KR101299253B1 - 렌즈계 및 이를 구비한 촬영 장치 - Google Patents

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    • G03B9/02—Diaphragms

Abstract

본 발명은, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 조리개, 정의 굴절력을 가지며 양 볼록의 제1 렌즈, 부의 굴절력을 가지며 양 오목의 제2 렌즈, 정의 굴절력을 가지며 볼록한 면이 이미지측을 향하는 메니스커스 형상을 구비하는 제3 렌즈 및 부의 굴절력을 가지며 물체측 면 및 이미지측 면에 각각 변곡점을 갖는 제4 렌즈를 포함하는 렌즈계 및 이를 구비한 촬영 장치를 제공한다.

Description

렌즈계 및 이를 구비한 촬영 장치{Lens system and photographing apparatus}
본 발명은 렌즈계 및 이를 구비한 촬영 장치에 관한 것이다.
휴대폰과 같은 소형 기기에서 센서 등의 발달로 인하여 소형 기기에 채용되는 렌즈계에 대한 높은 광학 성능에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 고성능의 광학적 요구를 만족하기 위해, 다양한 기술들이 개발되고 있으나, 고성능을 실현하기 위해서는 소형화를 이루기 어렵고, 소형화를 이루기 위해서는 제조 원가의 상승이 수반되므로 높은 광학 성능과 제조 비용을 동시에 만족시키기에 어려움이 있다.
본 발명의 실시예들은, 렌즈계 및 이를 이용한 촬영 장치를 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 조리개; 정의 굴절력을 가지며, 양 볼록의 제1 렌즈; 부의 굴절력을 가지며, 양 오목의 제2 렌즈; 정의 굴절력을 가지며, 볼록한 면이 이미지측을 향하는 메니스커스 형상을 구비하는 제3 렌즈; 및 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면 및 이미지측 면에 각각 변곡점을 갖는 제4 렌즈;를 포함하며, 하기의 식을 만족하는 렌즈계를 제공한다.
<식>
Figure 112011019512251-pat00001
.
여기서, v1은 상기 제1 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f1은 상기 제1 렌즈의 초점거리를, v2는 상기 제2 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f2는 상기 제2 렌즈의 초점거리를 나타낸다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112011019512251-pat00002
여기서, v3은 상기 제3 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f3은 상기 제3 렌즈의 초점거리를, v4는 상기 제4 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f4는 상기 제4 렌즈의 초점거리를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 렌즈의 d선에 따른 아베수는 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112011019512251-pat00003
여기서, v2는 제2 렌즈의 d선에 따른 아베수를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈의 굴절율은 상기 제3 렌즈의 굴절율과 같거나 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 렌즈계는 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112011019512251-pat00004
여기서, L은 상기 조리개로부터 이미지 면까지의 거리를, 2Y는 유효상면의 대각선 길이를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112011019512251-pat00005
여기서, f2는 제2 렌즈의 초점거리를, f4는 제4 렌즈의 초점거리를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 렌즈계는 하기의 식을 만족할 수 있다.
<식>
Figure 112011019512251-pat00006
여기서, L은 상기 조리개로부터 이미지 면까지의 거리를, f는 렌즈계의 전체 초점거리를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈은 비구면을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈 각각의 이미지측 면 및 물체측 면은 비구면일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제4 렌즈는 상기 변곡점을 기준으로 광축 부근에서 볼록한 면이 물체측을 향하는 형상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기의 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따른 렌즈계; 및 상기 렌즈계에 의해 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미징 센서;를 포함하는 촬영 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 고 해상력, 소형화 및 저비용을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈계의 코마 수차를 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 렌즈계의 해상력을 나타내는 MTF 그래프를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 7은 도 5에 도시된 렌즈계의 코마 수차를 도시한 것이다.
도 8은 도 5에 도시된 렌즈계의 해상력을 나타내는 MTF 그래프를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 도 9에 도시된 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 11은 도 9에 도시된 렌즈계의 코마 수차를 도시한 것이다.
도 12는 도 9에 도시된 렌즈계의 해상력을 나타내는 MTF 그래프를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계를 구비한 촬영 장치로서 휴대폰을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계를 구비한 촬영 장치로서 차량용 후진 카메라를 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, 각 구성 요소의 크기나 두께는 설명의 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예 들로부터 다양한 변형이 가능하다.
도 1, 도 5 및 도 9는 본 발명의 일 실시예들에 따른 렌즈계를 도시한 것이다.
도면들을 참조하면, 렌즈계는, 물체측(O)으로부터 이미지측(I)으로의 순서대로 조리개(ST), 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30) 및 제4 렌즈(40)를 포함한다.
제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 갖는다. 예컨대, 제1 렌즈(10)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈(20)는 부의 굴절력을 가지며, 예컨대, 제2 렌즈(20)는 양오목 렌즈일 수 있다. 제3 렌즈(30)는 정의 굴절력을 갖는다. 예컨대, 제3 렌즈(30)는 볼록한 면이 이미지측을 향하는 메니스커스 렌즈일 수 있다.
제4 렌즈(40)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4 렌즈(40)는 볼록한 면이 물체측을 향하는 메니스커스 형태를 포함할 수 있다. 또한, 제4 렌즈(40)의 이미지측 면과 물체측 면 각각은 변곡점을 구비하여, 변곡점을 기준으로 광축의 부근에서 볼록한 면이 물체측을 향하는 형상을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈계가 소형이면서 광각이므로 이미지의 끝부분으로 들어가는 빛 다발은 렌즈를 통하여 급격히 굴절되어 초점이 분산됨으로써 전체 해상력을 저하시킬 수 있으나, 제4 렌즈(40)가 변곡점을 구비하므로 해상력을 안정화시킬 수 있다.
제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30) 및 제4 렌즈(40)는 비구면을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30) 및 제4 렌즈(40)의 물체측 면과 이미지측 면이 모두 비구면일 수 있다. 비구면을 갖는 렌즈들(10, 20, 30, 40)을 사용함으로써 보다 높은 광학 성능의 렌즈계를 구현할 수 있다.
조리개(ST)는 제1 렌즈(10)의 물체측 면과 인접하게 배치될 수 있으며, 도면 부호 50은 광학 필터를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계는 다음의 조건들을 만족할 수 있다.
먼저, 본 발명의 렌즈계는 하기의 식 1 및/ 또는 식 2를 만족할 수 있다.
Figure 112011019512251-pat00007
(식 1)
여기서, v1은 제1 렌즈(10)의 d선에 따른 아베수를, f1은 제1 렌즈(10)의 초점거리를, v2는 제2 렌즈(20)의 d선에 따른 아베수를, f2는 제2 렌즈(20)의 초점거리를 나타낸다.
식 1은 제1 렌즈(10)와 제2 렌즈(20)의 파워와 아베수를 결정하는 조건을 정의한 것이다. 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 갖고 제2 렌즈(20)는 부의 굴절력을 구비하므로, 제1 렌즈(10)의 아베수와 굴절력 및 제2 렌즈(20)의 아베수와 굴절력은 연계되어 결정되며, 이 값이 상한치 또는 하한치를 초과하면, 색수차를 보정하기 어렵다.
Figure 112011019512251-pat00008
(식 2)
여기서, v3은 제3 렌즈(30)의 d선에 따른 아베수를, f3은 제3 렌즈(30)의 초점거리를, v4는 제4 렌즈(40)의 d선에 따른 아베수를, f4는 제4 렌즈(40)의 초점거리를 나타낸다.
식 2는 제3 렌즈(30)와 제4 렌즈(40)의 파워와 아베수를 결정하는 조건을 정의한 것이다. 제3 렌즈(30)는 정의 굴절력을 갖고 제4 렌즈(40)는 부의 굴절력을 구비하므로, 제3 렌즈(30)의 굴절력과 아베수 및 제4 렌즈(40)의 굴절력과 아베수는 서로 연계되어서 결정되며, 이 값이 상한치 또는 하한치를 초과하면 색수차를 보정하기 어렵다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈계는 하기의 식 3을 만족할 수 있다.
Figure 112011019512251-pat00009
(식 3)
여기서, v2는 제2 렌즈(20)의 d선에 따른 아베수를 나타낸다.
식 3은 제2 렌즈(20)의 아베수를 정의한 것으로, 이 값이 상한치 또는 하한치를 초과하게 되면, 색수차를 보정하기 어렵고, 렌즈계를 제조 비용이 증가된다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 렌즈(10)와 제3 렌즈(30)는 하기의 식 4를 만족할 수 있다.
Figure 112011019512251-pat00010
≥
Figure 112011019512251-pat00011
(식 4)
여기서,
Figure 112011019512251-pat00012
는 제1 렌즈(10)의 d선에 따른 아베수를,
Figure 112011019512251-pat00013
는 제3 렌즈(30)의 d선에 따른 아베수를 나타낸다. 식 3은 제1 렌즈(10)와 제3 렌즈(30) 간의 아베수 관계를 정의한 것으로, 조건이 만족되지 않으면 비점 수차 및 배율 색수차의 보정이 어려워진다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈계는 하기의 식 5를 만족할 수 있다.
Figure 112011019512251-pat00014
(식 5)
여기서, L은 상기 조리개(ST)로부터 이미지 면(image)까지의 거리를, 2Y는 유효상면의 대각 길이를 나타낸다.
식 5는 유효 상면의 대각 길이에 대한 조리개(ST)로부터 이미지 면(image)까지의 거리의 비를 정의한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계를 소형화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈(20)와 제4 렌즈(40)는 하기의 식 6을 만족할 수 있다.
Figure 112011019512251-pat00015
(식 6)
여기서, f2는 제2 렌즈(20)의 초점거리를, f4는 제4 렌즈(40)의 초점거리를 나타낸다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계는 하기의 식 7을 만족할 수 있다.
Figure 112011019512251-pat00016
(식 7)
여기서, L은 상기 조리개(ST)로부터 이미지 면(image)까지의 거리를, f는 렌즈계의 전체 초점거리를 나타낸다.
식 6은 제 제4 렌즈(40)의 초점 거리에 대한 2 렌즈(20)의 초점거리의 비를 정의한 것이고, 식 7은 렌즈계의 전체 초점거리에 대한 조리개(ST)로부터 이미지 면(image)까지의 거리의 비를 정의한 것으로, 식 6 및/또는 식 7의 값이 조건을 벗어나면 소형인 렌즈계에서 코마 수차와 비점 수차를 보정하기 어렵다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈계는 하기의 식 8을 만족할 수 있다.
L < 5.1 mm (식 8)
여기서, L은 상기 조리개(ST)로부터 이미지 면(image)까지의 거리를 나타낸다.
식 7은 렌즈계의 전장을 정의한 것으로, 소형의 렌즈계를 구현할 수 있다. 보다 바람직하게는 L이 4.2 mm 이하일 수 있다.
본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, Z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, Y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D, E, F, G, H 는 비구면 계수를, R은 정점에 있어서의 곡률 반경을 각각 나타낸다.
Figure 112011019512251-pat00017
다음은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
이하에서, R은 곡률반경을, Dn는 렌즈 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, nd는 d선의 굴절율, vd는 d선의 아베수를 나타낸다.
<제1 실시예>
표 1은 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 렌즈계의 설계 데이터를 나타내고, 표 2는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 1에서 S1은 조리개(ST) 면을 나타내고, 제4 렌즈(40)와 이미지 면(image) 사이에는 광학 필터(50)가 더 배치될 수 있다. S10 및 S11은 광학 필터(50)의 두 면을, Rn(n=1, 2, …, 11)은 순서대로 Sn(n=1, 2, …, 11)의 곡률 반경을 나타낸다. 본 실시예에서는 L이 약 4.1999 mm로 소형의 렌즈계를 구현하고 있다.
n Rn Dn nd vd
1(ST) INFINITY 0.050000
2 1.28855 0.530000 1.5346 56
3 -13.73040 0.100000
4 -26.01990 0.290000 1.6342 24
5 2.71245 0.600000
6 -1.52848 0.668858 1.5346 56
7 -0.90000 0.221142
8 3.62682 0.440000 1.5346 56
9 1.08310 0.200000
10 INFINITY 0.300000 1.516798 64
11 INFINITY 0.799999
IMAGE INFINITY
Figure 112011019512251-pat00018
도 2는 도 1에 도시된 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다. 비점수차에 관한 도 2b를 참고하면, 비점수차 필드 곡선(astigmatic field curve)에서 S는 구결(sagittal) 비점 수차를, T는 자오(tangential) 비점 수차를 나타낸다. 비점 수차와 왜곡은 546.0740nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈계의 필드별 코마수차를 보여준다. 한편, 도 4는 도 1에 도시된 렌즈계의 해상력을 나타내는 MTF 그래프이다. 도 4에서, x축은 이미지 면에서 중심으로부터의 상대적 거리를 나타내며, y축은 모듈레이션(modulation)을 나타낸다. 도 4는 110 c/mm의 공간주파수에 대한 MTF 그래프를 나타낸다.
<제2실시예>
표 3은 도 5에 도시된 일 실시예에 따른 렌즈계의 설계 데이터를 나타내고, 표 4는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 3에서 S1은 조리개(ST) 면을 나타내고, 제4 렌즈(40)와 이미지 면 사이에는 광학 필터(50)가 더 배치될 수 있다. 표 3에서 S10 및 S11은 광학 필터(50)의 두 면을, image는 이미지 면을 나타내며, Rn(n=1, 2, …, 11)은 순서대로 도 5에서 Sn(n=1, 2, …, 11)의 곡률 반경을 나타낸다. 본 실시예에서는 L이 약 4.2 mm로 소형의 렌즈계를 구현하고 있다.
n Rn Dn nd vd
1 INFINITY 0.050000
2 1.30691 0.522796 1.5312 56
3 -8.28690 0.102959
4 -5.69728 0.290000 1.632 23
5 4.32807 0.600000
6 -1.17883 0.610000 1.5312 56
7 -0.73436 0.289616
8 19.91795 0.410000 1.5312 56
9 1.28441 0.180000
10 INFINITY 0.300000 1.5230 54
11 INFINITY 0.844629
IMAGE INFINITY
Figure 112011019512251-pat00019
도 6은 도 5에 도시된 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다. 비점수차에 관한 도 6b를 참고하면, 비점수차 필드 곡선(astigmatic field curve)에서 S는 구결(sagittal) 비점 수차를, T는 자오(tangential) 비점 수차를 나타낸다. 비점 수차와 왜곡은 587.5600nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었다.
도 7은 도 5에 도시된 렌즈계의 필드별 코마수차를 보여준다. 한편, 도 8는 도 5에 도시된 렌즈계의 해상력을 나타내는 MTF 그래프이다. 도 8에서, x축은 이미지 면에서 중심으로부터의 상대적 거리를 나타내며, y축은 모듈레이션(modulation)을 나타낸다. 도 8은 182 c/mm의 공간주파수에 대한 MTF 그래프를 나타낸다.
<제3실시예>
표 5는 도 9에 도시된 일 실시예에 따른 렌즈계의 설계 데이터를 나타내고, 표 6는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 5에서 S1은 조리개(ST) 면을 나타내고, 제4 렌즈(40)와 이미지 면 사이에는 광학 필터(50)가 더 배치될 수 있다. 표 5에서 S10 및 S11은 광학 필터(50)의 두 면을, image는 이미지 면을 나타내며, Rn(n=1, 2, …, 11)은 순서대로 도 9에서의 Sn(n=1, 2, …, 11)의 곡률 반경을 나타낸다. 본 실시예에서는 L이 약 5.099966 mm로 소형의 렌즈계를 구현하고 있다.
# Rn Dn nd vd
1 (ST) INFINITY 0.050000
2* 1.68375 0.710880 1.534 56
3* -9.44914 0.100000
4* -26.28945 0.300000 1.6342 24
5* 3.57423 0.705846
6* -1.58639 0.863117 1.534 56
7* -0.84733 0.100000
8* 3.27335 0.450000 1.531 56.5
9* 0.94683 0.371600
10 INFINITY 0.300000 1.5230 54
11 INFINITY 1.148523
IMAGE INFINITY
Figure 112011019512251-pat00020
도 10은 도 9에 도시된 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다. 비점수차에 관한 도 10b를 참고하면, 비점수차 필드 곡선(astigmatic field curve)에서 S는 구결(sagittal) 비점 수차를, T는 자오(tangential) 비점 수차를 나타낸다. 비점 수차와 왜곡은 546.0740nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었다.
도 11은 도 9에 도시된 렌즈계의 필드별 코마수차를 보여준다. 한편, 도 12는 도 9에 도시된 렌즈계의 해상력을 나타내는 MTF 그래프이다. 도 12에서, x축은 이미지 면에서 중심으로부터의 상대적 거리를 나타내며, y축은 모듈레이션(modulation)을 나타낸다. 도 12는 182 c/mm의 공간주파수에 대한 MTF 그래프를 나타낸다.
다음은, 제1 내지 제3 실시예가 각각 식 1 내지 식 7의 조건을 만족함을 보여준 것이다.
실시예 식1 식 2 식 3 식 4 식 5 식 6 식 7
1 -0.002867 0.000175 24 1.534, 1.534 0.914902976 1.2480614 1.1971429
2 -0.002601 0.000328 23 1.531, 1.531 0.914902999 1.4742637 1.2144928
3 -0.001955 0.000812 24 1.534, 1.534 0.884097872 1.8277475 1.2354369
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈계를 구비한 촬영 장치로서 휴대폰을 도시한 것이다. 휴대폰(1)은, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 렌즈계(100)와, 렌즈계(100)에 의해 집속된 광을 전기적 영상 신호로 변환하며, 하우징(200)의 내부에 구비된 이미징 센서(300)를 포함한다. 촬영 장치는 이미징 센서(300)로부터 광전 변환된 피사체에 대응되는 정보를 기록하는 기록 수단(400)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 촬영 장치가 휴대폰인 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, PDA, 태블릿 PC, 노트북 PC와 같은 휴대용 전자 제품에 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 촬영 장치는 차량용 후진 카메라가 될 수 있다.
또는, 도 14에 도시된 바와 같이 차량용 후진 카메라로도 활용 가능하다. 차량용 후진 카메라는, 차량(2)의 후방에 구비되며, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 렌즈계(100)와, 렌즈계(100)에 의해 집속된 광을 전기적 영상 신호롤 변환하는 이미징 센서(300)를 포함한다. 후진용 카메라 장치는 이미징 센서(300)로부터 광전 변환된 피사체에 대응되는 정보를 운전자에게 보여주기 위한 디스플레이부(500)를 구비할 수 있다.
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.
100: 렌즈계 10: 제1 렌즈
20: 제2 렌즈 30: 제3 렌즈
40: 제4 렌즈 50: 광학 필터
ST: 조리개 1: 휴대폰
2: 차량 100: 렌즈계
200: 하우징 300: 이미징 센서
400: 기록 수단 500: 디스플레이부

Claims (11)

  1. 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로,
    조리개;
    정의 굴절력을 가지며, 양 볼록의 제1 렌즈;
    부의 굴절력을 가지며, 양 오목의 제2 렌즈;
    정의 굴절력을 가지며, 볼록한 면이 이미지측을 향하는 메니스커스 형상을 구비하는 제3 렌즈; 및
    부의 굴절력을 가지며, 물체측 면 및 이미지측 면에 각각 변곡점을 갖는 제4 렌즈;를 포함하며, 하기의 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure 112013004436274-pat00021

    Figure 112013004436274-pat00041


    여기서, v1은 상기 제1 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f1은 상기 제1 렌즈의 초점거리를, v2는 상기 제2 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f2는 상기 제2 렌즈의 초점거리를 나타낸다. 그리고, L은 상기 조리개로부터 이미지 면까지의 거리를, f는 렌즈계의 전체 초점거리를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 하기의 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure 112011019512251-pat00022

    여기서, v3은 상기 제3 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f3은 상기 제3 렌즈의 초점거리를, v4는 상기 제4 렌즈의 d선에 따른 아베수를, f4는 상기 제4 렌즈의 초점거리를 나타낸다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 d선에 따른 아베수는 하기의 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure 112011019512251-pat00023

    여기서, v2는 제2 렌즈의 d선에 따른 아베수를 나타낸다.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 굴절율은 상기 제3 렌즈의 굴절율과 같거나 큰 렌즈계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈계는 하기의 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure 112011019512251-pat00024

    여기서, L은 상기 조리개로부터 이미지 면까지의 거리를, 2Y는 유효상면의 대각선 길이를 나타낸다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 하기의 식을 만족하는 렌즈계.
    <식>
    Figure 112011019512251-pat00025

    여기서, f2는 제2 렌즈의 초점거리를, f4는 제4 렌즈의 초점거리를 나타낸다.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈은 비구면을 포함하는 렌즈계.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항에 있어서,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈 각각의 이미지측 면 및 물체측 면은 비구면인 렌즈계.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 제4 렌즈는 상기 변곡점을 기준으로 광축 부근에서 볼록한 면이 물체측을 향하는 형상을 포함하는 렌즈계.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈계; 및
    상기 렌즈계에 의해 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미징 센서;를 포함하는 촬영 장치.
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