KR100799216B1 - Large caliber standard lens - Google Patents

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Abstract

A standard lens with a large caliber is provided to cut down the cost by adopting a gauss type lens with the focal length shorter than the back focal length and to secure excellent imaging performance by correcting sagittal coma flare of the existing double gauss type lens. A standard lens with a large caliber consists of a first lens group(G1) having the negative refractive force and a second lens group(G2) having the positive refractive force, which are aligned from an object. The first lens group comprises a first biconvex lens(10) with the positive refractive force; a second lens(11) having the positive refractive force and the convex meniscus surface facing the object; and a third lens(12) having the negative refractive force, wherein the surface of the third lens facing an image is concave. The second lens group comprises a fourth lens(21) with the positive refractive force, wherein the surface of the fourth lens facing the object is concave; a fifth lens(22) having the positive refractive force; a sixth lens(23) having the positive refractive force, wherein the surface of the sixth lens facing an image is convex; and a seventh lens(24) having the positive refractive force, wherein the surface of the seventh lens facing an image is convex. The standard lens satisfies the following formula, 0.6<f/b.f<1.0 and 60<upsilon1+upsilon3+upsilon6/3<75. f is the total focal length. b.f is the back focal length if the object distance is infinite. upsilon1, upsilon3, and upsilon6 are Abbe's numbers of the first, third, and sixth lenses.

Description

대구경 표준 렌즈{Large caliber standard lens} Large caliber standard lens

도 1은 종래 US 4094588호에 개시된 렌즈를 도시한 것이다. 1 shows a lens disclosed in conventional US 4094588.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 대구경 표준 렌즈의 구성도를 나타낸 것이다. 2 is a block diagram of a large-diameter standard lens according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 제1실시예에 따른 대구경 표준 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.3 illustrates longitudinal spherical aberration, image curvature, and distortion aberration of the large-diameter standard lens according to the first embodiment.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 대구경 표준 렌즈의 구성도를 나타낸 것이다. Figure 4 shows the configuration of a large diameter standard lens according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 제2실시예에 따른 대구경 표준 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.5 illustrates longitudinal spherical aberration, image curvature, and distortion aberration of the large-diameter standard lens according to the second embodiment.

도 6은 본 발명에 따른 대구경 표준 렌즈의 무한대에서 가장 근거리까지의 변화시 이동량을 나타낸 것이다. Figure 6 shows the amount of movement in the change from infinity to the most close range of the large diameter standard lens according to the present invention.

<도면 중 주요 부분에 대한 설명><Description of main part of drawing>

G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군G1 ... 1st lens group, G2 ... 2nd lens group

10,11,12,21,22,23,24...렌즈10,11,12,21,22,23,24 ... lens

본 발명은 대구경 표준 렌즈에 관한 것으로, 사지탈 코마 후레아를 충분히 보정할 수 있는 변형 가우스 타입의 렌즈로 구성되고, 초점거리가 후초점거리에 비해 짧아 디지털 일안 리플렉스 카메라에서 표준 렌즈로 사용될 수 있는 대구경 표준 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a large-diameter standard lens, comprising a modified Gaussian-type lens capable of sufficiently correcting four-sided coma flare, and having a short focal length compared to a postfocal length, which can be used as a standard lens in a digital single-lens reflex camera. It relates to a lens.

종래 35mm 필름용 일안 리플렉스 카메라의 교환렌즈로 Fno가 1.4 정도이고 화각이 40-50°정도의 대구경 표준 렌즈는 더블 가우스형을 채용하는 것이 최적으로 알려져 있다. 대구경 표준 렌즈의 경우 필요로 하는 후초점거리는 초점거리의 0.7배 정도면 되었지만 APS-C size의 고체 촬상소자를 사용하는 디지탈 일안리플렉스 카메라에서는 후초점거리가 초점거리에 비해 1.3배 정도로 매우 커져야 한다. 더블 가우스형은 총 렌즈 매수가 6-7장 정도로 비교적 저가로 구성되고, 작은 Fno를 제공하며 양호한 결상 성능과 함께 일안리플렉스 카메라에 필요한 긴 후초점 거리를 확보하기에 유리하다.It is known to adopt a double Gaussian type lens for a large-diameter standard lens having a Fno of about 1.4 and an angle of view of about 40-50 ° as an interchangeable lens of a conventional single-lens reflex camera for 35 mm film. In the case of a large-diameter standard lens, the required post focal length is about 0.7 times the focal length, but in a digital single-lens reflex camera using an APS-C sized solid-state image sensor, the post focal length should be about 1.3 times larger than the focal length. The double Gaussian type is relatively inexpensive, with a total number of 6-7 lenses, provides a small Fno, and is advantageous for securing the long post-focal length required for single-lens reflex cameras with good imaging performance.

종래의 더블 가우스 형태의 렌즈는 물체거리의 변화에 따른 상면 이동의 보정으로 전체 렌즈군이 움직이는 방식을 일반적으로 사용하였다. 그러나 이러한 전체 렌즈군이 이동하는 방식은 물체가 근거리로 이동함에 따라 상면만곡과 왜곡이 크게 발생한다. 때문에 물체가 무한거리에 있을 경우와 근거리에 있는 경우에 결상성능의 차이가 생기는 단점을 가지고 있다. Conventional double Gaussian type lenses generally use a method in which the entire lens group moves by correcting image movement according to a change in object distance. However, in such a method that the entire lens group is moved, image curvature and distortion greatly occur as the object moves to a short distance. Therefore, there is a disadvantage that the difference in the imaging performance when the object is at an infinite distance and at a close range.

종래 대구경 표준 렌즈가 US 4094588호에 개시되어 있으며, 이 표준 렌즈는 더블 가우스 형태로 물체측으로부터 물체측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(1)와, 물체측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈(2)와, 상측면이 오목한 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈(3)와, 물체측면이 오목한 부의 굴절력을 가지는 제4렌즈(4)와, 상측면이 볼록하고 정의 굴절력을 가지며 상기 제4렌즈와 접합된 제5렌즈(5)와, 상측면이 볼록한 정의 굴절을 가지는 제6렌즈(6)와, 양면이 볼록한 정의 구절력을 가지는 제7렌즈(7)로 이루어진다. 이러한 렌즈는 화각이 40~50°이고 초점거리가 후초점거리의 약 1.3 배 길게 구성된다. A conventional large-diameter standard lens is disclosed in US Pat. No. 40,94588, which has a first lens 1 having a positive refractive power in which the object side surface is convex from the object side in a double gauss shape, and a second having a positive refractive power in which the object side surface is convex. The lens 2, the third lens 3 having the negative refractive power of the concave side, the fourth lens 4 having the negative refractive power of the concave side of the object, and the image side convex and positive refractive power, and the fourth lens 4 has the negative refractive power. And a fifth lens 5 bonded to the lens, a sixth lens 6 having convex positive refraction on the image side, and a seventh lens 7 having convex positive bending force on both sides. These lenses have an angle of view of 40 to 50 ° and a focal length of about 1.3 times the focal length.

이러한 대구경의 더블 가우스 형태의 렌즈는 강한 구면수차를 줄이기 위하여 조리개의 앞뒤에 각각 굴절력이 큰 오목면을 가진다. 이 2개의 굴절력이 큰 오목면은 구면수차를 보정하는 한편 사지탈 코마 수차를 매우 크게 하기 때문에 충분한 결상 성능을 확보하는 것이 어렵다. 이러한 사지탈 코마 수차를 보정하기 위해 상면 쪽의 렌즈의 곡률을 제한하고 고굴절률의 렌즈를 사용하기도 한다. 하지만, 고화소의 디지털 일안리플렉스 카메라에 필요한 결상성능을 갖출 정도로 보정이 충분히 이루어지지 않는 것이 여전히 문제점으로 남아 있다. The large-diameter double Gaussian lens has a concave surface with a large refractive power in front of and behind the iris to reduce strong spherical aberration. These two large concave surfaces correct spherical aberration and greatly increase the sagittal coma aberration, thus making it difficult to secure sufficient imaging performance. In order to compensate for these four-sided coma aberrations, the curvature of the lens on the upper surface is limited and a high refractive index lens is used. However, the problem remains that the correction is not sufficiently made to have the imaging performance required for a high-pixel digital single-lens reflex camera.

본 발명에서는 사지탈 코마 후레아를 충분히 보정할 수 있는 가우스 타입의 렌즈를 포함하여 가격이 비교적 저렴하고, 결상 성능이 우수하여 고화소의 디지털 일안 리플렉스 카메라에 적합한 대구경 표준 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a large-diameter standard lens suitable for a high-resolution digital single-lens reflex camera including a Gaussian-type lens capable of sufficiently correcting a sagittal coma flare and having excellent imaging performance.

초점거리가 후초점거리에 비해 짧고 디지털 일안 리플렉스 카메라에 장착시 화각이 40~50°로 되는 대구경의 표준렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다. It aims to provide a large-diameter standard lens with a short focal length compared to a post focal length and an angle of view of 40 to 50 ° when mounted on a digital single-lens reflex camera.

또한, 물체거리의 변화에 따른 상면만곡의 변화량을 줄여 무한대에서 근거리 까지 우수한 결상 성능을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the object of the present invention is to provide an excellent imaging performance from infinity to near distance by reducing the amount of change in surface curvature according to the change of object distance.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 표준 렌즈는, 물체측으로부터 순서로 부의 굴절력의 제1렌즈군과 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군은 양볼록 형상인 정의 굴절력의 제1렌즈와 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상인 정의 굴절력의 제2렌즈와, 상측면이 오목한 부의 굴절력의 제3렌즈로 구성되고, 상기 제2렌즈군은 물체측면이 오목한 부의 굴절력의 제4렌즈와 정의 굴절력의 제5렌즈, 상측면이 볼록한 정의 굴절력의 제6렌즈, 상측면이 볼록한 정의 굴절력의 제 7렌즈로 구성되고, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the standard lens according to the present invention includes a first lens group of negative refractive power and a second lens group having positive refractive power in order from the object side, and the first lens group has a biconvex shape. A first lens of positive refractive power, a second lens of positive refractive power having a meniscus shape of which an object side is convex, and a third lens of negative refractive power of which an image side is concave, and the second lens group includes negative refractive power of which an object side is concave. And a fourth lens of?, A fifth lens of positive refractive power, a sixth lens of positive refractive power in which the image side is convex, and a seventh lens of positive convex power in the image side, and satisfy the following conditional expression.

<조건식><Conditional expression>

Figure 112006053309819-pat00003
Figure 112006053309819-pat00003

Figure 112006053309819-pat00004
Figure 112006053309819-pat00004

여기서, f는 전체 초점거리, b.f는 물체거리가 무한대에서의 후초점거리, υ1은 제1렌즈의 아베수, υ3는 제3렌즈의 아베수, υ6는 제6렌즈의 아베수를 나타낸다.Where f is the total focal length, b.f is the post focal length at infinity, ν1 is the Abbe number of the first lens, υ3 is the Abbe number of the third lens, υ6 is the Abbe number of the sixth lens.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 대구경 표준 렌즈는, 정의 굴절력의 제1렌즈를 가지는 제1 렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 적어도 하나의 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 하나의 렌즈 및 조리개를 포함하는 제2 렌즈군:을 포함하고,In order to achieve the above object, the large-diameter standard lens according to the present invention includes a first lens group having a first lens of positive refractive power; A second lens group including at least one lens having positive refractive power, one lens having negative refractive power, and an aperture;

포커싱을 행할 시 제1 렌즈군과 제2 렌즈군의 이동량이 서로 다르게 이동되 는 것을 특징으로 한다.When the focusing is performed, the movement amounts of the first lens group and the second lens group are different from each other.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대구경 표준 렌즈에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a large-diameter standard lens according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 표준 렌즈는 도 2에 도시된 바와 같이 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)을 포함하는 변형 가우스 타입 렌즈로 구성된다. 표준렌즈는 카메라 화면의 대각선과 거의 같은 길이의 초점거리를 갖는 렌즈를 말하는 것으로, 시각이 50°내외의 것을 표준 렌즈의 기준으로 한다. 제1렌즈군(G1)은 부의 굴절력을 가지는 것으로, 양볼록 형상을 가지는 정의 굴절력의 제1제1렌즈(10)와, 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상인 정의 굴절력의 제2렌즈(11), 상측면이 오목한 부의 굴절력의 제3렌즈(12)를 포함한다. 그리고, 제2렌즈군(G2)은 정의 굴절력을 가지는 것으로, 물체측면이 오목한 부의 굴절력의 제4렌즈(20), 상기 제4렌즈(21)와 접합되어있는 정의 굴절력의 제5렌즈(22), 상측면이 볼록한 정의 굴절력의 제6렌즈(23), 상측면이 볼록한 정의 굴절력의 제 7렌즈(24)를 포함한다. 그리고, 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이 즉, 상기 제3렌즈(12)와 제4렌즈(21) 사이에 조리개(ST)가 배치된다. The standard lens according to the present invention is composed of a modified Gaussian type lens including a first lens group G1 and a second lens group G2 as shown in FIG. 2. The standard lens refers to a lens having a focal length of about the same length as the diagonal of the camera screen, and the visual lens is about 50 ° based on the standard lens. The first lens group G1 has negative refractive power. The first lens 10 having positive refractive power having a biconvex shape and the second lens 11 having positive refractive power having a meniscus shape in which an object side surface is convex. And a third lens 12 of negative refractive power in which the image side surface is concave. The second lens group G2 has positive refractive power, and the fourth lens 20 having the negative refractive power with the concave side of the object and the fifth lens 22 having the positive refractive power bonded to the fourth lens 21. And a sixth lens 23 having positive refractive power with an image side convex, and a seventh lens 24 with positive refractive power with an image side convex. An aperture ST is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, that is, between the third lens 12 and the fourth lens 21.

본 발명에서는 상기 조리개(ST)를 중심으로 물체측 제1렌즈군(G1)이 부의 굴절력을 가짐으로써 충분한 후초점거리를 확보하는 것이 가능해진다.  In the present invention, since the object-side first lens group G1 has the negative refractive power around the aperture ST, it is possible to secure a sufficient postfocal distance.

다음 수학식 1은 후초점거리에 따른 전체 렌즈군의 초점거리의 비를 정의한 것이다.Equation 1 defines the ratio of the focal lengths of the entire lens group according to the post focal length.

Figure 112006053309819-pat00005
Figure 112006053309819-pat00005

여기서, f는 전체 초점거리를, b.f는 물체거리가 무한대에서의 후초점거리를 나타낸다. 수학식 1의 상한치를 초과하게 되면 일안 리플렉스 카메라에 필요한 충분한 후초점거리를 확보하는 것이 어렵게 되거나 화각이 너무 좁아져 표준 렌즈로서의 기능을 잃게 된다. 그에 반하여 수학식 1의 하한치를 초과하게 되면 제1렌즈군이 큰 부의 굴절력을 가지게 되므로 안정적인 굴절력 배분이 안되어 수차 보정이 힘들고 사지털 코마 후레아가 커져 충분한 결상 성능을 확보하는 것이 어렵게 된다. Where f denotes the total focal length and b.f denotes the postfocal distance at which the object distance is at infinity. When the upper limit of Equation 1 is exceeded, it is difficult to obtain sufficient postfocal distance required for a single-lens reflex camera, or the angle of view becomes too narrow to lose its function as a standard lens. On the contrary, when the lower limit value of Equation 1 is exceeded, the first lens group has a large negative refractive power, so that it is difficult to distribute stable refractive power, thereby making it difficult to correct aberration and to increase the sagittal coma flare, thereby making it difficult to secure sufficient imaging performance.

한편, 고화소의 고체 촬상소자를 이용하는 디지탈 일안리플레스 카메라에 요구되는 결상 성능을 확보하기 위해서는 무엇보다 색수차의 보정이 필수적이다. 색수차 보정을 위해 본 발명의 렌즈는 다음의 수학식 2를 만족한다. On the other hand, correction of chromatic aberration is essential in order to secure the imaging performance required for a digital single-lens camera using a solid-state imaging device of a high pixel. For chromatic aberration correction, the lens of the present invention satisfies Equation 2 below.

Figure 112006053309819-pat00006
Figure 112006053309819-pat00006

여기서, υ1은 제1렌즈(10)의 아베수, υ3은 제3렌즈(12)의 아베수, υ6은 제6렌즈(23)의 아베수를 나타낸다. 상기 수학식 2는 제1렌즈, 제3렌즈 및 제6렌즈의 아베수의 평균을 정의하는 것으로, 상한치를 초과하게 되면 축상 색수차가 커질 뿐만 아니라 불필요한 저분산 렌즈 소재를 많이 사용하게 되므로 렌즈 제조 비용이 증가하게 된다. 또한 하한치를 초과하게 되면 배율 색수차를 보정하는 것이 어려워 진다.Here, ν 1 represents the Abbe number of the first lens 10, υ 3 represents the Abbe number of the third lens 12, and υ 6 represents the Abbe number of the sixth lens 23. Equation 2 defines the average of the Abbe's number of the first lens, the third lens, and the sixth lens. When the upper limit is exceeded, the axial chromatic aberration increases and the unnecessary low-dispersion lens material is used. Will increase. In addition, when the lower limit is exceeded, it becomes difficult to correct magnification chromatic aberration.

다음, 수학식 3은 제4렌즈(21)의 물체측 곡률반경(R8)과 상측 곡률반경(R9)의 비를 정의한 것이다. Next, Equation 3 defines the ratio of the object-side curvature radius (R 8 ) and the image-side curvature radius (R 9 ) of the fourth lens (21).

Figure 112006053309819-pat00007
Figure 112006053309819-pat00007

제4렌즈(21)의 물체측 곡률반경과 상측 곡률반경이 같은 부호를 가지면 배율 색수차가 과보정이 되며 코마 수차가 증가하게 된다. 따라서, 물체측 곡률반경과 상측 곡률반경이 서로 다른 부호를 가지도록 하여 두 곡률 반경의 비는 음의 값을 가진다. 상기 수학식 3의 상한치를 초과하게 되면 조리개(ST) 뒤에 있는 제2렌즈군(G2)의 굴절력이 약해져 충분한 후초점거리를 확보하는 것이 힘들어지고, 역으로 하한치를 초과하게 되면 제4렌즈의 굴절력과 제5렌즈의 굴절력이 함께 커지게 되어 구면수차의 보정이 힘들어지게 된다.  When the object-side curvature radius and the image-side curvature radius of the fourth lens 21 have the same sign, magnification chromatic aberration is overcorrected and coma aberration increases. Therefore, the radius of curvature of the object-side has a negative value so that the radius of curvature of the object and the radius of curvature of the upper side have different signs. When the upper limit value of Equation 3 is exceeded, the refractive power of the second lens group G2 behind the diaphragm ST becomes weak, making it difficult to secure a sufficient postfocal distance, and conversely, when the lower limit value is exceeded, the refractive power of the fourth lens is exceeded. Since the refractive power of the lens and the fifth lens is increased together, it is difficult to correct the spherical aberration.

또한, 제7렌즈의 적어도 한 면을 비구면으로 구성함으로써 구면 수차 및 코마 수차를 보정할 수 있다. 다음 수학식 4는 제7렌즈의 초점거리에 대한 조리개 다음의 제2렌즈군에 대한 초점거리의 비를 정의한다. In addition, spherical aberration and coma aberration can be corrected by configuring at least one surface of the seventh lens as an aspherical surface. Equation 4 defines the ratio of the focal lengths to the second lens group after the aperture with respect to the focal lengths of the seventh lens.

Figure 112006053309819-pat00008
Figure 112006053309819-pat00008

여기서, f22는 제2렌즈군의 합성 초점거리를 나타내고, f7은 제7렌즈의 초점 거리를 나타낸다. 상기 수학식 4의 상한치를 넘게 되면 렌즈의 구경이 커지게 되어 비구면의 가공이 힘들게 되고 하한치를 초과하면 비구면의 감도가 증가하여 안정적인 제조 성능을 만족시키기 어려워 생산성이 저하된다. Here, f 22 represents the combined focal length of the second lens group, and f 7 represents the focal length of the seventh lens. When the upper limit of Equation 4 is exceeded, the diameter of the lens becomes large, and aspherical surface machining becomes difficult, and when the lower limit is exceeded, the sensitivity of the aspherical surface increases, so that it is difficult to satisfy stable manufacturing performance, thereby decreasing productivity.

한편, 물체 거리의 변화에 따른 상면이동의 보정, 즉 포커싱에 있어서 전체의 렌즈군이 같은 이동량으로 움직이게 되면 초점거리의 큰 변화없이 보정이 가능하지만 물체거리에 따른 상면만곡 변화의 보정은 불가능하다. 이에 도 6을 참조하면, 물체거리를 무한대에서 근거리로 이동함에 따라 포커싱을 행할 시 전체 렌즈군을 이동한 후 제1렌즈(10)를 물체쪽으로 더 이동시키는 방법을 통하여 물체거리에 따른 상면만곡의 변화의 보정이 가능하게 된다. 여기서는 정의 굴절력의 제1렌즈(10)를 가지는 제1 렌즈군(G1')과, 정의 굴절력을 가지는 적어도 하나의 렌즈와, 부의 굴절력을 가지는 하나의 렌즈 및 조리개를 포함하는 제2 렌즈군(G2')을 포함한다. 그리고, 포커싱을 행할 시 상기 제1 렌즈군(G1')과 제2 렌즈군(G2')의 이동량이 서로 다르게 이동된다. 본 발명에서 제1렌즈군(G1)(G1')과 제2렌즈군(G2)(G2')은 편의상 그룹을 나누어 지칭한 것이다. 예를 들어, 상기 제1렌즈군(G1')이 제1렌즈(10)를 포함하고, 제2렌즈군(G2')이 제2 내지 제7렌즈(11)(12)(21)(22)(23)(24)를 포함하며, 다음 수학식 5를 만족한다. On the other hand, the correction of the image movement according to the change of the object distance, that is, if the entire lens group moves in the same amount of movement in the focusing can be corrected without a large change in the focal length, but it is impossible to correct the change in image curvature according to the object distance. Referring to FIG. 6, as the object distance is moved from infinity to near distance, an image surface curvature according to the object distance may be moved by moving the entire lens group and further moving the first lens 10 toward the object when focusing. The change can be corrected. Here, the first lens group G1 ′ having the first lens 10 having positive refractive power, the at least one lens having positive refractive power, and the second lens group G2 including one lens and aperture having negative refractive power Include '). When the focusing is performed, the movement amounts of the first lens group G1 'and the second lens group G2' are shifted differently. In the present invention, the first lens group G1 (G1 ') and the second lens group G2 (G2') are referred to as groups for convenience. For example, the first lens group G1 ′ includes the first lens 10, and the second lens group G2 ′ includes the second to seventh lenses 11, 12, 21, and 22. (23) and (24), and satisfy the following equation (5).

Figure 112006053309819-pat00009
Figure 112006053309819-pat00009

여기서, D1은 물체 거리가 무한대에서 가장 근거리까지의 변화시 제1렌즈와, 상기 제1렌즈와 이웃하는 제2렌즈 사이의 간격의 변화량을 나타내고, D2는 물체 거리가 무한대에서 가장 근거리까지의 변화시 상면에 대한 제2렌즈군(G2')의 이동량을 나타낸다. 수학식 6의 상한치를 초과하게 되면 제1렌즈의 이동량이 너무 커져 제1렌즈의 기계적인 이동을 위한 기구물이 커지게 되는 단점이 있다. 또한 하한치를 초과하게 되면 제1렌즈의 굴절력이 커져 제1렌즈의 이동시 전체 렌즈군의 초점거리 및 수차에 영향을 주기 때문에 바람직한 포커싱이 불가능하게 된다. Here, D1 represents a change amount of the distance between the first lens and the second lens adjacent to the first lens when the object distance changes from infinity to the closest distance, and D2 represents the change of the object distance from infinity to the closest distance. The movement amount of the second lens group G2 'with respect to the visual image surface is shown. When the upper limit of Equation 6 is exceeded, the amount of movement of the first lens is so large that the mechanism for mechanical movement of the first lens becomes large. In addition, if the lower limit value is exceeded, the refractive power of the first lens is increased, and thus, the focusing and aberration of the entire lens group are affected when the first lens is moved.

다음, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면(ASP)의 정의를 나타내면 다음과 같다. 본 발명에 따른 줌 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 X축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 Y축으로 할 때, 광빔의 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. Next, the definition of the aspherical surface (ASP) in the embodiment of the present invention is as follows. The aspherical shape of the zoom lens according to the present invention can be expressed by the following equation with the X-axis as the optical axis direction and the Y-axis as the direction perpendicular to the optical axis direction. Where x is the distance from the vertex of the lens in the optical axis direction, y is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, K is the conic constant, A, B, C, D is the aspherical coefficient, c represents the inverse of the radius of curvature (1 / R) at the vertex of the lens, respectively.

Figure 112006053309819-pat00010
Figure 112006053309819-pat00010

본 발명에서는 구체적으로 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 줌렌즈의 소형화를 구현하기 위한 최적화 조건들에 따른 렌즈들을 포함한다. The present invention specifically includes lenses according to optimization conditions for implementing miniaturization of a zoom lens through embodiments according to various designs as follows.

다음, 본 발명에 따른 렌즈의 여러 가지 실시예들의 구체적인 렌즈 데이터들을 기술한다. Next, specific lens data of various embodiments of the lens according to the present invention are described.

<실시예 1><Example 1>

이하, f는 줌렌즈 전체의 합성초점거리를, Fno는 F 넘버를, ω는 반화각을, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를, Nd는 굴절률을, νd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, 각 실시예에서 렌즈간 가변거리를 D1,D2로 나타낸다. F is the composite focal length of the entire zoom lens, Fno is the F number, ω is the half angle of view, R is the radius of curvature, Dn is the center thickness of the lens or the distance between the lens, and N d is the refractive index. and ν d represent Abbe's number, respectively. In addition, ST represents an aperture and in each embodiment, the variable distance between lenses is represented by D1 and D2.

도 2는 실시예 1에 따른 렌즈의 배치도를 나타낸 것이다.2 shows a layout view of the lens according to the first embodiment.

f ; 31.00 Fno ; 1.42 2ω ; 49.6° f; 31.00 Fno; 1.42 2ω; 49.6 °

표 면   surface 반 경(R)   Radius (R) 두 께(Dn)   Thickness (Dn) 굴절률(Nd)   Refractive index (Nd) 아베수(υd)  Abbe (υd) S1     S1 134.055 134.055 4.95   4.95 1.758  1.758 52.32  52.32 S2    S2 -317.963 -317.963 D1     D1 S3    S3 42.096   42.096 4.81   4.81 1.839  1.839 37.34  37.34 S4    S4 91.285  91.285 2.00   2.00 S5    S5 무한대   infinity 2.00   2.00 1.498  1.498 81.61  81.61 S6    S6 15.228  15.228 16.71  16.71 S7    S7 무한대   infinity 7.40   7.40 S8    S8 -18.523 -18.523 2.00   2.00 1.769  1.769 26.61  26.61 S9    S9 102.067 102.067 6.88   6.88 1.758  1.758 52.32  52.32 S10    S10 -27.532 -27.532 0.10   0.10 S11    S11 74.199  74.199 9.28   9.28 1.620  1.620 63.39  63.39 S12    S12 -48.708 -48.708 3.53   3.53 S13    S13 -580.532 -580.532 4.35   4.35 1.758  1.758 52.32  52.32 비구면 K : -1.000 A : -6.547788e-006 B : 1.897821e-009 C: -1.201256e-011 D : 1.489930e-014 Aspherical K: -1.000 A: -6.547788e-006 B: 1.897821e-009 C: -1.201256e-011 D: 1.489930e-014 S14    S14 -43.633  -43.633 D2     D2 S15    S15 무한대    infinity

물체 거리    Object distance 무한대     infinity 30cm     30 cm D1      D1 1.00     1.00 10.04    10.04 D2      D2 39.00     39.00 41.80     41.80

도 3은 실시예1에 따른 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것으로 수차가 양호하게 나타남을 알 수 있다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다. 3 shows longitudinal spherical aberration, image curvature, and distortion aberration of the lens according to Example 1, which shows that the aberration is good. Top curves show tangential field curvature (T) and sagittal field curvature (S).

<실시예 2><Example 2>

f : 34.00 Fno : 1.43 2ω : 45.2°f: 34.00 Fno: 1.43 2ω: 45.2 °

표 면   surface 반 경   Radius 두 께   thickness 굴절률   Refractive index 아베수  Abbe's S1     S1 144.103  144.103 5.39   5.39 1.496    1.496 70.4   70.4 S2    S2 -180.392  -180.392 D1    D1 S3    S3 39.527  39.527 7.52   7.52 1.910    1.910 40.8   40.8 S4    S4 95.958  95.958 1.70   1.70 S5    S5 630.906  630.906 2.06   2.06 1.505    1.505 81.61   81.61 S6    S6 14.968   14.968 20.14  20.14 S7    S7 무한대   infinity 5.15   5.15 S8    S8 -21.67  -21.67 2.06   2.06 1.847    1.847 25.46   25.46 S9    S9 80.267  80.267 5.81   5.81 1.773    1.773 52.32   52.32 S10    S10 -34.057 -34.057 1.66   1.66 S11    S11 85.062  85.062 7.14   7.14 1.773    1.773 52.32   52.32 S12    S12 -40.551 -40.551 2.47   2.47 S13    S13 -149.091 -149.091 3.70   3.70 1.773    1.773 52.32   52.32 비구면 K : -1.000 A : -7.239095e-006 B : -8.253009e-010 C : -1.079450e-011 D : 1.488563e-014 Aspheric K: -1.000 A: -7.239095e-006 B: -8.253009e-010 C: -1.079450e-011 D: 1.488563e-014 S14    S14 -45.081 -45.081 34.529  34.529 S15    S15 무한대  infinity D2   D2

물체 거리   Object distance 무한대     infinity 30cm     30 cm D1      D1 1.00     1.00 10.20    10.20 D2      D2 39.32     39.32 41.81     41.81

도 4는 실시예2에 따른 렌즈의 구성도를 나타낸 것이고, 도 5는 실시예2에 따른 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것으로 수차가 양호하게 나타남을 알 수 있다. 4 is a block diagram illustrating a lens according to Example 2, and FIG. 5 illustrates longitudinal spherical aberration, image curvature, and distortion aberration of the lens according to Example 2, indicating that the aberration is good.

다음은 상기 실시예들이 수학식 1 내지 5를 만족함을 보인 것이며 그에 상응한 값은 아래와 같다. The following shows that the embodiments satisfy the equations 1 to 5 and the corresponding values are as follows.

실시예 1  Example 1 실시예 2  Example 2 수학식 1 Equation 1 0.796  0.796 0.87    0.87 수학식 2 Equation 2 65.775  65.775 68.1   68.1 수학식 3 Equation 3 -0.181  -0.181 -0.270  -0.270 수학식 4 Equation 4 2.162   2.162 2.783    2.783 수학식 5 Equation 5 4.243   4.243 3.633   3.633

본 발명에 따른 표준 렌즈는 초점 거리가 후초점 거리에 비해 짧은 렌즈를 변형 가우스 타입의 렌즈로 구성하여 총 렌즈 매수가 7매로 가격이 저렴하고 기존의 더블 가우스 타입의 렌즈가 가지고 있던 사지탈 코마 후레아를 보정할 수 있어 결상 성능이 우수하다. 따라서, 예를 들어 대각상고가 14.13mm인 촬상소자를 사용하는 디지털 일안 리플렉스 카메라에서 표준 화각을 제공하는 대구경 표준 렌즈로 사용될 수 있다. 더 나아가 물체거리의 변화에 따른 상면만곡의 변화량을 줄여 무한대에서 근거리까지 결상 성능을 향상시킨다. The standard lens according to the present invention is composed of a modified Gaussian-type lens whose focal length is shorter than the postfocal distance, so that the total number of lenses is 7 inexpensive, and the sagittal coma flare that the double-Gaussian type lens has had It can be calibrated, so the imaging performance is excellent. Thus, for example, it can be used as a large-diameter standard lens that provides a standard angle of view in a digital single-lens reflex camera using an image pickup device having a diagonal height of 14.13 mm. Furthermore, it improves the imaging performance from infinity to near distance by reducing the amount of change in top curvature due to the change of object distance.

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.The above embodiments are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the invention described in the claims below.

Claims (7)

물체측으로부터 순서로 부의 굴절력의 제1렌즈군과 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, A first lens group of negative refractive power and a second lens group having positive refractive power in order from an object side, 상기 제1렌즈군은 양볼록 형상인 정의 굴절력의 제1렌즈와 물체측면이 볼록한 메니스커스 형상인 정의 굴절력의 제2렌즈와, 상측면이 오목한 부의 굴절력의 제3렌즈로 구성되고, The first lens group includes a first lens having a positive refractive power having a biconvex shape, a second lens having a positive refractive power having a meniscus shape in which an object side surface is convex, and a third lens having a negative refractive power having a concave image side surface. 상기 제2렌즈군은 물체측면이 오목한 부의 굴절력의 제4렌즈와 정의 굴절력의 제5렌즈, 상측면이 볼록한 정의 굴절력의 제6렌즈, 상측면이 볼록한 정의 굴절력의 제 7렌즈로 구성되고, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 표준 렌즈.The second lens group includes a fourth lens of negative refractive power having a concave side of an object, a fifth lens of positive refractive power, a sixth lens of positive refractive power with an image side convex, and a seventh lens of positive refractive power with an image side convex, and Large-diameter standard lens, characterized by satisfying the conditional expression of. <조건식><Conditional expression>
Figure 112006053309819-pat00011
Figure 112006053309819-pat00011
Figure 112006053309819-pat00012
Figure 112006053309819-pat00012
 여기서, f는 전체 초점거리, b.f는 물체거리가 무한대에서의 후초점거리, υ1은 제1렌즈의 아베수, υ3는 제3렌즈의 아베수, υ6는 제6렌즈의 아베수를 나타낸다.Where f is the total focal length, b.f is the post focal length at infinity, ν1 is the Abbe number of the first lens, υ3 is the Abbe number of the third lens, υ6 is the Abbe number of the sixth lens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제4렌즈와 제5렌즈가 접합렌즈로 이루어지고, 상기 제4렌즈가 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 표준 렌즈.And the fourth lens and the fifth lens are made of a bonded lens, and the fourth lens satisfies the following equation. <조건식><Conditional expression>
Figure 112007060667961-pat00013
Figure 112007060667961-pat00013
 여기서, R8은 제4렌즈의 물체측면의 곡률반경을, R9는 제4렌즈의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.Here, R8 represents a radius of curvature of the object-side surface of the fourth lens, and R9 represents a radius of curvature of the image-side surface of the fourth lens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제7렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 표준 렌즈.The seventh lens is a large-diameter standard lens, characterized in that the following conditional expression. <조건식> <Conditional expression>
Figure 112007060667961-pat00014
Figure 112007060667961-pat00014
 여기서, f7은 제7렌즈의 초점거리를, f22는 제2렌즈군의 합성 초점거리를 나타낸다.Here, f7 denotes a focal length of the seventh lens and f22 denotes a combined focal length of the second lens group. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 대구경 표준 렌즈는 포커싱을 행할 시 제1 렌즈와, 제2 내지 제7 렌즈가 이동량이 서로 다르게 이동되고, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 대구경 표준 렌즈.The large-diameter standard lens of claim 1, wherein when the focusing is performed, the first lens and the second to seventh lenses move differently, and satisfy the following conditional expression. <조건식><Conditional expression>
Figure 112007060667961-pat00015
Figure 112007060667961-pat00015
 여기서, D1은 물체 거리가 무한대에서 가장 근거리까지의 변화시 제1렌즈와 제2렌즈 사이의 간격의 변화량을 나타내고, D2는 물체 거리가 무한대에서 가장 근거리까지의 변화시 상면에 대한 제2 내지 제7 렌즈의 이동량을 나타낸다.Here, D1 represents the amount of change in the distance between the first lens and the second lens when the object distance changes from infinity to the closest, and D2 represents the second to the second to the image surface when the object distance changes from infinity to the closest. 7 Indicates the amount of lens movement. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이에 조리개가 구비되는 것을 특징으로 하는 대구경 표준 렌즈.A large-diameter standard lens, characterized in that an aperture is provided between the first lens group and the second lens group. 삭제delete 삭제delete
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