KR101778071B1 - Imaging Lens System - Google Patents
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Abstract
이 발명은 픽셀사이즈가 작아서 소형이면서도 높은 해상도를 갖는 상센서와 결합하여서 고해상도 카메라의 구현이 가능하게 하는 소형 촬영 렌즈에 관한 것이다. 본 발명의 소형 촬영렌즈는, 물체측으로부터 순차적으로, 조리개, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 근축평면 형태이고, 상측이 비구면 형태의 제2렌즈, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 제3렌즈, 및 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록인 제4렌즈를 포함하고, 상기 제1, 3, 4 렌즈의 아베수는 40 내지 50이다.The present invention relates to a small photographing lens which is small in pixel size and which can be combined with a phase sensor having a small size and a high resolution to enable the realization of a high resolution camera. The small-sized photographing lens of the present invention is a small-sized photographing lens comprising, in order from the object side, a first lens having a diaphragm, a positive refractive power and a convex shape on the object side, a second lens having a negative refractive power, Lens, a third lens in the form of a meniscus having a positive refractive power and concave on the object side, and a fourth lens having a negative refractive power and being convex on the object side, wherein the Abbe number of the first, third and fourth lenses is 40-50.
Description
본 발명은 스마트폰이나 휴대 단말기에 촬영 렌즈계로 들어가서 카메라의 기능을 갖추게 하거나 디지털 카메라에 적용하여서 사용이 가능하다. The present invention can be applied to a smart phone or a portable terminal by entering a photographing lens system and having the function of a camera or applying it to a digital camera.
최근에 스마트폰이나 휴대 단말기의 휴대성이 더욱 강조되고 디스플레이의 발전으로 소형이면서 고해상도를 갖는 촬영렌즈가 요구되고 있다. 최근에는 수차보정을 통해 고성능의 확보하기 위하여 4개의 렌즈를 사용하는 경우가 많다. In recent years, the portability of smart phones and portable terminals has been further emphasized, and as a result of the development of displays, a compact and high resolution imaging lens is required. In recent years, there are many cases in which four lenses are used to secure high performance through aberration correction.
종래에 4개 렌즈를 이용한 렌즈계는 광학계의 소형화 및 고성능화를 위하여 비구면 렌즈를 사용하고 있다. 이 경우, 비구면 렌즈의 경우 정밀 가공이 어렵다. 이는 결과적으로 생산성이 열화된다. 이와 더불어, 보다 물체를 보다 더 넓게 촬영하기 위한 광각 성능이 필요하다. Conventionally, a lens system using four lenses uses an aspherical lens for miniaturization and high performance of an optical system. In this case, precision processing is difficult in the case of an aspheric lens. This results in a decrease in productivity. In addition, a wide-angle capability is required to photograph an object more widely.
그러나, 종래기술은 화각(angle of view)이 61°로 좁고, F 수(F number)는 2.7 내지 2.8로서 어둡다. However, in the prior art, the angle of view is narrowed to 61 °, and the F number is 2.7 to 2.8, which is dark.
본 발명은 상기 문제점을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈 가공이 용이하면서도 소형화 및 고화소화가 가능한 촬영 렌즈계를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a photographing lens system which is easy to process a lens and can be miniaturized and can be made high-definition.
본 발명의 다른 목적은 광각 성능이 우수한 소형 촬영 렌즈계를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a compact photographic lens system excellent in wide-angle performance.
따라서, 본 발명의 촬영 렌즈계는, 물체측으로부터 순차적으로, 조리개와, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈와, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 근축평면 형태이고, 상측이 비구면 형태의 제2렌즈와, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 제3렌즈와, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록인 제4렌즈를 포함하고, 상기 제1, 3, 4 렌즈의 아베수는 40 내지 50이다. Therefore, the photographing lens system of the present invention is a photographing lens system comprising, from the object side, a diaphragm, a first lens having a positive refractive power and a convex shape on the object side, a first lens having a negative refractive power, A third lens having a positive refractive power and a meniscus shape whose object side is concave, and a fourth lens having a negative refractive power and being convex on the object side, wherein the first, third and fourth lenses The Abbe's number is from 40 to 50.
상기 제1 렌즈의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2 렌즈의 아베수를 Vd2라 할 때, 하기의 조건식을 만족할 수 있다. When the Abbe number of the first lens is Vd1 and the Abbe number of the second lens is Vd2, the following conditional expression can be satisfied.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)19 <Vd1-Vd2 <29 -------------------------------- (1)
또한, 상기 제1렌즈에 대해서 하기의 조건식을 만족할 수 있다. The following conditional expression can be satisfied for the first lens.
1.68 < TTL/2y < 1.73 ------------------------------ (2)1.68 < TTL / 2y < 1.73 ------------------------------ (2)
여기서, TTL은 상기 제1렌즈의 첫면으로부터 상면까지의 거리이고, y는 상면에서의 대각선 길이의 절반이다.Here, TTL is the distance from the first surface of the first lens to the image surface, and y is half of the diagonal length on the image plane.
또한, 상기 제4렌즈의 물체측 면은 광축이 정의 굴절력을 갖고, 광축에서 멀어지는 방향으로 볼록한 변곡점을 가지고 있을 수 있다. The object-side surface of the fourth lens may have a positive refractive power and a convex inflection point in a direction away from the optical axis.
또한, 상기 제3렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.Further, the third lens may satisfy the following conditional expression.
1.40 < |K3/Kt| < 1.85 ----------------------------- (3)1.40 < K3 / Kt | <1.85 ----------------------------- (3)
여기서, K3는 제3렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.Here, K3 is the refractive power of the third lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
또한, 상기 제1렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 이다.Further, the first lens may satisfy the following conditional expression.
0.75 < |K1/Kt| < 0.90 ----------------------------- (4) 0.75 < K1 / Kt | <0.90 ----------------------------- (4)
여기서, K1은 제1렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.Here, K1 is the refractive power of the first lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
또한, 상기 제2렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.Further, the second lens may satisfy the following conditional expression.
0.45 < |K2/Kt| < 0.65 ----------------------------- (5)0.45 < K2 / Kt | <0.65 ----------------------------- (5)
여기서, K2는 제2렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.Here, K2 is the refractive power of the second lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
이 경우, 상기 제4렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.In this case, the fourth lens may satisfy the following conditional expression.
0.85 < |K4/Kt| < 1.40 ---------------------------- (6) 0.85 < K4 / Kt | ≪ 1.40 ---------------------------- (6)
여기서, K4는 제4렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.Here, K4 is the refractive power of the fourth lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
본 발명에 따르면, 소형이면서도 고해상도의 이미지센서를 갖는 휴대단말기 제품에 적용이 쉽도록 소형화, 고성능화, 제조에 대한 저민감도 설계가 가능하다. According to the present invention, it is possible to design a small-sized, high-performance, low-sensitivity product for easy application to a portable terminal product having a small size and high resolution image sensor.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 구성도이다.
도 4는 도 1의 촬영 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도이다.
도 5는 도 2의 촬영 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도이다.
도 6은 도 3의 촬영 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도이다.1 is a configuration diagram of a photographing lens system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a photographing lens system according to another preferred embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a photographing lens system according to another preferred embodiment of the present invention.
Fig. 4 is an aberration diagram relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the photographing lens system of Fig. 1;
Fig. 5 is an aberration diagram relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the photographing lens system of Fig. 2;
Fig. 6 is an aberration diagram relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the photographing lens system of Fig. 3;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 기계 가공 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an automatic machining apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terminology used herein is a term used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of the user or operator or the custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
도 1, 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 촬영 렌즈계(10, 20, 30)를 나타낸다. 도 1 및 도 2에서 R1, R2, R3, … 각각 조리개, 렌즈 또는 광학 필터의 물체측/상측 면의 곡률반경을 나타내고, D1, D2, D3,… 조리개, 렌즈 또는 광학필터 간의 거리 또는 조리개, 렌즈 또는 광학필터의 중심두께를 나타낸다.Figs. 1, 2 and 3 respectively show photographing
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 촬영 렌즈계(10, 20, 30)는, 물체측으로부터 상(image)측의 순서대로, 순차적으로 조리개(St), 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3) 및 제4렌즈(L4)를 포함할 수 있다. 제4렌즈(L4)와 상면(Si) 사이에는 필터(filter)(LF)와 같은 광학 부재가 더 포함될 수 있다.1, 2, and 3, the photographing
제1렌즈(L1)는 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태이다. 이 경우, 렌즈가 양볼록 형태의 렌즈일 수 있다. The first lens L1 has a positive refractive power and the object side is convex. In this case, the lens may be a biconvex lens.
제2렌즈(L2)는 부의 굴절력을 갖는다. 이 경우, 제2렌즈(L2)는 물체측이 근축평면 형태이고, 상측의 면이 볼록인 매니스커스 형태의 렌즈이다. 통상적으로 4매의 렌즈로 이루어진 렌즈계에서 성능을 좌우하는 렌즈는 제1렌즈 및 제2렌즈이다. 이 경우 제2렌즈(L2)의 민감도가 높으며, 따라서 제2렌즈의 센터링이 중요하다. 본 발명에서는, 제2렌즈(L2)의 물체측의 적어도 근축 영역이 평면 형태이다. 이를 다시 말하면, 제2렌즈(L2)의 물체측 면의 적어도 근축영역에서의 곡률이 무한대이다. 이에 따라서, 광학 축으로부터 기계적 축까지의 물리적 변위인 렌즈의 디센터(decenter)에 따른 틸트(Tilt)값이 0이 된다. 이를 통하여 틸트에 따른 비점수차, 상면만곡에 대한 변화량을 크게 줄일 수 있게 되어 제조민감도가 낮은 소형 촬영 렌즈계를 얻을 수 있고, 렌즈의 조립이 간편하고 신속해진다. The second lens L2 has a negative refractive power. In this case, the second lens L2 is a meniscus lens whose object side is a paraxial plane shape and the image side is convex. Typically, the lens that determines performance in a lens system made up of four lenses is a first lens and a second lens. In this case, the sensitivity of the second lens L2 is high, and therefore the centering of the second lens is important. In the present invention, at least the paraxial area on the object side of the second lens L2 is a planar shape. In other words, the curvature of at least the paraxial area of the object side surface of the second lens L2 is infinite. Accordingly, the tilt value along the decenter of the lens, which is the physical displacement from the optical axis to the mechanical axis, becomes zero. Accordingly, it is possible to greatly reduce the variation with respect to the astigmatism and the surface curvature according to the tilting, so that a compact photographic lens system with low manufacturing sensitivity can be obtained, and the lens can be assembled easily and quickly.
상기 제2 렌즈의 물체측 면은 전체 평면일 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 근축영역에만 평면이고, 주변영역으로는 비평면 형태, 예를 들면 오목 또는 볼록한 형상을 가질수도 있다. The object-side surface of the second lens may be entirely planar, and may be flat only in the paraxial area as shown in Fig. 1, and may have a non-planar shape, for example, concave or convex in its peripheral area.
제3렌즈(L3)는 정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 렌즈이다. The third lens L3 is a meniscus lens having positive refractive power and concave on the object side.
제4렌즈(L4)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(L4)는 상측 면이 변곡점을 가질 수 있다. 예컨대, 상측 면이 변곡점을 가지므로, 제4렌즈(L4)의 상측 면이 광축에서는 오목의 형태이다가 광축에서 멀어질수록 볼록한 매니스커스 렌즈의 형태일 수 있다. 이에 따라서 이미지 면에 입사하는 주광선 입사각을 줄이고, 구면수차 및 비점수차 등을 줄일 수 있게 되어서 렌즈의 해상력을 높일 수 있다.The fourth lens L4 has a negative refractive power. The upper surface of the fourth lens L4 may have an inflection point. For example, since the upper surface has an inflection point, the upper surface of the fourth lens L4 is in the form of a concave in the optical axis, and may be in the form of a convex meniscus lens as it is further away from the optical axis. Accordingly, it is possible to reduce the angle of incidence of principal ray incident on the image plane, reduce spherical aberration, astigmatism, and the like, thereby enhancing resolution of the lens.
상기 제4렌즈(L4)의 물체측 면은 변곡점이 있을 수 있다. 즉, 상기 제4렌즈(L4)의 물체측 면은 광축이 볼록한 형상을 가지고, 광축에서 멀어지는 방향으로 오목인 매니스커스 형태로 바뀔 수 있다. The object side surface of the fourth lens L4 may have an inflection point. In other words, the object side surface of the fourth lens L4 can be changed into a meniscus shape having a convex shape on the optical axis and concave in the direction away from the optical axis.
조리개(St)는 근축 영역에서는 제1렌즈의 물체측 면과 상측 면 사이에 위치하고, 광축에서 벗어나는 영역(즉, 광축에서 멀어지는 위치)에서는 제1렌즈의 물체측 면보다 물체측에 위치하도록 함으로써, 촬영 렌즈계의 전체 길이(전장)을 줄이는 효과가 있을 뿐만 아니라 렌즈의 외경을 줄여줌으로써 소형화를 도모할 수 있다. The diaphragm St is located between the object-side surface and the image-side surface of the first lens in the paraxial area, and is located on the object side of the first lens at the object side in the region deviated from the optical axis The overall length (total length) of the lens system can be reduced, and the lens can be reduced in its outer diameter.
본 발명에 따르면, 제1렌즈(L1)가 양 볼록 형태를 하고 있다. 이에 따라서 제1렌즈의 가공이 용이하다. 이와 더불어 제2렌즈(L2)는 부의 굴절률을 가지므로, 광학적 전장을 짧게 할 수 있고, 주변으로 가는 중심광선의 유효 상고 또한 높이는 역할을 할 수 있다. According to the present invention, the first lens L1 has a biconvex shape. Accordingly, the processing of the first lens is easy. In addition, since the second lens L2 has a negative refractive index, it is possible to shorten the optical electric field and to serve as an effective image height of the central ray going to the periphery.
이 경우, 상기 제1, 3, 4 렌즈(L1, L3, L4)의 아베수는 40 내지 50일 수 있다. 종래에 통상적인 제1, 3, 4렌즈의 아베수는 55 정도이다. 본 발명에서는, 상기 제1, 3, 4 렌즈(L1, L3, L4)의 아베수를 40 내지 50이므로 보다 화각을 넓일 수 있음과 동시에, 제2렌즈의 물체측이 근축평면 형태로 제조할 수 있다. In this case, the Abbe number of the first, third, and fourth lenses L1, L3, and L4 may be 40 to 50. Conventionally, the Abbe number of the first, third and fourth lenses is about 55. In the present invention, since the Abbe number of the first, third and fourth lenses (L1, L3, L4) is 40 to 50, the angle of view can be widened and the object side of the second lens have.
또한, 상기 아베수가 40보다 작아지면 종색수차와, 비점수차가 증가하게 되며, 50보다 커지면 종색수차는 감소하게 되지만 비점수차는 증가한다.When Abbe's number is smaller than 40, the chromatic aberration and astigmatism increase. When the Abbe's number is larger than 50, the chromatic aberration decreases, but the astigmatism increases.
본 발명에 따르면 아베수가 40 내지 50인 렌즈를 사용함으로써, 심도가 깊고 비점수차 보정이 뛰어나서 중심과 주변의 MTF Balance가 좋으며, 횡색수차는 기존에 아베수가 55 정도의 값을 갖는 소재와 동등하게 된다. According to the present invention, by using a lens having an Abbe number of 40 to 50, the depth is deep and the astigmatism correction is excellent, the MTF balance at the center and the periphery is good, and the lateral chromatic aberration is equivalent to a material having Abbe's number of 55 .
본 발명에 의한 촬영 렌즈에 있어서, 상기 제1렌즈(L1)의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2렌즈(L2)의 아베수를 Vd2라 할 때, 제1렌즈(L1)와 제2렌즈(L2)에 대해서 하기의 조건식을 만족하는 것이 바람직하다.In the photographing lens according to the present invention, when the Abbe number of the first lens L1 is Vd1 and the Abbe number of the second lens L2 is Vd2, the first lens L1 and the second lens L2, (L2) satisfy the following conditional expression.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)19 <Vd1-Vd2 <29 -------------------------------- (1)
상기 조건식에 있어서 하한치 보다 작아지면 초점거리가 증가하고 화각이 줄어들며 왜곡과 종색수차가 증가하게 된다. 또한, 상한치 보다 커지면 구면수차와 종색수차가 커지며 전체 거리도 길어지게 된다.In the above conditional expression, when the value is smaller than the lower limit value, the focal length increases, the angle of view decreases, and the distortion and the chromatic aberration increase. In addition, when the upper limit is larger than the upper limit, the spherical aberration and the longitudinal chromatic aberration increase, and the total distance becomes longer.
한편, 제1 렌즈(L1)는 40 내지 50의 아베수를 가지고, 제2렌즈(L2)는 20 내지 30 사이의 아베수를 가질 수 있다. 그럼으로써, 초점거리의 증가에 따라 증가되는 종색수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 상기 제1렌즈(L1)와 제2렌즈(L2)의 아베수 차이를 20 이상 차이가 나게 함으로써 컨트라스트(Contrast)를 떨어지게 만드는 색플레어를 저감 시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제2렌즈(L2)는 20 내지 25의 아베수, 보다 바람직하게는 21내지 23의 아베수를 가질 수 있다. On the other hand, the first lens L1 may have an Abbe number of 40 to 50, and the second lens L2 may have an Abbe number of 20 to 30. [ Thereby, it is possible to effectively correct the longitudinal chromatic aberration that is increased as the focal length increases. The difference in the Abbe number between the first lens L1 and the second lens L2 is made to be 20 or more, thereby reducing the color flare that reduces the contrast. In this case, the second lens L2 may have an Abbe number of 20 to 25, more preferably 21 to 23.
한편, 본 발명에 의한 촬영렌즈에 있어서, 제1렌즈(L1)에 대해서 하기의 조건식 2을 만족하는 것이 바람직하다. On the other hand, in the photographing lens according to the present invention, it is preferable that the first lens L1 satisfies the following conditional expression (2).
1.68 < TTL/2y < 1.73 ------------------------------ (2)1.68 < TTL / 2y < 1.73 ------------------------------ (2)
여기서, TTL은 상기 제1렌즈의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리이고, y는 이미지 면(상면)에서 가장 높은 상고 높이(즉, 이미지 면에서 센서 대각선의 절반 길이)이고, 따라서 2y는 이미지 면에서 센서 대각선 길이를 나타낸다. Here, TTL is the distance from the object-side surface of the first lens to the image surface, y is the highest image height (i.e., half the length of the sensor diagonal line in the image plane) on the image plane And the sensor diagonal length.
만약, TTL/2y 가 1.73를 초과하게 되면 광학계 전장이 길어지게 되어서 광학계의 소형화를 도모할 수 없다. 또한, 1.68보다 작으면 렌즈의 굴절력이 지나치게 커지게 되어서 제2 렌즈 및 제3렌즈를 통한 수차보정이 쉽지 않으므로, 결과적으로 고성능의 촬영 렌즈계가 이루어지지 않는다. If TTL / 2y exceeds 1.73, the total length of the optical system becomes long, so that the optical system can not be miniaturized. If it is smaller than 1.68, the refractive power of the lens becomes excessively large, and aberration correction through the second lens and the third lens is not easy, and consequently, a high-performance photographing lens system is not achieved.
한편, 상기 제3렌즈(L3)는 하기의 조건식을 만족할 수 있다. On the other hand, the third lens L3 may satisfy the following conditional expression.
1.40 < |K3/Kt| < 1.85 ----------------------------- (3)
여기서, K3은 제3렌즈(L3)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.1.40 < K3 / Kt | <1.85 ----------------------------- (3)
Here, K3 is the refractive power of the third lens L3, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
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이와 더불어, 다음의 조건식을 만족할 수가 있다. In addition, the following conditional expression can be satisfied.
0.75 < |K1/Kt| < 0.90 ----------------------------- (4)0.75 < K1 / Kt | <0.90 ----------------------------- (4)
0.45 < |K2/Kt| < 0.65 ----------------------------- (5)0.45 < K2 / Kt | <0.65 ----------------------------- (5)
0.85 < |K4/Kt| < 1.40 ----------------------------- (6)0.85 < K4 / Kt | ≪ 1.40 ----------------------------- (6)
여기서, K1은 제1렌즈(L1)의 굴절능이고. K2는 제2렌즈(L2)의 굴절능이며, K4은 제4렌즈(L4)의 굴절능이다. Here, K1 is the refractive index of the first lens L1. K2 is the refractive power of the second lens L2, and K4 is the refractive power of the fourth lens L4.
상기 조건은 전체 굴절능에 대한 각 렌즈의 비를 의미하는 것으로서, 그 값이 상한치를 초과하는 경우에는 비점수차가 커지는 문제점이 있고, 그 값이 하한치 미만인 경우에는 왜곡수차가 커지는 문제점이 있다.This condition means the ratio of each lens to the total refractive power. When the value exceeds the upper limit value, there is a problem that the astigmatism increases. When the value is less than the lower limit value, there is a problem that the distortion aberration becomes large.
조리개(St)는 제1렌즈(L1)의 물체측 면보다 물체측에 위치하도록 함으로써, 촬영 렌즈계의 전체의 길이(전장)를 줄이는 효과가 있을 뿐 아니라 렌즈의 외경을 줄여줌으로써 소형화를 도모할 수 있다. Since the diaphragm St is located on the object side of the first lens L1 on the object side, it is possible to reduce the overall length (total length) of the photographing lens system and reduce the outer diameter of the lens, .
이 경우, 제1, 3, 4렌즈(L1, L3, L4)는 동일한 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 제2렌즈 또한 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.In this case, the first, third, and fourth lenses L1, L3, and L4 may be made of the same plastic material. The second lens may also be made of a plastic material.
본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.The definitions of the aspheric surface in the embodiment of the present invention are as follows.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 h축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 수학식1로 나타낼 수 있다. 여기서, z는 중심광축으로부터 높이가 h인 비구면상의 좌표점에 대한 비구면 정점상의 수직면으로부터의 거리를 나타내고 k는 코닉(Conic)상수이며 c는 비구면 정점의 렌즈곡률을 나타내고 A4, A6, A8, A10, A12, A14... 등은 비구면 계수를 나타낸다.The aspheric shape of the lens according to the embodiment of the present invention is represented by the following Equation 1, assuming that the direction of the optical axis is the z axis and the direction perpendicular to the optical axis direction is the h axis, . Where z is the distance from the vertical plane on the aspherical vertex to the coordinate point on the aspheric surface with height h from the central optical axis, k is the conic constant, c is the lens curvature of the aspheric apex, and A4, A6, A8, A10 , A12, A14, and so on represent aspheric coefficients.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 설계 데이터를 살펴본다.Hereinafter, the design data of the photographing lens system according to the embodiment of the present invention will be described.
표 1은 도 1에 도시된 촬영 렌즈계(10)의 설계 데이터를 나타내고, 표 2는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 1에서 곡률반경은 도 1에서의 R1, R2, … 표시되는 것이고, 두께 또는 거리는 도 1에서 D1, D2, … 표시되는 것이다. 표 1에서 조리개와 제1 렌즈의 물체측 면 사이의 거리(D1)이 -0.02로 음의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 근축영역에서는 제1렌즈의 물체측 면과 제1렌즈의 상측 면 사이에 위치하기 때문이므로, 조리개의 면이 제1 렌즈의 물체측 면보다 더 상측에 있음을 나타낸다.Table 1 shows design data of the photographing
(초점거리2.042mm, F2.26, 화각82.08°, 파장546nm, 전체거리3.05)(Focal length 2.042 mm, F2.26, angle of view 82.08, wavelength 546 nm, total distance 3.05)
*는 비구면을 나타냄* Indicates aspheric surface
도 4는 도 1에 도시된 소형 촬상 렌즈계의 렌즈계(10)의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.Fig. 4 shows longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the
종방향 구면 수차는 약 650nm, 610nm, 555nm, 510nm, 470nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 555nm의 빛에 대하여 도시되었다.The longitudinal spherical aberration is shown for light having wavelengths of about 650 nm, 610 nm, 555 nm, 510 nm, 470 nm, and astigmatism and distortion are shown for 555 nm light.
표 3은 도 2에 도시된 촬영 렌즈계(20)의 설계 데이터를 나타내고, 표 4는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 3에서 곡률반경은 도 2에서의 R1, R2, … 표시되는 것이고, 두께 또는 거리는 도 2에서 D1, D2, … 표시되는 것이다. 표 3에서 조리개와 제1렌즈(L1)의 물체측 면 사이의 거리(D1)이 -0.02로 음의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 근축영역에서는 제1렌즈(L1)의 물체측 면과 제1렌즈의 상측 면 사이에 위치하기 때문이므로, 조리개의 면이 제1 렌즈(L1)의 물체측 면보다 더 상측에 있음을 나타낸다.Table 3 shows design data of the photographing
(초점거리 1.920mm, F 2.28, 화각 85.92°, 파장 546nm, 전체거리 3.03)(Focal distance 1.920 mm, F 2.28, angle of view 85.92, wavelength 546 nm, total distance 3.03)
*는 비구면을 나타냄* Indicates aspheric surface
도 5는 도 2에 도시된 소형 촬상 렌즈계(20)의 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.5 shows the longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens system of the small
종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.83nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 587.56nm의 빛에 대하여 도시되었다.The longitudinal spherical aberration is shown for light having wavelengths of about 656.28 nm, 587.56 nm, 546.07 nm, 486.13 nm, 435.83 nm, and astigmatism and distortion are shown for 587.56 nm light.
표 5은 도 3에 도시된 촬영 렌즈계(30)의 설계 데이터를 나타내고, 표 6은 비구면 데이터를 나타낸다. 표 5에서 곡률반경은 도 3에서의 R1, R2, … 표시되는 것이고, 두께 또는 거리는 도 3에서 D1, D2, … 표시되는 것이다. 표 5에서 조리개와 제1렌즈(L1)의 물체측 면 사이의 거리(D1)이 -0.02로 음의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 근축영역에서는 제1렌즈의 물체측 면과 제1렌즈의 상측 면 사이에 위치하기 때문이므로, 조리개의 면이 제1 렌즈의 물체측 면보다 더 상측에 있음을 나타낸다.Table 5 shows design data of the photographing
(초점거리 2.081mm, F 2.42, 화각 80.96°, 파장 546nm, 전체거리 3.08) (Focal length 2.081 mm, F 2.42, angle of view 80.96, wavelength 546 nm, total distance 3.08)
*는 비구면을 나타냄* Indicates aspheric surface
도 6은 도 3에 도시된 소형 촬상 렌즈계(30)의 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.FIG. 6 shows longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens system of the small
종방향 구면 수차는 약 650nm, 610nm, 555nm, 510nm, 470nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 555nm의 빛에 대하여 도시되었다.The longitudinal spherical aberration is shown for light having wavelengths of about 650 nm, 610 nm, 555 nm, 510 nm, 470 nm, and astigmatism and distortion are shown for 555 nm light.
다음의 표 7은 상기 조건식에 따른 각 실시예별 수치를 나타낸다.Table 7 below shows numerical values for each example according to the above-described conditional expression.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.
L1 : 제1렌즈
L2 : 제2렌즈
L3 : 제3렌즈
L4 : 제4렌즈
R1, R2,…: 조리개, 렌즈 또는 광학필터의 곡률반경
D1, D2, …:조리개, 렌즈 또는 광학필터 간의 거리 또는 조리개, 렌즈 또는 광학필터의 중심두께L1: first lens
L2: second lens
L3: Third lens
L4: fourth lens
R1, R2, ... : Radius of curvature of iris, lens or optical filter
D1, D2, ... : Distance between iris, lens or optical filter or aperture, center thickness of lens or optical filter
Claims (8)
조리개;
정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈;
부의 굴절력을 갖고, 물체측이 근축평면 형태이고, 상측이 비구면 형태의 제2렌즈;
정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 제3렌즈; 및
부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록인 제4렌즈;를 포함하고,
상기 제1, 3, 4 렌즈의 아베수는 40 내지 50 인 촬영 렌즈계. Sequentially from the object side,
iris;
A first lens having positive refractive power and a convex shape on the object side;
A second lens having a negative refracting power, an object side on a paraxial plane and an aspherical surface on the image side;
A third lens of a meniscus shape having a positive refracting power and concave on the object side; And
And a fourth lens having negative refractive power and being convex on the object side,
Wherein the first, third, and fourth lenses have an Abbe number of 40 to 50.
상기 제1 렌즈의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2 렌즈의 아베수를 Vd2라 할 때, 하기의 조건식을 만족하는 촬영 렌즈계.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)The method according to claim 1,
Wherein the Abbe number of the first lens is Vd1 and the Abbe number of the second lens is Vd2.
19 <Vd1-Vd2 <29 -------------------------------- (1)
상기 제4렌즈의 물체측 면은 광축이 정의 굴절력을 갖고, 광축에서 멀어지는 방향으로 볼록한 변곡점을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계. The method according to claim 1,
Wherein the object side surface of the fourth lens has a positive refractive power and a convex inflection point in a direction away from the optical axis.
상기 제3렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
1.40 < |K3/Kt| < 1.85 ----------------------------- (3)
여기서, K3은 제3렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.The method according to claim 1,
Wherein the third lens satisfies the following conditional expression.
1.40 < K3 / Kt | <1.85 ----------------------------- (3)
Here, K3 is the refractive power of the third lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
상기 제1렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
0.75 < |K1/Kt| < 0.90 ----------------------------- (4)
여기서, K1은 제1렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.The method of claim 5,
Wherein the first lens satisfies the following conditional expression.
0.75 < K1 / Kt | <0.90 ----------------------------- (4)
Here, K1 is the refractive power of the first lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
상기 제2렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
0.45 < |K2/Kt| < 0.65 ----------------------------- (5)
여기서, K2는 제2렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.The method of claim 5,
And the second lens satisfies the following conditional expression.
0.45 < K2 / Kt | <0.65 ----------------------------- (5)
Here, K2 is the refractive power of the second lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
상기 제4렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
0.85 < |K4/Kt| < 1.40 ---------------------------- (6)
여기서, K4는 제4렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.The method according to any one of claims 5 to 7,
Wherein the fourth lens satisfies the following conditional expression.
0.85 < K4 / Kt | ≪ 1.40 ---------------------------- (6)
Here, K4 is the refractive power of the fourth lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
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