KR101897028B1 - Optical system - Google Patents

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Abstract

광학계가 개시된다. 광학계는 물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈 및 제 4 렌즈를 포함하고, 아래의 수식 1 내지 수식 3을 만족한다.
수식 1
0≤R<0.01
수식 2
0.5<f3/F<1.0
수식 3
-10<f4/F<-0.5
여기서, R은 상기 제 1 렌즈의 상 측 면의 곡률이고, f3는 상기 제 3 렌즈의 초점거리이고, f4는 상기 제 4 렌즈의 초점거리이고, F는 전체 초점거리이다.
An optical system is disclosed. The optical system includes a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens which are sequentially arranged from the object side to the image side, and satisfy the following expressions (1) to (3).
Equation 1
0 < R < 0.01
Equation 2
0.5 < f3 / F < 1.0
Equation 3
-10 < f4 / F &lt; -0.5
Here, R is the curvature of the upper surface of the first lens, f3 is the focal length of the third lens, f4 is the focal length of the fourth lens, and F is the total focal length.

Description

광학계{OPTICAL SYSTEM}Optical system {OPTICAL SYSTEM}

실시예는 광학계에 관한 것이다.An embodiment relates to an optical system.

최근 휴대전화기나 이동통신단말기에 CCD 또는 CMOS와 같은 고체 촬상소자를 이용한 콤팩트한 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라가 내장되고 있다. 이러한 촬상소자는 소형화되는 추세이고, 이에 따라 촬상소자에 사용되는 광학계도 고성능이면서 소형화가 요구되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, a compact digital camera or a digital video camera using a solid-state image pickup device such as CCD or CMOS is incorporated in a mobile phone or a mobile communication terminal. Such an imaging device has a tendency to be downsized, and accordingly, an optical system used for an imaging device is required to have high performance and miniaturization.

또한, 종래의 광학계는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 필터 및 수광소자를 포함한다. 이때, 상기 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순서대로 배치된다. 또한, 상기 제1렌즈 및 제3렌즈는 양의 굴절력을 갖고, 상기 제2렌즈 및 제4렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2렌즈의 굴절력이 다른 렌즈의 굴절력보다 크게 설계될 수 있다.The conventional optical system includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a filter, and a light receiving element. At this time, the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens are arranged in order from the object side to the image side. The first lens and the third lens may have a positive refractive power, and the second lens and the fourth lens may have a negative refractive power. The refractive power of the second lens may be designed to be larger than that of other lenses.

상기 제1렌즈는 물체 측에 볼록한 면을 가지고, 상기 제2렌즈는 상 측 면에 오목한 면을 가질 수 있다. 상기 필터는 적외선 차단 필터 일 수 있으며, 상기 수광 소자는 CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서일 수 있다.The first lens may have a convex surface on the object side, and the second lens may have a concave surface on the image side. The filter may be an infrared cut filter, and the light receiving element may be a CCD image sensor or a CMOS image sensor.

이와 같은 소형 광학계에 대해서, 한국 출원 번호 10-2007-0041825 등에 개시되어 있다.Such a small optical system is disclosed in Korean Patent Application No. 10-2007-0041825.

실시예는 향상된 성능을 가지고, 작은 크기를 가지는 광학계를 제공하고자 한다.The embodiment is intended to provide an optical system having an improved performance and a small size.

실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈 및 제 4 렌즈를 포함하고, 아래의 수식 1 내지 수식 3을 만족할 수 있다.The optical system according to the embodiment includes a first lens, a second lens, a third lens and a fourth lens which are sequentially arranged from the object side to the image side, and can satisfy the following expressions (1) to (3).

수식 1Equation 1

0≤R<0.010 < R &lt; 0.01

수식 2Equation 2

0.5<f3/F<1.00.5 < f3 / F < 1.0

수식 3Equation 3

-10<f4/F<-0.5-10 < f4 / F < -0.5

여기서, R은 상기 제 1 렌즈의 상 측 면의 곡률이고, f3는 상기 제 3 렌즈의 초점거리이고, f4는 상기 제 4 렌즈의 초점거리이고, F는 전체 초점거리이다.Here, R is the curvature of the upper surface of the first lens, f3 is the focal length of the third lens, f4 is the focal length of the fourth lens, and F is the total focal length.

일 실시예에서, 상기 제 1 렌즈의 상 측 면은 평면일 수 있다.In one embodiment, the upper surface of the first lens may be planar.

일 실시예에 따른 광학계는 하기의 수식 4 및 수식 5를 만족할 수 있다.The optical system according to one embodiment can satisfy the following expressions (4) and (5).

수식 4Equation 4

0.6<f3/F<0.90.6 < f3 / F < 0.9

수식 5Equation 5

-1<f4/F<-0.5-1 < f4 / F < -0.5

일 실시예에서, 상기 제 1 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제 2 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제 4 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다.In one embodiment, the first lens has a positive refractive power, the second lens has a negative refractive power, the third lens has a positive refractive power, and the fourth lens has a negative refractive power .

일 실시예에 따른 광학계는 75° 이상의 광각을 가질 수 있다.The optical system according to one embodiment may have a wide angle of at least 75 degrees.

일 실시예에 따른 광학계는 아래의 수식 6을 만족할 수 있다.The optical system according to one embodiment can satisfy the following expression (6).

수식 6Equation 6

1<ttl/F<1.31 < ttl / F < 1.3

여기서, ttl은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면으로부터 상 측 면까지의 거리이고, F는 전체 유효초점거리이다.Here, ttl is the distance from the object-side surface to the image-side surface of the first lens, and F is the total effective focal length.

일 실시예에서, 상기 제 4 렌즈의 상 측 면은 비구면일 수 있다.In one embodiment, the upper surface of the fourth lens may be aspherical.

실시예에 따른 광학계는 상기 제 1 렌즈의 상 측면을 평면에 가깝게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 광학계는 공차에 따른 민감도를 줄일 수 있다.In the optical system according to the embodiment, the upper surface of the first lens may be formed close to a plane. Accordingly, the optical system according to the embodiment can reduce the sensitivity according to the tolerance.

또한, 실시예에 따른 광학계는 0.5<f3/f<1.0를 만족하기 때문에, 주변 광량비 및 색수차를 향상시킬 수 있다.Further, since the optical system according to the embodiment satisfies 0.5 < f3 / f < 1.0, the peripheral light quantity ratio and chromatic aberration can be improved.

또한, 실시예에 따른 광학계는 -10<f4/f<-0.5를 만족하기 때문에, ttl이 감소될 수 있고, 전체적으로 작은 크기로 형성될 수 있다.In addition, since the optical system according to the embodiment satisfies -10 <f4 / f <-0.5, ttl can be reduced, and the overall size can be reduced.

도 1은 실시예에 따른 소형 광학계의 내부 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view schematically showing an internal structure of a small optical system according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 촬상 렌즈에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an imaging lens according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 소형 광학계의 내부 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view schematically showing an internal structure of a small optical system according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 소형 광학계는 물체 측(object side)으로부터 상 측(image side)을 향해 순서대로, 조리개(5), 제 1 렌즈(10), 제 2 렌즈(20), 제 3 렌즈(30), 제 4 렌즈(40), 필터(60) 및 수광 소자(70)를 포함한다.1, the compact optical system according to the embodiment includes a diaphragm 5, a first lens 10, a second lens 20 (in this order, A third lens 30, a fourth lens 40, a filter 60 and a light receiving element 70. [

피사체 영상을 획득하기 위하여 피사체의 영상 정보에 해당되는 광은 상기 제 1 렌즈(10), 제 2 렌즈(20), 제 3 렌즈(30), 제 4 렌즈(40) 및 필터(60)를 통과하여 상기 수광 소자(70)에 입사된다.The light corresponding to the image information of the subject is passed through the first lens 10, the second lens 20, the third lens 30, the fourth lens 40 and the filter 60 in order to acquire the subject image And is incident on the light receiving element 70.

상기 제 1 렌즈(10)는 양(+)의 굴절능(power)를 가지고, 상기 제 2 렌즈(20)는 음(-)의 굴절능을 가지고, 상기 제 3 렌즈(30)는 양(+)의 굴절능을 가지고, 상기 제 4 렌즈(40)는 음(-)의 굴절능을 가질 수 있다.The first lens 10 has a positive refractive power and the second lens 20 has a negative refractive power and the third lens 30 has a positive refractive power, , And the fourth lens 40 may have a negative refracting power.

또한, 상기 제 1 렌즈(10), 상기 제 2 렌즈(20), 상기 제 3 렌즈(30) 및 상기 제 4 렌즈(40)는 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.The first lens 10, the second lens 20, the third lens 30, and the fourth lens 40 may be formed of glass or plastic.

상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측 면(R1)은 볼록하고, 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)은 볼록 또는 오목하거나, 평면일 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측 면(R1)은 비구면 또는 구면일 수 있다.The object side surface R1 of the first lens 10 is convex and the upper surface R2 of the first lens 10 is convex or concave or may be planar. In addition, the object side surface R1 of the first lens 10 may be an aspherical surface or a spherical surface.

상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)의 곡률은 다음의 수식 1을 만족할 수 있다.The curvature of the upper surface R2 of the first lens 10 may satisfy the following equation (1).

수식 1Equation 1

0≤R<0.010 < R &lt; 0.01

더 자세하게, 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)의 곡률은 다음의 수식 2를 만족할 수 있다.More specifically, the curvature of the upper surface R2 of the first lens 10 can satisfy the following equation (2).

수식 7Equation 7

0≤R<0.0010? R <0.001

더 자세하게, 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)의 곡률은 0일 수 있다.More specifically, the curvature of the upper surface R2 of the first lens 10 may be zero.

즉, 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)은 매우 작은 곡률을 가진다. 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)은 평면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)는 평면 또는 거의 평면에 가까운 곡면일 수 있다. 상기 제 1 렌즈의 상 측 면(R2)은 평면에 가깝기 때문에, 실시예에 따른 소형 광학계의 공차가 감소될 수 있다.That is, the upper surface R2 of the first lens 10 has a very small curvature. The upper surface R2 of the first lens 10 may include a plane. The upper surface R2 of the first lens 10 may be a flat surface or a surface that is nearly planar. Since the upper surface R2 of the first lens is close to the plane, the tolerance of the small optical system according to the embodiment can be reduced.

상기 제 2 렌즈(20)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제 2 렌즈(20)의 물체 측 면(R3)은 오목하고, 상기 제 2 렌즈(20)의 상 측 면(R4)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 2 렌즈(20)는 양 오목 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(20)의 물체 측 면(R3) 및 상 측 면(R4)은 구면 또는 비구면일 수 있다.The second lens 20 may have a meniscus shape. The object side surface R3 of the second lens 20 is concave and the upper surface R4 of the second lens 20 can be concave. That is, the second lens 20 may have a concave shape. In addition, the object side surface R3 and the upper surface R4 of the second lens 20 may be spherical or aspherical.

상기 제 3 렌즈(30)의 물체 측 면(R5)은 오목하고, 상기 제 3 렌즈(30)의 상 측 면(R6)은 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈(30)의 물체 측 면(R5) 및 상 측 면(R6)은 구면 또는 비구면일 수 있다.The object side surface R5 of the third lens 30 is concave and the upper surface R6 of the third lens 30 is convex. In addition, the object side surface R5 and the upper side surface R6 of the third lens 30 may be spherical or aspherical.

상기 제 3 렌즈(30)의 초점 거리는 다음의 수식 2를 만족할 수 있다.The focal length of the third lens 30 may satisfy the following equation (2).

수식 2Equation 2

0.5<f3/F<1.00.5 < f3 / F < 1.0

여기서, f3는 상기 제 3 렌즈(30)의 유효초점거리이고, F는 실시예에 따른 소형 광학계의 전체 초점거리이다.Here, f3 is the effective focal length of the third lens 30, and F is the total focal length of the small optical system according to the embodiment.

더 자세하게, 상기 제 3 렌즈(30)의 초점 거리는 다음의 수식 4를 만족할 수 있다.More specifically, the focal length of the third lens 30 can satisfy the following expression (4).

수식 4Equation 4

0.6<f3/F<0.90.6 < f3 / F < 0.9

상기 제 4 렌즈(40)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제 4 렌즈(40)의 물체 측 면(R7)은 볼록하고, 상기 제 4 렌즈(40)의 상 측 면(R8)은 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(40)의 물체 측 면(R7) 및 상 측 면(R8)은 비구면일 수 있다.The fourth lens 40 may have a meniscus shape. The object side surface R7 of the fourth lens 40 is convex and the upper surface R8 of the fourth lens 40 can be concave. In addition, the object side surface R7 and the upper surface R8 of the fourth lens 40 may be aspherical.

또한, 상기 제 4 렌즈(40)는 적어도 하나 이상의 비구면 변곡점을 포함하여 형성된다.In addition, the fourth lens 40 is formed to include at least one aspherical surface inflection point.

이때, 상기 제 4 렌즈(40)의 물체 측 면(R7)에 하나 이상의 비구면 변곡점이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(40)의 상 측 면(R8)에 하나 이상의 비구면 변곡점(CP)이 형성될 수 있다. 상기 제 4 렌즈(40)에 형성된 상기 비구면 변곡점은 수광소자(70)에 입사되는 주광선의 최대 사출각을 조절할 수 있다.At this time, one or more aspherical surface inflection points may be formed on the object side surface R7 of the fourth lens 40. [ At least one aspherical inflection point CP may be formed on the upper surface R8 of the fourth lens 40. [ The aspheric inflection point formed in the fourth lens 40 can control the maximum emission angle of the principal ray incident on the light receiving element 70.

상기 제 4 렌즈(40)의 초점 거리는 다음의 수식 3을 만족할 수 있다.The focal length of the fourth lens 40 may satisfy the following equation (3).

수식 3Equation 3

-10<f4/F<-0.5-10 < f4 / F < -0.5

여기서, f4은 상기 제 4 렌즈(40)의 유효초점거리이고, F는 실시예에 따른 소형 광학계의 전체 초점거리이다.Here, f4 is the effective focal length of the fourth lens 40, and F is the total focal length of the small optical system according to the embodiment.

더 자세하게, 상기 제 4 렌즈(40)의 초점 거리는 다음의 수식 5를 만족할 수 있다.More specifically, the focal length of the fourth lens 40 can satisfy the following expression (5).

수식 5Equation 5

-1<f4/F<-0.5-1 < f4 / F < -0.5

상 면(R11)인 상기 수광소자(70)가 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서인 경우, 각 픽셀에서 광량이 확보되는 각도가 있으며, 상기 각도가 다르면 광량이 확보되지 않아 화면의 주변부가 어두워지는 현상(shading)이 나타난다.When the light receiving element 70 which is the image surface R11 is a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, there is an angle at which the amount of light is secured in each pixel. The shading of the periphery of the screen appears.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 제 4 렌즈(40)의 상 측 면(R8)에 비구면 변곡점을 형성하여 주광선의 최대 사출각을 조절하므로써, 화면의 주변부가 어두워지는 현상을 방지할 수 있다.Therefore, in this embodiment, the aspheric inflection point is formed on the upper surface R8 of the fourth lens 40 to adjust the maximum emission angle of the principal ray, thereby preventing the peripheral portion of the screen from becoming dark.

상기 조리개(5)는 상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측에 배치된다. 상기 조리개(5)는 입사되는 빛을 선택적으로 수렴하여 초점거리(focus length)를 조절하는 기능을 수행한다.The diaphragm 5 is disposed on the object side of the first lens 10. The diaphragm 5 functions to adjust the focus length by selectively converging the incident light.

상기 필터(60)는 적외선 차단 필터(60)(IR cut filter)로 이루어질 수 있다. 상기 적외선 차단 필터(60)는 외부 빛으로부터 방출되는 복사열이 상기 수광소자(400)에 전달되지 않도록 차단시키는 기능을 한다. 즉, 적외선 차단 필터(60)는 가시광선은 투과시키고, 적외선은 반사시켜 외부로 유출되도록하는 구조를 가진다.The filter 60 may be an IR cut filter 60. The infrared cut filter 60 blocks radiation heat emitted from external light from being transmitted to the light receiving element 400. That is, the infrared cut filter 60 has a structure that transmits visible light and reflects infrared light to the outside.

그리고, 상(像)이 맺히는 상기 수광 소자(70)는 피사체 영상에 대응하는 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서로 이루어질 수 있으며, 상기 이미지 센서는 CCD 또는 CMOS 센서로 이루어질 수 있다.The light receiving element 70 having an image formed thereon may be an image sensor for converting an optical signal corresponding to an object image into an electrical signal, and the image sensor may be a CCD or a CMOS sensor.

앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 광학계는 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측면(R2)을 평면에 가깝게 형성할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 광학계는 공차에 따른 민감도를 줄일 수 있다.As described above, in the optical system according to the embodiment, the upper surface R2 of the first lens 10 can be formed close to a plane. Accordingly, the optical system according to the embodiment can reduce the sensitivity according to the tolerance.

또한, 실시예에 따른 광학계는 상기 수식 2를 만족하기 때문에, 주변 광량비 및 색수차를 향상시킬 수 있다.Since the optical system according to the embodiment satisfies the expression (2), the peripheral light quantity ratio and the chromatic aberration can be improved.

또한, 실시예에 따른 광학계는 상기 수식 3을 만족하기 때문에, ttl이 감소될 수 있고, 전체적으로 작은 크기로 형성될 수 있다.Further, since the optical system according to the embodiment satisfies Equation (3), the ttl can be reduced and can be formed as a small overall size.

예를 들어, 실시예에 따른 광학계는 하기의 수식 6을 만족할 수 있다.For example, the optical system according to the embodiment can satisfy the following expression (6).

수식 6Equation 6

1<ttl/F<1.31 < ttl / F < 1.3

여기서, ttl은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면으로부터 상 측 면까지의 거리이고, F는 전체 유효초점거리이다.Here, ttl is the distance from the object-side surface to the image-side surface of the first lens, and F is the total effective focal length.

실시예에 따른 광학계는 전체 유효초점거리에 비하여, 작은 ttl을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측 면(R1)으로부터 상면(R11)까지의 거리, 즉, 실시예에 따른 광학계의 전체 거리는 매우 작은 값을 가질 수 있다.The optical system according to the embodiment can have a small ttl as compared with the entire effective focal length. That is, the distance from the object side surface R1 of the first lens 10 to the image surface R11, that is, the total distance of the optical system according to the embodiment, may have a very small value.

또한, 실시예에 따른 광학계는 콤팩트하게 형성되고, 74° 이상의 광각(WA)을 가질 수 있다.Further, the optical system according to the embodiment is formed compactly and can have a wide angle WA of 74 degrees or more.

따라서, 실시예에 따른 광학계는 작은 크기를 가지면서, 향상된 성능을 가질 수 있다.
Therefore, the optical system according to the embodiment can have a small size and an improved performance.

실험예Experimental Example

실험예에 따른 소형 광학계는 다음의 표 1과 같은 광학적 특징을 가졌다. The compact optical system according to the experimental example has optical characteristics as shown in Table 1 below.

렌즈면Lens face 곡률반경(mm)Radius of curvature (mm) 두께(mm)Thickness (mm) 굴절율Refractive index 아베수Abe number 비고Remarks R1*R1 * 1.350081.35008 0.6730.673 1.52561.5256 52.5552.55 R2*R2 * inf.inf. 0.1020.102 R3*R3 * -13.9707-13.9707 0.1720.172 1.612791.61279 26.926.9 R4*R4 * 3.92153.9215 0.4730.473 R5*R5 * -3.41545-3.41545 0.5950.595 1.53111.5311 55.755.7 R5*R5 * -0.896963-0.896963 0.1000.100 R6*R6 * 6.197786.19778 0.5400.540 R7*R7 * 0.8978630.897863 0.4800.480 1.53111.5311 55.755.7

(* 표시는 비구면을 나타낸다)(* Indicates an aspherical surface)

상기 표 1에 표기한 두께는 각 렌즈면에서 다음 렌즈면까지의 거리를 나타낸다.The thickness shown in Table 1 represents the distance from each lens surface to the next lens surface.

아래의 표 2는 실험예의 비구면 렌즈에 대한 비구면 계수 값이다.Table 2 below shows the aspherical surface coefficient values for the aspherical lens in the experimental example.

렌즈면Lens face KK A1 A 1 A2 A 2 A3 A 3 A4 A 4 A5 A 5 A6 A 6 A7 A 7 R1R1 -0.26512-0.26512 -0.01247-0.01247 0.06260360.0626036 -0.226111-0.226111 00 00 00 00 R2R2 5.23E+105.23E + 10 -0.26108-0.26108 -0.111212-0.111212 0.01505320.0150532 00 00 00 00 R3R3 -1141.56-1141.56 -0.35173-0.35173 0.0474360.047436 0.2234550.223455 00 00 00 00 R4R4 3.723533.72353 -0.00565-0.00565 0.1327890.132789 0.09287870.0928787 00 00 00 00 R5R5 -3.0407-3.0407 0.0773380.077338 -0.170015-0.170015 0.06139540.0613954 0.07213480.0721348 -0.012891-0.012891 -0.09641-0.09641 0.0559080.055908 R6R6 -0.68251-0.68251 0.2597380.259738 -0.185205-0.185205 0.03728930.0372893 0.04910340.0491034 0.02730080.0273008 -0.0062364-0.0062364 -0.012733-0.012733 R7R7 -953.428-953.428 -0.21890-0.21890 0.04332750.0433275 0.03095630.0309563 -0.001856-0.001856 -0.003297-0.003297 -0.0009995-0.0009995 0.0004490.000449 R8R8 -6.36759-6.36759 -0.12646-0.12646 0.05420360.0542036 -0.015868-0.015868 0.00149190.0014919 0.00023370.0002337 -0.000033-0.000033 -0.000004-0.000004

실험예의 비구면 렌즈에 대한 표 2의 비구면 계수 값은 다음의 수식6으로부터 얻을 수 있다.The aspherical surface coefficient values in Table 2 for the aspherical surface lens in the experimental example can be obtained from the following expression (6).

수식6Equation 6

Z=C*Y2/(1 + √(1-(1+K)*C2*Y2))+A1*Y+A2*Y2+A3*Y3+A4*Y4+A5*Y5+A6*Y6+A7*Y7 Z = C * Y 2 / ( 1 + √ (1- (1 + K) * C 2 * Y 2)) + A 1 * Y + A 2 * Y 2 + A 3 * Y 3 + A 4 * Y 4 + A 5 * Y 5 + A 6 * Y 6 + A 7 * Y 7

Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리Z: distance from the apex of the lens in the optical axis direction

C : 렌즈의 기본 곡률C: Basic curvature of lens

Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리Y: Distance in the direction perpendicular to the optical axis

K : 코닉 상수(Conic constant)K: Conic constant

A1, A2, A3, A4, A5 : 비구면 계수(Aspheric constant)A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 : Aspheric constant

이와 같이, 실험예의 각 렌즈에 대한 비구면 형상이 결정되었다.As described above, the aspherical shape for each lens in the experimental example was determined.

또한, 실험예에서는 아래의 표3과 같이, 각 렌즈가 설계되었다.In the experimental example, each lens was designed as shown in Table 3 below.

유효초점거리(㎜)Effective focal length (mm) 굴절율Refractive index 아베수Abe number 굴절능(1/㎜)Refractive index (1 / ㎜) 제 1 렌즈The first lens 2.5682762.568276 1.5256971.525697 52.5552.55 1/2.5682761 / 2.568276 제 2 렌즈The second lens -4.982643-4.982643 1.612791.61279 26.926.9 1/-4.9826431 / -4.982643 제 3 렌즈Third lens 2.1200952.120095 1.53111.5311 55.755.7 1/2.1200951 / 2.120095 제 4 렌즈The fourth lens -2.054890-2.054890 1.53111.5311 55.755.7 1/-2.0548901 / -2.054890

실험예에 따른 소형 광학계가 위와 같이 설계되었을 때, 다음과 표 4와 같은 성능을 가질 수 있었다.When the compact optical system according to the experimental example was designed as described above, the performance as shown in Table 4 was obtained.

FF 3.08633.0863 ttlttl 3.843.84 R2R2 00 f3/Ff3 / F 0.68690.6869 f4/Ff4 / F -0.66583-0.66583 ttl/Fttl / F 1.24421.2442

이와 같이, 실험예에 따른 소형 광학계가 수식 1 내지 수식 5 및 수식 7을 만족하는 경우, 수식 6을 만족하도록, ttl 및 F를 얻을 수 있다.In this way, when the small optical system according to the experimental example satisfies the above-mentioned expressions 1 to 5 and 7, ttl and F can be obtained so as to satisfy the expression (6).

따라서, 실시예에 따른 소형 광학계는 수식 1 내지 수식5 및 수식 7과 같이 설계되어, 작은 크기를 가지면서, 동시에 향상된 성능을 가질 수 있다.Therefore, the compact optical system according to the embodiment is designed as shown in Equations (1) to (5) and (7), and can have a small size and an improved performance at the same time.

또한, 실시예에 따른 소형 광학계의 광각은 약 74°이었다.In addition, the small optical system according to the embodiment has a wide angle of about 74 degrees.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 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, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

Claims (7)

물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈 및 제 4 렌즈를 포함하며, 상기 제2 렌즈의 물체 측 면은 구면 또는 비구면의 오목한 형상을 가지고,
74° 이상의 광각을 가지며, 아래의 수식 1 내지 수식 3을 만족하는 광학계.
수식 1
0≤R<0.01
수식 2
0.5<f3/F<1.0
수식 3
-10<f4/F<-0.5
여기서, R은 상기 제 1 렌즈의 상 측 면의 곡률이고, f3는 상기 제 3 렌즈의 초점거리이고, f4는 상기 제 4 렌즈의 초점거리이고, F는 전체 초점거리이다.
A second lens, a third lens, and a fourth lens arranged sequentially from the object side to the image side, wherein the object side surface of the second lens has a concave shape of spherical or aspherical surface,
An optical system having a wide angle of 74 DEG or more and satisfying the following expressions (1) to (3).
Equation 1
0 < R < 0.01
Equation 2
0.5 < f3 / F < 1.0
Equation 3
-10 < f4 / F &lt; -0.5
Here, R is the curvature of the upper surface of the first lens, f3 is the focal length of the third lens, f4 is the focal length of the fourth lens, and F is the total focal length.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈의 상 측 면은 평면을 포함하는 광학계.The optical system according to claim 1, wherein the upper surface of the first lens includes a plane. 제 1 항에 있어서, 하기의 수식 4 및 수식 5를 만족하는 광학계.
수식 4
0.6<f3/F<0.9
수식 5
-1<f4/F<-0.5
The optical system according to claim 1, which satisfies the following expressions (4) and (5).
Equation 4
0.6 < f3 / F < 0.9
Equation 5
-1 < f4 / F < -0.5
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제 2 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제 4 렌즈는 음의 굴절력을 가지는 광학계.2. The objective lens of claim 1, wherein the first lens has positive refractive power, the second lens has negative refractive power, the third lens has positive refractive power, and the fourth lens has negative refractive power. . 삭제delete 제 1 항에 있어서, 아래의 수식 6을 만족하는 광학계.
수식 6
1<ttl/F<1.3
여기서, ttl은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면으로부터 상 측 면까지의 거리이고, F는 전체 유효초점거리이다.
The optical system according to claim 1, which satisfies the following expression (6).
Equation 6
1 < ttl / F < 1.3
Here, ttl is the distance from the object-side surface to the image-side surface of the first lens, and F is the total effective focal length.
제 1 항에 있어서, 상기 제 4 렌즈의 상 측 면은 변곡점을 포함하는 비구면인 광학계.The optical system according to claim 1, wherein the upper surface of the fourth lens is an aspherical surface including an inflection point.
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