KR101690482B1 - 소형 광각 렌즈 시스템 - Google Patents

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KR101690482B1
KR101690482B1 KR1020160027296A KR20160027296A KR101690482B1 KR 101690482 B1 KR101690482 B1 KR 101690482B1 KR 1020160027296 A KR1020160027296 A KR 1020160027296A KR 20160027296 A KR20160027296 A KR 20160027296A KR 101690482 B1 KR101690482 B1 KR 101690482B1
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wide
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노기연
김성년
이광래
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주식회사 세코닉스
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Abstract

본 발명은 총 6매의 렌즈로 구성된 촬상 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제6렌즈로 배열된 소형 광각 렌즈 시스템에 있어서, 제1렌즈는 물체측을 향해 볼록한 부의 굴절능을 가지고, 제2렌즈는 물체측을 향해 볼록한 정 혹은 부의 굴절능을 가지고, 제3렌즈는 물체측과 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제4렌즈는 물체측과 상측을 향해 모두 오목한 부의 굴절능을 가지고, 제5렌즈는 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제6렌즈는 상측을 향해 오목한 부의 굴절능을 가지고, 복수개의 변곡점을 가지며, 수평 화각이 80도 내지 130도 사이에 있는 것을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 본 발명은 렌즈의 굴절능, 형태 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 왜곡이 보정되도록 하여 고해상도의 화상을 제공할 수 있도록 설계된 120도 이상의 광각 화상을 얻을 수 있는 이점이 있다.

Description

소형 광각 렌즈 시스템{Small photographing wide angle lens system}
본 발명은 총 6매의 렌즈로 구성된 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 특히 렌즈의 굴절능, 형태 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 왜곡이 보정되도록 하여 고해상도의 화상을 제공할 수 있도록 설계된 120도 이상의 광각 화상을 얻을 수 있는 소형 광각 렌즈 시스템에 관한 것이다.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 카메라를 구비하고 있다. 아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 휴대 단말기용 카메라의 고해상도 및 광각에 대한 요구가 점차 커지고 있다.
특히, 드론 및 액션캠의 등장으로 4K 이상의 해상력이 요구되고 있으며, 휴대하기에 간편하게 소형화를 요구하는 추세이다.
이러한 고화질, 고성능의 기능을 구현하기 위해 최근에는 카메라의 렌즈를 유리보다 가벼운 플라스틱 재질로 제작하고 있으며, 고해상도의 구현을 위해 6매 이상의 렌즈로 렌즈 시스템을 구성하고 있다.
종래기술로는, 일본특허청 공개번호 평08-262322호 공보에 기재된 광각 렌즈계는 물체 측으로부터 순서대로 음의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와, 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈와, 합성수지로 이루어져 양의 굴절력을 가지는 제3 및 제4렌즈로 구성되어, 각 합성 초점거리 및 아베수(Abbe number)가 소정의 조건을 만족하도록 구성된 것이 있다.
그리고, 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 10-0711024호 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈에 관한 것으로, 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈로 구성되어, 제1렌즈는 양의 굴절능을 가지고 있고, 제2렌즈는 음의 굴절능을 가지며, 상기 제1렌즈와 제2렌즈는 광학유리 재질이며, 상기 제1렌즈의 전면과 상기 제2렌즈의 후면은 모두 구면이며, 상기 제1렌즈의 후면과 상기 제2렌즈 전면은 실질상 평면으로서 상호 접합되어 있는 것인 렌즈 조립체를 제공하는 것이다.
그리고, 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 10-1429895호는 소형 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 총 6개의 렌즈로 구성되며, 제1렌즈와 제2렌즈의 초점거리를 설정하고 각 렌즈의 파워를 설정하여 구성된 것이다.
상기의 종래의 촬영 렌즈 시스템에서는 대부분 제1렌즈 및 제2렌즈에 파워가 집중되어 제1렌즈 및 제2렌즈의 파워에 대한 의존도가 높아 공차가 예민한 단점이 있다.
특히, 초소형 렌즈 시스템의 경우에는 공차가 예민하게 되면, 제품마다 성능이 달라지게 되므로, 제품의 성능 재현성이 떨어질 가능성이 높아지게 된다.
또한, 초소형 광각 렌즈 시스템의 경우에는 왜곡이 심하고, 렌즈의 밝기와 해상력 성능이 저하되는 등 소형화의 실현이 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈의 굴절능, 형태 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 왜곡이 보정되도록 하여 고해상도의 화상을 제공할 수 있도록 설계된 120도 이상의 광각 화상을 얻을 수 있는 소형 광각 렌즈 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제6렌즈로 배열된 소형 광각 렌즈 시스템에 있어서, 제1렌즈는 물체측을 향해 볼록한 부의 굴절능을 가지고, 제2렌즈는 물체측을 향해 볼록한 정 혹은 부의 굴절능을 가지고, 제3렌즈는 물체측과 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제4렌즈는 물체측과 상측을 향해 모두 오목한 부의 굴절능을 가지고, 제5렌즈는 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제6렌즈는 변곡점을 가지면서 상측을 향해 오목한 부의 굴절능을 가지며, 수평 화각이 80도 내지 130도 사이에 있는 것을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, f3/F<2, f5/F<1.5(여기에서, f3는 제3렌즈의 유효초점거리, f5는 제5렌즈의 유효초점거리, F는 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리를 나타낸다)를 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 0.5<(R9-R10)/(R9+R10)<1.5을 만족하는 것(여기에서, R9는 제5렌즈의 물체측 곡률반지름, R10은 제5렌즈의 상측 곡률반지름을 나타낸다)이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 0.1<(S1..sto)/(S1..i)<0.4을 만족하는 것(여기에서, S1..sto는 제1렌즈의 상측면에서부터 조리개까지의 거리, S1..i는 제1렌즈의 상측면에서부터 상면까지의 거리를 나타낸다)이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 50<v1<58, 20<v2< 26, 50<v3<58, 20<v4<26, 50<v5<58, 20<v6<26을 만족하는 것(v1은 제1렌즈의 아베수, v2는 제2렌즈의 아베수, v3는 제3렌즈의 아베수, v4는 제4렌즈의 아베수, v5는 제5렌즈의 아베수, v6는 제6렌즈의 아베수를 나타낸다)을 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 80<HFOV<130을 만족하는 것(여기에서, HFOV는 초점거리에 대한 수평 시야각을 나타낸다)이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, -5<f4/F<-1을 만족하는 것(여기에서, f4는 제4렌즈의 유효초점거리, F는 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리를 나타낸다)이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, -0.2<(R3-R4)/(R3+R4)<0.2를 만족하는 것(여기에서, R3은 제2렌즈의 물체측 곡률반지름, R4는 제2렌즈의 상측 곡률반지름을 나타낸다)이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, TTL/IH<1.2을 만족하는 것(여기에서, TTL은 제1렌즈의 물체측면에서부터 상면까지의 두께, IH는 상높이를 나타낸다)이 바람직하다.
여기에서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, ff/tt<0.3을 만족하는 것(여기에서, ff는 제6렌즈의 새그(sag)점에서 상까지의 거리, tt는 TTL로 제1렌즈의 물체측면에서부터 상측면까지의 두께를 나타낸다)이 바람직하다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 27<aoi f11<37을 만족하는 것(여기에서, aoi f11은 상면에 입사되는 주광선 각도를 나타낸다)이 바람직하다.
본 발명은 총 6개의 렌즈로 구성되어, 휴대전화 카메라, 디지털 카메라 및 PC 카메라 등에 적용되어 화각이 120도 이상의 광각 화상을 얻을 수 있으며, 소형화 및 고해상도의 화상을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 총 6매의 렌즈로 구성되어, 각 렌즈의 형태를 설정하고 굴절능을 분배 설계하여 소형 경량이면서 고해상도의 화상을 제공할 수 있는 소형 광각 렌즈 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1 - 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 도.
도 2 - 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 도.
본 발명은 총 6개의 렌즈로 구성된 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제6렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것이다.
또한, 렌즈의 굴절능, 형태 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 왜곡이 보정되도록 하여 수평 화각이 80도 내지 130도 사이의 광각 화상을 제공할 수 있도록 설계된 소형 광각 렌즈 시스템에 관한 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 도이다.
본 발명은 소형 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제6렌즈로 배열된 소형 광각 렌즈 시스템에 있어서, 제1렌즈는 물체측을 향해 볼록한 부의 굴절능을 가지고, 제2렌즈는 물체측을 향해 볼록한 정 혹은 부의 굴절능을 가지고, 제3렌즈는 물체측과 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제4렌즈는 물체측과 상측을 향해 모두 오목한 부의 굴절능을 가지고, 제5렌즈는 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제6렌즈는 변곡점을 가지면서 상측을 향해 오목한 부의 굴절능을 가지며, 수평 화각이 80도 내지 130도 사이에 있는 것을 특징으로 한다.
이는 렌즈 시스템을 이루는 각 렌즈가 양과 음의 굴절능이 고르게 분포하도록 하여, 고화소 렌즈 시스템에 적합한 고성능의 구현이 가능하도록 한 것이다.
특히, 제1렌즈는 물체측을 향해 볼록한 부의 굴절능을 가지고, 제2렌즈는 물체측을 향해 볼록한 정 혹은 부의 굴절능을 가지고, 제3렌즈는 물체측과 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제4렌즈는 물체측과 상측을 향해 모두 오목한 부의 굴절능을 가지고, 제5렌즈는 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고, 제6렌즈는 상측을 향해 오목한 부의 굴절능을 가짐으로써, 렌즈의 형태 및 굴절능을 적절히 분배하여, 왜곡을 보정하고, 화각이 80도 내지 130도에서도 고해상도로 성능이 유지되면서 광각을 유도할 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 제6렌즈는 상측을 향해 오목한 부의 굴절능을 가지면서, 복수의 변곡점을 가지는 양면 비구면 렌즈를 구현한 것이다. 구체적으로는 상기 제6렌즈의 물체측의 중심부는 물체측으로 볼록하고 가장자리로 갈수록 오목하게 형성되며, 상측의 중심부는 물체측으로 오목하고 가장자리로 갈수록 볼록해지도록 적어도 한 개 이상의 변곡점이 형성되도록 설계한다.
이러한 상기 제6렌즈의 형태에 의해 주광선의 각도를 줄일 수 있으며, 이에 의해 각종 수차의 보정이 용이하며, 왜곡도 보정되도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, f3/F<2, f5/F<1.5(여기에서, f3는 제3렌즈의 유효초점거리, f5는 제5렌즈의 유효초점거리, F는 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리를 나타낸다)를 만족하는 것을 특징으로 한다.
즉, 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리에 대한 제3렌즈 및 제5렌즈의 유효초점거리를 설정하여, 제3렌즈 및 제5렌즈가 강한 굴절능을 가지도록 하여, 렌즈 시스템의 소형화가 구현되도록 한다.
그리고, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 0.5<(R9-R10)/(R9+R10)<1.5을 만족하는 것(여기에서, R9는 제5렌즈의 물체측 곡률반지름, R10은 제5렌즈의 상측 곡률반지름을 나타낸다)을 특징으로 한다.
이는 제5렌즈의 물체측의 곡률반경(R9)이 상측의 곡률반경(R10)보다 큰 값을 가지도록 하여, 사출 성형시 민감도를 저감 또는 균등화시켜 공차 완화를 유도할 수 있도록 하여, 성능 재현성이 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, 0.1<(S1..sto)/(S1..i)<0.4을 만족하는 것(여기에서, S1..sto는 제1렌즈의 상측면에서부터 조리개까지의 거리, S1..i는 제1렌즈의 상측면에서부터 상면까지의 거리를 나타낸다)을 특징으로 한다.
이는 조리개의 위치가 전체 렌즈 시스템에서 대체적으로 앞쪽에 위치하도록 하여, 바람직하게는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 조리개가 위치하도록 제어함으로써, 렌즈의 소형화 및 광각화를 유도할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템은, 50<v1<58, 20<v2< 26, 50<v3<58, 20<v4<26, 50<v5<58, 20<v6<26을 만족하는 것(v1은 제1렌즈의 아베수, v2는 제2렌즈의 아베수, v3는 제3렌즈의 아베수, v4는 제4렌즈의 아베수, v5는 제5렌즈의 아베수, v6는 제6렌즈의 아베수를 나타낸다)을 특징으로 한다.
이는 각 렌즈들의 아베수를 고르게 분포시켜 파워를 분배시키고, 색수차를 보정하도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템은, 80<HFOV<130을 만족하는 것(여기에서, HFOV는 초점거리에 대한 수평 시야각을 나타낸다)을 특징으로 한다.
이는 전체 렌즈의 유효초점거리에 대한 수평 시야각을 규정하여, 렌즈 시스템의 소형화를 구현하도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 소형 광각 렌즈 시스템은, -5<f4/F<-1을 만족하는 것(여기에서, f4는 제4렌즈의 유효초점거리, F는 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리를 나타낸다)을 특징으로 한다.
즉, 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리에 대한 제4렌즈의 유효초점거리를 설정하여, 렌즈 시스템의 광각을 유도하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템은, -0.2<(R3-R4)/(R3+R4)<0.2를 만족하는 것(여기에서, R3은 제2렌즈의 물체측 곡률반지름, R4는 제2렌즈의 상측 곡률반지름을 나타낸다)을 특징으로 한다.
이는 제2렌즈의 물체측의 곡률반경(R3)이 상측의 곡률반경(R4)보다 큰 값을 가지도록 하여, 제2렌즈의 형태가 물체측 및 상측으로 완만한 곡선 형태를 이루도록 하여 사출 성형시 민감도를 저감 또는 균등화시켜 공차 완화를 유도할 수 있도록 하여, 성능 재현성이 우수한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템은, TTL/IH<1.2을 만족하는 것(여기에서, TTL은 제1렌즈의 물체측면에서부터 상면까지의 두께, IH는 상높이를 나타낸다)을 특징으로 하며, 렌즈 시스템의 소형화를 유도하도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템은, ff/tt<0.3을 만족하는 것(여기에서, ff는 제6렌즈의 새그(sag)점에서 상까지의 거리, tt는 TTL로 제1렌즈의 물체측면에서부터 상측면까지의 두께를 나타낸다)을 특징으로 하며, 이는 광각의 설계에 유리하도록 한 구성이다.
또한, 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템은, 27<aoi f11<37을 만족하는 것(여기에서, aoi f11은 상면에 입사되는 주광선 각도를 나타낸다)을 특징으로 하며, 이는 상면에 입사되는 주광선의 각도를 설정하여, 통용되는 센서에도 상용화할 수 있도록 한 것이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 조리개, 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4), 제5렌즈(L5), 제6렌즈(L6)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다. 여기에서, ff는 제1렌즈군(FBL)의 전체 유효 초점거리, tt는 제2렌즈군(OTL)의 전체 유효 초점거리를 나타낸다.
곡률반지름 (mm) 두께(mm) 굴절률 아베수 유효초점거리(Effective Focal length)
R1 5.407 0.300 1.541 56 -2.376005
R2 1.026 0.724
R3 2.079 0.719 1.642 22.4 7.831923
R4 3.041 0.261
R5 4.214 0.604 1.541 56 1.846799
R6 -1.260 0.166
R7 -5.563 0.230 1.642 22.4 -4.197443
R8 5.421 0.111
R9 11.928 1.144 1.541 56 1.516533
R10 -0.860 0.045
R11 1.558 0.402 1.642 22.4 -2.303442
R12 0.685 0.500
FBL ff 0.6
TTL tt 5.806
도 1에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4), 제5렌즈(L5), 제6렌즈(L6)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 다음과 같다.
Figure 112016022068504-pat00001
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 2와 같다.
K A3 A4 A5 A6 A7 A8
R1 0.100716 1.19E-02 -2.82E-03 5.52E-04 -8.87E-05
R2 -0.80254 0.015302 -0.00189 0.007293 -0.00459
R3 -5.94459 0.0395 -0.02735 0.047069 -0.02325 0.012527 -0.00175
R4 -41.2881 0.269246 -0.09085 0.382736 0.30863 -0.20157 0.35454
R5 0 -0.04827 -0.61012 2.29577 -7.71161 -0.02362 -0.00207
R6 1.97437 -0.06844 -0.02193 0.00635 -0.04367 -0.26827 0.265838
R7 44.7798 -0.27572 0.069535 -0.18552 -0.04006 0.062539 0.047352
R8 19.83167 -0.16805 0.066194 -0.04728 0.008787 0.041706 -0.03527
R9 -67.9495 0.040705 -0.13201 0.157001 -0.10382 0.042711 -0.00761
R10 -0.83992 0.306153 -0.26871 0.162461 -0.04647 0.00245 0.002389
R11 -16.9059 -0.06153 -0.06991 0.027236 0.000971 -0.0014 0.000163
R12 -4.37255 -0.08292 0.012842 0.001932 -0.00164 0.000351 -2.7E-05
다음 표 3은 각 렌즈의 유효초점거리, 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리(F)를 나타낸 것이다.
f1 -2.376
f2 7.832
f3 1.847
f4 -4.197
f5 1.517
f6 -2.303
F 1.435
다음 표 4는 각 렌즈의 유효 초점거리와 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리의 비를 나타낸 것이다.
f1/F -1.656
f2/F 5.459
f3/F 1.287
f4/F -2.925
f5/F 1.057
f6/F -1.605
다음 표 5는 제5렌즈의 상측면의 곡률반지름과 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리의 비(R10/F), 제5렌즈의 상측면의 곡률반지름과 물체측면의 곡률반지름의 비(R10/R9), (R9-R10)/(R9+R10)(R9는 제5렌즈의 물체측면의 곡률반지름, R10은 제5렌즈의 상측면 곡률반지름), 제4렌즈의 유효초점거리와 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리의 비(f4/F)를 나타낸 것이다.
R10/F -0.600
R10/R9 13.86431
(R9-R10)/(R9+R10) 1.155469
(S1..sto)/(S1..i) 0.345239
f4/F -2.92543
다음 표 6은 (R3-R4)/(R3+R4)(R3는 제2렌즈의 물체측면의 곡률반지름, R14는 제2렌즈의 상측면 곡률반지름), (R5-R6)/(R5+R6)(R5는 제3렌즈의 물체측면의 곡률반지름, R6은 제3렌즈의 상측면 곡률반지름), 제1렌즈군의 유효 초점거리(ff)와 제2렌즈군의 유효 초점거리(tt)의 비(ff/tt), 제1렌즈의 물체측면에서부터 상면까지의 두께(TTL)와 상높이(IH)의 비(TTL/IH)를 나타낸다.
(R3-R4)/(R3+R4) -0.1878
(R5-R6)/(R5+R6) 1.85267
ff/tt 0.189466
aoi f11 35
TTL / IH 1.165821
<제2실시예>
도 2는 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 조리개, 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4), 제5렌즈(L5), 제6렌즈(L6)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다. 여기에서, ff는 제1렌즈군(FBL)의 전체 유효 초점거리, tt는 제2렌즈군(OTL)의 전체 유효 초점거리를 나타낸다.
곡률반지름 (mm) 두께(mm) 굴절률 아베수 유효초점거리(Effective Focal length)
R1 4.964 0.579 1.541 56 -9.33661
R2 2.590 0.326
R3 9.000 0.200 1.642 22.4 -141.787788
R4 8.000 0.100
R5 -69.894 0.535 1.541 56 1.998929
R6 -1.078 0.062
R7 -3.645 0.191 1.642 22.4 -4.0209
R8 9.257 0.050
R9 -5.897 1.381 1.541 56 1.486762
R10 -0.773 0.058
R11 1.172 0.400 1.642 22.4 -2.317813
R12 0.570 0.540
FBL ff 0.600
TTL tt 5.021
도 2에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4), 제5렌즈(L5), 제6렌즈(L6)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 8과 같다.
K A3 A4 A5 A6 A7 A8
R1 4.475697 9.03E-02 -4.08E-02 4.30E-02 -2.81E-02 0.012356 -0.00192
R2 1.92736 0.213229 -0.07869 0.221835 0.004519 -0.20157 0.35454
R3
R4
R5 -0.1244 -0.64225 1.53866 -5.0456 -0.02362 -0.00207
R6 -0.03228 0.000279 -0.44494 0.614802 -1.22384 -0.26827 0.265838
R7 -8.57087 -0.30023 -0.06105 0.041665 0.036129 0.062539 0.047352
R8 65.70679 -0.13296 0.04858 -0.0634 0.041517 0.029612 -0.03527
R9 -90 0.174424 -0.28957 0.316412 -0.18087 0.053994 -0.00639
R10 -0.81441 0.272633 -0.29992 0.274895 -0.17602 0.07022 -0.00963
R11 -6.35616 -0.09693 -0.05884 0.020754 0.004955 -0.00314 0.000421
R12 -2.88911 -0.11961 0.030889 -0.00123 -0.00206 0.000532 -4E-05
다음 표 9는 각 렌즈의 유효 초점거리, 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리(F)를 나타낸 것이다.
f1 -9.337
f2 -141.788
f3 1.999
f4 -4.021
f5 1.487
f6 -2.318
F 1.435
다음 표 10은 각 렌즈의 유효 초점거리와 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리의 비를 나타낸 것이다.
f1/F -6.507
f2/F -98.820
f3/F 1.393
f4/F -2.802
f5/F 1.036
f6/F -1.615
다음 표 11은 제5렌즈의 상측면의 곡률반지름과 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리의 비(R10/F), 제5렌즈의 물체측면의 곡률반지름과 상측면의 곡률반지름의 비의 절대값(|R9/R10|), (R9-R10)/(R9+R10)(R9는 제5렌즈의 물체측면의 곡률반지름, R10은 제5렌즈의 상측면 곡률반지름), 제1렌즈의 상측면에서부터 조리개까지의 거리(S1..sto)와 제1렌즈의 상측면에서부터 상면까지의 거리(S1..i)의 비(S1..st으m의 비(f4/F), 제4렌즈의 유효초점거리와 전체 렌즈 시스템의 유효 초점거리의 비(f4/F)를 나타낸 것이다.
R10/F -0.539
|R9/R10| 7.627
(R9-R10)/(R9+R10) 0.768
(S1..sto)/(S1..i) 0.240
f4/F -2.802
다음 표 12는 (R3-R4)/(R3+R4)(R3는 제2렌즈의 물체측면의 곡률반지름, R14는 제2렌즈의 상측면 곡률반지름), (R5-R6)/(R5+R6)(R5는 제3렌즈의 물체측면의 곡률반지름, R6는 제3렌즈의 상측면 곡률반지름), 제1렌즈군의 유효 초점거리(ff)와 제2렌즈군의 유효 초점거리(tt)의 비(ff/tt)를 나타낸다.
(R3-R4)/(R3+R4) 0.059
(R5-R6)/(R5+R6) 0.970
ff/tt 0.227
L1 : 제1렌즈 L2 : 제2렌즈
L3 : 제3렌즈 L4 : 제4렌즈
L5 : 제5렌즈 L6 : 제6렌즈

Claims (11)

  1. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제6렌즈로 배열된 소형 광각 렌즈 시스템에 있어서,
    제1렌즈는 물체측을 향해 볼록한 부의 굴절능을 가지고,
    제2렌즈는 물체측을 향해 볼록한 정 혹은 부의 굴절능을 가지고,
    제3렌즈는 물체측과 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고,
    제4렌즈는 물체측과 상측을 향해 모두 오목한 부의 굴절능을 가지고,
    제5렌즈는 상측을 향해 볼록한 정의 굴절능을 가지고,
    제6렌즈는 변곡점을 가지면서 상측을 향해 오목한 부의 굴절능을 가지고,
    50<v1<58, 20<v2< 26, 50<v3<58, 20<v4<26, 50<v5<58, 20<v6<26을 만족하는 것(v1은 제1렌즈의 아베수, v2는 제2렌즈의 아베수, v3는 제3렌즈의 아베수, v4는 제4렌즈의 아베수, v5는 제5렌즈의 아베수, v6는 제6렌즈의 아베수를 나타낸다)을 만족하며, 수평 화각이 80도 내지 130도 사이에 있는 것을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    f3/F<2, f5/F<1.5(여기에서, f3는 제3렌즈의 유효초점거리, f5는 제5렌즈의 유효초점거리, F는 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리를 나타낸다)를 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    0.5<(R9-R10)/(R9+R10)<1.5을 만족하는 것(여기에서, R9는 제5렌즈의 물체측 곡률반지름, R10은 제5렌즈의 상측 곡률반지름을 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    0.1<(S1..sto)/(S1..i)<0.4을 만족하는 것(여기에서, S1..sto는 제1렌즈의 상측면에서부터 조리개까지의 거리, S1..i는 제1렌즈의 상측면에서부터 상면까지의 거리를 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    80<HFOV<130을 만족하는 것(여기에서, HFOV는 초점거리에 대한 수평 시야각을 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    -5<f4/F<-1을 만족하는 것(여기에서, f4는 제4렌즈의 유효초점거리, F는 전체 렌즈 시스템의 유효초점거리를 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    -0.2<(R3-R4)/(R3+R4)<0.2를 만족하는 것(여기에서, R3은 제2렌즈의 물체측 곡률반지름, R4는 제2렌즈의 상측 곡률반지름을 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    TTL/IH<1.2을 만족하는 것(여기에서, TTL은 제1렌즈의 물체측면에서부터 상측면까지의 두께, IH는 상높이를 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    ff/tt<0.3을 만족하는 것(여기에서, ff는 제6렌즈의 새그(sag)점에서 상까지의 거리, tt는 TTL로 제1렌즈의 물체측면에서부터 상측면까지의 두께를 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 소형 광각 렌즈 시스템은,
    27<aoi f11<37을 만족하는 것(여기에서, aoi f11은 상면에 입사되는 주광선 각도를 나타낸다)을 특징으로 하는 소형 광각 렌즈 시스템.
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