KR20140088735A

KR20140088735A - 줌 렌즈계

Info

Publication number: KR20140088735A
Application number: KR1020130000635A
Authority: KR
Inventors: 김지성
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2013-01-03
Filing date: 2013-01-03
Publication date: 2014-07-11
Also published as: CN103913828B; US9885857B2; KR101971475B1; US20140185147A1; CN103913828A

Abstract

본 발명은, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군, 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군;를 포함하며, 상기 제1 내지 제4 렌즈군 사이의 간격을 변화시켜 주밍을 하며, 상기 제4렌즈군에 포함된 렌즈는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계에 관한 것이다.
vd_10 > 75
여기서, vd_10은 상기 제4 렌즈군에 포함된 렌즈의 d 선에서의 아베수를 나타낸다.

Description

줌 렌즈계{Zoom lens system}

본 발명은 줌 렌즈계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 4군 줌 렌즈계에 관한 것이다.

CCD 또는 CMOS를 이용하여 영상을 구현하는 촬영 장치는 디지털로 전환됨에 따라 저장 용량이 증가되고 있다. 저장 용량이 증가됨에 따라 디지털 촬영 장치에 채용되는 렌즈계에 대한 높은 광학 성능에 대한 요구 및 편의상의 이유로 소형화에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.

렌즈계는 피사체가 가지는 작은 정보까지 선명하게 기록하기 위해서 화면 주변에서 발생하는 수차까지 양호하게 보정되어야 한다. 그러나, 고성능을 실현하기 위해서는 소형화를 이루기에 어려움이 있고, 소형화를 위해서는 제조 원가의 상승이 수반되므로 고배율, 고해상력과 같은 높은 광학 성능과 제조 비용을 같이 만족시키기에 어려움이 있다.

본 발명의 실시예들은, 전장의 길이를 최소화하며, 고배율이며, 고화소 요구에 대응할 수 있도록 높은 광학 성능을 지닌 줌 렌즈계를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군;를 포함하며, 상기 제1 내지 제4 렌즈군 사이의 간격을 변화시켜 주밍을 하며, 상기 제4렌즈군에 포함된 렌즈는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계에 관한 것이다.

<식>

vd_10 > 75

여기서, vd_10은 상기 제4 렌즈군에 포함된 렌즈의 d 선에서의 아베수를 나타낸다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측으로부터 두번째에 배치된 제2 렌즈는, 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

65< vd_2 <72

여기서, vd_2는 상기 제2 렌즈의 d 선에서의 아베수를 나타낸다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제4 렌즈군은 1매의 정렌즈를 포함하며, 상기 vd_10은 상기 제4 렌즈군의 정렌즈의 아베수일 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제4 렌즈군은 1매의 정렌즈만을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제4 렌즈군은 비구면을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 줌 렌즈계는 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

35 < Ft/Fw < 40

여기서, Ft 는 상기 줌 렌즈계의 망원단에서의 초점 거리를, Fw 는 상기 줌 렌즈계의 광각단에서의 초점 거리를 나타낸다.

<식>

1.6 ≤ Fno_w ≤ 1.9

여기서, Fno_w는 광각단에서 광각단에서 줌 렌즈계의 F넘버를 나타낸다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈군은 적어도 2매의 렌즈를 포함하며, 상기 2매의 렌즈 사이의 거리는 1.8mm와 같거나 그 보다 클 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 줌렌즈계는 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

4.8 mm ≤ BFL

여기서, BFL은 줌 렌즈계의 뒤 초점거리를 나타낸다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측에 배치된 제1 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

Nd_1 ≥ 1.8

ED_1 ≤ 40 mm

여기서, Nd_1 는 상기 제1 렌즈의 굴절율을, ED_1 는 상기 제1 렌즈의 유효경을 나타낸다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측으로부터 세번째에 배치된 제3 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

vd_3 > 58

nd_3 >1.55

여기서, vd_3는 상기 제3 렌즈의 d 선에서의 아베수를, nd_3은 상기 제3 렌즈의 d선에서의 굴절률을 나타낸다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 주밍시 상기 제2 렌즈군 및 상기 제4 렌즈군은 이동하며, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군은 고정될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈군은 물체측으로부터 순서대로, 정렌즈 및 부렌즈를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈군은 적어도 1면의 비구면을 갖는 정렌즈를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제2 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군은 굴절율이 1.9 보다 큰 렌즈를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군;를 포함하며, 상기 제1 내지 제4 렌즈군 사이의 간격을 변화시켜 주밍을 하며, 상기 제1 렌즈군 내지 상기 제4 렌즈군을 구성하는 렌즈의 총 개수는 10매 이하일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 정렌즈는 비구면을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제4 렌즈군에 포함된 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

vd_10 > 75

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 줌 렌즈계는 하기의 식을 만족할 수 있다.

<식>

35 ≤ Ft/Fw ≤ 40

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 적은 매수로도 전장의 길이가 짧으면서도, 높은 배율과, 고해상력을 구현한 줌 렌즈계를 제공할 수 있다.

또한, 뒤 초점거리를 충분히 확보함으로써, 줌 렌즈계가 감시카메라에 적용되었을 경우 필터의 교체가 용이하게 될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈계를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 줌 렌즈계를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 줌 렌즈계의 광각단 에서의 종방향 구면 수차, 비점 수차, 왜곡에 관한 수차도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 줌 렌즈계의 광각단 에서의 코마 수차를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 줌 렌즈계를 나타낸 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 줌 렌즈계의 광각단 에서의 종방향 구면 수차, 비점 수차, 왜곡에 관한 수차도를 나타낸 것이다.
도 7은 도 5에 도시된 줌 렌즈계의 광각단 에서의 코마 수차를 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 줌 렌즈계를 나타낸 것이다.

도 1을 참고하면, 줌 렌즈계는 물체측(O)으로부터 이미지측(I)으로의 순서로, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(G1), 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군(G2), 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군(G3), 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군(G4)을 포함하며, 전체 렌즈의 매수는 10매 이하로 구성될 수 있다. 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 사이에는 조리개(ST)가 배치되며, 제4 렌즈군(G4)과 이미지 면(IP) 사이에는 광학 필터(F)에 상응하는 광학 블록이 배치될 수 있다.

제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(11), 제2 렌즈(12), 제3 렌즈(13), 제4 렌즈(14)의 4매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(11)는 부의 굴절력을 가지며 물체쪽으로 볼록한 매니스커스 형태일 수 있다. 제2 렌즈(12)는 정의 굴절력을 가지는 양볼록 렌즈 또는 평면 볼록 렌즈일 수 있다 제3 렌즈(13)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(14)는 정의 굴절력을 갖는 렌즈일 수 있다.

제2 렌즈군(G2)은 3매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(G2)은 제5 렌즈(21), 제6 렌즈(22), 및 제7 렌즈(23)를 포함할 수 있다. 제5 렌즈(21) 및 제6 렌즈(22)는 부렌즈이고, 제7 렌즈(23)는 정렌즈일 수 있다.

제3 렌즈군(G3)은 적어도 1매의 비구면을 포함할 수 있다. 제3 렌즈군(G3)은 제8 렌즈(31) 및 제9 렌즈(32)의 2매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제8 렌즈(31)는 정의 굴절력을 가지며, 제9 렌즈(32)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제8 렌즈(31)는 비구면을 가질 수 있다.

제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3)은 각각 고 굴절률의 렌즈를 포함함으로써, 고배율의 줌 렌즈계를 구현할 수 있다. 예컨대, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3)각각 굴절률이 1.9 이상인 렌즈를 포함할 수 있다.

제4 렌즈군(G4)는 1매의 정렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 제4 렌즈군(G4)는 정의 굴절력을 갖는 제 10렌즈(41)만을 포함할 수 있다. 제 4렌즈군(G4)이 제10렌즈(31)만을 포함함으로써, 줌 렌즈계를 소형화할 수 있으며, 민감도가 우수한 줌 렌즈계를 구현할 수 있다. 뿐만 아니라 줌 렌즈계의 조립시 조립 공차를 줄일 수 있어 조립성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 감시 카메라, 스틸 카메라의 또는 비디오 카메라와 같은 촬영 장치에 적용될 수 있다. 이들 촬영장치는, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor device)센서와 같은 고체 촬상소자를 포함한다. 이들 고체 촬상소자는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 이미지 면(IP) 배치되며, 줌 렌즈계의 물체측에서 입사된 빛은 최종적으로 이미지 면(IP)에 도달하면서 고체 촬상소자에 결상할 수 있다.

줌 렌즈계는 제1 내지 제4 렌즈군(G1~G4) 간의 거리를 변화시켜 변배(zooming)를 수행할 수 있다. 광각단에서 망원단으로의 변배시(즉 고배율로의 변배시) 제2 렌즈군(G2)과 제1 렌즈군(G1)의 간격은 증가하고, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3)의 간격은 감소하며, 제3 렌즈군(G3)과 제4 렌즈군(G4)의 간격은 감소하였다가 증가할 수 있다.

변배시 적어도 2개의 렌즈군이 이동할 수 있다. 변배시 제1,3 렌즈군(G1, G3)은 이미지 면(IP)에 대하여 고정되며, 제2, 4 렌즈군(G2, G4)이 이동할 수 있다. 제2 렌즈군(G2)은 도 1의 화살표a 방향으로 이동하여 배율을 구현하고, 제4 렌즈군(G4)은 도 1의 화살표b 방향과 같이 포물선 궤적을 따라 이동하며 포커싱 및 변배시 발생할 수 있는 배율 색수차를 보정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식들을 만족할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 1을 만족할 수 있다.

vd_10 > 75 …(조건식 1)

여기서, vd_10은 상기 제4 렌즈군에 포함된 제10 렌즈의 d선에서의 아베수, 즉 색분산 값을 나타낸다.

조건식 1은 제4 렌즈군(G4)에 포함된 렌즈의 아베수를 정의한 것으로, vd_10 값이 75와 같거나 그보다 작으면, 변배시 제2 렌즈군(G2)의 이동에 따라 발생할 수 있는 배율 색수차를 보완할 수 없다.

또한, 제10 렌즈(41)는 적어도 1면의 비구면을 포함하여, 변배시 발생하는 비점 수차를 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 2를 만족할 수 있다.

65< vd_2 <72 …(조건식 2)

여기서, vd_2는 상기 제1 렌즈군(G1) 중 가장 물체측으로부터 두번째에 배치된 제2 렌즈(12)의 d 선에서의 아베수, 즉 색분산 값을 나타낸다.

조건식 2는 제1 렌즈군(G1)의 가장 물체측으로부터 두번째에 배치된 렌즈의 아베수를 정의한 것으로, vd_2가 상기의 범위를 벗어나면, 색 수차가 심해진다. 이와 같은 경우, 색 수차를 보정하기 위하여 별도의 광학 부재가 더해져야 하므로 전체적으로 줌 즈의 제작 비용이 증가한다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 3을 만족할 수 있다.

vd_3 > 58 …(조건식 3-1)

nd_3 >1.55 …(조건식 3-2)

여기서, vd_3은 제1 렌즈군(G1) 중 가장 물체측으로부터 세번째에 배치된 제3 렌즈의 d 선에서의 아베수를, Nd_3는 d 선에서의 굴절률을 나타낸다.

조건식 3-1 및 3-2는 각각 제1 렌즈군(G1) 중 가장 물체측으로부터 세번째에 배치된 렌즈의 아베수와 굴절률을 정의한 것으로서, vd_3이 58과 같거나 그보다 작으면 망원단에서의 색수차를 효과적으로 보정할 수 없으며, nd_3이 1.55와 같거나 그보다 작으면 왜곡 수차가 심해진다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 4를 만족할 수 있다.

35 < Ft/Fw < 40 …(조건식 4)

조건식 4는 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계의 배율을 정의한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 약 35배 ~ 40배인 고배율의 줌 렌즈계를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 5를 만족할 수 있다.

1.6 ≤ Fno_w ≤ 1.9 …(조건식 5)

여기서, Fno_w는 광각단에서 줌 렌즈계의 F넘버를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 6을 만족할 수 있다.

D16 ≥ 1.8mm …(조건식 6)

여기서, D16은 제3 렌즈의 가장 물체측에 배치된 제8 렌즈와, 가장 물체측으로부터 두번째에 배치된 제9 렌즈 사이의 거리를 나타낸다.

만약, 조건식 6의 D16 가 1.8mm 보다 작으면, Fno가 상기와 같은 범위를 만족하지 못하여 전체적으로 어두운 줌 렌즈계가 구현되며, 구면수차를 보정하기 어려워 진다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 7을 만족할 수 있다.

Nd_1 ≥ 1.8 …(조건식 7-1)

ED_1 ≤ 40 mm …(조건식 7-2)

조건식 7-1 및 7-2는 각각 제1 렌즈군(G1) 중 가장 물체측에 배치된 렌즈의 굴절률과 유효경을 정의한 것으로서 상기 조건식 7의 값들이 범위를 벗어난다면, 유효경이 커지고 소형화가 어려워진다.

감시용 카메라(CCTV)와 같은 촬영 장치의 경우, 주간뿐만 아니라 야간에도 영상을 촬영해야 한다. 감시용 카메라는 고화질의 영상을 얻기 위해 주간 촬영 및 야간 촬영에 적합한 필터와 같은 광학 부재를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 전장이 약 81~88mm로서 전체적으로 소형이면서도, 필터와 같은 광학 부재의 교체가 용이하도록 충분한 뒤초점거리를 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈계는 하기의 조건식 8을 만족할 수 있다.

4.8 mm ≤ BFL …(조건식 8)

여기서, BFL은 망원단에서의 뒤 초점거리를 나타낸다.

조건식 8은 줌 렌즈계의 뒤초점거리를 정의한 것으로, BFL이 4.8mm 보다 작다면, 줌 렌즈계가 감시용 카메라에 적용되는 경우에 주간용 필터와 야간용 필터의 교환에 필요한 충분한 공간을 제공할 수 없다. 필터와 같은 광학 부재의 교체가 불가능하므로 주간 촬영 또는 야간의 촬영 중 어느 하나의 촬영이 불가능할 수 있다.

보다 구체적으로, BFL은 다음의 조건식 8-2를 만족할 수 있다.

4.8 mm ≤ BFL ≤ 7.2mm …(조건식 8-2)

조건식 8의 BFL이 4.8mm 보다 작다면 필터와 같은 광학 부재의 교체가 불가능하므로 주간 촬영 또는 야간의 촬영 중 어느 하나의 촬영이 불가능하고, 7.2mm 보다 크다면 전장이 길어져 소형화가 어렵다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계의 설계 데이터를 살펴본다. 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않으며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절하게 변경할 수 있음은 물론이다.

이하에서, R은 곡률반경을, Dn는 렌즈 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, nd는 d선에서의 굴절률을, vd는 d선에서의 아베수를, *는 비구면을 나타낸다.

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.

<제 1 실시예>

제1 실시예의 설계 데이터에 기초한 줌 렌즈계의 구성이 도 2에 도시되어 있다. 표 1은 도 2에 도시된 일 실시예에 따른 줌 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.

초점거리(f) = 3.56 ~ 128.4

Fno. = 1.715 ~ 3.956

면번호	Rn	Dn	nd	vd
S1	70.8649	1.200	1.846663	23.78
S2	40.6122	5.540	1.487489	70.44
S3	Infinity	0.150
S4	52.4293	3.019	1.589130	61.14
S5	190.3664	0.150
S6	27.0098	4.166	1.496997	81.61
S7	77.4030	가변D7
S8	54.6512	0.550	1.910822	35.25
S9	5.7598	3.312
S10	-16.7526	0.500	1.658436	50.85
S11	11.6374	0.150
S12	10.2358	1.749	1.945945	17.98
S13	49.4851	가변D13
S14(ST)	Infinity	0.400
*S15	9.7582	2.690	1.693500	53.2
*S16	-80.8777	2.429
S17	12.8082	0.500	1.945945	17.98
S18	7.3847	가변D18
*S19	11.8075	1.685	1. 497103	81.56
*S20	-22.6039	가변 D20
S21	Infinity	1.900
S22	Infinity	4.560
IP	Infinity

표 2는 도 1에 도시된 줌 렌즈계에서의 비구면 계수를 나타내고, 표 3은 가변거리를 광각단, 중간단, 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.

	S15	S16	S19	S20
K	0	0	0	0
A4	-9.3504E-05	6.5444E-05	-3.0722E-04	-2.1568E-04
A6	-8.9388E-07	-8.6294E-07	1.0732E-05	8.4720E-06
A8	-1.8102E-09	1.0374E-08	-1.1788E-06	-1.0043E-06

	D7	D13	D18	D20
광각단	0.650	31.838	10.186	4.3356
중간단1	17.603	14.885	5.5075	9.0142
중간단2	26.556	5.933	2.8950	11.6266
망원단	30.488	2.000	14.3217	0.2000

도 3은 도 2에 도시된 줌 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다. 상면 만곡에 관한 그래프에서, 비점수차 필드 곡선(astigmatic field curve) 의 점선은 자오(tangential) 비점 수차를 실선은 구결(sagittal) 비점 수차를 나타낸다. 종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.84nm의 파장을 갖는 광에 대하여 도시되었으며, 비점 수차와 왜곡은 약 546.07nm 파장을 갖는 광에 대하여 도시된 것이다.

도 4는 코마 수차를 보여준다. 좌측의 그래프는 자오(tangential) 코마 수차를, 우측의 그래프는 구결(sagittal) 코마 수차를 나타낸다.

<제 2 실시예>

초점거리(f) = 3.56 ~ 128.3

Fno. = 1.7 ~ 3.93

면번호	Rn	Dn	nd	vd
S1	70.6812	1.200	1.846663	23.78
S2	40.6887	5.230	1.487489	70.44
S3	-772.3237	0.150
S4	52.2377	2.778	1.606250	63.71
S5	149.5270	0.150
S6	26.7653	4.154	1.496997	81.61
S7	78.2261	가변D7
S8	29.0772	0.550	1.910822	35.25
S9	7.1121	3.743
S10	-14.4738	0.650	1.658436	50.85
S11	7.8178	0.600
S12	9.2461	1.909	1.945945	17.98
S13	27.2049	가변D13
S14(ST)	Infinity	0.500
*S15	11.4086	2.457	1.693500	53.2
*S16	-50.0070	3.779
S17	20.8411	0.500	1.945945	17.98
S18	9.3448	가변D18
*S19	10.3887	1.865	1.497103	81.56
*S20	-18.8377	가변D20
S21	Infinity	2.010		BSC7_HOYA
S22	Infinity	4.500
IP	Infinity

표 5는 도 5에 도시된 줌 렌즈계에서의 비구면 계수를 나타내고, 표 6은 가변거리를 광각단, 중간단, 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.

	S15	S16	S19	S20
K	0	0	0	0
A4	-3.3075E-05	9.8359E-05	-1.0133E-04	3.4947E-05
A6	-1.1720E-06	-8.3109E-07	3.8654E-06	9.0006E-06
A8	4.9999E-08	4.4755E-08	-1.9447E-07	-3.5398E-07

	D7	D13	D18	D20
광각단	0.700	30.538	9.171	4.6671
중간단1	24.014	7.224	2.7000	11.1384
중간단2	27.924	3.313	6.7682	7.0702
망원단	29.238	2.000	13.6384	0.2000

도 6은 도 5에 도시된 줌 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다. 상면 만곡에 관한 그래프에서, 비점수차 필드 곡선(astigmatic field curve)에서 점선은 자오(tangential) 비점 수차를 실선은 구결(sagittal) 비점 수차를 나타낸다. 종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.84nm의 파장을 갖는 광에 대하여 도시되었으며, 비점 수차와 왜곡은 약 546.07nm 파장을 갖는 광에 대하여 도시된 것이다.

도 7은 코마 수차를 보여준다. 좌측의 그래프는 자오(tangential) 코마 수차를, 우측의 그래프는 구결(sagittal) 코마 수차를 나타낸다.

하기의 표 7 및 표 8은 본 발명의 실시예별 조건식 값을 나타낸다.

	식1	식2	식3-1	식 3-2	식4	식5	식6
실시예1	81.56	70.44	61.14	1.589130	36.07	1.715	2.429
실시예2	81.56	70.44	63.71	1.606250	36.04	1.7	3.779

	식 7-1	식 7-2	식 8
실시예1	1.846663	39.8	6.6
실시예2	1.846663	39.8	6.6

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

G1: 제1 렌즈군 G2: 제2 렌즈군
G3: 제3 렌즈군 G4: 제4 렌즈군
ST: 조리개 11: 제1 렌즈
12: 제2 렌즈 13: 제3 렌즈
14: 제4 렌즈 21: 제5 렌즈
22: 제6 렌즈 23: 제7 렌즈
31: 제8 렌즈 32: 제9 렌즈
41: 제10 렌즈

Claims

물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로,
정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군;
정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군; 및
정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군;를 포함하며,
상기 제1 내지 제4 렌즈군 사이의 간격을 변화시켜 주밍을 하며, 상기 제4렌즈군에 포함된 렌즈는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
vd_10 > 75
여기서, vd_10은 상기 제4 렌즈군에 포함된 렌즈의 d 선에서의 아베수를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈군의 가장 물체측으로부터 두번째에 배치된 제2 렌즈는, 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
65< vd_2 <72
여기서, vd_2는 상기 제2 렌즈의 d 선에서의 아베수를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 제4 렌즈군은 1매의 정렌즈를 포함하며, 상기 vd_10은 상기 제4 렌즈군의 정렌즈의 아베수인 줌 렌즈계.
제1항에 있어서,
상기 제4 렌즈군은 1매의 정렌즈만을 포함하는 줌 렌즈계.
제1항에 있어서,
상기 제4 렌즈군은 비구면을 포함하는 줌 렌즈계.
제1항에 있어서,
상기 줌 렌즈계는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
35 < Ft/Fw < 40
여기서, Ft 는 상기 줌 렌즈계의 망원단에서의 초점 거리를, Fw 는 상기 줌 렌즈계의 광각단에서의 초점 거리를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 줌 렌즈계는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
1.6 ≤ Fno_w ≤ 1.9
여기서, Fno_w는 광각단에서 광각단에서 줌 렌즈계의 F넘버를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈군은 적어도 2매의 렌즈를 포함하며, 상기 2매의 렌즈 사이의 거리는 1.8mm와 같거나 그 보다 큰 줌 렌즈계.
제1항에 있어서,
상기 줌렌즈계는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
4.8 mm ≤ BFL
여기서, BFL은 줌 렌즈계의 뒤 초점거리를 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈군의 가장 물체측에 배치된 제1 렌즈는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
Nd_1 ≥ 1.8
ED_1 ≤ 40 mm
여기서, Nd_1 는 상기 제1 렌즈의 굴절율을, ED_1 는 상기 제1 렌즈의 유효경을 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈군의 가장 물체측으로부터 세번째에 배치된 제3 렌즈는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
vd_3 > 58
nd_3 >1.55
여기서, vd_3는 상기 제3 렌즈의 d 선에서의 아베수를, nd_3은 상기 제3 렌즈의 d선에서의 굴절률을 나타낸다.
제1항에 있어서,
상기 주밍시 상기 제2 렌즈군 및 상기 제4 렌즈군은 이동하며, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군은 고정된 줌 렌즈계.
제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 제3 렌즈군은 물체측으로부터 순서대로, 정렌즈 및 부렌즈를 포함하는 줌 렌즈계.
제13항에 있어서,
상기 제3 렌즈군은 적어도 1면의 비구면을 갖는 정렌즈를 포함하는 줌 렌즈계.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈군 및 상기 제3 렌즈군은 굴절율이 1.9 보다 큰 렌즈를 포함하는 줌 렌즈계.
물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로,
정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군;
정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군; 및
정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군;를 포함하며,
상기 제1 내지 제4 렌즈군 사이의 간격을 변화시켜 주밍을 하며, 상기 제1 렌즈군 내지 상기 제4 렌즈군을 구성하는 렌즈의 총 개수는 10매 이하인 줌 렌즈계.
제16항에 있어서,
상기 제4 렌즈군은 1매의 정렌즈만을 포함하는 줌 렌즈계.
제17항에 있어서,
상기 정렌즈는 비구면을 포함하는 줌 렌즈계.
제16항에 있어서,
상기 제4 렌즈군에 포함된 렌즈는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
vd_10 > 75
여기서, vd_10은 상기 제4 렌즈군에 포함된 렌즈의 d 선에서의 아베수를 나타낸다.
제16항에 있어서,
상기 줌 렌즈계는 하기의 식을 만족하는 줌 렌즈계.
<식>
35 ≤ Ft/Fw ≤ 40
여기서, Ft 는 상기 줌 렌즈계의 망원단에서의 초점 거리를, Fw 는 상기 줌 렌즈계의 광각단에서의 초점 거리를 나타낸다.