KR101771968B1 - Wide small optical system - Google Patents

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KR101771968B1
KR101771968B1 KR1020170077045A KR20170077045A KR101771968B1 KR 101771968 B1 KR101771968 B1 KR 101771968B1 KR 1020170077045 A KR1020170077045 A KR 1020170077045A KR 20170077045 A KR20170077045 A KR 20170077045A KR 101771968 B1 KR101771968 B1 KR 101771968B1
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lens group
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image sensor
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KR1020170077045A
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강진희
최병석
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(주)디오스텍
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    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Abstract

The present invention relates to a small wide-angle optical system, comprising a first lens group, a second lens group, and a third lens group, which are placed in the order from a top side down. The first lens group comprises: a first lens (L1) having a negative refractive power; and a second lens (L2) having a positive refractive power, to have a positive refractive power overall. The second lens group comprises: a third lens (L3) having a negative refractive power; a fourth lens (L4) having a positive refractive power; and a fifth lens (L5) having a negative refractive power, to have a positive refractive power overall. The third lens group comprises a sixth lens (L6) having a positive refractive power, to satisfy all of the following formulas: 1.5 < A/AOI < 3.0, 0.2 < f/1 < 0.6, 0.8 < TTL/2Y < 1.8 (A: half angle of view in a full field of an image sensor, AOI: CRA in a full field, 1: total focal distance of the first lens group, f: total focal distance of the entire optical system, TTL: distance from a first surface of the first lens to the image sensor, 2Y: diagonal size of the image sensor). According to the present invention, the present invention is able to minimize a full length of the optical system, to secure a wide angle of view, to make it easier to compose or design an instrument, and to have a high resolution power.

Description

광각 소형 광학계{Wide small optical system}Wide small optical system &lt; RTI ID = 0.0 &gt;

본 발명은 광각 소형 광학계에 관한 것으로서, 구체적으로는 스마트기기 등에 탑재되는 광각 소형 광학계에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wide-angle small optical system, and more particularly, to a wide-angle small optical system mounted on a smart device or the like.

최근 휴대용 전자기기, 가전기기, 자동차 등에 카메라 기능이 기본 사양으로 적용되는 추세에 따라 카메라모듈의 수요가 급증하고 있고, 카메라모듈에 대한 기술적 요구도 갈수록 다양화되고 있다.In recent years, the demand for camera modules has been rapidly increasing due to the application of camera functions to basic specifications for portable electronic devices, home appliances, and automobiles, and the technical requirements for camera modules have also been diversified.

카메라모듈에 대한 기술적 요구사항은 해상도, 크기, 화각 등으로 구분할 수 있는데, 종래에는 고해상도, 소형화에 대한 요구가 큰 비중을 차지하였으나 최근에는 이에 더하여 보다 넓은 화각에 대한 요구도 점차 커지고 있다.The technical requirements for the camera module can be classified into resolution, size, and angle of view. In the past, the demand for high resolution and miniaturization has been a major factor. Recently, however, there has been a growing demand for a wider viewing angle.

한편 최근에는 카메라 모듈이 기본 사양으로 장착된 스마트폰의 사용이 보편화되면서 스마트폰을 활용한 사진 촬영이 일반화되고, 특히 셀카봉이라는 기구를 사용하여 사용자 혼자서 넓은 배경과 함께 촬영하는 경우도 늘어나고 있는데, 이에 따라 고해상도 성능은 물론이고 넓은 화각에 대한 필요성이 더욱 강조되고 있다. In recent years, as the use of smart phones equipped with a camera module as a basic specification has become common, photographing using a smart phone is becoming common, and in particular, users are increasingly taking a picture with a wide background using a self- As a result, the need for a wide viewing angle as well as high resolution performance is emphasized.

그런데 광학계는 화각이 클수록 수차보정이 어려워지므로 고화소 이미지센서에 적용할 정도의 높은 해상력을 구현하기 어렵고 광학계를 소형화하는 데도 한계가 있기 때문에 모든 기술적 요구사항을 완벽하게 충족하는 광학계를 설계하는 것은 매우 어렵다.However, since aberration correction becomes more difficult as the angle of view of an optical system increases, it is difficult to realize a resolution high enough to be applied to a high-resolution image sensor, and it is also difficult to downsize an optical system, so it is very difficult to design an optical system satisfying all technical requirements .

특히 스마트 기기에 탑재되는 고화소용 광학계의 경우에는 소형화에 대한 요구가 지속적으로 존재한다. 그런데 고화소 이미지센서에 대응하는 고해상도 성능을 구현하기 위해서는 광학계에 적어도 3매 이상의 렌즈를 사용해야 하고 최근에는 6매 렌즈도 많이 사용하므로 소형화에 일정한 한계가 있는 실정이다. 또한 화각이 85도 이상인 광각 렌즈는 광학 성능이 떨어져 고화소 이미지센서에 적용하기 어려운 문제도 있다.In particular, in the case of a high-resolution optical system mounted on a smart device, there is a demand for miniaturization. However, in order to realize a high resolution performance corresponding to a high-resolution image sensor, at least three or more lenses must be used in the optical system, and recently, a large number of six-lens lenses are used. In addition, a wide angle lens having an angle of view of 85 degrees or more has poor optical performance and is difficult to apply to a high-resolution image sensor.

따라서 광학계의 소형화를 위해 전장을 최소화하면서도 고해상도와 넓은 화각을 구현할 수 있는 최적의 광학계를 개발할 필요가 있다. Therefore, in order to miniaturize the optical system, it is necessary to develop an optimal optical system capable of realizing a high resolution and a wide angle of view while minimizing the electric field.

대한민국 공개특허 제10-2017-0058601호(2017.05.29 공개)Korean Patent Publication No. 10-2017-0058601 (published on May 27, 2019)

본 발명은 이러한 배경에서 안출된 것으로서, 넓은 화각을 확보하면서도 고화소에 적용 가능할 정도의 밝고 높은 해상력을 가지며, 광학 전장을 최소화 할 수 있는 광학계를 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an optical system having a bright and high resolving power that can be applied to a high pixel while ensuring a wide angle of view and minimizing the optical field.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열된 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 및 제3 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈군은 음의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(L1)와 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(L2)를 포함하면서 전체적으로 양의 굴절력을 가지고, 상기 제2 렌즈군은 음의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(L3), 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L4), 및 음의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L5)를 포함하면서 전체적으로 양의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈군은 양의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L6)를 포함하며, 다음의 조건식, 1.5 < A/AOI < 3.0, 0.2 < f/Φ1 < 0.6, 0.8 < TTL/2Y < 1.8 (A: 이미지센서의 Full Field에서의 반화각, AOI: Full Field의 CRA, Φ1: 제1 렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리, TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지센서의 대각 사이즈)을 모두 만족하는 광각 소형 광학계를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a zoom lens comprising a first lens group, a second lens group, and a third lens group arranged in order from an object side to an image side, A second lens group having positive refracting power and a second lens group having positive refracting power, and having a positive refracting power as a whole, wherein the second lens group includes a third lens having a negative refracting power, And a fifth lens L5 having a negative refracting power and having a positive refracting power as a whole and the third lens group L6 having a positive refracting power, the fourth lens L4 having a positive refracting power and the fifth lens L5 having a negative refracting power, (A: Half angle of field in full field of image sensor, AOI: Full field of CRA (AOI)), and the following conditional expression: 1.5 <A / AOI <3.0, 0.2 <f / , F1: total focal length of the first lens group, f: total focal length of the entire optical system, TTL: from the first surface of the first lens to the image sensor Distance, 2Y: provides a compact wide angle optical system that satisfies all of the diagonal dimension) of the image sensor.

본 발명의 일 양상에 따른 광각 소형 광학계에서, 상기 제1렌즈(L1)와 상기 제2렌즈(L2)의 4개 렌즈면은 모두 비구면일 수 있다.In the wide-angle compact optical system according to one aspect of the present invention, all of the four lens surfaces of the first lens L1 and the second lens L2 may be aspherical.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 광각 소형 광학계에서, 상기 제2 렌즈군의 상기 제4 렌즈(L4)는 다음의 조건식, 0.3 < ET4/CT4 < 0.6 (ET4: 제4렌즈의 뒷면 유효경에서의 렌즈 두께(엣지두께), CT4: 제4렌즈의 중심두께)을 만족하도록 구성될 수 있다.Further, in the wide-angle small optical system according to one aspect of the present invention, the fourth lens L4 of the second lens group satisfies the following conditional expression: 0.3 <ET4 / CT4 <0.6 (ET4: Thickness (edge thickness), and CT4: center thickness of the fourth lens).

또한 본 발명의 일 양상에 따른 광각 소형 광학계에서, 상기 제2 렌즈군은 색수차 보정을 위해 다음의 조건식, 20 < |V4 - V3| < 40 (V3: 제3 렌즈의 분산치, V4: 제4 렌즈의 분산치)을 만족하도록 구성될 수 있다.Further, in the wide-angle small optical system according to one aspect of the present invention, the second lens group is configured such that, in order to correct chromatic aberration, 20 <| V4 - V3 | <40 (V3: dispersion value of the third lens, The dispersion value of the lens).

또한 본 발명의 일 양상에 따른 광각 소형 광학계에서, 상기 제3 렌즈군은 다음의 조건식, 0 < f/Φ3 < 0.7 (Φ3: 제3렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리)을 만족하도록 구성될 수 있다.Further, in the wide-angle small optical system according to one aspect of the present invention, the third lens group satisfies the following conditional expression: 0 <f /? 3 <0.7 (? 3: total focal length of the third lens group, f: ). &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 다른 양상은, 물체측으로 상측으로 순서대로 배열된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 및 제6렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 서로 반대되는 굴절력을 가지며, 상기 제3렌즈는 음의 굴절력을 가지는 상측으로 오목한 메니스커스 렌즈이며, 상기 제4렌즈는 양의 굴절력을 가지는 양면 볼록한 렌즈이며, 상기 제5렌즈는 음의 굴절력을 가지는 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈이며, 상기 제6렌즈는 적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 비구면을 포함하며, 다음의 조건식, 1.5 < A/AOI < 3.0, 0.2 < f/Φ1 < 0.6, 0.8 < TTL/2Y < 1.8 (A: 이미지센서의 Full Field에서의 반화각, AOI: Full Field의 CRA, Φ1: 제1 렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리, TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지센서의 대각 사이즈)을 모두 만족하는 광각 소형 광학계를 제공한다.Another aspect of the present invention is a zoom lens comprising a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens arranged in order on the object side in an upward direction, Wherein the second lens has a negative refractive power and the third lens has a concave meniscus lens having an upward refracting power and the fourth lens has a positive refracting power, A / A0I <3.0, 0.2 <f /? 1 <0.6, 0.8 or more, and the sixth lens has an aspherical surface having at least one inflexion point, <TTL / 2Y <1.8 where A: Half angle of field in the full field of the image sensor, AOI: CRA of full field, PHI 1: Total focal length of the first lens group, f: Total focal length of the entire optical system, TTL: Distance from the first side of the lens to the image sensor, 2Y: diagonal size of the image sensor) Both offer a compact wide-angle optical system that satisfies.

본 발명에 따르면 광학계의 전장을 최소화하면서 넓은 화각을 확보할 수 있어 기구 구성이나 설계가 보다 용이해지는 이점이 있다. 특히, 5.2mm이하의 짧은 전장과 110도 이상의 넓은 화각을 확보할 수 있어 종래에 비해 컴팩트한 광각 소형 광학계를 구현할 수 있다. 또한 넓은 화각을 가지면서도 높은 해상력의 성능을 가지는 광각 소형 광학계를 구현할 수 있다. According to the present invention, it is possible to secure a wide angle of view while minimizing the total length of the optical system, and there is an advantage that the mechanism configuration and design can be made easier. In particular, it is possible to secure a short overall length of 5.2 mm or less and a wide angle of view of 110 degrees or more, thereby realizing a compact wide-angle small optical system as compared with the prior art. It is also possible to realize a wide-angle small optical system having a wide angle of view and high resolution performance.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 수차도
도 1c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학계의 왜곡 그리드
도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도
도 2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 수차도
도 2c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학계의 왜곡 그리드
1A is a configuration diagram of an optical system according to a first embodiment of the present invention
FIG. 1B is a graph showing the aberration degree of the optical system according to the first embodiment of the present invention
1C is a perspective view of a distortion grid of an optical system according to a first embodiment of the present invention.
2A is a configuration diagram of an optical system according to a second embodiment of the present invention
FIG. 2B is a graph showing the aberration degree of the optical system according to the second embodiment of the present invention
FIG. 2C is a perspective view of the distortion grid of the optical system according to the second embodiment of the present invention.

이하 에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 도 1a 및 도 2a에 공통적으로 나타낸 바와 같이, 물체측에서부터 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 제3 렌즈군의 순으로 배열되며, 각 렌즈군은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 조리개는 제1 렌즈군과 제2 렌즈군의 사이에 배치되는 것이 바람직하다.As shown in Figs. 1A and 2A, the lens optical system according to the embodiment of the present invention is arranged from the object side in the order of the first lens group, the second lens group, and the third lens group, Or more. The diaphragm is preferably disposed between the first lens group and the second lens group.

구체적으로 살펴보면, 제1 렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L1)를 포함하며, 전체적으로 양의 굴절력을 가진다. Specifically, the first lens group includes a first lens L1 having a negative refracting power and a second lens L1 having a positive refracting power, and has a positive refracting power as a whole.

제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)는 물체측에서부터 순서대로 배치되며, 제1 렌즈(L1)의 양면과 제2 렌즈(L2)의 양면은 모두 비구면인 것이 바람직하다.It is preferable that the first lens L1 and the second lens L2 are arranged in order from the object side and that both surfaces of the first lens L1 and both surfaces of the second lens L2 are aspherical surfaces.

한편 제1 렌즈군이 강한 양의 굴절력을 가지면 광각 시스템을 구성하는 것이 가능해진다. 또한 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)에 서로 반대의 굴절력을 배분하고 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 양면을 모두 비구면으로 구성하면, 광학계의 전장을 최대한 짧게 함으로써 기구 구성이나 설계가 보다 용이해지고, 높은 해상력 성능을 구현할 수 있는 이점이 있다. On the other hand, if the first lens group has a strong positive refractive power, it is possible to construct a wide-angle system. If the opposite refractive power is distributed to the first lens L1 and the second lens L2 and both surfaces of the first lens L1 and the second lens L2 are made aspheric surfaces, The structure and the design of the mechanism are made easier, and a high resolution performance can be realized.

제2 렌즈군은 음의 굴절력을 가진 제3 렌즈(L3), 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L4), 및 음의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L5)를 포함하며, 전체적으로 양의 굴절력을 갖는다.The second lens group includes a third lens L3 having a negative refracting power, a fourth lens L4 having a positive refracting power, and a fifth lens L5 having a negative refracting power, .

제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4), 및 제5 렌즈(L5)는 물체측에서부터 순서대로 배치된다. 이때 제3 렌즈(L3)는 상측으로 오목한 매니스커스 렌즈이고, 제4 렌즈(L4)는 양면 볼록렌즈이고, 제5 렌즈(L5)는 상측으로 볼록한 매니스커스 렌즈인 것이 바람직하다.The third lens L3, the fourth lens L4, and the fifth lens L5 are arranged in order from the object side. Here, it is preferable that the third lens L3 is a meniscus lens concave upward, the fourth lens L4 is a double-convex lens, and the fifth lens L5 is a meniscus lens convex upward.

제3 렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(L6)를 포함하며, 제6 렌즈(L6)의 렌즈면은 적어도 하나의 변곡점을 갖는 비구면을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the third lens group includes a sixth lens L6 having a positive refractive power and the lens surface of the sixth lens L6 includes an aspherical surface having at least one inflection point.

제1 내지 제3 렌즈군을 구성하는 모든 렌즈는 가공용이성, 형상자유도 등을 감안하여 플라스틱 렌즈를 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.It is preferable that all lenses constituting the first to third lens groups use a plastic lens in view of ease of processing and degree of freedom of shape, but the present invention is not limited thereto.

한편 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계는 광각과 높은 해상도를 구현하기 위하여 다음의 조건식 1과 조건식 2를 만족하도록 설계되는 것이 바람직하다.Meanwhile, in order to realize a wide angle and a high resolution, the optical system according to an embodiment of the present invention is preferably designed to satisfy the following conditional expressions 1 and 2.

<조건식 1> <Conditional Expression 1>

1.5 < A / AOI < 3.01.5 < A / AOI < 3.0

(A: 이미지센서의 Full Field에서의 반화각, AOI: Full Field의 CRA(Chief Ray Angle))(A: Half angle of field in image sensor, AOI: Chief Ray Angle (CRA) in Full Field)

위 조건식 1은 이미지센서에서의 반화각과 이미지센서에 입사하는 주광선의 입사각(CRA)에 관한 것으로서, 상한을 초과하면 고해상도 등의 광학 성능을 확보하기 어렵고, 하한보다 작으면 110도 이상의 광각을 구현하기 어렵다.The conditional expression (1) relates to the half angle of view of the image sensor and the incident angle (CRA) of the principal ray incident on the image sensor. When the upper limit is exceeded, optical performance such as high resolution is hardly obtained. It is difficult to do.

<조건식 2><Conditional expression 2>

0.2 < f / Φ1 < 0.60.2 <f /? 1 <0.6

(Φ1: 제1 렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리)(? 1: total focal length of the first lens unit, f: total focal length of the entire optical system)

위 조건식 2는 제1 렌즈군의 총초점거리 관계에 관한 것으로서, 상한을 초과하면 광학계 구성과 후초점거리 확보가 어려워지고, 하한보다 작으면 적절한 굴절력 배분이 어려워 고성능 구현이 어려워진다.When the upper limit is surpassed, it is difficult to secure the optical system configuration and the focal length. If the lower limit is smaller than the lower limit, it is difficult to appropriately allocate the refractive power.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 제2 렌즈군은 소형화와 높은 해상도를 구현하기 위하여 다음의 조건식 3과 조건식 4를 만족하도록 설계되는 것이 바람직하다.In order to achieve miniaturization and high resolution, the second lens unit of the optical system according to an embodiment of the present invention is preferably designed to satisfy the following conditional expression 3 and conditional expression 4.

<조건식 3><Conditional expression 3>

0.3 < ET4 / CT4 < 0.60.3 < ET4 / CT4 < 0.6

(ET4: 제4렌즈의 뒷면 유효경에서의 렌즈두께(엣지두께), CT4: 제4렌즈의 중심두께)(ET4: lens thickness (edge thickness) at the back side effective diameter of the fourth lens, CT4: center thickness of the fourth lens)

위 조건식 3은 제4 렌즈(L)의 두께에 관한 것으로서, 상한을 초과하면 이미지면에 입사하는 주광선의 입사각(CRA)을 확보하기 어려워져 광학계의 소형화가 힘들어지고, 하한보다 값이 작으면 렌즈 사출성이 떨어져 렌즈를 제작하기 힘들어진다.If the upper limit is exceeded, it is difficult to secure the incident angle (CRA) of the principal ray incident on the image plane, thereby making it difficult to downsize the optical system. If the value is smaller than the lower limit, It is difficult to produce a lens because of poor injection property.

<조건식 4><Conditional expression 4>

20 < |V4 - V3| < 4020 <| V4 - V3 | <40

(V3: 제3 렌즈의 분산치, V4: 제4 렌즈의 분산치)(V3: dispersion value of the third lens, V4: dispersion value of the fourth lens)

위 조건식 4는 색수차 보정에 관한 것으로서, 위 범위를 벗어나면 색수차 보정이 어려워져 고화소용으로 사용 가능할 정도의 해상력 성능을 구현하기 어려워진다.The above conditional expression (4) relates to chromatic aberration correction. If the chromatic aberration is out of the above range, it becomes difficult to correct the chromatic aberration, and it becomes difficult to realize a resolution performance enough to be used for a high pixel.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 제3 렌즈군은 성능 개선을 위하여 다음의 조건식 5를 만족하도록 설계되는 것이 바람직하다.In order to improve the performance, the third lens unit of the optical system according to the embodiment of the present invention is preferably designed to satisfy the following conditional expression (5).

<조건식 5><Conditional expression 5>

0 < f / Φ3 < 0.70 < f /? 3 < 0.7

(Φ3: 제3 렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리)(? 3: total focal length of the third lens group, f: total focal length of the entire optical system)

위 조건식 5는 제3 렌즈군의 총초점거리에 관한 것으로서, 상한을 초과하면 제3 렌즈군의 굴절력이 지나치게 커서 왜곡수차와 색수차가 커지고, 하한보다 작으면 굴절력 배분이 어려워서 6매 렌즈 광학계를 구성하기 어려운 문제가 있다.When the upper limit is exceeded, the refractive power of the third lens group is excessively large, so that the distortion aberration and chromatic aberration become large. If the lower limit is smaller than the lower limit, it is difficult to distribute the refractive power, There is a difficult problem.

또한 본 발명의 실시예에 따른 광학계는 다음의 조건식 6을 만족하도록 설계되는 것이 바람직하다. It is preferable that the optical system according to the embodiment of the present invention is designed to satisfy the following conditional expression (6).

<조건식 6><Conditional Expression 6>

0.8 < TTL / 2Y < 1.80.8 < TTL / 2Y < 1.8

(TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지센서의 대각 사이즈)(TTL: distance from the first surface of the first lens to the image sensor, 2Y: diagonal size of the image sensor)

위 조건식 6은 화각과 광학계의 전장에 관련된 것으로서, 하한보다 작으면 고화소용의 높은 해상력을 구현하기 힘들고, 상한보다 크면 110도 이상의 광각을 구현하기 어려울 뿐만 아니라 전장이 너무 길어져 소형 광학계를 구성하기 어려운 문제가 있다.If the upper limit is larger than the upper limit, it is difficult to realize a wide angle of 110 degrees or more. Also, since the total length is too long, it is difficult to form a small optical system. there is a problem.

한편, 아래의 표 1은 전술한 렌즈의 구성과 조건식 1 내지 6을 만족하는 2가지 실시예의 설계 스펙에 대하여 성능 값 및 조건식에 대한 계산 값을 나타낸 것이다.On the other hand, Table 1 below shows calculation values for the performance value and the conditional expression for the configuration of the lens described above and the design specifications of the two embodiments satisfying the conditional expressions 1 to 6.

[표 1][Table 1]

Figure 112017058069729-pat00001
Figure 112017058069729-pat00001

상기 표 1의 값을 산출하는데 제공된 각 실시예별 데이터는 다음과 같으며, 상기 제1 및 제2 실시예에 따른 광각 소형 광학계의 렌즈 구성은 각각 도1a 및 도 2a에 도시된 바와 같다. The data of each embodiment provided for calculating the values of Table 1 are as follows, and the lens configurations of the wide angle small optical system according to the first and second embodiments are as shown in FIGS. 1A and 2A, respectively.

<제 1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

Figure 112017058069729-pat00002
Figure 112017058069729-pat00002

Figure 112017058069729-pat00003
Figure 112017058069729-pat00003

<제 2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

Figure 112017058069729-pat00004
Figure 112017058069729-pat00004

Figure 112017058069729-pat00005
Figure 112017058069729-pat00005

제1 및 제2 실시예의 데이터에서, Y Radius 는 렌즈의 곡률반경, Thickness 는 렌즈의 두께 및 공기간격, Nd 는 렌즈 소재의 d-line(587.56nm)에서의 굴절율, vd 는 렌즈 소재의 아베수이다. In the data of the first and second embodiments, Y Radius is the radius of curvature of the lens, Thickness is the thickness and air gap of the lens, Nd is the refractive index at the d-line (587.56 nm) of the lens material, vd is the Abbe number to be.

또한 제1 및 제2 실시예의 데이터에 나타낸 비구면 계수는 비구면 형상에 관한 아래의 관계식에 적용되는 계수이다.The aspherical surface coefficients shown in the data of the first and second embodiments are coefficients applied to the following relational expression concerning the aspherical shape.

Figure 112017058069729-pat00006
Figure 112017058069729-pat00006

여기서, Z는 렌즈의 정점부터 광축방향으로의 거리이고, h는 광축에 수직방향으로의 거리이며, C는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수이며, K는 Conic 상수이며, A4, A6, A8, A10, A12, A14, A16, A18은 각각 비구면 계수이다. Here, Z is the distance from the apex of the lens to the optical axis direction, h 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, A8, A10, A12, A14, A16 and A18 are aspheric coefficients, respectively.

한편 도 1b 및 도 1c는 제1 실시예에 따른 광각 소형 광학계의 수차도와 왜곡 그리드를 나타낸 것이고, 도 2b 및 도 2c는 제2 실시예에 따른 광각 소형 광학계의 수차도와 왜곡 그리드를 나타낸 것이며, 이를 통해 각 실시예에서 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 등이 양호한 것을 확인할 수 있다.Figs. 1B and 1C show aberration and distortion grids of the wide-angle small optical system according to the first embodiment, Figs. 2B and 2C show aberration and distortion grids of the wide-angle small optical system according to the second embodiment, It can be confirmed that spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and the like are good in each embodiment.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 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, It is to be understood that the invention is not limited thereto.

L1: 제1 렌즈 L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈 L4: 제 4렌즈
L5: 제5 렌즈 L6: 제6 렌즈
LF: 필터 STOP: 조리개
L1: first lens L2: second lens
L3: Third lens L4: Fourth lens
L5: fifth lens L6: sixth lens
LF: Filter STOP: Aperture

Claims (6)

물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열된 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 및 제3 렌즈군을 포함하고,
상기 제1 렌즈군은 음의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(L1)와 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(L2)를 포함하면서 전체적으로 양의 굴절력을 가지고,
상기 제2 렌즈군은 음의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(L3), 양의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L4), 및 음의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L5)를 포함하면서 전체적으로 양의 굴절력을 가지고,
상기 제3 렌즈군은 양의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L6)를 포함하며,
다음의 조건식을 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 소형 광학계.
1.5 < A/AOI < 3.0
0.2 < f/Φ1 < 0.6
0.8 < TTL/2Y < 1.8
(A: 이미지센서의 Full Field에서의 반화각, AOI: Full Field의 CRA, Φ1: 제1 렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리, TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지센서의 대각 사이즈)
A first lens group, a second lens group, and a third lens group arranged in order from the object side to the image side,
The first lens group includes a first lens L1 having a negative refractive power and a second lens L2 having a positive refractive power and having a positive refractive power as a whole,
The second lens group includes a third lens L3 having a negative refracting power, a fourth lens L4 having a positive refracting power, and a fifth lens L5 having a negative refracting power, have,
The third lens group includes a sixth lens (L6) having a positive refractive power,
The optical system satisfies all of the following conditional expressions.
1.5 < A / AOI < 3.0
0.2 <f /? 1 <0.6
0.8 < TTL / 2Y < 1.8
(A: half-angle of view in full field of image sensor, AOI: CRA of full field, 陸 1: total focal length of first lens group, f: total focal length of entire optical system, TTL: , 2Y: diagonal size of the image sensor)
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈(L1)와 상기 제2렌즈(L2)의 4개 렌즈면은 모두 비구면인 것을 특징으로 하는 광각 소형 광학계
The method according to claim 1,
Wherein the four lens surfaces of the first lens (L1) and the second lens (L2) are all aspherical surfaces.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 렌즈군의 상기 제4 렌즈(L4)는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 소형 광학계
0.3 < ET4/CT4 < 0.6
(ET4: 제4렌즈의 뒷면 유효경에서의 렌즈 두께(엣지두께), CT4: 제4렌즈의 중심두께)
3. The method according to claim 1 or 2,
And the fourth lens (L4) of the second lens group satisfies the following conditional expression:
0.3 < ET4 / CT4 < 0.6
(ET4: lens thickness (edge thickness) at the back side effective diameter of the fourth lens, CT4: center thickness of the fourth lens)
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 렌즈군은 색수차 보정을 위해 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 소형 광학계
20 < |V4 - V3| < 40
(V3: 제3 렌즈의 분산치, V4: 제4 렌즈의 분산치)
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the second lens group satisfies the following conditional expression for chromatic aberration correction:
20 <| V4 - V3 | <40
(V3: dispersion value of the third lens, V4: dispersion value of the fourth lens)
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3 렌즈군은 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 소형 광학계
0 < f/Φ3 < 0.7
(Φ3: 제3렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리)
3. The method according to claim 1 or 2,
And the third lens group satisfies the following conditional expression
0 < f /? 3 < 0.7
(? 3: total focal length of the third lens group, f: total focal length of the entire optical system)
물체측으로 상측으로 순서대로 배열된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 및 제6렌즈를 포함하고,
상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 서로 반대되는 굴절력을 가지며,
상기 제3렌즈는 음의 굴절력을 가지는 상측으로 오목한 메니스커스렌즈이며,
상기 제4렌즈는 양의 굴절력을 가지는 양면 볼록한 렌즈이며,
상기 제5렌즈는 음의 굴절력을 가지는 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈이며,
상기 제6렌즈는 적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 비구면을 포함하며,
다음의 조건식을 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 소형 광학계.
1.5 < A/AOI < 3.0
0.2 < f/Φ1 < 0.6
0.8 < TTL/2Y < 1.8
(A: 이미지센서의 Full Field에서의 반화각, AOI: Full Field의 CRA, Φ1: 제1 렌즈군의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리, TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지센서의 대각 사이즈)
A first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens arranged in order from the object side to the image side,
Wherein the first lens and the second lens have opposite refractive powers,
The third lens is an upwardly concave meniscus lens having a negative refracting power,
The fourth lens is a double-sided convex lens having a positive refractive power,
The fifth lens is an upwardly convex meniscus lens having a negative refracting power,
The sixth lens includes an aspherical surface having at least one inflection point,
The optical system satisfies all of the following conditional expressions.
1.5 < A / AOI < 3.0
0.2 <f /? 1 <0.6
0.8 < TTL / 2Y < 1.8
(A: half-angle of view in full field of image sensor, AOI: CRA of full field, 陸 1: total focal length of first lens group, f: total focal length of entire optical system, TTL: , 2Y: diagonal size of the image sensor)
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