KR20140013406A - 줌 렌즈 및 이를 구비한 촬상장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 줌 렌즈는 물체측으로부터 상면측으로 순차적으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제1서브렌즈군, 조리개, 및 정의 굴절력을 가지는 제2서브렌즈군을 포함하는 제3렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시, 상기 제1렌즈군 내지 제4렌즈군의 렌즈군간 간격이 변화되며, 상기 제1서브렌즈군에서 가장 상면 측에 위치한 렌즈면이 오목하고, 상기 제2서브렌즈군의 가장 물체 측에 위치한 렌즈가 물체측이 오목한 메니스커스 렌즈로 구성되며, 상기 제3렌즈군에서 가장 물체측에 위치한 렌즈가 비구면 렌즈로 구성된다.

Description

줌 렌즈 및 이를 구비한 촬상장치{Zoom lens and imaging apparatus employing the same}
본 개시는 초소형 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라, 휴대 전화, 정보 휴대 단말기(PDA)등에 사용되는 줌 렌즈 및 촬상장치에 관한 것이다.
최근 CCD (Charge Coupled Device)나 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)와 같은 고체 촬상 소자를 이용한 디지털 카메라 또는 디지털 캠코더와 같은 결상광학기기가 급속히 확대 보급되고 있으며, 이에 따라, 고성능이며, 소형 경량화된 구조의 줌 렌즈가 요구되고 있다.
고체촬상소자를 사용하는 광학계에서 있어서 시장의 요구는 고해상력과 함께광각화의 경향을 나타내고 있으며, 광각화를 달성하며 또한 F수가 작은 밝은 렌즈가 필요하게 되었다. 또한, 이와 함께, 손떨림 보정이 가능한 고사양의 광학계가 요구 되고 있다.
일반적으로 알려진 렌즈 광학계의 경우, 광각화 혹은 고배율 중 어느 하나만을 구현하는 경우가 많으며, F수가 작은 밝은 렌즈의 경우, 고정 초점의 광학계인 경우가 많다. F수가 작은 밝은 줌렌즈의 경우, 광학계의 구성이 복잡하여, 크기가 크고 무거우며, 비용면에서도 문제가 된다. 또한, 이에 구비되는 손떨림 보정 광학계도 무겁고 크기 때문에, 제어장치 및 기구적인 장치도 함께 커지게 된다.
광각이며 밝은 줌렌즈를 5군 렌즈 구성으로 구성한 예가 있으며, 이 경우, 각 군이 주밍시 별개로 움직이므로 기구 구성이 복잡하고 사이즈가 커진다.
또한, 정, 부, 정, 정의 굴절력을 가지는 4군으로 줌 렌즈를 구성한 예가 있으며, 이 경우, F수 1.8정도를 구현하고 있으나, 좀 더 밝은 대구경을 구현하기 위해서는 세번째 렌즈군의 크기가 커져야 한다. 이에 따라, 손떨림 보정을 위한 제어장치 및 기구장치가 커지며, 경통 전체가 커져야 한다. 또한, 대구경화에 따라, 색수차 제어가 어려워진다.
본 발명의 실시예들은 광학적으로 우수한 광학 성능을 구현하며, 광각화, 대구경화된 밝은 줌 렌즈를 제공하고자 한다.
일 유형에 따르는 줌 렌즈는 물체측으로부터 상면측으로 순차적으로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 정의 굴절력을 가지는 제1서브렌즈군, 조리개, 및 정의 굴절력을 가지는 제2서브렌즈군을 포함하는 제3렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며, 광각단에서 망원단으로 변배시, 상기 제1렌즈군 내지 제4렌즈군의 렌즈군간 간격이 변화되며, 상기 제1서브렌즈군에서 가장 상면 측에 위치한 렌즈면이 오목하고, 상기 제2서브렌즈군의 가장 물체 측에 위치한 렌즈가 물체측이 오목한 메니스커스 렌즈로 구성되며, 상기 제3렌즈군에서 가장 물체측에 위치한 렌즈가 비구면 렌즈로 구성되고, 다음 조건을 만족한다.
Vd2 =60
Vd3 =80
여기서, Vd2는 제2렌즈군에 포함된 부렌즈의 아베수이고, Vd3는 제3렌즈군에 포함된 렌즈의 아베수이다.
상기 제2서브렌즈군이 손떨림 보정을 위해 움직이도록 구성될 수 있다.
상기 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
2.0 ≤ f_S2 / fw ≤ 4.1
여기서, f_S2 는 제2서브렌즈군의 초점거리이고, fw는 줌 렌즈 전체의 광각단에서의 초점거리이다.
상기 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
4 ≤ f4 / fw ≤ 8.5
여기서, f4는 제4렌즈군의 초점거리이고, fw는 줌 렌즈 전체의 광각단에서의 초점거리이다.
상기 제4렌즈군은 플라스틱 수지 소재로 된 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제1렌즈군은 정렌즈와 부렌즈를 포함할 수 있으며, 다음 조건을 만족할수 있다.
Pvd-Nvd= 10
여기서, Pvd는 제1렌즈군에 포함된 정렌즈의 아베수이고, Nvd는 제1렌즈군에 포함된 부렌즈의 아베수이다.
상기 제1렌즈군은 상기 정렌즈와 상기 부렌즈가 접합된 접합렌즈를 포함할 수 있다.
상기 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
Nd1 = 1.9
여기서, Nd1은 제1렌즈군에 포함된 렌즈의 굴절률이다.
상기 제2렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 비구면렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제3렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제4렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 제4렌즈군은 물체측으로부터 볼록한 매니스커스 형상의 렌즈를 포함할수 있다.
실시예에 따른 촬상 장치는 상술한 줌 렌즈 및 줌 렌즈에 의해 형성된 광학상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보인다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡을 보인 수차도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보인다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡을 보인 수차도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보인다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡을 보인 수차도이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 광학적 배치를 보인다.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단 및 망원단에서의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡을 보인 수차도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1, 도 3, 도 5 및 도 7은 본 발명의 제1 내지 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광학적 배치를 보인다.
실시예들에 따른 줌 렌즈는 광각화 및 대구경화를 구현하기 위해 물체측으로부터 순서대로 정, 부, 정, 정의 굴절력을 갖는 4군 렌즈군으로 광학계를 구성하고 있으며, 광각단에서 망원단으로 주밍시 F수의 변화를 가능한 작게 하는 구성을 제시하고 있다.
실시예들에 의한 줌 렌즈는 물체(OBJ)측으로부터 상면(IMG)측으로 순서대로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G1), 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G2), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3) 및 정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군(G4)을 포함한다. 광각단에서 망원단으로 변배시, 제1 내지 제4렌즈군(G1)(G2)(G3)(G4)이 각 군간의 간격이 변하도록 움직이고, 또한, 제4렌즈군(G4)이 상면이동과 초점위치를 보정하는 역할을 한다.
실시예에 따른 줌 렌즈는 대구경의 밝은 렌즈를 구현하기 위해서 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G3)내에 조리개(ST)를 배치하고 있다. 제3렌즈군(G3)내에 조리개(ST)를 배치함으로써 조리개경을 작게 할 수 있어, 셔터 스피드 상승에 도움이 된다. 조리개가 제3렌즈군(G3) 앞에 위치하는 경우, 최대 조리개 상태에서 조리개 구경이 커지게 되어 고속의 셔터스피드 유지가 어렵다.
또한, 조리개(ST)를 기준으로 물체(OBJ)측에 가까이 위치한 정의 굴절력을 가지는 제1서브렌즈군(S1)과 상(IMG)측에 가까이 위치한 정의 굴절력을 가지는 제2서브렌즈군(S2)으로 제3렌즈군(G3)을 구성하고 있다. 제1서브렌즈군(S1)에서 가장 상측에 위치한 렌즈면이 상측으로 오목하고, 제2서브렌즈군(S2)에서 가장 물체측에 위치한 렌즈는 물체측이 오목한 매니스커스 렌즈로 구성되어, 조리개(ST)를 기준으로 가우스형태의 대칭 구조를 채용하여 수차제어를 용이하게 하고 있다. 또한 제3렌즈군(G3)에서 물체(OBJ)측에 가장 가까운 렌즈에 비구면렌즈를 사용함으로써 대구경화에 따른 구면수차 제어가 가능하도록 하고 있다.
또한, 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
Vd2 = 60 (2)
여기서, Vd2는 제2렌즈군(G2)에서 부의 굴절력을 가지는 렌즈의 아베수이다.
상기 조건은 광각, 예를 들어, 대략 38도 이상의 광각에서도 주변 해상력 저하가 나타나지 않도록 제2렌즈군(G2)에서 부의 굴절력을 가지는 렌즈에 저분산 소재를 사용함을 규정하고 있다. 아베수 60 이상의 저분산 소재를 사용하여 색수차 제어를 용이하게 하고 있다.
또한, 실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
Vd3 = 70 (2)
여기서, Vd3는 제3렌즈군(G3)에 포함된 렌즈의 아베수이다.
상기 조건은 제3렌즈군(G3)에 아베수 70이상의 소재로 이루어진 렌즈를 포함하는 것을 규정하고 있으며, 이에 따라 색수차 제어를 용이하게 하고 있다. 70보다 작은 아베수를 갖는 소재를 사용하여 색수차를 보완할 수 있지만 이 경우, 렌즈 매수가 더 많아져야 한다.
실시예들에 따른 줌 렌즈는 제3렌즈군(G3)중 일부만을 손떨림 보정을 위해 움직이는 구성을 채용하고 있다. 예를 들어, 제2서브렌즈군(s2)이 광축에 수직인 방향으로 움직일 수 있다. 손떨림 보정을 위해 제2서브렌즈군(s2)을 광축에 수직인 방향으로 움직이는 경우, 제3렌즈군(G3) 전체가 움직이는 것에 비해 손떨림 보정 제어 부분 및 기구부분의 간소화가 가능해, 비용측면에서도 장점을 가지게 된다.
실시예에 따른 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
2.0 ≤ f_S2/ fw ≤ 4.1 (3)
여기서 f_S2는 제2서브렌즈군(S2)의 초점거리이고, fw는 줌 렌즈 전체의 광각단에서의 초점거리이다.
상기 조건은 손떨림 방지를 위한 광학계의 굴절력을 제한하기 위한 것이다. 손떨림 보정효과를 극대화 시키기 위해서는 손떨림 방지를 위한 광축 방향에 수직으로 움직이는 스트로크 양이 적절한 균형을 이루어야한다. 상기 조건의 상한을 벗어나는 경우, 손떨림 보정을 위한 스크로크 양이 커져서 손떨림 방지에 대한 효과가 미미하게 되고, 하한치를 벗어날 경우, 손떨림 방지 효과는 커질 수 있으나, 수차 제어가 용이하지 않아 대구경화가 어려워진다.
또한, 실시예의 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
4 ≤ f4 / fw ≤ 8.5 (4)
여기서, f4는 제4렌즈군(G4)의 초점거리이고, fw는 줌 렌즈 전체의 광각단에서의 초점거리이다.
상기 조건의 하한을 벗어나는 경우, 제4렌즈군(G4)의 굴절력이 너무 강해져서 물체거리에 따른 상면보정을 행하게 될 때 수차의 변동이 커지게 된다. 상한을 벗어나는 경우, 상면보정을 위해서 제4렌즈군(G4)이 광축을 따라 이동해야하는 거리가 증대되는 문제점을 가지게 된다.
또한, 실시예들에 따른 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
Pvd-Nvd = 10 (5)
여기서, Pvd는 제1렌즈군(G1)에 포함된 정렌즈의 아베수이고, Nvd는 제1렌즈군(G1)에 포함된 부렌즈의 아베수이다.
상기 조건은 색수차 제어를 위한 것으로, 제1렌즈군(G1)에 속하는 정렌즈와 부렌즈이 아베수 차가 상기 하한 보다 작으면 색수차 제어가 어려워진다.
또한, 실시예들에 따른 줌 렌즈는 다음 조건을 만족할 수 있다.
Nd1 = 1.9 (6)
여기서, Nd1은 제1렌즈군(G1)의 정렌즈의 굴절률이다.
광각화를 이루기 위해서 제1렌즈군(G1)의 정렌즈의 굴절력이 강해야 하고 이를 위해서는 제1렌즈군(G1)의 정렌즈에 굴절률이 1.9 이상 되는 소재를 사용해야 한다. 이 조건을 만족하지 않는 소재를 사용하는 경우, 왜곡 수차가 커질 수 있고, 또한, 제1렌즈군(G1)의 정렌즈의 곡률반경이 작아지고 렌즈 두께가 두꺼워지게 된다.
각 렌즈군의 보다 상세한 구성을 살펴보면 다음과 같다.
제1렌즈군(G1)은 부렌즈인 제1렌즈(110)와 정렌즈인 제2렌즈(120)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(110)와 제2렌즈(120)는 접합렌즈를 이룰 수 있다. 제1렌즈군(G1)의 이러한 구성은 수차 제어가 용이하고 제조과정을 간단하게 할 수 있다.
제2렌즈군(G2)은 부렌즈인 제3렌즈(210), 부렌즈인 제4렌즈(220), 정렌즈인제5렌즈(230)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(210)는 상측이 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있고, 비구면렌즈일 수 있다. 제4렌즈(220)는 양오목 형상, 제5렌즈(230)는 물체측이 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
제3렌즈군(G3)은 정의 굴절력을 가지는 제1서브렌즈군(S1), 정의 굴절력을 가지는 제2서브렌즈군(S2)을 포함한다. 조리개(ST)는 제1서브렌즈군(s1)과 제2서브렌즈군(S2) 사이에 배치될 수 있다. 제1서브렌즈군(S1)은 정렌즈인 제6렌즈(310), 정렌즈인 제7렌즈(320), 부렌즈인 제8렌즈(330)를 포함하며, 제6렌즈(310)는 비구면렌즈일 수 있고, 제7렌즈(320), 제8렌즈(330)는 접합렌즈를 이룰 수 있다. 제2서브렌즈군(S2)은 제9렌즈(340), 제10렌즈(350)를 포함한다. 제9렌즈(340)는 물체측이 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
제4렌즈군(G4)은 정의 굴절력을 갖는 제11렌즈(410)로 이루어질 수 있다. 제11렌즈(410)는 물체측이 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있고, 비구면렌즈일 수 있다. 이러한 형상에 따라 상면만곡의 보정이 용이하고 포커싱을 행할때 물체거리에 따른 수차변화가 적다. 제11렌즈(410)는 플라스틱 수지 소재로 이루어질 수 있다. 제4렌즈군(G4)은 전체 렌즈군 중에서 민감도가 낮은 군으로서, 제4렌즈군(G4)에 플라스틱 렌즈를 사용하므로서 재료비 절감을 꾀할 수 있다.
제4렌즈군(G4)의 상측에는 적외선 필터(510), 커버 글래스(520)가 배치될 수 있다.
이하, 각 렌즈군의 상세한 렌즈데이터들을 실시예별로 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시예들에서 나타나는 비구면(ASP)의 정의는 다음과 같다.
Figure pat00001
여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리이고, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리이며, K는 코닉상수(conic constant), A, B, C, D는 비구면계수, c'은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수(1/R)이다.
렌즈데이터에서, ST는 조리개를, ASP는 비구면을 나타낸다. F는 줌 렌즈 전체의 초점거리, Fno는 F수, 2ω는 화각을 나타내며, D1, D2, D3, D4, D5는 광각단(wide), 중간단(middle), 망원단(tele)에서의 가변거리이다. 초점거리, 곡률반경, 두께, 거리의 단위는 모두 mm이고, 화각의 단위는 °, 면 번호 다음의 *표는 그 면이 비구면임을 나타낸다.
<제1실시예>
도 1은 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광학적 배치를 보인다. 렌즈 데이터는 다음과 같다.
　f; 5.36　~ 10.5　~ 17.19　　Fno; 1.47　~ 2.15　~ 2.62　　2ω; 82.7　~　48.55　　~ 30.78
　　 면　 곡률반경 두께 굴절율(nd) 아베수(vd)
1 38.487 0.80 2.003 19.32
2 23.886 3.66 1.911 35.25
3 319.810 D1 　 　
4* 100.000 1.00 1.850 40.50
5* 6.874 4.38 　 　
6 -21.597 0.60 1.593 68.62
7 21.597 0.10 　 　
8 16.444 1.84 2.003 19.32
9 71.589 D2 　 　
10* 12.052 2.41 1.850 40.50
11* -78.579 0.10 　 　
12 7.520 2.82 1.497 81.61
13 -6116.135 0.45 1.847 23.78
14 6.631 2.21 　 　
ST infinity 2.01 　 　
16 -10.280 0.50 1.847 23.78
17 -15.841 0.10 　 　
18 14.488 1.84 1.690 52.80
19* -16.721 D3 　 　
20* 10.195 2.09 1.543 56.00
21* 17.643 D4 　 　
22 infinity 0.30 1.517 64.20
23 infinity 0.50 　 　
24 infinity 0.50 1.517 64.20
25 infinity D5 　 　
IMG infinity 　 　
　　　　　　　　
면 K A B C D
4 -1.000000 -7.400501E-05 9.181163E-07 -4.426827E-09 0.000000E+00
5 -0.458080 -1.058602E-05 -2.441963E-07 4.686387E-08 0.000000E+00
10 0.761836 -7.513266E-05 -3.542047E-07 0.000000E+00 0.000000E+00
11 -6.890127 5.649658E-05 -1.064257E-09 7.081900E-09 0.000000E+00
19 -1.007587 1.988282E-04 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
20 -1.633994 1.637529E-04 -1.139580E-05 -9.574323E-08 -2.065146E-09
21 -5.644134 3.221499E-04 -2.230321E-05 0.000000E+00 0.000000E+00
　
　 WIDE MIDDLE TELE
D1 0.80 6.30 11.34
D2 14.22 5.01 1.02
D3 4.84 8.79 12.72
D4 2.00 3.28 4.55
D5 0.60 0.60 0.65
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 및 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aber.), 비점수차(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 보인 수차도이다. 구면수차는 파장 656.28nm인 C선, 파장 587.56nm인 d선 및 파장 486.13nm인 F선에 대해 보이고 있다. 비점수차에서, T, S는 각각 자오면(tangential surface) 및 구결면(sagittal surface)에서의 만곡을 나타낸다.
<제2실시예>
도 3은 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광학적 배치를 보인다. 렌즈 데이터는 다음과 같다.
f; 4.99　~ 10.30　~ 14.99　　Fno ; 1.54　~ 2.36　~ 2.79　　　2ω; 86.66　~ 48.37　~ 34.26
　 곡률반경 두께 굴절율(nd) 아베수(vd)
1 47.984 0.80 1.923 20.88
2 27.162 3.09 1.911 35.25
3 768.629 D1 　 　
4* 100.000 1.00 1.850 40.50
5* 5.741 4.32 　 　
6 -33.694 0.60 1.593 68.62
7 33.694 0.40 　 　
8 16.540 1.71 2.003 19.32
9 50.096 D2 　 　
10* 13.875 3.70 1.850 40.50
11* -30.671 0.10 　 　
12 7.612 2.91 1.487 70.44
13 -39.725 0.45 1.847 23.78
14 6.631 2.21 　 　
ST infinity 2.01 　 　
16 -10.280 0.50 1.847 23.78
17 -11.585 0.50 　 　
18 60.477 2.02 1.697 55.46
19 -15.996 D3 　 　
20* 10.566 2.30 1.543 56.00
21 17.912 D4 　 　
22 infinity 0.30 1.517 64.20
23 infinity 0.50 　 　
24 infinity 0.50 1.517 64.20
25 infinity D5 　 　
IMG infinity 　 　
면 K A B C D
4 -1.000000 -1.323942E-04 1.525045E-06 -6.357575E-09 0.000000E+00
5 -0.954845 1.802540E-04 1.850974E-08 1.026338E-07 0.000000E+00
10 1.987503 -8.508955E-05 -8.875754E-07 0.000000E+00 0.000000E+00
11 -12.989777 5.663975E-05 -6.222322E-07 3.769784E-08 0.000000E+00
20 -11.217468 1.049710E-03 -3.257818E-05 7.887941E-07 -8.368886E-09
　 WIDE MIDDLE TELE
D1 0.80 7.17 10.87
D2 17.57 6.55 2.43
D3 4.60 8.97 10.07
D4 2.00 4.22 7.77
D5 0.60 0.62 0.68
도 4a, 및 도 4b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aber.), 비점수차(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 보인 수차도이다.
<제3실시예>
도 5는 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광학적 배치를 보인다. 다음은 제3실시예의 렌즈데이터이다.
f; 5.36　~ 10.30　~ 15.55　　Fno;1.56　~ 2.17　~ 2.57　 2ω;82.746　~ 49.26　~ 33.14
　 곡률반경 두께 굴절율(nd) 아베수(vd)
1 35.131 0.80 2.003 19.32
2 21.916 3.44 1.904 31.32
3 158.563 D1 　 　
4* 100.000 1.00 1.850 40.50
5* 6.612 4.31 　 　
6 -22.014 0.60 1.497 81.61
7 20.200 0.10 　 　
8 14.546 1.72 2.003 19.32
9 36.135 D2 　 　
10* 11.357 2.52 1.850 40.50
11* -43.779 0.21 　 　
12 12.048 4.00 1.497 81.61
13 -12.209 0.45 1.847 23.78
14 6.631 1.91 　 　
ST infinity 1.50 　 　
16 -103.606 0.50 1.847 23.78
17 -101.942 0.10 　 　
18* 19.933 2.24 1.690 52.80
19* -11.363 D3 　 　
20* 13.837 1.47 1.543 56.00
21* 35.888 D4 　 　
22 infinity 0.30 1.517 64.20
23 infinity 0.50 　 　
24 infinity 0.50 1.517 64.20
25 infinity D5 　 　
IMG infinity 　 　
면 K A B C D
4 -1.000000 -6.733028E-05 9.946818E-07 -4.885706E-09 0.000000E+00
5 -0.402150 -1.730651E-05 -1.408715E-06 7.930965E-08 0.000000E+00
10 0.436693 -1.012929E-04 -9.451529E-07 0.000000E+00 0.000000E+00
11 -7.682422 3.390214E-05 -6.539189E-07 9.346679E-09 0.000000E+00
18 -10.000000 2.077017E-05 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
19 -3.145960 -3.494301E-04 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
20 -0.120991 2.334610E-04 -1.203872E-05 1.419747E-07 -1.420108E-09
21 41.854196 3.758588E-04 -2.753412E-05 7.737273E-07 -1.544903E-08
　 WIDE MIDDLE TELE
D1 0.80 6.40 10.50
D2 13.62 4.86 0.80
D3 4.99 10.47 13.20
D4 3.04 3.10 5.25
D5 0.58 0.60 0.65
　도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aber.), 비점수차(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 보인 수차도이다.
<제4실시예>
도 7는 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광학적 배치를 보인다. 다음은 제3실시예의 렌즈데이터이다.
f ; 5.36　~ 10.51　~ 17.10　　Fno ; 1.441　~ 2.17　~ 2.45　　2ω; 79.11　~ 47.42　~ 30.283
　 곡률반경 두께 굴절율(nd) 아베수(vd)
1 24.996 0.80 1.946 17.98
2 17.515 3.88 1.883 40.81
3 71.697 D1 　 　
4* 100.000 1.00 1.850 40.50
5* 5.516 4.54 　 　
6 -21.000 0.60 1.437 95.10
7 32.589 0.10 　 　
8 17.519 1.79 2.003 19.32
9 97.872 D2 　 　
10* 12.273 2.29 1.850 40.50
11* -106.442 0.10 　 　
12 6.774 2.65 1.437 95.10
13 38.754 0.45 1.847 23.78
14 6.860 1.76 　 　
stop infinity 2.34 　 　
16 -11.822 0.50 1.847 23.78
17 -90.000 0.10 　 　
18* 12.470 2.00 1.690 52.80
19* -13.986 D3 　 　
20* 10.781 2.50 1.543 56.00
21* 123.916 D4 　 　
22 infinity 0.30 1.517 64.20
23 infinity 0.50 　 　
24 infinity 0.50 1.517 64.20
25 infinity D5 　 　
IMG infinity 　 　
면 K A B C D
4 -1.000000 -1.274482E-04 1.487297E-06 -6.581816E-09 0.000000E+00
5 -0.851054 4.882444E-05 -1.533280E-06 6.000471E-08 0.000000E+00
10 1.150879 -1.090996E-04 2.897069E-08 0.000000E+00 0.000000E+00
11 9.841687 2.591487E-05 1.026153E-06 7.571405E-09 0.000000E+00
18 -0.973838 -1.193225E-04 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
19 -0.965998 2.962936E-04 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
20 -3.668189 5.619275E-04 1.053851E-06 -1.046949E-07 6.007737E-09
21 50.000000 5.266573E-04 -7.631143E-06 1.701526E-07 3.556697E-09
　 WIDE MIDDLE TELE
D1 1.11 5.20 10.50
D2 14.76 5.74 0.80
D3 4.60 10.66 13.20
D4 2.00 1.56 3.49
D5 0.60 0.62 0.63
도 8a, 및 도 8b는 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 줌 렌즈의 광각단, 중간단 및 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aber.), 비점수차(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 보인 수차도이다.
다음 표는 실시예들이 전술한 조건들을 만족하는 것을 보인다.
조건 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예
(1) Vd2 68.620 68.620 81.610 95.100
(2) Vd3 81.608 70.440 81.610 95.100
(3) f_S2/fw 2.981 4.100 2.000 4.100
(4) f4/fw 7.511 8.500 7.510 4.000
(5) Pvd-Nvd 15.933 14.370 11.998 22.821
(6) Nd1 2.003 1.923 2.003 1.946
개시된 실시예들에 따르면, 광각화되고, 밝은 줌 렌즈가 제공된다. 실시예들에 따른 줌 렌즈는 이러한 줌 렌즈를 통해 형성된 광학 상(optical image)을 전기 신호로 변환하는 촬상소자와 함께 다양한 종류의 촬상 장치에 채용될 수 있다.
이러한 본원 발명인 줌 렌즈는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
G1...제1렌즈군 G2...렌즈군
G3...제3렌즈군 G4...제4렌즈군
S1...서브렌즈군 S2...서브렌즈군

Claims (14)

  1. 물체측으로부터 상면측으로 순차적으로 배열된 것으로,
    정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군;
    부의 굴절력을 가지는 제2렌즈군;
    정의 굴절력을 가지는 제1서브렌즈군, 조리개, 및 정의 굴절력을 가지는 제2서브렌즈군을 포함하는 제3렌즈군; 및
    정의 굴절력을 가지는 제4렌즈군;을 포함하며,
    광각단에서 망원단으로 변배시, 상기 제1렌즈군 내지 제4렌즈군의 렌즈군간 간격이 변화되며, 상기 제1서브렌즈군에서 가장 상면 측에 위치한 렌즈면이 오목하고, 상기 제2서브렌즈군의 가장 물체 측에 위치한 렌즈가 물체측이 오목한 메니스커스 렌즈로 구성되며, 상기 제3렌즈군에서 가장 물체측에 위치한 렌즈가 비구면 렌즈로 구성되고, 다음 조건을 만족하는 줌 렌즈.
    Vd2 =60
    Vd3 =80
    여기서, Vd2는 제2렌즈군에 포함된 부렌즈의 아베수이고, Vd3는 제3렌즈군에 포함된 렌즈의 아베수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2서브렌즈군이 손떨림 보정을 위해 움직이도록 구성된 줌 렌즈.
  3. 제2항에 있어서,
    다음 조건을 만족하는 줌 렌즈.
    2.0 ≤ f_S2 / fw ≤ 4.1
    여기서, f_S2 는 제2서브렌즈군의 초점거리이고, fw는 줌 렌즈 전체의 광각단에서의 초점거리이다.
  4. 제1항에 있어서,
    다음 조건을 만족하는 줌 렌즈.
    4 ≤ f4 / fw ≤ 8.5
    여기서, f4는 제4렌즈군의 초점거리이고, fw는 줌 렌즈 전체의 광각단에서의 초점거리이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제4렌즈군은 플라스틱 수지 소재로 된 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 정렌즈와 부렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  7. 제6항에 있어서,
    다음 조건을 만족하는 줌 렌즈.
    Pvd-Nvd= 10
    여기서, Pvd : 제1렌즈군에 포함된 정렌즈의 아베수이고, Nvd는 제1렌즈군에 포함된 부렌즈의 아베수이다.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1렌즈군은 상기 정렌즈와 상기 부렌즈가 접합된 접합렌즈를 포함하는줌 렌즈.
  9. 제1항에 있어서,
    다음 조건을 만족하는 줌 렌즈.
    Nd1 = 1.9
    여기서, Nd1은 제1렌즈군에 포함된 렌즈의 굴절률이다.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 비구면렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 비구면 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제4렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 비구면 렌즈를 포함하는 줌 렌즈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제4렌즈군은 물체측으로부터 볼록한 매니스커스 형상의 렌즈를 포함하는 것을 줌 렌즈
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 줌 렌즈;
    상기 줌 렌즈의해 형성된 광학상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자;를 포함하는 촬상 장치.
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