KR20140081317A - 줌 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치 - Google Patents

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KR20140081317A
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Abstract

줌 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치가 개시된다.
개시된 줌 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 조리개를 포함하고, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군을 포함하고, 광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제4렌즈군, 제5렌즈군 및 제6렌즈군이 이동한다

Description

줌 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치{Zoom lens and photographing apparatus having the same}
본 발명의 실시예들은 소형이고 고변배비를 가지는 줌 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라, 교환 렌즈계 또는 비디오 카메라 등 고체촬상소자를 사용하는 촬영 장치에 있어서, 사용자들은 고해상력, 고배율 등에 대한 요구를 가지고 있다. 또한, 촬영 장치에 대한 소비자의 전문성이 높아지고 있고, CCD 혹은 CMOS와 같은 촬상 장치에 연계한 디지털 카메라 혹은 디지털 캠코더 내에서의 줌렌즈는 소형이면서 고배율인 광학계가　요구되고 있다.
줌 렌즈의 소형화와 고 변배비를 구현하기 위해서는, 줌렌즈를 구성하는 각 렌즈군의 굴절력을 높이면서, 렌즈 매수를 최소화하는 방식을 사용할 수 있다. 하지만, 이렇게 구성한 줌렌즈는 주밍에 따른 수차 변동이 많아지고, 전체 주밍 범위에 걸쳐 높은 광학 성능을 얻는 것이 어렵다. 또한, 고 변배비를 가지기 위해서, 변배용 렌즈군의 이동량을 증가시키는 방식을 사용하는데, 이 경우 줌 렌즈의 전장이 길어져 소형화가 어렵게 될 수 있다. 이와 같이, 줌 렌즈가 고성능, 고 변배비를 가지면서 소형화되는 것이 어렵다.
본 발명의 실시예들은 소형이고, 고 변배비를 가지는 줌 렌즈를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 소형이고, 고 변배비를 가지는 줌 렌즈를 구비한 촬영 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 조리개를 포함하고, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군을 포함하고, 광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제4렌즈군, 제5렌즈군 및 제6렌즈군이 이동할 수 있다.
광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격이 증가하고, 제 2렌즈군과 제3렌즈군의 사이의 간격이 감소하고, 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이의 간격이 감소하고, 제4렌즈군과 제5렌즈군 사이의 간격이 증대하고, 제5렌즈군과 제6렌즈군 사이의 간격이 변할 수 있다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
0.5<|f2|/fw<2.4
여기서, f2는 상기 제2렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
-4.5<M5/fw<-3.0
0.01<(D45t-D45w)/fw<1.2
여기서, M5는 광각단에서 망원단으로의 주밍시 제 5렌즈군의 이동량을, D45w는 광각단에서의 제4렌즈군과 제5렌즈군 사이의 간격을, D45t는 망원단에서의 제 4 렌즈군과 제 5 렌즈군 사이의 간격을 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
4.0<f1/fw<19.0
여기서, f1은 제1 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
30<f3/fw<42　　
여기서, f3은 상기 제3렌즈군의 초점 거리를, fw는 fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
1.0<f4/fw<4.3
여기서, f4는 상기 제4 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
2.0<|f5|/fw<10.1
여기서, f5는 상기 제 5렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
3.0<f6/fw<9.7
여기서, f6은 상기 제6 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
상기 제5렌즈군은 한 매의 부렌즈를 포함할 수 있다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
-0.7<(R5a+R5b)/(R5a-R5b)<0.5
여기서, R5a, R5b는 각각 상기 제5렌즈군의 부렌즈의 물체측 면과 상측 면의 곡률 반경을 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
65<ν5
여기서, ν5는 상기 제5렌즈군의 부렌즈의 아베수를 나타낸다.
상기 줌 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
1.5<(D56t-D56w)/fw<4.3
여기서, D45w, D45t는 각각 광각단과 망원단에서 상기 제5렌즈군과 상기 제6렌즈군 사이의 간격을 나타낸다.
상기 제1렌즈군은 제1정렌즈, 제2정렌즈 및 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제3정렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제1정렌즈와 제2정렌즈가 접합될 수 있다.
상기 제1렌즈군은 제1정렌즈, 제2정렌즈, 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제3정렌즈 및 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제4정렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제2렌즈군은 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가지는 부렌즈, 양 오목형상의 부렌즈, 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 정렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제2렌즈군은 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 부렌즈, 양 오목형상의 부렌즈, 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 정렌즈, 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 부렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제4렌즈군이 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
상기 제6렌즈군이 포커싱을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는, 줌 렌즈; 및 상기 줌 렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미징 소자;를 포함하고, 상기 줌 렌즈는,
물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 조리개를 포함하고, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군을 포함하고, 광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제4렌즈군, 제5렌즈군 및 제6렌즈군이 이동할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 소형이면서 고변배비를 가진다. 그리고, 각 렌즈군의 초점 거리를 조절하여 양호하게 수차를 보정하여 광학 성능을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈를 광각단, 중간단, 망원단별로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈(10)를 도시한 것이다.
줌 렌즈(10)는 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 순서대로 배치된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(L1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(L2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(L3), 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(L4), 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(L5), 및 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군(L6)을 포함한다. 상기 제3렌즈군(L3)은 조리개(SI)를 포함할 수 있다. 상기 줌 렌즈(10)가 광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제3렌즈군(L3)이 고정되며, 상기 제1렌즈군(L1), 제2렌즈군(L2), 제4렌즈군(L4), 제5렌즈군(L5) 및 제6렌즈군(L6)이 이동할 수 있다.
예를 들어, 광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격이 증가하고, 제 2렌즈군과 제3렌즈군의 사이의 간격이 감소하고, 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이의 간격이 감소하고, 제4렌즈군과 제5렌즈군 사이의 간격이 증대하고, 제5렌즈군과 제6렌즈군 사이의 간격이 변할 수 있다.
조리개(SI;Shutter Iris)는 F넘버(Fno)를 한정함과 동시에 셔터 스피드 조절을 통해서 광량을 조절할 수 있다. 줌 렌즈(10)의 가장 상측(I)에는 필터(OP)가 구비될 수 있다. 필터(OP)는 저역통과필터(low pass filter)일 수 있다. 예를 들어, 필터(OP)는 적색 이외의 칼라 광을 차단할 수 있다. 줌 렌즈(10)를 통과한 광을 이용하여 이미지를 형성하는 이미징 소자(IS)가 구비될 수 있다. 이미징 소자(IS)는 예를 들어 CCD혹은 CMOS일 수 있다. 이미징 소자(IS)는 　촬영 광학계의 필름 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 광각단 및 망원단에 있어서 렌즈 전장의 증대를 경감하면서 고 변배비를 구현할 수 있다.
한편, 제 4렌즈군(L4)을 광축에 대해 수직한 방향으로 이동하여, 줌렌즈가 진동할 때의 상 흔들림을 보정할 수 있다. 즉, 제4렌즈군(L4)이 손떨림 보정을 수행할 수 있다. 그리고, 제6렌즈군(L6)이 포커싱을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
0.5<|f2|/fw<2.4 <식 1>
여기서, f2는 상기 제2렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
식 1은 제2 렌즈군(L2)의 초점 거리 즉, 굴절력을 한정한다. (|f2|/fw)이 식1의 상한을 넘으면, 제2렌즈군의 굴절력이 너무 약해지고, 제2렌즈군(L2)의 변배 작용이 약해져, 렌즈군의 이동량을 적게 하면서 고 변배비를 구현하는 것이 어렵다. 고 변배비를 구현하기 위해 광각단으로부터 망원단까지 주밍시 제1렌즈군 (L1)과 제2렌즈군(L2) 사이의 간격을 증가시키면 망원단에서의 줌 렌즈 전장이 증대하고 줌 렌즈 전체의 소형화가 어려워질 수 있다. (|f2|/fw)이 하한을 넘으면, 제2렌즈군의 굴절력이 너무 강하게 되어 제2렌즈군(L2)이 광각단에서 상면 만곡이, 망원단에서 구면 수차가 많이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
-4.5<M5/fw<-3.0 <식 2>
0.01<(D45t-D45w)/fw<1.2 <식 3>
여기서, M5는 광각단에서 망원단으로의 주밍시 제 5렌즈군의 이동량을, D45w는 광각단에서의 제4렌즈군과 제5렌즈군 사이의 간격을, D45t는 망원단에서의 제 4 렌즈군과 제 5 렌즈군 사이의 간격을 나타낸다.
식 2는 주밍시 제5 렌즈군(L5)의 이동량을 한정한 것이다. (M5/fw)이 상한을 넘으면, 제5렌즈군(L5)의 물체측으로의 이동량이 너무 작아 변배 작용이 약해지고 고 변배비를 갖는 것이 어려워진다. 여기서, 제１렌즈군(Ｌ1)의 굴절력을 강하게 해서 변배 작용을 보상 하려고 하면 망원단에서 구면 수차가 많이 발생할 수 있다. 또한, 제２렌즈군(Ｌ２)의 굴절력을 강하게 해 변배 작용을 보상 하려고 하면 광각단에서의 상면 만곡, 망원단에서의 구면 수차가 많이 발생할 수 있다. 또, (M5/fw)이 하한을 넘어 물체측(O)으로 이동량이 너무 크면 망원단에 대해 광학계 전체의 전장 길이가 늘어나므로 전장길이의 소형화가 어렵다.
　식 ３은 광각단에서부터 망원단으로 주밍시에 제4렌즈군(Ｌ4)과 제5렌즈 군(Ｌ5) 사이의 간격의 변화량을 한정한 것이다. ((D45t-D45w)/fw)이 상한을 넘어 간격의 변화량이 너무 크면 주밍에 따르는 배율 색수차의 변동이 커질 수 있다. 또한, ((D45t-D45w)/fw)이 하한을 넘어 간격의 변화량이 너무 작으면 변배 작용이 약해진다. 고 배율화를 구현하기 위해 광각단으로부터 망원단으로의 주밍시 제１렌즈군(Ｌ1)과 제２렌즈군(Ｌ２) 사이의 간격 변화를 크게 하면 망원단에서의 전장 길이가 증대되어 소형화가 어렵다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는, 줌 렌즈의 전단부에서의 유효경이 작고, 전장길이가 짧고, 고 변배비를 가지고, 주밍시 전 영역에 걸쳐서 수차 보정이 양호하게 보정되어 높은 광학 성능을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
4.0<f1/fw<19.0 <식 4>
여기서, f1은 제1 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
식 4는 제1렌즈군(L1)의 초점 거리, 즉 굴절력을 한정한 것이다. (f1/fw)이 상한을 넘고 굴절력이 너무 약하면, 제2렌즈군(L2)의 변배 작용이 약해진다.　주밍시　제1렌즈군(L1)의　이동량을 늘려 변배 작용을 보상하려고 하면,　망원단에서의　전장이　증가해 소형화가 어렵게 된다.
이 경우, 제1렌즈군 대신에 제3렌즈군(L3)과 제 4렌즈군(L4)의 굴절력을 강화하여,　변배 작용을 보상하면,　구면 수차, 코마 수차, 축상　색수차 등의 수차가 많이 발생할 수 있다.　수차 보정을 위해 렌즈 매수를 추가하면　줌 렌즈의　소형화가 어려워진다. (f1/fw)이 식 4의 하한을 초과하면,　제1렌즈군(L1)의 굴절력이 너무　강하여　망원단에서 제1렌즈군(L1)에 의해　구면 수차가 많이　발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
30<f3/fw<42　　 <식 5>
여기서, f3은 상기 제3렌즈군의 초점 거리를, fw는 fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
식 5는 제3렌즈군(L3)의 굴절력을 한정한 것이다. (f3/fw)이 상한을 초과하면 제3렌즈군(L3)의 굴절력이 약하게 되어, 주밍시 제3렌즈군(L3)의 변배 작용이 약해지고 고 배율화가 어렵게 된다. (f3/fw)이 식 5의 하한을 넘으면 제3렌즈군(L3)의 굴절력이 너무　강하여 제3렌즈군(L3) 에 의해　　구면 수차가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
1.0<f4/fw<4.3 <식 6>
여기서, f4는 상기 제4 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
식 6은 제4　렌즈군(L4)의 초점 거리 즉, 굴절력을 한정한 것이다. (f4/fw) 이 상한을 넘으면, 제4　렌즈군(L4)의 굴절력이 약하여　제4　렌즈군(L4)의 변배 작용이 약해지고 고 변배비를 가지는 것이　어려워진다. 또한, 주밍시 제4　렌즈군의 이동량을 크게 하여 변배비를 보상하려고 하면　망원단에서의 줌 렌즈 전장이 증가 하여 소형화가 어려워진다. (f4/fw) 이 식 6의 하한을 초과하면,　제4　렌즈군(L4)의 굴절력이 너무　강하게 되어　주밍시 제4　렌즈군(L4)에 의해　구면 수차, 코마 수차, 축상 색수차 등이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
2.0<|f5|/fw<10.1 <식 7>
여기서, f5는 상기 제 5렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
식 7은 제5렌즈군(L5)의 　굴절력을 한정한 것이다. |f5|/fw이 상한을 초과하면,　제5렌즈군(L5)의 굴절력이 약하여　변배 작용이 약해지고 고 변배비를 가지기 어렵게 될 수 있다. 주밍시 제4렌즈군(L4)　및 제5렌즈군(L5)의 이동량을 증대시켜 변배비를 보상하면　망원단에서의　줌 렌즈 전장이 증가하기 때문에 소형화가 어려워진다.　|f5|/fw 이 식7의 하한을 넘으면, 제5렌즈군(L5)의　굴절력이 너무 강하여　주밍시　구면 수차, 축상 색수차 등이 많이 발생할 수 있다. 이 때 수차 보정을 위해 렌즈 매수를 추가하면　렌즈 두께 합의 증가로 줌 렌즈 전체의　소형화가 어려워진다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
3.0<f6/fw<9.7 <식 8>
여기서, f6은 상기 제6 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
식 8은 제6렌즈군(L6)의 초점 거리, 즉 굴절력을 한정한 것이다. f6/fw 이 상한을 초과하면　제6　렌즈군(L6)의 굴절력이 약해지고, 제6렌즈군(L6)이 포커싱 할　때의 핀트 변동을 보정하는 효과가　감소되고　포커싱을 위한 이동량이 증가할 있다. 포커싱을 위한 이동량이 많아지면 신속한　포커싱을 구현하기 어렵게 된다.　
f6/fw 이 식8의 하한을 초과하면　제6　렌즈군(L6)의 굴절력이 너무 강하게 되어 페쯔발 합이 증대하고 주밍시 상면 만곡이 증가할 수 있다.　상면 만곡을 보상하기 위해 렌즈 매수를 추가하면,　렌즈 중량의 증가로　제6　렌즈군(L6)을 구동하기 위한 구동원의 사이즈가　증대되어 제6렌즈군에 의한 신속한 포커싱을 수행하기 어렵게 된다.
한편, 상기 제5렌즈군(Ｌ5)은 １매의 부렌즈(51)를 포함할 수 있고, 상기 부렌즈(51)는 다음 식을 만족할 수 있다.
-0.7<(R5a+R5b)/(R5a-R5b)<0.5 <식 9>
여기서, R5a, R5b는 각각 상기 제5렌즈군의 부렌즈의 물체측 면과 상측 면의 곡률 반경을 나타낸다.
식 9는 제5　렌즈군(L5)의 부렌즈의 형상을　한정한 것이다. (R5a+R5b)/(R5a-R5b)이 0보다 크면　부렌즈의 상측 면이 상측으로 오목한 형상을 가진다. (R5a+R5b)/(R5a-R5b)이 상한을 초과하면 상측면의 곡률이 많이 작아져 주밍 전영역에서 　비축 광속에 대해 비점수차가 많이 발생하게 된다.
(R5a+R5b)/(R5a-R5b)이 0보다　작으면　물체측면이 물체측으로 오목한　형상을 가진다. (R5a+R5b)/(R5a-R5b)이 하한을　넘으면, 물체측면의 곡률이　크게 작아지고, 주밍 전영역에 걸쳐서　구면 수차, 축상 색수차 등이 발생할 수 있다.
상기 제5렌즈군의 부렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.
65<ν5 <식 10>
여기서, ν5는 상기 제5렌즈군의 부렌즈의 아베수를 나타낸다.
식 10은 제5렌즈군(L5)의 부렌즈의 재료의 아베수를 나타낸다. ν5가 하한을 초과하면,　제5렌즈군(L5)에 의해　배율 색수차가 많이 발생할 수 있다. 그리고, 고배율 줌 렌즈에서 주밍 전영역에서 배율 색수차를 감소하는 것이 어려워질 수 있다.
다음, 제5렌즈군(L5)과 제6렌즈군(L6)이 다음을 만족할 수 있다.
1.5<(D56t-D56w)/fw<4.3 <식 11>
여기서, D45w, D45t는 각각 광각단과 망원단에서 상기 제5렌즈군과 상기 제6렌즈군 사이의 간격을 나타낸다.
식11은 주밍시 제5렌즈군(L5)과 제6렌즈군(L6) 사이 간격의 변화량을 나타낸 것이다. (D56t-D56w)/fw이 상한을 초과하면,　간격 변화량이 큰　경우로 망원단에서　제6렌즈군(L6)의 위치가 비교적　상측에 있다. 이 경우는 제6렌즈군 (L6)의 횡　배율이 커져서　제6렌즈군(L6)에 의해 포커싱　할　때 핀트 보정　효과가 약해질 수 있다. 제6 렌즈군(L6)에 의해 포커싱을 행할 때 포커싱 이동량이 증대하여 신속한 포커싱이 어려워질 수 있다. (D56t-D56w)/fw 이 하한을 넘으면, 간격 변화량이 너무 작아, 망원단에서 제6렌즈군(L6)이 상대적으로 물체측(I)에 위치할 수 있다. 이 경우, 광각단에서 망원단으로 주밍시 제6렌즈군(Ｌ6)의 이동 스트로크가 길어지기 때문에 제6렌즈군을 구동시키는 구동부가 대형화될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
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.
Figure pat00001
<식 12>
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 설계 데이터에 대해 설명한다. 이하에서, f는 전체 초점거리로 mm 단위를 사용하며, Fno는 F 넘버를 나타내고, 2ω는 화각으로 degree의 단위를 사용하며, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈 사이의 거리 또는 렌즈 두께를, Nd는 굴절률을, Vd 는 아베수를, SI는 조리개를, OBJ는 물체면을, ASP는 비구면을 각각 나타낸다. 각 실시예를 도시한 도면에서 가장 상측(I)에는 적어도 하나의 필터(OP)가 구비될 수 있다.
<제1 실시예>
도 1은 제1실시예에 따른 줌 렌즈(10)를 광각단, 중간단, 망원단에서 각각 도시한 것이며, 다음은 제1 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. 이하의 표에서 렌즈면(S1,S2,..,Sn) 부호는 가장 물체측(O) 렌즈의 첫 번째 면부터 차례로 표기하며, 도면에서 렌즈면 부호는 생략하기로 한다.
제1실시예에 따른 줌 렌즈는 줌 배율이 37.79, Fno가 2.84~6.54이다. 도 2 내지 도 7은 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.　
줌 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(L1),부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(L2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(L3), 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(L4), 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(L5), 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군(L6)을 포함한다.
상기 제1렌즈군(L1)은 제1정렌즈(11), 제2정렌즈(12)를 접합한 접합 렌즈 (l4), 물체측 면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제3정렌즈(13)를 포함할 수 있다.　본 실시예의 줌렌즈는 소형으로 고 변배비를 구현하기 위해 제1렌즈군(L1)의 굴절력을 강화할 수 있다. 이때, 제1렌즈군(L1) 내에서 발생하는 수차, 특히 망원단에서 구면 수차가 많이 발생할 수 있다. 제1실시예에서는 상기와 같이 제1렌즈군(L1)을 구성함으로써 수차 발생을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 제2정렌즈(12)는 아베수가 80을 넘는 저분산 재료(예를 들어, ED Glass)를 이용하여 형성될 수 있다. 이것에 의해 망원단에서 축상 색수차와 배율 색수차를 양호하게 보정할 수 있다.
상기 제2렌즈군(L2)은 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가지는 부렌즈(21), 양 오목형상의 부렌즈(22), 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 정렌즈(23)를 포함할 수 있다. 광각단에서 넓은 화각을 얻고, 제1 렌즈군 (L1)의 유효경을 소형화하기 위해 제2 렌즈군(L2)의 굴절력을 강화할 수 있다. 이 때, 제2 렌즈군(L2)으로 인해 수차가 발생될 수 있다. 예를 들어, 광각단에서의 상면 만곡, 망원단에서의 구면 수차가 많이 발생할 수 있다. 여기서, 상기 두 개의 부렌즈(21)(22)에 의해 수차 발생을 감소시킬 수 있다. 그럼으로써, 광각화를 구현하면서 선두 유효경이 작은 소형 줌 렌즈를 구현 할 수 있다. 또한, 정렌즈 (23)를 아베수가 20 보다 작은 고 분산 재료를 이용하여 형성함으로써,　제2렌즈군 (L2)의 각 렌즈의 굴절력을 가능한 작게 할 수 있다. 이것에 의해 렌즈 매수를 감소시킬 수 있고, 소형화를 도모할 수 있다.
제3렌즈군(L3)은 물체측 면이 볼록하고, 상측면이 오목한 형상을 가지는 정렌즈(31)를 포함한다. 제3렌즈군(L3)은 제2렌즈군의 강한 굴절력에 의해 발생하는 수차를 보상할 수 있다. 상기 정렌즈(31)는 예를 들어, 플라스틱 비구면 렌즈로 형성되어 줌 렌즈의 경량화에 기여할 수 있다.
제4 렌즈군(L4)은 물체측 면이 볼록한 정렌즈(41), 상측 면이 오목한 부렌즈 (42), 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 정렌즈(43)를 포함할 수 있다. 제4렌즈군(L4)의 변배 작용을 강화함과 동시에 광각단에서 렌즈 전장을 단축하기 위해 제4렌즈군(L4)의 굴절력을 강화할 수 있다. 이 때, 제4렌즈군 (L4)에서 발생하는 수차, 특히 주밍시 주밍 전역에 걸쳐서 구면 수차, 코마 수차, 축상 색수차가 많이 발생할 수 있다. 여기서, 제4렌즈군(L4)의 정의 굴절력을 2장의 정렌즈로 분할하여 구성함으로써 이러한 수차의 발생을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 부렌즈(42)를 아베수가 26보다 작은 고 분산 재료를 이용하여 형성함으로써 제4렌즈군(L4)의 각 렌즈의 굴절력을 제한할 수 있다. 이것에 의해 렌즈 매수를 억제하고 소형화를 도모할 수 있다.
제5 렌즈군(L5)은 부렌즈(51)를 포함할 수 있다. 제5렌즈군(L5)을 한 매의 렌즈로 구성함으로써 줌 렌즈를 소형화 및 경량화 할 수 있다. 또한, 상기 부렌즈 (51)를 아베수가 70 이상인 저분산 재료를 이용하여 형성함으로써 변배에 수반하는 색수차 변동을 감소시킬 수 있다.
제6렌즈군(L6)은 정렌즈(61)를 포함할 수 있다. 상기 정렌즈(61)를 아베수가 80이상인 재료를 사용하여 형성함으로써, 줌 렌즈의 포커싱에 수반하는 주밍 전 영역에 걸쳐서 배율 색수차 발생을 감소시킬 수 있다.
렌즈면 R Dn Nd Vd 비고
S1 115.522 1.00 1.9036 31.31 　
S2 58.236 4.64 1.4969 81.60 　
　S3 -394.814 0.10 　 　 　
S4 53.361 3.41 1.6204 60.34 　
S5 237.048 D1 　 　 　
S6 324.040 0.60 1.8348 42.72 　
S7 9.899 4.91 　 　 　
S8 -33.249 0.60 1.8042 46.50 　
S9 44.246 0.10 　 　 　
S10 20.912 3.00 1.9590 17.46 　
S11 87.456 D2 　 　 　
S12 54.408 0.75 1.5311 55.73 비구면
S13 118.932 0.5 　 　 　
S14 조리개(IRIS) D3 　 　 　
S15 11.067 2.80 1.5891 61.25 비구면
S16 32.706 3.26 　 　 비구면
S17 25.963 1.00 1.8051 25.45 　
S18 11.466 0.30 　 　 　
S19 16.577 3.00 1.4874 70.44 　
S20 -17.982 D4 　 　 　
S21 -74.531 0.5 1.4874 70.44 　
S22 33.923 D5 　 　 　
S23 19.0942 2.95 1.4969 81.60 비구면
S24 222.010 D6 　 　 　
S25 ∞ 0.6 1.5167 64.19 　
S26 ∞ 0.3 　 　 　
　다음은 제1실시예에 따른 줌렌즈의 변배시 가변 거리를 나타낸 것이다.
　 　D1 D2 D3 D4 D5 D6
광각단(2ω=80.1deg) 0.7 35.49 21.43 6.97 3.39 6.82
중간단(2ω=37.4deg) 17.05 13.65 12.79 3.29 6.33 16.18
망원단(2ω=2.5deg) 67.97 1.00 0.50 9.86 22.96 5.23
다음은 제1실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
S12　비구면 계수
K 　:0
A 　:0.456044E-12 　　B 　:0.504960E-13　 C:0, D:0
S15　비구면 계수
K 　:0
A 　:0.479394E-05 　　B 　:0.147111E-05 　　C 　:-.902288E-07 　　D 　:0.161482E-08
S16　비구면 계수
K=0
A 　:0.113195E-03 　　B 　:0.200799E-05 　　C 　:-.117425E-06 　　D 　:0.219840E-08
S23　비구면 계수
K=0
A 　:-.106026E-04 　　B 　:0.503113E-06 　　C 　:-.156295E-07 　　D 　:0.222500E-09
　
　다음은 제1실시예에 따른 줌 렌즈가 식 1-11을 만족함을 보인 것이다.
식 제1 실시예
식1 0.5<|f2|/fw<2.4 2.2759
식2 -4.5<M5/fw<-3.0 -3.84471
식3 0.01<(D45t-D45w)/fw<1.0 0.608
식4 4.0<f1/fw<19.0 18.85
식5 30<f3/fw<42 39.3569
식6 1.0<f4/fw<4.3 4.27401
식7 2.0<|f5|/fw<10.1 10.00
식8 3.0<f6/fw<9.7 8.7646
식9 -0.7<(R5a+R5b)/(R5a-R5b)<0.5 0.374431
식10 65<ν5 70.44
식11 1.5<(D56t-D56w)/fw<4.3 4.11313
　
도 2, 도 4, 도 6은 각각 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것으로, meridional fan, sagital fan을 　각각 0.0(on axis), 0.3, 0.6, 0.8, 1.0 필드(field)에서 나타낸 것이다. 도 3, 도 5, 및 도 7은 각각 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다.
　　　
<제2 실시예>
도 8은 제2실시예에 따른 줌 렌즈(100)를 광각단, 중간단, 망원단에서 각각 도시한 것이며, 다음은 제2 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
줌 렌즈(100)는 줌 배율이 대략 37.67이고, Fon가 2.84 ~5.95 이다.
줌 렌즈(100)는 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(L1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(L2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(L3), 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(L4), 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군(L5), 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군(L6)을 포함한다.
상기 제1렌즈군(L1)은 예를 들어, 네 매의 정렌즈(111)(112)(113)(114)를 포함할 수 있다. 상기 정렌즈(111)와 정렌즈(112)가 접합된 접합 렌즈(115)가 구비될 수 있다. 상기 정렌즈(113)(114)는 각각 물체측 면이 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 정렌즈(112)는 아베수가 80을 넘는 저분산 재료로 형성될 수 있으며, 이것에 의해 망원단에서의 축상 색수차와 배율 색수차를 양호하게 보정할 수 있다.
제2렌즈군(L2)은 예를 들어, 네 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2렌즈군(L2)은 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 부렌즈(121), 양 오목형상의 부렌즈(122), 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 정렌즈(123), 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 부렌즈(124)를 포함할 수 있다. 상기 정렌즈(123)와 부렌즈(124)가 접합되어 정의 굴절력을 가지는 접합 렌즈(125)를 구성할 수 있다. 제2렌즈군의 주밍시 굴절력 강화에 따른 색수차를 상기 접합렌즈(125)를 통해서 감소 시킬 수 있다.
상기 제3렌즈군(L3)은 한 매의 렌즈(131)를 포함할 수 있다. 상기 제4렌즈군(L4)은 세 매의 렌즈(141)(142)(143)를 포함할 수 있다. 상기 제5렌즈군(L5)은 한 매의 렌즈(151)를 포함할 수 잇다. 상기 제6렌즈군(L6)은 한 매의 렌즈(161)를 포함할 수 있다.
렌즈면 R Dn Nd Vd 비고
S1 793.782 1.00 1.8340 37.34 　
S2 72.624 4.64 1.4969 81.60 　
　S3 -264.817 0.15 　 　 　
S4 78.201 3.42 1.4969 81.60 　
S5 3290.457 0.15 　 　 　
S6 56.9111 3.65 1.5928 68.62 　
S7 198.782 D1 　 　 　
S8 173.833 0.6 1.8042 46.50 　
S9 9.337 4.77 　 　 　
S10 -35.289 0.6 1.7291 54.67 　
S11 40.738 1.0 　 　 　
S12 19.285 2.57 2.0027 19.31 　
S13 ∞ 0.6 　 　
S14 34.726 D2 　 　 　
S15 69.545 0.75 1.5311 55.73 비구면
S16 251.344 0.7 　 　 　
S17 조리개(IRIS) D3 　 　 　
S18 10.383 2.64 1.5533 71.68 비구면
S19 -96.272 3.18 　 　 비구면
S20 62.726 1.00 1.9108 35.25 　
S21 10.553 0.23 　 　 　
S22 14.173 2.47 1.4969 81.60 　
S23 -14.845 D4 　 　 　
S24 -58.165 0.5 1.4874 70.44 　
S25 23.847 D5 　 　 　
S26 17.224 1.78 1.4971 81.55 비구면
S27 91.638 D6 　 　 　
S28 ∞ 0.6 1.5167 64.19 　
S29 ∞ 0.3 　 　 　
다음은 제2실시예에 따른 줌렌즈의 변배시 가변 거리를 나타낸 것이다.
　 　D1 D2 D3 D4 D5 D6
광각(2ω=84.4deg) 0.5 41.55 17.42 3.13 6.43 6.90
중간(2ω=40.2deg) 17.15 17.00 11.40 3.00 5.48 14.02
망원(2ω=2.7deg) 61.87 1.20 0.10 8.14 19.61 6.05
다음은 제3실시예에 따른 줌렌즈의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
S16　비구면 계수
K 　:0
A 　:-.411466E-08 　　B 　:-.977799E-08 　C:0, D:0
S20　비구면 계수
K 　:0
A 　:-.384322E-04 　　B 　:0.306855E-05 　　C 　:-.145689E-06 　　D 　:0.384351E-08
S21 비구면 계수
K=0
A 　:0.108235E-03 　　B 　:0.352105E-05 　　C 　:-.163975E-06 　　D 　:0.453609E-08
S29　비구면 계수
K=0
A 　:-.111833E-04 　　B 　:0.553837E-06 　　C 　:-.179260E-07 　　D 　:0.353205E-09
　
다음은 제2실시예에 따른 줌 렌즈가 식 1-11을 만족함을 보인 것이다.
식 제2실시예
식1 0.5<|f2|/fw<2.4 2.3104
식2 -4.5<M5/fw<-3.0 -3.63626
식3 0.01<(D45t-D45w)/fw<1.0 1.13556
식4 4.0<f1/fw<19.0 ‥‥‥(4) 18.706
식5 30<f3/fw<42 40.8126
식6 1.0<f4/fw<4.3 4.13815
식7 2.0<|f5|/fw<10.1 -7.82419
식8 3.0<f6/fw<9.7 9.57045
식9 -0.7<(R5a+R5b)/(R5a-R5b)<0.5 0.418455
식10 65<ν5 70.44
식11 1.5<(D56t-D56w)/fw<4.3 　2.98903
도 9, 도 11, 도 13은 각각 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단에서의 횡방향 수차를 나타낸 것으로, meridional fan, sagital fan을 　각각 0.0(on axis), 0.3, 0.6, 0.8, 1.0 필드(field)에서 나타낸 것이다. 도 10, 도 12, 및 도 14는 각각 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단, 망원단에서의 상면 만곡과 왜곡을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈는 주밍시 조리개를 포함한 렌즈군을 고정시킴으로써 렌즈군을 구동하는 구동부를 소형화함으로써 줌 렌즈 광학계를 소형화하면서, 고 변배비를 구현할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 줌렌즈를 구비한 촬영 장치(200)를 도시한 것이다. 촬영 장치(200)는 앞서 실시예에 따라 설명한 줌 렌즈(10)(100)를 구비할 수 있다. 촬영 장치(200)는 상기 줌렌즈(10)(100)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미징 소자(212)를 포함한다. 상기 촬영 장치는 상기 이미징 소자(212)로부터 광전 변환된 피사체 상에 대응되는 정보가 기록된 기록 수단(213)과, 피사체 상을 관찰하기 위한 뷰 파인더(finder)(214)를 포함할 수 있다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 표시부(215)가 구비될 수 있다. 여기서는, 뷰 파인더(214)와 표시부(215)가 따로 구비된 예를 보여주었으나 뷰 파인더가 따로 없이 표시부만 구비될 수 있다. 도 15에 도시된 촬영 장치는 일 예일 뿐이며 여기에 한정되는 것은 아니고 카메라 이외에 다양한 광학 기기에 적용 가능하다. 이와 같이 본 발명의 줌렌즈를 디지털 카메라 등의 촬영 장치에 적용함으로써 소형이고, 밝으며 고배율로 촬영이 가능한 광학 기기를 실현할 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
L1...제1 렌즈군, L2...제2 렌즈군,
L3...제3 렌즈군, L4...제4렌즈군,
L5...제5 렌즈군, L6...제6렌즈군
D1,D2,D3,D4,D5,D6...가변 거리

Claims (21)

  1. 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 조리개를 포함하고, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈군을 포함하고,
    광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제3렌즈군이 고정되며, 상기 제1렌즈군, 제2렌즈군, 제4렌즈군, 제5렌즈군 및 제6렌즈군이 이동하는 줌 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    광각단에서 망원단으로 주밍시, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격이 증가하고, 제 2렌즈군과 제3렌즈군의 사이의 간격이 감소하고, 제3렌즈군과 제4렌즈군 사이의 간격이 감소하고, 제4렌즈군과 제5렌즈군 사이의 간격이 증대하고, 제5렌즈군과 제6렌즈군 사이의 간격이 변하는 줌 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    0.5<|f2|/fw<2.4
    여기서, f2는 상기 제2렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
  4. 제1항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    -4.5<M5/fw<-3.0
    0.01<(D45t-D45w)/fw<1.2
    여기서, M5는 광각단에서 망원단으로의 주밍시 제 5렌즈군의 이동량을, D45w는 광각단에서의 제4렌즈군과 제5렌즈군 사이의 간격을, D45t는 망원단에서의 제 4 렌즈군과 제 5 렌즈군 사이의 간격을 나타낸다.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    4.0<f1/fw<19.0
    여기서, f1은 제1 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    30<f3/fw<42　　
    여기서, f3은 상기 제3렌즈군의 초점 거리를, fw는 fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    1.0<f4/fw<4.3
    여기서, f4는 상기 제4 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    2.0<|f5|/fw<10.1
    여기서, f5는 상기 제 5렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    3.0<f6/fw<9.7
    여기서, f6은 상기 제6 렌즈군의 초점 거리를, fw는 광각단의 초점 거리를 나타낸다.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제5렌즈군은 한 매의 부렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  11. 제 10항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    -0.7<(R5a+R5b)/(R5a-R5b)<0.5
    여기서, R5a, R5b는 각각 상기 제5렌즈군의 부렌즈의 물체측 면과 상측 면의 곡률 반경을 나타낸다.
  12. 제10항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    65<ν5
    여기서, ν5는 상기 제5렌즈군의 부렌즈의 아베수를 나타낸다.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 줌 렌즈.
    <식>
    1.5<(D56t-D56w)/fw<4.3
    여기서, D45w, D45t는 각각 광각단과 망원단에서 상기 제5렌즈군과 상기 제6렌즈군 사이의 간격을 나타낸다.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 제1정렌즈, 제2정렌즈 및 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제3정렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1정렌즈와 제2정렌즈가 접합된 줌 렌즈.
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 제1정렌즈, 제2정렌즈, 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제3정렌즈 및 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 제4정렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2렌즈군은 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가지는 부렌즈, 양 오목형상의 부렌즈, 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 정렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2렌즈군은 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 부렌즈, 양 오목형상의 부렌즈, 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 정렌즈, 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 형상을 가진 부렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제4렌즈군이 손떨림 보정을 수행하는 줌 렌즈.
  20. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제6렌즈군이 포커싱을 수행하는 줌 렌즈.
  21. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 기재된 줌 렌즈; 및
    상기 줌 렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미징 소자;를 포함하는 촬영 장치.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014211468A (ja) * 2013-04-17 2014-11-13 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2015004703A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP6406935B2 (ja) * 2014-09-02 2018-10-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
WO2016047084A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系及びカメラシステム
JP6566661B2 (ja) * 2015-03-05 2019-08-28 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6548485B2 (ja) * 2015-07-01 2019-07-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6404795B2 (ja) 2015-09-28 2018-10-17 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6404199B2 (ja) * 2015-09-28 2018-10-10 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6594159B2 (ja) * 2015-10-26 2019-10-23 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
WO2017094663A1 (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社ニコン 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法
JP6608259B2 (ja) * 2015-12-03 2019-11-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6742977B2 (ja) * 2017-12-21 2020-08-19 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7179578B2 (ja) * 2018-10-24 2022-11-29 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
EP3789809A1 (en) * 2019-09-03 2021-03-10 ASML Netherlands B.V. Assembly for collimating broadband radiation
CN112230406B (zh) * 2020-11-04 2022-09-16 福建福光股份有限公司 具有强透雾能力的近红外高清变焦光学系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123514A (ja) * 2011-01-18 2011-06-23 Olympus Corp ズームレンズ及び撮像装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062478A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2006301474A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011123514A (ja) * 2011-01-18 2011-06-23 Olympus Corp ズームレンズ及び撮像装置

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