 초점 거리
f2: 상기 제2 렌즈군의 초점 거리
제2항에 있어서,
상기 제3 렌즈군을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈는 비구면 형상을 포함하는 면을 적어도 1면 가지고, 상기 제3 렌즈군을 구성하는 접합 렌즈의 접합면은 물체측에 볼록한 형상이며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
0.15<f3/ft<0.35
0.4<f31/f3<0.8
단, f3: 상기 제3 렌즈군의 초점 거리
f31: 상기 제3 렌즈군을 구성하는 가장 물체측의 정렌즈의 초점 거리
ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리
제2항에 있어서,
상기 제1 렌즈군을 구성하는 정렌즈 중에서 적어도 1장은 아베수가 80이상인 유리 재료를 이용하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
제3항에 있어서,
상기 제1 렌즈군을 구성하는 정렌즈 중에서 적어도 1장은 아베수가 80이상인 유리 재료를 이용하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 렌즈군의 상기 1장의 정렌즈는 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈이고,
상기 제2 렌즈군은 물체측부터 차례대로 2장의 부렌즈와, 상기 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 구성하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
제3항에 있어서,
상기 제2 렌즈군의 상기 1장의 정렌즈는 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈이고,
상기 제2 렌즈군은 물체측부터 차례대로 2장의 부렌즈와, 상기 물체측에 볼록면을 향한 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 구성하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제4 렌즈군은 물체측부터 차례대로 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제4 렌즈군을 구성하는 정렌즈는 비구면 형상을 포함하는 면을 적어도 1면 가지며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
0.08<f4/ft<0.25
단, f4: 상기 제4 렌즈군의 초점 거리
ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리
제3항에 있어서,
상기 제4 렌즈군은 물체측부터 차례대로 정렌즈와 부렌즈의 접합 렌즈로 이루어지고, 상기 제4 렌즈군을 구성하는 정렌즈는 비구면 형상을 포함하는 면을 적어도 1면 가지며, 이하의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈계.
0.08<f4/ft<0.25
단, f4: 상기 제4 렌즈군의 초점 거리
ft: 망원단에서의 렌즈계 전체에서의 초점 거리
제1항에 기재된 줌 렌즈계를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.