KR101639325B1 - Wide angle lens system for visible ray and near infrared rays - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 및 감시용 카메라에 적용할 수 있고 가시광선 및 근적외선 대역에서도 우수한 광학 성능을 발휘하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로, 물체측으로부터 순서대로 양면이 구면이고 초점거리가 음수이며 물체측으로 볼록하고 상측으로 오목한 매니스커스 타입이고, 물체측 면(111)의 곡률반경이 상측 면(112)의 곡률반경보다 큰 제1 유리 렌즈(L1)와; 초점거리가 음수이고 물체측으로 오목하고 상측으로 볼록하며 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된 양면이 비구면인 제2 플라스틱 렌즈(L2)와; 조리개(160)와; 초점거리가 음수 또는 양수이고 물체측으로 볼록하고 상측으로 오목한 매니스커스 타입이고, 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된 양면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈(L3)와; 양면이 구면이고 초점거리가 양수이며 물체측으로 볼록하고 상측으로 볼록하며, 아베수 50 이상의 재질로 형성된 제4 유리 렌즈(L4); 및 양면이 구면이고 초점거리가 음수이며 물체측으로 오목하고 상측으로 볼록한 매니스커스 타입이고, 굴절률이 1.6 이상이고 아베수 30 이하의 재질로 형성된 제5 유리 렌즈(L5);를 포함하며; 상기 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 유리 렌즈(L5)는 접합되어 파장별 색수차보정을 하며; 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
0.3 <│K1/Kt│< 0.8
0.01 <│K2/Kt│< 0.5
0.01 <│K3/Kt│< 0.5
0.7 <│K4/Kt│< 1.3
0.1 <│K5/Kt│< 0.6
여기서, K1은 제1 유리 렌즈의 굴절능이고, K2는 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, K3는 제3 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, K4는 제4 유리 렌즈의 굴절능이고, K5는 제5 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
The present invention relates to a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light that can be applied to a vehicle and a surveillance camera and exhibits excellent optical performance even in a visible light and near-infrared range. A first glass lens L1 having a meniscus type convex on the object side and concave on the upper side and having a curvature radius of the object side surface 111 larger than a curvature radius of the upper side surface 112; A second plastic lens L2 having a negative focal length, concave on the object side, convex on the upper side, and formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and having an aspheric surface on both sides; A diaphragm 160; A third plastic lens L3 having a meniscus type convex on the object side and a concave on the object side, the focal length of which is negative or positive, and which is formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and is aspheric on both sides; A fourth glass lens (L4) formed of a material having a spherical surface, a positive focal length, a convex shape on the object side, a convex shape on the image side, and Abbe number of 50 or more; And a fifth glass lens (L5) formed of a meniscus type whose both sides are spherical, the focal distance is negative, concave toward the object side and convex upward, and made of a material having a refractive index of 1.6 or more and an Abbe number of 30 or less; The fourth glass lens L4 and the fifth glass lens L5 are bonded to each other to perform chromatic aberration correction for each wavelength; The following condition is satisfied.
0.3 < K1 / Kt < 0.8
0.01 < K2 / Kt < 0.5
0.01 < K3 / Kt < 0.5
0.7 < K4 / Kt < 1.3
0.1 < K5 / Kt < 0.6
Here, K1 is the refractivity of the first glass lens, K2 is the refractivity of the second plastic lens, K3 is the refractivity of the third plastic lens, K4 is the refractivity of the fourth glass lens, The refractive power of the glass lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

Description

가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템{WIDE ANGLE LENS SYSTEM FOR VISIBLE RAY AND NEAR INFRARED RAYS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a wide-angle lens system for visible light and near-

본 발명은 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 및 감시용 카메라에 적용할 수 있고 가시광선 및 근적외선 대역에서도 우수한 광학 성능을 발휘하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light, and more particularly to a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light which can be applied to a vehicle and a surveillance camera and exhibits excellent optical performance even in the visible light and near- .

일반적으로 CCTV 이동통신 단말기나 컴퓨터, 노트북, 그리고 차량 등에는 주변의 영상 정보를 보여주거나 촬영 등을 할 수 있도록 카메라가 장착된다. 이동통신 단말기의 슬림화 경향이나 컴퓨터나 노트북 등의 소형화 경향에 따라 카메라도 소형 경량이면서 높은 화질을 갖는 것이 요구되고 있고, 차량 카메라 등에 있어서도 운전자의 시야를 가리지 않고 미관을 해치지 않도록 하기 위해 소형 경량이면서 고화질의 카메라가 요구되고 있다. 또한, 이러한 카메라는 큰 화각을 갖도록 하여 가능한 한 광범위한 영상 정보를 얻을 수 있어야 한다.Generally, a camera is installed in a CCTV mobile communication terminal, a computer, a notebook, and a vehicle so that the user can view the surrounding video information or take a picture. In order to reduce the size of a mobile communication terminal and to reduce the size of a computer or a notebook computer, a camera is required to have a small size and a high image quality. In order to prevent a driver from visually disturbing the aesthetics of a vehicle camera, Is required. In addition, such a camera should have a large angle of view to obtain as wide a range of image information as possible.

도 1은 종래의 광각 렌즈 시스템을 도시하는 도면이다.1 is a view showing a conventional wide-angle lens system.

이러한 광각 렌즈 시스템은 물체 측으로부터 순서대로 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 조리개(AS), 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)가 배치된다. 제6 렌즈(6)와 결상면(IP) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등의 광학 필터(OF)가 배치된다.The wide-angle lens system includes, in order from the object side, a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a diaphragm AS, a fourth lens L4, a fifth lens L5, A sixth lens L6 is disposed. An optical filter OF such as an infrared ray filter or a cover glass is disposed between the sixth lens 6 and the imaging plane IP.

제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)는 물체 측으로 볼록한 매니스커스(Meniscus) 형상을 갖고, 물체측 면(1, 3)의 곡률반경은 상측 면(2, 4)의 곡률반경보다 크다.The first lens L1 and the second lens L2 have a convex meniscus shape on the object side and the radius of curvature of the object side surfaces 1 and 3 is larger than the curvature radius of the upper surfaces 2 and 4 Big.

제3 렌즈(L3)는 물체측 면(5)이 물체 측으로 볼록하고 상측 면(6)이 상 측으로 볼록하게 형성된다.The third lens L3 is formed such that the object side surface 5 is convex toward the object side and the upper side surface 6 is convex upward.

제4 렌즈(L4)는 물체측 면(7)이 물체 측으로 오목하고 상측 면(8)이 상 측으로 오목하게 형성된다.The fourth lens L4 has the object side surface 7 concave toward the object side and the upper side surface 8 concave upward.

제5 렌즈(L5)는 제4 렌즈(L4)와 접합되어 하나의 렌즈군을 형성한다. 제5 렌즈(L5)는 물체측 면(9)이 물체 측으로 볼록하고 상측 면(10)이 상 측으로 볼록하게 형성된다. 제6 렌즈(L6)는 물체측 면(11)이 물체 측으로 볼록하고 상측 면(12)이 상 측으로 볼록하게 형성된다.The fifth lens L5 is bonded to the fourth lens L4 to form one lens group. The fifth lens L5 is formed such that the object side face 9 is convex toward the object side and the upper side face 10 is convex upward. The sixth lens L6 is formed so that the object side surface 11 is convex toward the object side and the upper side surface 12 is convex upward.

이러한 종래의 광각 렌즈 시스템은 광각을 구현하기 위해 6매의 구면 유리 렌즈 및 비구면 유리 렌즈를 혼합하여 만들어진다. 혹서기에 차량 내부 및 외부의 가혹한 온도조건에서 동일한 해상도를 보증하기 위해서는 적어도 5 내지 6매의 유리 렌즈를 사용해야 한다.Such a conventional wide-angle lens system is made by mixing six spherical glass lenses and an aspherical glass lens to realize a wide angle. At least five to six glass lenses should be used to guarantee the same resolution in harsh temperature conditions both inside and outside the vehicle during the hot season.

이러한 광각 렌즈 시스템은 유리 재질의 특성으로 인해 해상도의 변화가 적은 장점이 있으나, 고해상도를 구현하기 위해서는 유리 렌즈의 매수를 증가시켜야 한다. 또한, 제작단가를 줄이기 위해서는 구면의 유리 렌즈로만 구성되어야 하는데, 이 경우 광각 렌즈 시스템의 해상도 증가에 한계가 발생한다.Such a wide-angle lens system has advantages of less change in resolution due to characteristics of a glass material, but in order to realize a high resolution, it is necessary to increase the number of glass lenses. Also, in order to reduce the manufacturing cost, it is required to be constituted only of a spherical glass lens. In this case, there is a limit in increasing the resolution of the wide-angle lens system.

해상도를 높이고 렌즈 수를 줄이기 위해 플라스틱 렌즈의 수를 늘릴 경우, 차량 및 외부 감시 환경의 가혹한 온도조건에서 플라스틱 재질의 온도변화에 따른 굴절률 변화로 인해 해상도의 변화가 발생하여 만족한 결과를 얻지 못하게 된다.When the number of plastic lenses is increased to increase the resolution and reduce the number of lenses, the resolution changes due to the change of the refractive index of the plastic material due to the temperature change of the plastic material in the severe temperature conditions of the vehicle and the external monitoring environment, .

또한, 이러한 광각 렌즈 시스템은 적외선 영역에서 광학 성능이 현저히 떨어져서 별도의 초점 조절 없이는 400~950nm의 파장 대역을 포함하는 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 만족할 만한 해상도로 촬상할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, such a wide-angle lens system has a problem that the optical performance of the wide-angle lens system is significantly lowered so that it can not be picked up at a satisfactory resolution in both the visible ray region and the near-infrared ray region including the wavelength band of 400 to 950 nm .

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이 한국 등록특허 제 10-1356403 호이다.Korean Patent No. 10-1356403 has been developed to solve these problems.

상기 선행특허는 개구 조리개; 상기 개구 조리개를 기준으로 물체측에 위치하며, 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 물체측 렌즈군; 및 상기 개구 조리개를 기준으로 상측에 위치하며, 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 상측 렌즈군;을 포함하며, 상기 물체측 렌즈군과 상측 렌즈군의 초점거리에 관하여 다음의 조건식 1을 만족하는 것을 특징으로 함으로써,{(조건식 1) 2 < FO/FI < 10, 여기서, FO는 물체측 렌즈군의 초점거리(FO>0)이고, FI는 상측 렌즈군의 초점거리(FI>0)임}, 광학계의 소형화가 가능하면서도 넓은 화각과 적은 왜곡을 갖는 광각 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.The prior art patent discloses an aperture stop; An object side lens group positioned on the object side with respect to the aperture stop and having a positive refractive power as a whole; And an upper lens group positioned on the upper side with respect to the aperture stop and having a positive refractive power as a whole, wherein the following conditional expression 1 is satisfied with respect to the focal lengths of the object side lens group and the upper lens group: FO is the focal length of the object side lens group (FO &gt; 0), FI is the focal length of the upper lens group (FI &gt; 0) It is possible to provide a wide-angle lens system having a wide angle of view and low distortion while being capable of miniaturization.

그러나, 선행특허는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 있어서, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 양면이 구면이고 물체 측으로 볼록한 매니스커스 타입의 제1 유리 렌즈; 정의 굴절력을 가지며 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 제2 플라스틱 렌즈; 정의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈; 조리개; 정의 굴절력을 가지며 아베수 50 이상의 재질로 형성되고 양면이 구면이고 양면 볼록 형태의 제4 유리 렌즈; 부의 굴절력을 가지며 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성되고 양면이 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 제5 플라스틱 렌즈;를 포함함으로써, 유리 렌즈의 사용을 2매 이내로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있고, 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 고해상도로 촬상함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다.However, the prior art patent discloses a wide-angle lens system for a visible light and a near-infrared light, comprising: a first glass lens of a meniscus type having a negative refracting power in order from the object side and convex on the object side, both surfaces being spherical; A second plastic lens of a meniscus type having a positive refractive power and concave toward the object side and at least one aspherical surface; A third plastic lens having a positive refractive power and at least one aspherical surface; iris; A fourth glass lens having a positive refracting power and formed of a material having an Abbe number of 50 or more and having both spherical surfaces and two-sided convex shapes; And a fifth plastic lens having a negative refractive power and formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and having both concave surfaces and at least one aspheric surface, the manufacturing cost can be reduced by limiting the use of the glass lens to two or less, It is possible to capture a subject in high resolution both in the light ray area and the near infrared ray area, and to guarantee the resolution even in a wide temperature change (-20 ° C to 80 ° C).

그러나, 선행특허는 열을 발산하는 센서 쪽에 플라스틱 렌즈가 배치되기에, 센서로부터 발산되는 열에 의해 플라스틱 렌즈 또는 코팅막이 변형되어 해상도의 저하를 초래할 수 있다는 문제가 있다.However, in the prior art, there is a problem that since the plastic lens is disposed on the sensor side radiating heat, the plastic lens or the coating film is deformed due to the heat emitted from the sensor, resulting in a decrease in resolution.

또한, 3매의 플라스틱 렌즈를 사용하거나, 3매의 플라스틱 렌즈와 1매의 폴리머 렌즈를 사용하기에 초기 개발 제조단가가 높아진다는 문제가 있다.
Further, there are problems in that the cost of the initial development is increased because three plastic lenses are used or three plastic lenses and one polymer lens are used.

1. 한국 등록특허 제 10-1356403 호 "가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템" (등록일자 : 2014. 01. 22.)1. Korean Patent No. 10-1356403 entitled " Wide-angle lens system for visible light and near-infrared light "(registered on Apr. 2014. 22.)

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 유리 렌즈의 사용을 3매로 제한하여 초기 개발비용을 절감하면서, 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 고해상도로 촬상할 수 있고 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있으며, 센서로부터 발산되는 열에 의한 해상도 저하를 방지할 수 있으며, 초기 개발 비용이 상대적으로 적은 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a high-resolution imaging apparatus capable of capturing a subject at high resolution in both visible light and near- It is possible to guarantee the resolution even in a wide range of temperature changes (-20 ° C. to 80 ° C.), to prevent degradation in resolution due to heat emitted from the sensor, and to provide a wide angle lens system for visible light and near- .

물체측으로부터 순서대로 양면이 구면이고 초점거리가 음수이며 물체측으로 볼록하고 상측으로 오목한 매니스커스 타입이고, 물체측 면의 곡률반경이 상측 면의 곡률반경보다 큰 제1 유리 렌즈와; 초점거리가 음수이고 물체측으로 오목하고 상측으로 볼록하며 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된 양면이 비구면인 제2 플라스틱 렌즈와; 조리개와; 초점거리가 음수 또는 양수이고 물체측으로 볼록하고 상측으로 오목한 매니스커스 타입이고, 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된 양면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈와; 양면이 구면이고 초점거리가 양수이며 물체측으로 볼록하고 상측으로 볼록하며, 아베수 50 이상의 재질로 형성된 제4 유리 렌즈; 및 양면이 구면이고 초점거리가 음수이며 물체측으로 오목하고 상측으로 볼록한 매니스커스 타입이고, 굴절률이 1.6 이상이고 아베수 30 이하의 재질로 형성된 제5 유리 렌즈를 포함하며; 상기 제4 유리 렌즈와 제5 유리 렌즈는 접합되어 파장별 색수차보정을 하며; 다음의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 한다. A first glass lens having a spherical surface on both sides in the order from the object side, a focal length being negative, a meniscus type convex on the object side and concave on the image side, the curvature radius of the object side surface being larger than the curvature radius of the image side; A second plastic lens having a negative focal length, concave on the object side, convex on the upper side, and formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and having an aspheric surface on both sides; A diaphragm; A third plastic lens having a focal length of negative or positive, convex on the object side and concave on the upper side, and being formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and having an aspheric surface; A fourth glass lens having positive spherical surfaces, positive focal lengths, convex on the object side, convex on the upside, and made of Abbe number 50 or more; And a fifth glass lens formed of a Maniscus type whose both sides are spherical, the focal distance is negative, concave toward the object side and convex upward, and made of a material having a refractive index of 1.6 or more and an Abbe number of 30 or less; The fourth glass lens and the fifth glass lens are bonded to each other to perform chromatic aberration correction for each wavelength; The following condition is satisfied.

0.3 <│K1/Kt│< 0.80.3 < K1 / Kt < 0.8

0.01 <│K2/Kt│< 0.50.01 < K2 / Kt < 0.5

0.01 <│K3/Kt│< 0.50.01 < K3 / Kt < 0.5

0.7 <│K4/Kt│< 1.30.7 < K4 / Kt < 1.3

0.1 <│K5/Kt│< 0.60.1 < K5 / Kt < 0.6

여기서, K1은 제1 유리 렌즈의 굴절능이고, K2는 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, K3는 제3 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, K4는 제4 유리 렌즈의 굴절능이고, K5는 제5 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
Here, K1 is the refractivity of the first glass lens, K2 is the refractivity of the second plastic lens, K3 is the refractivity of the third plastic lens, K4 is the refractivity of the fourth glass lens, The refractive power of the glass lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템은 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 고해상도로 촬상함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다는 이점이 있다. As described above, the wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the present invention captures an image of a subject in high resolution in both the visible light region and the near-infrared region, and assures resolution even in a wide temperature range (-20 ° C to 80 ° C) There is an advantage to be able to do.

또한, 센서 쪽으로부터의 2매의 렌즈가 유리로 되어 있어, 센서로부터 발생된 열에 의해 플라스틱 렌즈가 변형되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다. In addition, the two lenses from the sensor side are made of glass, so that the plastic lens can be prevented from being deformed by the heat generated from the sensor.

또한, 플라스틱 렌즈를 2매로 제한하여 온도 보상을 함과 동시에 초기 개발 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.
In addition, there is an advantage in that the initial development cost can be reduced while compensating the temperature by limiting the number of plastic lenses to two.

도 1은 종래의 광각 렌즈 시스템 도시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도.
도 3b 내지 도 3d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프.
도 3e 내지 도 3g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도.
도 4b 내지 도 4d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프.
도 4e 내지 도 4g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도.
도 5b 내지 도 5d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프.
도 5e 내지 도 5g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프.
1 is a view showing a conventional wide-angle lens system.
2 is a block diagram of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3A is a schematic view of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a first embodiment of the present invention; FIG.
3b to 3d are temperature-dependent resolution graphs of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a first embodiment of the present invention in the visible light region.
3E to 3G are temperature-dependent resolution graphs of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the first embodiment of the present invention in the near-infrared region.
4A is a schematic view of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a second embodiment of the present invention;
4b to 4d are temperature-dependent resolution graphs of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a second embodiment of the present invention in the visible light region.
Figs. 4E to 4G are temperature-dependent resolution graphs of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a second embodiment of the present invention in the near-infrared region.
5A is a schematic view of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a third embodiment of the present invention;
5B to 5D are temperature-dependent resolution graphs of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a third embodiment of the present invention in the visible light region.
5E to 5G are temperature-dependent resolution graphs of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a third embodiment of the present invention in the near-infrared region.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and they may vary depending on the intentions or customs of the client, the operator, the user, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.Like numbers refer to like elements throughout the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도이며, 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도이며, 도 3b 내지 도 3d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이며, 도 3e 내지 도 3g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이며, 도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도이며, 도 4b 내지 도 4d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이며, 도 4e 내지 도 4g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이며, 도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 구성도이며, 도 5b 내지 도 5d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이며, 도 5e 내지 도 5g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. FIG. 2 is a configuration diagram of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to an embodiment of the present invention, FIG. 3A is a configuration diagram of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the first embodiment of the present invention, 3d is a graph of a resolution according to temperature of a wide-angle lens system for a visible light and a near-infrared light according to a first embodiment of the present invention in the visible light region, FIGS. 3e to 3g are graphs FIG. 4A is a view illustrating a configuration of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 4B to 4D are cross- 4E to 4G are graphs showing the resolution according to temperature of the wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5A is a configuration diagram of a wide-angle lens system for a visible light and a near-infrared light according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 5B to 5C are graphs showing the resolution of the wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the second embodiment, 5D is a graph of a resolution according to temperature of a wide-angle lens system for a visible light and a near-infrared light according to a third embodiment of the present invention in the visible light region, and Figs. 5E to 5G are cross- A graph of the temperature-dependent resolution of a wide-angle lens system for visible light and near-infrared light.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템은 물체측으로부터 순서대로 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 조리개(160), 제4 유리 렌즈(L4), 제5 유리 렌즈(L5)를 포함한다. 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 제1 렌즈군을 형성하고, 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 유리 렌즈(L5)는 제2 렌즈군을 형성한다.2, the wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the embodiment of the present invention includes a first glass lens L1, a second plastic lens L2, a third plastic lens L3, an iris 160, a fourth glass lens L4, and a fifth glass lens L5. The third glass lens L3, the fourth glass lens L4 and the fifth glass lens L5 form the second lens group L1, the second plastic lens L2 forms the first lens group, Thereby forming a lens group.

제1 유리 렌즈(L1)는 물체 측에 가장 가까이 위치하는 렌즈이다. 제1 유리 렌즈(L1)는 부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 매니스커스 타입으로 형성된다. 제1 유리 렌즈(L1)는 외부환경에 가장 가까이 위치하고, 외부 긁힘과 습도 등에 견디고 광각의 빛을 수렴하기 위해 유리 재질로 형성된다. 제1 유리 렌즈(L1)는 양면이 구면이며 초점거리가 음수인 매니스커스 타입이고, 물체측 면(111)의 곡률반경은 상측 면(112)의 곡률반경보다 크다.The first glass lens L1 is a lens closest to the object side. The first glass lens L1 has a negative refracting power and is formed into a convex meniscus type on the object side. The first glass lens L1 is located closest to the external environment, and is formed of a glass material to withstand external scratches, humidity, and converge light of a wide angle. The first glass lens L1 is a meniscus type having a spherical surface on both sides and a negative focal length, and a curvature radius of the object side surface 111 is larger than a curvature radius of the upper surface 112. [

제2 플라스틱 렌즈(L2)는 제1 유리 렌즈(L1)의 다음에 위치한다. 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 물체 측으로 오목하고 양면이 비구면인 렌즈로서 플라스틱 재질로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 제1 유리 렌즈(L1)에서 입사된 광의 각도를 줄여줘서 조리개(160) 다음에 구비된 렌즈에 용이하게 결상될 수 있도록 한다. 또한, 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 빛을 조리개에 수직화시켜 고해상도를 구현할 수 있게 한다. 또한, 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 고해상도를 구현하기 위해 1.6 이상의 굴절률을 갖는 재질로 형성되어 온도 변화에 둔감하게 제작하는 것이 바람직하다. 도면부호 121은 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 물체측 면을 나타내고, 122는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 상측 면을 나타낸다.The second plastic lens L2 is located next to the first glass lens L1. The second plastic lens L2 is made of a plastic material, which is concave on the object side and is aspherical on both sides. The second plastic lens L2 reduces the angle of the light incident on the first glass lens L1 so that the second plastic lens L2 can be easily formed on the lens provided after the diaphragm 160. [ In addition, the second plastic lens L2 allows the light to be vertical to the diaphragm to realize a high resolution. The second plastic lens L2 is preferably formed of a material having a refractive index of 1.6 or more in order to realize high resolution and is made insensitive to a temperature change. Reference numeral 121 denotes the object side surface of the second plastic lens L2, and 122 denotes the upper surface of the second plastic lens L2.

제2 플라스틱 렌즈(L2)의 다음에는 조리개(160)가 위치한다. 조리개(160)는 구멍의 크기를 조절하여 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절한다.The diaphragm 160 is located next to the second plastic lens L2. Aperture 160 adjusts the size of the aperture to adjust the amount of light passing through the lens.

제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 다음에 위치한다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 양면이 비구면이며 플라스틱 재질로 형성된다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 물체 측으로 볼록한 매니스커스 타입으로 형성된다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제1 유리 렌즈(L1)에서 입사된 광의 각도를 줄여줘서 다음에 구비된 렌즈에 용이하게 결상될 수 있도록 한다. 또한, 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 초점거리가 음수 또는 양수이고 고해상도를 구현하기 위해 1.6 이상의 굴절률을 갖는 재질로 형성되어 온도 변화에 둔감하게 제작하는 것이 바람직하다. 도면부호 131은 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 물체측 면을 나타내고, 132는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 상측 면을 나타낸다.The third plastic lens L3 is located next to the second plastic lens L2. The third plastic lens L3 is an aspheric surface on both sides and is formed of a plastic material. The third plastic lens L3 is formed in a convex meniscus shape toward the object side. The third plastic lens L3 reduces the angle of the light incident on the first glass lens L1 so that it can be easily formed on the lens provided next. The third plastic lens L3 is preferably made of a material having a refractive index of 1.6 or more in order to realize a high resolution with a negative or positive focal length and is made insensitive to temperature change. Reference numeral 131 denotes the object side surface of the third plastic lens L3, and 132 denotes the upper surface of the third plastic lens L3.

제3 플라스틱 렌즈(L3) 다음에는 제4 유리 렌즈(L4)가 위치한다. 제4 유리 렌즈(L4)는 정의 굴절력을 가지며 양면 볼록형태의 유리 재질로 형성된다. 제4 유리 렌즈(L4)는 양면 구면인 렌즈로 제작되어, 제작 단가를 낮추고 조립을 용이하게 할 수 있다. 제4 유리 렌즈(L4)는 전체적인 파장별 색수차를 보정하기 위해 아베수(Abbe's number) 50 이상의 유리 렌즈로 제작되는 것이 바람직하다. 아베수는 광학유리의 빛의 분산에 관한 성질을 나타내는 수로, 아베수가 클수록 색분산이 적게 일어나서 선명한 화상을 얻을 수 있다. 도면부호 141은 제4 유리 렌즈(L4)의 물체측 면을 나타내고, 142는 제4 유리 렌즈(L4)의 상측 면을 나타낸다.After the third plastic lens L3, the fourth glass lens L4 is located. The fourth glass lens L4 has a positive refractive power and is formed of a glass material of a two-sided convex shape. The fourth glass lens L4 is made of a lens which is a double-sided spherical surface, thereby lowering the manufacturing cost and facilitating the assembly. It is preferable that the fourth glass lens L4 is made of a glass lens having an Abbe's number of 50 or more in order to correct chromatic aberration for each wavelength. The Abbe number is a number indicating the property of light dispersion of the optical glass. The larger the Abbe number, the less chromatic dispersion occurs and a clear image can be obtained. Reference numeral 141 denotes an object side surface of the fourth glass lens L4, and 142 denotes an upper surface of the fourth glass lens L4.

제5 유리 렌즈(L5)는 제4 유리 렌즈(L4)의 다음에 위치한다. 제5 유리 렌즈(L5)는 부의 굴절력을 가진다. 제5 유리 렌즈(L5)는 물체측으로 오목한 매니스커스 타입으로 형성 된다. 제5 유리 렌즈(L5)는 최종적으로 고해상도를 구현하기 위해 1.6 이상의 고굴절률을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 도면부호 151은 제5 유리 렌즈(L5)의 물체측 면을 나타내고, 152는 제5 유리 렌즈(L5)의 상측 면을 나타낸다.The fifth glass lens L5 is positioned after the fourth glass lens L4. The fifth glass lens L5 has a negative refractive power. The fifth glass lens L5 is formed as a meniscus type concave on the object side. It is preferable that the fifth glass lens L5 is formed of a material having a high refractive index of 1.6 or more in order to finally realize a high resolution. Reference numeral 151 denotes an object side surface of the fifth glass lens L5, and 152 denotes an upper surface of the fifth glass lens L5.

여기서, 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 유리 렌즈(L5)는 접합되어 있어 색수차 보정을 통해 색수차를 감소시킨다.Here, the fourth glass lens L4 and the fifth glass lens L5 are bonded to reduce chromatic aberration through chromatic aberration correction.

또한, 제5 유리 렌즈(L5)와 결상면(180) 사이에는 광학 필터(170)가 위치될 수 있다. 광학 필터(170)는 적외선 필터, 커버 글래스 등이 사용될 수 있으며, 이러한 광학 필터(170)는 광학적 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 본다.Further, the optical filter 170 may be positioned between the fifth glass lens L5 and the image formation plane 180. [ The optical filter 170 may be an infrared filter, a cover glass, or the like, and the optical filter 170 is not considered to affect the optical performance.

본 발명의 광각 렌즈 시스템에서, 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 굴절능이 낮은 것이 바람직하다. 굴절능은 1/초점거리(f)로서 렌즈의 파워를 의미한다. 굴절능이 크다는 것은 빛을 꺾어주는 힘이 좋다는 것을 의미한다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 외부 환경에 비교적 가까이 위치하고 플라스틱 재질인 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)에는 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 낮은 굴절능이 부여되어 온도에 따른 해상도 변화를 최소로 한다.In the wide-angle lens system of the present invention, it is preferable that the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 have a low refractive index. Refractive power is 1 / focal length (f), which means the power of the lens. The greater the refracting power, the better the power to break the light. When a large amount of power is applied to a plastic lens, the focal distance and the like may be changed according to the temperature change, resulting in a relatively large resolution change depending on the temperature. Therefore, the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3, which are located relatively close to the external environment, are provided with a low refraction ability in the refracting power of the entire lens system to minimize the change in resolution according to the temperature.

또한, 본 발명의 광각 렌즈 시스템에서, 제4 유리 렌즈(L4)는 각 렌즈 중에서 굴절능이 가장 높은 것이 바람직하다. 유리 재질은 온도에 따른 변화율이 플라스틱의 수십분의 1로 온도 변화에 따른 신뢰성이 우수하다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 광각 렌즈 시스템에선, 5개의 렌즈 중에서 유리 재질로 형성되는 제4 유리 렌즈(L4)에 가장 높은 굴절능이 부여된다.Further, in the wide-angle lens system of the present invention, it is preferable that the fourth glass lens L4 has the highest refractive power among the respective lenses. The glass material has a rate of change with temperature which is one-tenth of that of plastic, and has excellent reliability according to the temperature change. When a large amount of power is applied to a plastic lens, the focal distance and the like may be changed according to the temperature change, resulting in a relatively large resolution change depending on the temperature. Therefore, in the wide-angle lens system of the present invention, the fourth glass lens L4 formed of glass among the five lenses is given the highest refractive power.

또한, 제4 유리 렌즈(L4)는 아베수 50 이상의 유리 렌즈로 제작되고, 가장 높은 굴절능을 가져서 온도 변화에 따른 해상도 변화를 최소화할 수 있다.Further, the fourth glass lens L4 is made of a glass lens having Abbe's number of 50 or more, and has the highest refracting power, so that the change in resolution according to the temperature change can be minimized.

또한, 제2 플라스틱 렌즈(L2) 및 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 양면이 비구면인 플라스틱 재질로 형성된다. 외부 환경과 비교적 가까이 위치하는 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 낮은 굴절능을 가져서 온도에 따른 해상도 변화를 최소로 한다. 외부 환경으로부터 가장 멀리 있으면서 결상면(180)과 가장 가까운 제5 유리 렌즈(L5)는 1.6 이상의 고굴절률을 가져서 렌즈 시스템의 해상도를 높일 수 있다.The second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are formed of a plastic material whose both surfaces are aspherical. The second plastic lens L2 and the third plastic lens L3, which are located relatively close to the external environment, have a low refracting power to minimize the resolution change depending on the temperature. The fifth glass lens L5 closest to the image plane 180 and farthest from the external environment has a high refractive index of 1.6 or more, thereby increasing the resolution of the lens system.

본 발명의 광각 렌즈 시스템은 제1 유리 렌즈(L1), 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 유리 렌즈(L5)의 3매의 유리 렌즈만을 사용하고, 양면이 모두 구면으로 되어 제작 단가를 줄일 수 있다. 제1 유리 렌즈(L1)는 외부 환경과 직접 맞닿는 최외각에 위치하므로 상대적으로 내구성이 강한 유리를 사용하여 스크래치 및 습도 등에 대해 효율적으로 대응할 수 있다.In the wide-angle lens system of the present invention, only three glass lenses of the first glass lens L1, the fourth glass lens L4 and the fifth glass lens L5 are used and both sides are spherical, . Since the first glass lens L1 is located at the outermost position in direct contact with the external environment, it is possible to efficiently cope with scratches, humidity and the like by using relatively durable glass.

이와 같이, 본 발명의 광각 렌즈 시스템은 전체 5매의 렌즈로 구성되고 유리 렌즈의 사용을 3매로 제한하여 초기 개발비용을 절감하면서, 광각의 고해상도를 구현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 광각 렌즈 시스템은 전체 5매의 렌즈로 광각의 고해상도를 구현함으로써 근적외선 영역(700~950nm)에서도 초점 조절없이 우수한 해상도로 촬상이 가능한 장점이 있다.As described above, the wide-angle lens system of the present invention is composed of all five lenses and limits the use of the glass lens to three, thereby realizing a wide-angle high resolution while reducing the initial development cost, ~ 80 ° C). In addition, the wide-angle lens system of the present invention realizes a high resolution of a wide angle with all five lenses, so that it is possible to perform imaging at a superior resolution without adjusting focus even in the near-infrared region (700 to 950 nm).

이하에서는, 본 발명의 광각 렌즈 시스템의 제1 내지 제4 실시예를 설명하기로 한다.
Hereinafter, the first to fourth embodiments of the wide-angle lens system of the present invention will be described.

제1 실시예First Embodiment

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3b 내지 도 3d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 3e 내지 도 3g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.3A is a diagram showing a configuration of a wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 3B to 3D are temperature-dependent resolution graphs of the wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention in the visible light region. 3E to 3G are temperature-dependent resolution graphs of the wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention in the near-infrared region.

다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다.
The following shows design data of the wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 국절률National rate 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1 유리렌즈The first glass lens 제1면The first side 100.000100,000 0.5950.595 1.522491.52249 59.559.5 -6.61938-6.61938 0.4339140.433914 제2면Second side 3.9803.980 2.8612.861 제2 플라스틱렌즈Second plastic lens 제1면The first side -5.639-5.639 2.8562.856 1.6425061.642506 22.522.5 20.6162820.61628 0.1673430.167343 제2면Second side -4.739-4.739 3.5803.580 제3 플라스틱렌즈Third plastic lens 제1면The first side 12.73012.730 1.3511.351 1.6425061.642506 22.522.5 -24.8457-24.8457 0.1388570.138857 제2면Second side 6.7886.788 0.2300.230 제4 유리렌즈Fourth glass lens 제1면The first side 5.2935.293 2.4112.411 1.6179981.617998 63.463.4 3.4799063.479906 0.9914060.991406 제2면Second side -2.992-2.992 00 제5 유리렌즈Fifth glass lens 제1면The first side -2.992-2.992 1.1461.146 1.7847211.784721 25.725.7 -11.0969-11.0969 0.2705460.270546 제2면Second side -4.987-4.987

여기서, F넘버는 1.96, 전체 초점거리는 3.45mm, 화각은 126°이다.Here, the F number is 1.96, the total focal length is 3.45 mm, and the angle of view is 126 degrees.

초점거리는 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 굴절능은 초점거리의 역수이다. 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능에 비해 다른 렌즈의 굴절능이 높아지면 온도에 민감한 렌즈 시스템이 되어 바람직하지 않다.The focal length of the fourth glass lens L4 is the shortest. Therefore, the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. The refractivity is the inverse of the focal length. If the refractive power of the lens different from the refractive power of the fourth glass lens L4 is increased, it is not preferable because the lens system is sensitive to temperature.

│Kn/Kt│는 각각의 렌즈의 굴절능을 전체 렌즈의 굴절능으로 나눈 값에 절대값을 취한 것으로서, 전체 렌즈의 굴절능 대비 각각의 렌즈의 굴절능의 비를 나타낸다.Kn / Kt is the absolute value of the refractive power of each lens divided by the refractive power of the entire lens, and represents the ratio of the refractive power of each lens to the refractive power of the entire lens.

제1 유리 렌즈(L1)의 굴절능은 다음의 조건식 1을 만족한다.The refractive power of the first glass lens L1 satisfies the following conditional expression (1).

0.3 <│K1/Kt│< 0.8 [조건식 1]0.3 < K1 / Kt | < 0.8 [Conditional Expression 1]

여기서, K1은 제1 유리 렌즈(L1)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K1 is the refractive power of the first glass lens L1, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능은 다음의 조건식 2를 만족한다.The refractive power of the second plastic lens L2 satisfies the following conditional expression (2).

0.01 <│K2/Kt│< 0.5 [조건식 2]0.01 < K2 / Kt | < 0.5 [Conditional expression 2]

여기서, K2는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K2 is the refraction index of the second plastic lens L2, and Kt is the refraction index of the entire lens system.

제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능은 다음의 조건식 3을 만족한다.The refractive power of the third plastic lens L3 satisfies the following conditional expression (3).

0.01 <│K3/Kt│< 0.5 [조건식 3]0.01 < K3 / Kt | < 0.5 [Conditional expression 3]

여기서, K3는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K3 is the refractive power of the third plastic lens L3, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능은 다음의 조건식 4을 만족한다.The refractive power of the fourth glass lens L4 satisfies the following conditional expression (4).

0.7 <│K4/Kt│< 1.3 [조건식 4]0.7 <K4 / Kt | <1.3 [Conditional expression 4]

여기서, K4는 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K4 is the refractive power of the fourth glass lens L4, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제5 유리 렌즈(L5)의 굴절능은 다음의 조건식 5를 만족한다.The refractivity of the fifth glass lens L5 satisfies the following conditional expression (5).

0.1 <│K5/Kt│< 0.6 [조건식 5]0.1 < K5 / Kt < 0.6 [Conditional expression 5]

여기서, K5는 제5 유리 렌즈(L5)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K5 is the refraction index of the fifth glass lens L5, and Kt is the refraction index of the entire lens system.

상기 조건식 1 내지 5로부터, 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 유리 렌즈(L5)의 굴절능은 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 낮은 비율을 차지함을 알 수 있다. 또한, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능은 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 높은 비율을 차지함을 알 수 있다. 이는 상대적으로 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 유리 렌즈(L5)에 낮은 굴절능을 부여하여 온도 변화에 따른 해상도 변화를 줄이기 위함이다.The refractive powers of the first glass lens L1, the second plastic lens L2, the third plastic lens L3 and the fifth glass lens L5 are lower than the refractive power of the entire lens system Of the total. It is also understood that the refractive power of the fourth glass lens L4 occupies a high ratio in the refractive power of the entire lens system. This is to reduce the resolution change due to the temperature change by giving the first glass lens L1, the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth glass lens L5 relatively low refractive index. to be.

본 실시예에서 사용되는 비구면에 관한 사항은 다음의 수학식 1로부터 얻어진다.The aspherical surface used in this embodiment is obtained from the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014105067312-pat00001
Figure 112014105067312-pat00001

여기서, Z: 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리이며, Y: 광축에 수직인 방향으로의 거리이며, c: 렌즈의 정점에서 곡률 반경(r)의 역수이며, K: 코닉(Conic) 상수이며, A, B, C, D, E, F: 비구면 계수이다.Where Y is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, c is the reciprocal of the radius of curvature at the apex of the lens, K is the Conic constant, , A, B, C, D, E, and F are aspheric coefficients.

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다.
In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are formed as aspheric surfaces. The conic constant and the aspherical surface coefficient of the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are as follows.

구분division 제2 플라스틱렌즈Second plastic lens 제3 플라스틱렌즈Third plastic lens 제1면The first side 제2면Second side 제1면The first side 제2면Second side KK 00 0.37263980.3726398 00 00 A4A4 0.0011450.001145 0.0034340.003434 0.0089960.008996 0.009910.00991 A6A6 1.12E-051.12E-05 -3.87E-05-3.87E-05 -0.00031-0.00031 -7.00E-05-7.00E-05 A8A8 -3.08E-06-3.08E-06 7.43E-077.43E-07 -4.35E-05-4.35E-05 -6.31E-05-6.31E-05 A10A10 -4.91E-08-4.91E-08 3.05E-073.05E-07 4.81E-064.81E-06 3.83E-063.83E-06

도 3b, 도 3c 및 도 3d는 가시광선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다.Figures 3b, 3c and 3d show a resolution graph of the lens system at the respective temperatures (20 deg. C, 80 deg. C, -20 deg. C) of the visible light region.

그래프에서 가로축은 공간주파수(Spatial Frequency)를 나타내고, 이러한 공간주파수의 값이 높을수록 높은 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 가로축의 가장 높은 값 160은 1mm 안에 블랙과 화이트의 화소쌍(1 cycle)이 160개 들어 있다는 의미이다.In the graph, the horizontal axis represents the spatial frequency, and the higher the spatial frequency value, the higher the resolution. For example, the highest value 160 on the horizontal axis means that there are 160 pairs of black and white pixels (1 cycle) within 1 mm.

세로축은 변조전달함수(Modulation Transfer Function; MTF)를 나타내고, 이는 화소쌍을 분해할 수 있는 정도를 나타낸다. 변조전달함수는 렌즈계가 공간주파수를 얼마나 잘 통과시켜 상 면으로 전달하는지를 나타내는 함수이다. 어떠한 화상(여러 종류의 공간주파수)이 렌즈계를 통과한 후, 상 면에서 같은 밝기로 재현되면 변조전달 함수의 값은 "1"이 되고, 상 면에서 화상이 완전히 사라지면 "0"이 된다.The vertical axis represents a modulation transfer function (MTF), which indicates the degree to which a pixel pair can be disassembled. The modulation transfer function is a function of how well the lens system passes the spatial frequency to the image plane. When a certain image (various kinds of spatial frequencies) passes through the lens system, the modulation transfer function value becomes "1" when the image is reproduced at the same brightness, and becomes "0" when the image disappears completely from the image surface.

또한, 그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 파란색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 22.05°(반각)로 들어오는 빛, 빨간색은 44.10°(반각)로 들어오는 빛, 노란색은 63.00°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. 이러한 선의 색깔은 대표적인 4개 지점(0°, 22.05°, 44.10°, 63.00°)에서 렌즈로 유입되는 빛을 나타낸다.In the graph, line color, straight line, dotted line, etc. indicate the resolution for each position. For example, in the graph, the blue solid line is the resolution of the light coming in at the center of the lens, green is 22.05 ° (half angle), red is 44.10 ° (half angle), and yellow is 63.00 ° It represents light. These line colors represent light entering the lens at four representative points (0 °, 22.05 °, 44.10 °, 63.00 °).

도 3b 내지 도 3d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다.
3B to 3D, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, in the wide-angle lens system of this embodiment, the use of the glass lens can be limited to two and the manufacturing cost can be reduced while reducing the total number of lenses. In addition, resolution can be guaranteed even at wide temperature changes (-20 ° C to 80 ° C) while realizing high resolution at wide angle.

제2 실시예Second Embodiment

도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4b 내지 도 4d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 4e 내지 도 4g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.4A is a diagram showing a configuration of a wide-angle lens system according to a second embodiment of the present invention. 4B to 4D are temperature-dependent resolution graphs of the wide-angle lens system according to the second embodiment of the present invention in the visible light region. 4E to 4G are temperature-dependent resolution graphs of the wide-angle lens system according to the second embodiment of the present invention in the near-infrared region.

다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다.
The following shows design data of the wide-angle lens system according to the second embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1 유리렌즈The first glass lens 제1면The first side 100.000100,000 0.5900.590 1.7684221.768422 49.349.3 -5.8876-5.8876 0.6148520.614852 제2면Second side 4.3174.317 2.2312.231 제2 플라스틱렌즈Second plastic lens 제1면The first side -3.774-3.774 1.9911.991 1.5334361.533436 55.755.7 143.3064143.3064 0.0252610.025261 제2면Second side -4.255-4.255 3.2063.206 제3 플라스틱렌즈Third plastic lens 제1면The first side 7.2827.282 3.5383.538 1.6324131.632413 23.323.3 56.7692556.76925 0.0637670.063767 제2면Second side 7.4157.415 0.1740.174 제4 유리렌즈Fourth glass lens 제1면The first side 4.9384.938 2.3332.333 1.6181.618 63.463.4 3.3733183.373318 1.0731271.073127 제2면Second side -2.957-2.957 00 제5 유리렌즈Fifth glass lens 제1면The first side -2.957-2.957 0.5850.585 1.8051951.805195 25.525.5 -7.52382-7.52382 0.4811380.481138 제2면Second side -6.285-6.285

여기서, F넘버는 1.99, 전체 초점거리는 3.62mm, 화각은 127°이다.Here, the F number is 1.99, the total focal length is 3.62 mm, and the angle of view is 127 degrees.

초점거리는 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 또한, 각각의 렌즈의 굴절능은 상기 조건식 1 내지 5를 만족한다.The focal length of the fourth glass lens L4 is the shortest. Therefore, the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. The refractive power of each lens satisfies the above-described conditional expressions (1) to (5).

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다.
In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are formed as aspheric surfaces. The conic constant and the aspherical surface coefficient of the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are as follows.

구분division 제2 플라스틱렌즈Second plastic lens 제3 플라스틱렌즈Third plastic lens 제1면The first side 제2면Second side 제1면The first side 제2면Second side KK 00 -0.9305721-0.9305721 00 00 A4A4 0.0041060.004106 0.0040540.004054 0.0037120.003712 0.0043030.004303 A6A6 0.0002220.000222 -2.31E-05-2.31E-05 -0.00014-0.00014 5.73E-055.73E-05 A8A8 -1.56E-05-1.56E-05 2.06E-062.06E-06 2.70E-062.70E-06 -5.36E-06-5.36E-06 A10A10 1.18E-061.18E-06 4.37E-084.37E-08 2.43E-072.43E-07 -2.88E-07-2.88E-07

도 4b, 도 4c 및 도 4d는 가시광선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다.4B, 4C and 4D show the resolution graphs of the lens system at the respective temperatures (20 DEG C, 80 DEG C, -20 DEG C) of the visible light region.

그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 파란색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 22.52°(반각)로 들어오는 빛, 빨간색은 43.05°(반각)로 들어오는 빛, 노란색은 61.50°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다.In the graph, line color, straight line, dotted line, etc. indicate the resolution for each position. For example, in the graph, the blue solid line is the resolution of the light coming into the center of the lens, green is 22.52 ° (half angle), red is 43.05 ° (half angle), yellow is 61.50 ° (half angle) It represents light.

도 4b 내지 도 4d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다.Referring to FIGS. 4B to 4D, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, in the wide-angle lens system of this embodiment, the use of the glass lens can be limited to two and the manufacturing cost can be reduced while reducing the total number of lenses. In addition, resolution can be guaranteed even at wide temperature changes (-20 ° C to 80 ° C) while realizing high resolution at wide angle.

도 4e, 도 4f 및 도 4g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다.Figs. 4E, 4F and 4G show a resolution graph of the lens system at the respective temperatures (20 DEG C, 80 DEG C, -20 DEG C) of the near infrared region.

도 4e 내지 도 4g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 근적외선 영역에서도 별도의 초점 조절없이 우수한 해상도를 유지함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다.
4E to 4G, it is confirmed that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C in the near-infrared region is sufficiently maintained even at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can ensure resolution even in a wide temperature range (-20 deg. C to 80 deg. C) while maintaining excellent resolution without adjusting the focus even in the near infrared region.

제3 실시예Third Embodiment

도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5b 내지 도 5d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 5e 내지 도 5g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.5A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to a third embodiment of the present invention. FIGS. 5B to 5D are graphs showing the temperature-dependent resolution of the wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention in the visible light region. 5E to 5G are temperature-dependent resolution graphs of the wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention in the near-infrared region.

다음은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다.
The following shows design data of the wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1 유리렌즈The first glass lens 제1면The first side 144.527144.527 0.4960.496 1.4969981.496998 81.681.6 -8.29224-8.29224 0.4437880.443788 제2면Second side 4.0024.002 2.8672.867 제2 플라스틱렌즈Second plastic lens 제1면The first side -5.212-5.212 3.5123.512 1.6425061.642506 22.522.5 -75.8863-75.8863 0.0484940.048494 제2면Second side -7.374-7.374 0.6490.649 제3 플라스틱렌즈Third plastic lens 제1면The first side 8.5238.523 3.7033.703 1.6425061.642506 22.522.5 -3714.08-3714.08 0.0009910.000991 제2면Second side 7.0497.049 0.2210.221 제4 유리렌즈Fourth glass lens 제1면The first side 5.1525.152 2.1872.187 1.6179981.617998 63.463.4 3.2803363.280336 1.1218361.121836 제2면Second side -2.800-2.800 00 제5 유리렌즈Fifth glass lens 제1면The first side -2.800-2.800 0.8390.839 1.8051891.805189 25.525.5 -9.44275-9.44275 0.3897170.389717 제2면Second side -5.026-5.026

여기서, F넘버는 1.97, 전체 초점거리는 3.68mm, 화각은 125°이다.Here, the F number is 1.97, the total focal length is 3.68 mm, and the angle of view is 125 deg.

초점거리는 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 또한, 각각의 렌즈의 굴절능은 상기 조건식 1 내지 5를 만족한다.The focal length of the fourth glass lens L4 is the shortest. Therefore, the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. The refractive power of each lens satisfies the above-described conditional expressions (1) to (5).

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다.
In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are formed as aspheric surfaces. The conic constant and the aspherical surface coefficient of the second plastic lens L2 and the third plastic lens L3 are as follows.

구분division 제2 플라스틱렌즈Second plastic lens 제3 플라스틱렌즈Third plastic lens 제1면The first side 제2면Second side 제1면The first side 제2면Second side KK 00 00 00 00 A4A4 0.0028920.002892 0.0144610.014461 0.0148880.014888 0.0057170.005717 A6A6 -0.00013-0.00013 -0.00189-0.00189 -0.00236-0.00236 2.51E-052.51E-05 A8A8 -1.29E-05-1.29E-05 0.0001430.000143 0.0002510.000251 -7.48E-06-7.48E-06 A10A10 1.26E-061.26E-06 -4.74E-06-4.74E-06 -1.23E-05-1.23E-05 -4.42E-08-4.42E-08

그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 파란색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 21.00°(반각)로 들어오는 빛, 빨간색은 42.00°(반각)로 들어오는 빛, 노란색은 60°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다.In the graph, line color, straight line, dotted line, etc. indicate the resolution for each position. For example, in the graph, the blue solid line is the resolution of the light coming in at the center of the lens, green is 21.00 ° (half angle), red is 42.00 ° (half angle), yellow is 60 ° It represents light.

도 5b 내지 도 5d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다.5B to 5D, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, in the wide-angle lens system of this embodiment, the use of the glass lens can be limited to two and the manufacturing cost can be reduced while reducing the total number of lenses. In addition, resolution can be guaranteed even at wide temperature changes (-20 ° C to 80 ° C) while realizing high resolution at wide angle.

도 5e, 도 5f 및 도 5g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다.5E, 5F and 5G show the resolution graph of the lens system at the respective temperatures (20 DEG C, 80 DEG C, -20 DEG C) of the near infrared region.

도 5e 내지 도 5g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 5E to 5G, it can be confirmed that the resolution of the wide-angle lens system in the near infrared region 20 is sufficiently maintained even at 80 ° C and -20 ° C.

본 발명에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템은 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 고해상도로 촬상함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 또한, 센서 쪽으로부터의 2매의 렌즈가 유리로 되어 있어, 센서로부터 발생된 열에 의해 플라스틱 렌즈가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 플라스틱 렌즈를 2매로 제한하여 온도 보상을 함과 동시에 초기 개발 비용을 절감할 수 있다.The wide-angle lens system for visible light and near-infrared light according to the present invention can capture a subject in a high resolution in both the visible light region and the near-infrared region, and guarantee the resolution even in a wide temperature change (-20 ° C to 80 ° C). Further, the two lenses from the sensor side are made of glass, and it is possible to prevent the plastic lens from being deformed by the heat generated from the sensor. In addition, by limiting the number of plastic lenses to two, it is possible to compensate the temperature and reduce the initial development cost.

이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Various changes, modifications or adjustments to the example will be possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed as including all changes, modifications, and adjustments that fall within the spirit of the technical idea of the present invention.

111, 121, 131, 141, 151: 물체측 면
112, 122, 132, 142, 152: 상측 면 160 : 조리개
170 : 광학 필터 180 : 결상면
L1 : 제1 유리 렌즈 L2 : 제2 플라스틱 렌즈
L3 : 제3 플라스틱 렌즈 L4 : 제4 유리 렌즈
L5 : 제5 유리 렌즈
111, 121, 131, 141, 151: object side surface
112, 122, 132, 142, 152: upper surface 160:
170: Optical filter 180: Image plane
L1: first glass lens L2: second plastic lens
L3: third plastic lens L4: fourth glass lens
L5: Fifth glass lens

Claims (4)

가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 있어서,
물체측으로부터 순서대로 양면이 구면이고 초점거리가 음수이며 물체측으로 볼록하고 상측으로 오목한 매니스커스 타입이고, 물체측 면(111)의 곡률반경이 상측 면(112)의 곡률반경보다 큰 제1 유리 렌즈(L1)와;
초점거리가 음수이고 물체측으로 오목하고 상측으로 볼록하며 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된 양면이 비구면인 제2 플라스틱 렌즈(L2)와;
조리개(160)와;
초점거리가 음수 또는 양수이고 물체측으로 볼록하고 상측으로 오목한 매니스커스 타입이고, 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된 양면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈(L3)와;
양면이 구면이고 초점거리가 양수이며 물체측으로 볼록하고 상측으로 볼록하며, 아베수 50 이상의 재질로 형성된 제4 유리 렌즈(L4); 및
양면이 구면이고 초점거리가 음수이며 물체측으로 오목하고 상측으로 볼록한 매니스커스 타입이고, 굴절률이 1.6 이상이고 아베수 30 이하의 재질로 형성된 제5 유리 렌즈(L5);를 포함하며;
상기 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 유리 렌즈(L5)는 접합되어 파장별 색수차보정을 하며;
다음의 조건을 만족하는 가시광선 및 근적외선용 광각렌즈 시스템.
0.3 <│K1/Kt│< 0.8
0.01 <│K2/Kt│< 0.5
0.01 <│K3/Kt│< 0.5
0.7 <│K4/Kt│< 1.3
0.1 <│K5/Kt│< 0.6
여기서, K1은 제1 유리 렌즈의 굴절능이고, K2는 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, K3는 제3 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, K4는 제4 유리 렌즈의 굴절능이고, K5는 제5 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
1. A wide-angle lens system for visible light and near-
A first glass having a spherical surface on both sides in the order from the object side, a focal length being negative, a convex on the object side and concave on the upper side, and a curvature radius of the object side surface 111 being larger than a curvature radius of the upper surface 112 A lens L1;
A second plastic lens L2 having a negative focal length, concave on the object side, convex on the upper side, and formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and having an aspheric surface on both sides;
A diaphragm 160;
A third plastic lens L3 having a meniscus type convex on the object side and a concave on the object side, the focal length of which is negative or positive, and which is formed of a material having a refractive index of 1.6 or more and is aspheric on both sides;
A fourth glass lens (L4) formed of a material having a spherical surface, a positive focal length, a convex shape on the object side, a convex shape on the image side, and Abbe number of 50 or more; And
A fifth glass lens (L5) formed of a meniscus type whose both sides are spherical, the focal distance is negative, concave toward the object side and convex upward, and made of a material having a refractive index of 1.6 or more and an Abbe number of 30 or less;
The fourth glass lens L4 and the fifth glass lens L5 are bonded to each other to perform chromatic aberration correction for each wavelength;
A wide-angle lens system for visible and near-infrared rays satisfying the following conditions:
0.3 < K1 / Kt < 0.8
0.01 < K2 / Kt < 0.5
0.01 < K3 / Kt < 0.5
0.7 < K4 / Kt < 1.3
0.1 < K5 / Kt < 0.6
Here, K1 is the refractivity of the first glass lens, K2 is the refractivity of the second plastic lens, K3 is the refractivity of the third plastic lens, K4 is the refractivity of the fourth glass lens, The refractive power of the glass lens, and Kt is the refractive power of the entire lens system.
청구항 1에 있어서,
상기 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 유리 렌즈(L5)는 아베수 30 이상의 차이가 나는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the fourth glass lens (L4) and the fifth glass lens (L5) are made of a material having a difference Abbe number of 30 or more.
청구항 1에 있어서,
상기 각 렌즈 중에서 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높은 것을 특징으로 하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the refractive power of the fourth glass lens (L4) is the highest among the respective lenses.
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