KR102071922B1 - 촬상 광학계 - Google Patents

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KR102071922B1
KR102071922B1 KR1020180008289A KR20180008289A KR102071922B1 KR 102071922 B1 KR102071922 B1 KR 102071922B1 KR 1020180008289 A KR1020180008289 A KR 1020180008289A KR 20180008289 A KR20180008289 A KR 20180008289A KR 102071922 B1 KR102071922 B1 KR 102071922B1
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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 굴절력을 갖는 제1렌즈, 굴절력을 갖는 제2렌즈, 굴절력을 갖는 제3렌즈, 굴절력을 갖는 제4렌즈, 및 굴절력을 갖는 제5렌즈를 포함한다. 여기서, 상기 제1렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제5렌즈의 굴절률은 1.6 이상이고, 촬상 광학계의 전체 화각이 120도 이상이다.

Description

촬상 광학계{Optical Imaging System}
본 발명은 5매 이상의 렌즈로 촬상 광학계에 관한 것이다.
소형 카메라는 휴대용 단말기에 장착될 수 있다. 예를 들어, 소형 카메라는 휴대용 전화기 등과 같이 박형화된 장치에도 장착될 수 있다. 이러한 소형 카메라는 박형화가 가능하도록 적은 매수의 렌즈로 구성된 촬상 광학계를 포함한다. 예를 들어, 소형 카메라의 촬상 광학계는 4매 이하의 렌즈로 구성된다. 그러나 이러한 촬상 광학계는 낮은 F No.와 넓은 화각을 구현하기 어렵다.
KR 2017-0077359 A US 2013-0321932 A1 US 9250420 B2
본 발명은 낮은 F No.를 가지면서 넓은 화각을 갖는 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 촬상 광학계는 굴절력을 갖는 제1렌즈, 굴절력을 갖는 제2렌즈, 굴절력을 갖는 제3렌즈, 굴절력을 갖는 제4렌즈, 및 굴절력을 갖는 제5렌즈를 포함한다. 여기서, 상기 제1렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제5렌즈의 굴절률은 1.6 이상이고, 촬상 광학계의 전체 화각이 120도 이상이다.
본 발명은 낮은 F No.를 가지면서 넓은 화각을 갖는 촬상 광학계를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제5렌즈는 상면(또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL, ImgH(상면의 높이), 초점거리의 단위는 모두 ㎜이다. 아울러, 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축에서의 거리이다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.
촬상 광학계는 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치되는 5매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈를 포함한다. 제1렌즈 내지 제5렌즈는 소정의 간격을 두고 배치된다. 예를 들어, 제1렌즈의 상 측면과 제2렌즈의 물체 측면사이에는 소정의 간격이 형성된다.
제1렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제1렌즈는 부의 굴절력을 가진다.
제1렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈의 양면은 모두 비구면이다. 제1렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제1렌즈의 재질이 플라스틱 재질로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제1렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 굴절률은 1.6 이상이다. 제1렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 아베수는 22 미만이다.
제2렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제2렌즈는 정의 굴절력을 가진다.
제2렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈의 양면은 비구면이다. 제2렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제2렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈는 유리 재질로 제작될 수도 있다.
제2렌즈는 다른 렌즈들보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 굴절률은 1.6 미만이다. 제2렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 아베수는 50 이상이다.
제3렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제3렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다.
제3렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈의 양면은 비구면이다. 제3렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈의 물체 측면 또는 상 측면에는 하나 이상의 변곡점이 형성된다.
제3렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제3렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제3렌즈는 제1렌즈과 대체로 유사한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈의 굴절률은 1.6 이상이다. 제3렌즈는 제1렌즈와 유사한 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈의 아베수는 22 미만이다.
제4렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제4렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다.
제4렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈의 양면은 비구면이다. 제4렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제4렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제4렌즈는 제2렌즈와 대체로 유사한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 굴절률은 1.6 미만이다. 제4렌즈는 제1렌즈보다 높은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 아베수는 50 이상이다.
제5렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제5렌즈는 부의 굴절력을 가진다.
제5렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈의 양면은 비구면이다. 제5렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈의 물체 측면 또는 상 측면에는 하나 이상의 변곡점이 형성된다.
제5렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제5렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제5렌즈는 제1렌즈와 대체로 유사한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 굴절률은 1.6 이상이다. 제5렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 아베수는 22 미만이다.
촬상 광학계에서 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure 112018007965729-pat00001
수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, k는 코닉 상수이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리이고, A ~ J는 비구면 상수이고, Z(또는 SAG)는 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광축 방향으로의 높이이다.
촬상 광학계는 필터, 이미지 센서, 조리개를 더 포함한다.
필터는 제2렌즈 군의 최후방 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다. 필터는 적외선 파장의 빛을 차단하도록 구성된다. 이미지 센서는 상면을 형성한다. 조리개는 렌즈로 입사되는 광량을 조정하도록 배치된다. 조리개는 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 배치될 수 있다. 그러나 조리개의 배치위치가 제2렌즈와 제3렌즈 사이로 한정되는 것은 아니다.
촬상 광학계는 아래의 조건식들 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
[조건식 1] F No. < 2.3
[조건식 2] TTL/ImgH < 2.0
[조건식 3] f ≤ 1.76
[조건식 4] 100 ≤ FOV
[조건식 5] 120 ≤ FOV
[조건식 6] 2.86 ≤ CT4/ET4
[조건식 7] -36 < V1-V2
[조건식 8] V4-V5 < 36
[조건식 9] 0.53 < CT5/sag5
[조건식 10] 1.60 < Nd1
[조건식 11] 1.60 < Nd3
[조건식 12] 1.60 < Nd5
[조건식 13] |f1/f| < 4.0
[조건식 14] 4.0 < |f3/f|
상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, ImgH는 상면의 대각길이의 1/2이고, f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, FOV는 촬상 광학계의 전체 화각이고, CT4는 CT4는 상기 제4렌즈의 광축 부분의 두께이고, ET4는 상기 제4렌즈의 가장자리 부분의 최소 두께이고, CT5는 상기 제5렌즈의 광축 부분의 두께이고, sag5는 상기 제5렌즈의 상 측면 가장자리에서의 새그이고, Nd1은 제1렌즈의 굴절률이고, Nd3은 제3렌즈의 굴절률이고, Nd5는 제5렌즈의 굴절률이고, f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f3은 제3렌즈의 초점거리이다.
다음에서는 여러 실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
도 1을 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제1렌즈(110)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(120)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(130)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제3렌즈(130)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제3렌즈(130)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제3렌즈(130)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(140)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(150)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제5렌즈(150)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제5렌즈(150)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다.
촬상 광학계(100)는 상면을 형성하는 이미지 센서(170)를 포함한다. 촬상 광학계(100)는 필터(160)를 포함한다. 필터(160)는 제5렌즈(150)와 이미지 센서(170) 사이에 배치된다. 촬상 광학계(100)는 조리개(ST)를 포함한다. 조리개(ST)는 제1렌즈(110)와 제2렌즈(120) 사이에 배치된다.
촬상 광학계(100)에서 제1렌즈(110), 제3렌즈(130), 제5렌즈(150)는 다른 렌즈들보다 높은 굴절률을 갖는다. 부연 설명하면, 제1렌즈(110), 제3렌즈(130), 제5렌즈(150)의 굴절률은 1.661이고, 제2렌즈(120) 및 제4렌즈(140)의 굴절률은 이보다 낮은 1.544이다.
촬상 광학계(100)에서 제3렌즈(130)는 가장 긴 초점거리를 가질 수 있다. 본 실시 예에서 제3렌즈(130)의 초점거리는 -21.40이고, 그 외 렌즈들의 초점거리는 이보다 크다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 2에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 1은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
Figure 112018007965729-pat00002
Figure 112018007965729-pat00003
도 3을 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제1렌즈(210)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(220)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(230)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제3렌즈(230)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제3렌즈(230)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제3렌즈(230)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(240)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(250)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(250)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제5렌즈(250)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제5렌즈(250)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다.
촬상 광학계(200)는 상면을 형성하는 이미지 센서(270)를 포함한다. 촬상 광학계(200)는 필터(260)를 포함한다. 필터(260)는 제5렌즈(250)와 이미지 센서(270) 사이에 배치된다. 촬상 광학계(200)는 조리개(ST)를 포함한다. 조리개(ST)는 제1렌즈(210)와 제2렌즈(220) 사이에 배치된다.
촬상 광학계(200)에서 제1렌즈(210), 제3렌즈(230), 제5렌즈(250)는 다른 렌즈들보다 높은 굴절률을 갖는다. 부연 설명하면, 제1렌즈(210), 제3렌즈(230), 제5렌즈(250)의 굴절률은 1.661이고, 제2렌즈(220) 및 제4렌즈(240)의 굴절률은 이보다 낮은 1.544이다.
촬상 광학계(200)에서 제3렌즈(230)는 가장 긴 초점거리를 가질 수 있다. 본 실시 예에서 제3렌즈(230)의 초점거리는 -35.10이고, 그 외 렌즈들의 초점거리는 이보다 크다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 4에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 3은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
Figure 112018007965729-pat00004
Figure 112018007965729-pat00005
도 5를 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제1렌즈(310)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(320)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(330)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제3렌즈(330)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제3렌즈(330)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제3렌즈(330)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(340)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(350)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제5렌즈(350)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제5렌즈(350)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다.
촬상 광학계(300)는 상면을 형성하는 이미지 센서(370)를 포함한다. 촬상 광학계(300)는 필터(360)를 포함한다. 필터(360)는 제5렌즈(350)와 이미지 센서(370) 사이에 배치된다. 촬상 광학계(300)는 조리개(ST)를 포함한다. 조리개(ST)는 제1렌즈(310)와 제2렌즈(320) 사이에 배치된다.
촬상 광학계(300)에서 제1렌즈(310), 제3렌즈(330), 제5렌즈(350)는 다른 렌즈들보다 높은 굴절률을 갖는다. 부연 설명하면, 제1렌즈(310), 제3렌즈(330), 제5렌즈(350)의 굴절률은 1.661이고, 제2렌즈(320) 및 제4렌즈(340)의 굴절률은 이보다 낮은 1.544이다.
촬상 광학계(300)에서 제3렌즈(330)는 가장 긴 초점거리를 가질 수 있다. 본 실시 예에서 제3렌즈(330)의 초점거리는 -8.23이고, 그 외 렌즈들의 초점거리는 이보다 크다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 6에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 5는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 6은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
Figure 112018007965729-pat00006
Figure 112018007965729-pat00007
도 7를 참조하여 제4실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제1렌즈(410)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(420)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(430)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제3렌즈(430)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제3렌즈(430)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제3렌즈(430)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(440)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(450)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(450)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 일 예로, 제5렌즈(450)의 물체 측면은 근축 부분이 볼록하고 가장자리 부분이 오목한 형상이고, 제5렌즈(450)의 상 측면은 근축 부분이 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형상이다.
촬상 광학계(400)는 상면을 형성하는 이미지 센서(470)를 포함한다. 촬상 광학계(400)는 필터(460)를 포함한다. 필터(460)는 제5렌즈(450)와 이미지 센서(470) 사이에 배치된다. 촬상 광학계(400)는 조리개(ST)를 포함한다. 조리개(ST)는 제1렌즈(410)와 제2렌즈(420) 사이에 배치된다.
촬상 광학계(400)에서 제1렌즈(410), 제3렌즈(430), 제5렌즈(450)는 다른 렌즈들보다 높은 굴절률을 갖는다. 부연 설명하면, 제1렌즈(410), 제3렌즈(430), 제5렌즈(450)의 굴절률은 1.661이고, 제2렌즈(420) 및 제4렌즈(440)의 굴절률은 이보다 낮은 1.544이다.
촬상 광학계(400)에서 제3렌즈(430)는 가장 긴 초점거리를 가질 수 있다. 본 실시 예에서 제3렌즈(430)의 초점거리는 -8.85이고, 그 외 렌즈들의 초점거리는 이보다 크다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 8에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 7은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 8은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
Figure 112018007965729-pat00008
Figure 112018007965729-pat00009
표 9는 제1실시 예 내지 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값을 나타낸다.
Figure 112018007965729-pat00010
촬상 광학계에서 제1렌즈의 초점거리는 대체로 -5.0 ~ -2.5 범위에서 결정된다. 촬상 광학계에서 제2렌즈의 초점거리는 대체로 2.0 ~ 4.0 범위에서 결정된다. 촬상 광학계에서 제3렌즈의 초점거리는 대체로 -50 ~ -6.0 범위에서 결정된다. 촬상 광학계에서 제4렌즈의 초점거리는 대체로 1.0 ~ 3.0 범위에서 결정된다. 촬상 광학계에서 제5렌즈의 초점거리는 대체로 -3.0 ~ -1.0 범위에서 결정된다. 촬상 광학계의 전체 초점거리는 대체로 1.0 ~ 1.8 범위에서 결정된다. 촬상 광학계의 전체 길이(TL)은 대체로 3.8~ 4.8 범위에서 결정된다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100, 200, 300, 400 촬상 광학계
110, 210, 310, 410 제1렌즈
120, 220, 320, 420 제2렌즈
130, 230, 330, 430 제3렌즈
140, 240, 340, 440 제4렌즈
150, 250, 350, 450 제5렌즈
160, 260, 360, 460 (적외선 차단) 필터
170, 270, 370, 470 이미지 센서 또는 상면

Claims (17)

  1. 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 및 제5렌즈를 포함하고,
    상기 제1렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제5렌즈의 굴절률은 1.6 이상이고,
    상기 제2렌즈는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이고,
    전체 화각이 100도 이상인 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제4렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제5렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  7. 제1항에 있어서,
    F No.가 2.3 미만인 촬상 광학계.
  8. 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 및 제5렌즈를 포함하고,
    상기 제1렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제5렌즈의 굴절률은 1.6 이상이고,
    상기 제2렌즈는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이고,
    상기 제4렌즈의 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제5렌즈의 굴절률 중 하나 이상은 1.66 이상인 촬상 광학계.
  10. 제8항에 있어서,
    F No.가 2.3 미만인 촬상 광학계.
  11. 제8항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] TTL/ImgH < 2.0
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, ImgH는 상면의 대각길이의 1/2이다)
  12. 제8항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] f ≤ 1.76
    (상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리[㎜]이다)
  13. 제8항에 있어서,
    전체 화각인 120도 이상인 촬상 광학계.
  14. 제8항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 2.86 ≤ CT4/ET4
    (상기 조건식에서 CT4는 상기 제4렌즈의 광축 부분의 두께이고, ET4는 상기 제4렌즈의 가장자리 부분의 최소 두께이다)
  15. 제8항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] 0.53 < CT5/sag5
    (상기 조건식에서 CT5는 상기 제5렌즈의 광축 부분의 두께이고, sag5는 상기 제5렌즈의 상 측면 가장자리에서의 새그이다)
  16. 제8항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    [조건식] |f1/f| < 4.0
    (상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이다)
  17. 삭제
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210033824A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 Apple Inc. Lens System
TWI724567B (zh) * 2019-09-27 2021-04-11 大陸商信泰光學（深圳）有限公司 成像鏡頭（四十）
US11668902B2 (en) 2019-09-27 2023-06-06 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Lens assembly
KR102494374B1 (ko) * 2020-12-28 2023-02-06 에이테크솔루션(주) 자동차용 렌즈 조립체

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201411221A (zh) 2013-08-02 2014-03-16 玉晶光電股份有限公司 光學成像鏡頭及應用此鏡頭之電子裝置
TW201411181A (zh) 2013-08-02 2014-03-16 玉晶光電股份有限公司 光學成像鏡頭及應用該鏡頭的電子裝置
JP2017068164A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 オリンパス株式会社 広角光学系及びそれを備えた撮像装置
JP2017102183A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3119993A1 (de) * 1981-05-20 1982-12-16 Rolf Dr.-Ing. 7888 Rheinfelden Müller "weitwinkelobjektiv"
JP3250739B2 (ja) * 1991-10-24 2002-01-28 オリンパス光学工業株式会社 顕微鏡用超広視野接眼レンズ
JP3810106B2 (ja) * 1995-05-19 2006-08-16 オリンパス株式会社 広角レンズ
JP3934195B2 (ja) * 1997-02-17 2007-06-20 フジノン株式会社 電子スチルカメラ用撮影レンズ
JP3572037B2 (ja) * 2001-08-24 2004-09-29 キヤノン株式会社 レンズ系及びそれを有する光学機器
US7239456B2 (en) * 2004-03-31 2007-07-03 Nikon Corporation Super wide-angle lens system and image-capturing device using the same
US7023628B1 (en) * 2005-04-05 2006-04-04 Alex Ning Compact fisheye objective lens
JP4949871B2 (ja) 2007-01-22 2012-06-13 富士フイルム株式会社 撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置
JP2009134175A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Olympus Imaging Corp 結像光学系
EP2073048A3 (en) * 2007-12-20 2009-09-02 Fujinon Corporation Imaging lens system and imaging apparatus
CN101782676B (zh) 2009-01-15 2012-04-11 大立光电股份有限公司 取像光学镜片组
JP5690354B2 (ja) * 2010-10-25 2015-03-25 富士フイルム株式会社 撮像光学系及び撮像装置
EP2725404B1 (en) * 2011-06-22 2015-11-25 FUJIFILM Corporation Imaging lens and imaging device
TWI438471B (zh) 2011-08-24 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 光學影像擷取鏡頭
TWI461731B (zh) * 2012-05-18 2014-11-21 Largan Precision Co Ltd 影像鏡頭系統組
TWI474069B (zh) 2012-06-05 2015-02-21 Largan Precision Co Ltd 取像光學系統鏡組
TWI449947B (zh) * 2012-08-13 2014-08-21 Largan Precision Co Ltd 影像鏡片系統組
KR102012749B1 (ko) 2012-08-16 2019-08-21 엘지이노텍 주식회사 광학계
TWI463169B (zh) * 2013-07-25 2014-12-01 Largan Precision Co Ltd 影像系統鏡片組及取像裝置
TWI470267B (zh) 2013-10-14 2015-01-21 Largan Precision Co Ltd 光學影像拾取系統、取像裝置以及可攜裝置
TWI485425B (zh) * 2014-05-26 2015-05-21 Largan Precision Co Ltd 成像光學系統、取像裝置以及可攜式裝置
KR102360175B1 (ko) 2014-07-04 2022-02-08 삼성전자주식회사 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치
KR102004798B1 (ko) * 2014-11-18 2019-10-01 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
KR102400015B1 (ko) * 2015-02-24 2022-05-19 삼성전자주식회사 촬영 렌즈 및 이를 포함하는 촬영 장치
TWI601974B (zh) * 2015-07-15 2017-10-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統（二）
JP5807137B1 (ja) 2015-07-24 2015-11-10 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像レンズ
TWI604243B (zh) * 2015-08-28 2017-11-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統（三）
TWI613479B (zh) * 2015-08-28 2018-02-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統（四）
KR20170043279A (ko) 2015-10-13 2017-04-21 삼성전기주식회사 촬상 광학계
TWI589923B (zh) 2015-11-06 2017-07-01 大立光電股份有限公司 取像用光學鏡片組、取像裝置及電子裝置
TWI611204B (zh) 2015-12-15 2018-01-11 大立光電股份有限公司 攝影用光學透鏡組、取像裝置及電子裝置
TWI601994B (zh) 2015-12-15 2017-10-11 大立光電股份有限公司 取像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置
KR101823210B1 (ko) 2015-12-28 2018-01-29 삼성전기주식회사 촬상 광학계
CN105807398B (zh) * 2016-01-20 2018-04-24 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置与其光学成像镜头
KR101901978B1 (ko) * 2016-03-18 2018-09-27 주식회사 에이스솔루텍 촬영 렌즈 광학계
US9864172B1 (en) 2016-11-03 2018-01-09 Newmax Technology Co., Ltd. Optical lens system with a wide field of view
CN106970456B (zh) * 2017-01-20 2020-01-14 玉晶光电(厦门)有限公司 光学镜片组
TWI617857B (zh) * 2017-04-12 2018-03-11 大立光電股份有限公司 取像系統鏡頭組、取像裝置及電子裝置
TWI656374B (zh) * 2017-05-26 2019-04-11 大立光電股份有限公司 光學影像擷取鏡片組、取像裝置及電子裝置
CN109425955B (zh) * 2017-08-23 2021-01-29 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
TWI662315B (zh) * 2018-12-17 2019-06-11 Zhong Yang Technology Co., Ltd 光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201411221A (zh) 2013-08-02 2014-03-16 玉晶光電股份有限公司 光學成像鏡頭及應用此鏡頭之電子裝置
TW201411181A (zh) 2013-08-02 2014-03-16 玉晶光電股份有限公司 光學成像鏡頭及應用該鏡頭的電子裝置
JP2017068164A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 オリンパス株式会社 広角光学系及びそれを備えた撮像装置
JP2017102183A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置

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Publication number Publication date
US20190227281A1 (en) 2019-07-25
CN110068913A (zh) 2019-07-30
CN110068913B (zh) 2022-02-08
CN114326053A (zh) 2022-04-12
CN209167642U (zh) 2019-07-26
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