KR20190138541A - 내부 초점 방식 렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치 - Google Patents

내부 초점 방식 렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치 Download PDF

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KR20190138541A
KR20190138541A KR1020180065114A KR20180065114A KR20190138541A KR 20190138541 A KR20190138541 A KR 20190138541A KR 1020180065114 A KR1020180065114 A KR 1020180065114A KR 20180065114 A KR20180065114 A KR 20180065114A KR 20190138541 A KR20190138541 A KR 20190138541A
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Abstract

렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치가 개시된다.
개시된 렌즈계가 부의 굴절력을 가지고, 메니스커스 형상을 가지는 렌즈를 포함하는 제1렌즈군, 포커싱을 수행하고, 2매 이하의 렌즈를 포함하는 제2렌즈군, 및 부의 굴절력을 가지고 상 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 포함하는 제3렌즈군을 포함한다.

Description

내부 초점 방식 렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치{Inner focusing lens system and photographing apparatus having the same}
예시적인 실시예는 내부 초점 방식으로 포커싱을 수행하도록 구성된 렌즈계포함한 및 이를 포함한 촬영 장치에 관한 것이다.
단초점 렌즈계(single focus lens system)의 준 광각 화각대는 풍경 및 근거리의 인물 촬영 시 주로 사용되는 화각이다. 단초점 렌즈계에서는 초점거리가 고정되므로 피사체의 위치에 따라 변하는 상점 위치를 보정하기 위해 포커싱이 필요하며, 이 때 원거리의 물체와 근거리의 물체에 대해서도 광학 성능이 안정적으로 유지되어야 한다.
한편, CSC(Compact System Camera), 즉 미러리스(mirrorless) 카메라는 DSLR(Digital Single Lens Reflex)에서 펜타 프리즘이나 반사 거울을 제거한 구조를 가지기 때문에 비교적 제품의 부피가 작고 가벼워 이동성이 좋고 휴대가 간편한 이점이 있다. 그러나, CSC에서도 고화질의 촬영물을 얻기 위해 풀 프레임(Full-frame)의 촬상 소자를 사용하는 교환렌즈들이 요구되고 있는데, 촬상 소자의 크기가 커질수록 교환렌즈 또한 부피가 커지고 무거워진다. 이 경우 CSC에 결합되는 교환렌즈가 무거워 휴대성 및 이동성이 나빠지기 때문에 풀 프레임(Full-frame)의 촬상 소자를 사용하더라도 제품 전장을 어느 정도 짧게 할 필요가 있다. 포커싱시 전장 길이를 고정함으로써 제품 크기를 작게 유지할 수 있는데, 이를 위해 내부 초점 방식을 사용한다.
다양한 실시예는 내부 초점 방식의 렌즈계를 제공한다.
다양한 실시예는 내부 초점 방식의 렌즈계를 포함하는 촬영 장치를 제공한다.
일 실시예는, 부의 굴절력을 가지고, 메니스커스 형상을 가지는 렌즈를 포함하는 제1렌즈군; 포커싱을 수행하고, 2매 이하의 렌즈를 포함하는 제2렌즈군; 및 부의 굴절력을 가지고 상 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 포함하는 제3렌즈군;을 포함한다.
상기 렌즈계가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure pat00001
여기서, L F 는 상기 제2 렌즈군이 무한대의 물체거리로부터 최단 거리의 물체거리까지 포커싱할 때의 이동 량이고, L T 는 상기 렌즈계의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면에서부터 가장 상 측에 있는 렌즈의 상 측면까지의 거리를 나타낸다.
상기 제1렌즈군이 물체 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈 한 매로만 구성될 수 있다.
상기 제1렌즈군이 메니스커스 렌즈와 조리개와 양볼록 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제1렌즈군이 양오목 렌즈와 양볼록 렌즈와 조리개를 포함할 수 있다.
상기 제3렌즈군이 적어도 하나의 접합렌즈를 포함할 수 있다.
상기 렌즈계가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure pat00002
여기서, n a 은 상기 렌즈계에 포함된 모든 렌즈의 평균 굴절률을 나타낸다.
상기 렌즈계가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure pat00003
여기서, L SF 는 상기 제2렌즈군에서 가장 물체 측에 배치된 렌즈의 물체 측면에서 조리개까지의 거리이고 L T 는 렌즈계의 가장 물체 측에 배치된 렌즈의 물체측 면에서부터 가장 상 측 렌즈의 상 측면까지의 거리이다.
상기 렌즈계가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure pat00004
여기서, V L 은 상기 제2렌즈군에 포함된 렌즈 중 아베수가 가장 작은 렌즈의 아베수이고, V H 는 제2렌즈군에 포함된 렌즈 중 아베수가 가장 큰 렌즈의 아베수를 나타낸다.
상기 제1렌즈군과 제3렌즈군 중 적어도 하나가 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제1렌즈군 또는 제3렌즈군에 배치된 조리개를 포함할 수 있다.
상기 제3렌즈군이 가장 상 측에 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 렌즈계가 30-37도 범위의 반화각을 가질 수 있다.
상기 렌즈계가 후초점 거리보다 긴 유효 초점 거리를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 촬영 장치는, 렌즈계 및 상기 렌즈 광학계에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 렌즈계가, 부의 굴절력을 가지고, 메니스커스 형상을 가지는 렌즈를 포함하는 제1렌즈군, 포커싱을 수행하고, 2매 이하의 렌즈를 포함하는 제2렌즈군, 및 부의 굴절력을 가지고 상 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 포함하는 제3렌즈군을 포함한다.
예시적인 실시예에 따른 렌즈계는 내부 초점 방식을 채용하여 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 예시적인 실시예는 광각을 가지는 텔레포토 타입의 렌즈계를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 미러리스 카메라에 적용될 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 7은 제4 실시예에 따른 렌즈계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 8은 도 7에 도시된 렌즈계의 수차도를 도시한 것이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 촬영 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 예시적인 실시예에 따른 렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 렌즈계(100-1)를 개략적으로 도시한 것이다.
렌즈계(100-1)는 물체 측(object side)(O)에서 상 측(image side)(I)으로 순서대로 배열된 제1렌즈군(G11)과, 포커싱을 수행하는 제2렌즈군(G21), 제3렌즈군(G31)을 포함한다. 포커싱시 제1렌즈군(G11)과 제3렌즈군(G31)은 고정될 수 있다.
이하에서, 상 측(image side)(I)은 상이 결상되는 상면(image plane)(IMG)이 있는 방향을 나타내고, 물체 측(object side)(O)은 피사체가 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "물체 측면"은, 예를 들면, 피사체가 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 렌즈의 좌측 면을 의미하며, "상 측면"은 상면(image plane)이 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 렌즈의 우측 면을 나타낼 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면, 이미지 센서 면 일 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체의 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 소자일 수 있다.
제1렌즈군(G11)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈군(G11)은 예를 들어, 제1렌즈(L11)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L11)가 부의 굴절력을 가지는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제1렌즈(L11)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 형상을 가질 수 있다.
제2렌즈군(G21)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈군(G21)은 제2렌즈(L21) 및 제3렌즈(L31)를 포함할 수 있다. 제2렌즈(L21)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3렌즈(L31)는 예를 들어, 양볼록 렌즈일 수 있다.
제3렌즈군(G31)은 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈군(G31)은 예를 들어, 제4렌즈(L41), 제5렌즈(L51), 제6렌즈(L61), 제7렌즈(L71)를 포함할 수 있다. 제4렌즈(L41)는 예를 들어, 상 측(I)을 향해 오목한 형상을 가질 수 있다. 제4렌즈(L41)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제5렌즈(L51)와 제6렌즈(L61)는 접합될 수 있다. 제5렌즈(L51)와 제6렌즈(L61)는 전체가 정의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(L51)는 정의 굴절력을 가지고, 제6렌즈(L61)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈(L51)는 양볼록 렌즈이고, 제6렌즈(L61)는 물체 측(O)을 향해 오목한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제7렌즈(L71)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제7렌즈(L71)는 상 측(I)으로 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 예를 들어, 30-37도 범위의 반화각(Half Field of View)을 가지고, 높은 해상력을 갖는 사진을 촬영할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 단초점 렌즈계이며, 피사체의 위치에 따라 변하는 상점 위치를 보정하기 위해 제2렌즈군(G21)이 포커싱을 수행할 수 있다. 포커싱 시 제1렌즈군(G11)과 제3렌즈군(G31)이 고정되고, 렌즈계의 전장길이를 짧게 하기 위해 포커싱 시 제2렌즈군(G21)이 이동하는 거리가 짧게 되도록 구성할 수 있다.
일반적으로 광각 렌즈계는 후초점거리(Back focal length)가 유효 초점거리(Effective focal length)보다 긴 리버스 텔레포토(Reverse-telephoto) 타입으로 설계될 수 있다. 하지만, 다양한 실시예에 따른 렌즈계는 기존의 DSLR(Digital single lens reflex) 렌즈계에서 미러 박스(Mirror box)를 제거한 CSC(Compact system camera)용 렌즈계에 적용될 수 있으며, 이러한 경우 카메라의 마운트 면으로부터 상면까지의 거리인 플렌지 백(Flange back) 거리가 일반적인 DSLR용 렌즈계에서의 플렌지 백 거리보다 짧다. 따라서, 다양한 실시예에 따른 렌즈계는 광각을 가지면서 플렌지 백 거리의 기구적 제한을 만족시키도록 유효 초점 거리가 후초점거리보다 긴 텔레포토(telephoto) 타입으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계에서는 가장 물체 측(O)에 배치된 제1 렌즈(L11)가 부의 굴절력을 가지고 광각 영역의 빛을 수렴시킬 수 있다. 또한, 포커싱을 위한 제2렌즈군(G21)이 2매의 렌즈를 포함하여, 빠른 오토 포커싱을 수행하고, 수차를 용이하게 보정할 수 있다.
제3렌즈군(G31)은 제5렌즈(L51)와 제6렌즈(L61)로 구성된 접합 렌즈가 색수차를 보정하고, 가장 상 측에 배치된 제7렌즈(L71)가 상면 만곡을 보상하기 위한 필드 플래트너(Field flattener)로 작동할 수 있다. 접합 렌즈는 전체 렌즈계에서 적절한 굴절력을 갖도록 구성되어 다른 렌즈들과 밸런싱(balancing)을 맞추어 상을 결상하는 것과 함께 색수차를 감소시킬 수 있다. 제7렌즈(L71)가 메니스커스 렌즈로 구성되고, 삼면 만곡을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제7렌즈(L71)와 상 면(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD1)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD1)는 예를 들어 광대역 통과 필터(broad band pass filter), 또는 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 소자로서 광대역 통과 필터가 구비되는 경우, 400-1000nm 범위의 파장을 가지는 광을 통과시키는 광대역 코팅을 포함할 수 있다. 광대역 통과 필터는 예를 들어, 가시광선과 적외선을 모두 통과시킬 수 있다. 또는, 광학 소자(OD1)가 가시광선 통과 필터를 포함할 수 있다. 하지만, 광학 소자 없이 렌즈 광학계가 구성되는 것도 가능하다.
도 3은 제2 실시예에 따른 렌즈계(100-2)를 도시한 것이다. 렌즈 계(100-2)는 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G12), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G22), 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G32)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G12)는 제1렌즈(L12)와 제2렌즈(L22)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L12)와 제2렌즈(L22) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. 제2렌즈(L22)의 물체 측면에 비구면 코팅층(ac)이 구비될 수 있다. 제1렌즈(L12)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(L12)는 예를 들어, 상 측(I)으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제2렌즈(L22)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L22)는 예를 들어, 양볼록 렌즈일 수 있다. 제2렌즈군(G22)은 제3렌즈(L32)와 제4렌즈(L42)를 포함할 수 있다. 제2렌즈군(G22)은 포커싱을 수행할 수 있다. 제3렌즈(L32)는 예를 들어, 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제4렌즈(L42)는 상 측(I)을 향해 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3렌즈군(G32)은 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈(L52), 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈(L62), 및 제7렌즈(L72)를 포함할 수 있다. 제5렌즈(L52)와 제6렌즈(L62)는 접합될 수 있다. 제7렌즈(L72)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
도 5는 제3 실시예에 따른 렌즈계(100-3)를 도시한 것이다. 렌즈 계(100-3)는 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G13), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G23), 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G33)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G13)과 제2렌즈군(G23) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다.
제1렌즈군(G13)은 제1렌즈(L13)와 제2렌즈(L23)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L13)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(L13)는 예를 들어, 양오목 렌즈일 수 있다. 제2렌즈(L23)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L23)는 예를 들어, 양볼록 렌즈일 수 있다. 제2렌즈군(G23)은 제3렌즈(L33)와 제4렌즈(L43)를 포함할 수 있다. 제2렌즈군(G23)은 포커싱을 수행할 수 있다. 제3렌즈(L33)는 예를 들어, 양오목 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L43)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제3렌즈군(G33)은 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈(L53), 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈(L63), 및 제7렌즈(L73)를 포함할 수 있다. 제5렌즈(L53)와 제6렌즈(L63)는 접합될 수 있다. 제7렌즈(L73)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
도 7은 제4 실시예에 따른 렌즈계(100-4)를 도시한 것이다. 렌즈 계(100-4)는 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G14), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G24), 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G34)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G14)는 제1렌즈(L14)와 제2렌즈(L24)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L14)와 제2렌즈(L24) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다.
제1렌즈(L14)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(L14)는 예를 들어, 상 측(I)으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제2렌즈(L24)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L24)는 예를 들어, 양볼록 렌즈일 수 있다. 제2렌즈군(G24)은 제3렌즈(L34)와 제4렌즈(L44)를 포함할 수 있다. 제2렌즈군(G24)은 포커싱을 수행할 수 있다. 제3렌즈(L34)는 예를 들어, 상 측(I)을 향해 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제4렌즈(L44)는 상 측(I)을 향해 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3렌즈군(G34)은 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈(L54), 부의 굴절력을 가지는 제6렌즈(L64), 및 제7렌즈(L74)를 포함할 수 있다. 제5렌즈(L54)와 제6렌즈(L64)는 접합될 수 있다. 제7렌즈(L74)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 다음 식을 만족할 수 있다. 이하 식들에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하지만, 다른 실시예에 따른 렌즈계에도 적용될 수 있다.
Figure pat00005
<식 1>
여기서, L F 는 제2 렌즈군(G21)이 무한대의 물체거리로부터 최단 거리의 물체거리까지 포커싱할 때의 이동 량이고, L T 는 상기 렌즈계의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면에서부터 가장 상 측에 있는 렌즈의 상 측면까지의 거리를 나타낸다.
식 (1)은 적당한 포커싱 민감도를 갖는 렌즈계의 전장 길이를 제한한다. (LF/LT)가 식 (1)의 하한 값을 벗어날 경우 렌즈계의 전장길이가 길어질 수 있고, 포커싱을 위한 이동 거리가 너무 짧아 포커싱을 제어하기 어렵다. 포커싱 제어가 어려워지면 포커싱을 위한 구동원의 선택 자유도가 작아질 수 있다. (LF/LT)가 식 (1)의 상한 값을 초과하는 경우, 포커싱 이동 거리가 커져 신속한 포커싱이 어려워질 수 있다.
한편, 렌즈계를 구성하는 각 렌즈면들은 기본적으로 어느 정도 반사율을 갖는다. 그렇기 때문에 렌즈 면에서 일어난 반사가 중첩되어 이미지에 불필요한 상을 만드는 고스트(ghost) 현상이 발생될 수 있는데, 이는 촬영물의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다. 일반적으로 촬상 소자를 보호하는 커버 글라스(Cover glass)는 반사율이 높으며, 이 때문에 촬상 소자와 가까운 렌즈계의 가장 상 측 렌즈가 상 측(I)으로 평면 또는 오목할 경우 고스트가 많이 발생할 수 있다. 가장 상 측에 있는 제7렌즈(L71)가 상 측(I)으로 볼록한 형상을 가짐으로써 커버 글라스에서 반사된 빛을 퍼트려 주어 고스트를 완화할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 다음 식을 만족할 수 있다.
Figure pat00006
<식 2>
여기서, n a 은 상기 렌즈계에 포함된 모든 렌즈의 평균 굴절률을 나타낸다.
식 (2)에서 각 렌즈의 굴절률이 증가하면 페츠발 상면 만곡을 감소시킬 수 있다. 하지만, 굴절률이 높은 소재만을 사용할 경우 소재 단가가 높아지는 문제가 있다. 식 (2)를 만족할 때, 페츠발 상면 만곡을 효과적으로 보정하면서 렌즈계를 구성하는 렌즈들의 제작 비용을 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 다음 식을 만족할 수 있다.
Figure pat00007
<식 3>
여기서, L SF 는 상기 제2렌즈군에서 가장 물체 측에 배치된 렌즈의 물체 측면에서 조리개(ST)까지의 거리이고 L T 는 렌즈계의 가장 물체 측에 배치된 렌즈의 물체측 면에서부터 가장 상 측 렌즈의 상 측면까지의 거리이다.
(LSF/LT)가 식 (3)의 하한 값보다 작을 경우, 제2 렌즈군(G21)에서 가장 물체 측 렌즈(L21)와 조리개(ST)의 거리가 너무 짧아 조리개(ST)를 지지하는 기구물과 렌즈를 고정시키는 기구물 간의 간섭이 발생될 수 있다. (LSF/LT)가 식 (3)의 상한 값을 초과할 경우 제2렌즈군(G21)이 조리개(ST)에서 멀리 떨어지면 제2렌즈군(G1)의 구경이 커지고, 오토 포커싱의 속도를 저하시킬 수 있다.
본 발명에서는 물체거리 변화에 따른 성능 변화를 보정하기 위해 포커싱 렌즈군인 제2렌즈군을 2매의 렌즈로 구성할 수 있다. 포커싱 렌즈군의 구경이 커지는 경우 포커싱 렌즈군이 무겁게 되어 오토 포커싱 속도를 저하시킬 수 있다. 포커싱 렌즈군이 조리개에서 가깝게 위치하는 경우 포커싱 렌즈군의 구경이 작아지게 되어 포커싱 렌즈군의 무게를 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 다음 식을 만족할 수 있다.
Figure pat00008
<식 4>
여기서, V L 은 상기 제2렌즈군에 포함된 렌즈 중 아베수가 가장 작은 렌즈의 아베수이고, V H 는 제2렌즈군에 포함된 렌즈 중 아베수가 가장 큰 렌즈의 아베수를 나타낸다.
식 (4)는 포커싱을 수행하는 제2렌즈군(G21)의 색수차를 감소시키는 조건으로, 제2렌즈군(G21)에 포함된 두 렌즈의 분산 비이다. 분산 비가 클수록 색수차 감소에는 효과적이나 분산이 작은 렌즈들은 대체로 굴절률도 작기 때문에 렌즈계의 상면 만곡 보정에는 불리하다. (VL/VH)가 식 (4)의 상한 값보다 높아지면 두 렌즈의 분산 차이가 크지 않아 색수차 보정이 어려워질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 렌즈계는 물체 거리에 따른 성능 변화를 안정적으로 보정하면서도 렌즈계의 전장이 짧아지도록 할 수 있다. 또한, 렌즈계의 단소화에 따른 수차 발생을 억제하기 위해 2매 이하의 비구면 렌즈가 구비될 수 있다. 비구면 렌즈를 렌즈계의 가장 물체 측 또는 가장 상 측에 가깝게 배치할수록 비구면 렌즈의 크기가 커져 제작 비용이 증가할 수 있으나, 비구면에 의한 비점수차, 왜곡수차의 보정 효과를 높이기 위해 렌즈계의 가장 상 측에 비구면 렌즈를 배치할 수 있다. 제1실시예(도 1)에서는 제3렌즈군(G31)의 제7렌즈(L71)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제2실시예(도 3)에서는 제7렌즈(L72)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제3실시예(도 5)에서는 제7렌즈(L73)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제4실시예(도 7)에서는 제7렌즈(L74)가 비구면 렌즈일 수 있다.
또한, 수차 보정을 위해 비구면 렌즈를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈계의 조리개에 인접하여 위치한 렌즈에 비구면을 적용하여 구면수차, 코마수차를 보정할 수 있다. 예를 들어, 제1실시예에서는 제2렌즈군(G21)의 가장 상 측에 배치된 제3렌즈(L31)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제2실시예에서는 제2렌즈(L22)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제3실시예에서는 제2렌즈(L23)가 비구면 렌즈일 수 있다. 제4실시예에서는 제2렌즈(L24)가 비구면 렌즈일 수 있다.
다음, 예시적인 실시예에 따른 렌즈계에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축(OA) 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, Z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, Y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D, E, F..는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.
Figure pat00009
<식 5>
본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 렌즈계를 구현할 수 있다. 이하에서, 유효 초점거리(f)는 mm 단위를 사용하며, 반화각(HFOV)은 degree의 단위를 사용하며, Fno는 F넘버를 나타낸다. Object는 피사체를 나타내고, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을 나타내는 것으로 mm 단위를 사용하며, nd는 굴절률을, vd는 아베수를 나타낸다. 각 실시예에서 렌즈면 번호(1,2,3..n;n은 자연수)는 물체측(O)으로부터 상 측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐진다.
<제1 실시예>
도 1은 제1 실시예에 따른 렌즈계(100-1)를 도시한 것이며, 다음은 제1 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=32.01mm Fno:2.88 HFOV: 35.4°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 89.010 1.100 1.51680 64.20 제1렌즈군
고정
2 28.23 D1 　 　
3 -13.345 1.100 1.75520 27.53 제2렌즈군
포커싱
4 -29.728 0.200
5* 18.440 4.310 1.77271 49.70
6* -18.374 D2 　 　
7(ST) infinity 1.500 　 　 제3렌즈군
고정
8 1634.45 1.000 1.51680 64.20
9 18.696 2.000
10 75.338 5.440 1.77250 49.62
11 -9.626 2.000 1.64769 33.84
12 -267.409 4.036
13* -8.685 2.000 1.77271 49.70
14* -11.689 D3 　 　
15 infinity 2.500 1.51680 64.20 광학 소자
16 infinity 0.500 　 　
IMG infinity 0.000
표 2는 제1 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
ASP 5 6 13 14
K 0 0 0 0
A -5.628763E-05 6.250647E-05 0.000371264 0.00026321
B -3.640815E-07 -6.111946E-07 -6.480275E-07 -3.744928E-07
C 4.612605E-09 7.598306E-09 5.707825E-09 -5.816218E-09
D -1.655200E-10 -1.649257E-10 -2.763619E-11 9.625192E-12
표 3은 제1 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/40)인 물체 거리, TL=0.35m인 경우에 대해 각각 가변 거리(DO,D1,D2,D3), 초점 거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다. 여기서, TL은 피사체에서 상면까지의 거리로서 물상 거리를 나타낸다. TL은 렌즈 광학계에서 최단 촬영거리를 나타낼 때 사용될 수 있다. OAL은 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 상면까지의 광축 상 거리를, MAG는 배율을 나타낸다. "in air"은 광학 소자가 없는 경우, 렌즈계의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 상면(촬상 소자)까지의 거리를 나타낸다. 즉, "in air"은 광학 소자가 없는 경우 후초점 거리를 나타낼 수 있다.
항목 무한물체거리 MAG=-1/40 TL=0.35m
D0 infinity 1290.647856 299.229465
D1 5.116000 4.768058 3.494305
D2 0.292000 0.639942 1.913695
D3 17.908906 17.908906 17.908906
in Air 19.555030 17.846166 17.846166
f 32.010595
MAG 0.025135 0.114236
HFOV 35.430 34.588 31.672
Fno 2.880 2.915 3.041
OAL 51.002906 51.002918 51.002865
도 2는 무한 물체 거리에서 제1 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2800NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 486.1300NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다. 횡수차는 자오상면(Tangential)과 구결상면(Sagittal)에 대한 수차를 보여준다.
<제2 실시예>
도 3은 제2 실시예에 따른 렌즈계(100-2)를 도시한 것이며, 다음은 제2 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=35.02mm Fno: 2.88 HFOV: 31.2°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 -27.693 4.329 1.92286 20.88 제1렌즈군
고정
2 -50.013 2.224
3(ST) infinity 0.100
4* 18.851 0.040 1.51700 52.00
5 20.332 2.855 1.77250 49.62
6 -54.364 D1 　 　
7 -34.289 1.200 1.74077 27.76 제2렌즈군
포커싱
8 -35.004 0.100
9 59.657 1.200 1.58913 61.25
10 13.465 D2 　 　
11 27.139 4.606 1.78590 43.93 제3렌즈군
고정
12 -10.467 4.376 1.64769 33.84
13 28.152 3.695
14* -11.867 1.394 1.68400 31.30
15* -14.171 17.000 　 　
16 infinity 2.500 1.51680 64.20 광학 소자
17 infinity D3 　 　
IMG infinity D4
표 5는 제2 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
ASP 4 14 15
K -1.519953E+00 3.722423E-01 0
A -1.960658E-05 5.812319E-05 7.278731E-05
B -9.934521E-08 1.548640E-06 8.627521E-07
C -4.724030E-10 -1.302184E-08 -4.197709E-09
D 3.562260E-12 8.511012E-11 1.150016E-11
표 6은 제2 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/40)인 물체 거리, TL=0.3m인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다. 표 6에서"in Air"는 광학 소자가 없는 경우에 렌즈 계의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 촬상 소자(상면)까지의 거리를 의미하는 것으로, 광학 소자가 없는 경우의 후초점 거리를 나타낸다.
항목 무한물체거리 MAG=-1/40 TL=0.3m
D0 infinity 1410.149168 246.401543
D1 0.500000 0.866832 2.716082
D2 5.380525 5.013693 3.164442
D3 0.513276 0.520419 0.556324
D4 -0.013300 -0.020400 -0.056300
in Air 19.146100 19.146143 19.146148
f 35.024
MAG 0.025 0.149
HFOV 31.210 30.663 28.177
Fno 2.880 2.908 3.043
OAL 51.999976 52.000019 52.000024
도 5는 무한 물체 거리에서 제2실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2800NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 479.9100NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다.
<제3 실시예>
도 7은 제3 실시예에 따른 렌즈계(100-3)를 도시한 것이며, 다음은 제3 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=29.99mm Fno: 2.90 HFOV: 36.9°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 -17.443 0.900 1.58144 40.89 제1렌즈군
고정
2 27.392 0.335
3* 39.643 3.293 1.77010 49.90
4* -18.903 0.500
5(ST) infinity D1 　 　
6 -56.461 0.900 1.64769 33.84 제2렌즈군
포커싱
7 53.833 0.100
8 21.073 2.622 1.83481 42.72
9 -91.999 D2 　 　
10 -100.696 5.911 1.83481 42.72 제3렌즈군
고정
11 -10.484 1.000 1.64769 33.84
12 -2289.049 5.227
13* -8.139 0.900 1.68886 31.19
14* -10.294 16.449 　 　
15 infinity 2.500 1.51680 64.20 광학 소자
16 infinity D3 　 　
IMG infinity D4
표 8은 제3 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
ASP 3 4 13 14
K 0 0 -3.871679E-01 -1.922404E-01
A -7.778807E-05 -4.548590E-05 4.315660E-04 4.514006E-04
B -7.870908E-08 4.464143E-08 -1.086896E-07 2.094139E-07
C -1.891250E-09 -8.591154E-09 -2.968348E-08 -2.675462E-08
D -3.052430E-10 -1.468489E-10 1.409344E-10 1.905033E-10
표 9는 제3 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/50)인 물체 거리, TL=0.3m인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다.
항목 무한물체거리 MAG=-1/50 TL=0.3m
D0 infinity 1426.235159 299.060488
D1 5.075317 4.496792 2.256766
D2 1 1.578524257 3.818551
D3 0.810865005 0.815859617 0.836335
D4 0.02 -0.007 -0.117
in Air 18.92551514 18.903510 18.813985
EFL 29.99045606
MAG 0.021 0.105
HFOV 36.866 36.072 33.356
Fno 2.902 2.974 3.255
OAL 47.541948 47.519943 47.430418
도 8은 무한 물체 거리에서 제3 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2700NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 479.9100NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다.
<제4 실시예>
도 9는 제4 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-4)를 도시한 것이며, 다음은 제4 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
f=35.18mm F2.90 FOV 32.4°
렌즈면 R Dn nd vd Note
Object infinity D0 　 　 　
1 -15.492 0.900 1.73432 28.32 제1렌즈군
고정
2 -33.494 0.100
3* 27.956 3.424 1.77641 49.70
4 -22.648 0.500
5(ST) infinity D1 　 　
6 533.448 0.700 1.62408 36.30 제2렌즈군
포커싱
7 13.748 1.179
8 19.940 1.196 1.93323 20.88
9 27.664 D2 　 　
10 36.828 6.728 1.83945 42.72 제3렌즈군
고정
11 -9.684 1.000 1.65222 33.84
12 59.990 4.246
13* -8.419 1.500 1.69385 31.19
14* -10.500 16.862 　 　
15 infinity 2.500 1.51680 64.20 Filter
16 infinity 0.500 　 　
Image infinity D3
표 11은 제4 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
ASP 3 13 14
K -1.741990E+00 -5.397246E-01 -2.462853E+00
A -3.454513E-05 1.749280E-04 -3.441633E-05
B -7.997276E-09 1.372817E-06 2.149737E-06
C -1.303060E-09 -2.796398E-08 -2.785146E-08
D 1.178286E-11 3.650418E-11 1.053277E-10
표 12는 제4 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/40)인 물체 거리, TL=0.3m인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각(HFOV)을 나타낸 것이다.
Config infinity m=-1/40 TL=0.3m
D0 infinity 1426.235159 302.0219835
D1 2.000000 2.523725915 4.638416687
D2 3.66560705 3.141881136 1.027190363
in Air 19.70032771 19.700328 19.700328
f 35.17940614
MAG 0.025 0.123
HFOV 32.365 31.645 29.003
Fno 2.899 2.865 2.749
OAL 46.500 46.500 46.500
다음은, 상기 제1 내지 제4 실시예가 각각 상기 식 1 내지 4를 만족시킴을 보여준 것이다.
Figure pat00010
도 9는 예시적인 실시예에 따른 렌즈계(100)를 구비한 촬영 장치를 도시한 것이다. 렌즈계(100)는 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7을 참조하여 설명한 렌즈 계(100-1)(100-2)(100-3)(100-4)와 실질적으로 동일하다. 촬영 장치는 렌즈 광학계(100)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 표시부(115)가 구비될 수 있다. 촬영 장치는 예를 들어, 미러리스 카메라에 적용될 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 렌즈계의 내부의 일부 렌즈를 움직여서 포커싱하는 내부 초점 방식(inner focusing)을 채택하여 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 내부 초점 방식을 사용함으로써 촬영 장치를 편리하게 휴대할 수 있다.
내부 초점방식은 포커싱시, 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되므로 방진 및 방적을 구성하는 데 유리하다. 한편, 다양한 실시예에 따른 렌즈계는 전장 길이가 짧을 수 있다. 전장길이가 짧아짐에 따라 각종 수차들이 발생할 수 있는데, 이러한 수차는 비구면 렌즈를 사용함으로써 효과적으로 제어될 수 있다. 이 때 비구면이 적용되는 면은 보정 효과가 큰 렌즈계의 물체 측 또는 상 측에 가까운 면에 구비될 수 있다. 포커싱 시, 비구면이 적용된 제1렌즈군 또는 제3렌즈군이 움직이게 되면 유효경이 커져 렌즈계의 제작 단가가 높아지고 렌즈계의 무게 또한 증가하는 원인이 된다. 따라서, 앞서 말한 바와 같이 렌즈계의 길이를 짧게 하기 위해 전장길이 변화가 없는 내부 초점방식을 채용한다.
본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 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.
G11,G12,G13,G14:제1렌즈군, G21,G22,G23,G24:제2렌즈군
G31,G32,G33,G34:제3렌즈군
L11:제1렌즈, L21:제2렌즈
L31:제3렌즈, L41:제4렌즈
L51:제5렌즈, L61:제6렌즈
L71:제7렌즈

Claims (15)

  1. 부의 굴절력을 가지고, 메니스커스 형상을 가지는 렌즈를 포함하는 제1렌즈군;
    포커싱을 수행하고, 2매 이하의 렌즈를 포함하는 제2렌즈군; 및
    부의 굴절력을 가지고 상 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 포함하는 제3렌즈군;을 포함하는 렌즈계.
  2. 제1항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure pat00011

    여기서, L F 는 상기 제2 렌즈군이 무한대의 물체거리로부터 최단 거리의 물체거리까지 포커싱할 때의 이동 량이고, L T 는 상기 렌즈계의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면에서부터 가장 상 측에 있는 렌즈의 상 측면까지의 거리를 나타낸다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군이 물체 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈 한 매로만 구성된 렌즈계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군이 메니스커스 렌즈와 조리개와 양볼록 렌즈를 포함하는 렌즈계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군이 양오목 렌즈와 양볼록 렌즈와 조리개를 포함하는 렌즈계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈군이 적어도 하나의 접합렌즈를 포함하는 렌즈계.
  7. 제1항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure pat00012

    여기서, n a 은 상기 렌즈계에 포함된 모든 렌즈의 평균 굴절률을 나타낸다.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈계가 조리개를 포함하고,
    다음 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure pat00013

    여기서, L SF 는 상기 제2렌즈군에서 가장 물체 측에 배치된 렌즈의 물체 측면에서 조리개까지의 거리이고 L T 는 렌즈계의 가장 물체 측에 배치된 렌즈의 물체측 면에서부터 가장 상 측 렌즈의 상 측면까지의 거리이다.
  9. 제1항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure pat00014

    여기서, V L 은 상기 제2렌즈군에 포함된 렌즈 중 아베수가 가장 작은 렌즈의 아베수이고, V H 는 제2렌즈군에 포함된 렌즈 중 아베수가 가장 큰 렌즈의 아베수를 나타낸다.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군과 제3렌즈군 중 적어도 하나가 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하는 렌즈계.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군 또는 제3렌즈군에 배치된 조리개를 포함하는 렌즈계.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈군이 가장 상 측에 비구면 렌즈를 포함하는 렌즈계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈계가 30-37도 범위의 반화각을 가지는 렌즈계.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈계가 후초점 거리보다 긴 유효 초점 거리를 가지는 렌즈계.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈계; 및
    상기 렌즈 광학계에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서;를 포함하는 촬영 장치.
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