KR101981645B1 - Fish-eye lens system - Google Patents
Fish-eye lens system Download PDFInfo
- Publication number
- KR101981645B1 KR101981645B1 KR1020130065418A KR20130065418A KR101981645B1 KR 101981645 B1 KR101981645 B1 KR 101981645B1 KR 1020130065418 A KR1020130065418 A KR 1020130065418A KR 20130065418 A KR20130065418 A KR 20130065418A KR 101981645 B1 KR101981645 B1 KR 101981645B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- fish
- lens system
- refractive power
- eye lens
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0045—Miniaturised 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
- G02B15/1425—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only the first group being negative
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
Abstract
본 발명은, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 전체적으로 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 및 전체적으로 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈는 1.5 < S/Y1 < 2.5을 만족하는 어안 렌즈계에 관한 것이다. 여기서, S는 상기 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 유효경을, Y는 상기 렌즈계의 이미지면에 결상된 이미지의 직경을 나타낸다.The present invention comprises, in order from an object side to an image side, a first lens unit having a negative refractive power as a whole and a second lens unit having a positive refractive power as a whole, wherein the most object- S / Y1 < 2.5. Here, S represents the effective diameter of the most object-side lens of the first lens group, and Y represents the diameter of the image formed on the image plane of the lens system.
Description
본 발명은 어안 렌즈계에 관한 것이다.The present invention relates to a fish-eye lens system.
CCD나 CMOS와 같은 촬상소자를 이용하여 영상을 구현하는 디지털 카메라(Digital Still Camera), 비디오 카메라(Video Camera), 감시용 카메라, 핸드폰용 카메라 등과 같은 전자 촬상 장치의 렌즈계는, 용도와 목적에 따라 다양한 형태가 채용되고 있다. 전자 촬상 장치의 소형화 및 고품질화에 따라 소형이면서도 고화소화의 메가 픽셀에 대응 가능한 렌즈계의 수요가 꾸준히 증가하고 있다. The lens system of an electronic image pickup device such as a digital still camera, a video camera, a surveillance camera, a mobile phone camera and the like which implements an image by using an image pickup device such as a CCD or a CMOS, Various forms have been adopted. With the miniaturization and high quality of the electronic image pickup device, the demand for a lens system that can cope with mega pixels of a small size and a high resolution is steadily increasing.
특히, 감시용 카메라와 같은 전자 촬상 장치는 넓은 시야를 확보하기 위하여 렌즈계로서 어안 렌즈계를 사용하는 경우가 있다. 렌즈계는 피사체가 가지는 작은 정보까지 선명하게 기록하기 위해서 화면 주변에서 발생하는 수차까지 양호하게 보정되어야 한다. 그러나, 고성능을 실현하기 위해서는 소형화를 이루기에 어려움이 있고, 소형화를 위해서는 제조 원가의 상승이 수반되므로 고배율, 고해상력과 같은 높은 광학 성능과 제조 비용을 같이 만족시키기에 어려움이 있다.Particularly, in an electronic image pickup apparatus such as a surveillance camera, a fish-eye lens system is sometimes used as a lens system in order to secure a wide field of view. The lens system must be well corrected to the aberrations occurring in the periphery of the screen in order to clearly record even the small information that the subject has. However, in order to achieve high performance, it is difficult to achieve miniaturization, and in order to miniaturize it, it is accompanied with an increase in manufacturing cost, so it is difficult to satisfy high optical performance such as high power and high resolving power and manufacturing cost.
본 발명의 일실시예는, 2개의 렌즈군을 포함하는 어안 렌즈계에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a fish-eye lens system including two lens groups.
본 발명의 일 측면에 따르면, 물체측으로부터 이미지측으로의 순서대로, 전체적으로 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 및 전체적으로 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군;을 포함하고, 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈는 하기의 조건을 만족하는 어안 렌즈계를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a zoom lens comprising, in order from an object side to an image side, a first lens group having negative refracting power as a whole; And a second lens group having a positive refracting power as a whole, wherein the most object-side lens of the first lens group satisfies the following conditions.
1.5 < S/Y1 < 2.51.5 < S / Y1 < 2.5
여기서, S는 상기 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 유효경을, Y는 상기 렌즈계의 이미지면에 결상된 이미지의 직경을 나타낸다. Here, S represents the effective diameter of the most object-side lens of the first lens group, and Y represents the diameter of the image formed on the image plane of the lens system.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제1 렌즈군은 부의 굴절력의 제1 렌즈, 부의 굴절력의 제2 렌즈, 부의 굴절력의 제3 렌즈 및 정의 굴절력의 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈군은 정의 굴절력의 제5 렌즈, 부의 굴절력의 제6 렌즈, 및 정의 굴절력의 제7 렌즈를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the first lens group includes a first lens having a negative refractive power, a second lens having a negative refractive power, a third lens having a negative refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power, A fifth lens of positive refractive power, a sixth lens of negative refractive power, and a seventh lens of positive refractive power.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제5 렌즈 및 제6 렌즈는 하기의 조건을 만족할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the fifth lens and the sixth lens satisfy the following conditions.
A5/A6 > 3.4A5 / A6> 3.4
여기서, A5은 상기 제5 렌즈의 아베수를, A6는 상기 제6 렌즈의 아베수를 나타낸다.Here, A5 represents the Abbe number of the fifth lens and A6 represents Abbe number of the sixth lens.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 어안 렌즈계는 하기의 조건을 만족할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the fish-eye lens system may satisfy the following conditions.
BFL/EFL > 4.0BFL / EFL> 4.0
여기서, BFL은 상기 어안 렌즈계의 뒷초점거리를, EFL는 상기 어안 렌즈계의 유효 초점거리를 나타낸다.Here, BFL represents the back focal distance of the fish-eye lens system, and EFL represents the effective focal length of the fish-eye lens system.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 어안 렌즈계는 하기의 조건을 만족할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the fish-eye lens system may satisfy the following conditions.
6.0 < D/Y < 7.06.0 < D / Y < 7.0
여기서, D는 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 물체면의 정점에서부터 이미지면까지의 거리를 나타낸다. Here, D represents the distance from the apex of the object plane of the most object-side lens of the first lens group to the image plane.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 렌즈군의 가장 이미지측 렌즈는 하기의 조건을 만족할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the most image side lens of the second lens group may satisfy the following condition.
A7 ≥ 80A7 ≥ 80
여기서, A7은 상기 제2 렌즈군의 가장 이미지측 렌즈의 아베수를 나타낸다.Here, A7 represents the Abbe number of the most image-side lens of the second lens group.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 소형이며 중심부뿐만 아니라 주변부의 해상력을 충분히 확보할 수 있는 어안 렌즈계를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to provide a fish-eye lens system that is compact and can sufficiently secure the resolution of not only the center but also the peripheral portion.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 어안 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어안 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 어안 렌즈계를 y=2?f?tan(θ/2)의 식에 대입하였을 때 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 도시한 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 어안 렌즈계의 코마수차에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 6은 가시광선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.
도 7은 적외선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어안 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 10은 도 8에 도시된 어안 렌즈계를 y=2?f?tan(θ/2)의 식에 대입하였을 때 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 도시한 것이다.
도 11은 도 2에 도시된 어안 렌즈계의 코마수차에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 12는 가시광선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어안 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 도 13에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 15은 도 13에 도시된 어안 렌즈계를 y=2?f?tan(θ/2)의 식에 대입하였을 때 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 도시한 것이다.
도 16은 도 13에 도시된 어안 렌즈계의 코마수차에 관한 수차도를 도시한 것이다.
도 17은 가시광선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.FIG. 1 schematically shows a configuration of a fish-eye lens system according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows the configuration of a fish-eye lens system according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows aberration diagrams relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the fish-eye lens system shown in Fig. 2. Fig.
Fig. 4 shows the distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm when the fisheye lens system shown in Fig. 2 is substituted into the equation of y = 2? F? Tan (? / 2).
Fig. 5 shows an aberration diagram relating to coma aberration of the fish-eye lens system shown in Fig. 2. Fig.
6 shows MTF (Modulation Transfer Function) characteristics in the visible light.
FIG. 7 shows Modulation Transfer Function (MTF) characteristics in infrared rays.
8 schematically shows a configuration of a fish-eye lens system according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 9 shows aberration diagrams relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the fish-eye lens system shown in Fig. 8. Fig.
Fig. 10 shows the distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm when the fisheye lens system shown in Fig. 8 is substituted into the equation of y = 2? F? Tan (? / 2).
Fig. 11 shows an aberration diagram relating to coma aberration of the fish-eye lens system shown in Fig. 2. Fig.
12 shows MTF (Modulation Transfer Function) characteristics in the visible light.
13 schematically shows the configuration of a fish-eye lens system according to the third embodiment of the present invention.
Fig. 14 shows aberration diagrams relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the fish-eye lens system shown in Fig. 13;
Fig. 15 shows the distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm when the fisheye lens system shown in Fig. 13 is substituted into the equation of y = 2? F? Tan (? / 2).
Fig. 16 is an aberration diagram relating to coma aberration of the fish-eye lens system shown in Fig. 13;
17 shows the MTF (Modulation Transfer Function) characteristic in the visible light.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 하기에서 사용된 "/"는 상황에 따라 "및"으로 해석될 수도 있고 "또는"으로 해석될 수도 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and particular embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, Should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof. In the following description, " / " may be interpreted as " and "
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 어안 렌즈계의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1 schematically shows a configuration of a fish-eye lens system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계는 y=2?f?tan(θ/2)의 입체 사영 방식(stereographic projection method)에 따르는 어안 렌즈계로서, 주간뿐만 아니라 야간에도 물체의 이미지를 획득하여야 하는 감시 카메라와 같은 촬상 장치에 활용 가능한 렌즈계이다. 여기에서, f는 어안 렌즈계의 초점거리를, θ 는 어안 렌즈계에 입사하는 빛의 입사각을, y는 이미지면(IP)에 형성되는 이미지의 높이를 나타낸다.The fish-eye lens system according to the embodiment of the present invention is a fish-eye lens system according to a stereographic projection method of y = 2? F? Tan (? / 2) It is a lens system that can be used in an imaging device such as a camera. Here, f represents the focal length of the fish-eye lens system,? Represents the incident angle of light incident on the fish-eye lens system, and y represents the height of the image formed on the image plane IP.
본 발명에 따른 어안 렌즈계는, 물체측으로부터 이미지측의 순서대로 전체적으로 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(10), 조리개(ST), 및 전체적으로 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군(20)을 포함한다. 제2 렌즈군(20)과 이미지면(IP) 사이에는 자외선 차단 필터나 더미 필터와 같은 광학 블록(G)이 배치될 수 있다.The fish-eye lens system according to the present invention includes a
제1 렌즈군(10)은 4매의 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈군(10)은 부의 굴절력의 제1 렌즈(11), 부의 굴절력의 제2 렌즈(12), 부의 굴절력의 제3 렌즈(13) 및 정의 굴절력의 제4 렌즈(14)를 포함할 수 있다. The
제2 렌즈군(20)은 3매의 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 렌즈군(20)은 정의 굴절력의 제5 렌즈(21), 부의 굴절력의 제6 렌즈(22), 및 정의 굴절력의 제7 렌즈(23)를 포함할 수 있다. 제5 렌즈(21)와 제6 렌즈(22)는 접합 렌즈를 구성할 수 있다. 접합 렌즈를 통해 색수차를 보정하며, 수차 발생을 줄일 수 있다.The
제1 렌즈군(10)에 포함된 렌즈 중 물체측으로부터 세번째 배치된 렌즈인 제3 렌즈(13)는 적어도 1면의 비구면을 포함할 수 있다. 또한, 제2 렌즈군(20)에 포함된 렌즈 중 가장 이미지측에 배치된 렌즈인 제7 렌즈(23)는 적어도 1면의 비구면을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군(10) 및 제2 렌즈군(20)이 적어도 1면의 비구면을 갖는 렌즈를 포함함으로써, 이미지의 중심으로부터 멀어지는 방향을 따르는 이미지의 주변부에서 발생하는 왜곡을 보상할 수 있으며, 렌즈계의 제작성을 향상시킬 수 있다. The
본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계가 감시 카메라에 활용될 때에, 어안 렌즈계에 의해 촬영되는 이미지는 중심부뿐만 아니라 주변부까지 선명해야 한다. 만약, 제1,2 렌즈군이 모두 구면 렌즈로만 형성된다면, 각 렌즈군을 구성하는 렌즈들의 곡률이 크게 증가하여 제작성이 나빠지고, 이미지의 주변부에서 왜곡이 심하게 발생하여 주변부까지 선명한 화상을 얻기 어렵다. When the fish-eye lens system according to the embodiment of the present invention is used in a surveillance camera, the image taken by the fish-eye lens system must be clear not only to the center but also to the periphery. If both the first lens group and the second lens group are formed only of spherical lenses, the curvature of the lenses constituting each lens group is greatly increased to make the composition worse. Distortion occurs in the peripheral portion of the image, it's difficult.
본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계는 하기의 조건을 만족할 수 있다.The fish-eye lens system according to the embodiment of the present invention can satisfy the following conditions.
<조건 1><
1.5 < S/Y1 < 2.51.5 < S / Y1 < 2.5
여기서, S는 상기 상기 제1 렌즈군(10)의 가장 물체측 렌즈의 유효경을, Y는 상기 어안 렌즈계의 이미지면(IP)에 결상된 이미지의 직경을 나타낸다.Here, S represents the effective diameter of the most object-side lens of the
조건 1은 어안 렌즈계의 이미지면(IP)의 직경에 대한 제1 렌즈군(10)의 가장 물체측 렌즈인 제1 렌즈(11)의 유효경의 비율을 정의한 것으로서, 조건 1의 범위를 만족함으로써 어안 렌즈계를 소형화할 수 있으며, 어안 렌즈계가 소형화되면서 발생할 수 있는 수차를 최소화할 수 있다. 바꾸어 말하면, 조건 1의 상한을 벗어나면 어안 렌즈계의 소형화가 어려워지고, 조건 1의 하한을 벗어나면 소형화를 이룰 수는 있으나 수차를 보정하기 어렵다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계의 제2 렌즈군(20)에 구비된 제5 렌즈(21) 및 제6 렌즈(22)는 하기의 조건을 만족할 수 있다.Meanwhile, the
<조건 2><Condition 2>
A5/A6 > 3.4A5 / A6> 3.4
여기서, A5은 제5 렌즈(21)의 아베수를, A6는 제6 렌즈(22)의 아베수를 나타낸다.Here, A5 represents the Abbe number of the
조건 2는 제6 렌즈(22)의 아베수에 대한 제5 렌즈(21)의 아베수의 비율을 정의한 것으로서, 조건 2의 범위를 벗어나는 경우 어안 렌즈계의 색수차를 보정하기 어려워진다.Condition 2 defines the ratio of the Abbe number of the
어안 렌즈계는 하기의 조건을 만족할 수 있다.The fish-eye lens system can satisfy the following conditions.
<조건 3><Condition 3>
BFL/EFL > 4.0BFL / EFL> 4.0
여기서, BFL은 어안 렌즈계의 뒷초점거리를, EFL는 어안 렌즈계의 유효 초점거리를 나타낸다.Here, BFL represents the back focal distance of the fish-eye lens system, and EFL represents the effective focal length of the fish-eye lens system.
조건 3은 어안 렌즈계의 유효 초점거리에 대한, 어안 렌즈계의 뒷초점거리의 비율을 정의한 것이다. Condition 3 defines the ratio of the back focal length of the fisheye lens system to the effective focal length of the fisheye lens system.
감시용 카메라와 같은 촬영 장치의 경우, 주간뿐만 아니라 야간에도 영상을 촬영해야 한다. 감시용 카메라는 고화질의 영상을 얻기 위해 주간 촬영 및 야간 촬영에 각각 가시광선과 적외선의 빛을 사용하며, 이와 같은 빛의 사용에 따라 적합한 필터를 구비해야 한다. 이 때, 주간용 필터로는 적외선 차단 필터가 사용되고. 야간용 필터로는 더미 필터가 사용될 수 있으며, 주간용 필터와 야간용 필터는 전환장치(미도시)에 의해 전환될 수 있다. 즉, 어안 렌즈계에는 필터가 구비될 수 있는 공간 및 전환될 수 있는 공간이 충분히 확보되어야 한다. 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계는 전체 초점거리에 대한에 대하여 약 4배 이상의 뒷 초점거리를 가지므로, 필터의 전환 및 배치가 용이하다. 이와 같이, 필터의 배치 및 전환에 필요한 충분한 뒷초점거리를 제공함으로써, 주간 및 야간의 촬영에 모두 유용하게 활용될 수 있다.In the case of a photographing device such as a surveillance camera, images should be taken not only during the day but also at night. The surveillance cameras use visible light and infrared light for daytime shooting and nighttime shooting, respectively, in order to obtain high-quality images, and appropriate filters should be provided according to the use of such light. At this time, an infrared ray cut filter is used as a daytime filter. A dummy filter may be used as the nighttime filter, and the daytime filter and the nighttime filter may be switched by a switching device (not shown). That is, the fisheye lens system must have a sufficient space for the filter and a space for conversion. Since the fisheye lens system according to the embodiment of the present invention has a back focal length of about four times or more as compared with the entire focal length, the switching and arrangement of the filter is easy. Thus, by providing a sufficient back focal distance necessary for the arrangement and switching of the filters, it can be effectively utilized for both daytime and nighttime photographing.
본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계는 하기의 조건을 만족할 수 있다.The fish-eye lens system according to the embodiment of the present invention can satisfy the following conditions.
<조건 4><Condition 4>
6.0 < D/Y < 7.06.0 < D / Y < 7.0
여기서, D는 제1 렌즈군(10)의 가장 물체측 렌즈의 물체면의 정점에서부터 이미지면(IP)까지의 거리, 즉 전장(OAL: Over-All Length)을, Y는렌즈계의 이미지면(IP)에 결상된 이미지의 직경을 나타낸다. Here, D denotes a distance from the vertex of the object surface of the most object-side lens of the
조건 4는 이미지의 직경에 대한 어안 렌즈계의 전장의 비율을 정의한 것으로서, 조건 4를 통해 소형의 어안 렌즈계를 구현할 수 있다.Condition 4 defines the ratio of the total length of the fisheye lens system to the diameter of the image, and a small fisheye lens system can be realized through Condition 4.
제2 렌즈군(20)에 포함된 가장 이미지측 렌즈, 예컨대 제7 렌즈(23)는 하기의 조건을 만족할 수 있다.The most image side lens included in the
<조건 5><Condition 5>
A7 ≥ 80A7 ≥ 80
여기서, A7은 제2 렌즈군(20)의 가장 이미지측 렌즈의 아베수를 나타낸다.Here, A7 represents the Abbe number of the most image-side lens of the
조건 5는 제2 렌즈군(20)의 가장 이미지측 렌즈의 아베수를 정의한 것으로서, 조건 5의 범위를 벗어나는 경우, 야간 촬영을 위해 사용되는 자외선이 어안 렌즈계로 입사되어 이미지를 획득함에 있어서 발생하는 수차의 보정이 어렵다. 따라서, 야간 촬영시 해상력의 저하가 야기된다.Condition 5 defines the Abbe number of the image-side lens of the
본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계는 소형이면서도 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 고해상력의 이미지를 얻을 수 있다. 따라서, 넓은 시야를 확보하면서도 고품질의 이미지를 얻어야 하는 감시 카메라와 같은 전자 촬상 장치에 매우 유용하게 활용될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.The fish-eye lens system according to the embodiment of the present invention can obtain an image of a high resolving power not only at the center but also at the periphery. Therefore, it has been described above that it can be very usefully used in an electronic image pickup apparatus such as a surveillance camera which requires a high quality image while securing a wide field of view.
본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.The definitions of the aspheric surface in the embodiment of the present invention are as follows.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, k는 코닉 상수(conic constant)를, A, B는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.The aspherical shape of the lens according to the embodiment of the present invention can be expressed by the following equation with the advancing direction of the ray as a positive direction when the direction of the optical axis is the x axis and the direction perpendicular to the optical axis direction is the y axis . Where x is the distance from the vertex of the lens to the optical axis direction, y is the distance in a direction perpendicular to the optical axis, k is a conic constant, A and B are aspheric coefficients, And the inverse number (1 / R) of the radius of curvature at the apex.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸 것이다.The following is a design data of a fish-eye lens system according to an embodiment of the present invention.
이하에서, EFL은 어안 렌즈계의 유효 초점거리를, Fno는 F 넘버를, Rn은 곡률반경을, Field angle은 화각을, Dn는 광축 상에서 렌즈 면과 렌즈 면사이의 거리를 나타낸다. 즉, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을 나타낸다. 그리고, nd는 소재의 굴절율, vd는 소재의 아베수를 나타낸다. 그리고, *는 비구면을 나타낸다.
Hereinafter, EFL denotes the effective focal length of the fish-eye lens system, Fno denotes the F number, Rn denotes the radius of curvature, Field angle denotes the angle of view, and Dn denotes the distance between the lens surface and the lens surface on the optical axis. That is, Dn represents the thickness of the lens or the distance between the lens and the lens. And, nd is the refractive index of the material, and vd is the Abbe number of the material. And * denotes an aspherical surface.
<제 1 실시예>≪
표 1은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.Table 1 shows design data of a fish-eye lens system according to the first embodiment of the present invention shown in Fig.
EFL : 1.103 mmEFL: 1.103 mm
Fno : 2.47Fno: 2.47
Field angle : 181°
Field angle: 181 °
표 2는 도 2에 도시된 어안 렌즈계에서의 비구면 계수를 나타낸다.Table 2 shows the aspherical surface coefficients in the fish-eye lens system shown in Fig.
도 3은 도 2에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도를 도시한 것이고, 도 4는 도 2에 도시된 어안 렌즈계를 y=2?f?tan(θ/2)의 식에 대입하였을 때 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 도시한 것이다. 도 3에서 비점수차와 왜곡은 546.07nm 파장에 따른 수차도를 도시한 것이다.Fig. 3 is an aberration diagram relating to longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the fisheye lens system shown in Fig. 2. Fig. 4 is a graph showing the aberration diagram of the fisheye lens system shown in Fig. 2 with y = 2? 2), the distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm is shown. In Fig. 3, the astigmatism and distortion show the aberration according to the wavelength of 546.07 nm.
도 3에서의 왜곡은 도 2에 도시된 렌즈계가 어안 렌즈계임을 나타내는 수차도에 해당하며, 도 4 는 입체 사영 방식(stereographic projection method)에 따르는 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계의 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 나타내는 것이다. 도 4를 참조하면, 입체 사영 방식에 따른 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈는 0.00° ~ 100.00° 의 범위에 걸쳐 ±3% 이내의 왜곡을 보임을 확인할 수 있다. 즉, 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 선명한 영상을 얻을 수 있는 어안 렌즈계임을 확인할 수 있다.3 corresponds to an aberration diagram showing that the lens system shown in Fig. 2 is a fisheye lens system, and Fig. 4 is a graph showing the distortion in the fisheye system according to the embodiment of the present invention according to the stereographic projection method at a wavelength of 546.07 nm Respectively. Referring to FIG. 4, it can be seen that the fish-eye lens according to the embodiment of the present invention according to the stereoscopic projection method exhibits a distortion within ± 3% over a range of 0.00 ° to 100.00 °. That is, it can be confirmed that the fisheye lens system can obtain a clear image not only at the center but also at the periphery.
도 5는 도 2에 도시된 어안 렌즈계의 코마수차에 관한 수차도를 도시한 것이고, 도 6은 가시광선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이며, 도 7은 적외선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.FIG. 5 shows an aberration diagram of the coma aberration of the fish-eye lens system shown in FIG. 2, FIG. 6 shows Modulation Transfer Function (MTF) characteristics in visible light, Respectively.
<제2 실시예>≪ Embodiment 2 >
표 3은 도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.Table 3 shows design data of a fish-eye lens system according to the second embodiment of the present invention shown in Fig.
EFL : 0.83 mmEFL: 0.83 mm
Fno : 2.49Fno: 2.49
Field angle : 181°
Field angle: 181 °
표 4는 도 8에 도시된 어안 렌즈계에서의 비구면 계수를 나타낸다.Table 4 shows the aspherical surface coefficients in the fish-eye lens system shown in Fig.
도 9는 도 8에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도를 도시한 것이고, 도 10은 도 8에 도시된 어안 렌즈계를 y=2?f?tan(θ/2)의 식에 대입하였을 때 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 도시한 것이다. 도 9에서 비점수차와 왜곡은 546.07nm 파장에 따른 수차도를 도시한 것이다.Fig. 9 is an aberration diagram relating to the longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the fish-eye lens system shown in Fig. 8, and Fig. 10 is a diagram showing the aberration diagram of the fish- 2), the distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm is shown. In FIG. 9, the astigmatism and distortion show aberrations according to the wavelength of 546.07 nm.
도 9에서의 왜곡은 도 8에 도시된 렌즈계가 어안 렌즈계임을 나타내는 수차도에 해당하며, 도 10은 입체 사영 방식에 따르는 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계의 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 나타내는 것이다. 도 10을 참조하면, 입체 사영 방식에 따른 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈는 0.00° ~ 100.00° 의 범위에 걸쳐 ±3% 이내의 왜곡을 보임을 확인할 수 있다. 즉, 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 선명한 영상을 얻을 수 있는 어안 렌즈계임을 확인할 수 있다.9 corresponds to an aberration diagram showing that the lens system shown in Fig. 8 is a fish-eye lens system, Fig. 10 shows a distortion aberration according to the 546.07 nm wavelength of the fish- will be. Referring to FIG. 10, it can be seen that the fish-eye lens according to the embodiment of the present invention according to the stereoscopic projection method exhibits a distortion within ± 3% over a range of 0.00 ° to 100.00 °. That is, it can be confirmed that the fisheye lens system can obtain a clear image not only at the center but also at the periphery.
도 11은 도 8에 도시된 어안 렌즈계의 코마수차에 관한 수차도를 도시한 것이고, 도 12는 가시광선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.FIG. 11 is an aberration diagram relating to coma aberration of the fish-eye lens system shown in FIG. 8, and FIG. 12 shows Modulation Transfer Function (MTF) characteristics in visible light.
<제3 실시예>≪ Third Embodiment >
표 5는 도 13에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.Table 5 shows design data of a fish-eye lens system according to the third embodiment of the present invention shown in Fig.
EFL : 1.22524 mmEFL: 1.22524 mm
Fno : 2.72Fno: 2.72
Field angle : 181°Field angle: 181 °
표 6은 도 13에 도시된 어안 렌즈계에서의 비구면 계수를 나타낸다.Table 6 shows the aspherical surface coefficients in the fish-eye lens system shown in Fig.
도 14는 도 13에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도를 도시한 것이고, 도 15는 도 13에 도시된 어안 렌즈계를 y=2?f?tan(θ/2)의 식에 대입하였을 때 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 도시한 것이다. 도 14에서 비점수차와 왜곡은 546.07nm 파장에 따른 수차도를 도시한 것이다.Fig. 14 is an aberration diagram relating to the longitudinal spherical aberration, astigmatism and distortion of the fish-eye lens system shown in Fig. 13, and Fig. 15 is a diagram showing the aberration diagram of the fish- 2), the distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm is shown. In Fig. 14, the astigmatism and distortion show aberrations according to the wavelength of 546.07 nm.
도 14에서의 왜곡은 도 13에 도시된 렌즈계가 어안 렌즈계임을 나타내는 수차도에 해당하며, 도 15는 입체 사영 방식에 따르는 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈계의 546.07nm 파장에 따른 왜곡 수차를 나타내는 것이다. 도 15를 참조하면, 입체 사영 방식에 따른 본 발명의 실시예에 따른 어안 렌즈는 0.00° ~ 100.00° 의 범위에 걸쳐 ±3% 이내의 왜곡을 보임을 확인할 수 있다. 즉, 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 선명한 영상을 얻을 수 있는 어안 렌즈계임을 확인할 수 있다.14 corresponds to an aberration diagram showing that the lens system shown in Fig. 13 is a fish-eye lens system, Fig. 15 shows a distortion aberration according to the wavelength of 546.07 nm of the fish-eye lens system according to the embodiment of the present invention according to the stereoscopic method will be. Referring to FIG. 15, it can be seen that the fish-eye lens according to the embodiment of the present invention according to the stereoscopic projection method exhibits a distortion within ± 3% over a range of 0.00 ° to 100.00 °. That is, it can be confirmed that the fisheye lens system can obtain a clear image not only at the center but also at the periphery.
도 16은 도 13에 도시된 어안 렌즈계의 코마수차에 관한 수차도를 도시한 것이고, 도 17는 가시광선에서 MTF(Modulation Transfer Function)특성을 나타낸 것이다.Fig. 16 is an aberration diagram relating to coma aberration of the fish-eye lens system shown in Fig. 13, and Fig. 17 shows Modulation Transfer Function (MTF) characteristics in visible light.
하기의 표 7은 본 발명의 각 실시예 별 어안 렌즈계가 상기의 조건을 만족함을 보여준 것이다.Table 7 below shows that the fish-eye lens system of each embodiment of the present invention satisfies the above condition.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.
10: 제1 렌즈군 1: 제1 렌즈
12: 제2 렌즈 13: 제3 렌즈
14: 제4 렌즈 20: 제2 렌즈군
21: 제5 렌즈 22: 제6 렌즈
23: 제7 렌즈 G: 광학 블록
ST: 조리개 P: 이미지면10: first lens group 1: first lens
12: second lens 13: third lens
14: fourth lens 20: second lens group
21: fifth lens 22: sixth lens
23: seventh lens G: optical block
ST: Aperture P: Image plane
Claims (6)
전체적으로 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 및
전체적으로 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군;을 포함하고,
하기의 조건을 만족하는 어안 렌즈계.
FOV > 180°
1.5 < S/Y1 < 2.5
여기서, FOV는 상기 어안 렌즈계의 화각을, S는 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 유효경을, Y는 상기 렌즈계의 이미지면에 결상된 이미지의 직경을 나타낸다. In order from the object side to the image side,
A first lens group having a negative refractive power as a whole; And
And a second lens group having a positive refractive power as a whole,
A fish-eye lens system satisfying the following conditions.
FOV> 180 °
1.5 < S / Y1 < 2.5
Here, FOV represents the angle of view of the fish-eye lens system, S represents the effective diameter of the most object-side lens in the first lens group, and Y represents the diameter of the image formed on the image plane of the lens system.
상기 제1 렌즈군은 부의 굴절력의 제1 렌즈, 부의 굴절력의 제2 렌즈, 부의 굴절력의 제3 렌즈 및 정의 굴절력의 제4 렌즈를 포함하고,
상기 제2 렌즈군은 정의 굴절력의 제5 렌즈, 부의 굴절력의 제6 렌즈, 및 정의 굴절력의 제7 렌즈를 포함하며,
상기 제5 렌즈 및 제6 렌즈는 하기의 조건을 만족하는 어안 렌즈계.
A5/A6 > 3.4
여기서, A5은 상기 제5 렌즈의 아베수를, A6는 상기 제6 렌즈의 아베수를 나타낸다.The method according to claim 1,
Wherein the first lens group includes a first lens having a negative refractive power, a second lens having a negative refractive power, a third lens having a negative refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power,
The second lens group includes a fifth lens having a positive refractive power, a sixth lens having a negative refractive power, and a seventh lens having a positive refractive power,
Wherein the fifth lens and the sixth lens satisfy the following conditions.
A5 / A6> 3.4
Here, A5 represents the Abbe number of the fifth lens and A6 represents Abbe number of the sixth lens.
상기 어안 렌즈계는 하기의 조건을 만족하는 어안 렌즈계.
BFL/EFL > 4.0
6.0 < D/Y < 7.0
A7 ≥ 80
여기서, BFL은 상기 어안 렌즈계의 뒷초점거리를, EFL는 상기 어안 렌즈계의 유효 초점거리를, D는 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 물체면의 정점에서부터 이미지면까지의 거리를, A7은 상기 제2 렌즈군의 가장 이미지측 렌즈의 아베수를 나타낸다.The method according to claim 1,
Wherein the fish-eye lens system satisfies the following conditions.
BFL / EFL> 4.0
6.0 < D / Y < 7.0
A7 ≥ 80
EFL is the effective focal length of the fisheye lens system, D is the distance from the apex of the object side of the object-side lens of the first lens group to the image plane, A7 Represents the Abbe number of the most image-side lens of the second lens group.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130065418A KR101981645B1 (en) | 2013-06-07 | 2013-06-07 | Fish-eye lens system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130065418A KR101981645B1 (en) | 2013-06-07 | 2013-06-07 | Fish-eye lens system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140144317A KR20140144317A (en) | 2014-12-18 |
KR101981645B1 true KR101981645B1 (en) | 2019-05-24 |
Family
ID=52674591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130065418A KR101981645B1 (en) | 2013-06-07 | 2013-06-07 | Fish-eye lens system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101981645B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180064179A (en) | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 삼성전기주식회사 | Image Capturing Lens System |
KR102369803B1 (en) * | 2017-09-12 | 2022-03-03 | 한화테크윈 주식회사 | Fisheye lens system |
CN110346920A (en) * | 2019-07-02 | 2019-10-18 | 舜宇光学(中山)有限公司 | Fish eye lens |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101758621B1 (en) * | 2010-11-04 | 2017-07-14 | 한화테크윈 주식회사 | Fish-eye lens system and photographing apparatus |
KR101758622B1 (en) * | 2010-12-24 | 2017-07-14 | 한화테크윈 주식회사 | Zoom lens system |
-
2013
- 2013-06-07 KR KR1020130065418A patent/KR101981645B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140144317A (en) | 2014-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102083931B1 (en) | Wide angle lens system | |
KR101811570B1 (en) | Photographic lens optical system | |
KR101853808B1 (en) | Wide angle lens system and photographing device | |
KR102052124B1 (en) | Fish eye lens system and photographing apparatus having the same | |
KR101914042B1 (en) | Wide angle lens and photographing lens having the same | |
KR101758622B1 (en) | Zoom lens system | |
KR20140087831A (en) | Photographing lens and photographing apparatus | |
US7538958B2 (en) | Wide-angle lens | |
KR101994284B1 (en) | Zoom lens system | |
KR20150075194A (en) | Photographic lens optical system | |
US10620410B2 (en) | Zoom lens system | |
KR101802036B1 (en) | Lens system and optical comprising the same | |
KR101729470B1 (en) | Photographic Lens Optical System | |
KR101383900B1 (en) | Zoom lens system | |
CN107436486B (en) | Zoom lens system | |
KR101724264B1 (en) | Photographing lens system | |
KR101981645B1 (en) | Fish-eye lens system | |
KR100950506B1 (en) | Imaging optical system for camera and video telephony camera employing the same | |
US9851583B2 (en) | Single focus lens and photographic apparatus including the same | |
KR20100002623A (en) | Image lens | |
KR102369803B1 (en) | Fisheye lens system | |
KR101758734B1 (en) | Wide angle lens and photographing apparatus with the same | |
KR20210114794A (en) | Zoom lens system | |
KR101522288B1 (en) | Fixed Focus Lens System | |
KR101994286B1 (en) | Fish-eye lens system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |