Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2016182409A1 - 촬영 렌즈계 - Google Patents

촬영 렌즈계 Download PDF

Info

Publication number
WO2016182409A1
WO2016182409A1 PCT/KR2016/005153 KR2016005153W WO2016182409A1 WO 2016182409 A1 WO2016182409 A1 WO 2016182409A1 KR 2016005153 W KR2016005153 W KR 2016005153W WO 2016182409 A1 WO2016182409 A1 WO 2016182409A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
focal length
effective focal
lens system
refractive power
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/005153
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김성우
김성하
이진형
오우치유키
코노카즈후미
야마다미쯔아키
스다야스히로
Original Assignee
오사카 가스 케미칼 가부시키가이샤
주식회사 두성케미스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오사카 가스 케미칼 가부시키가이샤, 주식회사 두성케미스 filed Critical 오사카 가스 케미칼 가부시키가이샤
Priority to CN201680041670.5A priority Critical patent/CN107850756B/zh
Publication of WO2016182409A1 publication Critical patent/WO2016182409A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below

Definitions

  • the present invention can be mounted on a smartphone or a mobile terminal to have a camera function or can be applied to a digital camera.
  • a lens system using four lenses uses an aspherical lens for miniaturization and high performance of an optical system.
  • precision processing is difficult in the case of aspherical lenses. This results in deterioration of productivity.
  • the prior art has a narrow angle of view of 61 ° and a dark F number of 2.7 to 2.8.
  • the present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a photographing lens system that is easy to process a lens and that can be miniaturized and high pixelized.
  • Another object of the present invention is to provide a compact photographing lens system having excellent wide-angle performance.
  • the photographing lens system of the present invention sequentially includes the aperture, the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens from the object side.
  • the first lens has positive refractive power and the object side is convex.
  • the second lens has negative refractive power, and the image side is concave.
  • the third lens has a positive refractive power.
  • the fourth lens has negative refractive power, the object side is convex, and the image side is concave. In this case, the object side of the third lens has a concave spherical surface.
  • the Abbe number of the first lens is 40 to 50.
  • the Abbe number of the third lens and the fourth lens may be 50 to 60.
  • the first lens may satisfy the following conditional expression.
  • f is an effective focal length of the entire lens system
  • f1 is an effective focal length of the first lens
  • the second lens may satisfy the following conditional expression.
  • f is an effective focal length of the entire lens system
  • f2 is an effective focal length of the second lens
  • the third lens may satisfy the following conditional expression.
  • f is an effective focal length of the entire lens system
  • f1 is an effective focal length of the first lens
  • the fourth lens may satisfy the following conditional expression.
  • f is an effective focal length of the entire lens system
  • f4 is an effective focal length of the fourth lens
  • FIG. 1 is a block diagram of a photographing lens system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a photographing lens system according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a photographing lens system according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is aberration diagrams related to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the photographing lens system of FIG. 1.
  • FIG. 5 is aberration diagrams related to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the photographing lens system of FIG. 2.
  • FIG. 6 is aberration diagrams related to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the photographing lens system of FIG. 3.
  • 1, 2 and 3 show a photographing lens system according to the first, second and third embodiments of the present invention.
  • 1, 2 and 3, R1, R2, R3,... The radius of curvature of the object-side / image-side surface of the diaphragm, lens, or optical filter, respectively, is shown and D1, D2, D3,...
  • D1, D2, D3,... The distance between the iris, lens or optical filter or the center thickness of the iris, lens or optical filter.
  • the photographing lens systems 10, 20, and 30 sequentially move from the object side to the image side, such as the aperture (St) and the first lens ( L1), a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens L4.
  • An optical member such as a filter LF may be further included between the fourth lens L4 and the image surface Si.
  • the first lens L1 has a positive refractive power and the object side is convex.
  • the lens may be a biconvex lens.
  • the second lens L2 has negative refractive power and the image is concave.
  • the third lens L3 has a positive refractive power and the object side has a concave spherical surface. Therefore, spherical aberration, astigmatism and distortion can be reduced.
  • the first lens L1 is biconvex. Accordingly, the first lens can be easily processed.
  • the second lens L2 has a negative refractive index, the optical length may be shortened, and the effective height of the center ray toward the periphery may also be increased.
  • the image-side surface of the third lens L3 a spherical surface, it is possible to reduce the precision workability.
  • the fourth lens L4 has negative refractive power.
  • the fourth lens L4 may have a convex shape on the object side and a concave shape on the image side.
  • the image side surface of the fourth lens L4 may have an inflection point. If the image side has an inflection point, the image side surface of the fourth lens L4 may be concave in the optical axis, but may be in the form of a convex meniscus lens as the distance from the optical axis increases. Accordingly, it is possible to reduce the incident angle of chief ray incident on the image plane and to reduce spherical aberration and astigmatism, thereby increasing the resolution of the lens.
  • the object-side surface of the fourth lens L4 may have a convex shape in the optical axis, and may change into a meniscus shape concave in a direction away from the optical axis.
  • the stop St may be at the same position as the object-side surface of the first lens. In this case, not only the overall length (full length) of the compact photographing lens system can be reduced, but also the miniaturization can be achieved by reducing the outer diameter of the lens.
  • the Abbe number of the first lens L1 may be 40 to 50. In the conventional four-lens system, the Abbe number of the first lens L1 is about 55. In the present invention, by adjusting the Abbe number of the first lens to 40 to 50, the angle of view can be wider and the object side of the second lens L2 can be manufactured in the form of a sphere. In this case, more preferably, the Abbe number of the first lens L1 may be 44 to 46.
  • the Abbe number of the first lens L1 is smaller than 40, the longitudinal chromatic aberration and astigmatism increase, and when larger than 50, the longitudinal chromatic aberration decreases but the astigmatism increases.
  • the Abbe number of the third lens L3 and the fourth lens L4 may be 50 to 60.
  • the Abbe number of the first, second, third, and fourth lenses L1, L2, L3, and L4 to 40 to 50, 20 to 30, 50 to 60, and 50 to 60, respectively a high field of view can be obtained.
  • the F number can also be reduced.
  • the first lens L1 and the second lens It is preferable to satisfy
  • the first lens L1 may have an Abbe number of 40 to 50
  • the second lens L2 may have an Abbe number of 20 to 30. Accordingly, it is possible to effectively correct the longitudinal chromatic aberration that increases with the increase in the focal length.
  • the color flare can be reduced by making the difference between the Abbe number of the first lens L1 and the second lens L2 by 20 or more.
  • the color flare causes contrast to fall.
  • the second lens L2 may have an Abbe number of 20 to 25, more preferably 21 to 23 Abbe number.
  • the aberration can be reduced even when the object side of the third lens L3 is spherical.
  • the first lens L1 may satisfy the following conditional expression.
  • f is an effective focal length of the entire lens system
  • f1 is an effective focal length of the first lens
  • f / f1 When f / f1 is smaller than 1.02, the positive refractive power of the first lens L1 becomes too small, making it difficult to implement a compact imaging optical system that is compact and has a small overall length. In addition, when f / f1 is larger than 1.06, various aberrations such as coma and astigmatism increase.
  • f2 is the effective focal length of the second lens L2.
  • f3 is an effective focal length of the third lens L3, and
  • f4 is an effective focal length of the fourth lens L4.
  • the above conditions of f1, f2, f3 and f4 have an angle of view wider than 75 ° while the object side of the third lens L3 has a concave spherical shape, and the F number is 2 to 2.4. This is a condition that can have a bright and compact configuration.
  • the definition of the aspherical surface in the embodiment of the present invention is as follows.
  • the aspherical shape of the lens according to the embodiment of the present invention is represented by the following equation 1 with the z-axis as the optical axis direction and the h-axis as the direction perpendicular to the optical axis direction.
  • Can be Where z is the distance from the vertical plane on the aspheric vertex to the coordinate point on the aspherical surface of height h from the central optical axis, k is the Conic constant and c is the lens curvature of the aspherical vertex A4, A6, A8, A10 , A12, A14 ... and the like represent aspherical surface coefficients.
  • Table 1 shows design data of the photographing lens system 10 shown in FIG. 1, and Table 2 shows aspherical data.
  • the radius of curvature is R1, R2,.
  • the thickness or distance is indicated by D1, D2,... Is displayed.
  • the reason why the distance D1 between the diaphragm and the object-side surface of the first lens is described in Table 1 to have a value of zero is that the position of the aperture is the same position as the object-side surface of the first lens.
  • Example 1 Face number Radius of curvature Thickness, distance Refractive index (nd) Variance (vd) One 8 0.00 2* 1.277 0.34 1.5350 44.58 3 * -2.063 0.10 4* 8 0.15 1.6418 22.44 5 * 1.852 0.20 6 -1.003 0.47 1.5311 55.73 7 * -0.346 0.10 8* 4.626 0.20 1.5311 55.73 9 * 0.439 0.36 10 8 0.20 1.5230 54.48 11 8 0.22 12 8 0.00
  • FIG. 4 shows the longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens system of the small imaging lens system 10 shown in FIG. 1.
  • Longitudinal spherical aberration was shown for light with wavelengths of about 650 nm, 610 nm, 555 nm, 510 nm, 470 nm, and astigmatism and distortion were shown for light of 555 nm.
  • Table 3 shows design data of the photographing lens system 20 shown in FIG. 2, and Table 4 shows aspherical data.
  • the radiuses of curvature are R1, R2,...
  • the thickness or distance is indicated by D1, D2,... Is displayed.
  • FIG. 5 shows longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens system of the imaging lens system 20 shown in FIG. 2.
  • Table 5 shows design data of the photographing lens system 30 shown in FIG. 3, and Table 6 shows aspherical data.
  • the radiuses of curvature are R1, R2,...
  • the thickness or distance is indicated by D1, D2,... Is displayed.
  • Example 3 Face number Radius of curvature Thickness, distance Refractive index (nd) Variance (vd) One 8 -0.05 2* 1.277 0.37 1.5370 44.58 3 * -2.105 0.11 4* 33.256 0.12 1.6418 22.44 5 * 1.888 0.20 6 -0.997 0.48 1.5311 55.73 7 * -0.344 0.10 8* 4.982 0.20 1.5311 55.73 9 * 0.435 0.36 10 8 0.20 1.5230 54.48 11 8 0.20 12 8 0.03
  • FIG. 6 shows longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens system of the small imaging lens system 30 shown in FIG. 3.
  • Longitudinal spherical aberration was shown for light with wavelengths of about 650 nm, 610 nm, 555 nm, 510 nm, 470 nm, and astigmatism and distortion were shown for light of 555 nm.
  • Table 7 shows the numerical values for each example according to the conditional formula.
  • Example 2 Example 3 1.02 ⁇ f / f1 ⁇ 1.06 1.05 1.05 1.03 0.50 ⁇
  • the present invention can be used for a device that requires photographing such as a portable terminal such as a smartphone, a notebook, a digital camera, and the like.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

이 발명은 픽셀사이즈가 작아서 소형이면서도 높은 해상도를 가져서 고해상도 카메라의 구현이 가능하게 하는 촬영 렌즈계에 관한 것이다. 본 발명의 촬영렌즈는, 물체측으로부터 순차적으로, 조리개와, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈와, 부의 굴절력을 갖고, 상측이 오목 형태의 제2렌즈와, 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈와, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록이고, 상측이 오목한 형태의 제4렌즈를 포함한다. 이 경우, 상기 제3렌즈의 물체측은 오목 형태의 구면을 가진다. 상기 제1렌즈의 아베수는 40 내지 50이다. 본 발명에 따르면 화각이 78°이상이고, F 숫자가 2.4 이하가 구현될 수 있다.

Description

촬영 렌즈계
본 발명은 스마트폰이나 휴대 단말기에 장착되어서 카메라의 기능을 갖추게 하거나 디지털 카메라에 적용 가능하다.
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.
종래에 4개 렌즈를 이용한 렌즈계는, US 8,068,290B2 및 US7,453,654 B2 등에 기재된 바와 같이, 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.
그러나 종래기술은 화각(angle of view)이 61°로 좁고, F수(F number)는 2.7 내지 2.8로서 어둡다.
본 발명은 상기 문제점을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈 가공이 용이하면서도 소형화 및 고화소화가 가능한 촬영 렌즈계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 광각 성능이 우수한 소형 촬영 렌즈계를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명인 촬영 렌즈계는, 물체측으로부터 순차적으로, 조리개와, 제1렌즈와, 제2렌즈와, 제3렌즈와, 제4렌즈를 포함한다.
제1렌즈는 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태이다. 제2렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상측이 오목 형태이다. 제3렌즈는 정의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록이고, 상측이 오목한 형태이다. 이 경우, 상기 제3렌즈의 물체측은 오목 형태의 구면을 가진다. 상기 제1렌즈의 아베수는 40 내지 50이다.
상기 제1 렌즈의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2 렌즈의 아베수를 Vd2라 할 때, 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)
또한, 상기 제3렌즈 및 제4렌즈의 아베수는 50 내지 60일 수 있다.
상기 제1렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
1.02 < f/f1 < 1.06 ----------------------------- (2)
여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f1은 제1렌즈의 유효초점거리이다.
또한, 상기 제2렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
0.50 < |f/f2| < 0.57 ----------------------------- (3)
여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f2은 제2렌즈의 유효초점거리이다.
또한, 상기 제3렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
2.00 < f/f3 < 2.10 ----------------------------- (4)
여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f1은 제1렌즈의 유효초점거리이다.
또한, 상기 제4렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
1.72 < |f/f4| < 1.75 ----------------------------- (5)
여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f4는 제4렌즈의 유효초점거리이다.
본 발명에 따르면, 소형이면서도 고해상도의 이미지센서를 갖는 휴대단말기 제품에 적용이 쉽도록 소형화, 고성능화, 제조에 대한 저민감도 설계가 가능하다.
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.
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.
도 1, 도 2, 및 도 3은 본 발명의 제1, 2 및 3 실시예에 따른 촬영 렌즈계를 나타낸다. 도 1, 도 2 및 도 3에서 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.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촬영 렌즈계(10, 20, 30)는 물체측으로부터 상(image)측으로, 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.
제1렌즈(L1)는 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태이다. 이 경우, 렌즈가 양볼록 형태의 렌즈일 수 있다.
제2렌즈(L2)는 부의 굴절력을 갖고 상측이 오목 형태이다.
제3렌즈(L3)는 정의 굴절력을 갖고 물체측은 오목 형태의 구면을 갖는다. 따라서 구면수차, 비점수차 및 왜곽수차를 줄일 수 있다.
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. 또한, 제3렌즈(L3)의 상측 면을 구면으로 함으로써 정밀 가공도를 줄일 수 있게 된다.
제4렌즈(L4)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(L4)는 물체측이 볼록이고, 상측이 오목한 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 제4렌즈(L4)의 상측 면이 변곡점을 가질 수 있다. 상측 면이 변곡점을 가진다면, 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.
상기 제4렌즈(L4)의 물체측 면도 변곡점이 있을 수 있다. 즉, 상기 제4렌즈(L4)의 물체측 면은 광축이 볼록한 형상을 가지고, 광축에서 멀어지는 방향으로 오목인 매니스커스 형태로 바뀔 수 있다.
조리개(St)는 제1렌즈의 물체측 면과 동일한 위치에 있을 수 있다. 이 경우, 소형 촬영 렌즈계의 전체 길이(전장)을 줄이는 효과가 있을 뿐만 아니라 렌즈의 외경을 줄여줌으로써 소형화를 도모할 수 있다.
이 경우, 상기 제1렌즈(L1)의 아베수는 40 내지 50일 수 있다. 종래에 통상적인 4매 렌즈계에서 제1렌즈(L1)의 아베수는 55 정도이다. 본 발명에서는, 상기 제1 렌즈의 아베수를 40 내지 50으로 조절함으로써, 보다 화각을 넓일 수 있음과 동시에, 제2렌즈(L2)의 물체측을 구면의 형태로 제조할 수 있다. 이 경우, 더욱 바람직하게는 상기 제1렌즈(L1)의 아베수는 44 내지 46일 수 있다.
상기 제1렌즈(L1)의 아베수가 40보다 작아지면 종색수차와, 비점수차가 증가하게 되며, 50보다 커지면 종색수차는 감소하게 되지만 비점수차는 증가한다.
이와 더불어, 제3렌즈(L3) 및 제4렌즈(L4)의 아베수는 50 내지 60일 수 있다. 제1, 2, 3, 4렌즈(L1, L2, L3, L4)의 아베수를 각각, 40 내지 50, 20 내지 30, 50 내지 60, 50 내지 60으로 조절함으로써, 높은 화각을 가질 수 있음과 동시에, F 수 또한 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명에 의한 촬영 렌즈에 있어서, 상기 제1 렌즈(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.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)
상기 조건식에 있어서 하한치보다 작아지면 초점거리가 증가하고 화각이 줄어들며 왜곡과 종색수차가 커지게 된다. 또한, 상한치보다 커지면 구면수차와 종색수차가 커지며 전체 거리도 길어지게 된다.
한편, 제1 렌즈(L1)는 40 내지 50의 아베수를 가지고, 제2렌즈(L2)는 20 내지 30 사이의 아베수를 가질 수 있다. 이에 따라서, 초점거리의 증가에 따라 증가되는 종색수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 상기 제1렌즈(L1)와 제2렌즈(L2)의 아베수 차이를 20 이상 차이가 나게 함으로써 색플레어를 저감시킬 수 있다. 상기 색플레어는 컨트라스트(Contrast)를 떨어지게 만든다. 이 경우, 상기 제2렌즈(L2)는 20 내지 25의 아베수, 보다 바람직하게는 21 내지 23의 아베수를 가질 수 있다.
또한, 제1렌즈(L1)의 아베수를 40 내지 50인 렌즈를 적용함으로써, 제3렌즈(L3)의 물체측을 구면으로 하더라도 수차를 낮출 수 있다.
한편, 상기 제1렌즈(L1)는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
1.02 < f/f1 < 1.06 ----------------------------- (2)
여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f1은 제1렌즈의 유효초점거리이다.
f/f1이 1.02보다 작게 되면, 제1렌즈(L1)의 정의 굴절력이 너무 작게 되어서, 컴팩트하고 전장이 작은 소형 촬상 광학계를 구현하기가 쉽지 않게 된다. 또한, f/f1이 1.06보다 크게 되면, 코마 및 비점수차 등 각종 수차가 발생할 가능성이 커지게 된다.
이와 더불어, 다음의 조건식을 만족할 수가 있다.
0.50 < |f/f2| < 0.57 ----------------------------- (3)
2.00 < f/f3 < 2.10 ------------------------------- (4)
1.72 < |f/f4| < 1.75 ----------------------------- (5)
여기서, f2은 제2렌즈(L2)의 유효초점거리이고. f3은 제3렌즈(L3)의 유효초점거리이며, f4는 제4렌즈(L4)의 유효초점거리이다.
|f/f2| < 0.50이면, 코마, 비점수차가 증가하고, |f/f2| > 0.57이면 왜곡 증가된다.
f/f3 < 2.00이면 구면 수차 및 왜곡이 증가하고, f/f3 < 2.10이면 왜곡 및 색수차 증가한다.
|f/f4| < 1.72이면, 코마 및 비점수차 증가하고, |f/f4| > 1.75 비점수차, 왜곡, 및 색수차가 증가한다.
또한, f1, f2, f3 및 f4가 가지는 상기 조건은 제3렌즈(L3)의 물체측이 오목 형상의 구면을 가지면서도, 화각(Angle of view)이 75° 이상으로 넓고, F 수가 2에서 2.4로 밝음과 동시에 컴팩트한 구성을 가질 수 있는 조건이다.
본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
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.
Figure PCTKR2016005153-appb-M000001
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 설계 데이터를 살펴본다.
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 0의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 제1렌즈의 물체측 면과 동일한 위치이기 때문이다.
실시예 1
면번호 곡률반경 두께, 거리 굴절률(nd) 분산치(vd)
1 8 0.00
2* 1.277 0.34 1.5350 44.58
3* -2.063 0.10
4* 8 0.15 1.6418 22.44
5* 1.852 0.20
6 -1.003 0.47 1.5311 55.73
7* -0.346 0.10
8* 4.626 0.20 1.5311 55.73
9* 0.439 0.36
10 8 0.20 1.5230 54.48
11 8 0.22
12 8 0.00
(초점거리 1.61mm, F 2.2, 화각 80°)
*는 비구면을 나타냄
비구면 계수
K A4 A6 A8 A10
면번호 A12 A14 A16 A18 A20
2 5.5997E+00 -7.0036E-01 -2.9940E+00 1.4526E+00 -7.4282E+01
0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
3 1.3653E+01 -1.1281E+00 -1.1540E+00 7.9466E+00 -1.9025E+01
0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
4 0.0000E+00 -1.6793E+00 -2.6552E+00 2.1378E+01 3.2828E+01
-1.3785E+02 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
5 -1.7887E+01 -2.6509E-01 -1.9383E+00 6.4619E+00 1.6532E+00
-1.7019E+01 -8.0969E+01 -1.0527E+02 9.3377E+02 0.0000E+00
7 -3.2427E+00 -1.8087E+00 6.2836E+00 -1.3017E+01 -2.6448E+00
6.8438E+01 -1.8001E+01 -9.5106E+01 0.0000E+00 0.0000E+00
8 3.9901E+00 -3.7092E-02 -5.5468E-02 1.9799E-02 3.8421E-01
-8.1783E-01 6.3963E-01 -1.7988E-01 0.0000E+00 0.0000E+00
9 -7.2008E+00 -4.6182E-01 9.2650E-01 -1.3082E+00 9.2951E-01
-1.9777E-01 -1.2311E-01 5.6529E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
도 4는 도 1에 도시된 소형 촬상 렌즈계(10)의 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.
종방향 구면 수차는 약 650nm, 610nm, 555nm, 510nm, 470nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 555nm의 빛에 대하여 도시되었다.
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.
실시예 2
면번호 곡률반경 두께, 거리 굴절률(nd) 분산치(vd)
1 8 0.00
2* 1.278 0.34 1.5370 44.58
3* -2.062 0.10
4* -4569.066 0.15 1.6418 22.44
5* 1.853 0.20
6 -1.003 0.47 1.5311 55.73
7* -0.346 0.10
8* 4.657 0.20 1.5311 55.73
9* 0.440 0.36
10 8 0.20 1.5230 54.48
11 8 0.22
12 8 0.00
(초점거리 1.61mm, F 2.2, 화각 80°)
*는 비구면을 나타냄
실시예2에 대한 촬영 렌즈의 비구면 계수
비구면 계수
K A4 A6 A8 A10
면번호 A12 A14 A16 A18 A20
2 5.5983E+00 -7.0036E-01 -2.9942E+00 1.4538E+00 -7.4285E+01
0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
3 1.3653E+01 -1.1284E+00 -1.1548E+00 7.9487E+00 -1.9001E+01
0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
4 6.3988E+07 -1.6793E+00 -2.6554E+00 2.1377E+01 3.2830E+01
-1.3777E+02 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
5 -1.7890E+01 -2.6517E-01 -1.9380E+00 6.4642E+00 1.6596E+00
-1.7011E+01 -8.1002E+01 -1.0571E+02 9.3072E+02 0.0000E+00
7 -3.2438E+00 -1.8086E+00 6.2839E+00 -1.3016E+01 -2.6423E+00
6.8444E+01 -1.7989E+01 -9.5090E+01 0.0000E+00 0.0000E+00
8 4.0840E+00 -3.6957E-02 -5.5497E-02 2.0021E-02 3.8436E-01
-8.1775E-01 6.3968E-01 -1.7983E-01 0.0000E+00 0.0000E+00
9 -7.2008E+00 -4.6182E-01 9.2650E-01 -1.3082E+00 9.2951E-01
　 -1.9777E-01 -1.2311E-01 5.6529E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
도 5는 도 2에 도시된 촬상 렌즈계(20)의 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.
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.
표 5는 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.
실시예 3
면번호 곡률반경 두께, 거리 굴절률(nd) 분산치(vd)
1 8 -0.05
2* 1.277 0.37 1.5370 44.58
3* -2.105 0.11
4* 33.256 0.12 1.6418 22.44
5* 1.888 0.20
6 -0.997 0.48 1.5311 55.73
7* -0.344 0.10
8* 4.982 0.20 1.5311 55.73
9* 0.435 0.36
10 8 0.20 1.5230 54.48
11 8 0.20
12 8 0.03
(초점거리 1.61mm, F 2.2, 화각 80°)
*는 비구면을 나타냄
실시예 3에 대한 촬영 렌즈의 비구면 계수
비구면 계수
K A4 A6 A8 A10
면번호 A12 A14 A16 A18 A20
2 5.4562E+00 -6.3182E-01 -2.6604E+00 3.6056E+00 -6.9221E+01
0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
3 1.2097E+01 -1.0279E+00 -1.0769E+00 7.2957E+00 -2.2644E+01
0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
4 -1.5587E+26 -1.7724E+00 -2.9968E+00 2.0703E+01 3.1647E+01
-1.6438E+02 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
5 -1.7890E+01 -2.6517E-01 -1.9380E+00 6.4642E+00 1.6596E+00
-1.7011E+01 -8.1002E+01 -1.0571E+02 9.3072E+02 0.0000E+00
7 -3.2036E+00 -1.8158E+00 6.1923E+00 -1.3185E+01 -2.6655E+00
6.9010E+01 -1.6385E+01 -9.3947E+01 0.0000E+00 0.0000E+00
8 6.0679E+00 -3.6252E-02 -5.6523E-02 3.3129E-02 3.8197E-01
-8.2451E-01 6.3729E-01 -1.7535E-01 0.0000E+00 0.0000E+00
9 -7.2008E+00 -4.6182E-01 9.2650E-01 -1.3082E+00 9.2951E-01
-1.9777E-01 -1.2311E-01 5.6529E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
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.
종방향 구면 수차는 약 650nm, 610nm, 555nm, 510nm, 470nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 555nm의 빛에 대하여 도시되었다.
다음의 표 7 상기 조건식에 따른 각 실시예별 수치를 나타낸다.
조건식 실시예1 실시예2 실시예3
1.02<f/f1<1.06 1.05 1.05 1.03
0.50<|f/f2|<0.57 -0.56 -0.56 -0.51
2.00<f/f3<2.10 2.03 2.03 2.01
1.72<|f/f4|<1.75 -1.73 -1.73 -1.74
Vd1>40, Vd2<30 Vd1 44.58Vd2 22.44 Vd1 44.58Vd2 22.44 Vd1 44.58Vd2 22.44
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.
본 발명은 스마트폰 등의 휴대 단말기, 노트북, 디지털 카메라 등 촬영이 필요한 장치에 이용 가능하다.

Claims (7)

  1. 물체측으로부터 순차적으로,
    조리개;
    정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈;
    부의 굴절력을 갖고, 상측이 오목 형태의 제2렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 및
    부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록이고, 상측이 오목한 형태의 제4렌즈;를 포함하고,
    상기 제3렌즈의 물체측은 오목 형태의 구면을 가지고,
    상기 제1렌즈의 아베수는 40 내지 50 인 촬영 렌즈계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2 렌즈의 아베수를 Vd2라 할 때, 하기의 조건식을 만족하는 촬영 렌즈계.
    19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3렌즈 및 제4렌즈의 아베수는 50 내지 60인 촬영 렌즈계.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    1.02 < f/f1 < 1.06 ----------------------------- (2)
    여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f1은 제1렌즈의 유효초점거리이다.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    0.50 < |f/f2| < 0.57 ----------------------------- (3)
    여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f2은 제2렌즈의 유효초점거리이다.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제3렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    2.00 < f/f3 < 2.10 ----------------------------- (4)
    여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f1은 제1렌즈의 유효초점거리이다.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제4렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    1.72 < |f/f4| < 1.75 ----------------------------- (5)
    여기서, f는 전체 렌즈계의 유효초점거리이고, f4는 제4렌즈의 유효초점거리이다.
PCT/KR2016/005153 2015-05-14 2016-05-16 촬영 렌즈계 WO2016182409A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680041670.5A CN107850756B (zh) 2015-05-14 2016-05-16 摄影透镜系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0067451 2015-05-14
KR1020150067451A KR101778070B1 (ko) 2015-05-14 2015-05-14 촬영 렌즈계

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016182409A1 true WO2016182409A1 (ko) 2016-11-17

Family

ID=57248259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/005153 WO2016182409A1 (ko) 2015-05-14 2016-05-16 촬영 렌즈계

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101778070B1 (ko)
CN (1) CN107850756B (ko)
TW (1) TWI601977B (ko)
WO (1) WO2016182409A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6932473B1 (ja) * 2020-09-19 2021-09-08 レイテック オプティカル （ジョウシュウ） カンパニーリミテッド 撮像光学レンズ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108983409B (zh) * 2018-09-11 2020-09-25 沈阳师范大学 一种微距目镜透镜及搭载该微距目镜透镜的摄像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365530A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Casio Comput Co Ltd 撮影レンズ
KR20040060621A (ko) * 2002-12-30 2004-07-06 삼성테크윈 주식회사 촬영 렌즈
JP2006133270A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮影レンズ
JP2007140006A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮影レンズおよび２焦点撮影レンズ
KR20090091915A (ko) * 2008-02-26 2009-08-31 삼성전기주식회사 촬상 광학계

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3424030B2 (ja) * 2001-01-31 2003-07-07 カシオ計算機株式会社 撮影レンズ
US7277238B2 (en) 2005-10-10 2007-10-02 Largan Precision Co., Ltd. Imaging lens array
JP4879600B2 (ja) 2006-02-15 2012-02-22 富士フイルム株式会社 撮像レンズ
CN100504488C (zh) * 2006-08-11 2009-06-24 宁波广博数码科技有限公司 数码相机镜头
TW200923407A (en) * 2007-11-30 2009-06-01 Newmax Technology Co Ltd Imaging lens set

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365530A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Casio Comput Co Ltd 撮影レンズ
KR20040060621A (ko) * 2002-12-30 2004-07-06 삼성테크윈 주식회사 촬영 렌즈
JP2006133270A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮影レンズ
JP2007140006A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮影レンズおよび２焦点撮影レンズ
KR20090091915A (ko) * 2008-02-26 2009-08-31 삼성전기주식회사 촬상 광학계

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6932473B1 (ja) * 2020-09-19 2021-09-08 レイテック オプティカル （ジョウシュウ） カンパニーリミテッド 撮像光学レンズ

Also Published As

Publication number Publication date
TWI601977B (zh) 2017-10-11
TW201710735A (zh) 2017-03-16
KR101778070B1 (ko) 2017-09-13
CN107850756A (zh) 2018-03-27
KR20160134053A (ko) 2016-11-23
CN107850756B (zh) 2020-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108761743B (zh) 七片式广角镜头
TWI390244B (zh) 攝影鏡頭
TWI619964B (zh) 成像透鏡及成像裝置
CN114114656B (zh) 光学成像镜头
TWI432773B (zh) 攝影透鏡組
TWI421533B (zh) 光學攝影鏡頭
TWI414840B (zh) 成像透鏡系統
CN108761730B (zh) 摄像镜头
WO2012160831A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
KR101717208B1 (ko) 소형 촬영 렌즈계
TW201403120A (zh) 光學結像鏡片系統、取像裝置及可攜裝置
TWM509355U (zh) 攝像透鏡及包括攝像透鏡的攝像裝置
TWI524087B (zh) 光學成像鏡頭
TW201300823A (zh) 光學影像擷取鏡組
CN107608057B (zh) 摄像透镜组
JP2021189426A (ja) 撮像光学レンズ
WO2021189431A1 (zh) 光学系统、镜头模组及电子设备
JP2015138174A (ja) 撮像レンズ
WO2016182408A2 (ko) 촬영 렌즈계
CN114815168B (zh) 光学成像镜头
CN113009673B (zh) 摄像镜头
JP2008096621A (ja) 撮像レンズ
WO2016182409A1 (ko) 촬영 렌즈계
TWI770504B (zh) 成像鏡頭
KR20140013621A (ko) 촬상 렌즈 및 이를 포함한 촬상 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16793055

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16793055

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1