KR101834094B1 - 변배 광학계, 광학 기기 및 변배 광학계의 제조 방법 - Google Patents

변배 광학계, 광학 기기 및 변배 광학계의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

카메라 (1) 등의 광학 기기에 사용되는 변배 광학계 (ZL) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 포함한다. 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 각 렌즈군 사이의 간격이 변화한다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 구성되는 중간군 (G3b); 및 그 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군 (G3c) 을 포함한다. 포커싱 시에, 이미지면에 대한 중간군 (G3b) 의 위치는 고정되어 있고, 이미지측군 (G3c) 은 광축을 따라 이동한다.

Description

변배 광학계, 광학 기기 및 변배 광학계의 제조 방법{VARIABLE MAGNIFICATION OPTICAL SYSTEM, OPTICAL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING VARIABLE MAGNIFICATION OPTICAL SYSTEM}
본 발명은, 변배 광학계 (variable power optical system), 광학 기기 및 변배 광학계의 제조 방법에 관한 것이다.
사진용 카메라, 전자 스틸카메라, 비디오 카메라 등에 적합한 변배 광학계가 제안되었다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-308957 호
그러나, 종래의 변배 광학계는, F 넘버 (F number) 가 약 f/3.5 이기 때문에, 더욱 밝은 렌즈를 구현하기 위한 대구경화라고 하는 요구를 충분히 만족시킬 수 없다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여, 매우 밝고, 우수한 광학 성능을 갖는 변배 광학계, 이 변배 광학계를 포함하는 광학 기기 및 변배 광학계의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제 1 실시형태에 따른 변배 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 포함한다. 광각단 상태 (wide-angle end state) 로부터 망원단 상태 (telephoto end state) 로의 주밍 (zooming) 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하고, 상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈 (positive lens), 부렌즈 (negative lens), 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함한다. 포커싱 시에, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동한다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계는, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
0.4<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1
여기서, f2 는 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 이미지측군은, 1 매의 부렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 이미지측군은, 1 매의 이미지면 측으로 요면 (concave surface) 을 향한 부메니스커스 렌즈 (negative meniscus lens) 로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 이미지측군은, 적어도 1 매의 부렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
ndF+0.0052×νdF-1.965<0
νdF>60
여기서, ndF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 아베수 (Abbe number) 를 나타낸다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하고, 상기 물체측군은 1 매의 정렌즈를 포함하며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
νdO>60
여기서, νdO 는 상기 물체측군에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계는, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
4.0<f4/fw<11.0
여기서, f4 는 상기 제 4 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 (camera shake) 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군 (sub-group); 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군을 포함하며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
1.5<fv×FNOw/f3<5.0
여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fv 는 상기 제 2 부분군의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 포함한다. 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 변화하고, 상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 제 1 정렌즈, 제 1 부렌즈, 제 2 부렌즈, 및 제 2 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함한다. 포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하며, 다음 식의 조건이 만족된다:
-0.8<(R2a+R1b)/(R2a-R1b)<0.5
여기서, R2a 는 상기 제 1 부렌즈의 이미지면 측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타내고, R1b 는 상기 제 2 부렌즈의 물체측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타낸다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계는, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
0.4<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1
여기서, f2 는 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 이미지측군은, 1 매의 부렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 이미지측군은, 1 매의 이미지면 측으로 요면을 향한 부메니스커스 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 이미지측군은, 적어도 1 매의 부렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
ndF+0.0052×νdF-1.965<0
νdF>60
여기서, ndF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하고, 상기 물체측군은 1 매의 정렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
νdO>60
여기서, νdO 는 상기 물체측군에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계는, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
4.0<f4/fw<11.0
여기서, f4 는 상기 제 4 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 2 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군; 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군을 포함하며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
1.5<fv×FNOw/f3<5.0
여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fv 는 상기 제 2 부분군의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 및 상기 제 2 렌즈군의 이미지측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 후군을 포함한다. 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 2 렌즈군과 상기 후군과의 간격이 각각 변화하고, 상기 후군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 포함한다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은, 가장 물체 측에 가깝게 배치되어 있고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군을 적어도 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 3 렌즈군을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하며, 상기 제 3 렌즈군은 상기 중간군을 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
1.0<f3/ΔT3<2.2
여기서, ΔT3 는 광각단 상태로부터 망원단 상태로 주밍 시에 상기 제 3 렌즈군의 이동 거리를 나타내고, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 방진 렌즈군은 1 매의 정렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 방진 렌즈군은 1 매의 양볼록 렌즈 (biconvex lens) 로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 방진 렌즈군은 적어도 1 매의 정렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
ndVR+0.0052×νdVR-1.965<0
νdVR>60
여기서, ndVR 는 상기 방진 렌즈군에 포함되는 상기 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdVR 은 상기 방진 렌즈군에 포함되는 상기 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하고, 상기 물체측군은 1 매의 정렌즈를 포함하며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
νdO>60
여기서, νdO 는 상기 물체측군에 포함되는 상기 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은 복수의 렌즈군을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 후군에 포함되는 상기 복수의 렌즈군 사이의 각각의 간격이 변화하며, 상기 복수의 렌즈군 중 가장 이미지측에 있는 렌즈군을 최종 렌즈군으로 했을 때, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
4.0<fr/fw<11.0
여기서, fr 은 상기 최종 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군과 제 4 렌즈군을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 변화하고, 상기 제 3 렌즈군은 적어도 상기 중간 렌즈군을 포함하며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
0.9<f3/(fw×ft)1/2<2.0
여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 3 실시형태에 따른 변배 광학계는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 후군을 포함하고, 상기 후군은, 상기 후군 중에서 가장 물체 측에 가깝게 배치되어 있고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군을 적어도 포함한다. 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 2 렌즈군과 상기 후군과의 간격이 각각 변화하고, 상기 제 3 렌즈군을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하다. 상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군; 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군을 포함하며, 다음 식의 조건이 만족된다:
1.5<fv×FNOw/f3<5.0
여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fv 는 상기 제 2 부분군의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 1 부분군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 1 부분군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하는 것이 바람직하다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 2 부분군은, 1 매의 정렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 2 부분군은, 1 매의 양볼록 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 2 부분군은 적어도 1 매의 정렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
ndVR+0.0052×νdVR-1.965<0
νdVR>60
여기서, ndVR 는 상기 제 2 부분군에 포함되는 상기 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdVR 는 상기 제 2 부분군에 포함되는 상기 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 제 1 부분군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 물체측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하고, 상기 물체측군은 1 매의 정렌즈를 가지며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
νdO>60
여기서, νdO 는 상기 물체측군에 포함되는 상기 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은 복수의 렌즈군을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 후군에 포함되는 상기 복수의 렌즈군 사이의 각각의 간격이 변화하며, 상기 복수의 렌즈군 중 가장 이미지측에 있는 렌즈군을 최종 렌즈군으로 했을 때, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
4.0<fr/fw<11.0
여기서, fr 는 상기 최종 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계에 있어서, 상기 후군은, 물체측으로부터 순서대로, 상기 제 3 렌즈군과 제 4 렌즈군을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 변화하며, 상기 제 3 렌즈군은 적어도 상기 중간군을 포함하며, 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
0.9<f3/(fw×ft)1/2<2.0
여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
제 4 실시형태에 따른 변배 광학계는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광학 기기는, 상술한 제 1 실시형태에 따른 변배 광학계의 어느 하나를 구비한다.
본 발명에 따른 광학 기기는, 상술한 제 2 실시형태에 따른 변배 광학계의 어느 하나를 구비한다.
본 발명에 따른 광학 기기는, 상술한 제 3 실시형태에 따른 변배 광학계의 어느 하나를 구비한다.
본 발명에 따른 광학 기기는, 상술한 제 4 실시형태에 따른 변배 광학계의 어느 하나를 구비한다.
본 발명에 따른 변배 광학계의 제조 방법은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 포함하는 변배 광학계의 제조 방법이다. 이 방법은, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하도록 각각의 렌즈군을 배치하는 단계; 및 상기 제 3 렌즈군을, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈를 갖는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하도록 구성하고, 포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하도록 상기 제 3 렌즈군을 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 변배 광학계의 제조 방법은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 포함하는 변배 광학계의 제조 방법이다. 이 방법은, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하도록 각 렌즈 군을 배치하는 단계; 상기 제 3 렌즈군을, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈를 포함하는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하도록 구성하고, 포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하도록 제 3 렌즈군을 배치하는 단계; 및 다음 식의 조건을 만족하도록 각 렌즈군을 배치하는 단계를 포함한다:
0.4<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1
여기서, f2 는 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
본 발명에 따른 변배 광학계의 제조 방법은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 포함하는 변배 광학계의 제조 방법이다. 이 방법은, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 변화하도록 각 렌즈군을 배치하는 단계; 상기 제 3 렌즈군을, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 제 1 정렌즈, 제 1 부렌즈, 제 2 부렌즈, 및 제 2 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하도록 구성하고, 포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하도록 배치하는 단계; 및 다음 식의 조건을 만족하도록 제 3 렌즈군을 배치하는 단계를 포함한다:
-0.8<(R2a+R1b)/(R2a-R1b)<0.5
여기서, R2a 는 상기 제 1 부렌즈의 이미지측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타내고, R1b 는 상기 제 2 부렌즈의 물체측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타낸다.
본 발명에 따른 변배 광학계의 제조 방법은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 및 상기 제 2 렌즈군의 이미지측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 후군을 포함하는 변배 광학계의 제조 방법이다. 이 방법은, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 2 렌즈군과 상기 후군과의 간격이 각각 변화하도록 각각의 렌즈군을 배치하는 단계; 및 상기 후군에, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 변배 광학계의 제조 방법은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 및 상기 제 2 렌즈군의 이미지측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 후군을 포함하는 변배 광학계의 제조 방법이다. 이 방법은, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 2 렌즈군과 상기 후군과의 간격이 각각 변화하도록 배치하는 단계; 상기 후군에, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 배치하는 단계; 상기 후군에, 가장 물체 측에 가깝게 배치되어 있고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군을 적어도 배치하는 단계; 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 3 렌즈군을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하도록 제 3 렌즈군을 배치하는 단계; 상기 제 3 렌즈군을, 상기 중간군을 포함하도록 배치하는 단계; 및 다음 식의 조건이 만족되도록 제 3 렌즈군을 배치하는 단계를 포함한다:
1.0<f3/ΔT3<2.2
여기서, ΔT3 는 광각단 상태로부터 망원단 상태로 주밍 시에 상기 제 3 렌즈군의 이동 거리를 나타내고, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타낸다.
본 발명에 따른 변배 광학계의 제조 방법은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군; 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군; 및 정의 굴절력을 갖는 후군을 포함하는 변배 광학계의 제조 방법이다. 이 방법은, 상기 후군에, 상기 후군 중에서 가장 물체에 가까운 측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군을 적어도 배치하는 단계; 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 2 렌즈군과 상기 후군과의 간격이 각각 변화하고, 상기 제 3 렌즈군을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하도록 각 렌즈군을 배치하는 단계; 상기 제 3 렌즈군에, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군; 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군을 배치하는 단계; 및 다음 식의 조건이 만족되도록 각 렌즈군을 배치하는 단계를 포함한다:
1.5<fv×FNOw/f3<5.0
여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fv 는 상기 제 2 부분군의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 매우 밝고, 우수한 광학 성능을 갖는 변배 광학계, 이 변배 광학계를 갖는 광학 기기 및 변배 광학계의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 제 1 실시예에 따른 변배 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2 는 제 1 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 (focusing on infinity) 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 광각단 상태에 있어서 이미지 블러 (image blur) 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 3 은 제 1 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 중간 초점 거리 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 중간 초점 거리 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 4 는 제 1 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 망원단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 5 는 제 1 실시예에 따른 변배 광학계의 근거리 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태를 나타내고, (b) 는 중간 초점 거리 상태를 나타내며, (c) 는 망원단 상태를 나타낸다.
도 6 은 제 2 실시예에 따른 변배 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7 은 제 2 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 광각단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 8 은 제 2 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 중간 초점 거리 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 중간 초점 거리 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 9 는 제 2 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 망원단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 10 은 제 2 실시예에 따른 변배 광학계의 근거리 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태를 나타내고, (b) 는 중간 초점 거리 상태를 나타내며, (c) 는 망원단 상태를 나타낸다.
도 11 은 제 3 실시예에 따른 변배 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도이다.
도 12 는 제 3 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 광각단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 13 은 제 3 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 중간 초점 거리 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 중간 초점 거리 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 14 는 제 3 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 망원단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 15 는 제 3 실시예에 따른 변배 광학계의 근거리 포커싱 상태에 있어서의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태를 나타내고, (b) 는 중간 초점 거리 상태를 나타내며, (c) 는 망원단 상태를 나타낸다.
도 16 은 제 4 실시예에 따른 변배 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도이다.
도 17 은 제 4 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 광각단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 18 은 제 4 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 중간 초점 거리 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 중간 초점 거리 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 19 는 제 4 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 망원단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 20 은 제 4 실시예에 따른 변배 광학계의 근거리 포커싱 상태에 있어서의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태를 나타내고, (b) 는 중간 초점 거리 상태를 나타내며, (c) 는 망원단 상태를 나타낸다.
도 21 은 제 5 실시예에 따른 변배 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도이다.
도 22 는 제 5 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 광각단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 23 은 제 5 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 중간 초점 거리 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 중간 초점 거리 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 24 는 제 5 실시예에 따른 변배 광학계의 무한원 포커싱 시의 제수차 도로서, (a) 는 망원단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 25 는 제 5 실시예에 따른 변배 광학계의 근거리 포커싱 상태에 있어서의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태를 나타내고, (b) 는 중간 초점 거리 상태를 나타내며, (c) 는 망원단 상태를 나타낸다.
도 26 은 제 6 실시예에 따른 변배 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도이다.
도 27 은 제 6 실시예에 따른 변배 광학계의 제수차 도로서, (a) 는 광각단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 광각단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 28 은 제 6 실시예에 따른 변배 광학계의 제수차 도로서, (a) 는 중간 초점 거리 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 중간 초점 거리 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 29 는 제 6 실시예에 따른 변배 광학계의 제수차 도로서, (a) 는 망원단 상태에서의 제수차 도이고, (b) 는 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차도이다.
도 30 은 상기 변배 광학계를 포함하는 카메라의 단면도이다.
도 31 은 제 1 내지 제 5 실시예로 대표되는 제 1 실시형태에 따른 변배 광학계의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 32 는 제 1 내지 제 5 실시예로 대표되는 제 2 실시형태에 따른 변배 광학계의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 33 은 제 1 내지 제 6 실시예로 대표되는 제 3 실시형태에 따른 변배 광학계의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 34 는 제 1 내지 제 6 실시예로 대표되는 제 4 실시형태에 따른 변배 광학계의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
이하, 본 발명의 실시형태들에 대해 도면을 참조하여 설명할 것이다. 제 1 내지 제 4 실시형태에 대해서는, 동일 또는 유사한 구성 요소들이 많기 때문에, 설명의 편의상, 동일한 도면 (동일한 참조 부호) 을 이용하여 설명한다.
(제 1 실시형태)
이하, 제 1 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 을 포함한다. 이 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격, 및 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 각각 변화한다. 이 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군 (G3b); 및 이 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군 (G3c) 을 포함하고, 중간군 (G3b) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 이미지측군 (G3c) 을 광 축을 따라 이동시킴으로써, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱이 실시된다. 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 작은 (또는 밝은) F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈로, 우수한 광학 성능이 구현될 수 있다. 즉, 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 을, (정, 부, 부, 정의) 대칭 구조를 갖는 4 매 렌즈로 구성하는 것에 의해, F 넘버들을 밝음에 대해 작게 유지하면서, 구면 수차 (spherical aberration), 이미지면 만곡 (curvature of field), 및 코마 수차 (coma aberration) 를 양호하게 보정할 수 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이 (또는 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측) 에 개구 조리개 (S) 를 배치하는 구성에 있어서, 포커싱을 중간군 (G3b) 보다 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) 으로 실시하는 것에 의해, 개구 조리개 (S) 와 포커싱군과의 거리가 증가될 수 있고, 포커싱 시의 이미지면 변동을 억제하는 것이 가능해진다. "렌즈 컴포넌트 (lens component)" 란, 단렌즈 또는 복수의 렌즈가 접합된 접합 렌즈를 말한다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다.
0.4<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1 (1)
여기서, f2 는 제 2 렌즈군 (G2) 의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (1) 은, 제 2 렌즈군 (G2) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (1) 의 상한치를 상회하면 제 2 렌즈군 (G2) 의 굴절력이 약해져, 주밍 시의 이동 거리가 증가해 광학계 전체 길이가 길어지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 상한치를 1.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 상한치를 0.9 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (1) 의 하한치를 밑돌면, 제 2 렌즈군 (G2) 의 굴절력이 강해져, 이미지면 만곡, 비점 수차 (astigmatism) 를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 하한치를 0.5 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 하한치를 0.6 으로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, 작은 (밝은) F 넘버들을 갖는 렌즈로 더욱 우수한 광학 성능을 구현할 수가 있다. 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 고차의 구면 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하게 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되어 포커싱에 사용되는 이미지측군 (G3c) 은, 1 매의 부렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 포커싱 렌즈를 가볍게 할 수 있고, 포커싱의 고속화가 용이해진다. 또한, 이미지측군 (G3c) 은, 1 매의 이미지면 측으로 요면을 향한 부메니스커스 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 포커싱 시에 발생하는 구면 수차 변동을 억제함과 함께, 고속의 포커싱을 실현할 수가 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되는 이미지측군 (G3c) 은, 적어도 1 매의 부렌즈를 가지고, 이 부렌즈는, 이하에 나타내는 조건 식 (2) 를 만족하는 것이 바람직하다.
ndF+0.0052×νdF-1.965<0 (2)
여기서, ndF 는 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타낸다.
조건 식 (2) 은, 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 규정하는 것이다. 이 조건 식 (2) 의 상한치를 상회하면, 이 부렌즈에, 비교적 굴절력이 높고, 또한, 색의 분산성이 큰 유리 재료를 사용하여야 해서, 포커싱에 있어서의 무한원으로부터 근거리 물체까지의 범위에 있어서, 축상 색수차 (chromatic aberration) 를 양호하게 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는, 이하에 나타내는 조건 식 (3) 을 만족하는 것이 바람직하다.
νdF>60 (3)
여기서, νdF 는 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (3) 은, 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (3) 의 하한치를 밑돌면, 포커싱 렌즈의 분산성이 커져, 밝은 렌즈에서 눈에 띄기 쉬운 축상 색수차가, 포커싱 시에 무한원으로부터 근거리 물체까지의 범위에 있어서, 충분히 보정될 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (3) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 이, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 경우에, 이 물체측군 (G3a) 이 1 매의 정렌즈를 포함하고, 이하에 나타내는 조건 식 (4) 을 만족하는 것이 바람직하다.
νdO>60 (4)
여기서, νdO 는 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (4) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (4) 의 하한치를 밑돌면, 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 축상 색수차가 커져, 보정이 곤란해지기 때문에, 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 65 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다.
4.0<f4/fw<11.0 (5)
여기서, f4 는 제 4 렌즈군 (G4) 의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (5) 는, 제 4 렌즈군 (G4) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (5) 의 상한치를 상회하면, 제 4 렌즈군 (G4) 의 굴절력이 약해져, 주밍시의 이미지면 만곡 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 상한치를 10.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 상한치를 9.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (5) 의 하한치를 밑돌면, 제 4 렌즈군 (G4) 의 굴절력이 강해져, 왜곡 수차의 보정이 곤란하게 되고, 백 포커스 (back focus) 도 확보할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 하한치를 5.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 하한치를 6.0 으로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 넓어질 때의 축외의 광 인터럽트 (abaxial light interrupt) 를 방지하면서, 제 1 렌즈군 (G1) 의 직경을 작게 유지할 수가 있고, 왜곡 수차의 급격한 변화를 억제할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하고, 이 이미지측군을, 중간군 (G3b) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군 (이하, "방진 렌즈군 (G32)" 이라고 한다) 으로 이용함으로써, 카메라 흔들림의 보정 (이미지 블러 보정) 을 실시하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 중간군 (G3b) 의 이미지측에, 정의 굴절력을 갖는 방진 렌즈군 (G32) 을 배치함으로써, 작은 (밝은) F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈에서도, 방진 렌즈군 (G32) 의 렌즈 매수를 늘리는 일 없이, 방진 기능을 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 는, 물체측으로부터 순서대로, 제 1 부분군 (G31); 및 정의 굴절력을 갖는 제 2 부분군 (G32) 을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 부분군 (G31) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 제 2 부분군 (G32) 을 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군으로 이용함으로써, 카메라 흔들림 (이미지 블러) 이 보정된다. 이와 같이, 제 1 부분군 (G31) 의 이미지측에, 정의 굴절력을 갖는 제 2 부분군 (방진 렌즈군) (G32) 을 배치함으로써, 작은 (밝은) F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈에서도 제 2 부분군 (방진 렌즈군) (G32) 의 렌즈 매수를 늘리는 일 없이 방진 기능을 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (6) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1.5<fv×FNOw/f3<5.0 (6)
여기서, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타내고, fv 는 제 2 부분군 (G32) 의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
조건 식 (6) 은, 방진 렌즈군인 제 2 부분군 (G32) 과 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (6) 의 상한치를 상회하면 제 2 부분군 (G32) 의 굴절력이 약해진다. 또한, 제 2 부분군 (G32) 의 방진시 (이미지 블러 보정시) 의 이동량이 증가하고, 제 2 부분군 (G32) 의 직경이 커져, 제 2 부분군 (G32) 이 더 무겁게 됨과 함께, 방진시의 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 상한치를 4.5 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 상한치를 4.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (6) 의 하한치를 밑돌면, 제 2 부분군 (G32) 의 굴절력이 강해지고, 방진시의 편심 비점 수차 및 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 1.6 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 2.2 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서, 중간군 (G3b) 과 이미지측군 (G3c) 과의 사이에, 적어도 1 매의 정렌즈 컴포넌트를 배치해도 되고 생략해도 된다. 동일하게, 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되어 있는 물체측군 (G3a) 은 생략해도 된다. 중간군 (G3b) 에 포함되는 (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈는, 정렌즈와 부렌즈를 접합해도 되고, 각각을 단렌즈로서 배치해도 된다.
이상과 같은 구성에 의해, 매우 밝고, 우수한 광학 성능을 갖는 변배 광학계 (ZL) 를 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 광학 기기인 카메라를 도 30 을 참조하여 설명한다. 이 카메라 (1) 는, 촬영 렌즈 (2) 로서 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 렌즈 교환식의 소위 미러리스 카메라이다. 이 카메라 (1) 에 있어서, 미도시의 물체 (피사체) 로부터의 광은, 촬영 렌즈 (2) 로 집광되어, 도시 생략의 OLPF (Optical Low-Pass Filter; 광학 로우-패스 필터) 를 개재하여 촬상부 (3) 의 촬상면 상에 물체상을 형성한다. 그리고, 촬상부 (3) 에 형성된 광전 변환 소자에 의해 물체상이 광전 변환되어 물체의 화상이 생성된다. 이 화상은, 카메라 (1) 에 형성된 EVF (Electronic View Finder; 전자 뷰 파인더) (4) 에 표시된다. 이로써 촬영자는, EVF (4) 를 통해 피사체를 관찰할 수 있다.
촬영자에 의해 릴리즈 버튼 (미도시) 이 눌러지면, 촬상부 (3) 에 의해 광전 변환된 화상이 메모리 (미도시) 에 저장된다. 이와 같이 하여, 촬영자는 이 카메라 (1) 를 이용하여 피사체의 촬영을 실시할 수가 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 미러리스 카메라의 예를 설명했지만, 카메라 본체에 퀵 리턴 미러를 가져 파인더 광학계에 의해 피사체를 관찰하는 일안 레플렉스 (single lens reflex) 타입의 카메라에 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 탑재했을 경우에도, 상기 카메라 (1) 의 경우와 유사한 효과를 발휘할 수 있다.
이하에 기재된 내용은, 광학 성능을 해치지 않는 범위에서 적절히 채용 가능하다.
이 실시형태에서는, 4 렌즈군 구성의 변배 광학계 (ZL) 를 나타냈지만, 본 발명은, 5 렌즈군, 6 렌즈군 등의 다른 수의 렌즈군 구성에도 적용 가능하다. 가장 물체에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성이나, 가장 이미지에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성도 상관없다. "렌즈군 (lens group)" 이란, 주밍시에 변화하는 공기 간격으로 분리된, 적어도 1 매의 렌즈를 갖는 부분을 나타낸다. 이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 주밍시에 각 군 간의 공기 간격이 변화하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 내지 제 4 렌즈군 (G4) 이 각각 광 축을 따라 이동한다.
단독 또는 복수의 렌즈군(들), 또는 부분 렌즈군을 광 축방향으로 이동시켜, 무한원 물체로부터 근거리 물체까지의 포커싱을 실시하는 포커싱 렌즈군으로 해도 된다. 이 포커싱 렌즈군은 오토포커스에도 적용할 수 있고, 오토포커스용의 모터 구동 (초음파 모터 등을 이용한 구동) 에도 적합하다. 특히, 제 3 렌즈군 (G3) 의 일부 (상술한 바와 같이, 이미지측군 (G3c)) 를 포커싱 렌즈군으로 하고, 그 외의 렌즈는 포커싱시에 이미지면에 대한 위치를 고정으로 하는 것이 바람직하다.
렌즈군 또는 부분 렌즈군을 광 축에 수직인 방향의 성분을 가지도록 이동시키거나, 광 축을 포함하는 면내 방향으로 회전이동 (요동) 시켜, 카메라 흔들림에 의해 생기는 이미지 흔들림을 보정하는 방진 렌즈군으로 해도 된다. 특히, 제 3 렌즈군 (G3) 의 적어도 일부 (예를 들어, 중간군 (G3b) 의 (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈의 이미지측에 배치된 렌즈) 를 방진 렌즈군으로 하는 것이 바람직하다.
렌즈면은, 구면 또는 평면으로 형성되어도, 비구면으로 형성되어도 상관없다. 렌즈면이 구면 또는 평면인 경우, 렌즈 가공 및 조립 조정이 용이하게 되어, 가공 및 조립 조정의 오차에 의한 광학 성능의 열화를 방지할 수 있으므로 바람직하다. 이미지면이 시프트되었을 경우에도 묘사 성능의 열화가 적기 때문에 바람직하다. 렌즈면이 비구면인 경우, 비구면은, 연삭 가공에 의한 비구면, 유리를 다이 (die) 를 이용하여 비구면 형상으로 형성한 유리 몰드 비구면, 유리의 표면에 수지를 비구면 형상으로 형성한 복합형 비구면 중 어느 비구면이어도 상관없다. 렌즈면은 회절면으로 해도 되고, 렌즈를 굴절률 분포형 렌즈 (GRIN 렌즈) 혹은 플라스틱 렌즈로 해도 된다.
개구 조리개 (S) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 근방에 배치되는 것이 바람직하지만, 개구 조리개로서 별도의 부재를 마련하지 않고, 렌즈의 프레임으로 그 역할을 대용해도 된다.
각 렌즈면에는, 플레어 (flares) 나 고스트 (ghosts) 를 경감해 고콘트라스트의 높은 광학 성능을 달성하기 위해서, 넓은 파장역에서 높은 투과율을 갖는 반사 방지막으로 코팅되어도 된다.
이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 줌 비가 약 2.5 내지 4 이다.
이하, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 의 제조 방법의 개략을, 도 31을 참조해 설명한다. 먼저, 각 렌즈를 배치하여 제 1 내지 제 4 렌즈군 (G1 내지 G4) 을 각각 준비한다 (스텝 S110). 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격, 및 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 각각 변화하도록 각 렌즈군을 배치한다 (스텝 S120). 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군 (G3b); 및 이 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군 (G3c) 을 포함하고, 포커싱 시, 중간군 (G3b) 은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 이미지측군 (G3c) 이 광 축을 따라 이동하도록 배치한다 (스텝 S130).
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 의 제조 방법은, 상술한 조건 식 (1) 을 만족하도록 배치하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 이 실시형태에서는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면 (convex surface) 을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 와 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈를 배치하여 제 1 렌즈군 (G1) 을 준비한다. 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22) 와 양볼록 렌즈 (L23) 를 접합한 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 2 렌즈군 (G2) 을 준비한다. 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 를 배치해 제 3 렌즈군 (G3) 을 준비한다. 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 를 배치해 제 4 렌즈군 (G4) 을 준비한다. 이와 같이 준비한 각 렌즈군을 상술한 순서로 배치해 변배 광학계 (ZL) 를 제조한다.
(제 2 실시형태)
이하, 제 2 실시형태에 대해 도면을 참조해 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 을 포함한다. 이 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격, 및 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 각각 변화하도록 구성되어 있다. 이 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 배치된, 제 1 정렌즈, 제 1 부렌즈, 제 2 부렌즈, 및 제 2 정렌즈로 이루어지는 중간군 (G3b); 및 이 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군 (G3c) 을 포함하고, 중간군 (G3b) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 이미지측군 (G3c) 을 광 축을 따라 이동시킴으로써, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱을 실시하도록 구성되어 있다. 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 작은 (밝은) F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈로, 우수한 광학 성능을 구현할 수 있다. 즉, 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 을 (정, 부, 부, 정의) 대칭 구조를 갖는 4 매의 렌즈로 구성하는 것에 의해, 밝음에 대해 F 넘버들을 작게 유지하면서, 구면 수차, 이미지면 만곡, 코마 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이 (또는 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측) 에 개구 조리개 (S) 를 배치하는 경우, 포커싱을 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) 에 의해 실시함으로써, 개구 조리개 (S) 와 포커싱군과의 거리가 증가될 수 있고, 포커싱시의 이미지면 변동을 억제하는 것이 가능해진다. "렌즈 컴포넌트" 란 단렌즈 또는 복수의 렌즈가 접합된 접합 렌즈를 말한다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 에 포함되는 제 1 부렌즈 및 제 2 부렌즈에 의해 형성되는 공기 렌즈 (air lens) 가, 이하에 나타내는 조건 식 (7) 을 만족하는 것이 바람직하다.
-0.8<(R2a+R1b)/(R2a-R1b)<0.5 (7)
여기서, R2a 는 제 1 부렌즈의 이미지측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타내고, R1b 는 제 2 부렌즈의 물체측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타낸다.
조건 식 (7) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 에 포함되는 제 1 부렌즈 및 제 2 부렌즈에 의해 형성되는 공기 렌즈의 형상을 규정하는 것이다. 이 조건 식 (7) 의 상한치를 상회하면 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지 측 (공기 렌즈의 이미지 측) 의 정의 굴절력을 강하게 할 필요가 있어, 코마 수차 등의 축외 수차 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 상한치를 0.4 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 상한치를 0.3 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 상한치를 0.2 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (7) 의 하한치를 밑돌면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측 (공기 렌즈의 물체측) 에서 강한 정의 굴절력이 필요해, 구면 수차의 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 하한치를 -0.7 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 하한치를 -0.6 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 하한치를 -0.5 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다.
0.4<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1 (1)
여기서, f2 는 제 2 렌즈군 (G2) 의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (1) 은, 제 2 렌즈군 (G2) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (1) 의 상한치를 상회하면 제 2 렌즈군 (G2) 의 굴절력이 약해져, 주밍시의 이동 거리가 증가해 광학 전체 길이가 길어지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 상한치를 1.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 상한치를 0.9 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (1) 의 하한치를 밑돌면, 제 2 렌즈군 (G2) 의 굴절력이 강해져, 이미지면 만곡, 비점 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 하한치를 0.5 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (1) 의 하한치를 0.6 으로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈로 더욱 우수한 광학 성능을 구현할 수가 있다. 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 고차의 구면 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하게 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되어 포커싱에 사용되는 이미지측군 (G3c) 은 1 매의 부렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 포커싱 렌즈를 가볍게 할 수 있고, 포커싱의 고속화가 용이해진다. 또한, 이미지측군 (G3c) 은, 1 매의 이미지면 측으로 요면을 향한 부메니스커스 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 포커싱시에 발생하는 구면 수차 변동을 억제함과 함께, 고속의 포커싱을 실현할 수가 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되는 이미지측군 (G3c) 은, 적어도 1 매의 부렌즈를 가지고, 이 부렌즈는, 이하에 나타내는 조건 식 (2) 를 만족하는 것이 바람직하다.
ndF+0.0052×νdF-1.965<0 (2)
여기서, ndF 는 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타낸다.
조건 식 (2) 는, 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 규정하는 것이다. 이 조건 식 (2) 의 상한치를 상회하면 이 부렌즈에, 비교적 굴절력이 높고, 또한, 색의 분산성이 큰 유리 재료를 사용해야 해서, 포커싱 시에 무한원으로부터 근거리 물체까지의 범위에 있어서, 축상 색수차를 양호하게 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는, 이하에 나타내는 조건 식 (3) 을 만족하는 것이 바람직하다.
νdF>60 (3)
여기서, νdF 는 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (3) 은, 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (3) 의 하한치를 밑돌면, 포커싱 렌즈의 분산성이 커져, 밝은 렌즈에서 눈에 띄기 쉬운 축상 색수차를, 포커싱 시의 무한원으로부터 근거리 물체까지의 범위에 있어서, 충분히 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (3) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다.
실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 이, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 경우에, 이 물체측군 (G3a) 은 1 매의 정렌즈를 가지고, 이하에 나타내는 조건 식 (4) 를 만족하는 것이 바람직하다.
νdO>60 (4)
여기서, νdO 는 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (4) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (4) 의 하한치를 밑돌면, 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 축상 색수차가 커져, 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 65 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다.
4.0<f4/fw<11.0 (5)
여기서, f4 는 제 4 렌즈군 (G4) 의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (5) 는, 제 4 렌즈군 (G4) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (5) 의 상한치를 상회하면 제 4 렌즈군 (G4) 의 굴절력이 약해져, 주밍시의 이미지면 만곡 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 상한치를 10.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 상한치를 9.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (5) 의 하한치를 밑돌면, 제 4 렌즈군 (G4) 의 굴절력이 강해져, 왜곡 수차의 보정이 곤란하게 되고, 백 포커스도 확보할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 하한치를 5.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (5) 의 하한치를 6.0 으로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 넓어질 때의 축외의 광 인터럽트를 방지하면서, 제 1 렌즈군 (G1) 의 직경을 작게 유지할 수가 있고, 또 왜곡 수차의 급격한 변화를 억제할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하며, 이 이미지측군을, 중간군 (G3b) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군 (이하, "방진 렌즈군 (G32)" 이라고 한다) 으로 이용함으로써, 카메라 흔들림의 보정 (이미지 블러 보정) 을 실시하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 중간군 (G3b) 의 이미지측에, 정의 굴절력을 갖는 방진 렌즈군 (G32) 을 배치함으로써, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈에서도, 방진 렌즈군 (G32) 의 렌즈 매수를 늘리는 일 없이, 방진 기능을 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 제 1 부분군 (G31); 및 정의 굴절력을 갖는 제 2 부분군 (G32) 을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 부분군 (G31) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 제 2 부분군 (G32) 을 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군으로 이용함으로써, 카메라 흔들림 보정 (이미지 블러 보정) 을 실시하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제 1 부분군 (G31) 의 이미지측에, 정의 굴절력을 갖는 제 2 부분군 (방진 렌즈군) (G32) 을 배치함으로써, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈에서도 제 2 부분군 (방진 렌즈군) (G32) 의 렌즈 매수를 늘리는 일 없이 방진 기능을 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (6) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1.5<fv×FNOw/f3<5.0 (6)
여기서, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타내고, fv 는 제 2 부분군 (G32) 의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
조건 식 (6) 은, 방진 렌즈군인 제 2 부분군 (G32) 과 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (6) 의 상한치를 상회하면 제 2 부분군 (G32) 의 굴절력이 약해져, 이 제 2 부분군 (G32) 의 방진시 (이미지 블러 보정시) 의 이동량이 증가하고, 제 2 부분군 (G32) 의 직경이 커져, 제 2 부분군 (G32) 이 더 무겁게 됨과 함께, 방진시의 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 상한치를 4.5 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 상한치를 4.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (6) 의 하한치를 밑돌면, 제 2 부분군 (G32) 의 굴절력이 강해져, 방진시의 편심 비점 수차, 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 1.6 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 2.2 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서, 중간군 (G3b) 과 이미지측군 (G3c) 과의 사이에, 적어도 1 매의 정렌즈 컴포넌트를 배치해도 되고 생략해도 된다. 동일하게, 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되는 물체측군 (G3a) 은 생략해도 된다. 중간군 (G3b) 은 정렌즈와 부렌즈를 접합해도 되고, 각각을 단렌즈로서 배치해도 된다.
이상과 같은 구성에 의해, 매우 밝고, 우수한 광학 성능을 갖는 변배 광학계 (ZL) 를 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 광학 기기인 카메라를 도 30 을 참조하여 설명한다. 이 카메라 (1) 는, 촬영 렌즈 (2) 로서 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 렌즈 교환식의 소위 미러리스 카메라이다. 이 카메라 (1) 에 있어서, 물체 (미도시) 로부터의 광은, 촬영 렌즈 (2) 로 집광되어, 도시 생략의 OLPF (Optical Low-Pass Filter) 를 개재하여 촬상부 (3) 의 촬상면 상에 물체상을 형성한다. 그리고, 촬상부 (3) 에 형성된 광전 변환 소자에 의해 물체상이 광전 변환되어 물체의 화상이 생성된다. 이 화상은, 카메라 (1) 에 형성된 EVF (Electronic View Finder) (4) 에 표시된다. 이로써 촬영자는, EVF (4) 를 통해 피사체를 관찰할 수 있다.
촬영자에 의해 릴리즈 버튼 (미도시) 이 눌러지면, 촬상부 (3) 에 의해 광전 변환된 화상이 메모리 (미도시) 에 저장된다. 이와 같이 하여, 촬영자는 이 카메라 (1) 를 이용하여 피사체의 촬영을 실시할 수가 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 미러리스 카메라의 예를 설명했지만, 카메라 본체에 퀵 리턴 미러를 가지고 파인더 광학계에 의해 피사체를 관찰하는 일안 레플렉스 타입의 카메라에 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 탑재했을 경우에도, 상기 카메라 (1) 의 경우와 유사한 효과를 발휘할 수 있다.
이하에 기재된 내용은, 광학 성능을 해치지 않는 범위에서 적절히 채용 가능하다.
이 실시형태에서는, 4 렌즈군 구성의 변배 광학계 (ZL) 를 나타냈지만, 본 발명은, 5 렌즈군, 6 렌즈군 등의 다른 수의 렌즈군 구성에도 적용 가능하다. 가장 물체에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성이나, 가장 이미지에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성도 상관없다. "렌즈군" 이란, 주밍시에 변화하는 공기 간격으로 분리된, 적어도 1 매의 렌즈를 갖는 부분을 나타낸다. 이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 주밍시에 각 군 간의 공기 간격이 변화하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 내지 제 4 렌즈군 (G4) 이 각각 광 축을 따라 이동한다.
단독 또는 복수의 렌즈군(들), 또는 부분 렌즈군을 광 축방향으로 이동시켜, 무한원 물체로부터 근거리 물체까지의 포커싱을 실시하는 포커싱 렌즈군으로 해도 된다. 이 포커싱 렌즈군은 오토포커스에도 적용할 수 있고, 오토포커스용의 모터 구동 (초음파 모터 등을 이용한 구동) 에도 적합하다. 특히, 제 3 렌즈군 (G3) 의 일부 (상술한 바와 같이, 이미지측군 (G3c)) 를 포커싱 렌즈군으로 하고, 그 외의 렌즈는 포커싱시에 이미지면에 대한 위치를 고정으로 하는 것이 바람직하다.
렌즈군 또는 부분 렌즈군을 광 축에 수직인 방향의 성분을 가지도록 이동시키거나, 광 축을 포함하는 면내 방향으로 회전이동 (요동) 시켜, 카메라 흔들림에 의해 생기는 이미지 흔들림을 보정하는 방진 렌즈군으로 해도 된다. 특히, 제 3 렌즈군 (G3) 의 적어도 일부 (예를 들어, 중간군 (G3b) 의 (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈의 이미지측에 배치된 렌즈) 를 방진 렌즈군으로 하는 것이 바람직하다.
렌즈면은, 구면 또는 평면으로 형성되어도, 비구면으로 형성되어도 상관없다. 렌즈면이 구면 또는 평면인 경우, 렌즈 가공 및 조립 조정이 용이하게 되어, 가공 및 조립 조정의 오차에 의한 광학 성능의 열화를 방지할 수 있으므로 바람직하다. 이미지면이 시프트되었을 경우에도 묘사 성능의 열화가 적기 때문에 바람직하다. 렌즈면이 비구면인 경우, 비구면은, 연삭 가공에 의한 비구면, 유리를 다이를 이용하여 비구면 형상으로 형성한 유리 몰드 비구면, 유리의 표면에 수지를 비구면 형상으로 형성한 복합형 비구면 중 어느 비구면이어도 상관없다. 렌즈면은 회절면으로 해도 되고, 렌즈를 굴절률 분포형 렌즈 (GRIN 렌즈) 혹은 플라스틱 렌즈로 해도 된다.
개구 조리개 (S) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 근방에 배치되는 것이 바람직하지만, 개구 조리개로서 별도의 부재를 마련하지 않고, 렌즈의 프레임으로 그 역할을 대용해도 된다.
각 렌즈면에는, 플레어나 고스트를 경감해 고콘트라스트의 높은 광학 성능을 달성하기 위해서, 넓은 파장역에서 높은 투과율을 갖는 반사 방지막으로 코팅되어도 된다.
이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 줌 비가 약 2.5 내지 4 이다.
이하, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 의 제조 방법의 개략을, 도 32를 참조해 설명한다. 먼저, 각 렌즈를 배치하여 제 1 내지 제 4 렌즈군 (G1 내지 G4) 를 각각 준비한다 (스텝 S210). 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격, 및 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 각각 변화하도록 각 렌즈군을 배치한다 (스텝 S220). 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 제 1 정렌즈, 제 1 부렌즈, 제 2 부렌즈, 제 2 정렌즈로 이루어진 중간군 (G3b); 및 이 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군 (G3c) 을 포함하고, 포커싱 시, 중간군 (G3b) 은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 이미지측군 (G3c) 이 광 축을 따라 이동하도록 배치한다 (스텝 S230).
또한, 각 렌즈군을 적어도 상술한 조건 식 (7) 을 만족하도록 배치한다 (스텝 S240). 구체적으로는, 이 실시형태에서는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 와 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 1 렌즈군 (G1) 을 준비한다. 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22) 와 양볼록 렌즈 (L23) 를 접합한 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 2 렌즈군 (G2) 을 준비한다. 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 를 배치해 제 3 렌즈군 (G3) 을 준비한다. 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 를 배치해 제 4 렌즈군 (G4) 을 준비한다. 이와 같이 준비한 각 렌즈군을 상술한 순서로 배치해 변배 광학계 (ZL) 를 제조한다.
(제 3 실시형태)
이하, 제 3 실시형태에 대해 도면을 참조해 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 제 2 렌즈군 (G2) 의 이미지측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 후군 (GR) 포함한다. 이 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격, 및 제 2 렌즈군 (G2) 과 후군 (GR) 과의 간격이 변화하도록 구성되어 있다. 이 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군 (G3b); 및 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 정의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함한다. 중간군 (G3b) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 이미지측군을 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군 (이하, "방진 렌즈군 (G32)" 이라고 한다) 으로 이용함으로써, 카메라 흔들림의 보정 (이미지 블러 보정) 을 실시하도록 구성되어 있다. 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 이러한 식으로 구성함으로써, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈로 우수한 광학 성능을 구현할 수 있다. 즉, 후군 (GR) 의 중간군 (G3b) 을, (정, 부, 부, 정의) 대칭 구조를 갖는 4 매의 렌즈로 구성하는 것에 의해, 구면 수차, 이미지면 만곡, 코마 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하다. 중간군 (G3b) 의 이미지측에, 정의 굴절력을 갖는 방진 렌즈군 (G32) 을 배치함으로써, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈가 사용되는 경우에도, 방진 렌즈군 (G32) 의 렌즈 매수를 늘리는 일 없이 방진 기능을 제공할 수 있다. "렌즈 컴포넌트" 란 단렌즈 또는 복수의 렌즈가 접합된 접합 렌즈를 말한다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 가장 물체 측에 가깝게 배치되어 있고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 을 적어도 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 3 렌즈군 (G3) 을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하도록 구성할 수도 있다. 이 제 3 렌즈군 (G3) 은 상술한 중간군 (G3b) 을 포함한다. 그리고, 이러한 구성의 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (8) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1.0<f3/ΔT3<2.2 (8)
여기서, ΔT3 는 광각단 상태로부터 망원단 상태로 주밍했을 때의 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동 거리를 나타내고, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (8) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리와 이 제 3 렌즈군 (G3) 의 주밍시의 이동 거리를 규정한 것이다. 이 조건 식 (8) 의 상한치를 상회하면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동량에 대한 파워 (power) 가 너무 약해지기 때문에, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동이 주밍에 기여할 수 없게 된다. 그 결과, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 의 파워가 강해지고, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 대형화하거나, 이미지면 만곡 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어, 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 상한치를 2.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 상한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 상한치를 1.75 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (8) 의 하한치를 밑돌면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동량에 대한 파워가 너무 강해지고, 구면 수차의 보정을 양호하게 실시할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 하한치를 1.2 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 하한치를 1.3 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 하한치를 1.4 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈를 이용하여 우수한 광학 성능을 유지할 수가 있다. 또한, 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 고차의 구면 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하게 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 방진 렌즈군 (G32) 은 1 매의 정렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 방진에 사용되는 렌즈를 가볍게 할 수 있고, 방진기구의 경량화, 방진성능 향상이 용이해진다. 또한, 이 방진 렌즈군 (G32) 은 1 매의 양볼록 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 방진시에 발생하는 코마 수차 변동을 억제할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 방진 렌즈군 (G32) 은 적어도 1 매의 정렌즈를 포함하고, 이 정렌즈는 이하에 나타내는 조건 식 (9) 를 만족하는 것이 바람직하다.
ndVR+0.0052×νdVR-1.965<0 (9)
여기서, ndVR 은 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdVR 은 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (9) 는, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 규정하는 것이다. 이 조건 식 (9) 의 상한치를 상회하면, 이 정렌즈에, 비교적 굴절력이 높고 색의 분산성이 큰 유리 재료를 사용하여야 해서, 카메라 흔들림 보정의 범위에 있어서, 배율 색수차를 양호하게 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는, 이하에 나타내는 조건 식 (10) 을 만족하는 것이 바람직하다.
νdVR>60 (10)
여기서, νdVR 은 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (10) 은, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (10) 의 하한치를 밑돌면, 방진 렌즈군 (G32) 의 분산성이 커져, 카메라 흔들림 보정시에 눈에 띄기 쉬운 배율 색수차를, 카메라 흔들림 보정의 범위에 있어서, 충분히 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (10) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 이, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 경우에, 이 물체측군 (G3a) 은 1 매의 정렌즈를 포함하고, 이하에 나타내는 조건 식 (4) 를 만족하는 것이 바람직하다.
νdO>60 (4)
여기서, νdO 는 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (4) 는, 후군 (GR) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (4) 의 하한치를 밑돌면, 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 축상 색수차가 커져, 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 65 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 복수의 렌즈군 (예를 들어, 도 1 에 있어서의 제 3 렌즈군 (G3) 및 제 4 렌즈군 (G4)) 을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 후군 (GR) 에 포함되는 복수의 렌즈군 사이의 각각의 간격이 변화하도록 구성되어 있다. 그리고, 복수의 렌즈군 중 가장 이미지측에 있는 렌즈군 (도 1 에 있어서의 제 4 렌즈군 (G4)) 을 최종 렌즈군으로 했을 때, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (11) 을 만족하는 것이 바람직하다.
4.0<fr/fw<11.0 (11)
여기서, fr 는 최종 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (11) 은 최종 렌즈군의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (11) 의 상한치를 상회하면, 최종 렌즈군의 굴절력이 약해져, 주밍시의 이미지면 만곡 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 상한치를 10.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 상한치를 9.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (11) 의 하한치를 밑돌면, 최종 렌즈군의 굴절력이 강해져, 왜곡 수차의 보정이 곤란하게 되고, 백 포커스도 확보할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 하한치를 5.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 하한치를 6.0 으로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 변화하도록 구성할 수도 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 적어도 상술한 중간 렌즈군 (G3b) 을 포함한다. 이와 같은 구성의 변배 광학계 (ZL) 는 이하에 나타내는 조건 식 (12) 를 만족하는 것이 바람직하다.
0.9<f3/(fw×ft)1/2<2.0 (12)
여기서, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (12) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (12) 의 상한치를 상회하면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 굴절력이 약해져, 광학계의 전체 길이가 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 상한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 상한치를 1.6 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (12) 의 하한치를 밑돌면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 굴절력이 강해져, 구면 수차의 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 하한치를 1.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 하한치를 1.1 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (7) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1.5<fv×FNOw/f3<5.0 (7)
여기서, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타내고, fv 는 방진 렌즈군 (G32) 의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
조건 식 (7) 은, 방진 렌즈군 (G32) 과 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (7) 의 상한치를 상회하면, 방진 렌즈군 (G32) 의 굴절력이 약해진다. 또한, 이 방진 렌즈군 (G32) 의 방진시 (이미지 블러 보정시) 의 이동량이 증가하고, 방진 렌즈군 (G32) 의 직경이 커져, 방진 렌즈군 (G32) 이 더 무겁게 됨과 함께, 방진시의 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 상한치를 4.5 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 상한치를 4.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (7) 의 하한치를 밑돌면, 방진 렌즈군 (G32) 의 굴절력이 강해져, 방진시의 편심 비점 수차, 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 하한치를 1.6 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 하한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (7) 의 하한치를 2.2 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 넓어질 때의 축외의 광 인터럽트를 방지하면서, 제 1 렌즈군 (G1) 의 직경을 작게 유지할 수가 있고, 왜곡 수차의 급격한 변화를 억제할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 후군 (GR) 을, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 이루어지고, 주밍시에 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 변화하도록 구성해도 되고, 또는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 부의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4); 및 정의 굴절력을 갖는 제 5 렌즈군 (G5) 으로 이루어지고, 주밍시에 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격 및 제 4 렌즈군 (G4) 과 제 5 렌즈군 (G5) 과의 간격이 각각 변화하도록 구성해도 된다. 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 주밍시에 일체적으로 이동하는 제 3 렌즈군 (G3) 이, 물체측으로부터 순서대로, 전측군 (G3a); 중간군 (G3b); 및 방진 렌즈군 (G32) 을 포함하고, 이 렌즈군들은 주밍 시에 함께 이동하며, 중간군 (G3b) 은 (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 방진 렌즈군 (G32) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되는 대신에, 제 4 렌즈군 (G4) 으로 해도 된다. 후군 (GR) 의 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되는 물체측군 (G3a) 은 생략해도 된다. 중간군 (G3b) 에 포함되는 (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈는, 정렌즈와 부렌즈를 접합해도 되고, 각각을 단렌즈로서 배치해도 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 이, 중간군 (G3b) 의 이미지측에 배치된 적어도 2 개의 렌즈 컴포넌트를 포함하는 것이 바람직하다. 중간군 (G3b) 의 이미지측에 적어도 2 개의 렌즈 컴포넌트를 배치하는 것에 의해, 포커싱 렌즈군과 방진 렌즈군 (G32) 을 제 3 렌즈군 (G3) 에 배치할 수 있다. 또한, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 전측군 (G3a); 중간 렌즈군 (G3b); 방진 렌즈군 (G32); 및 포커싱 렌즈군으로 구성하는 것이 바람직하다. 방진 렌즈군 (G32) 은, 하나의 정렌즈로 이루어지는 것이 바람직하지만, 하나의 접합 렌즈로 이루어지는 구성이나, 복수의 렌즈 컴포넌트들로 이루어지는 구성으로 해도 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 전측군 (G3a) 을 하나의 비구면 렌즈로 구성했지만, 2 개의 구면 렌즈로 구성해도 된다.
이상과 같은 구성에 의해, 매우 밝고, 우수한 광학 성능을 갖는 변배 광학계 (ZL) 를 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 광학 기기인 카메라를 도 30 을 참조하여 설명한다. 이 카메라 (1) 는, 촬영 렌즈 (2) 로서 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 렌즈 교환식의 소위 미러리스 카메라이다. 이 카메라 (1) 에 있어서, 물체 (미도시) 로부터의 광은, 촬영 렌즈 (2) 로 집광되어, 도시 생략의 OLPF (Optical Low-Pass Filter) 를 개재하여 촬상부 (3) 의 촬상면 상에 물체상을 형성한다. 그리고, 촬상부 (3) 에 형성된 광전 변환 소자에 의해 물체상이 광전 변환되어 물체의 화상이 생성된다. 이 화상은, 카메라 (1) 에 형성된 EVF (Electronic View Finder) (4) 에 표시된다. 이로써 촬영자는, EVF (4) 를 통해 피사체를 관찰할 수 있다.
촬영자에 의해 릴리즈 버튼 (미도시) 이 눌러지면, 촬상부 (3) 에 의해 광전 변환된 화상이 메모리 (미도시) 에 저장된다. 이와 같이 하여, 촬영자는 이 카메라 (1) 를 이용하여 피사체의 촬영을 실시할 수가 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 미러리스 카메라의 예를 설명했지만, 카메라 본체에 퀵 리턴 미러를 가지고 파인더 광학계에 의해 피사체를 관찰하는 일안 레플렉스 타입의 카메라에 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 탑재했을 경우에도, 상기 카메라 (1) 의 경우와 유사한 효과를 발휘할 수 있다.
이하에 기재된 내용은, 광학 성능을 해치지 않는 범위에서 적절히 채용 가능하다.
이 실시형태에서는, 4 렌즈군 또는 5 렌즈군 구성의 변배 광학계 (ZL) 를 나타냈지만, 이상의 구성 조건 등은, 6 렌즈군 또는 7 렌즈군 등의 다른 수의 렌즈군 구성에도 적용 가능하다. 가장 물체에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성이나, 가장 이미지에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성이어도 상관없다. 구체적으로는, 가장 이미지에 가까운 측에, 주밍시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 렌즈군을 추가할 수도 있다. "렌즈군" 이란, 주밍시에 변화하는 공기 간격으로 분리된, 적어도 1 매의 렌즈를 갖는 부분을 나타낸다. 이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 주밍시에 각 군간의 공기 간격이 변화하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 내지 제 4 렌즈군 (G4) (또는 제 5 렌즈군 (G5)) 이 각각 광 축을 따라 이동한다.
단독 또는 복수의 렌즈군(들), 또는 부분 렌즈군을 광 축방향으로 이동시켜, 무한원 물체로부터 근거리 물체까지의 포커싱을 실시하는 포커싱 렌즈군으로 해도 된다. 이 포커싱 렌즈군은 오토포커스에도 적용할 수 있고, 오토포커스용 모터 구동 (초음파 모터 등을 이용한 구동) 에도 적합하다. 특히, 후군 (제 3 렌즈군 (G3)) 의 일부 (예를 들어, 방진 렌즈군 (G32) 의 이미지측에 배치된 부렌즈 컴포넌트, 또는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측에 배치된 제 4 렌즈군 (G4)) 를 포커싱 렌즈군으로 하고, 그 밖의 렌즈는 포커싱시에 이미지면에 대한 위치를 고정으로 하는 것이 바람직하다. 모터에 적용되는 부하를 고려하면, 포커싱 렌즈군은 단렌즈로 구성하는 것이 바람직하다.
렌즈군 또는 부분 렌즈군을 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동시키거나, 광 축을 포함하는 면내 방향으로 회전이동 (요동) 시켜, 카메라 흔들림에 의해 생기는 이미지 흔들림을 보정하는 방진 렌즈군으로 해도 된다. 특히, 상술한 바와 같이, 후군 (GR) 의 적어도 일부 (예를 들어, 제 3 렌즈군 (G3) 의 방진 렌즈군 (G32)) 을 방진 렌즈군으로 하는 것이 바람직하다.
렌즈면은, 구면 또는 평면으로 형성되어도, 비구면으로 형성되어도 상관없다. 렌즈면이 구면 또는 평면인 경우, 렌즈 가공 및 조립 조정이 용이하게 되어, 가공 및 조립 조정의 오차에 의한 광학 성능의 열화를 막을 수 있으므로 바람직하다. 이미지면이 시프트되었을 경우에도 묘사 성능의 열화가 적기 때문에 바람직하다. 렌즈면이 비구면인 경우, 비구면은, 연삭 가공에 의한 비구면, 유리를 다이를 이용하여 비구면 형상으로 형성한 유리 몰드 비구면, 유리의 표면에 수지를 비구면 형상으로 형성한 복합형 비구면 중 어느 비구면이어도 상관없다. 렌즈면은 회절면으로 해도 되고, 렌즈를 굴절률 분포형 렌즈 (GRIN 렌즈) 혹은 플라스틱 렌즈로 해도 된다.
개구 조리개 (S) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 근방에 배치되는 것이 바람직하지만, 개구 조리개로서 별도의 부재를 마련하지 않고 , 렌즈의 프레임으로 그 역할을 대용해도 된다.
각 렌즈면에는, 플레어나 고스트를 경감해 고콘트라스트의 높은 광학 성능을 달성하기 위해서, 넓은 파장역에서 높은 투과율을 갖는 반사 방지막으로 코팅되어도 된다.
이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 줌 비가 약 2.5 내지 4 배이다. 이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태까지에 있어서 F 넘버가 3.5 보다 작다.
이하, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 의 제조 방법의 개략을, 도 33을 참조해 설명한다. 먼저, 각 렌즈를 배치하여 제 1 렌즈군 (G1), 제 2 렌즈군 (G2), 및 후군 (GR) 을 각각 준비한다 (스텝 S310). 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격, 및 제 2 렌즈군 (G2) 과 후군 (GR) 과의 간격이 각각 변화하도록 각 렌즈군을 배치한다 (스텝 S320). 후군 (GR) 에, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군 (G3b); 및 이 중간군 (G3b) 의 이미지측에 정의 굴절력을 가지고 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군 (G32) 을 배치한다 (스텝 S330).
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 의 제조 방법에 있어서, 후군 (GR) 이, 가장 물체 측에 가깝게 배치되어 있고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 를 적어도 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 3 렌즈군 (G3) 을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하도록 각 렌즈군을 배치한다. 제 3 렌즈군 (G3) 은 중간군 (G3b) 을 포함하고 상술한 조건 식 (8) 을 만족하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 이 실시형태에서는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 와 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 1 렌즈군 (G1) 을 준비한다. 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22) 와 양볼록 렌즈 (L23) 를 접합한 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24)와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면인 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 2 렌즈군 (G2) 을 준비한다. 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 를 배치해 제 3 렌즈군 (G3) 을 준비한다. 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 를 배치해 제 4 렌즈군 (G4) 을 준비한다. 제 3 렌즈군 (G3) 및 제 4 렌즈군 (G4) 은 후군 (GR) 을 구성한다. 이와 같이 준비한 각 렌즈군을 상술한 순서로 배치해 변배 광학계 (ZL) 를 제조한다.
(제 4 실시형태)
이하, 제 4 실시형태에 대해 도면을 참조해 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 정의 굴절력을 갖는 후군 (GR) 을 포함한다. 후군 (GR) 은, 이 후군 (GR) 중에서 가장 물체 측에 가깝게 배치되어 있고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 을 포함한다. 이 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격 및 제 2 렌즈군 (G2) 과 후군 (GR) 과의 간격이 각각 변화하고, 제 3 렌즈군 (G3) 을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하도록 구성되어 있다. 이 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 제 1 부분군 (G31) 과 정의 굴절력을 갖는 제 2 부분군 (G32) 을 포함한다. 제 1 부분군 (G31) 의 이미지면에 대한 위치를 고정한 상태로, 제 2 부분군 (G32) 을 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군으로 이용함으로써, 카메라 흔들림 보정 (이미지 블러 보정) 을 실시하도록 구성되어 있다. 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 이러한 식으로 구성하는 것에 의해, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈로 우수한 광학 성능을 구현할 수 있다. 또한, 제 1 부분군 (G31) 의 이미지측에, 정의 굴절력을 갖는 제 2 부분군 (방진 렌즈군) (G32) 을 배치함으로써, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈의 경우에도 제 2 부분군 (방진 렌즈군) (G32) 의 렌즈 매수를 늘리는 일 없이 방진 기능을 제공할 수 있다. "렌즈 컴포넌트" 란 단렌즈 또는 복수의 렌즈가 접합된 접합 렌즈를 말한다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (6) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1.5<fv×FNOw/f3<5.0 (6)
여기서, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타내고, fv 는 제 2 부분군 (G32) 의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
조건 식 (6) 은, 방진 렌즈군인 제 2 부분군 (G32) 과 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (6) 의 상한치를 상회하면, 제 2 부분군 (G32) 의 굴절력이 약해진다. 또한, 이 제 2 부분군 (G32) 의 방진시 (이미지 블러 보정시) 의 이동량이 증가하고, 제 2 부분군 (G32) 의 직경이 커져, 제 2 부분군 (G32) 이 더 무겁게 됨과 함께, 방진시의 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 상한치를 4.5 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 상한치를 4.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (6) 의 하한치를 밑돌면, 제 2 부분군 (G32) 의 굴절력이 강해져, 방진시의 편심 비점 수차, 편심 코마 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 1.6 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (6) 의 하한치를 2.2 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 1 부분군 (G31) 은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어지는 중간군 (G3b) 을 포함한다. 즉, 후군 (GR) 의 중간군 (G3b) 을, (정, 부, 부, 정의) 대칭 구조를 갖는 4 매의 렌즈로 구성함으로써, 밝음에 대해 F 넘버들을 작게 유지하면서, 구면 수차, 이미지면 만곡, 코마 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 의 제 1 부분군 (G31) 은, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 작은 F 넘버들을 갖는 밝은 렌즈를 이용하여 우수한 광학 성능을 유지할 수가 있다. 또한, 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 고차의 구면 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능하게 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되어 방진에 사용되는 방진 렌즈군인 제 2 부분군 (G32) 은, 1 매의 정렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 방진에 사용되는 렌즈를 가볍고 할 수 있고, 방진기구의 경량화, 방진성능 향상이 용이해진다. 또한, 이 제 2 부분군 (G32) 은, 1 매의 양볼록 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 방진시에 발생하는 코마 수차 변동을 억제할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되는 제 2 부분군 (G32) 은, 적어도 1 매의 정렌즈를 포함하고, 이 정렌즈는, 이하에 나타내는 조건 식 (9) 을 만족하는 것이 바람직하다.
ndVR+0.0052×νdVR-1.965<0 (9)
여기서, ndVR 는 제 2 부분군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdVR 는 제 2 부분군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (9) 는, 제 2 부분군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 규정하는 것이다. 이 조건 식 (9) 의 상한치를 상회하면, 이 정렌즈에, 비교적 굴절력이 높고 또한 색의 분산성이 큰 유리 재료를 사용하여야 해서, 카메라 흔들림 보정의 범위에 있어서, 배율 색수차를 양호하게 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
제 3 렌즈군 (G3) 의 제 2 부분군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는, 다음과 같은 조건 식 (10) 을 만족하는 것이 바람직하다.
νdVR>60 (10)
여기서, νdVR 는 제 2 부분군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (10) 은, 제 2 부분군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (10) 의 하한치를 밑돌면, 방진 렌즈군인 제 2 부분군 (G32) 의 분산성이 커져, 카메라 흔들림 보정시에 눈에 띄기 쉬운 배율 색수차를, 카메라 흔들림 보정의 범위에 있어서, 충분히 보정할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (10) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 의 제 1 부분군 (G31) 이, 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군 (G3a) 을 포함하는 경우에, 이 물체측군 (G3a) 이 1 매의 정렌즈를 포함하고 이하에 나타내는 조건 식 (4) 를 만족하는 것이 바람직하다.
νdO>60 (4)
여기서, νdO 는 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
조건 식 (4) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 제 1 부분군 (G31) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (4) 의 하한치를 밑돌면, 밝은 렌즈에서 발생하기 쉬운 축상 색수차가 커져, 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 62 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (4) 의 하한치를 65 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 복수의 렌즈군 (예를 들어, 도 1 에 있어서의 제 3 렌즈군 (G3) 및 제 4 렌즈군 (G4))을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 후군 (GR) 에 포함되는 복수의 렌즈군 사이의 각각의 간격이 변화하도록 구성되어 있다. 그리고, 복수의 렌즈군 중 가장 이미지측에 있는 렌즈군 (예를 들어, 도 1 에 있어서의 제 4 렌즈군 (G4)) 을 최종 렌즈군으로 했을 때, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (11) 을 만족하는 것이 바람직하다.
4.0<fr/fw<11.0 (11)
여기서, fr 는 최종 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (11) 은, 최종 렌즈군의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (11) 의 상한치를 상회하면, 최종 렌즈군의 굴절력이 약해져, 주밍시의 이미지면 만곡 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 상한치를 10.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 상한치를 9.0 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (11) 의 하한치를 밑돌면, 최종 렌즈군의 굴절력이 강해져, 왜곡 수차의 보정이 곤란하게 되고, 백 포커스도 확보할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 하한치를 5.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (11) 의 하한치를 6.0 으로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 에 있어서, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 을 포함하고, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 변화하도록 구성하는 할 수도 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 적어도 상술한 중간 렌즈군 (G3b) 을 가지고 있다. 그리고, 이와 같은 구성의 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (12) 를 만족하는 것이 바람직하다.
0.9<f3/(fw×ft)1/2<2.0 (12)
여기서, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계 (ZL) 의 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (12) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 규정하는 것이다. 이 조건 식 (12) 의 상한치를 상회하면 제 3 렌즈군 (G3) 의 굴절력이 약해져, 광학계의 전체 길이가 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 상한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 상한치를 1.6 으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (12) 의 하한치를 밑돌면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 굴절력이 강해져, 구면 수차의 보정이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 하한치를 1.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (12) 의 하한치를 1.1 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 이하에 나타내는 조건 식 (8) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1.0<f3/ΔT3<2.2 (8)
여기서, ΔT3 는 광각단 상태로부터 망원단 상태로 주밍했을 때의 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동 거리를 나타내고, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를 나타낸다.
조건 식 (8) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리와 이 제 3 렌즈군 (G3) 의 주밍시의 이동 거리를 규정한 것이다. 이 조건 식 (8) 의 상한치를 상회하면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동량에 대한 파워가 너무 약해지기 때문에, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동이 주밍에 기여할 수 없게 된다. 그 결과, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 의 파워가 강해져, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 대형화되거나 이미지면 만곡 수차를 양호하게 보정할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 또 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 상한치를 2.0 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 상한치를 1.8 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 상한치를 1.75 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 조건 식 (8) 의 하한치를 밑돌면, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이동량에 대한 파워가 너무 강해지기 때문에, 구면 수차의 보정을 양호하게 실시할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 또 본 발명의 효과를 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 하한치를 1.2 로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 하한치를 1.3 으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 효과를 더욱 보다 확실하게 하기 위해서, 조건 식 (8) 의 하한치를 1.4 로 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 넓어질 때의 축외의 광 인터럽트를 방지하면서, 제 1 렌즈군 (G1) 의 직경을 작게 유지할 수가 있고, 또 왜곡 수차의 급격한 변화를 억제할 수 있다.
또한, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 후군 (GR) 을, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 과 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 구성하고; 주밍시에 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 변화하는 것으로 해도 되고, 또는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 부의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4); 및 정의 굴절력을 갖는 제 5 렌즈군 (G5) 으로 구성하고, 주밍시에 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격 및 제 4 렌즈군 (G4) 과 제 5 렌즈군 (G5) 과의 간격이 각각 변화하는 것으로 해도 된다. 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 주밍시에 일체적으로 이동하는 제 3 렌즈군 (G3) 이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측군 (G3a) 및 중간군 (G3b) 으로 이루어지는 제 1 부분군 (G31); 및 방진 렌즈군으로 이용되는 제 2 부분군 (G32) 을 포함하고, 중간군 (G3b) 은, (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈로 구성하는 것이 바람직하다. 방진 렌즈군으로 이용되는 제 2 부분군 (G32) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 에 포함되는 대신에 제 4 렌즈군 (G4) 으로 해도 된다. 후군 (GR) 을 구성하는 제 1 부분군 (G31) 의 중간군 (G3b) 의 물체측에 배치되는 물체측군 (G3a) 은 생략해도 된다. 중간군 (G3b) 에 포함되는 (정, 부, 부, 정의) 4 매의 렌즈는, 정렌즈와 부렌즈를 접합해도 되고, 각각을 단렌즈로서 배치해도 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 이, 중간군 (G3b) 의 이미지측에, 적어도 2 개의 렌즈 컴포넌트를 포함하는 것이 바람직하다. 중간군 (G3b) 의 이미지측에 적어도 2 개의 렌즈 컴포넌트를 배치함으로써, 포커싱 렌즈군 및 방진 렌즈군 (G32) 이 제 3 렌즈군 (G3) 에 배치될 수 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측군 (G3a) 및 중간군 (G3b) 으로 이루어지는 제 1 부분군 (G31); 방진 렌즈군으로 이용되는 제 2 부분군 (G32); 및 포커싱 렌즈군으로 구성하는 것이 바람직하다. 방진 렌즈군으로 이용되는 제 2 부분군 (G32) 은, 하나의 정렌즈로 이루어지는 구성이 바람직하지만, 하나의 접합 렌즈로 이루어지는 구성이나, 복수의 렌즈 컴포넌트로 이루어지는 구성으로 해도 된다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 는, 물체측군 (G3a) 을 하나의 비구면 렌즈로 구성했지만, 2 개의 구면 렌즈로 구성해도 된다.
이상과 같은 구성에 의해, 매우 밝고, 우수한 광학 성능을 갖는 변배 광학계 (ZL) 를 제공할 수 있다.
이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 광학 기기인 카메라를 도 30 을 참조하여 설명한다. 이 카메라 (1) 는, 촬영 렌즈 (2) 로서 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 구비한 렌즈 교환식의 소위 미러리스 카메라이다. 이 카메라 (1) 에 있어서, 물체 (미도시) 로부터의 광은, 촬영 렌즈 (2) 로 집광되어, 도시 생략의 OLPF (Optical Low-Pass Filter) 를 개재하여 촬상부 (3) 의 촬상면 상에 물체상을 형성한다. 그리고, 촬상부 (3) 에 형성된 광전 변환 소자에 의해 물체상이 광전 변환되어 물체의 화상이 생성된다. 이 화상은, 카메라 (1) 에 형성된 EVF (Electronic View Finder) (4) 에 표시된다. 이로써 촬영자는, EVF (4) 를 통해 피사체를 관찰할 수 있다.
촬영자에 의해 릴리즈 버튼 (미도시) 이 눌러지면, 촬상부 (3) 에 의해 광전 변환된 화상이 메모리 (미도시) 에 저장된다. 이와 같이 하여, 촬영자는 이 카메라 (1) 를 이용하여 피사체의 촬영을 실시할 수가 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 미러리스 카메라의 예를 설명했지만, 카메라 본체에 퀵 리턴 미러를 가지고 파인더 광학계에 의해 피사체를 관찰하는 일안 레플렉스 타입의 카메라에 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 를 탑재했을 경우에도, 상기 카메라 (1) 의 경우와 유사한 효과를 발휘할 수 있다.
이하에 기재된 내용은, 광학 성능을 해치지 않는 범위에서 적절히 채용 가능하다.
이 실시형태에서는, 4 렌즈군 또는 5 렌즈군 구성의 변배 광학계 (ZL) 를 나타냈지만, 이상의 구성 조건 등은, 6 렌즈군 또는 7 렌즈군 등의 다른 수의 렌즈군 구성에도 적용 가능하다. 가장 물체에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성이나, 가장 이미지에 가까운 측에 렌즈 또는 렌즈군을 추가한 구성이어도 상관없다. 구체적으로는, 가장 이미지에 가까운 측에, 주밍시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 렌즈군을 추가할 수도 있다. "렌즈군" 이란, 주밍시에 변화하는 공기 간격으로 분리된, 적어도 1 매의 렌즈를 갖는 부분을 나타낸다. 이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 주밍시에 각 군간의 공기 간격이 변화하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 내지 제 4 렌즈군 (G4) 이 각각 광 축을 따라 이동한다. "렌즈 컴포넌트" 란, 단렌즈 또는 복수의 렌즈가 접합된 접합 렌즈를 말한다.
단독 또는 복수의 렌즈군(들), 또는 부분 렌즈군을 광 축방향으로 이동시켜, 무한원 물체로부터 근거리 물체까지의 포커싱을 실시하는 포커싱 렌즈군으로 해도 된다. 이 포커싱 렌즈군은 오토포커스에도 적용할 수 있고, 오토포커스용 모터 구동 (초음파 모터 등을 이용한 구동) 에도 적합하다. 특히, 후군 (제 3 렌즈군 (G3)) 의 일부 (예를 들어, 제 2 부분군 (G32) 의 이미지측에 배치된 부렌즈 컴포넌트, 또는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측에 배치된 제 4 렌즈군 (G4)) 를 포커싱 렌즈군으로 하고, 그 밖의 렌즈는 포커싱시에 이미지면에 대한 위치를 고정으로 하는 것이 바람직하다. 모터에 적용되는 이러한 부하를 고려하면, 포커싱 렌즈군은 단렌즈로 구성하는 것이 바람직하다.
렌즈군 또는 부분 렌즈군을 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동시키거나, 광 축을 포함하는 면내 방향으로 회전이동 (요동) 시켜, 카메라 흔들림에 의해 생기는 이미지 흔들림을 보정하는 방진 렌즈군으로 해도 된다. 특히, 상술한 바와 같이, 후군 (GR) 의 적어도 일부 (예를 들어, 제 3 렌즈군 (G3) 의 제 2 부분군 (G32)) 을 방진 렌즈군으로 하는 것이 바람직하다.
렌즈면은, 구면 또는 평면으로 형성되어도, 비구면으로 형성되어도 상관없다. 렌즈면이 구면 또는 평면인 경우, 렌즈 가공 및 조립 조정이 용이하게 되어, 가공 및 조립 조정의 오차에 의한 광학 성능의 열화를 막을 수 있으므로 바람직하다. 이미지면이 시프트되었을 경우에서도 묘사 성능의 열화가 적기 때문에 바람직하다. 렌즈면이 비구면인 경우, 비구면은, 연삭 가공에 의한 비구면, 유리를 다이를 이용하여 비구면 형상으로 형성한 유리 몰드 비구면, 유리의 표면에 수지를 비구면 형상으로 형성한 복합형 비구면 중 어느 비구면이어도 상관없다. 렌즈면은 회절면으로 해도 되고, 렌즈를 굴절률 분포형 렌즈 (GRIN 렌즈) 혹은 플라스틱 렌즈로 해도 된다.
개구 조리개 (S) 는, 제 3 렌즈군 (G3) 의 근방에 배치되는 것이 바람직하지만, 개구 조리개로서 별도의 부재를 마련하지 않고 , 렌즈의 프레임으로 그 역할을 대용해도 된다.
각 렌즈면에는, 플레어나 고스트를 경감해 고콘트라스트의 높은 광학 성능을 달성하기 위해서, 넓은 파장역에서 높은 투과율을 갖는 반사 방지막으로 코팅되어도 된다.
이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 줌 비가 약 2.5 내지 4 배이다. 이 실시형태의 변배 광학계 (ZL) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태까지에 있어서 F 넘버가 3.5 보다 작다.
이하, 이 실시형태에 따른 변배 광학계 (ZL) 의 제조 방법의 개략을, 도 34를 참조해 설명한다. 먼저, 각 렌즈를 배치하여 제 1 렌즈군 (G1), 제 2 렌즈군 (G2), 및 후군 (GR) 을 각각 준비한다 (스텝 S410). 후군 (GR) 에, 이 후군 (GR) 중에서 가장 물체에 가까운 측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 을 적어도 배치한다 (스텝 S420). 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격 및 제 2 렌즈군 (G2) 과 후군 (GR) 과의 간격이 각각 변화하고, 제 3 렌즈군 (G3) 을 구성하는 렌즈끼리의 각 간격이 일정하도록 각 렌즈군을배치한다 (스텝 S430). 제 3 렌즈군 (G3) 에, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군 (G31), 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군 (G32) 을 배치한다 (스텝 S440). 상술한 조건 식 (6) 을 만족하도록 각 렌즈군을 배치한다 (스텝 S450).
구체적으로는, 이 실시형태에서는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 와 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 1 렌즈군 (G1) 을 준비한다. 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22) 와 양볼록 렌즈 (L23) 를 접합한 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈를 배치해 제 2 렌즈군 (G2) 을 준비한다. 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 를 배치해 제 3 렌즈군 (G3) 을 준비한다. 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 를 배치해 제 4 렌즈군 (G4) 을 준비한다. 제 3 렌즈군 (G3) 및 제 4 렌즈군 (G4) 은 후군 (GR) 을 구성한다. 이와 같이 준비한 각 렌즈군을 상술한 순서로 배치해 변배 광학계 (ZL) 를 제조한다.
실시예
이제, 본원의 각 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태에 대해서는 제 1 내지 제 5 실시예가 대응한다. 제 2 실시형태에 대해서는 제 1 내지 제 5 실시예가 대응한다. 제 3 실시형태에 대해서는 제 1 내지 제 6 실시예가 대응한다. 제 4 실시형태에 대해서는 제 1 내지 제 6 실시예가 대응한다. 도 1, 도 6, 도 11, 도 16, 도 21 및 도 26 은, 각 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL) (ZL1 내지 ZL6) 의 구성 및 굴절력 배분을 나타내는 단면도이다. 이들의 변배 광학계 (ZL1 내지 ZL6) 의 단면도의 하부에는, 광각단 상태 (W) 로부터 망원단 상태 (T) 로 주밍 시의 각 렌즈군 (G1 내지 G4) (또는 G5) 의 광 축을 따른 이동 방향이 화살표로 나타나 있다.
각 실시예에 있어서, 비구면은, 광 축에 수직인 방향의 높이를 y 로 하고, 높이 y 에 있어서의 각 비구면의 정점에서의 접평면으로부터 각 비구면까지의 광 축을 따른 거리 (사그 (sag) 량) 를 S(y) 로 하며, 기준 구면의 곡률 반경 (근축 곡률 반경) 을 r 로 하고, 원추 계수를 K 로 하며, n 차의 비구면 계수를 An 으로 했을 때, 이하의 식 (a) 로 표현된다. 이후의 실시예에 있어서, "E-n"는 "×10-n」을 나타낸다.
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r2)1/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 (a)
각 실시예에 있어서, 2 차의 비구면 계수 (A2) 는 0 이다. 각 실시예의 표에서, 비구면에는 면 번호의 우측에 * 가 붙는다.
[제 1 실시예]
도 1 은, 제 1 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL1) 의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도 1 에 나타낸 변배 광학계 (ZL1) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 후군 (GR) 을 포함하고, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 이루어진다.
이 변배 광학계 (ZL1) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 와 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22) 와 양볼록 렌즈 (L23) 를 접합한 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 로 구성되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 은, 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이에 개구 조리개 (S) 가 배치되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 과 이미지면 (I) 과의 사이에는, 로우 패스 필터나, 적외선 필터 등을 포함하는 필터군 (FL) 이 배치되어 있다. 부렌즈 (L25), 정렌즈 (L31), 정렌즈 (L36) 및 정렌즈 (L41) 는 유리 몰드 비구면 렌즈이다.
이 변배 광학계 (ZL1) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 증가하고, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격이 감소하며, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 증가하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하며, 제 3 렌즈군 (G3) 이 물체측을 향해 이동하고, 제 4 렌즈군 (G4) 이 일단 물체측을 향해 이동한 후, 이미지면 측을 향해 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 개구 조리개 (S) 는 제 3 렌즈군 (G3) 과 함께 이동한다.
이 변배 광학계 (ZL1) 에 있어서, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 방진 렌즈군 (G32) 의 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) (부메니스커스 렌즈 (L37)) 를 이미지면을 향해 이동시키는 것에 의해 수행되도록 구성되어 있다.
이 변배 광학계 (ZL1) 에 있어서, 이미지 블러 보정 (방진) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 정렌즈 (L36) 를 방진 렌즈군 (G32) 로 사용하고, 이 방진 렌즈군 (G32) 을 광 축과 직교하는 방향의 성분을 갖도록 이동시킴으로써 수행된다. 또한, 변배 광학계의 초점 거리가 f 이고, 방진 계수 (이미지 블러 보정에서의 방진 렌즈군 (G32) 의 이동 거리에 대한 결상면에서의 이미지 이동거리의 비) 가 K 일 때, 각도 θ 의 회전 블러 (rotation blur) 를 보정하기 위해, 블러 보정용 방진 렌즈군 (G32) 을 (f·tanθ)/K 만큼 광 축과 직교 방향으로 이동시키면 된다. (이는 이후의 다른 실시예에 있어서도 동일하다). 이 제 1 실시예의 광각단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.627 이며, 초점 거리는 9.3(mm) 이므로, 1.03°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.170(mm) 이다. 이 제 1 실시예의 중간 초점 거리 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.831 이며, 초점 거리는 19.1(mm) 이므로, 0.605°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.177(mm) 이다. 이 제 1 실시예의 망원단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.963 이고, 초점 거리는 29.1(mm)이므로, 0.500°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.264(mm) 이다.
이하의 표 1 에, 변배 광학계 (ZL1) 의 제원의 값을 나타낸다. 이 표 1 의 [전체 제원] 에서, f 는 변배 광학계의 초점 거리, FNO 는 F 넘버, 2ω는 화각, Y 는 최대 이미지 높이, TL 은 전체 길이, 그리고, BF 는 백 포커스의 값을, 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태, 및 망원단 상태마다 나타내고 있다. 여기서, 전체 길이 TL 은, 무한 포커싱시의 가장 물체측에 가까운 렌즈면 (도 1 에 있어서의 제 1 면) 으로부터 이미지면 (I) 까지의 광 축상의 거리 (공기 환산 길이) 를 나타낸다. BF 는, 무한원 포커싱 시의 가장 이미지측에 가까윤 렌즈면 (도 1에 있어서의 제 27 면) 으로부터 이미지면 (I) 까지의 광 축상의 거리 (공기 환산 길이) 를 나타낸다. [렌즈 데이터] 에 있어서의 제 1 열 m 은, 광선의 진행 방향을 따른 물체측으로부터 카운트된 렌즈면의 순서 (면 번호) 를, 제 2 열 r 은, 각 렌즈면의 곡률 반경을, 제 3 열 d 는, 각 광학면으로부터 다음의 광학 면까지의 광 축 상의 거리 (면 간격) 를, 제 4 열 νd 및 제 5 열 nd 는, 아베수 및 d 선 (λ=587.6 nm) 에 대한 굴절률을 나타내고 있다. 곡률 반경 0.000 은 평면을 나타내고, 공기의 굴절률 1.00000 은 생략되어 있다. 또한, 표 1 에 나타낸 면 번호 1 내지 33 은, 도 1 에 나타낸 번호 1 내지 33 에 대응한다. [렌즈군 초점 거리] 는 제 1 내지 제 4 렌즈군 (G1 내지 G4) 의 각각의 시작 면과 초점 거리를 나타내고 있다.
모든 제원치에 있어서, 초점 거리 f, 곡률 반경 r, 면 간격 d, 및 그 외 길이의 단위는 일반적으로 "mm"가 사용되지만, 광학계는, 비례 확대 또는 비례 축소해도 동등의 광학 성능이 얻어지기 때문에, 단위는 "mm" 에 한정되는 것은 아니다. 이들의 부호의 설명 및 제원표의 설명은 이후의 다른 실시예에 있어서도 동일하다.
Figure 112016009234199-pct00001
Figure 112016009234199-pct00002
이 변배 광학계 (ZL1) 에 있어서, 제 4 면, 제 12 면, 제 14 면, 제 15 면, 제 22 면, 제 23 면 및 제 26 면은 비구면 형상으로 형성되어 있다. 다음의 표 2 에, 비구면 데이터, 즉, 원추 계수 K 및 각 비구면 계수 A4 내지 A10 의 값을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00003
이 변배 광학계 (ZL1) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 축상 공기 간격 D3, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) (개구 조리개 (S))과의 축상 공기 분 간격 D12, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 축상 공기 분 간격 D25, 및 제 4 렌즈군 (G4) 과 필터군 (FL) 과의 축상 공기 간격 (D27) 은, 상술한 바와 같이, 주밍 시에 변화한다. 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 의 물체측의 축상 공기 간격 D23 및 이미지면 측의 축상 공기 간격 D25 는 포커싱 시에 변화한다. 다음의 표 3 에, 무한원 포커싱시 및 근거리 포커싱시에 있어서의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태, 및 망원단 상태의 각 초점 거리 상태에 있어서의 가변 간격을 나타낸다. 근거리 포커싱 시에, D23 및 D25 의 값만을 나타내고, 생략된 다른 값은 무한원 포커싱시와 같다.
Figure 112016009234199-pct00004
표 4 는, 이 변배 광학계 (ZL1) 에 있어서의 각 조건식 대응치를 나타낸다. 이 표 4 에 있어서, f2 는 제 2 렌즈군 (G2) 의 초점 거리를, fw 는 광각단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를, ft 는 망원단 상태에 있어서의 변배 광학계의 초점 거리를, ndF 는 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을,νdF 는 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈의 매질의 아베수를,νdO 는 후군 (제 3 렌즈군 (G3)) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈의 아베수를, f4 는 제 4 렌즈군 (G4) 의 초점 거리를, fv 는 방진 렌즈군 (G32) 의 초점 거리를, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를, f3 는 제 3 렌즈군 (G3) 의 초점 거리를, R2a 및 R1b 는 각각 제 3 렌즈군 (G3) 의 중간군 (G3b) 에 포함되는 제 1 부렌즈 및 제 2 부렌즈의 이미지측 및 물체측의 렌즈면의 곡률 반경을, ΔT 는 광각단 상태로부터 망원단 상태로 주밍했을 때의 후군 (제 3 렌즈군 (G3)) 의 이동 거리를, ndVR 는 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을,νdVR 는 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를, fr 는 최종 렌즈군의 초점 거리를, 각각 나타내고 있다. 이 부호의 설명은, 이후의 다른 실시예에 있어서도 동일하다. 제 1 실시예에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는 부메니스커스 렌즈 (L37) 이며, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L31) 이며, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L36) 이며, 최종 렌즈군은 제 4 렌즈군 (G4) 이다. R2a 는 제 18 면의 거리 반경이며, R1b 는 제 19 면의 곡률 반경이다.
Figure 112016009234199-pct00005
이와 같이, 이 변배 광학계 (ZL1) 는 상기 조건 식 (1) 내지 (12) 를 모두 만족한다.
이 변배 광학계 (ZL1) 의, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 2(a), 도 3(a) 및 도 4(a) 에 나타내고, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 2(b), 도 3(b) 및 도 4(b)에 나타낸다. 근거리 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 5 에 나타낸다. 각 수차도에 있어서, FNO 는 F 넘버, Y 는 이미지 높이를 각각 나타낸다. 또한, 무한원 포커싱시의 구면 수차도에서는 최대 구경에 대응하는 F 넘버의 값을 나타내고; 근거리 포커싱시의 구면 수차도에서는 최대 구경에 대응하는 개구 수의 값을 나타내며; 비점 수차도 및 왜곡 수차도에서는 이미지 높이의 최대치를 각각 나타내고, 코마 수차도에서는 각 이미지 높이의 값을 나타낸다. d 는 d-선 (λ=587.6 nm), g 는 g-선 (λ=435.8 nm) 를 각각 나타낸다. 각 비점 수차도에 있어서, 실선은 시상 (sagittal) 이미지면, 파선은 메리디오날 (meridional) 이미지면을 각각 나타낸다. 이하에 나타낸 다른 실시예들의 수차도에 있어서도, 이 실시예와 동일한 부호를 사용한다. 이들의 각 수차도로부터, 이 변배 광학계 (ZL1) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태까지에 걸쳐서 제수차가 양호하게 보정되고 있는 것을 알 수 있다.
[제 2 실시예]
도 6 은, 제 2 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL2) 의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도 6 에 나타내는 변배 광학계 (ZL2) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 후군 (GR) 을 포함하고, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 구성된다.
이 변배 광학계 (ZL2) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 및 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22); 양볼록 렌즈 (L23); 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 로 구성되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 은, 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이에 개구 조리개 (S) 가 배치되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 과 이미지면 (I) 과의 사이에는, 로우 패스 필터나, 적외 필터 등을 갖는 필터군 (FL) 이 배치되어 있다. 부렌즈 (L25), 정렌즈 (L31), 정렌즈 (L36) 및 정렌즈 (L41) 는 유리 몰드 비구면 렌즈이다.
이 변배 광학계 (ZL2) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 증가하고, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격이 감소하며, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 증가하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하고, 제 3 렌즈군 (G3) 이 물체측을 향해 이동하고, 제 4 렌즈군 (G4) 이 일단 물체측을 향해 이동한 후, 이미지면 측을 향해 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 개구 조리개 (S) 는 제 3 렌즈군 (G3) 과 함께 이동한다.
이 변배 광학계 (ZL2) 에 있어서, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 방진 렌즈군 (G32) 의 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) (부메니스커스 렌즈 (L37)) 를 이미지면 측을 향해 이동시키는 것에 의해 실시하도록 구성되어 있다.
이 변배 광학계 (ZL2) 에 있어서, 이미지 블러 보정 (방진) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 정렌즈 (L36) 를 방진 렌즈군 (G32) 로 이용하고, 이 방진 렌즈군 (G32) 을 광 축과 직교하는 방향의 성분을 갖도록 이동시킴으로써 실시한다. 이 제 2 실시예의 광각단 상태에 있어서는, 방진 계수는 -0.625 이며, 초점 거리는 9.3(mm) 이므로, 1.03°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.170(mm) 이다. 중간 초점 거리 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.814 이며, 초점 거리는 19.1(mm) 이므로, 0.615°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.205(mm) 이다. 망원단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.939 이며, 초점 거리는 29.1(mm) 이므로, 0.534°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.271(mm) 이다.
이하의 표 5 에, 변배 광학계 (ZL2) 의 제원의 값을 나타낸다. 표 5 에 나타낸 면 번호 1 내지 34 는, 도 6 에 나타낸 번호 1 내지 34 에 대응한다.
Figure 112016009234199-pct00006
Figure 112016009234199-pct00007
이 변배 광학계 (ZL2) 에 있어서, 제 4 면, 제 13 면, 제 15 면, 제 16 면, 제 23 면, 제 24 면 및 제 27 면은 비구면 형상으로 형성되어 있다. 다음의 표 6 에, 비구면 데이터, 즉, 원추 계수 K 및 각 비구면 계수 A4 내지 A10의 값을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00008
이 변배 광학계 (ZL2) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 축상 공기 간격 D3, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) (개구 조리개 (S))과의 축상 공기 간격 D13, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 축상 공기 간격 D26, 및, 제 4 렌즈군 (G4) 과 필터군 (FL) 과의 축상 공기 간격 D28 은, 상술한 바와 같이, 주밍 시에 변화한다. 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 의 물체측의 축상 공기 간격 D24 및 이미지측의 축상 공기 간격 D26 은, 포커싱 시에 변화한다. 표 7 에, 무한원 포커싱시 및 근거리 포커싱시에 있어서의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태의 각 초점 거리 상태에 있어서의 가변 간격을 나타낸다. 또한, 근거리 포커싱시는, D24 및 D26 의 값만을 나타내고, 생략된 다른 값은 무한원 포커싱시와 같다.
Figure 112016009234199-pct00009
표 8 에, 이 변배 광학계 (ZL2) 에 있어서의 각 조건식 대응치를 나타낸다. 이 제 2 실시예에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는, 부메니스커스 렌즈 (L37) 이고, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L31) 이며, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L36) 이고, 최종 렌즈군은 제 4 렌즈군 (G4) 이다. R2a 는 제 19 면의 거리 반경이며, R1b 는 제 20 면의 곡률 반경이다.
Figure 112016009234199-pct00010
이와 같이, 이 변배 광학계 (ZL2) 는, 상기 조건 식 (1) 내지 (12) 를 모두 만족한다.
이 변배 광학계 (ZL2) 의, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 7(a), 도 8(a) 및 도 9(a) 에 나타내고, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 7(b), 도 8(b) 및 도 9(b) 에 나타낸다. 근거리 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 10 에 나타낸다. 이들의 각 수차 도로부터, 이 변배 광학계 (ZL2) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태에 걸쳐서 제수차가 양호하게 보정되고 있는 것을 알 수 있다.
[제 3 실시예]
도 11 은, 제 3 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL3) 의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도 11 에 나타낸 변배 광학계 (ZL3) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 후군 (GR) 을 포함하고, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 구성된다.
이 변배 광학계 (ZL3) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 및 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향하고 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L21); 물체측으로 요면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L22); 양오목 렌즈 (L23) 와 양볼록 렌즈 (L24) 를 접합한 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향하고 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 로 구성되어 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L36) 와 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L37) 를 접합한 접합 정렌즈; 및 물체측으로 철면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L38) 로 구성되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 은, 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L41) 로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이에 개구 조리개 (S) 가 배치되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 과 이미지면 (I) 과의 사이에는, 로우 패스 필터나, 적외 필터 등을 포함하는 필터군 (FL) 이 배치되어 있다. 부렌즈 (L21), 부렌즈 (L25), 정렌즈 (L31), 부렌즈 (L36) 및 정렌즈 (L37) 는 유리 몰드 비구면 렌즈이다.
이 변배 광학계 (ZL3) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 증가하고, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격이 감소하며, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 증가하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하고, 제 3 렌즈군 (G3) 이 물체측을 향해 이동하며, 제 4 렌즈군 (G4) 이 일단 물체측을 향해 이동한 후, 이미지면 측을 향해 이동하도록 구성되어 있다. 개구 조리개 (S) 는 제 3 렌즈군 (G3) 과 함께 이동한다.
이 변배 광학계 (ZL3) 에 있어서, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 방진 렌즈군 (G32) 의 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) (부메니스커스 렌즈 (L38)) 을 이미지면 측을 향해 이동시키는 것에 의해 실시하도록 구성되어 있다.
이 변배 광학계 (ZL3) 에 있어서, 이미지 블러 보정 (방진) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 부렌즈 (L36) 및 정렌즈 (L37) 로 이루어지는 접합 정렌즈를 방진 렌즈군 (G32) 로 사용하고, 이 방진 렌즈군 (G32) 을 광 축과 직교하는 방향의 성분을 포함하도록 이동시킴으로써 실시한다. 이 제 3 실시예의 광각단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.723 이고, 초점 거리는 9.3(mm) 이므로, 0.911°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.147(mm) 이다. 중간 초점 거리 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.934 이고, 초점 거리는 19.1(mm) 이므로, 0.534°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.177(mm) 이다. 망원단 상태에 있어서는, 방진계수는 -1.06 이고, 초점 거리는 29.1(mm) 이므로, 0.474°의 회전 치우침을 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.236(mm) 이다.
표 9 에, 변배 광학계 (ZL3) 의 제원의 값을 나타낸다. 표 9 에 나타낸 면 번호 1 내지 35는, 도 11 에 나타낸 번호 1 내지 35 에 대응한다.
Figure 112016009234199-pct00011
Figure 112016009234199-pct00012
이 변배 광학계 (ZL3) 에 있어서, 제 4 면, 제 5 면, 제 13 면, 제 15 면, 제 16 면, 제 25 면 및 제 27 면은 비구면 형상으로 형성되어 있다. 표 10 에, 비구면 데이터, 즉 원추 계수 K 및 각 비구면 계수 A4 내지 A12 의 값을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00013
이 변배 광학계 (ZL3) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 축상 공기 간격 D3, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) (개구 조리개 (S))과의 축상 공기 간격 D13, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 축상 공기 간격 D27, 및, 제 4 렌즈군 (G4) 과 필터군 (FL) 과의 축상 공기 간격 D29 는, 상술한 바와 같이, 주밍 시에 변화한다. 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 의 물체측의 축상 공기 간격 D25 및 이미지 측의 축상 공기 간격 D27 은, 포커싱 시에 변화한다. 표 11 에, 무한원 포커싱시 및 근거리 포커싱시에 있어서의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태의 각 초점 거리 상태에 있어서의 가변 간격을 나타낸다. 또한, 근거리 포커싱시는, D25 및 D27 의 값만을 나타내고, 생략된 다른 값은 무한원 포커싱시와 같다.
Figure 112016009234199-pct00014
표 12 에, 이 변배 광학계 (ZL3) 에 있어서의 각 조건식 대응치를 나타낸다. 또한, 이 제 3 실시예에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는 부렌즈 (L38) 이고, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L31) 이며, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L37) 이며, 최종 렌즈군은 제 4 렌즈군 (G4) 이다. R2a 는 제 19 면의 거리 반경이며, R1b 는 제 20 면의 곡률 반경이다.
Figure 112016009234199-pct00015
이와 같이, 이 변배 광학계 (ZL3) 는, 상기 조건 식 (1) 내지 (12) 를 모두 만족한다.
이 변배 광학계 (ZL3) 의, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 12(a), 도 13(a) 및 도 14(a) 에 나타내고, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 12(b), 도 13(b) 및 도 14(b) 에 나타낸다. 근거리 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 15 에 나타낸다. 이들의 각 수차도로부터, 이 변배 광학계 (ZL3) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태에 걸쳐서 제수차가 양호하게 보정되고 있는 것을 알 수 있다.
[제 4 실시예]
도 16 은, 제 4 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL4) 의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도 16 에 나타내는 변배 광학계 (ZL4) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 후군 (GR) 을 포함하고, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3) 과 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 구성된다.
이 변배 광학계 (ZL4) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 및 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향하고 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22) 와 양볼록 렌즈 (L23) 와의 접합 렌즈; 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 와의 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 로 구성되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 은, 물체측으로 철면을 향하고 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이에 개구 조리개 (S) 가 배치되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 과 이미지면 (I) 과의 사이에는, 로우 패스 필터나, 적외 필터 등을 포함하는 필터군 (FL) 이 배치되어 있다. 부렌즈 (L21), 부렌즈 (L25), 정렌즈 (L31), 정렌즈 (L36) 및 정렌즈 (L41) 는 유리 몰드 비구면 렌즈이다.
이 변배 광학계 (ZL4) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 증가하고, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격이 감소하며, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 증가하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하고, 제 3 렌즈군 (G3) 이 물체측을 향해 이동하며, 제 4 렌즈군 (G4) 이 일단 물체측을 향해 이동한 후, 이미지면 측을 향해 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 개구 조리개 (S) 는 제 3 렌즈군 (G3) 과 함께 이동한다.
이 변배 광학계 (ZL4) 에 있어서, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 방진 렌즈군 (G32) 의 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) (부메니스커스 렌즈 (L37)) 을 이미지면 측을 향해 이동시키는 것에 의해 실시하도록 구성되어 있다.
이 변배 광학계 (ZL4) 에 있어서, 이미지 블러 보정 (방진) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 정렌즈 (L36) 를 방진 렌즈군 (G32) 로 사용하고, 이 방진 렌즈군 (G32) 을 광 축과 직교하는 방향의 성분을 포함하도록 이동시킴으로써 실시한다. 이 제 4 실시예의 광각단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.701 이고, 초점 거리는 9.26(mm) 이므로, 0.940°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.152(mm) 이다. 중간 초점 거리 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.929 이고, 초점 거리는 19.1(mm) 이므로, 0.537°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.179(mm) 이다. 망원단 상태에 있어서는, 방진계수는 -1.05 이고, 초점 거리는 29.1(mm) 이므로, 0.475°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.241(mm) 이다.
이하의 표 13 에, 변배 광학계 (ZL4) 의 제원의 값을 나타낸다. 표 13 에 나타내는 면 번호 1 내지 32 는, 도 16 에 나타낸 번호 1 내지 32 에 대응한다.
Figure 112016009234199-pct00016
이 변배 광학계 (ZL4) 에 있어서, 제 4 면, 제 11 면, 제 13 면, 제 14 면, 제 22 면 및 제 25 면은 비구면 형상으로 형성되어 있다. 다음의 표 14 에, 비구면 의 데이터, 즉 원추 계수 K 및 각 비구면 계수 A4 내지 A10 의 값을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00017
이 변배 광학계 (ZL4) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 축상 공기 간격 D3, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) (개구 조리개 (S))과의 축상 공기 간격 D11, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 축상 공기 간격 D24, 및 제 4 렌즈군 (G4) 과 필터군 (FL) 과의 축상 공기 간격 D26 은, 상술한 바와 같이, 주밍 시에 변화한다. 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 의 물체측의 축상 공기 간격 D22 및 이미지 측의 축상 공기 간격 D24 는, 포커싱 시에 변화한다. 다음의 표 15 에, 무한원 포커싱시 및 근거리 포커싱시에 있어서의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태의 각 초점 거리 상태에 있어서의 가변 간격을 나타낸다. 또한, 근거리 포커싱시는, D22 및 D24 의 값만을 나타내고, 생략된 다른 값은 무한원 포커싱시와 같다.
Figure 112016009234199-pct00018
다음의 표 16 에, 이 변배 광학계 (ZL4) 에 있어서의 각 조건식 대응치를 나타낸다. 이 제 4 실시예에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는, 부메니스커스 렌즈 (L37) 이고, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L31) 이며, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L36) 이며, 최종 렌즈군은 제 4 렌즈군 (G4) 이다. R2a 는 제 17 면의 거리 반경이고, R1b 는 제 18 면의 곡률 반경이다.
Figure 112016009234199-pct00019
이와 같이, 이 변배 광학계 (ZL4) 는 상기 조건 식 (1) 내지 (12) 를 모두 만족한다.
이 변배 광학계 (ZL4) 의, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 17(a), 도 18(a) 및 도 19(a) 에 나타내고, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 17(b), 도 18(b) 및 도 19(b) 에 나타낸다. 근거리 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 20 에 나타낸다. 이들의 각 수차도로부터 , 이 변배 광학계 (ZL4) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태에 걸쳐서 제수차가 양호하게 보정되고 있는 것을 알 수 있다.
[제 5 실시예]
도 21 은, 제 5 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL5) 의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도 21에 나타낸 변배 광학계 (ZL5) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 후군 (GR) 을 포함하고, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 및 정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4) 으로 구성된다.
이 변배 광학계 (ZL5) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 및 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22); 양볼록 렌즈 (L23); 및 물체측으로 요면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L24) 와 물체측으로 요면을 향하고 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L25) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36); 및 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L37) 로 구성되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 은, 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L41) 로 구성되어 있다. 또한, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이에 개구 조리개 (S) 가 배치되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 과 이미지면 (I) 과의 사이에는, 로우 패스 필터나, 적외 필터 등을 포함하는 필터군 (FL) 이 배치되어 있다. 부렌즈 (L25), 정렌즈 (L31), 정렌즈 (L36) 및 정렌즈 (L41) 는 유리 몰드 비구면 렌즈이다.
이 변배 광학계 (ZL5) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 증가하고, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격이 감소하며, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 증가하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하고, 제 3 렌즈군 (G3) 이 물체측을 향해 이동하며, 제 4 렌즈군 (G4) 이 일단 물체측을 향해 이동한 후, 이미지면 측을 향해 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 개구 조리개 (S) 는 제 3 렌즈군 (G3) 과 함께 이동한다.
이 변배 광학계 (ZL5) 에 있어서, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 방진 렌즈군 (G32) 의 이미지측에 배치된 이미지측군 (G3c) (부메니스커스 렌즈 (L37)) 를 이미지면 측을 향해 이동시키는 것에 의해 실시하도록 구성되어 있다.
이 변배 광학계 (ZL5) 에 있어서, 이미지 블러 보정 (방진) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 정렌즈 (L36) 를 방진 렌즈군 (G32) 로 사용하고, 이 방진 렌즈군 (G32) 을 광 축과 직교하는 방향의 성분을 포함하도록 이동시킴으로써 실시한다. 이 제 5 실시예의 광각단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.636 이고, 초점 거리는 9.3(mm) 이므로, 1.03°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.167(mm) 이다. 중간 초점 거리 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.859 이고, 초점 거리는 19.1(mm) 이므로, 0.574°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.194(mm) 이다. 망원단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.963 이고, 초점 거리는 29.1(mm) 이므로, 0.519°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.271(mm) 이다.
표 17 에, 변배 광학계 (ZL5) 의 제원의 값을 나타낸다. 표 17 에 나타낸 면번호 1 내지 34 는, 도 21 에 나타낸 번호 1 내지 34 에 대응한다.
Figure 112016009234199-pct00020
Figure 112017069415827-pct00064
이 변배 광학계 (ZL5) 에 있어서, 제 4 면, 제 13 면, 제 15 면, 제 16 면, 제 23 면, 제 24 면 및 제 27 면은 비구면 형상으로 형성되어 있다. 표 18 에, 비구면의 데이터, 즉 원추 계수 K 및 각 비구면 계수 A4 내지 A10 의 값을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00022
이 변배 광학계 (ZL5) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 축상 공기 간격 D3, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) (개구 조리개 (S)) 과의 축상 공기 간격 D13, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 축상 공기 간격 D26, 및 제 4 렌즈군 (G4) 과 필터군 (FL) 과의 축상 공기 간격 D28 은, 상술한 바와 같이, 주밍 시에 변화한다. 제 3 렌즈군 (G3) 의 이미지측군 (G3c) 의 물체측의 축상 공기 간격 D24 및 이미지 측의 축상 공기 간격 D26 은, 포커싱 시에 변화한다. 표 19 에, 무한원 포커싱시 및 근거리 포커싱시에 있어서의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태의 각 초점 거리 상태에 있어서의 가변 간격을 나타낸다. 또한, 근거리 포커싱시는, D24 및 D26 의 값만을 나타내고, 생략된 다른 값은 무한원 포커싱시와 같다.
Figure 112016009234199-pct00023
다음의 표 20 에, 이 변배 광학계 (ZL5) 에 있어서의 각 조건식 대응치를 나타낸다. 제 5 실시예에 있어서, 제 3 렌즈군 (G3) 에 있어서의 이미지측군 (G3c) 에 포함되는 부렌즈는, 부메니스커스 렌즈 (L37) 이고, 제 3 렌즈군 (G3) 의 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L31) 이며, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L36) 이며, 최종 렌즈군은 제 4 렌즈군 (G4) 이다. R2a 는 제 19 면의 거리 반경이고, R1b 는 제 20 면의 곡률 반경이다.
Figure 112017069415827-pct00065
이와 같이, 이 변배 광학계 (ZL5) 는, 상기 조건 식 (1) 내지 (12) 를 모두 만족한다.
이 변배 광학계 (ZL5) 의, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 22(a), 도 23(a) 및 도 24(a) 에 나타내고, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 22(b), 도 23(b) 및 도 24(b) 에 나타낸다. 근거리 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 25 에 나타낸다. 이들의 각 수차도로부터, 이 변배 광학계 (ZL5) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태에 걸쳐서 제수차가 양호하게 보정되고 있는 것을 알 수 있다.
[제 6 실시예]
도 26 은, 제 6 실시예에 따른 변배 광학계 (ZL6) 의 구성을 나타내는 도면이다. 이 도 26 에 나타낸 변배 광학계 (ZL6) 는, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 (G1); 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 (G2); 및 후군 (GR) 을 포함하고, 후군 (GR) 은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군 (G3); 부의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군 (G4); 및 정의 굴절력을 갖는 제 5 렌즈군 (G5) 으로 구성된다.
이 변배 광학계 (ZL6) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L11) 및 물체측으로 철면을 향한 정메니스커스 렌즈 (L12) 를 접합한 접합 렌즈로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈의 물체측의 렌즈면에 수지층을 형성하여 비구면 형상이 형성된 부렌즈 (L21); 양오목 렌즈 (L22); 양볼록 렌즈 (L23); 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 부렌즈 (L24) 로 구성되어 있다. 제 3 렌즈군 (G3) 은, 물체측으로부터 순서대로, 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L31); 양볼록 렌즈 (L32) 와 양오목 렌즈 (L33) 를 접합한 접합 렌즈; 양오목 렌즈 (L34) 와 양볼록 렌즈 (L35) 를 접합한 접합 렌즈; 물체측 및 이미지측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L36) 로 구성되어 있다. 또 제 4 렌즈군 (G4) 은, 물체측으로 철면을 향한 부메니스커스 렌즈 (L41) 로 구성되어 있다. 제 5 렌즈군 (G5) 은, 물체측의 렌즈면이 비구면 형상으로 형성된 정렌즈 (L51) 로 구성되어 있다. 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 사이에 개구 조리개 (S) 가 배치되어 있다. 제 4 렌즈군 (G4) 과 이미지면 (I) 과의 사이에는, 로우 패스 필터나, 적외 필터 등을 포함하는 필터군 (FL) 이 배치되어 있다. 부렌즈 (L25), 정렌즈 (L31), 정렌즈 (L41) 및 정렌즈 (L51) 는 유리 몰드 비구면 렌즈이다.
이 변배 광학계 (ZL6) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 간격이 증가하고, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) 과의 간격이 감소하며, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 간격이 일단 증가한 후 감소하도록, 제 1 렌즈군 (G1) 및 제 2 렌즈군 (G2) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하고, 제 3 렌즈군 (G3) 이 물체측을 향해 이동하며, 제 4 렌즈군 (G4) 이 일단 이미지면 측을 향해 이동한 후, 물체측을 향해 이동하고, 제 5 렌즈군 (G5) 이 일단 물체측을 향해 이동한 후, 이미지면 측을 향해 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 개구 조리개 (S) 는 제 3 렌즈군 (G3) 과 함께 이동한다.
이 변배 광학계 (ZL6) 에 있어서, 무한원으로부터 근거리 물체로의 포커싱은, 제 4 렌즈군 (G4) 을 이미지면 측을 향해 이동시키는 것에 의해 실시하도록 구성되어 있다.
이 변배 광학계 (ZL6) 에 있어서, 이미지 블러 보정 (방진) 은, 제 3 렌즈군 (G3) 의 정렌즈 (L36) 를 방진 렌즈군 (G32) 으로 사용하고, 이 방진 렌즈군 (G32) 을 광 축과 직교하는 방향의 성분을 포함하도록 이동시킴으로써 실시한다. 이 제 6 실시예의 광각단 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.647 이고, 초점 거리는 9.3(mm) 이므로, 1.02°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.165(mm) 이다. 중간 초점 거리 상태에 있어서는, 방진계수는 -0.897 이고, 초점 거리는 19.1(mm) 이므로, 0.559°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.187(mm) 이다. 망원단 상태에 있어서는, 방진계수는 -1.02 이고, 초점 거리는 29.1(mm) 이므로, 0.493°의 회전 블러를 보정하기 위한 방진 렌즈군 (G32) 의 이동량은 -0.250(mm) 이다.
이하의 표 21 에, 변배 광학계 (ZL6) 의 제원의 값을 나타낸다. 또한, 표 21 에 나타낸 면번호 1 내지 34 는, 도 26 에 나타낸 번호 1 내지 34 에 대응한다.
Figure 112016009234199-pct00025
Figure 112016009234199-pct00026
이 변배 광학계 (ZL6) 에 있어서, 제 4 면, 제 13 면, 제 15 면, 제 16 면, 제 23 면, 제 24 면 및 제 27 면은 비구면 형상으로 형성되어 있다. 표 22 에, 비구면 데이터, 즉 원추 계수 K 및 각 비구면 계수 A4 내지 A10 의 값을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00027
이 변배 광학계 (ZL6) 에 있어서, 제 1 렌즈군 (G1) 과 제 2 렌즈군 (G2) 과의 축상 공기 간격 D3, 제 2 렌즈군 (G2) 과 제 3 렌즈군 (G3) (개구 조리개 (S)) 과의 축상 공기 간격 D13, 제 3 렌즈군 (G3) 과 제 4 렌즈군 (G4) 과의 축상 공기 간격 D24, 제 4 렌즈군 (G4) 과 제 5 렌즈군 (G5) 과의 축상 공기 간격 D26, 및, 제 5 렌즈군 (G5) 과 필터군 (FL) 과의 축상 공기 간격 D28 은, 상술한 바와 같이, 주밍 시에 변화한다. 표 23 에, 무한원 포커싱시에 있어서의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태의 각 초점 거리 상태에 있어서의 가변 간격을 나타낸다.
Figure 112016009234199-pct00028
표 24 에, 이 변배 광학계 (ZL6) 에 있어서의 각 조건식 대응치를 나타낸다. 이 제 6 실시예에 있어서, 방진 렌즈군 (G32) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L36) 이고, 물체측군 (G3a) 에 포함되는 정렌즈는 정렌즈 (L31) 이며, 최종 렌즈군은 제 5 렌즈군 (G5) 이다.
Figure 112016009234199-pct00029
이와 같이, 이 변배 광학계 (ZL6) 는, 상기 조건 식 (4), (6), (8) 내지 (12) 를 만족한다.
이 변배 광학계 (ZL6) 의, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차, 배율 색수차 및 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 27(a), 도 28(a) 및 도 29(a) 에 나타내고, 무한원 포커싱시의 광각단 상태, 중간 초점 거리 상태 및 망원단 상태에 있어서 이미지 블러 보정을 실시했을 때의 코마 수차를 나타내는 그래프들을 도 27(b), 도 28(b) 및 도 29(b) 에 나타낸다. 이들의 각 수차도로부터, 이 변배 광학계 (ZL6) 는, 광각단 상태로부터 망원단 상태에 걸쳐서 제수차가 양호하게 보정되고 있는 것을 알 수 있다.
1 카메라 (광학 기기)
ZL (ZL1 내지 ZL6) 변배 광학계
G1 제 1 렌즈군
G2 제 2 렌즈군
G3 후군 (제 3 렌즈군)
G3a 물체측군
G3b 중간군
G32 방진 렌즈군
G4 제 4 렌즈군 (최종 렌즈군)
G5 제 5 렌즈군 (최종 렌즈군)

Claims (52)

  1. 변배 광학계로서,
    물체측으로부터 순서대로,
    정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군;
    부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군;
    정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및
    정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 구비하고,
    광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하고,
    상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어진 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하며,
    포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하고,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    0.6<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1
    여기서, f2 는 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 상기 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 상기 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
  2. 변배 광학계로서,
    물체측으로부터 순서대로,
    정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군;
    부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군;
    정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및
    정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 구비하고,
    광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하고,
    상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정렌즈, 부렌즈, 부렌즈, 및 정렌즈로 이루어진 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하며,
    포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하고,
    상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군; 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군을 포함하며,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    1.5<fv×FNOw/f3<5.0
    여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fv 는 상기 제 2 부분군의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하는, 변배 광학계.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지측군은, 1 매의 부렌즈로 이루어지는, 변배 광학계.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지측군은, 1 매의 이미지면 측으로 요면을 향한 부메니스커스 렌즈로 이루어지는, 변배 광학계.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지측군은, 적어도 1 매의 부렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    ndF+0.0052×νdF-1.965<0
    νdF>60
    여기서, ndF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하고,
    상기 물체측군은 1 매의 정렌즈를 포함하며,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    νdO>60
    여기서, νdO 는 상기 물체측군에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    4.0<f4/fw<11.0
    여기서, f4 는 상기 제 4 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 상기 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는, 변배 광학계.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 포함하는, 변배 광학계.
  11. 삭제
  12. 변배 광학계로서,
    물체측으로부터 순서대로,
    정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군;
    부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군;
    정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및
    정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 구비하고,
    광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하고,
    상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 제 1 정렌즈, 제 1 부렌즈, 제 2 부렌즈, 및 제 2 정렌즈로 이루어진 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하며,
    포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하며,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    -0.8<(R2a+R1b)/(R2a-R1b)<0.5
    여기서, R2a 는 상기 제 1 부렌즈의 이미지측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타내고, R1b 는 상기 제 2 부렌즈의 물체측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타낸다. 그리고,
    0.6<(-f2)/(fw×ft)1/2<1.1
    여기서, f2 는 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 상기 변배 광학계의 초점 거리를 나타내며, ft 는 망원단 상태에 있어서의 상기 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
  13. 변배 광학계로서,
    물체측으로부터 순서대로,
    정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군;
    부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군;
    정의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈군; 및
    정의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈군을 구비하고,
    광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군과의 간격, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제 3 렌즈군과의 간격, 및 상기 제 3 렌즈군과 상기 제 4 렌즈군과의 간격이 각각 변화하고,
    상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로 배치된, 제 1 정렌즈, 제 1 부렌즈, 제 2 부렌즈, 및 제 2 정렌즈로 이루어진 중간군; 및 상기 중간군의 이미지측에 배치된 부의 굴절력을 갖는 이미지측군을 포함하며,
    포커싱 시, 상기 중간군은 이미지면에 대한 위치가 고정되어 있고, 상기 이미지측군이 광 축을 따라 이동하며,
    상기 제 3 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 카메라 흔들림 보정 시에 이미지면에 대한 위치가 고정되는 제 1 부분군; 및 정의 굴절력을 가지고 카메라 흔들림 보정 시에 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동 가능한 방진 렌즈군으로서의 제 2 부분군을 포함하며,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    -0.8<(R2a+R1b)/(R2a-R1b)<0.5
    여기서, R2a 는 상기 제 1 부렌즈의 이미지측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타내고, R1b 는 상기 제 2 부렌즈의 물체측의 렌즈면의 곡률 반경을 나타낸다. 그리고,
    1.5<fv×FNOw/f3<5.0
    여기서, f3 는 상기 제 3 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fv 는 상기 제 2 부분군의 초점 거리를 나타내며, FNOw 는 광각단 상태에 있어서의 F 넘버를 나타낸다.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하는, 변배 광학계.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 이미지측군은, 1 매의 부렌즈로 이루어지는, 변배 광학계.
  16. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 이미지측군은, 1 매의 이미지면 측으로 요면을 향한 부메니스커스 렌즈로 이루어지는, 변배 광학계.
  17. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 이미지측군은, 적어도 1 매의 부렌즈를 포함하고, 다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    ndF+0.0052×νdF-1.965<0
    νdF>60
    여기서, ndF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 d 선에 대한 굴절률을 나타내고, νdF 는 상기 이미지측군에 포함되는 상기 부렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
  18. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 물체측에 배치되고 정의 굴절력을 갖는 물체측군을 포함하고,
    상기 물체측군은 1 매의 정렌즈를 포함하며,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    νdO>60
    여기서, νdO 는 상기 물체측군에 포함되는 정렌즈의 매질의 아베수를 나타낸다.
  19. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    다음 식의 조건을 만족하는, 변배 광학계.
    4.0<f4/fw<11.0
    여기서, f4 는 상기 제 4 렌즈군의 초점 거리를 나타내고, fw 는 광각단 상태에 있어서의 상기 변배 광학계의 초점 거리를 나타낸다.
  20. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    광각단 상태로부터 망원단 상태로의 주밍 시에, 상기 제 1 렌즈군이, 일단 이미지면 측을 향해 이동하고 나서 물체측을 향해 이동하는, 변배 광학계.
  21. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 렌즈군은, 상기 중간군의 이미지측에 배치되고 정의 굴절력을 가지며 광 축과 직교 방향의 성분을 가지도록 이동하는 방진 렌즈군을 포함하는, 변배 광학계.
  22. 삭제
  23. 삭제
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  43. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 변배 광학계를 구비한, 광학 기기.
  44. 제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 변배 광학계를 구비한, 광학 기기.
  45. 삭제
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