KR100257327B1 - Zoom lens - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A zoom lens is provided to have a high zooming ratio of 4 or more and a long rear focusing distance so as to be inserted in a color decomposition optical system. CONSTITUTION: A first lens unit(I) includes a negative lens(L1), a positive lens(L2) and a meniscus lens(L3) in order from an object. The first lens unit has a positive refraction. A second lens unit(II) includes two negative lenses(L4,L5) and a positive lens(L6). The second lens unit has a negative refraction and performs a zooming operation by moving along optical axis. A third lens unit(III) includes a positive lens(L7). A fourth lens unit(IV) includes an aspherical lens, a negative lens(L8) and two positive lenses(L9,L10). The fourth lens unit has a positive refraction and regulates a focus by moving along the optical axis. The zoom lens satisfies the formula of 3.0<(f1/fw)<7.0. The f1 denotes a focusing distance of the first lens unit. And, the fw denotes a focusing distance at the wide angle case.

Description

줌 렌즈Zoom lens

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 줌 렌즈의 구성도.1 is a block diagram of a zoom lens according to an embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명의 실시예에 의한 줌 렌즈의 광각단 상태의 수차 특성을 나타내는 도면.2 is a diagram illustrating aberration characteristics of a wide-angle end state of a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention.

제3도는 본 발명의 실시예에 의한 줌 렌즈의 중간단 상태의 수차 특성을 나타내는 도면.3 is a diagram showing aberration characteristics of an intermediate stage state of a zoom lens according to an embodiment of the present invention.

제4도는 본 발명의 실시예에 의한 줌렌즈의 망원단 상태의 수차 특성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating aberration characteristics of a telephoto state of a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention.

[발명의 분야][Field of Invention]

본 발명은 줌 렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3판식 비디오 카메라 등에 이용되는 줌비가 4배 이상의 고 배율을 가지며, 색 분해 광학계의 삽입이 가능한 긴 후초점거리를 갖는 고성능의 줌 렌즈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens, and more particularly, to a high performance zoom lens having a high magnification of 4 times or more, and having a long post focal length for inserting a color resolution optical system. .

[종래의 기술][Prior art]

근자에 이르러 비디오 카메라는 조작성, 기동성과 함께 고화질이 요망되어 1/3 인치(inch)CCD를 채용하며, 고해상도, 대구경비, 소형 경량, 고성능, 고배율의 형태로 발전 개선되고 있으며, 특히 비구면 렌즈를 채용하여 구성 렌즈 매수를 줄임으로써, 원가 절감을 추구하는 경향이다.In recent years, video cameras are demanding high quality along with operability and maneuverability, employing 1 / 3-inch CCD, and are being developed and improved in the form of high resolution, large diameter, small size, light weight, high performance, and high magnification. It is a tendency to reduce cost by adopting and reducing the number of constituent lenses.

이와 같은 일반적인 비디오 카메라용 줌 렌즈의 구성은, 포커스부로서 결상면에 대해 고정된 제1군과, 변배부로서 배율을 변경시켜 전체계의 초점을 변화시키는 제2군과, 집광부로서 제2군의 이동에 의해 발생된 발산광을 집광하는 3군과, 포커스부로서 제2군의 줌잉시 상면 위치의 변동을 보정하여 전체계의 상면 위치를 항상 일정하게 유지시키는 제4군으로 이루어져 그 기능을 실현할 수 있지만, 10 배 정도의 줌비를 갖는 줌 영역 전체와 촬영거리 전역에서 수차보정이 곤란하고, 고화질 실현이 어려울 뿐만 아니라 백포커스가 짧아 3판식 비디오 카메라를 구성하는데 필요한 색분해 광학계를 렌즈계와 결상면 사이에 삽입시킬 수 없는 문제점이 있다.The configuration of a zoom lens for a general video camera includes a first group fixed to an imaging plane as a focus part, a second group for changing the magnification of the whole system by changing magnification as a variable part, and a second as a light collecting part. It consists of three groups for condensing divergent light generated by the movement of the group, and a fourth group for correcting the fluctuation of the upper surface position during zooming of the second group as the focusing part to always keep the upper surface position of the whole system constant. However, since the aberration correction is difficult in the entire zoom range and the shooting distance with a zoom ratio of about 10 times, the high resolution is difficult, and the back focus is short, the color separation optical system necessary for constructing a 3-plate video camera is formed with a lens system. There is a problem that can not be inserted between the faces.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 색분해 광학계를 삽입할 수 있도록 백 포커스가 길고, 고성능의 비구면 렌즈가 채용된 3판식 비디오 카메라용 줌 렌즈의 구성이 일본국 특개평 5-72474호(명칭; 비구면줌렌즈와 그것을 이용한 비디오 카메라, 공개일; 1993. 3. 26)에 개시되어 있다.In order to solve this problem, a zoom lens for a 3-plate video camera having a long back focus and a high-performance aspherical lens to insert a color separation optical system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-72474 (name; aspherical zoom lens). And video cameras using it, published March 26, 1993).

이러한 줌 렌즈는 2개의 비구면 랜즈에 의해 고배율 및 긴 백 포커스를 구비함에 따라 색분해 광학계를 렌즈계와 결상면 사이에 삽입하여 수차 불균형을 극복하고, 고해상도 및 고배율의 기능을 실현할 수 있지만, 사출 금형에 의해 제작되는 비구면 렌즈가 적어도 2개 이상 적용됨에 따라 그 제작이 어려울 뿐만 아니라 생산 수량이 많지 않은 보급 기종의 비디오 카메라나 스틸 비디오 카메라(STILL VEDEO CAMERA)에 적용하기 어렵고, 원가가 상승되는 문제점이 내포되어 있다.Such a zoom lens has a high magnification and a long back focus by two aspherical lenses to insert a color separation optical system between the lens system and the imaging surface to overcome aberration imbalance and realize a high resolution and high magnification function. As at least two aspherical lenses are manufactured, they are not only difficult to manufacture, but also difficult to apply to commercially available video cameras or still video cameras (STILL VEDEO CAMERA), which are not produced in large quantities. have.

[발명의 요약][Summary of invention]

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 3 판식 비디오 카메라 등에 이용되는 줌비가 4배 이상의 고배율을 가지며, 색분해 광학계의 삽입이 가능한 긴 후초점거리를 갖으며, 고해상도 및 고성능을 보전함과 아울러 제작비를 절감하여 저렴한 렌즈를 널리 공급할 수 있는 줌 렌즈를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to have a high magnification of 4 times or more, which is used for a three-panel video camera, etc., and a long post focal length for inserting a color separation optical system. It is to provide a zoom lens that can supply a wide range of low-cost lens by maintaining a high resolution and high performance, as well as reducing manufacturing costs.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위해 본 발명은, 물체측에서 상면 방향의 순으로 정(正)의 굴절력을 갖고, 결상작용이 있는 상면에 대해 고정 설치된 제1렌즈군과; 부(負)의 굴절력을 갖고 광축상을 이동함으로써 변배작용을 하는 제2렌즈군과; 정(正)의 굴절력을 갖고, 상면에 대해 고정 설치된 제3렌즈군과; 정(正)의 굴절력을 갖고 광축 방향으로 움직이면서 포커스 조정을 하는 제4렌즈군으로 이루어져 있으며, 상기한 제1렌즈군은 물체측에서의 순에서 부 렌즈와 정 렌즈 및 메니스커스 렌즈로 이루어지며, 상기 제2렌즈군은 2매의 부 렌즈와 1매의 정 렌즈로 구성되며, 제3렌즈군은 1매의 정 렌즈로 이루어짐과 아울러 제4렌즈군은 1매의 비구면 렌즈를 포함하며, 2매의 정 렌즈와 1매의 부 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 줌렌즈를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a first lens group having a positive refractive power in the order of the image surface direction from the object side, and fixed to the image surface having an image forming action; A second lens group having a negative refractive power and shifting by moving the optical axis; A third lens group having positive refractive power and fixed to an image surface; It consists of a fourth lens group having a positive refractive power and the focus adjustment while moving in the direction of the optical axis, the first lens group comprises a negative lens, a positive lens and a meniscus lens in the order from the object side, The second lens group consists of two negative lenses and one positive lens, the third lens group consists of one positive lens, and the fourth lens group includes one aspherical lens and two Provided is a zoom lens comprising a positive lens and one sub-lens.

상기한 제3렌즈군은 물체측에 볼록한 면을 갖는 구면 렌즈로 이루어짐을 특징으로 한다.The third lens group is made of a spherical lens having a convex surface on the object side.

상기한 제3렌즈군은 양 볼록렌즈로 형성됨을 특징으로 한다.The third lens group is formed of both convex lenses.

또한, 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.In addition, the following conditions are satisfied.

여기서, fW; 광각단에 의한 초점거리Where fW; Focal length by wide end

f1, f2, f3, f4; 각 렌즈군의 초점거리f1, f2, f3, f4; Focal Length of Each Lens Group

dl2; 제3렌즈군과 제4렌즈군의 공기 간격dl2; Air gap between the third lens group and the fourth lens group

r11; 제3렌즈군을 구성하는 정 렌즈의 물체측 곡율반경r11; Radius of object-side curvature of the positive lens constituting the third lens group

rl3; 제4렌즈군을 구성하는 부 렌즈의 물체측 곡율반경이다.rl3; The object-side curvature radius of the sub-lenses constituting the fourth lens group.

따라서 본 발명의 조건1]은 제1렌즈군의 굴절력을 규정하는 조건으로서, 그 상한치를 초과하게 되면, 렌즈의 길이가 길어져서 컴팩트한 줌 렌즈의 실현이 불가능하게 되며, 그 하한치를 넘게되면, 제1렌즈군의 굴절력이 커져서 장초점시 구면수차와 보정이 어렵게 된다.Therefore, condition 1 of the present invention is a condition for defining the refractive power of the first lens group. When the upper limit value is exceeded, the length of the lens becomes longer and the compact zoom lens cannot be realized. When the lower limit value is exceeded, Since the refractive power of the first lens group is increased, it is difficult to correct spherical aberration and correction at long focus.

조건2]는 제2렌즈군의 굴절력에 관한 것으로서, 그 상한치를 초과하게 되면, 수차보정은 쉬워지나 컴팩트화를 실현하기 어렵고, 그 하한치를 초과하는 경우에는 컴팩트한 구성은 가능하나, 전체계의 페쯔발 합(PETZVAL SUM)이 부의 값이 크게되어 소재 선택만으로써 상면 만곡의 보정이 어렵게 된다.Condition 2 relates to the refractive power of the second lens group. When the upper limit value is exceeded, the aberration correction becomes easy, but it is difficult to realize compactness. When the lower limit value is exceeded, a compact configuration is possible, but The negative value of PETZVAL SUM increases, making it difficult to correct the top surface curvature only by selecting the material.

조건3]은 제3렌즈군의 굴절력에 관한 조건으로써, 그 상한치를 초과하면, 제1,2,3 렌즈군을 통해 나온 빛의 집광 능력이 저하되어 제4렌즈군의 외경 및 색 분리 프리즘의 구경이 증가하게 됨과 아울러 전체계의 폐쯔발 합의 감소가 불가능하게 된다.Condition 3] is a condition regarding the refractive power of the third lens group. When the upper limit value is exceeded, the light collecting ability of the light emitted through the first, second and third lens groups is reduced, and the outer diameter and color separation prism of the fourth lens group are reduced. In addition to increasing the aperture, it is not possible to reduce the overall Zentzbal sum.

또한, 그 하한치를 초과하는 경우에는 제3렌즈군의 굴절력이 크게되어 색분해 프리즘의 삽입에 필요한 후초점거리의 실현이 불가능해짐과 아울러 구면수차의 보정이 불가능하게 된다.In addition, when the lower limit is exceeded, the refractive power of the third lens group is increased, making it impossible to realize the post focal length necessary for the insertion of the color separation prism and correcting the spherical aberration.

조건4]는 제4렌즈군의 굴절력에 관한 조건식으로서, 그 상한치를 초과하게 되면, 최 근거리 촬영시 조출에 필요한 제4렌즈군의 이동 거리가 길어져 전계의 컴팩트화가 불가능해지며, 그 하한치를 초과하는 경우에는 화면 포괄범위가 좁아지게 되는 바, 필요한 화면 포괄범위를 얻기 위해서는 제1렌즈군의 구경 증가가 불가피하게 되어 소형 경량화 추구가 불가능해진다.Condition 4] is a conditional expression relating to the refractive power of the fourth lens group. When the upper limit value is exceeded, the moving distance of the fourth lens group required for feeding during the close-up photography becomes long, making it impossible to compact the electric field, and exceeding the lower limit value. In this case, the screen covering range becomes narrow, so that the aperture of the first lens group is inevitably increased in order to obtain the necessary screen covering range, making it impossible to pursue small size and light weight.

조건5]는 제3렌즈군과 제4렌즈군과의 공기 간격을 규정한 조건으로, 그 상한치를 초과하면, 전계의 길이가 길어지며 주변광량비가 악화되고, 그 하한치는 초과할 경우에는 최 지근거리 촬영시 제4렌즈군의 이동, 포커싱에 제한을 주어 충분한 촬영 지근거리 확보에 지장을 초래하게 된다.Condition 5] is a condition that defines the air gap between the third lens group and the fourth lens group. If the upper limit value is exceeded, the length of the electric field becomes longer and the ambient light ratio becomes worse. In case of near-field shooting, the fourth lens group is restricted in movement and focusing, thereby causing a problem in securing a sufficient shooting distance.

조건6]은 제3렌즈군의 렌즈 형상에 관련하는 조건으로, 그 상한치를 초과하는 경우 코마수차의 보정이 곤란하며, 그 하한치를 초과하는 경우에는 구면수차의 보정이 곤란하게 된다.Condition 6 is a condition relating to the lens shape of the third lens group, and when the upper limit is exceeded, correction of coma aberration is difficult, and when the lower limit is exceeded, correction of spherical aberration is difficult.

조건7]은 제4렌즈군을 구성하는 부 렌즈의 물체측 곡율반경에 관한 조건식으로서, 그 상한치를 초과하면 충분한 후초점거리의 확보가 불가능하고, 그 하한치를 초과할 경우에는 면에 입사하는 입사각이 커져서 주광선 보다 아래쪽의 축외광선의 코마수차 보정이 곤란하게 된다.[Condition 7] is a conditional expression regarding the curvature radius of the object side of the sub-lenses constituting the fourth lens group. If the upper limit value is exceeded, sufficient postfocal distance cannot be secured, and if the lower limit value is exceeded, the incident angle incident on the surface As a result, the coma aberration correction of the off-axis light below the main light becomes difficult.

이와 같이 본 발명은 상기한 각각의 조건을 만족했을 때, F 넘버가 약1.6, 줌비가 4배 이상, 후초점거리가 긴 비구면 줌 렌즈를 10매의 작은 매수의 렌즈만을 적용하여 소형 경량화를 추구할 수 있으며, 가격이 저렴함과 아울러 고해상도 및 고성능의 기능을 실현하는 줌 렌즈가 채용된 스틸 비디오 카메라나 보급 기종의 비디오 카메라를 널리 보급할 수 있게 된다.Thus, when the above conditions are satisfied, the present invention pursues small size and light weight by applying only 10 small number of lenses to an aspherical zoom lens having an F number of about 1.6, a zoom ratio of 4 times or more, and a long post focal length. In addition, it is possible to widely distribute still video cameras and popular video cameras employing a zoom lens that realizes high resolution and high performance while being inexpensive.

[실시예]EXAMPLE

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도1는 본 발명의 실시예를 나타내는 줌렌즈의 구성도로서, 물체측에서 상면 방향의 순으로 정(正)의 굴절력을 갖는 제1렌즈군(I)은 부의 제1렌즈(L1)와, 상기 제1렌즈(L1)와 접합된 정의 제2렌즈(L2), 그리고 볼록의 메니스케스 렌즈로서 정의 제3렌즈(L3)로 이루어져 결상작용이 있는 상면에 대해 고정 설치되어 있다.1 is a configuration diagram of a zoom lens according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a first lens group I having positive refractive power in the order of an image plane direction from an object side is a negative first lens L1, and The positive second lens L2 bonded to the first lens L1 and the positive third lens L3 as convex meniscus lenses are fixed to an image surface having an image forming action.

또한, 부(負)의 굴절력을 갖는 제2렌즈군(II)은 부의 메니스커스 렌즈인 제4렌즈(L4)와 부의 제5렌즈(L5)와 접합된 정의 제6렌즈(L6)로 이루어져 광축상을 이동함으로써, 변배 작동이 이루어지도록 하고 있다.In addition, the second lens group II having negative refractive power includes a fourth lens L4 that is a negative meniscus lens and a positive sixth lens L6 that is bonded to the negative fifth lens L5. By shifting on the optical axis, the shift operation is performed.

한편, 정(正)의 굴절력을 갖는 제3렌즈군(III)은 그 전방에 통상의 조리개(S)를보유하고 있으며, 물체측으로 볼록이며 제작이 용이한 구면렌즈인 정의 제7렌즈(L7)로 이루어져 상면에 대해 고정 설치되어 있는바, 상기 제7렌즈(L7)는 양볼록렌즈로 이루어져 있다.On the other hand, the third lens group III having positive refractive power has a normal aperture S in front thereof, and is a positive seventh lens L7 which is a spherical lens that is convex and easy to manufacture on the object side. The seventh lens (L7) is made of a biconvex lens is fixed to the image surface.

그리고 정(正)의 굴절력을 갖는 제4렌즈군(IV)은 적어도 1매의 비구면 렌즈를 포함하며, 부의 제8렌즈(L8)와 정의 제9렌즈(L9) 및 제10렌즈(L10)로 이루어져, 광축 방향으로 움직이면서 포커스 조정을 하도록 이루어져 있다.The fourth lens group IV having positive refractive power includes at least one aspherical lens and includes a negative eighth lens L8, a positive ninth lens L9, and a tenth lens L10. It is made to adjust the focus while moving in the optical axis direction.

본 발명에서는 각각의 렌즈군의 굴절력을 강하게 하여 줌렌즈를 컴팩트화 하도록 되어 있으며, 각 군의 렌즈 타입이나 면 형상 등을 최적으로 설정하게 되어 양호한 수차 성능을 만족하도록 되어 있는 바, 본 발명의 줌 렌즈는 다음의 조건을 만족하여야 한다.In the present invention, the refractive power of each lens group is strengthened to make the zoom lens compact, and the lens type and the surface shape of each group are optimally set to satisfy satisfactory aberration performance. Must satisfy the following conditions:

여기서, fW; 광각단에 의한 초점거리Where fW; Focal length by wide end

f1, f2, f3, f4; 각 렌즈군의 초점거리f1, f2, f3, f4; Focal Length of Each Lens Group

dl2; 제3렌즈군과 제4렌즈군의 공기 간격dl2; Air gap between the third lens group and the fourth lens group

rl1; 제3렌즈군을 구성하는 정 렌즈의 물체측 곡율반경rl1; Radius of object-side curvature of the positive lens constituting the third lens group

rl3; 제4렌즈군을 구성하는 부 렌즈의 물체측 곡율반경이다.rl3; The object-side curvature radius of the sub-lenses constituting the fourth lens group.

도면중 미설명 부호 V는 색분해 광학계의 광학적 등가 평판이며, VI은 수정 필터 및 촬상 디바이스의 커버 글라스 등의 광학적 등가 평판이다.In the figure, reference numeral V denotes an optical equivalent plate of a color separation optical system, and VI denotes an optical equivalent plate such as a cover filter of a quartz filter and an imaging device.

이와 같이 구성되는 본 발명의 조건1]은 제1렌즈군(I)의 굴절력을 규정하는 조건으로서, 그 상한치를 초과하게 되면, 렌즈의 길이가 길어져서 컴팩트한 줌 렌즈의 실현이 불가능하게 되며, 그 하한치를 넘게되면, 제1렌즈군(I)의 굴절력이 커져서 장초점시 구면수차의 보정이 어렵게 된다.Condition 1 of the present invention constituted as described above is a condition for defining the refractive power of the first lens group I. When the upper limit value is exceeded, the length of the lens becomes long, making it impossible to realize a compact zoom lens. When the lower limit is exceeded, the refractive power of the first lens group I becomes large, which makes it difficult to correct spherical aberration in long focal length.

조건2]는 제2렌즈군(II)의 굴절력에 관한 조건으로서, 그 상한치를 초과하게 되면, 수차보정은 쉬워지나 컴팩트화를 실현하기 어렵고, 그 하한치를 초과하는 경우에는 컴팩트한 구성은 가능하나, 전체계의 페쯔발합(PETZVAL SUM)이 부의 값이 크게되어 소재 선택만으로써 상면 만곡의 보정이 어렵게 된다.Condition 2 is a condition relating to the refractive power of the second lens group II. When the upper limit value is exceeded, aberration correction becomes easy, but it is difficult to realize compactness. When the lower limit value is exceeded, a compact structure is possible. As the negative value of the PETZSUM of the whole system increases, it is difficult to correct the top surface curvature only by selecting the material.

조건3]은 제3렌즈군(III)의 굴절력에 관한 조건으로서, 그 상한치를 초과하면, 제1,2,3 렌즈군(I,II,III)을 통해 나온 빛의 집광 능력이 저하되어 제4렌즈군(IV)의 외경 및 색 분리 프리즘의 구경이 증가하게 됨과 아울러 전체계의 페쯔발 합의 감소가 불가능하게 된다.Condition 3 is a condition relating to the refractive power of the third lens group III. When the upper limit is exceeded, the light collecting ability of the light emitted through the first, second and third lens groups I, II, and III is lowered. The diameter of the four-lens group IV and the aperture of the color separation prism are increased, and the reduction of the Petzval sum of the entire system is impossible.

또한, 그 하한치를 초과하는 경우에는 제3렌즈군(III)의 굴절력이 크게되어 색 분해 프리즘의 삽입에 필요한 후초점거리의 실현이 불가능해짐과 아울러 구면수차와 보정이 불가능하게 된다.In addition, when the lower limit is exceeded, the refractive power of the third lens group III is increased, making it impossible to realize the postfocal distance necessary for the insertion of the color separation prism, and the spherical aberration and correction are impossible.

조건4]는 제4렌즈군(IV)의 굴절력에 관한 조건식으로서, 그 상한치를 초과하게 되면, 최 근거리 촬영시 조출에 필요한 제4렌즈군의 이동 거리가 길어져 전계의 컴팩트화가 불가능해지며, 그 하한치를 초과하는 경우에는 화면 포괄범위가 좁아지게 되는 바, 필요한 화면 포괄범위를 얻기 위해서는 제1렌즈군(I)의 구경 증가가 불가피하게 되어 소형 경량화 추구가 불가능해진다.Condition 4 is a conditional expression relating to the refractive power of the fourth lens group IV. When the upper limit is exceeded, the moving distance of the fourth lens group required for feeding during the near-field shooting becomes long, and thus the electric field can not be compacted. If the lower limit value is exceeded, the screen covering range becomes narrow. Therefore, in order to obtain the necessary screen covering range, an increase in the aperture of the first lens group I becomes inevitable, and the pursuit of compact and light weight becomes impossible.

조건5]은 제3렌즈군(III)과 제4렌즈군(IV)과의 공기 간격을 규정한 조건으로, 그 상한치를 초과하면, 전계의 길이가 길어지며 주변광량비가 악화되고, 그 하한치를 초과할 경우에는 최 지근거리 촬영시 제4렌즈군(IV)의 이동, 포커싱에 제한을 주어 충분한 촬영 지근거리 확보에 지장을 초래하게 된다.Condition 5] is a condition that defines the air gap between the third lens group III and the fourth lens group IV. When the upper limit value is exceeded, the length of the electric field becomes longer and the ambient light ratio becomes worse. When exceeding, the fourth lens group IV is limited to the movement and focusing of the fourth lens group IV when the close-up distance photographing is performed.

조건6]은 제3렌즈군(III)의 렌즈 형상에 관련하는 조건으로, 그 상한치를 초과하는 경우 코마수차의 보정이 곤란하며, 그 하한치를 초과하는 경우에는 구면수차의 보정이 곤란하게 된다.Condition 6 is a condition related to the lens shape of the third lens group III, and when the upper limit is exceeded, correction of coma aberration is difficult, and when the lower limit is exceeded, correction of spherical aberration is difficult.

조건7]은 제4렌즈군(IV)을 구성하는 부 렌즈의 물체측 곡율반경에 관한 조건식으로서, 그 상한치를 초과하면 충분한 후초점거리의 확보가 불가능하고, 그 하한치를 초과할 경우에는 면에 입사하는 입사각이 커져서 주광선 보다 아래쪽의 축외광선의 코마수차 보정이 곤란하게 된다.Condition 7 is a conditional expression regarding the curvature radius of the object side of the sub-lens constituting the fourth lens group IV. If the upper limit value is exceeded, sufficient postfocal distance cannot be secured. Incident angle of incidence becomes large, and it becomes difficult to correct coma aberration of the off-axis light below the main light.

이와 같이 본 발명은 상기한 각각의 조건을 만족했을 때, 도2 내지 도4에 도시한 바와 같이 양호한 수차도 보정이 가능하고, F 넘버가 약 1.6, 줌비가 4배 이상, 후초점거리가 긴 비구면 줌 렌즈를 10매의 작은 매수의 렌즈만을 적용하여 소형 경량화를 추구할 수 있으며, 가격이 저렴함과 아울러 고해상도 및 고성능의 기능을 실현하는 줌 렌즈가 채용된 스틸 비디오 카메라나 보급 기종의 비디오 카메라를 널리 보급할 수 있게 된다.As described above, when the above conditions are satisfied, the present invention can correct the aberration as shown in Figs. 2 to 4, the F number is about 1.6, the zoom ratio is 4 times or more, and the long focal length is long. Aspheric zoom lens can be applied by using only 10 small lenses. It is possible to pursue small size and light weight. Also, it is possible to use a still video camera or a video camera that adopts a zoom lens that realizes high resolution and high performance. It will be widely available.

본 발명의 실시예에 관한 조건식과 수치 실시예에 의한 구체적인 제수치와의 관계를 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the relationship between the conditional expression according to the embodiment of the present invention and the specific divisor according to the numerical example.

여기서 r은 렌즈 각면의 곡율반경, d는 렌즈의 두께 또는 렌즈 간 공기간격 N은 렌즈의 d-line 굴절율, ν는 렌즈의 아베수이다.Where r is the radius of curvature of each side of the lens, d is the thickness of the lens or the air gap between the lenses, N is the d-line refractive index of the lens, and ν is the Abbe's number of the lens.

또한, 비구면 형상은 다음의 식으로 정의된다.In addition, the aspherical shape is defined by the following equation.

여기서,here,

Z; 광축에서 Y에 대한 비구면상의 비구면 정점과의 거리Z; Distance from Aspherical Aspheric Vertex to Y on the Optical Axis

Y; 광축에서의 높이Y; Height at optical axis

C; 비구면 정점의 곡율(=곡율반경의 역수)C; Curvature of Aspheric Vertices (= Inverse of Curvature Radius)

K; Conic 상수K; Conic constant

D,E,F,G; 비구면 계수이다.D, E, F, G; Aspheric coefficient.

[표 1]TABLE 1

r15의 Conic 상수 및 비구면 계수Conic constant and aspheric coefficient of r15

r16의 Conic 상수 및 비구면 계수Conic constant and aspheric coefficient of r16

또한, 줌잉에 의하여 가변된 공기간격의 일예로서, 광각단(WIDE), 중간단(STANDARD),망원단(TELE) 상태시의 초점거리(f) 변화를 나타내면 다음 표 2와 같다.In addition, as an example of the air gap that is changed by zooming, the change in focal length f at the wide-angle end, the STANDARD, and the tele-end state is shown in Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

한편, 본 실시예의 조건1] 내지 조건7]에 기재된 가장 바람직한 조건 값은 다음과 같다.On the other hand, the most preferable condition value described in the condition 1]-the condition 7] of this Example is as follows.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 줌 렌즈는, F 넘버가 약 1.6, 줌비가 4배이상, 후초점거리가 긴 줌 렌즈가 형성되도록 2개 이상의 비구면 렌즈가 적용된 비구면 렌즈 중의 하나를 구면렌즈로 구성함으로써, 10매의 작은 매수만의 줌 렌즈로도 고해상력과 고성능의 기능을 실현할 수 있기 때문에 소형 경량화를 추구할 수 있으며, 비구면 렌즈의 사출 금형 제작에 따른 제작비를 절감하여 가격이 저렴한 줌 렌즈를 제공하여 스틸 비디오 카메라나 보급 기종의 비디오 카메라를 널리 보급할 수 있게 되는 이점이 있다.As described above, in the zoom lens of the present invention, one of the aspherical lenses to which at least two aspherical lenses are applied is formed as a spherical lens so that a zoom lens having a F number of about 1.6, a zoom ratio of 4 times or more, and a long post focal length is formed. High resolution and high performance can be achieved even with a small number of zoom lenses of 10 sheets, and it is possible to pursue small size and light weight, and to provide a low-cost zoom lens by reducing the manufacturing cost due to the injection mold production of aspherical lenses. Therefore, there is an advantage that can be widely used video cameras of still video cameras and popular models.

Claims (4)

물체측에서 상면 방향의 순으로 정(正)의 굴절력을 갖고, 결상작용이 있는 상면에 대해 고정 설치된 제1렌즈군과; 부(負)의 굴절력을 갖고 광축상을 이동함으로써 변배작용을 하는 제2렌즈군과; 정(正)의 굴절력을 갖고, 상면에 대해 고정 설치된 제3렌즈군과; 정(正)의 굴절력을 갖고 광축방향으로 움직이면서 포커스 조정을 하는 제4렌즈군으로 이루어져 있으며, 상기한 제1렌즈군은 물체측에서의 순에서 부 렌즈와 정 렌즈 및 메니스커스 렌즈로 이루어지며, 상기 제2렌즈군은 2매의 부 렌즈와 1매의 정 렌즈로 구성되며, 제3렌즈군은 1매의 정 렌즈로 이루어짐과 아울러 제4렌즈군은 1매의 비구면 렌즈를 포함하며, 2매의 정 렌즈와 1매의 부 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 줌 렌즈.A first lens group having positive refractive power in the order of the image plane direction on the object side and fixedly installed to an image surface having an image forming action; A second lens group having a negative refractive power and shifting by moving the optical axis; A third lens group having positive refractive power and fixed to an image surface; And a fourth lens group having a positive refractive power and focusing while moving in the optical axis direction. The first lens group includes a negative lens, a positive lens, and a meniscus lens in order from an object side. The second lens group consists of two negative lenses and one positive lens, the third lens group consists of one positive lens, and the fourth lens group includes one aspherical lens and two A zoom lens comprising a positive lens and one sub-lens. 제1항에 있어서, 제3렌즈군은 물체측에 볼록한 면을 갖는 구면 렌즈로 이루어짐을 특징으로 하는 줌 렌즈The zoom lens according to claim 1, wherein the third lens group consists of a spherical lens having a convex surface on the object side. 제2항에 있어서, 제3렌즈군은 양 블록렌즈로 형성됨을 특징으로 하는 줌 렌즈The zoom lens of claim 2, wherein the third lens group is formed of both block lenses. 제1항에 있어서, 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditions are satisfied. 여기서,here, fW; 광각단에 의한 초점거리fW; Focal length by wide end f1, f2, f3, f4; 각 렌즈군의 초점거리f1, f2, f3, f4; Focal Length of Each Lens Group dl1; 제3렌즈군과 제3렌즈군의 공기 간격dl1; Air gap between the third lens group and the third lens group rl1; 제3렌즈군을 구성하는 정 렌즈의 물체측 곡율 반경rl1; Object-side curvature radius of the positive lens constituting the third lens group rl3; 제4렌즈군을 구성하는 부 렌즈의 물체측 곡율반경이다.rl3; The object-side curvature radius of the sub-lenses constituting the fourth lens group.