KR101837371B1 - Fast and small optical system for high-pixel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트기기 등에 탑재되는 소형 광학계에 관한 것으로서, 구체적으로는 7매 렌즈를 사용하여 고화소에 대응하는 높은 해상력을 발휘하면서도 밝은 F넘버를 가지고 전장이 최소화된 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to a small optical system mounted on a smart device or the like. More specifically, the present invention relates to an optical system having a bright F number and minimizing the total length, while exhibiting a high resolution corresponding to a high pixel using a seven-lens.
최근 들어 스마트기기, 휴대용 전자기기, 가전기기, 자동차 등에 카메라모듈이 기본 사양으로 설치되는 추세이고, 액션캠, 드론, 360도 카메라, 가상현실(VR) 기기 등과 같은 다양한 제품에서 소형 카메라모듈이 널리 사용되고 있다.In recent years, camera modules have been installed in basic devices such as smart devices, portable electronic devices, home appliances, and automobiles, and compact camera modules have been widely used in various products such as action cams, drums, 360 degree cameras and virtual reality .
이와 같이 다양한 분야에서 카메라모듈이 보편적으로 사용됨에 따라 카메라모듈의 성능에 대한 요구수준도 갈수록 높아지고 있다. As the camera module is widely used in various fields, the demand for the performance of the camera module is increasing.
카메라모듈에 대한 기술적 요구사항은 해상도, 크기, 화각 등으로 구분할 수 있는데, 일반적으로 높은 해상도와 화각을 구현하기 위해서는 렌즈 매수를 늘려야 하고, 렌즈매수가 늘어나면 소형화가 어렵기 때문에 모든 기술적 요구사항을 완벽하게 충족하는 광학계를 설계하는 것은 매우 어려운 것이 현실이다.The technical requirements for the camera module can be classified into resolution, size, and angle of view. Generally, in order to realize high resolution and angle of view, it is necessary to increase the number of lenses. If the number of lenses increases, miniaturization is difficult. It is very difficult to design a perfect optical system.
특히 렌즈매수가 늘어날수록 F넘버가 커져서 밝은 렌즈를 구현하기가 어려운 문제도 있다.In particular, as the number of lenses increases, the F number becomes larger, making it difficult to realize a bright lens.
따라서 고화소에 대응하는 고해상도를 발휘하면서도 밝은 F넘버를 가지고 전장이 최소화된 최적의 광학계를 개발할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to develop an optimal optical system having a bright F number and a minimized total length, while exhibiting high resolution corresponding to a high pixel.
본 발명은 이러한 배경에서 안출된 것으로서, 고화소에 적용 할 수 있는 높은 해상력을 가지면서도 밝은 F 넘버를 가지고 광학전장이 최소화된 광학계를 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an optical system having a bright F number and a minimized optical length, which has a high resolution that can be applied to a high pixel.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈; 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈; 굴절력을 가지는 제4 렌즈; 굴절력을 가지는 제5 렌즈; 정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열된 소형 광학계를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a zoom lens comprising: a first lens having a positive refractive power; A second lens having a negative refractive power; A third lens having a positive refractive power; A fourth lens having a refractive power; A fifth lens having a refractive power; A sixth lens having a positive refractive power; And a seventh lens having a negative refractive power, wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side Optical system.
본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제2렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스렌즈이고, 상기 제4렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제5렌즈는 정의 굴절력을 가지면서 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈이고, 상기 제6렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈이고, 상기 제7렌즈는 적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 비구면을 포함하며, 조리개는 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 사이에 위치할 수 있다. 이때 상기 제1 렌즈의 제2 면은 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다.In the miniature optical system according to one aspect of the present invention, the second lens is a meniscus lens convex on the object side, the fourth lens has a negative refractive power, the fifth lens has a positive refractive power, Wherein the sixth lens is an upward convex meniscus lens, the seventh lens includes an aspherical surface having at least one inflection point, and the diaphragm is located between the second lens and the third lens . Wherein the second surface of the first lens may have at least one inflection point.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제2렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스렌즈이고, 상기 제4렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제5렌즈는 부의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈이고, 상기 제7렌즈는 적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 비구면을 포함하며, 조리개는 상기 제1렌즈와 물체의 사이에 위치할 수 있다.Further, in the small optical system according to one aspect of the present invention, the second lens is a meniscus lens convex on the object side, the fourth lens has a positive refractive power, the fifth lens has a negative refractive power, And the seventh lens includes an aspherical surface having at least one inflection point, and the diaphragm may be positioned between the first lens and the object.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제1렌즈와 상기 제2렌즈는 모두 양면 비구면일 수 있다.In the compact optical system according to an aspect of the present invention, both the first lens and the second lens may be both-sided aspherical surfaces.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2렌즈는 조건식 0.2 < f / f12 <0.7 (f12: 제1렌즈와 제2렌즈의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리)을 만족하도록 구성될 수 있다.In the small optical system according to one aspect of the present invention, the first lens and the second lens satisfies the conditional expression 0.2 <f / f12 <0.7 (f12: total focal length of the first lens and the second lens, f: Total focal distance).
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제3 렌즈는 조건식을 0.3 < ET3 / CT3 < 0.6 (T3: 제3렌즈의 뒷면 유효경에서의 렌즈의 두께 (엣지두께), CT3: 제3렌즈의 중심두께)을 만족하도록 구성될 수 있다.In the small optical system according to one aspect of the present invention, the third lens satisfies the conditional expression 0.3 <ET3 / CT3 <0.6 (T3: thickness of the lens at the back side effective diameter of the third lens (edge thickness) The thickness of the center of gravity).
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제5 렌즈, 상기 제6 렌즈 및 상기 제7 렌즈는 조건식 -0.9 < f / f567 < 0.1 (f567: 제5렌즈, 제6렌즈 및 제7렌즈의 총초점거리. f: 광학계 전체의 총초점거리)을 만족하도록 구성될 수 있다.In the small optical system according to one aspect of the present invention, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens satisfy the conditional expression -0.9 <f / f567 <0.1 (f567: fifth lens, sixth lens, F is a total focal length of the entire optical system).
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 색수차 보정을 위해 조건식 30 < ｜V6 - V5｜ < 40 (V5: 제5 렌즈의 분산치. V6: 제6 렌즈의 분산치)을 만족하도록 구성될 수 있다.In the small optical system according to one aspect of the present invention, the fifth lens and the sixth lens satisfy the conditional expressions 30 <| V6 - V5 | <40 (V5: dispersion value of the fifth lens, The dispersion value of the lens).
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계에서, 상기 제7 렌즈는 조건식 -0.7 < Cos(A) < 0 (A: 제7 렌즈의 제2 면에서 유효경 끝단면의 접선과 광축이 교차하는 각도)을 만족하도록 구성될 수 있다.In the small optical system according to an aspect of the present invention, the seventh lens satisfies the condition -0.7 <Cos (A) <0 (where A: the angle at which the tangent of the end surface of the effective diameter end crosses the optical axis on the second surface of the seventh lens) . ≪ / RTI >
또한 본 발명의 일 양상에 따른 소형 광학계는 조건식 0.8 < TTL/2Y < 1.8 (TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지 센서의 대각 사이즈)을 만족하도록 구성될 수 있다.Further, the small optical system according to one aspect of the present invention may be configured to satisfy the conditional expression 0.8 <TTL / 2Y <1.8 (TTL: distance from the first surface of the first lens to the image sensor, 2Y: diagonal size of the image sensor).
본 발명에 따르면, 7매의 렌즈를 사용하여 높은 해상력을 갖는 광학계를 구현할 수 있고, 특히 종래에 비해 밝은 성능을 가지면서도 전장이 짧은 광학계를 구현할 수 있다.According to the present invention, an optical system having a high resolution can be realized by using seven lenses, and an optical system having a shorter overall length and a brighter performance than the conventional one can be realized.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 광학계의 구성도
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 광학계의 수차도
도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형 광학계의 구성도
도 2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형 광학계의 수차도
도 3은 본 발명의 조건식 5에 대한 부호의 설명을 나타낸 도면
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 소형 광학계의 비구면 렌즈 설계에 적용되는 비구면계수를 예시한 도면1A is a configuration diagram of a small optical system according to a first embodiment of the present invention
Fig. 1B is a diagram showing the aberration diagram of the small optical system according to the first embodiment of the present invention
2A is a configuration diagram of a small optical system according to a second embodiment of the present invention
FIG. 2B is a graph showing the aberration degree of the small optical system according to the second embodiment of the present invention
Fig. 3 is a view showing the explanations of reference numerals to
4A and 4B are diagrams illustrating the aspherical surface coefficients applied to the aspheric lens design of the small optical system according to the first and second embodiments of the present invention, respectively
이하 에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
먼저 도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 광학계의 구성도 및 수차도를 나타낸 것이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형 광학계의 구성도 및 수차도를 나타낸 것이다.1A and 1B respectively show a configuration diagram and an aberration diagram of a compact optical system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2A and FIG. 2B show a configuration of a compact optical system according to a second embodiment of the present invention And aberration diagrams.
본 발명의 실시예에 따른 소형 광학계는 도 1a 및 도 2a에 나타낸 바와 같이, 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열된 제1 렌즈(L1) 내지 제7 렌즈(L7)를 포함한다.As shown in Figs. 1A and 2A, the miniature optical system according to the embodiment of the present invention includes a first lens L1 to a seventh lens L7 arranged in order from the object side to the image side.
구체적으로 살펴보면, 제1 렌즈(L1)는 강한 정의 굴절력을 가진다. 제1 렌즈가 강한 정의 굴절력을 가지면 밝은 광학계를 구성할 수 있고, 경우에 따라서는 넓은 시야각을 확보하는 데 유리한 역할을 할 수 있다. 제1 렌즈의 양면은 모두 비구면인 것이 바람직하다.Specifically, the first lens L1 has a strong positive refractive power. If the first lens has a strong positive refractive power, a bright optical system can be constructed, and in some cases, it can play a favorable role in securing a wide viewing angle. Both surfaces of the first lens are preferably aspherical.
본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 광학계에서는 제1 렌즈의 제2 렌즈면은 도 1a에 나타낸 바와 같이 적어도 하나의 변곡점을 가지는 비구면일 수 있다.In the small optical system according to the first embodiment of the present invention, the second lens surface of the first lens may be an aspherical surface having at least one inflection point as shown in Fig.
제2 렌즈(L2)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스렌즈인 것이 바람직하다. 또한 제2 렌즈(L2)의 양면은 모두 비구면인 것이 바람직하다.It is preferable that the second lens L2 is a meniscus lens having a negative refractive power and being convex on the object side. Both surfaces of the second lens L2 are preferably aspherical surfaces.
제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 4개 렌즈면을 모두 비구면으로 구성하면 높은 해상력의 광학계를 구현할 수 있다. If all of the four lens surfaces of the first lens L1 and the second lens L2 are made aspheric, an optical system with high resolving power can be realized.
제3 렌즈(L3)는 정의 굴절력을 가진다. The third lens L3 has a positive refractive power.
제4 렌즈(L4)는 정 또는 부의 굴절력을 가진다. 제1 실시예에 따른 광학계에서는 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)를 사용하고, 제2 실시예에 따른 광학계에서는 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)를 사용하였다.The fourth lens L4 has a positive or negative refractive power. The fourth lens L4 having negative refractive power is used in the optical system according to the first embodiment and the fourth lens L4 having positive refractive power is used in the optical system according to the second embodiment.
제5 렌즈(L5)는 제4 렌즈(L4)와 서로 반대의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈일 수 있다. 제1 실시예에 따른 광학계에서는 정의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(L5)를 사용하고, 제2 실시예에 따른 광학계에서는 부의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(L5)를 사용하였다. The fifth lens L5 may have a refractive power opposite to that of the fourth lens L4, and may be a meniscus lens convex upward. The fifth lens L5 having a positive refractive power is used in the optical system according to the first embodiment and the fifth lens L5 having a negative refractive power is used in the optical system according to the second embodiment.
제6렌즈(L6)는 정의 굴절력을 가진다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 광학계에서는 제6렌즈(L6)가 도 1a에 나타낸 바와 같이 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈일 수도 있다. The sixth lens L6 has a positive refractive power. In the small optical system according to the first embodiment of the present invention, the sixth lens L6 may be a meniscus lens convex upward as shown in Fig.
제7 렌즈(L7)는 부의 굴절력을 가지며, 적어도 하나의 변곡점을 갖는 비구면을 포함할 수 있다.The seventh lens L7 may have an aspherical surface having a negative refractive power and having at least one inflection point.
제1 실시예와 제2 실시예에서 조리개의 위치는 서로 다를 수 있다. 예를 들어 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 광학계에서는 도 1a에 나타낸 바와 같이 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)의 사이에 조리개(STOP)를 배치하고, 제2 실시예에 따른 소형 광학계에서는 도 2a에 나타낸 바와 같이 제1 렌즈(L1)와 물체의 사이에 조리개(STOP)를 배치하는 것이 바람직하다.In the first embodiment and the second embodiment, the position of the diaphragm may be different from each other. For example, in the small optical system according to the first embodiment of the present invention, a stop STOP is disposed between the second lens L2 and the third lens L3 as shown in FIG. 1A, It is preferable to arrange a stop STOP between the first lens L1 and the object as shown in FIG. 2A.
한편 본 발명의 실시예에 따른 소형 광학계는 고화소에 적용할 수 있는 높은 해상력을 발휘하면서도 밝은 F넘버를 구현하고 광학계의 크기를 최소화하기 위하여 다음의 조건식 1 내지 6을 만족하도록 설계되는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that the small optical system according to the embodiment of the present invention is designed to satisfy the following conditional expressions 1 to 6 in order to realize a bright F-number and minimize the size of the optical system while exhibiting a high resolution applicable to a high pixel.
<조건식 1><Conditional Expression 1>
0.2 < f / f12 < 0.7 0.2 < f / f12 < 0.7
f12: 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 총초점거리.f12: the total focal length of the first lens L1 and the second lens L2.
f: 광학계 전체의 총초점거리.f: total focal length of the entire optical system.
위 조건식 1은 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 총초점거리에 관한 것으로서, f / f12 이 상한보다 크면 제1 렌즈(L1) 및/또는 제2 렌즈(L2)의 굴절력 부담이 너무 크거나 광학계 전장이 너무 길어져 소형 광학계를 구성하기 어려워지고, 하한보다 작으면 최소한의 광학성능을 확보하기 어려워지는 문제가 있다. The conditional expression (1) relates to the total focal length of the first lens L1 and the second lens L2. If f / f12 is larger than the upper limit, the refractive power of the first lens L1 and / Is too large or the total length of the optical system becomes too long to constitute a small optical system, and when it is smaller than the lower limit, it is difficult to secure a minimum optical performance.
<조건식 2><
0.3 < ET3 / CT3 < 0.6 0.3 < ET3 / CT3 < 0.6
ET3: 제3 렌즈(L3)의 뒷면 유효경에서의 렌즈의 두께(엣지두께)ET3: thickness of the lens (edge thickness) at the back side effective diameter of the third lens L3 [
CT3: 제3 렌즈(L3)의 중심두께CT3: the center thickness of the third lens L3
위 조건식 2는 제3 렌즈(L3)의 형상에 관한 것으로서, ET3 / CT3 이 상한보다 크면 이미지면에 입사하는 주광선의 입사각(CRA)을 확보하기 힘들어져 소형 광학계를 구성하기 어렵고, 하한보다 작으면 렌즈 사출성이 떨어져 렌즈제작이 어려운 문제가 있다.If ET3 / CT3 is larger than the upper limit, it is difficult to secure the incident angle (CRA) of the principal ray incident on the image plane, and it is difficult to form the small optical system. If the ET3 / CT3 is smaller than the lower limit There is a problem that it is difficult to manufacture a lens because the injection performance of the lens is poor.
<조건식 3> <
-0.9 < f / f567 < 0.1-0.9 < f / f567 < 0.1
f567: 제5렌즈(L5), 제6렌즈(L6) 및 제7렌즈(L7)의 총초점거리.f567: the total focal length of the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7.
f: 광학계 전체의 총초점거리.f: total focal length of the entire optical system.
위 조건식 3은 제5렌즈(L5), 제6렌즈(L6) 및 제7렌즈(L7)의 총초점거리에 관한 것으로서, f / f567 이 상한보다 크면 제6 렌즈(L6)의 굴절력이 너무 커서 왜곡수차와 색수차의 보정이 어려워지며, 하한보다 작으면 광학계의 짧은 전장을 확보하기 어려워지는 문제가 있다.
<조건식 4><
30 < ｜V6 - V5｜ < 4030 < V6 - V5 < 40
V5: 제5 렌즈의 분산치.V5: Dispersion value of the fifth lens.
V6: 제6 렌즈의 분산치.V6: dispersion value of the sixth lens.
위 조건식 4는 색수차 보정에 관한 것으로서, ｜V6 - V5｜이 위 조건식 4의 범위에 들어가야만 색수차 보정을 통해 고화소용으로 사용 가능할 정도의 해상력 성능을 확보할 수 있다.The above
< 조건식 5 ><
-0.7 < COS (A) < 0-0.7 <COS (A) <0
COS (A)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 제7 렌즈(L7)의 제2 면에서 유효경 끝단면의 접선과 광축이 만나는 지점에서의 각도(A)에 대한 코사인 값이다.The COS (A) is a cosine value for the angle (A) at the point where the tangent of the end surface of the effective diameter end face and the optical axis meet on the second surface of the seventh lens L7.
위 조건식 5에서 COS (A) 값이 상한을 초과하면 이미지면에 입사하는 주광선의 입사각(CRA)을 확보하기 힘들어져 소형 광학계를 구성하기 어렵고, 하한보다 값이 작으면 내면반사가 심해져서 고화소에 적용할 수 있을 정도의 광학계 성능을 확보하기가 어려워지는 문제가 있다.If the value of COS (A) exceeds the upper limit, it is difficult to secure the incident angle (CRA) of the principal ray incident on the image plane, and it is difficult to form a small optical system. If the value is smaller than the lower limit, There is a problem that it becomes difficult to secure the performance of the optical system to such an extent that it can be applied.
< 조건식 6 ><
0.8 < TTL / 2Y < 1.80.8 < TTL / 2Y < 1.8
TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지 센서까지의 거리TTL: Distance from the first surface of the first lens to the image sensor
Y: 이미지 센서의 대각 사이즈Y: Diagonal size of the image sensor
위 조건식 6은 화각과 렌즈전장에 관련된 조건식이며, TTL/2Y 이 하한보다 작으면 고화소용의 높은 해상력을 구현하기 힘들고, 상한보다 크면 전장이 너무 길어져 소형 광학계 구성이 어려운 문제가 있다.If TTL / 2Y is smaller than the lower limit, it is difficult to realize a high resolution for a high pixel. If the upper limit is larger than the upper limit, the total length becomes too long, which makes it difficult to form a small optical system.
아래의 표 1은 전술한 조건식 1 내지 6을 모두 만족하는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 광학계의 구체적인 설계 스펙을 예시한 것이다.Table 1 below shows specific design specifications of the optical system according to the first embodiment and the second embodiment which satisfy all of the above-mentioned conditional expressions 1 to 6.
상기 표 1의 값을 산출하는데 제공된 각 실시예별 데이터는 다음과 같으며, 상기 실시예 1과 실시예 2에 대응하는 광학계의 구성은 각각 도 1a 및 도 2a에 도시된 바와 같다. The data of each embodiment provided for calculating the values of Table 1 are as follows, and the configurations of the optical systems corresponding to
아래의 각 실시예의 데이터에서 Surface 넘버는 렌즈, 조리개, 필터 등의 면을 순서대로 나타낸 것이고, Y Radius는 렌즈의 곡률반경, Thickness 는 렌즈의 두께 또는 간격이고, Nd 는 렌즈 소재의 d-line(587.56nm)에서의 굴절율, Vd 는 렌즈의 아베수이다. In the data of each of the following embodiments, the surface number represents the order of surfaces of the lens, iris, filter, etc., Y Radius is the radius of curvature of the lens, Thickness is the thickness or spacing of the lens, Nd is the d- 587.56 nm), and Vd is the Abbe number of the lens.
<제 1 실시예>≪ Embodiment 1 >
<제2 실시예>≪
제1 실시예 및 제2 실시예에서 각 렌즈의 비구면 형상은 아래의 수학식을 통해 산출될 수 있다.The aspherical shape of each lens in the first embodiment and the second embodiment can be calculated through the following equations.
위 식에서, 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,A18 은 각각 비구면 계수이다.Where C is the inverse of the radius of curvature at the apex of the lens, K is the Conic constant, and A4, A6 , A8, A10, A12, A14, A16 and A18 are aspheric coefficients, respectively.
제1 실시예에 적용되는 비구면계수는 도 4a에 예시한 바와 같고, 제2 실시예에 적용되는 비구면계수는 도 4b에 예시한 바와 같다. The aspherical surface coefficients applied to the first embodiment are as illustrated in FIG. 4A, and the aspherical surface coefficients applied to the second embodiment are as illustrated in FIG. 4B.
한편 도 1b 및 도 2b는 각각 제1 및 제2 실시예에 따른 소형 광학계의 수차도를 나타낸 것으로서, 이를 통해 각 실시예에서 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차가 양호한 것을 확인할 수 있다.1B and 2B are aberration diagrams of the small optical system according to the first and second embodiments, respectively, and it is confirmed that spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration are good in each embodiment.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면 고화소에 대응하는 높은 해상력을 구현하면서도, 5.2mm이하의 짧은 전장(TTL)과 F넘버 1.7이하의 밝은 성능을 구현할 수 있으므로 종래에 비하여 밝은 고화소용 소형 광학계를 구현할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to realize a high resolution corresponding to a high pixel and a bright performance with a short total length (TTL) of 5.2 mm or less and an F number of 1.7 or less, have.
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
L7: 제7 렌즈 LF: 필터
STOP: 조리개L1: first lens L2: second lens
L3: Third lens L4: Fourth lens
L5: fifth lens L6: sixth lens
L7: seventh lens LF: filter
STOP: Aperture
Claims (11)
부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스렌즈인 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제4 렌즈;
정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈인 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈인 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 적어도 하나의 변곡점을 가지는 비구면을 포함하는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
조리개는 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 사이에 위치하며,
상기 제1 렌즈의 제2 면은 적어도 하나의 변곡점을 가지는 것을 특징으로 하는 소형 광학계A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refracting power and being a convex meniscus lens on the object side;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a negative refractive power;
A fifth lens having a positive refracting power and being an upward convex meniscus lens;
A sixth lens having a positive refracting power and being an upwardly convex meniscus lens;
A seventh lens having a negative refracting power and including an aspherical surface having at least one inflection point,
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
The diaphragm is located between the second lens and the third lens,
Characterized in that the second surface of the first lens has at least one inflection point
부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스렌즈인 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스렌즈인 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 적어도 하나 이상의 변곡점을 가지는 비구면을 포함하는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
조리개는 상기 제1렌즈와 물체의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계.A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refracting power and being a meniscus lens convex on the object side;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a positive refractive power;
A fifth lens having a negative refracting power and being an upward convex meniscus lens;
A sixth lens having a positive refractive power;
A seventh lens having a negative refracting power and including an aspherical surface having at least one inflection point,
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
And the aperture is located between the first lens and the object.
상기 제1렌즈와 상기 제2렌즈는 모두 양면 비구면인 것을 특징으로 하는 소형 광학계The method according to claim 3 or 4,
Wherein the first lens and the second lens are both-sided aspherical surfaces.
부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
굴절력을 가지는 제4 렌즈;
굴절력을 가지는 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
상기 제1 렌즈와 상기 제2렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계
0.2 < f / f12 <0.7
(f12: 제1렌즈와 제2렌즈의 총초점거리, f: 광학계 전체의 총초점거리)A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refractive power;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a refractive power;
A fifth lens having a refractive power;
A sixth lens having a positive refractive power;
A seventh lens having a negative refractive power
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
Characterized in that the first lens and the second lens satisfy the following conditional expression
0.2 < f / f12 < 0.7
(f12: the total focal length of the first lens and the second lens, and f: the total focal length of the entire optical system)
부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
굴절력을 가지는 제4 렌즈;
굴절력을 가지는 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
상기 제3 렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계
0.3 < ET3 / CT3 < 0.6
(T3: 제3렌즈의 뒷면 유효경에서의 렌즈의 두께 (엣지두께), CT3: 제3렌즈의 중심두께)A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refractive power;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a refractive power;
A fifth lens having a refractive power;
A sixth lens having a positive refractive power;
A seventh lens having a negative refractive power
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
Characterized in that the third lens satisfies the following conditional expression
0.3 < ET3 / CT3 < 0.6
(T3: Thickness of lens (edge thickness) at the back side effective diameter of the third lens, CT3: Center thickness of the third lens)
부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
굴절력을 가지는 제4 렌즈;
굴절력을 가지는 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
상기 제5 렌즈, 상기 제6 렌즈 및 상기 제7 렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계
-0.9 < f / f567 < 0.1
(f567: 제5렌즈, 제6렌즈 및 제7렌즈의 총초점거리. f: 광학계 전체의 총초점거리)A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refractive power;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a refractive power;
A fifth lens having a refractive power;
A sixth lens having a positive refractive power;
A seventh lens having a negative refractive power
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
Wherein the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens satisfy the following conditional expression:
-0.9 < f / f567 < 0.1
(f567: total focal length of the fifth lens, sixth lens and seventh lens, f: total focal length of the entire optical system)
상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 색수차 보정을 위해 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계
30 < ｜V6 - V5｜ < 40
(V5: 제5 렌즈의 분산치. V6: 제6 렌즈의 분산치)The method according to any one of claims 3, 4, 6, 7, and 8,
Wherein the fifth lens and the sixth lens satisfy the following conditional expression for chromatic aberration correction:
30 < V6 - V5 < 40
(V5: dispersion value of the fifth lens, V6: dispersion value of the sixth lens)
부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
굴절력을 가지는 제4 렌즈;
굴절력을 가지는 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
상기 제7 렌즈는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계
-0.7 < Cos(A) < 0
(A: 제7 렌즈의 제2 면에서 유효경 끝단면의 접선과 광축이 교차하는 각도)A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refractive power;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a refractive power;
A fifth lens having a refractive power;
A sixth lens having a positive refractive power;
A seventh lens having a negative refractive power
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
Wherein the seventh lens satisfies the following conditional expression
-0.7 < Cos (A) < 0
(A: angle at which the tangent of the effective diameter end surface crosses the optical axis on the second surface of the seventh lens)
부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈;
굴절력을 가지는 제4 렌즈;
굴절력을 가지는 제5 렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈
를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈는 물체측에서부터 상측으로 순서대로 배열되며,
다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 소형 광학계
0.8 < TTL/2Y < 1.8
(TTL: 제1 렌즈의 첫면부터 이미지센서까지의 거리, 2Y: 이미지 센서의 대각 사이즈)A first lens having a positive refractive power;
A second lens having a negative refractive power;
A third lens having a positive refractive power;
A fourth lens having a refractive power;
A fifth lens having a refractive power;
A sixth lens having a positive refractive power;
A seventh lens having a negative refractive power
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens are arranged in order from the object side to the image side,
Characterized by satisfying the following conditional expression
0.8 < TTL / 2Y < 1.8
(TTL: distance from the first surface of the first lens to the image sensor, 2Y: diagonal size of the image sensor)
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