KR102139492B1 - 렌즈 광학계 - Google Patents
렌즈 광학계 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102139492B1 KR102139492B1 KR1020180148902A KR20180148902A KR102139492B1 KR 102139492 B1 KR102139492 B1 KR 102139492B1 KR 1020180148902 A KR1020180148902 A KR 1020180148902A KR 20180148902 A KR20180148902 A KR 20180148902A KR 102139492 B1 KR102139492 B1 KR 102139492B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- sensor
- optical system
- conditional expression
- ttl
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
-
- 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
- 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
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
-
- 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 -
- G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
렌즈 광학계가 개시된다. 본 발명의 렌즈 광학계는 물체와 상기 물체의 상이 맺히는 센서 사이에서 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로 배열된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계로서, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제2 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제3 렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈의 물체 측 면은 비구면이고 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가지고, 상기 제5 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제6 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제6 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리이고, 1.0F는 상기 센서의 대각의 절반 길이이고, D1은 상기 제1 렌즈의 유효경의 크기일 때, 아래의 조건식을 만족한다.
<조건식>
2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7
<조건식>
2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7
Description
본 발명은 렌즈 광학계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬상용 카메라 모듈에 탑재될 수 있는 렌즈 광학계에 관한 것이다.
촬상용 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계와 렌즈 광학계를 통과한 광을 수광하여 전기 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서로는 통상적으로 전하 결합 소자(charge coupled device)(CCD) 또는 씨모스 이미지센서(complimentary metal oxide semiconductor image sensor)(CMOS 이미지센서)와 같은 고체 촬상 소자가 널리 사용되고 있다.
최근의 카메라모듈은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩-탑 컴퓨터 등 전자 장치에 널리 채용되고 있다. 이러한 전자 장치는 사용자의 편의성 및 미감의 향상을 위해서 점차 소형화 및 박형화되는 형태로 발전하는 추세이다. 또한, 종래의 카메라 장치도 역시 점차 소형화 및 박형화되는 형태로 발전하는 추세이다. 이에따라 이러한 전자 장치에 탑재되는 카메라 모듈도 소형화되고, 두께가 작은 형태가 요구되고 있다.
또한, 최근의 카메라 모듈에는 한 번의 촬영으로 더욱 많은 정보를 촬영할 수 있도록 넓은 화각을 가지는 가지는 렌즈가 요구된다. 그러나 넓은 화각을 가지면서 고해상도의 이미지 센서와 결합되어 사용될 수 있고, 수차 및 왜곡 등 광학적 성능이 우수한 렌즈를 설계하는 것은 난해하다.
따라서 소형이고 화각이 넓으면서 고해상도 이미지 센서와 결합되어 사용될 수 있는 고성능의 렌즈 광학계의 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소형이고 화각이 넓으면서 고해상도 이미지 센서와 결합되어 사용할 수 있는 고성능의 렌즈 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 렌즈 광학계의 렌즈들을 플라스틱 재질로 형성하고, 특히 단가가 낮은 재질을 보다 많이 사용하여 경제성이 우수한 렌즈 광학계를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 렌즈 광학계는 물체와 상기 물체의 상이 맺히는 센서 사이에서 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로 배열된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계로서, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제2 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제3 렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈의 물체 측 면은 비구면이고 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가지고, 상기 제5 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제6 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제6 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리이고, 1.0F는 상기 센서의 대각의 절반 길이이고, D1은 상기 제1 렌즈의 유효경의 크기일 때, 아래의 조건식을 만족한다.
<조건식>
2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7
본 발명의 일 실시예에 있어서, 조리개는 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에 걸치게 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (S11~stop)은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 조리개까지의 거리일 때, 아래의 조건식을 더 만족할 수 있다.
<조건식>
0<(S11~stop)/TTL<0.05
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고, 비구면이고 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 볼록할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제5 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제6 렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 D1은 상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경의 크기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 아래의 조건식을 더 만족할 수 있다.
<조건식>
2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6
본 발명의 일 실시예에 있어서, θ는 상기 렌즈 광학계의 화각이고, f는 상기 렌즈 광학계의 초점거리일 때, 아래의 조건식을 더 만족할 수 있다.
<조건식>
0.5<tanθ/f<1.0
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제5 렌즈 및 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, V1은 상기 제1 렌즈의 아베수(Abbe number)이고, V2는 상기 제2 렌즈의 아베수이고, V5는 상기 제5 렌즈의 아베수이고, V6는 상기 제6 렌즈의 아베수일 때, 아래의 조건식을 더 만족할 수 있다.
<조건식>
50<(V1+V2+V5+V6)/4<60
본 발명의 일 실시예에 있어서, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리이고, BFL 상기 제6 렌즈의 센서 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리일 때, 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
<조건식>
3.0<TTL/BFL<4.0
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계는 소형이고 화각이 넓으면서 고해상도 이미지 센서와 결합되어 사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계는 렌즈 광학계의 렌 즈들을 플라스틱 재질로 형성하고, 특히 단가가 낮은 재질을 보다 많이 사용하여
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 실시예의 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 렌즈 광학계는, 피사체에 해당하는 물체와 물체의 상이 맺히는 센서(IS) 사이에 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)가 위치한다. 제1 내지 제6 렌즈 (L1, L2, L3, L4, L5, L6)는 물체 측에서 센서(IS)측으로 순차적으로 배열되어 있다.
각각의 렌즈는 서로 마주보는 양면을 가진다. 하나의 렌즈에 있어서, 물체 측을 바라보는 면은 광이 렌즈로 들어오는 면인 입사면에 해당한다. 또한, 하나의 렌즈에 있어서, 센서(IS) 측을 바라보는 면은 렌즈에서 광이 나가는 면인 출사면에 해당한다. 본 명세서에서 n번째 렌즈의 물체 측면이자 입사면인 면을 Sn1로 표시하고, 센서 측면이자 출사면인 면은 Sn2로 표시하도록 한다. 따라서, 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면이자 입사면은 S11로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S12로 표시된다. 또한, 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면이자 입사면은 S21로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S22로 표시된다. 또한, 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면이자 입사면은 S31로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S32로 표시된다. 또한, 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면이자 입사면은 S41로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S42로 표시된다. 또한, 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면이자 입사면은 S51로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S52로 표시된다. 또한, 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면이자 입사면은 S61로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S62로 표시된다.
렌즈 광학계는 조리개(S)를 포함한다. 조리개(S)는 광의 일부를 차단하여 렌즈 광학계 내부로 조사되는 광의 양을 조절할 수 있다. 조리개(S)는 제1 렌즈(L1)에 걸치게 위치한다. 구체적으로, 조리개(S)는 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에 걸치게 위치한다. 조리개(S)와 제1 렌즈(L1)의 위치 관계에 대해서는 아래에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
렌즈 광학계는 광학 필터(OF)를 포함할 수 있다. 광학 필터(OF)는 제6 렌즈(L6)와 센서(IS) 사이에 위치할 수 있다. 광학 필터(OF)는 센서(IS)가 감지하는 대역 이외의 광을 차단할 수 있다. 구체적으로 광학 필터(OF)는 센서(IS)가 가시광선을 감지하는 이미지 센서(IS)인 경우 적외선 대역의 광을 차단할 수 있고, 센서(IS)가 적외선을 감지하는 이미지 센서(IS)인 경우 가시광선 대역의 광을 차단할 수 있다.
센서(IS)는 렌즈를 통과한 광을 수광하여 전기 신호로 변환하는 이미지 센서(IS)일 수 있다. 센서(IS)는 제1 내지 제6 렌즈(L1~6)를 통과한 광이 센서(IS)의 물체 측 면 상에서 상이 맺히도록 제6 렌즈(L6)의 후면에 위치한다.
본 발명의 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 다음과 같은 특성을 가진다.
제1 렌즈(L1)는 정(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제1 렌즈(L1)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제1 렌즈(L1)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.5보다는 크고 1.6보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제1 렌즈(L1)의 아베수(Abbe number)는 45보다는 크고 65보다는 작은 것이 바람직하다.
제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 근축에서 볼록하다. 여기서, 근축이라는 것은 광축에 근접한 부분을 의미하고, 렌즈의 유효경에서 광축에 근접한 일부분을 의미한다. 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 유효경 내에서도 볼록하다. 이러한 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 비구면으로 형성될 수 있다.
제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 근축에서 오목하다. 그러나 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 유효경 내에서는 볼록하게 형성될 수 있다. 따라서 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경 끝단 부분은 광축 부분보다 물체 측에 가깝게 위치할 수 있다. 그러나 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 이러한 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 비구면으로 형성된다.
제2 렌즈(L2)는 정(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제2 렌즈(L2)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제2 렌즈(L2)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.5보다는 크고 1.6보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제2 렌즈(L2)의 아베수(Abbe number)는 45보다는 크고 65보다는 작은 것이 바람직하다.
제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 근축에서 볼록하다. 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 이러한 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 비구면으로 형성될 수 있다.
제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 근축에서 볼록하다. 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 유효경 내에서도 볼록하다. 이러한 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 비구면으로 형성될 수 있다.
제3 렌즈(L3)는 부(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제3 렌즈(L3)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제3 렌즈(L3)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.6보다는 크고 1.7보다는 작은 고굴절 재질인 것이 바람직하다. 그리고 제3 렌즈(L3)의 아베수(Abbe number)는 15보다는 크고 35보다는 작은 것이 바람직하다.
제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 근축에서 볼록하다. 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 이러한 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 비구면으로 형성될 수 있다.
제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 근축에서 오목하다. 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 이러한 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 비구면으로 형성된다.
제4 렌즈(L4)는 부(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제4 렌즈(L4)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제4 렌즈(L4)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.6보다는 크고 1.7보다는 작은 고굴절 재질인 것이 바람직하다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 아베수(Abbe number)는 15보다는 크고 35보다는 작은 것이 바람직하다.
제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축에서 볼록하다. 그러나 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서는 오목하게 형성될 수 있다. 따라서 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)의 유효경 끝단 부분은 광축 부분보다 물체 측에 가깝게 위치할 수 있다. 그러나 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 이러한 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 비구면으로 형성된다.
제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 근축에서 오목하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 이러한 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 비구면으로 형성된다.
제5 렌즈(L5)는 정(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제5 렌즈(L5)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제5 렌즈(L5)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.5보다는 크고 1.6보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제5 렌즈(L5)의 아베수(Abbe number)는 45보다는 크고 65보다는 작은 것이 바람직하다.
제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서도 대체적으로 오목한 형태로 형성될 수 있다.
제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 근축에서 볼록하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서도 대체적으로 볼록한 형태로 형성될 수 있다.
제6 렌즈(L6)는 부(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제6 렌즈(L6)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제6 렌즈(L6)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.5보다는 크고 1.6보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제6 렌즈(L6)의 아베수(Abbe number)는 45보다는 크고 65보다는 작은 것이 바람직하다.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축에서 볼록하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 이러한 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 비구면으로 형성된다.
제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 근축에서 오목하다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 이러한 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 비구면으로 형성된다.
본 발명의 렌즈 광학계는 아래의 조건식 1 내지 5를 만족한다.
<조건식 1>
2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7
여기서, TTL은 전체 트랙 길이(total track length)로 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, 1.0F는 센서(IS)의 대각의 절반 길이이고, D1은 제1 렌즈(L1)의 유효경의 크기이다.
경우에 따라서 본 발명의 렌즈 광학계는 조건식 1보다 더욱 좁은 조건인 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
<조건식 1-1>
2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6
그리고 경우에 따라서 본 발명의 렌즈 광학계는 조건식 1 또는 조건식 1-1에서 D1이 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기일 수 있다. 아래에서는 D1을 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기인 것으로 하여 조건식에 대입하도록 한다. 그러나 이것이 D1을 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기로 한정하고, 물체 측 면(S11)의 유효경의 크기를 배제하는 것은 아니다.
조건식 1 또는 조건식 1-1을 만족한다면, 본 발명의 렌즈 광학계는 전체 트랙 길이(TTL)에 대비하여 제1 렌즈(L1)의 유효경의 크기(D1)를 제한할 수 있다. 제1 렌즈(L1)의 유효경의 크기(D1)를 제한함에 따라 보다 향상된 광학 성능을 가지는 광학계의 제작이 가능하다. 구체적으로, 이러한 광학계는 왜곡 수차 등이 더 우수할 수 있다.
<조건식 2>
0<(S11~stop)/TTL<0.05
여기서, (S11~stop)은 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 조리개(S)까지의 거리이다.
조건식 2를 만족한다면, 조리개(S)가 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)의 광축 부분보다 센서 측에 가깝게 위치하게 된다. 만약, 조리개(S)가 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)의 광축 부분보다 물체 측에 가깝게 위치하게 되면, (S11~stop)가 음수의 값을 가지게 되어 조건식 2를 만족하지 못하게 된다. 또한, 조건식 2를 만족한다면, 조리개(S)가 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에 걸치는 정도가 정해지게 된다. 즉, 조리개(S)가 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)의 광축 부분보다 센서 측에 지나치게 가깝게 위치하게 되면 (S11~stop)/TTL이 상한값(0.05)를 초과하게 된다. 따라서 조건식 2에 의해 조리개(S)의 위치가 정해지게 된다.
<조건식 3>
0.5<tanθ/f<1.0
여기서, θ는 본 발명의 렌즈 광학계의 화각이고, f는 본 발명의 렌즈 광학계의 초점거리이다.
조건식 3을 만족한다면, 본 발명의 렌즈 광학계의 화각을 결정하는 것이다. 구체적으로, tan/f이 상한값(1.0)을 초과하게 되면 렌즈 광학계의 화각은 커지지만 구면 수차 및 코마 수차가 커지게 된다는 문제점이 발생한다. 또한, tanθ/f이 하한값(0.5)보다 작게 되면 렌즈 광학계의 구면 수차 및 코마수차는 작아지지만 화각 또한 작아지게 되어 광각 용도로 사용되지 못한다는 문제점이 발생한다.
<조건식 4>
50<(V1+V2+V5+V6)/4<60
여기서, V1은 제1 렌즈(L1)의 아베수이고, V2는 제2 렌즈(L2)의 아베수이고, V5는 제5 렌즈(L5)의 아베수이고, V6는 제6 렌즈(L6)의 아베수이다.
조건식 4는 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)의 아베수의 평균이 50과 60 사이가 되도록 하는 조건식이다. 조건식 4를 만족하게 되면, 플라스틱 재질을 사용하는 것이 가능하고, 아베수가 50 이상인 렌즈를 사용하여 색수차 보정이 효과적이라는 장점이 있다.
<조건식 5>
3.0<TTL/BFL<4.0
여기서, TTL은 전체 트랙 길이(total track length)로 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, BFL는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이다.
조건식 5를 만족한다면, 렌즈 광학계의 전체적인 길이가 줄어들어 슬림한 크기의 렌즈 광학계의 제작이 가능해진다. 조건식 5의 TTL/BFL이 하한값(3.0)보다 커지기 위해서는 BFL이 줄어들어야 하는데, 이에 따라 TTL도 함께 줄어들어야 한다. 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)까지의 거리가 줄어드는 것은 한계가 있기 때문에 BFL을 최대한 줄이는 것을 통해서 TTL도 줄어들게 된다. 따라서 조건식 5를 만족한다면, 렌즈 광학계는 전체적인 길이가 상당히 줄어든 슬림한 렌즈 광학계가 되게 된다.
아래의 표는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 광학 특성을 설명한 것이다.
구성요소 | r | d | N | f | V | |
조리개(S) | ∞ | -0.050 | ||||
제1 렌즈(L1) | S11* | 2.174 | 0.412 | 1.547 | 7.514 | 56.093 |
S12* | 4.308 | 0.100 | ||||
제2 렌즈(L2) | S21* | 2.820 | 0.313 | 1.547 | 3.322 | 56.093 |
S22* | -4.896 | 0.025 | ||||
제3 렌즈(L3) | S31* | 12.468 | 0.200 | 1.657 | -4.596 | 21.474 |
S32* | 2.416 | 0.302 | ||||
제4 렌즈(L4) | S41* | 6.147 | 0.250 | 1.657 | -8.287 | 21.474 |
S42* | 2.841 | 0.101 | ||||
제5 렌즈(L5) | S51* | -5.019 | 0.658 | 1.547 | 1.273 | 56.093 |
S52* | -0.639 | 0.103 | ||||
제6 렌즈(L6) | S61* | 2.433 | 0.336 | 1.547 | -1.501 | 56.093 |
S62* | 0.574 | 0.400 | ||||
Focal length(F) | 2.696 | |||||
Total Track Length(TTL) | 3.900 | |||||
Image height | 2.297 | |||||
Chief Ray Angle(CRA) | 31.060 | |||||
HFOV | 67.645 |
상기 표에서 렌즈면에 표시된 *는 해당 렌즈면이 비구면임을 나타낸다. 상기 표에서 r은 해당하는 렌즈 면의 곡률반경이고, d는 해당하는 렌즈 면이 물체 측 면인 경우에 해당하는 렌즈의 광축 상의 두께이고, 해당하는 렌즈 면이 센서 측 면인 경우에는 해당하는 렌즈의 출사면에서 다음의 구성요소(렌즈, 조리개(S) 또는 필터)와 사이의 거리이다. 따라서, S62의 d는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)과 제6 렌즈(L6)의 후측에 위치하는 필터 사이의 거리를 의미한다. N는 해당하는 렌즈의 굴절률이고, f는 해당하는 렌즈의 초점거리이고, V는 해당하는 렌즈의 아베 수(Abbe number)이다. 여기서 r, d 및 f의 거리 단위는 mm이다.Focal Length(F)는 전체 렌즈 광학게의 초점거리이고, Image height는 센서(IS)의 대각의 절반 길이이고, TTL은 렌즈 광학계의 전체 트랙 거리(total track length)로서 구체적으로 제1 렌즈(L1)의 물체측면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, CRA는 렌즈 광학계의 주 광선 입사각(chief ray angle)의 최댓값이고, HFOV는 렌즈 광학계의 화각이다. 여기서 F 및 TTL의 단위는 mm이고, CRA 및 HFOV의 각도는 도(degree)이다.
도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.
<수학식>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.
아래의 표는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.
K | A2 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | |
S11 | -1.124 | -0.073 | -0.074 | 0.023 | -0.112 | 0.025 | 0.000 |
S12 | -7.726 | -0.467 | 0.254 | -0.033 | 0.183 | -0.332 | 0.000 |
S21 | -98.969 | 0.009 | -2.167 | 8.210 | -15.197 | 14.882 | -6.319 |
S22 | -6.467 | 0.019 | -1.277 | 5.270 | -10.869 | 9.768 | -2.822 |
S31 | 4.421 | 0.084 | -0.873 | 2.574 | -5.282 | 3.680 | 0.000 |
S32 | -39.750 | 0.201 | -0.683 | 0.523 | -0.135 | -0.975 | 0.884 |
S41 | -5.380 | -0.495 | 0.568 | -1.160 | 0.609 | 0.173 | 0.000 |
S42 | -28.149 | -0.383 | 0.360 | -0.566 | 0.595 | -0.195 | 0.000 |
S51 | -43.643 | -0.184 | 0.093 | -0.741 | 3.625 | -5.570 | 3.722 |
S52 | -3.848 | -0.367 | 0.593 | -1.049 | 1.397 | -0.714 | 0.044 |
S61 | -17.168 | -0.170 | -0.002 | 0.234 | -0.341 | 0.244 | -0.094 |
S62 | -4.342 | -0.183 | 0.179 | -0.147 | 0.088 | -0.038 | 0.012 |
도 1 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 5의 값을 계산한 것이다.
조건식 | 대상값 | 제1 실시예의 대상값 | |
조건식 1 | 2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 1-1 | 2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 2 | 0<(S11~stop)/TTL<0.05 | (S11~stop)/TTL | 0.013 |
조건식 3 | 0.5<tanθ/f<1.0 | tanθ/f | 0.902 |
조건식 4 | 50<(V1+V2+V5+V6)/4<60 | (V1+V2+V5+V6)/4 | 56.093 |
조건식 5 | 3.0<TTL/BFL<4.0 | TTL/BFL | 3.545 |
여기서, 제1 실시예의 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기는 0.700이다.또한, 제1 실시예의 BFL은 1.100이다. 이는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에서 필터(OF)까지의 거리에서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리를 더한 값이다. 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 전체 트랙 길이(TTL)에서 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)까지의 거리를 뺀 값이다. 따라서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 0.700(3.900-3.200)이 된다. 따라서 BFL은 1.100(0.400+0.700)이 되는 것이다.
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제1 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 5를 모두 만족함을 알 수 있다.
이하, 첨부한 도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해 설명한다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
아래의 표는 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학 계의 광학 특성을 설명한 것이다.
구성요소 | r | d | N | f | V | |
조리개(S) | ∞ | -0.050 | ||||
제1 렌즈(L1) | S11* | 2.216 | 0.410 | 1.547 | 6.161 | 56.093 |
S12* | 6.060 | 0.100 | ||||
제2 렌즈(L2) | S21* | 2.959 | 0.251 | 1.547 | 3.517 | 56.093 |
S22* | -5.323 | 0.027 | ||||
제3 렌즈(L3) | S31* | 13.545 | 0.130 | 1.657 | -4.872 | 21.474 |
S32* | 2.581 | 0.382 | ||||
제4 렌즈(L4) | S41* | 8.115 | 0.261 | 1.657 | -7.831 | 21.474 |
S42* | 3.110 | 0.125 | ||||
제5 렌즈(L5) | S51* | -7.283 | 0.719 | 1.547 | 1.213 | 56.093 |
S52* | -0.629 | 0.118 | ||||
제6 렌즈(L6) | S61* | 2.685 | 0.296 | 1.547 | -1.332 | 56.093 |
S62* | 0.541 | 0.430 | ||||
Focal length(F) | 2.706 | |||||
Total Track Length(TTL) | 3.900 | |||||
Image height | 2.297 | |||||
Chief Ray Angle(CRA) | 31.888 | |||||
HFOV | 67.477 |
상기 표에서 렌즈면에 표시된 *는 해당 렌즈면이 비구면임을 나타낸다. 상기 표에서 r은 해당하는 렌즈 면의 곡률반경이고, d는 해당하는 렌즈 면이 물체 측 면인 경우에 해당하는 렌즈의 광축 상의 두께이고, 해당하는 렌즈 면이 센서 측 면인 경우에는 해당하는 렌즈의 출사면에서 다음의 구성요소(렌즈, 조리개(S) 또는 필터)와 사이의 거리이다. 따라서, S62의 d는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)과 제6 렌즈(L6)의 후측에 위치하는 필터 사이의 거리를 의미한다. N는 해당하는 렌즈의 굴절률이고, f는 해당하는 렌즈의 초점거리이고, V는 해당하는 렌즈의 아베 수(Abbe number)이다. 여기서 r, d 및 f의 거리 단위는 mm이다.Focal Length(F)는 전체 렌즈 광학게의 초점거리이고, Image height s,s 센서(IS)의 대각의 절반 길이이고, TTL은 렌즈 광학계의 전체 트랙 거리(total track length)로서 구체적으로 제1 렌즈(L1)의 물체측면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, CRA는 렌즈 광학계의 주 광선 입사각(chief ray angle)의 최댓값이고, HFOV는 렌즈 광학계의 화각이다. 여기서 F 및 TTL의 단위는 mm이고, CRA 및 HFOV의 각도는 도(degree)이다.
도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.
<수학식>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.
아래의 표는 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.
K | A2 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | |
S11 | -1.215 | -0.078 | -0.060 | -0.089 | 0.159 | -0.120 | 0.000 |
S12 | -7.726 | -0.433 | 0.382 | -0.330 | 0.685 | -0.670 | 0.000 |
S21 | -98.969 | -0.005 | -1.695 | 7.142 | -13.942 | 14.620 | -6.897 |
S22 | -6.467 | 0.064 | -1.258 | 4.385 | -8.454 | 7.839 | -2.720 |
S31 | 4.421 | 0.082 | -0.829 | 1.568 | -2.701 | 1.917 | 0.000 |
S32 | -39.750 | 0.112 | -0.535 | 0.161 | 0.415 | -0.929 | 0.514 |
S41 | -5.380 | -0.426 | 0.146 | -0.128 | -0.484 | 0.498 | 0.000 |
S42 | -28.149 | -0.304 | 0.069 | 0.025 | -0.052 | 0.057 | 0.000 |
S51 | -43.643 | -0.125 | -0.026 | -0.383 | 1.864 | -2.542 | 1.524 |
S52 | -3.850 | -0.272 | 0.211 | -0.085 | -0.130 | 0.430 | -0.319 |
S61 | -17.168 | -0.230 | 0.100 | 0.110 | -0.218 | 0.160 | -0.061 |
S62 | -4.182 | -0.191 | 0.196 | -0.158 | 0.091 | -0.037 | 0.011 |
도 2 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 5의 값을 계산한 것이다.
조건식 | 대상값 | 제1 실시예의 대상값 | |
조건식 1 | 2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 1-1 | 2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 2 | 0<(S11~stop)/TTL<0.05 | (S11~stop)/TTL | 0.013 |
조건식 3 | 0.5<tanθ/f<1.0 | tanθ/f | 0.891 |
조건식 4 | 50<(V1+V2+V5+V6)/4<60 | (V1+V2+V5+V6)/4 | 56.093 |
조건식 5 | 3.0<TTL/BFL<4.0 | TTL/BFL | 3.611 |
여기서, 제2 실시예의 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기는 0.700이다.또한, 제2 실시예의 BFL은 1.080이다. 이는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에서 필터(OF)까지의 거리에서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리를 더한 값이다. 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 전체 트랙 길이(TTL)에서 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)까지의 거리를 뺀 값이다. 따라서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 0.650(3.900-3.250)이 된다. 따라서 BFL은 1.080(0.430+0.650)이 되는 것이다.
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제2 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 5를 모두 만족함을 알 수 있다.
이하, 첨부한 도 3을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
아래의 표는 도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학 계의 광학 특성을 설명한 것이다.
구성요소 | r | d | N | f | V | |
조리개(S) | ∞ | -0.050 | ||||
제1 렌즈(L1) | S11* | 2.220 | 0.408 | 1.546 | 6.162 | 56.093 |
S12* | 6.095 | 0.100 | ||||
제2 렌즈(L2) | S21* | 3.034 | 0.254 | 1.546 | 3.498 | 56.093 |
S22* | -5.013 | 0.032 | ||||
제3 렌즈(L3) | S31* | 16.377 | 0.130 | 1.657 | -4.910 | 21.474 |
S32* | 2.688 | 0.385 | ||||
제4 렌즈(L4) | S41* | 8.378 | 0.262 | 1.657 | -7.873 | 21.474 |
S42* | 3.160 | 0.125 | ||||
제5 렌즈(L5) | S51* | -7.354 | 0.713 | 1.546 | 1.307 | 56.093 |
S52* | -0.673 | 0.148 | ||||
제6 렌즈(L6) | S61* | 2.842 | 0.312 | 1.534 | -1.444 | 56.093 |
S62* | 0.583 | 0.400 | ||||
Focal length(F) | 2.700 | |||||
Total Track Length(TTL) | 3.900 | |||||
Image height | 2.297 | |||||
Chief Ray Angle(CRA) | 32.533 | |||||
HFOV | 67.567 |
상기 표에서 렌즈면에 표시된 *는 해당 렌즈면이 비구면임을 나타낸다. 상기 표에서 r은 해당하는 렌즈 면의 곡률반경이고, d는 해당하는 렌즈 면이 물체 측 면인 경우에 해당하는 렌즈의 광축 상의 두께이고, 해당하는 렌즈 면이 센서 측 면인 경우에는 해당하는 렌즈의 출사면에서 다음의 구성요소(렌즈, 조리개(S) 또는 필터)와 사이의 거리이다. 따라서, S62의 d는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)과 제6 렌즈(L6)의 후측에 위치하는 필터 사이의 거리를 의미한다. N는 해당하는 렌즈의 굴절률이고, f는 해당하는 렌즈의 초점거리이고, V는 해당하는 렌즈의 아베 수(Abbe number)이다. 여기서 r, d 및 f의 거리 단위는 mm이다.Focal Length(F)는 전체 렌즈 광학게의 초점거리이고, Image height s,s 센서(IS)의 대각의 절반 길이이고, TTL은 렌즈 광학계의 전체 트랙 거리(total track length)로서 구체적으로 제1 렌즈(L1)의 물체측면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, CRA는 렌즈 광학계의 주 광선 입사각(chief ray angle)의 최댓값이고, HFOV는 렌즈 광학계의 화각이다. 여기서 F 및 TTL의 단위는 mm이고, CRA 및 HFOV의 각도는 도(degree)이다.
도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.
<수학식>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.
아래의 표는 도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.
K | A2 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | |
S11 | -1.337 | -0.080 | -0.054 | -0.118 | 0.208 | -0.149 | 0.000 |
S12 | -7.726 | -0.430 | 0.385 | -0.380 | 0.803 | -0.749 | 0.000 |
S21 | -98.969 | -0.027 | -1.502 | 6.431 | -12.564 | 13.288 | -6.375 |
S22 | -6.467 | 0.037 | -1.059 | 3.721 | -7.382 | 7.127 | -2.625 |
S31 | 4.421 | 0.074 | -0.754 | 1.308 | -2.280 | 1.673 | 0.000 |
S32 | -39.750 | 0.101 | -0.505 | 0.121 | 0.448 | -0.915 | 0.491 |
S41 | -5.380 | -0.424 | 0.178 | -0.278 | -0.215 | 0.330 | 0.000 |
S42 | -28.149 | -0.309 | 0.104 | -0.042 | 0.003 | 0.039 | 0.000 |
S51 | -43.643 | -0.126 | -0.054 | -0.166 | 1.326 | -1.913 | 1.162 |
S52 | -3.761 | -0.275 | 0.246 | -0.191 | 0.050 | 0.255 | -0.232 |
S61 | -17.168 | -0.239 | 0.123 | 0.074 | -0.179 | 0.135 | -0.051 |
S62 | -4.070 | -0.191 | 0.196 | -0.154 | 0.086 | -0.034 | 0.009 |
도 3 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 5의 값을 계산한 것이다.
조건식 | 대상값 | 제1 실시예의 대상값 | |
조건식 1 | 2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 1-1 | 2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 2 | 0<(S11~stop)/TTL<0.05 | (S11~stop)/TTL | 0.013 |
조건식 3 | 0.5<tanθ/f<1.0 | tanθ/f | 0.897 |
조건식 4 | 50<(V1+V2+V5+V6)/4<60 | (V1+V2+V5+V6)/4 | 56.093 |
조건식 5 | 3.0<TTL/BFL<4.0 | TTL/BFL | 3.786 |
여기서, 제3 실시예의 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기는 0.700이다.또한, 제3 실시예의 BFL은 1.080이다. 이는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에서 필터(OF)까지의 거리에서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리를 더한 값이다. 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 전체 트랙 길이(TTL)에서 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)까지의 거리를 뺀 값이다. 따라서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 0.630(3.900-3.270)이 된다. 따라서 BFL은 1.030(0.400+0.630)이 되는 것이다.
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제3 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 5를 모두 만족함을 알 수 있다.
이하, 첨부한 도 4를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.
아래의 표는 도 4에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 광학 계의 광학 특성을 설명한 것이다.
구성요소 | r | d | N | f | V | |
조리개(S) | ∞ | -0.050 | ||||
제1 렌즈(L1) | S11* | 2.168 | 0.408 | 1.546 | 6.161 | 56.093 |
S12* | 5.681 | 0.101 | ||||
제2 렌즈(L2) | S21* | 3.189 | 0.253 | 1.546 | 3.536 | 56.093 |
S22* | -4.766 | 0.062 | ||||
제3 렌즈(L3) | S31* | 29.497 | 0.130 | 1.657 | -4.714 | 21.474 |
S32* | 2.799 | 0.352 | ||||
제4 렌즈(L4) | S41* | 8.111 | 0.278 | 1.657 | -8.209 | 21.474 |
S42* | 3.196 | 0.115 | ||||
제5 렌즈(L5) | S51* | -8.116 | 0.698 | 1.546 | 1.347 | 56.093 |
S52* | -0.695 | 0.169 | ||||
제6 렌즈(L6) | S61* | 2.806 | 0.304 | 1.534 | -1.520 | 56.093 |
S62* | 0.606 | 0.400 | ||||
Focal length(F) | 2.703 | |||||
Total Track Length(TTL) | 3.900 | |||||
Image height | 2.297 | |||||
Chief Ray Angle(CRA) | 32.325 | |||||
HFOV | 67.437 |
상기 표에서 렌즈면에 표시된 *는 해당 렌즈면이 비구면임을 나타낸다. 상기 표에서 r은 해당하는 렌즈 면의 곡률반경이고, d는 해당하는 렌즈 면이 물체 측 면인 경우에 해당하는 렌즈의 광축 상의 두께이고, 해당하는 렌즈 면이 센서 측 면인 경우에는 해당하는 렌즈의 출사면에서 다음의 구성요소(렌즈, 조리개(S) 또는 필터)와 사이의 거리이다. 따라서, S62의 d는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)과 제6 렌즈(L6)의 후측에 위치하는 필터 사이의 거리를 의미한다. N는 해당하는 렌즈의 굴절률이고, f는 해당하는 렌즈의 초점거리이고, V는 해당하는 렌즈의 아베 수(Abbe number)이다. 여기서 r, d 및 f의 거리 단위는 mm이다.Focal Length(F)는 전체 렌즈 광학게의 초점거리이고, Image height s,s 센서(IS)의 대각의 절반 길이이고, TTL은 렌즈 광학계의 전체 트랙 거리(total track length)로서 구체적으로 제1 렌즈(L1)의 물체측면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, CRA는 렌즈 광학계의 주 광선 입사각(chief ray angle)의 최댓값이고, HFOV는 렌즈 광학계의 화각이다. 여기서 F 및 TTL의 단위는 mm이고, CRA 및 HFOV의 각도는 도(degree)이다.
도 4에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.
<수학식>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.
아래의 표는 도 4에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.
K | A2 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | |
S11 | -1.506 | -0.086 | 0.008 | -0.339 | 0.533 | -0.348 | 0.000 |
S12 | -7.726 | -0.400 | 0.281 | -0.243 | 0.649 | -0.649 | 0.000 |
S21 | -98.969 | -0.046 | -1.207 | 5.123 | -9.852 | 10.593 | -5.316 |
S22 | -6.467 | -0.042 | -0.482 | 1.914 | -4.303 | 4.665 | -2.022 |
S31 | 4.421 | 0.037 | -0.496 | 0.559 | -1.228 | 1.090 | 0.000 |
S32 | -39.750 | 0.125 | -0.567 | 0.334 | -0.088 | -0.260 | 0.188 |
S41 | -5.380 | -0.403 | 0.239 | -0.473 | 0.104 | 0.094 | 0.000 |
S42 | -28.149 | -0.325 | 0.186 | -0.182 | 0.121 | -0.006 | 0.000 |
S51 | -43.643 | -0.142 | -0.059 | 0.106 | 0.686 | -1.217 | 0.777 |
S52 | -3.581 | -0.229 | 0.122 | 0.033 | -0.142 | 0.333 | -0.246 |
S61 | -17.168 | -0.250 | 0.111 | 0.121 | -0.248 | 0.187 | -0.072 |
S62 | -3.978 | -0.215 | 0.231 | -0.192 | 0.114 | -0.048 | 0.014 |
도 4 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 5의 값을 계산한 것이다.
조건식 | 대상값 | 제1 실시예의 대상값 | |
조건식 1 | 2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 1-1 | 2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6 | TTL/(1.0F*D1) | 2.426 |
조건식 2 | 0<(S11~stop)/TTL<0.05 | (S11~stop)/TTL | 0.013 |
조건식 3 | 0.5<tanθ/f<1.0 | tanθ/f | 0.890 |
조건식 4 | 50<(V1+V2+V5+V6)/4<60 | (V1+V2+V5+V6)/4 | 56.093 |
조건식 5 | 3.0<TTL/BFL<4.0 | TTL/BFL | 3.786 |
여기서, 제4 실시예의 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 유효경의 크기는 0.700이다.또한, 제3 실시예의 BFL은 1.080이다. 이는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에서 필터(OF)까지의 거리에서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리를 더한 값이다. 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 전체 트랙 길이(TTL)에서 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)까지의 거리를 뺀 값이다. 따라서 필터(OF)에서 센서(IS)까지의 거리는 0.630(3.900-3.270)이 된다. 따라서 BFL은 1.030(0.400+0.630)이 되는 것이다.
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제3 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 5를 모두 만족함을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 렌즈 광학계의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
L1: 제1 렌즈 L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈 L4: 제4 렌즈
L5: 제5 렌즈 L6: 제6 렌즈
S11: 제1 렌즈의 물체측면 S12: 제1 렌즈의 센서측면
S21: 제2 렌즈의 물체측면 S22: 제2 렌즈의 센서측면
S31: 제3 렌즈의 물체측면 S32: 제3 렌즈의 센서측면
S41: 제4 렌즈의 물체측면 S42: 제4 렌즈의 센서측면
S51: 제5 렌즈의 물체측면 S52: 제5 렌즈의 센서측면
S61: 제6 렌즈의 물체측면 S62: 제6 렌즈의 센서측면
IS: 센서 S: 조리개
OF: 광학 필터
L3: 제3 렌즈 L4: 제4 렌즈
L5: 제5 렌즈 L6: 제6 렌즈
S11: 제1 렌즈의 물체측면 S12: 제1 렌즈의 센서측면
S21: 제2 렌즈의 물체측면 S22: 제2 렌즈의 센서측면
S31: 제3 렌즈의 물체측면 S32: 제3 렌즈의 센서측면
S41: 제4 렌즈의 물체측면 S42: 제4 렌즈의 센서측면
S51: 제5 렌즈의 물체측면 S52: 제5 렌즈의 센서측면
S61: 제6 렌즈의 물체측면 S62: 제6 렌즈의 센서측면
IS: 센서 S: 조리개
OF: 광학 필터
Claims (12)
- 물체와 상기 물체의 상이 맺히는 센서 사이에서 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로 배열된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계로서,
상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제1 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고, 비구면이고 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가지고,
상기 제2 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고,
상기 제3 렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고,
상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈의 물체 측 면은 비구면이고 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가지고,
상기 제5 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 볼록하고,
상기 제6 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록하고, 상기 제6 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 오목하고,
TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리이고, 1.0F는 상기 센서의 대각의 절반 길이이고, D1은 상기 제1 렌즈의 유효경의 크기일 때, 아래의 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
2.2<TTL/(1.0F*D1)<2.7 - 제1 항에 있어서,
조리개는 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에 걸치게 위치하는 렌즈 광학계. - 제2 항에 있어서,
(S11~stop)은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 조리개까지의 거리일 때, 아래의 조건식을 더 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
0<(S11~stop)/TTL<0.05 - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 제2 렌즈의 센서 측 면은 근축에서 볼록한 렌즈 광학계. - 제1 항에 있어서,
상기 제5 렌즈는 정의 굴절력을 가지고,
상기 제6 렌즈는 부의 굴절력을 가지는 렌즈 광학계. - 제1 항에 있어서,
상기 D1은 상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경의 크기인 렌즈 광학계. - 제1 항에 있어서,
아래의 조건식을 더 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
2.4<TTL/(1.0F*D1)<2.6 - 제1 항에 있어서,
θ는 상기 렌즈 광학계의 화각이고, f는 상기 렌즈 광학계의 초점거리일 때, 아래의 조건식을 더 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
0.5<tanθ/f<1.0 - 제1 항에 있어서,
상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제5 렌즈 및 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질로 형성된 렌즈 광학계. - 제1 항에 있어서,
V1은 상기 제1 렌즈의 아베수(Abbe number)이고, V2는 상기 제2 렌즈의 아베수이고, V5는 상기 제5 렌즈의 아베수이고, V6는 상기 제6 렌즈의 아베수일 때, 아래의 조건식을 더 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
50<(V1+V2+V5+V6)/4<60 - 제1 항에 있어서,
TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리이고, BFL 상기 제6 렌즈의 센서 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리일 때, 아래의 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
3.0<TTL/BFL<4.0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180148902A KR102139492B1 (ko) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 렌즈 광학계 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180148902A KR102139492B1 (ko) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 렌즈 광학계 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200062918A KR20200062918A (ko) | 2020-06-04 |
KR102139492B1 true KR102139492B1 (ko) | 2020-07-29 |
Family
ID=71080720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180148902A KR102139492B1 (ko) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 렌즈 광학계 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102139492B1 (ko) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140043695A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | Largan Precision Co., Ltd. | Optical photographing lens system |
WO2017164605A1 (ko) | 2016-03-21 | 2017-09-28 | 주식회사 에이스솔루텍 | 촬영 렌즈 광학계 |
KR101882990B1 (ko) | 2015-03-11 | 2018-07-30 | 에이에이씨 어쿠스틱 테크놀로지스(심천)컴퍼니 리미티드 | 촬영 렌즈계 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5924121B2 (ja) * | 2012-05-22 | 2016-05-25 | 株式会社オプトロジック | 撮像レンズ |
KR101989157B1 (ko) * | 2012-12-31 | 2019-09-30 | 삼성전자주식회사 | 촬상 렌즈 및 이를 포함한 촬상 장치 |
KR102063899B1 (ko) * | 2013-07-10 | 2020-01-08 | 삼성전자주식회사 | 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치 |
KR102416824B1 (ko) | 2016-11-25 | 2022-07-05 | 삼성전기주식회사 | 촬상 광학계 |
KR101771968B1 (ko) | 2017-06-19 | 2017-08-29 | (주)디오스텍 | 광각 소형 광학계 |
-
2018
- 2018-11-27 KR KR1020180148902A patent/KR102139492B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140043695A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | Largan Precision Co., Ltd. | Optical photographing lens system |
KR101882990B1 (ko) | 2015-03-11 | 2018-07-30 | 에이에이씨 어쿠스틱 테크놀로지스(심천)컴퍼니 리미티드 | 촬영 렌즈계 |
WO2017164605A1 (ko) | 2016-03-21 | 2017-09-28 | 주식회사 에이스솔루텍 | 촬영 렌즈 광학계 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200062918A (ko) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11237357B2 (en) | Photographing optical lens assembly | |
US9658433B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens | |
US9235029B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens | |
WO2014155467A1 (ja) | 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 | |
US9599791B2 (en) | Imaging lens and imaging device provided with the same | |
US20140293447A1 (en) | Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens | |
KR20170051080A (ko) | 단초점 렌즈 광학계 및 그를 포함하는 촬상 장치 | |
KR101915644B1 (ko) | 렌즈 광학계 | |
KR102048984B1 (ko) | 소형 망원 광학계 | |
TW201314251A (zh) | 攝像鏡頭 | |
KR20140089007A (ko) | 촬영 렌즈 광학계 | |
US9239446B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens | |
KR20160049876A (ko) | 촬영 렌즈 광학계 | |
KR101729470B1 (ko) | 촬영 렌즈 광학계 | |
KR101661922B1 (ko) | 렌즈 광학계 | |
JP2005316010A (ja) | 撮像レンズ | |
KR101724264B1 (ko) | 촬영 렌즈계 | |
US20190250379A1 (en) | Optical lens system | |
KR102052545B1 (ko) | 촬상 렌즈 | |
KR20150075192A (ko) | 촬영 렌즈 광학계 | |
KR101724265B1 (ko) | 촬영 렌즈계 | |
KR101547462B1 (ko) | 촬영 렌즈 광학계 | |
KR102363470B1 (ko) | 렌즈 광학계 | |
KR102568944B1 (ko) | 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기 | |
KR102139492B1 (ko) | 렌즈 광학계 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |