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KR100781164B1 - 고배율 줌렌즈 - Google Patents

고배율 줌렌즈 Download PDF

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KR100781164B1
KR100781164B1 KR1020060108367A KR20060108367A KR100781164B1 KR 100781164 B1 KR100781164 B1 KR 100781164B1 KR 1020060108367 A KR1020060108367 A KR 1020060108367A KR 20060108367 A KR20060108367 A KR 20060108367A KR 100781164 B1 KR100781164 B1 KR 100781164B1
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KR
South Korea
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lens
lens group
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positive
wide
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KR1020060108367A
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슈지 요네야마
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
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Abstract

고배율 줌 렌즈가 개시되어 있다. 개시된 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하고, 상기 제3렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 각각 정,정,부의 굴절력을 가지는 3매의 렌즈를 포함하며, 제4렌즈군은 적어도 2매의 정의 렌즈와, 전체로서 정의 굴절력을 가지는 접합 렌즈를 포함하고, 변배시 각 렌즈군은 각각 독립하여 이동하며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
Figure 112006080735935-pat00001
Figure 112006080735935-pat00002
여기서, fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를, fbW는 광각단에 있어서 렌즈계의 후초점 거리를, β3,4W는 광각단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, β3,4T는 망원단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을 각각 나타낸다.

Description

고배율 줌렌즈{High magnification zoom lens}
도 1은 일본 특허 2003-241097호에 개시된 줌 렌즈의 변배를 설명하기 위한 도면이다.
도 2(a)(b)(c)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 3(a)(b)(c)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 5(a)(b)(c)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 7(a)(b)(c)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 9(a)(b)(c)는 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 10(a)(b)(c)는 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 12(a)(b)(c)는 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 14(a)(b)(c)는 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 16(a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 17(a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 19(a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 20 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 21(a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 23(a)(b)(c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 24(a)(b)(c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 26(a)(b)(c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 27은 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 28(a)(b)(c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 29는 본 발명의 제4실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 30(a)(b)(c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 31(a)(b)(c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 32 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 33(a)(b)(c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 34는 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 35(a)(b)(c)는 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 36은 본 발명의 제5실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 37(a)(b)(c)는 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 38(a)(b)(c)는 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 39는 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 40(a)(b)(c)는 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 41은 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 42(a)(b)(c)는 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 43은 본 발명의 제6실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 44(a)(b)(c)는 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 45(a)(b)(c)는 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 46은 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 47(a)(b)(c)는 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 48은 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 49(a)(b)(c)는 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 50은 본 발명의 제7실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 51(a)(b)(c)는 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 구성도를 나타낸 것이다.
도 52(a)(b)(c)는 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 53은 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 54(a)(b)(c)는 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 55는 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 중간단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
도 56(a)(b)(c)는 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 구면수차, 상면만곡 및 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 57은 본 발명의 제8실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 망원단에서의 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 설명>
Gr1...제1렌즈군, Gr2...제2렌즈군
Gr3...제3렌즈군, Gr4...제4렌즈군
ST...조리개
본 발명은 소형화 및 박형화된 고배율 줌 렌즈에 관한 것이다.
최근 들어 촬영기기로서 디지털 스틸 카메라(DSC)가 널리 보급 되어 있다. 디지털 카메라에는 광각측 반화각이 29도에서 32도이고, 변배비가 3배 정도인 부, 정, 정의 3군 줌 렌즈가 많이 사용되고 있다. 이러한 3군 줌 렌즈는 렌즈 지름 혹은 전체 길이의 소형화 등을 구현할 수 있기 때문에 많이 사용되고 있다. 한편, 35mm 필름을 이용하는 은염의 일안 반사 카메라에서는 촬영 렌즈가 교환식으로 되고, 은염 사진용으로서 이미 판매되고 있는 교환렌즈를 사용할 수 있도록 촬영 소자도 비교적 큰 것이 사용되고 있지만, 35mm 보다는 작은 사이즈가 많이 사용되고 있다. 이 경우 화각이 좁게 되기 때문에 보다 초점거리가 짧은 교환 렌즈가 요구되고 있다. 또한, 렌즈 교환 시에 진입한 먼지가 촬상 소자에 부착하여 영향을 미치는 문제가 있다. 따라서, 렌즈 교환을 가능한 하지 않고 촬영할 수 있는 고배율 줌렌즈가 요구된다.
도 1은 일본공개특허공보 2003-241,097호에 개시된 4군 타입의 줌 렌즈를 나타낸 것이다.
상기 줌 렌즈는 물체측으로부터 순서로 정의 굴절력의 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력의 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력의 제3렌즈군(G3), 정의 굴절력의 제4렌즈군(G4)을 포함하고, 광각단에서 망원단으로의 변배시 제1렌즈군과 제2렌즈군과의 공기 간격이 좁아지고, 또한 제1렌즈군과 제3렌즈군 및 제4렌즈군과의 공기 간격이 좁아지고 또한 제1렌즈군과 제3렌즈군 및 제4렌즈군은 물체 방향으로 이동하고, 포커싱 때는 제2 렌즈군만이 이동한다. 각 1렌즈군에 표기된 참조 번호는 각 렌즈의 면번호를 나타낸다.
상기 줌 렌즈는 변배비가 대략 10배 정도로 고배율을 가지지만, 화각이 좁은 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 광각과 고변배를 같이 만족시키고, 초점 거리가 짧은 줌 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고배율 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하고, 상기 제3렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 각각 정,정,부의 굴절력을 가지는 3매의 렌즈를 포함하며, 제4렌즈군은 적어도 2매의 정의 렌즈와, 전체로서 정의 굴절력을 가지는 접합 렌즈를 포함하고, 변배시 각 렌즈군은 각각 독립하여 이동하며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
Figure 112006080735935-pat00003
Figure 112006080735935-pat00004
여기서, fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를, fbW는 광각단에 있어서 렌즈계의 후초점 거리를, β3,4W는 광각단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, β3,4T는 망원단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을 각각 나타낸다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고배율 줌 렌즈는, 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하고, 상기 제3렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 각각 정, 정, 부의 굴절력을 가지는 3매의 렌즈를 포함하며, 변배시 각 렌즈군은 각각 독립하여 이동하며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
Figure 112006080735935-pat00005
Figure 112006080735935-pat00006
Figure 112006080735935-pat00007
여기서, fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를, fbW는 광각단에 있어서 렌즈계의 후초점 거리를, β3,4W는 광각단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, β3,4T는 망원단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, fT는 망원단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를 각각 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고배율 줌 렌즈에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고배율 줌 렌즈는 도 2에 도시된 바와 같이 물체측으로부터 순차적으로 배열된 제1렌즈군(Gr1), 제2렌즈군(Gr2), 제3렌즈군(Gr3), 제4렌즈군(Gr4)을 포함한다. 그리고, 변배시 상기 제1 내지 제4 렌즈군(Gr1)(Gr2)(Gr3)(Gr4)은 독립적으로 이동한다.
상기 제1렌즈군(Gr1)은 정의 굴절력을 가지며, 상기 제2렌즈군(Gr2)은 부의 굴절력을 가지며, 상기 제3렌즈군(Gr3)은 정의 굴절력을 가지며, 제4렌즈군(Gr4)은 정의 굴절력을 가진다. 그리고, 상기 제2, 제3 및 제4 렌즈군(Gr2)(Gr3)(Gr4)은 각각 적어도 하나의 비구면을 가진다.
상기 제1렌즈군(Gr1)은 예를 들어 제1, 제2 및 제3 렌즈(101-1)(102-1)(103-1)을 포함하여 구성될 수 있으며, 제2렌즈군(Gr2)은 제4, 제5, 제6 및 제7 렌즈(104-1)(105-1)(106-1)(107-1)를 포함하여 구성할 수 있다. 상기 제2렌즈군(Gr2) 의 물체측에 있는 첫 번째 렌즈인 제4렌즈(104-1)에 비구면이 구비될 수 있다. 도 2에서는 비구면이 제2렌즈군의 물체측에 있는 첫 번째 렌즈의 물체측면에 구비된 예를 도시한 것이며, 상기 비구면을 가진 렌즈를 하이브리드 렌즈로 형성할 수 있다. 하이브리드 렌즈는 유리 렌즈의 적어도 한 면에 수지층을 코팅하여 비구면을 형성한 비구면 렌즈이다.
상기 제3렌즈군(Gr3)은 3매의 렌즈를 포함하며, 예를 들어 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 굴절력을 가지는 제8렌즈(108-1), 정의 굴절력을 가지는 제9렌즈(109-1) 및 부의 굴절력을 가지는 제10렌즈(110-1)를 포함한다. 제3렌즈군(Gr3)의 물체측 첫 번째 렌즈 즉, 상기 제8렌즈(108-1)에 비구면이 구비될 수 있다. 그리고, 상기 비구면은 하이브리드 렌즈로 형성될 수 있다. 상기 제2렌즈군(Gr2)과 제3렌즈군(Gr3) 사이에는 조리개(ST)가 구비되며, 이 조리개(ST)는 제3렌즈군(Gr3)과 함께 연동된다.
제4렌즈군(Gr4)은 적어도 2매의 정의 렌즈와, 전체로서 정의 굴절력을 가지는 접합 렌즈를 포함한다. 도 2에서는 예를 들어, 정의 굴절력을 가지는 제11렌즈(111-1), 정의 굴절력을 가지는 제12렌즈(112-1) 및 정의 접합렌즈(113-1,114-1)를 포함하는 예를 도시하였다. 또는 제4 렌즈군(Gr4)은 후술될 도 16에 도시된 바와 같이 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 제11렌즈(111-3), 정의 제12렌즈(112-3), 부의 제13렌즈(113-3), 정의 접합렌즈(114-3,115-3)를 포함할 수도 있다. 상기 제4렌즈군(Gr4)은 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있으며, 예를 들어 물체측 첫 번째 렌즈에 비구면이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 비구면은 하이브리 드 렌즈로 형성될 수 있다.
다음은 줌 렌즈의 광각단에서의 전체 초점 거리와 후초점 거리와의 관계를 나타낸 것이다.
Figure 112006080735935-pat00008
여기서, fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를, fbW는 광각단에 있어서 렌즈계의 후초점 거리를 각각 나타낸다. 수학식 1의 상한값을 초과하면 초점거리에 대하여 후초점 거리가 짧아지게 되어 광각화에는 유리하게 되지만 일안 반사 카메라에 사용하기 위한 프렌지백을 확보할 수 없다. 하한값을 초월하면 프렌지백을 확보할 수 있지만 강한 후초점으로 되어 부의 왜곡 수차와 화면 만곡이 발생한다.
다음은 제3렌즈군과 제4렌즈군의 변배비를 나타낸 것으로, 본 발명의 줌 렌즈는 다음의 조건식을 만족한다.
Figure 112006080735935-pat00009
여기서, β3,4W는 광각단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, β3,4T는 망원단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을 각각 나타낸다. 제3 및 제4 렌즈군은 변배시에 간격이 변하여 줌 렌즈계 전역에서 비점수차를 양호하게 유지하는 작용을 하고 있다. 하지만, 본 발명과 같은 고배율 줌 렌즈에서는 변배의 역할도 담당하여야 한다. 상기 수학식 2의 하한값을 넘으면 전체 렌즈계의 수차를 양호하게 유지하면서 고변배를 달성할 수 없게 된다. 특히, 제3 및 제4 렌즈군의 굴절력이 강하게 되어 비점수차를 양호하게 유지할 수 없게 된다. 한편, 상한값을 넘으면 제3 및 제4 렌즈군이 충분한 굴절력을 가지기 때문에 고배율을 달성하고 비점 수차도 렌즈계 전역에 유지하기 쉽게 되지만, 굴절력이 크게 되면 편심 감도가 매우 크게 되어 렌즈계의 제조가 곤란하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 줌 렌즈는 다음과 같은 고변배비를 가진다.
Figure 112006080735935-pat00010
여기서, fT는 망원단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를 fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를 각각 나타낸다.
다음, 상기 제1렌즈군(Gr1)은 다음의 조건식을 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112006080735935-pat00011
여기서, f1은 제1렌즈군의 초점거리를 나타내며, 수학식 4는 제1렌즈군의 굴절력을 나타낸다. 수학식 4의 하한값을 초월하면 제1렌즈군의 굴절력이 약하게 되고, 초점거리가 길게 되어 망원단에서의 제1렌즈군 이하의 렌즈군의 확대율이 작게 되기 때문에 수차도 확대되지 않고 수차를 보정하는 것이 유리하다. 하지만, 광각단에서 전장을 작게 유지하면서 필요한 후초점 거리를 확보하면 주로 변배를 담당하는 제2렌즈군의 부의 굴절력도 작게 되어 변배시의 이동량이 증가된다. 그리고, 망원단에서의 전장이 크게 되기 때문에 경통 구성이 복잡하게 된다. 수학식 4의 상한을 벗어나면 제1렌즈군의 굴절력이 강하게 되고, 제2렌즈군의 굴절력도 강하게 되어 변배시의 이동량이 감소하므로 소형화와 경통 구성에는 유리하지만, 제2렌즈군의 굴절력이 너무 강하게 되어 제2렌즈군에서의 수차 발생이 크게 되고 렌즈계 전역에서 수차를 양호하게 유지할 수 없게 된다.
다음은 제4렌즈군의 굴절력에 관한 것으로, 본 발명의 줌렌즈는 다음의 수학식을 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112006080735935-pat00012
여기서, f4는 제4렌즈군의 초점거리를 나타낸다. 상기 수학식 5의 하한값을 초월하면 굴절력이 약하게 되어 광각단에서의 후초점 거리의 확보에 유리하고, 제4렌즈군에서의 수차 발생이 적게 되기 때문에 제3렌즈군과 제4렌즈군의 상대적인 편심 감도도 적게 되지만, 비교적 적은 줌 이동량에서 렌즈계 전역의 비점수차를 보정하는 효과가 불충분하게 된다. 수학식 5의 상한값을 초월하면 굴절력이 강하게 되어 비점수차의 보정에는 유지하지만 광각단에서의 후초점 거리의 확보와 제3렌즈군의 상대 편심감도를 작게 유지하는 것이 곤란하다.
또한, 제4렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 정의 굴절력을 가지는 렌즈,정의 굴절력을 가지는 렌즈, 강한 오목면이 상측으로 향한 부의 굴절력을 가지는 렌즈, 전체적으로 정의 굴절력을 가지는 접합 렌즈로 구성할 수 있다. 제4렌즈군은 조리개로부터 상측으로 분리되어 있기 때문에 제3렌즈군과 비교하여 화각 방향으로 변화하는 수차 보정의 부담이 크고, 제3렌즈군 보다 많은 매수의 렌즈로 구성되어 있다. 부의 굴절력의 제2렌즈군으로부터 발산하여 오는 광속을 정의 굴절력의 제3렌즈군에서 수속하여 평행하게 접근하는 광속을 다시 상면으로 수속하도록 물체측의 정의 굴절력의 렌즈를 2매로 구성한다. 그럼으로써, 주로 구면수차, 코마 수차의 발생을 적게 하고, 상기 부의 굴절력의 렌즈는 구면수차를 보정하고, 상면측의 정의 굴절력의 렌즈는 접합렌즈로 구성하여 배율 수차를 보정한다.
또한, 본 발명에서는 제2, 제3, 제4렌즈군에 각각 비구면 렌즈를 채용한다. 고배율 렌즈는 높은 줌 배율을 달성하기 위해 줌 이동량이 증가하고 대형화되어 가지만 비구면의 채용에 의해 각 렌즈군의 렌즈 구성 매수를 적게 하고 각 렌즈군 두께를 적게 할 수 있어 대형화를 방지할 수 있다. 하지만, 제1렌즈군은 통상 비구면 렌즈를 채용하여도 색수차 보정과 구면 수차, 코마 수차 보정을 모두 보정하는 것이 어렵고, 고배율 줌에서는 렌즈 매수를 제2렌즈군에서 3매보다 적게 하는 것이 어렵기 때문에 본 발명에서는 비구면 렌즈를 채용하지 않는다.
한편, 본 발명에서는 제2렌즈군을 이동시켜 근거리 물체로의 포커싱 조작을 행한다. 일반적으로 제1 렌즈군이 정의 굴절력을 가지는 줌렌즈에 있어서는 제1렌즈군에 의해 포커싱을 행하는 것이 행하여져 왔지만, 고배율화에 수반되어 대형화 되는 제1렌즈군을 움직이는 것은 모터로 포커스 렌즈군을 이동하는 포토 포커스 카메라에 있어서는 에너지 소모를 초래하고, 렌즈 조출시 주변 광량의 저하와 수차 변화를 초래한다. 거기에 비해 제2렌즈군에 의해 포커싱 조작을 행하면, 변배를 위한 렌즈군을 움직이기 때문에 화각 변화가 생기는 문제가 있지만, 제1렌즈군보다 제2렌즈군이 소형이기 때문에 에너지 소모도 적고 주변 광량의 저하도 적다. 또한 변배시에 크게 이동하여도 수차 변화를 적게 일으키기 때문에 포커싱 조작에 있어서도 수차 변화가 적은 이점이 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
본 발명에 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, h는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A4, A6, A8, A10은 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.
Figure 112006080735935-pat00013
본 발명은 비디오, 카메라의 촬영 기기에 적합한 줌렌즈에 관한 것으로, 변배비가 9-12 배 정도의 고배율을 가지며, 35mm 판 사진 렌즈로 환산하여 28mm에서 300mm의 광각에서 망원까지의 상용 초점거리를 하나의 카메라 렌즈로 구현한다.
본 발명에서는 구체적으로 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 줌 렌즈의 소형화를 구현하기 위한 최적화 조건들에 따른 렌즈들을 포함한다.
다음, 본 발명에 따른 줌 렌즈의 여러 가지 실시예들의 구체적인 렌즈 데이터들을 기술한다. 이하, f는 줌렌즈 전체 계의 합성초점거리를, FNO는 F 넘버를, 2w는 화각을, fb는 후초점 거리를, R은 곡률 반경을, D는 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, D5, D14, D22, D30, D32는 가변 가리를 나타낸다. 그리고, 각 실시예를 도시한 도면에서 각 렌즈의 도면 부호에 실시예의 번호를 부기하여 나타내었다.
< 실시예 1 >
도 2(a)는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단을, 도 2(b)는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 중간단을, 제 2(c)는 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 망원단을 각각 도시한 것이며 도면 부호 115-1은 필터를 나타낸다.
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(vd)
1 119.139 1.30 1.84666 23.8
2 69.935 6.75 1.49700 81.6
3 -6256.068 0.10
4 65.908 5.18 1.72916 54.7
5 212.268 D5
6 923.887 0.03 1.53610 41.2
7 125.002 1.00 1.83500 43.0
8 15.334 6.39
9 -32.817 1.00 1.80420 46.5
10 51.486 0.10
11 36.593 4.70 1.84666 23.8
12 -36.593 2.24
13 -18.995 1.00 1.77250 49.6
14 -32.495 D14
15 Inf.(ST) 0.60
16 34.600 0.15 1.53610 41.2
17 36.544 3.16 1.49700 81.6
18 -655.923 0.10
19 21.362 5.02 1.48749 70.4
20 -44.594 0.67
21 -27.873 1.00 1.83400 37.3
22 258.467 D22
23 56.957 0.14 1.53610 41.2
24 150.404 3.54 1.54072 47.2
25 -31.968 0.10
26 90.189 3.46 1.51742 52.2
27 -40.231 0.10
28 71.520 1.00 1.83400 37.3
29 15.133 3.15 1.51680 64.2
30 23.842 D30
31 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
32 Inf.
다음은 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 2.28361E-05 -4.47122E-08 9.92250E-11 7.16140E-14
16 -1.000 1.10863E-05 -7.06322E-09 5.21498E-10 0.00000E+00
23 -1.000 -4.96143E-05 3.47894E-08 -3.06711E-11 -1.15546E-12
다음은 제1실시예에 따른 줌 렌즈에서의 F넘버, 가변 거리(D5)(D14)(D22)(D30), 후초점 거리를 광각단, 중간단 및 망원단에서 각각 나타낸 것이다.
광각단 중간단 망원단
f 18.609 60.040 193.925
FNO 3.61 5.21 5.77
2w 74.89 26.70 8.41
D5 2.760 30.833 59.564
D14 30.740 12.199 1.001
D22 6.475 2.695 1.741
D30 34.404 60.818 75.600
fb 1.000 1.000 1.000
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 고배율 줌 렌즈의 광각단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차 및 배율 색수차(lateral color)를 나타낸 것이고, 도 5 및 도 6은 중간단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차 및 배율 색수차를 나타낸 것이다. 또한, 도 7 및 도 8은 망원단에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차 및 배율 색수차를 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여주며, 배율색수차로는 프라운호퍼의 d라인(세로축에 대응됨)을 기준으로 C라인과 g라인에 대해 보여준다.
이하, 실시예에 대해서는 실시예 1과 중복되므로 각 도면과 표에 대한 설명을 생략하기로 한다.
<실시예 2>
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(vd)
1 103.514 1.30 1.84666 23.8
2 63.226 7.10 1.49700 81.6
3 2650.078 0.10
4 63.216 5.35 1.72916 54.7
5 208.604 D5
6 156.037 0.02 1.53610 41.2
7 83.049 1.00 1.83500 43
8 14.093 6.62
9 -31.291 1.00 1.80420 46.5
10 45.045 0.10
11 32.289 4.91 1.84666 23.8
12 -32.289 1.29
13 -19.978 1.00 1.77250 49.6
14 -53.299 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 37.477 0.20 1.53610 41.2
17 46.674 3.27 1.49700 81.6
18 -77.808 0.10
19 21.948 5.41 1.48749 70.4
20 -29.775 0.67
21 -28.540 1.00 1.83400 37.3
22 63.945 D22
23 40.092 0.03 1.53610 41.2
24 49.878 3.94 1.54072 47.2
25 -36.201 0.10
26 84.390 3.04 1.51742 52.2
27 -63.425 0.56
28 -163.676 1.00 1.83400 37.3
29 24.273 1.76
30 329.972 3.34 1.51680 64.2
31 -37.663 D31
32 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
33 Inf.
다음은 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 1.88758E-05 -4.51670E-08 1.61416E-10 -1.44849E-13
16 -1.000 2.92148E-06 -1.27437E-07 2.17029E-09 -1.22897E-11
23 -1.000 -2.85933E-05 3.00245E-08 1.02213E-11 -9.76324E-13
광각단 중간단 망원단
f 18.599 60.058 193.962
FNO 3.61 5.40 5.77
2w 74.92 26.70 8.40
D5 2.515 30.107 56.056
D14 26.990 10.923 1.000
D22 7.716 2.772 1.600
D31 34.400 61.690 76.538
fb 1.000 1.000 1.000
<실시예 3>
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
1 116.292 1.30 1.84666 23.8
2 66.116 7.41 1.49700 81.6
3 -737.336 0.10
4 58.421 5.47 1.72916 54.7
5 171.519 D5
6 191.658 0.02 1.53610 41.2
7 92.634 1.00 1.83500 43
8 14.069 6.60
9 -31.652 1.00 1.80420 46.5
10 40.913 0.10
11 30.882 5.08 1.84666 23.8
12 -30.882 1.64
13 -19.594 1.00 1.77250 49.6
14 -63.415 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 42.742 0.20 1.53610 41.2
17 55.950 3.14 1.49700 81.6
18 -67.808 0.10
19 23.237 4.87 1.48749 70.4
20 -36.957 0.60
21 -33.264 1.00 1.83400 37.3
22 73.583 D22
23 35.984 0.20 1.53610 41.2
24 50.645 3.88 1.58267 46.5
25 -37.235 0.10
26 59.720 2.76 1.58267 46.5
27 -195.429 1.04
28 -194.587 1.00 1.83400 37.2
29 23.289 1.50
30 104.381 1.00 1.75520 27.5
31 31.057 4.56 1.54814 45.8
32 -38.977 D32
33 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
34 Inf.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 1.94570E-05 -4.86659E-08 1.82542E-10 -2.80721E-13
16 -1.000 2.94083E-06 -1.50163E-07 2.52438E-09 -1.45167E-11
23 -1.000 -2.42694E-05 6.53243E-08 -5.05050E-10 1.50844E-12
광각단 중간단 망원단
f 18.598 60.059 193.907
FNO 3.6 5.40 5.77
2w 74.92 26.70 8.41
D5 2.387 29.293 53.974
D14 24.214 10.021 1.000
D22 8.147 2.991 1.600
D32 34.413 61.771 76.124
fb 1.000 1.000 1.000
<실시예 4>
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
1 111.458 1.30 1.84666 23.8
2 64.301 7.46 1.49700 81.6
3 -943.418 0.10
4 58.051 5.52 1.72916 54.7
5 173.390 D5
6 207.725 0.02 1.53610 41.2
7 94.222 1.00 1.83500 43
8 13.999 6.61
9 -31.219 1.00 1.80420 46.5
10 39.255 0.10
11 30.356 5.13 1.84666 23.8
12 -30.356 1.73
13 -19.325 1.00 1.77250 49.6
14 -60.302 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 39.252 0.20 1.53610 41.2
17 49.693 3.13 1.49700 81.6
18 -80.102 0.10
19 23.346 4.93 1.48749 70.4
20 -34.273 0.69
21 -30.598 1.00 1.83400 37.3
22 72.621 D22
23 35.402 0.20 1.53610 41.2
24 50.956 4.01 1.57099 50.9
25 -33.910 0.10
26 87.874 2.88 1.54814 45.8
27 -76.004 1.24
28 -171.585 1.00 1.83400 37.3
29 22.760 1.59
30 120.663 4.58 1.54814 45.8
31 -20.146 1.00 1.69895 30.1
32 -37.636 D32
33 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
34 Inf.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 2.07374E-05 -4.59433E-08 1.61187E-10 -2.39484E-13
16 -1.000 1.81996E-06 -1.59424E-07 2.72262E-09 -1.54147E-11
23 -1.000 -2.31917E-05 7.10315E-08 -6.82249E-10 2.55080E-12
광각단 중간단 망원단
f 18.602 60.053 193.945
FNO 3.61 5.40 5.77
2w 74.91 26.70 8.40
D5 2.400 29.728 53.839
D14 24.206 10.217 1.000
D22 7.427 2.877 1.600
D32 34.402 60.581 75.564
fb 1.000 1.000 1.000
<실시예5>
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
1 111.458 1.30 1.84666 23.8
2 64.301 7.46 1.49700 81.6
3 -943.418 0.10
4 58.051 5.52 1.72916 54.7
5 173.390 D5
6 207.725 0.02 1.53610 41.2
7 94.222 1.00 1.83500 43
8 13.999 6.61
9 -31.219 1.00 1.80420 46.5
10 39.255 0.10
11 30.356 5.13 1.84666 23.8
12 -30.356 1.73
13 -19.325 1.00 1.77250 49.6
14 -60.302 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 39.252 0.20 1.53610 41.2
17 49.693 3.13 1.49700 81.6
18 -80.102 0.10
19 23.346 4.93 1.48749 70.4
20 -34.273 0.69
21 -30.598 1.00 1.83400 37.3
22 72.621 D22
23 35.402 0.20 1.53610 41.2
24 50.956 4.01 1.57099 50.9
25 -33.910 0.10
26 87.874 2.88 1.54814 45.8
27 -76.004 1.24
28 -171.585 1.00 1.83400 37.3
29 22.760 1.59
30 120.663 4.58 1.54814 45.8
31 -20.146 1.00 1.69895 30.1
32 -37.636 D32
33 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
34 Inf.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 2.06855E-05 -5.38985E-08 1.95853E-10 -2.96967E-13
16 -1.000 3.41143E-06 -1.49099E-07 2.45487E-09 -1.38191E-11
23 -1.000 -2.79691E-05 6.98254E-08 -5.05665E-10 1.45373E-12
광각단 중간단 망원단
f 18.598 60.051 193.912
FNO 3.61 5.40 5.77
2w 74.92 26.70 8.41
D5 2.376 29.289 53.248
D14 23.912 10.050 1.000
D22 7.504 2.916 1.600
D32 34.411 61.254 75.899
fb 1.000 1.000 1.000
<실시예 6 >
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
1 111.321 1.30 1.84666 23.8
2 64.506 7.42 1.49700 81.6
3 -1012.345 0.10
4 57.981 5.49 1.72916 54.7
5 170.001 D5
6 179.214 0.02 1.53610 41.2
7 85.755 1.00 1.83500 43.0
8 13.801 6.32
9 -29.987 1.00 1.80420 46.5
10 42.487 0.10
11 31.348 4.90 1.84666 23.8
12 -31.348 2.14
13 -18.793 1.00 1.77250 49.6
14 -51.216 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 40.097 0.20 1.53610 41.2
17 51.832 3.32 1.43875 94.9
18 -49.648 0.10
19 23.243 5.04 1.51742 52.2
20 -30.167 1.00 1.83400 37.3
21 56.344 D21
22 33.426 0.20 1.53610 41.2
23 44.636 3.83 1.58913 61.3
24 -42.765 0.10
25 68.985 3.10 1.58144 40.9
26 -90.275 1.12
27 -191.78 1.00 1.83400 37.3
28 21.191 1.73
29 135.373 4.55 1.58144 40.9
30 -19.524 1.00 1.76182 26.6
31 -36.336 D31
32 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
33 Inf.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 2.12877E-05 -5.34987E-08 2.00628E-10 -2.84803E-13
16 -1.000 2.01794E-06 -1.40982E-07 2.44151E-09 -1.40006E-11
22 -1.000 -2.02994E-05 6.13913E-08 -5.64655E-10 1.95935E-12
광각단 중간단 망원단
f 18.595 60.069 193.923
FNO 3.61 5.40 5.77
2w 74.93 26.69 8.41
D5 2.368 30.147 53.678
D14 23.835 10.120 1.000
D21 8.123 2.983 1.600
D31 34.423 60.439 76.004
fb 1.000 1.000 1.000
<실시예 7>
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
1 111.743 1.30 1.84666 23.8
2 65.150 7.34 1.49700 81.6
3 -1083.310 0.10
4 58.682 5.44 1.72916 54.7
5 171.718 D5
6 269.978 0.02 1.53610 41.2
7 95.628 1.00 1.83500 43.0
8 14.081 6.21
9 -29.358 1.00 1.80420 46.5
10 41.488 0.10
11 31.601 5.07 1.84666 23.8
12 -31.601 2.86
13 -18.208 1.00 1.77250 49.6
14 -41.239 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 46.135 0.16 1.53610 41.2
17 56.324 3.37 1.43875 94.9
18 -42.910 0.10
19 21.523 5.32 1.51742 52.2
20 -27.127 1.00 1.83400 37.3
21 48.546 D21
22 26.135 0.02 1.53610 41.2
23 27.872 4.34 1.56883 56.0
24 -47.251 0.10
25 67.651 2.93 1.61310 44.4
26 -85.508 0.56
27 -884.005 1.00 1.83400 37.3
28 18.397 1.78
29 82.030 4.94 1.60562 43.9
30 -17.056 1.00 1.83400 37.3
31 -39.619 D31
32 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
33 Inf.
면 K A4 A6 A8 A10
6 -1.000 2.37306E-05 -6.70281E-08 2.53625E-10 -3.77265E-13
16 -1.000 2.94368E-06 -1.10467E-07 1.96479E-09 -1.07803E-11
22 -1.000 -1.67855E-05 6.46721E-08 -7.49482E-10 2.94548E-12
광각단 중간단 망원단
f 18.594 60.057 193.984
FNO 3.61 5.40 5.77
2w 74.93 26.70 8.40
D5 2.398 30.162 54.412
D14 24.235 10.248 1.000
D21 7.722 2.826 1.600
D31 34.411 60.575 75.309
fb 1.000 1.000 1.000
<실시예 8>
면 곡률반경(R) 두께 또는 거리(D) 굴절률(Nd) 아베수(Vd)
1 77.623 1.30 1.84666 23.8
2 52.595 7.25 1.49700 81.6
3 286.202 0.10
4 57.978 5.38 1.72916 54.7
5 161.599 D5
6 267.543 0.02 1.53610 41.2
7 79.502 1.00 1.83500 43.0
8 13.481 6.83
9 -29.358 1.00 1.80420 46.5
10 44.272 0.10
11 33.111 4.76 1.84666 23.8
12 -33.111 1.71
13 -17.870 1.00 1.77250 49.6
14 -33.587 D14
15 Inf.(STOP) 0.60
16 47.424 0.02 1.53610 41.2
17 48.245 3.46 1.43875 94.9
18 -65.481 0.10
19 37.015 4.21 1.51742 52.1
20 -42.024 1.00 1.83400 37.3
21 154.123 D21
22 16.674 0.02 1.53610 41.2
23 16.505 5.48 1.48749 70.4
24 -65.020 0.10
25 2371.342 2.51 1.48749 70.4
26 -61.171 0.10
27 67.542 1.00 1.83400 37.3
28 14.954 1.71
29 34.518 6.04 1.59551 39.2
30 -13.550 1.00 1.83400 37.3
31 -55.649 D31
32 Inf.(FILTER) 4.00 1.51680 64.2
33 Inf.
면 K A4 A6 A8 A10
7 -1.000 2.98624E-05 -6.74560E-08 1.60510E-10 1.10978E-13
17 -1.000 -2.16915E-06 -4.77683E-09 1.20000E-12 0.00000E+00
23 -1.000 8.30812E-06 -1.17966E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
광각단 중간단 망원단
f 18.649 60.059 193.710
FNO 3.61 5.40 5.80
2w 74.77 26.70 8.41
D5 2.482 28.921 53.626
D14 25.205 10.119 1.000
D21 11.034 3.839 1.600
D31 34.393 62.163 80.940
Fb 1.000 1.000 1.000
다음은, 상기 제1 내지 제8 실시예가 각각 상기 수학식 1,2,4 및 5의 조건을 만족시킴을 보여준 것이다.
수학식 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
0.4<fW/fbW<0.55 0.489 0.489 0.489 0.489 0.489 0.489 0.489 0.490
0.35<β3,4W/β3,4T<0.43 0.380 0.397 0.406 0.406 0.409 0.409 0.410 0.372
0.15<fW/f1<0.22 0.183 0.196 0.204 0.204 0.207 0.206 0.203 0.199
0.28<fW/f4<0.47 0.338 0.371 0.393 0.405 0.418 0.390 0.403 0.375
fW 18.609 18.599 18.598 18.602 18.598 18.595 18.594 18.649
fbW 38.041 38.037 38.050 38.040 38.048 38.060 38.048 38.030
β3W -8.541 -16.043 28.692 12.256 9.521 24.405 12.338 14.004
β4W 0.104 0.062 -0.037 -0.086 -0.112 -0.044 -0.085 -0.072
β3T 3.612 3.194 2.838 2.636 2.494 2.861 2.645 2.705
β4T -0.646 -0.778 -0.917 -0.982 -1.044 -0.915 -0.971 -1.007
f1 101.420 94.926 91.013 91.016 89.887 90.486 91.469 93.776
f4 54.974 50.162 47.376 45.943 44.517 47.727 46.196 49.788
다음은 각 실시예에 대한 망원단에서의 초점 거리와 배율을 각각 나타낸 것이다.
실시예 1 2 3 4 5 6 7 8
fT 193.9251 193.9623 193.9068 193.9451 193.9124 193.9229 193.9836 193.7097
fT/fw 10.421 10.429 10.426 10.426 10.427 10.429 10.433 10.387
표 25를 참조하면 본 발명에 따른 줌렌즈는 대략 10배 정도의 고배율을 구현함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고배율 줌 렌즈는 하나의 렌즈계로 광각과 고변배를 같이 만족시키고, 초점 거리가 짧은 줌 렌즈를 제공한다. 그럼으로써 렌즈 교환의 필요성을 줄일 수 있고, 렌즈 교환으로 인한 악영향을 감소시킬 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 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (8)

  1. 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하고, 상기 제3렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 각각 정,정,부의 굴절력을 가지는 3매의 렌즈를 포함하며, 제4렌즈군은 적어도 2매의 정의 렌즈와, 전체로서 정의 굴절력을 가지는 접합 렌즈를 포함하고, 변배시 각 렌즈군은 각각 독립하여 이동하며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 고배율 줌 렌즈.
    <조건식>
    Figure 112006080735935-pat00014
    Figure 112006080735935-pat00015
    여기서, fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를, fbW는 광각단에 있어서 렌즈계의 후초점 거리를, β3,4W는 광각단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, β3,4T는 망원단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을 각각 나타낸다.
  2. 물체측으로부터 순차적으로 배열된 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군을 포함하고, 상기 제3렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 각각 정, 정, 부의 굴절력을 가지는 3매의 렌즈를 포함하며, 변배시 각 렌즈군은 각각 독립하여 이동하며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 고배율 줌 렌즈.
    <조건식>
    Figure 112006080735935-pat00016
    Figure 112006080735935-pat00017
    Figure 112006080735935-pat00018
    여기서, fW는 광각단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를, fbW는 광각단에 있어서 렌즈계의 후초점 거리를, β3,4W는 광각단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, β3,4T는 망원단에 있어서 제3렌즈군과 제4렌즈군의 합성 배율을, fT는 망원단에 있어서 렌즈계 전체의 초점 거리를 각각 나타낸다.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제4렌즈군은 물체측으로부터 순차적으로 각각 정, 정, 부의 굴절력을 가지는 3매의 렌즈와, 정의 접합렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 고배율 줌렌즈.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 줌렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 고배율 줌렌즈.
    <조건식>
    Figure 112006080735935-pat00019
    여기서, f1은 제1렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 줌렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 고배율 줌렌즈.
    <조건식>
    Figure 112006080735935-pat00020
    여기서, f4는 제4렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제2 내지 제4렌즈군은 각각 적어도 하나의 비구면을 가지는 것을 특징으로 하는 고배율 줌렌즈.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기비구면이 하이브리드 렌즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 고배율 줌렌즈.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    근거리 물체의 촬영시에 제2렌즈군을 움직여 포커싱을 행하는 것을 특징으로 하는 고배율 줌렌즈.
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