KR102369803B1 - Fisheye lens system - Google Patents

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KR102369803B1
KR102369803B1 KR1020170116656A KR20170116656A KR102369803B1 KR 102369803 B1 KR102369803 B1 KR 102369803B1 KR 1020170116656 A KR1020170116656 A KR 1020170116656A KR 20170116656 A KR20170116656 A KR 20170116656A KR 102369803 B1 KR102369803 B1 KR 102369803B1
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lens
lens system
fisheye
lens group
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이경은
이상혁
유지영
이원신
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한화테크윈 주식회사
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 물체측으로부터 상면측으로 순서대로, 4매의 렌즈로 구성되며, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 및 3매의 렌즈로 구성되며, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군을 포함하며, 하기의 식들을 만족하는 어안 렌즈계.
<식>
1.0 < D/f < 2.0
Fno < 1.68
여기서, D는 상기 제1 렌즈군에 포함된 가장 상면측에 배치된 렌즈와 상기 제2 렌즈군에 포함된 가장 물체측에 배치된 렌즈 사이의 거리, f는 어안 렌즈계의 전체 초점거리, Fno는 어안 렌즈계의 F-수를 나타낸다.
According to an embodiment of the present invention, in order from the object side to the image plane side, the first lens group consisting of four lenses and having a negative refractive power; and a second lens group consisting of three lenses and having positive refractive power, wherein the fisheye lens system satisfies the following equations.
<expression>
1.0 < D/f < 2.0
Fno < 1.68
Here, D is the distance between the lens disposed on the most image plane side included in the first lens group and the lens disposed on the most object side included in the second lens group, f is the total focal length of the fisheye lens system, and Fno is It represents the F-number of a fisheye lens system.

Description

어안 렌즈계{Fisheye lens system}Fisheye lens system

본 발명은 어안 렌즈계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 7매의 렌즈로 구성된 어안 렌즈계에 관한 것이다.The present invention relates to a fisheye lens system, and more particularly, to a fisheye lens system composed of seven lenses.

최근 CCD(charge coupled device)나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자가 소형화, 고화소화 됨에 따라, 촬상 소자를 구비한 디지털 카메라(digital camera), 비디오 카메라(video camera) 또는 감시용 카메라와 같은 결상 광학 기기에 구비된 렌즈계 역시 높은 광학 성능이 요구되고 있다. Recently, as solid-state imaging devices such as charge coupled devices (CCDs) and complementary metal-oxide semiconductors (CMOS) have been miniaturized and high-pixelated, digital cameras, video cameras, or monitoring devices equipped with imaging devices have been used. A lens system provided in an imaging optical device such as a camera is also required to have high optical performance.

또한, 보안의 중요성이 증대됨에 따라 공공 기관이나 기업체뿐만 아니라, 개인에 의해 CCTV(Closed Circuit Tele-vision)용 감시 카메라나 정밀 측정 카메라가 많이 사용되고 있다. In addition, as the importance of security increases, a CCTV (Closed Circuit Tele-vision) surveillance camera or precision measurement camera is widely used by individuals as well as public institutions or corporations.

감시 카메라는 주간뿐만 아니라 야간에서 이용되므로, 가시광선에서 근적외선 영역까지 수차를 양호하게 보정되며, F 수가 작은 밝은 감시 카메라용 렌즈계에 대한 필요성이 증대되고 있다. 또한, 감시 카메라 등을 사용하는 사용자는 넓은 범위에 대하여, 중심부뿐만 아니라 주변부까지 왜곡이 없는 고해상도의 영상을 얻기를 원하며, 이에 따라 감시 카메라 등에 구비되는 렌즈계는 광각이면서 저왜곡을 구현할 필요성이 증대되고 있다.Since the surveillance camera is used not only during the daytime but also at night, the need for a lens system for a bright surveillance camera that satisfactorily corrects aberrations in the visible to near-infrared range and has a small F-number is increasing. In addition, a user using a surveillance camera, etc., wants to obtain a high-resolution image without distortion not only in the center but also in the periphery over a wide range. Accordingly, the need for a wide-angle and low-distortion lens system provided in a surveillance camera increases. is becoming

한국 공개특허 제2012-0076210호 (2012.07.09)Korean Patent Publication No. 2012-0076210 (2012.07.09)

본 발명은 7매의 렌즈를 포함하며 F-수가 1.68 이하인 밝은 어안 렌즈계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide a bright fisheye lens system comprising seven lenses and having an F-number of 1.68 or less. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 물체측으로부터 상면측으로 순서대로, 4매의 렌즈로 구성되며, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 및 3매의 렌즈로 구성되며, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군을 포함하며, 하기의 식들을 만족하는 어안 렌즈계.According to an embodiment of the present invention, in order from the object side to the image plane side, the first lens group consisting of four lenses and having a negative refractive power; and a second lens group consisting of three lenses and having positive refractive power, wherein the fisheye lens system satisfies the following equations.

<식><expression>

1.0 < D/f < 2.01.0 < D/f < 2.0

Fno < 1.68Fno < 1.68

여기서, D는 상기 제1 렌즈군에 포함된 가장 상면측에 배치된 렌즈와 상기 제2 렌즈군에 포함된 가장 물체측에 배치된 렌즈 사이의 거리, f는 어안 렌즈계의 전체 초점거리, Fno는 어안 렌즈계의 F-수를 나타낸다.Here, D is the distance between the lens disposed on the most image plane side included in the first lens group and the lens disposed on the most object side included in the second lens group, f is the total focal length of the fisheye lens system, and Fno is It represents the F-number of a fisheye lens system.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

<식><expression>

-0.35 < f/f1 < -0.15-0.35 < f/f1 < -0.15

여기서, f1은 상기 제1 렌즈군의 초점거리를 나타낸다.Here, f1 represents the focal length of the first lens group.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

<식><expression>

14 < L/f < 14.514 < L/f < 14.5

여기서, L은 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측에 배치된 면으로부터 상기 제2 렌즈군의 가장 상면측에 배치된 면까지의 거리를 나타낸다.Here, L denotes a distance from a surface disposed on the most object side of the first lens group to a surface disposed on the most image plane side of the second lens group.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first lens group may include, in order from the object side, 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 positive refractive power.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈는, 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the second lens may include at least one aspherical surface.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

<식><expression>

0.925 < H1/2Y < 1.0250.925 < H1/2Y < 1.025

여기서, H1은 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 유효 반경, 2Y는 상면에 형성되는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.Here, H1 is the effective radius of the object-side surface of the first lens, and 2Y is the diameter of the image circle formed on the image surface.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

Nd1 - Nd2 > 0.3Nd1 - Nd2 > 0.3

여기서, Nd1은 상기 제1 렌즈의 굴절률, Nd2는 상기 제2 렌즈의 굴절률을 나타낸다. Here, Nd1 is the refractive index of the first lens, and Nd2 is the refractive index of the second lens.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

Nd1 - Nd3 > 0.3Nd1 - Nd3 > 0.3

여기서, Nd1은 상기 제1 렌즈의 굴절률, Nd2는 상기 제3 렌즈의 굴절률을 나타낸다. Here, Nd1 is the refractive index of the first lens, and Nd2 is the refractive index of the third lens.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

6.7 < R2 < 7.36.7 < R2 < 7.3

여기서, R2는 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률을 나타낸다.Here, R2 represents the curvature of the object-side surface of the first lens.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖는 제5 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및 정의 굴절력을 갖는 제7 렌즈를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the second lens group may include, in order from the object side, a fifth lens having positive refractive power; a sixth lens having negative refractive power; and a seventh lens having positive refractive power.

일 실시예에 따르면, 상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 접합 렌즈일 수 있다.According to an embodiment, the fifth lens and the sixth lens may be junction lenses.

일 실시예에 따르면, 상기 제7 렌즈의 양면은 비구면일 수 있다.According to an embodiment, both surfaces of the seventh lens may be aspherical.

일 실시예에 따르면, 하기의 식을 만족할 수 있다.According to an embodiment, the following equation may be satisfied.

FOV > 185°FOV > 185°

여기서, FOV는 어안 렌즈계의 화각을 나타낸다.Here, FOV represents the angle of view of the fisheye lens system.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군의 사이에 배치된 조리개를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the diaphragm may further include a stop disposed between the first lens group and the second lens group.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following detailed description, claims and drawings for carrying out the invention.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 7매의 렌즈를 포함하며 밝은 어안 렌즈계를 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, it is possible to provide a bright fisheye lens system including seven lenses.

또한, 해상도가 높고 시야각이 넓은 어안 렌즈계를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a fisheye lens system having a high resolution and a wide viewing angle.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어안 렌즈계의 광학적 배치도이다.
도 2는 도 1에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡을 나타낸 수차도이다.
도 3은 도 1에 도시된 어안 렌즈계의 횡방향 수차를 나타낸 수차도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어안 렌즈계의 광학적 배치도이다.
도 5는 도 4에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡을 나타낸 수차도이다.
도 6은 도 4에 도시된 어안 렌즈계의 횡방향 수차를 나타낸 수차도이다.
1 is an optical layout view of a fisheye lens system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an aberration diagram illustrating longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the fisheye lens system shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is an aberration diagram illustrating lateral aberration of the fisheye lens system shown in FIG. 1 .
4 is an optical layout view of a fisheye lens system according to a second embodiment of the present invention.
5 is an aberration diagram illustrating longitudinal spherical aberration, astigmatism, and distortion of the fisheye lens system shown in FIG. 4 .
FIG. 6 is an aberration diagram illustrating lateral aberration of the fisheye lens system shown in FIG. 4 .

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from another, not in a limiting sense.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and the possibility that one or more other features or components will be added is not excluded in advance.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

도 1 및 도 4는 각각 본 발명의 제1 실시예 및 제2실시예에 따른 어안 렌즈계의 광학적 배치도이다.1 and 4 are optical layout views of a fisheye lens system according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention, respectively.

도 1 및 도 4를 참조하면, 어안 렌즈계는 물체(O)측으로부터 상면(IP)측으로 순서대로 배치된 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 포함한다. 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이에는 조리개(ST)가 배치되고, 제2 렌즈군(G2)과 상면(IP) 사이에는 광학 블록(B)이 배치될 수 있다.1 and 4 , the fisheye lens system includes a first lens group G1 and a second lens group G2 sequentially arranged from the object O side to the image plane IP side. A stop ST may be disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2 , and an optical block B may be disposed between the second lens group G2 and the image plane IP.

일 실시예에 따르면, 상기 어안 렌즈계는 가시광 영역부터 근적외광 영역까지 색수차가 양호하게 보정된 줌 렌즈계일 수 있으며, 이를 통해 주간뿐만 아니라 야간에서 사용되는 감시 카메라 등의 촬상 장치에 적용될 수 있다. According to an embodiment, the fisheye lens system may be a zoom lens system in which chromatic aberration is well corrected from the visible region to the near-infrared region, and through this, it can be applied to imaging devices such as surveillance cameras used in the daytime as well as at night.

일 실시예에 따르면, 상기 광학 블록(B)은 저역 통과 필터(LPF; low pass filter)나 적외선 차단 필터(IR-cut filter) 등의 광학 필터, 촬상 소자의 촬상면을 보호하기 위한 커버 유리(CG; cover glass) 등일 수 있다.According to an embodiment, the optical block B is an optical filter such as a low pass filter (LPF) or an infrared cut filter (IR-cut filter), and a cover glass (CG) for protecting the imaging surface of the imaging device. ; cover glass) and the like.

근적외선 차단 필터는 제어부(미도시)에 의해 온/오프될 수 있다. 예컨대, 근적외선 차단 필터는 주간에는 가시광선을 이용하여 촬영을 수행하므로 제2 렌즈군(G2)과 상면(IP) 사이의 입사되는 광의 경로 상에 배치될 수 있으며, 야간에는 근적외선을 이용하여 촬영을 수행하므로 입사되는 광의 경로 외측에 배치될 수 있다.The near-infrared cut filter may be turned on/off by a controller (not shown). For example, since the near-infrared cut filter performs photographing using visible light during the daytime, it may be disposed on the path of incident light between the second lens group G2 and the image surface IP, and photographing using near-infrared rays at night is performed. Therefore, it can be disposed outside the path of the incident light.

제1 렌즈군(G1)은 부의 굴절력을 가지며, 물체측(O)으로부터 순서대로 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3) 및 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)의 4매의 렌즈를 포함한다.The first lens group G1 has a negative refractive power, in order from the object side O, a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a negative refractive power, and a third lens having a negative refractive power (L3) and four lenses of the fourth lens L4 having positive refractive power.

제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)는 볼록면이 물체측(O)을 향하는 메니스커스(meniscus) 렌즈일 수 있으며, 제3 렌즈(L3)는 양오목 렌즈, 제4 렌즈(L4)는 양볼록 렌즈일 수 있다.The first lens L1 and the second lens L2 may be meniscus lenses having a convex surface facing the object side O, and the third lens L3 may be a biconcave lens and a fourth lens ( L4) may be a biconvex lens.

제1 렌즈군(G1)은 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하며, 일 실시예에 따르면 상기 비구면 렌즈는 제2 렌즈(L2)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 렌즈(L2)의 적어도 한 면을 비구면으로 구성함으로써 비축 상에서 발생하는 수차, 즉 비점 수차 및 상면 만곡 등을 감소시킬 수 있다. The first lens group G1 includes at least one aspherical lens, and according to an embodiment, the aspherical lens may be the second lens L2. According to an embodiment, by configuring at least one surface of the second lens L2 as an aspherical surface, aberrations occurring on the off-axis, that is, astigmatism and field curvature, etc. can be reduced.

제2 렌즈군(G2)은 물체측으로부터 순서대로 정의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(L5), 부의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(L6) 및 정의 굴절력을 갖는 제7 렌즈(L7)의 3매의 렌즈를 포함할 수 있다.The second lens group G2 includes, in order from the object side, a fifth lens L5 having a positive refractive power, a sixth lens L6 having a negative refractive power, and a seventh lens L7 having a positive refractive power. may include.

상기 제5 렌즈(L5)와 제6 렌즈(L6)는 접합 렌즈일 수 있다. 즉, 제5 렌즈(L5)와 제6 렌즈(L6)를 접합 렌즈로 구성함으로써, 색수차 등의 수차를 보정하면서 제조시의 부착 오차 등의 영향을 적게 하여 안정된 광학 품질을 얻을 수 있고, 구성을 간이화할 수 있어 소형화에 적합하다.The fifth lens L5 and the sixth lens L6 may be junction lenses. That is, by configuring the fifth lens L5 and the sixth lens L6 as a junction lens, a stable optical quality can be obtained by reducing the influence of attachment errors during manufacturing while correcting aberrations such as chromatic aberration, and the configuration is improved. Because it can be simplified, it is suitable for miniaturization.

상기 제7 렌즈(L7)는 양볼록 렌즈일 수 있으며, 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 예컨대, 제7 렌즈(L7)는 양면이 비구면으로 구성될 수 있다.The seventh lens L7 may be a biconvex lens, and may include at least one aspherical surface. For example, both surfaces of the seventh lens L7 may be aspherical.

제7 렌즈(L23)의 적어도 한 면을 비구면으로 구성함으로써, 비축 상에서 발생하는 수차, 즉 비점 수차 및 상면 만곡 등을 감소시킬 수 있다.By configuring at least one surface of the seventh lens L23 as an aspherical surface, it is possible to reduce aberrations occurring on the off-axis, that is, astigmatism, field curvature, and the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 어안 렌즈계는 7매의 렌즈만을 포함하며, 이를 통해 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 7매의 렌즈는 모두 굴절률이 1.4 이상인 게르마늄(Ge) 렌즈 등의 무기물로 구성되며, 플라스틱 렌즈를 포함하지 않을 수 있다. 플라스틱 렌즈의 경우 비구면을 형성하기 쉬워 렌즈계의 수차를 감소시킬 수 있지만, 야외에 오랜 시간 설치되어 있는 감시 카메라 등에 사용되는 경우 열에 의해 성능이 저하될 수 있다. 또한, 무기물로 구성된 렌즈에 비하여 상대적으로 굴절률이 작아 동일한 굴절력을 구현하기 위해 곡률 반경을 작게 형성하여야 하는 바, 광각의 렌즈를 구현하는 데 제약이 될 수 있다.The fisheye lens system according to an embodiment of the present invention includes only seven lenses, and through this, miniaturization can be realized. In addition, all of the seven lenses are made of an inorganic material such as a germanium (Ge) lens having a refractive index of 1.4 or more, and may not include a plastic lens. In the case of a plastic lens, it is easy to form an aspherical surface and thus aberration of the lens system can be reduced. However, when used in a surveillance camera installed outdoors for a long time, the performance may be deteriorated by heat. In addition, since the refractive index is relatively small compared to a lens made of an inorganic material, the radius of curvature must be formed to be small in order to realize the same refractive power, which may be a limitation in realizing a wide-angle lens.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 1>을 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 1>.

<조건식 1><Condition 1>

1.0 < D/f < 2.01.0 < D/f < 2.0

여기서, D는 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 거리, f는 어안 렌즈계의 전체 초점거리를 나타낸다. 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 거리는 제1 렌즈군(G1)에 포함된 가장 상면(IP)측에 배치된 제4 렌즈(L4)의 상면(IP)측 면(S8)과 제2 렌즈군(G2)에 포함된 가장 물체(O)측에 배치된 제5 렌즈(L5)의 물체(O)측 면(S10) 사이의 거리를 의미한다.Here, D is the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, and f is the total focal length of the fisheye lens system. The distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is the image plane IP side of the fourth lens L4 disposed on the most image plane IP side included in the first lens group G1. It means the distance between ( S8 ) and the object (O) side surface S10 of the fifth lens L5 most disposed on the object (O) side included in the second lens group G2.

<조건식 1>은 어안 렌즈계의 전체 초점거리에 대한 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격의 비를 정의한 것으로, 상한치 이상에서는 배율 색수차를 보정하기 어렵고 하한치 이하에서는 비점 수차 및 코마 수차를 보정하기가 어려울 수 있다.<Condition 1> defines the ratio of the distance between the first lens group (G1) and the second lens group (G2) to the total focal length of the fisheye lens system. It can be difficult to correct for aberrations and coma.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 2>를 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 2>.

<조건식 2><Condition 2>

Fno < 1.68Fno < 1.68

여기서, Fno는 어안 렌즈계의 F-수(F-number)를 나타낸다. 본 발명의 어안 렌즈계는 주간뿐만 아니라 야간에서 사용되는 감시 카메라 등에 활용될 수 있으며, 따라서 어두운 환경에서도 최대한의 화질을 구현하기 위해 F-수가 작아야 한다. 따라서, <조건식 2>가 상한치 이하의 값을 갖는 경우 충분히 밝은 렌즈계를 구현할 수 없어 어두운 환경에서 촬영되는 화상의 화질이 저하될 수 있다.Here, Fno represents the F-number of the fisheye lens system. The fisheye lens system of the present invention can be used for surveillance cameras used in the daytime as well as at night, and therefore, the F-number must be small in order to realize the maximum image quality even in a dark environment. Therefore, when <Condition 2> has a value below the upper limit, a sufficiently bright lens system may not be implemented, and thus the image quality of an image photographed in a dark environment may be deteriorated.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 3>을 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 3>.

<조건식 3><Condition 3>

-0.35 < f/f1 < -0.15-0.35 < f/f1 < -0.15

여기서, f1은 제1 렌즈군(G1)의 초점거리, BFL은 후방 초점거리를 나타낸다. Here, f1 is the focal length of the first lens group G1, and BFL is the rear focal length.

<조건식 3>은 어안 렌즈계의 전체 초점거리에 대한 제1 렌즈군(G2)의 초점거리의 비의 범위를 정의한 것이다. <조건식 3>의 상한치 이상의 경우 충분한 후방 초점거리를 확보할 수 없고 하한치 이하의 경우 수차 보정이 어려워진다. 본 발명의 어안 렌즈계는 감시 카메라로 활용될 수 있으며, 이 경우 광학 블록(B) 등을 렌즈계와 상면(IP) 사이에 배치하기 위하여 후방 초점거리가 충분히 확보되어야 한다. 어안 렌즈계는 <조건식 3>의 범위를 만족함으로써 충분한 후방 초점거리를 확보하면서 수차 또한 양호하게 보정할 수 있다. <Condition 3> defines the range of the ratio of the focal length of the first lens group G2 to the total focal length of the fisheye lens system. In the case of more than the upper limit of <Condition 3>, sufficient rear focal length cannot be secured, and in the case of less than the lower limit, aberration correction becomes difficult. The fisheye lens system of the present invention can be utilized as a surveillance camera, and in this case, the rear focal length must be sufficiently secured to arrange the optical block (B) and the like between the lens system and the image plane (IP). The fisheye lens system satisfies the range of <Conditional Expression 3>, so that a sufficient rear focal length can be secured and the aberration can also be corrected well.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 4>를 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 4>.

<조건식 4><Condition 4>

14 < |L/f| < 14.514 < |L/f| < 14.5

여기서, L은 상기 제1 렌즈군(G1)의 가장 물체(O)측에 배치된 면으로부터 상기 제2 렌즈군(G2)의 가장 상면측에 배치된 면까지의 거리, 즉, 제1 렌즈(L1)의 물체(O)측에 배치된 면(S1)으로부터 제7 렌즈(L7)의 상면(IP)측에 배치된 면(S14)까지의 거리를 나타낸다.Here, L is the distance from the surface most disposed on the object O side of the first lens group G1 to the surface disposed on the most image plane side of the second lens group G2, that is, the first lens ( The distance from the surface S1 arranged on the object O side of L1 to the surface S14 arranged on the image surface IP side of the seventh lens L7 is indicated.

<조건식 4>는 어안 렌즈계의 초점거리에 대한 전체 렌즈계의 길이의 비의 범위를 정의한 것이다. <조건식 4>의 상한치 이상에서는 화각이 180도 이상인 영역에서의 광학 성능이 저하되며, 하한치 이하에서는 180도 이상의 화각을 구현하는 것이 어려울 수 있다.<Condition 4> defines the range of the ratio of the length of the entire lens system to the focal length of the fisheye lens system. Above the upper limit of <Conditional Expression 4>, optical performance in a region where the angle of view is 180 degrees or more is deteriorated, and it may be difficult to implement an angle of view of 180 degrees or more below the lower limit.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 5>를 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 5>.

0.925 < H1/2Y < 1.025 0.925 < H1/2Y < 1.025

여기서, H1은 상기 제1 렌즈(L1)의 물체(O)측 면의 유효 반경(H1), 2Y는 상면(IP)에 형성되는 이미지 서클의 직경(2Y)을 나타낸다. 상기 이미지 서클은 어안 렌즈계에 최대한의 시야각으로 빛이 입사되었을 때 형성되는 이미지 서클일 수 있다.Here, H1 is the effective radius H1 of the object O-side surface of the first lens L1, and 2Y is the diameter 2Y of the image circle formed on the image surface IP. The image circle may be an image circle formed when light is incident on the fisheye lens system at the maximum viewing angle.

<조건식 5>의 상한치 이상에서는 어안 렌즈계의 소형화가 불가능하며, 하한치 이하에서는 180도 이상의 화각을 구현하는 것이 어려울 수 있다. 상기 <조건식 5>의 범위 내에서 주변부 수차가 적은 고성능의 어안 렌즈계를 구현할 수 있다.It is impossible to miniaturize the fisheye lens system above the upper limit of <Conditional Expression 5>, and it may be difficult to implement an angle of view of 180 degrees or more below the lower limit. Within the range of <Conditional Expression 5>, a high-performance fisheye lens system with little peripheral aberration can be implemented.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 6>을 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 6>.

<조건식 6><Conditional Expression 6>

Nd1 - Nd2 > 0.3Nd1 - Nd2 > 0.3

여기서, Nd1은 상기 제1 렌즈(L1)의 굴절률, Nd2는 상기 제2 렌즈(L2)의 굴절률을 나타낸다.Here, Nd1 is the refractive index of the first lens L1, and Nd2 is the refractive index of the second lens L2.

<조건식 6>은 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 굴절률 차이의 적절한 범위를 정의한 것으로, 제1 렌즈(L1)의 굴절률이 충분히 높은 경우 제1 렌즈(L1)의 곡률반경을 크게 할 수 있으며, 따라서 제1 렌즈(L1)의 반경을 크게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 주변부까지 완만한 곡률을 갖도록 형성할 수 있다. 이러한 구성을 통해 화각을 크게 하고 F-수를 충분히 작게 하여 광각의 밝은 렌즈계를 구현할 수 있다.<Conditional Expression 6> defines an appropriate range of the difference in refractive index between the first lens L1 and the second lens L2, and when the refractive index of the first lens L1 is sufficiently high, the radius of curvature of the first lens L1 is It can be enlarged, and thus the radius of the first lens L1 can be formed to be large, and it can be formed to have a gentle curvature even to the periphery. Through this configuration, a wide-angle bright lens system can be realized by making the angle of view large and the F-number sufficiently small.

제1 렌즈(L1)의 굴절률이 높은 대신, 제2 렌즈(L2)의 굴절률을 상대적으로 충분히 작게 형성함으로써 제1 렌즈군(G1) 전체의 굴절력을 적절히 조절할 수 있다.The refractive power of the entire first lens group G1 may be appropriately adjusted by forming the refractive index of the second lens L2 to be relatively small while the refractive index of the first lens L1 is high.

즉, 상기 <조건식 6>의 하한치 이하에서는 광각 및 밝은 렌즈계를 구현하기 어려울 수 있다.That is, it may be difficult to implement a wide-angle and bright lens system below the lower limit of <Conditional Expression 6>.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 7>을 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 7>.

<조건식 7><Conditional Expression 7>

Nd1 - Nd3 > 0.5Nd1 - Nd3 > 0.5

여기서, Nd1은 상기 제1 렌즈(L1)의 굴절률, Nd2는 상기 제3 렌즈(L3)의 굴절률을 나타낸다.Here, Nd1 is the refractive index of the first lens L1, and Nd2 is the refractive index of the third lens L3.

<조건식 7>은 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L3)의 굴절률 차이의 적절한 범위를 정의한 것으로, 제1 렌즈(L1)의 굴절률이 충분히 높은 경우 제1 렌즈(L1)의 곡률반경을 크게 할 수 있으며, 따라서 제1 렌즈(L1)의 반경을 크게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 주변부까지 완만한 곡률을 갖도록 형성할 수 있다. 이러한 구성을 통해 화각을 크게 하고 F-수를 충분히 작게 하여 광각의 밝은 렌즈계를 구현할 수 있다.<Conditional Expression 7> defines an appropriate range of the difference in refractive index between the first lens L1 and the second lens L3, and when the refractive index of the first lens L1 is sufficiently high, the radius of curvature of the first lens L1 is It can be enlarged, and thus the radius of the first lens L1 can be formed to be large, and it can be formed to have a gentle curvature even to the periphery. Through this configuration, a wide-angle bright lens system can be realized by making the angle of view large and the F-number sufficiently small.

제1 렌즈(L1)의 굴절률이 높은 대신, 제3 렌즈(L3)의 굴절률을 상대적으로 충분히 작게 형성함으로써 제1 렌즈군(G1) 전체의 굴절력을 적절히 조절할 수 있다.Instead of having a high refractive index of the first lens L1 , the refractive power of the entire first lens group G1 may be appropriately adjusted by making the refractive index of the third lens L3 relatively small.

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계는 하기의 <조건식 8>을 만족할 수 있다.The fisheye lens system according to embodiments of the present invention may satisfy the following <Conditional Expression 8>.

<조건식 8><Conditional Expression 8>

6.7 < R2 < 7.36.7 < R2 < 7.3

여기서, R2는 제1 렌즈(L1)의 물체(O)측 면의 곡률반경을 나타낸다.Here, R2 represents the radius of curvature of the object O side surface of the first lens L1.

<조건식 8>의 상한치 이상인 경우 제1 렌즈(L1)를 제작하기 어렵고 화상에 고스트(ghost)가 발행될 수 있으며, 하한치 이하인 경우 전체 필드(full field)로 결상이 되지 않아 F-수가 커지고 광학 성능이 저하될 수 있다. If it is more than the upper limit of <Conditional Expression 8>, it is difficult to manufacture the first lens L1 and a ghost may be issued to the image. this may be lowered.

상기의 실시예들에 따르면, 7매의 렌즈만으로 F-수가 1.68 이하인 밝은 어안 렌즈계를 구현할 수 있으며, 가시광선뿐만 아니라 근적외광 영역까지 해상도가 높으며 185도 이상의 화각을 갖는 어안 렌즈계를 구현할 수 있다.According to the above embodiments, it is possible to implement a bright fisheye lens system with an F-number of 1.68 or less with only 7 lenses, and a fisheye lens system with high resolution not only for visible light but also for near-infrared light, and having an angle of view of 185 degrees or more.

이하에서는 [표 1] 내지 [표 4]를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 설명한다.Hereinafter, design data of a fisheye lens system according to embodiments of the present invention will be described with reference to [Table 1] to [Table 4].

설계 데이터에서, R은 각 렌즈면의 곡률 반경[mm](단, R의 값이 "infinity"가 되는 면은 그 면이 평면임을 나타낸다.)을, Dn는 광축 상에서 렌즈면과 렌즈면 사이의 거리[mm]로서, 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 나타낸다. Nd는 d선에서의 각 렌즈의 굴절률을, vd는 d선에서의 각 렌즈의 아베수를 나타낸다.In the design data, R is the radius of curvature [mm] of each lens surface (however, the surface where the value of R is “infinity” indicates that the surface is planar), and Dn is the distance between the lens surface and the lens surface on the optical axis. As the distance [mm], it indicates the thickness of the lens or the distance between the lens and the lens. Nd represents the refractive index of each lens on the d line, and vd represents the Abbe number of each lens on the d line.

본 발명의 실시예들에 포함된 비구면(ASP)의 정의는 다음과 같다.The definition of the aspherical surface (ASP) included in the embodiments of the present invention is as follows.

Figure 112017088574015-pat00001
Figure 112017088574015-pat00001

본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계에 포함된 비구면 형상은, 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 h축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정(positive)으로 하여 상기 정의식으로 나타낼 수 있다. 여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, h는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉상수(conic constant)를, A, B, C는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수(1/R)를 나타낸다.The aspherical shape included in the fisheye lens system according to the embodiments of the present invention, when the optical axis direction is the z axis and the direction perpendicular to the optical axis direction is the h axis, the propagation direction of the light beam is positive. It can be expressed by the above definition formula. Here, z is the distance from the vertex of the lens in the direction of the optical axis, h is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, K is the conic constant, A, B, and C are the aspheric coefficients, and c is the It represents the reciprocal (1/R) of the radius of curvature at the vertex of the lens.

<제1 실시예><First embodiment>

[표 1]은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다. 도 1의 부호 Si는 제1 렌즈의 물체측 면을 1번째 면(S1)으로 하고, 이미지측 방향을 따라 면 번호가 증가되도록 부호를 붙인 i번째의 면을 나타낸다.[Table 1] shows design data of a fisheye lens system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. Reference numeral Si in FIG. 1 denotes the i-th surface, which is marked so that the object-side surface of the first lens is the first surface S1 and the surface number increases along the image-side direction.

Figure 112017088574015-pat00002
Figure 112017088574015-pat00002

상기 표에서 *은 비구면을 나타낸다, [표 2]는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 렌즈계에 포함된 비구면의 비구면 계수를 나타낸다. 비구면 계수의 수치에서 E-m(m은 정수)이라는 표기는 ×10-m을 의미한다.In the above table, * denotes an aspherical surface. [Table 2] shows the aspheric coefficient of the aspherical surface included in the fisheye lens system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In the numerical value of the aspheric coefficient, the notation Em (m is an integer) means ×10 -m .

Figure 112017088574015-pat00003
Figure 112017088574015-pat00003

도 2는 도 1에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 수차를 나타내며, 각각 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 나타낸다. 종방향 구면수차는 852.1100 nm, 656.2725 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm 및 435.8343 nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차와 왜곡은 546.0740 nm 파장을 갖는 빛에 대하여 도시된 것이다. 비점수차에서 점선은 자오면(T; tangential surface)에서의 비점 수차를, 실선은 구결면(S; sagittal surface)에서의 비점 수차를 나타낸다.FIG. 2 shows the longitudinal aberration of the fisheye lens system shown in FIG. 1, and shows longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion, respectively. The longitudinal spherical aberration is plotted for light with wavelengths of 852.1100 nm, 656.2725 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm and 435.8343 nm, and astigmatism and distortion are plotted for light with wavelengths 546.0740 nm. In the astigmatism, the dotted line indicates the astigmatism on the tangential surface (T), and the solid line indicates the astigmatism on the sagittal surface (S).

도 2의 종방향 구면수차도를 참고하면, 근적외선(852.1100 nm) 및 가시광 중 녹색광(546.0740 nm)을 비교하였을 때, 중심부로부터 주변부까지 전 영역에 걸쳐 초점 위치가 30 μm 이하의 차이로 유지될 수 있다. 즉, 가시광뿐만 아니라 근적외선 영역에 이르기까지 높은 광학 성능을 가질 수 있다. Referring to the longitudinal spherical aberration diagram of FIG. 2, when comparing the green light (546.0740 nm) among the near infrared (852.1100 nm) and visible light, the focal position over the entire region from the center to the periphery can be maintained with a difference of 30 μm or less. there is. That is, it may have high optical performance not only in the visible light but also in the near-infrared region.

도 3은 도 1에 도시된 어안 렌즈계의 횡방향 수차를 나타내며, 852.1100 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm 및 435.8343 nm의 파장을 갖는 빛에 대하여, 상대적 상면 높이(relative field height) 0.00, 0.27, 0.53, 0.8 및 1.00 각각에서 자오면(tangential surface) 및 구결면(sagittal surface)에서의 횡방향 수차, 즉 배율 색수차 및 코마수차 등을 나타낸다.FIG. 3 shows the lateral aberration of the fisheye lens system shown in FIG. 1 , and for light having wavelengths of 852.1100 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm and 435.8343 nm, relative field heights of 0.00, 0.27; , 0.53, 0.8, and 1.00, respectively, represent lateral aberrations on a tangential surface and a sagittal surface, that is, chromatic aberration of magnification, coma, and the like.

<제2 실시예><Second embodiment>

[표 3]은 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 렌즈계의 설계 데이터를 나타낸다.[Table 3] shows design data of a fisheye lens system according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

Figure 112017088574015-pat00004
Figure 112017088574015-pat00004

상기 표에서 *은 비구면을 나타낸다, [표 4]는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 어안 렌즈계에 포함된 비구면의 비구면 계수를 나타낸다. 비구면 계수의 수치에서 E-m(m은 정수)이라는 표기는 ×10-m을 의미한다.In the above table, * denotes an aspherical surface. [Table 4] shows the aspherical coefficient of the aspherical surface included in the fisheye lens system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In the numerical value of the aspheric coefficient, the notation Em (m is an integer) means ×10 -m .

Figure 112017088574015-pat00005
Figure 112017088574015-pat00005

도 5는 도 4에 도시된 어안 렌즈계의 종방향 수차를 나타내며, 각각 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves) 및 왜곡(distortion)을 나타낸다. 종방향 구면수차는 852.1100 nm, 656.2725 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm 및 435.8343 nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차와 왜곡은 546.0740 nm 파장을 갖는 빛에 대하여 도시된 것이다. 비점수차에서 점선은 자오면(T; tangential surface)에서의 비점 수차를, 실선은 구결면(S; sagittal surface)에서의 비점 수차를 나타낸다.5 shows longitudinal aberration of the fisheye lens system shown in FIG. 4, respectively, longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion. The longitudinal spherical aberration is plotted for light with wavelengths of 852.1100 nm, 656.2725 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm and 435.8343 nm, and astigmatism and distortion are plotted for light with wavelengths 546.0740 nm. In the astigmatism, the dotted line indicates the astigmatism on the tangential surface (T), and the solid line indicates the astigmatism on the sagittal surface (S).

도 5의 종방향 구면수차도를 참고하면, 근적외선(852.1100 nm) 및 가시광 중 녹색광(546.0740 nm)을 비교하였을 때, 중심부로부터 주변부까지 전 영역에 걸쳐 초점 위치가 30 μm 이하의 차이로 유지될 수 있다. 즉, 가시광뿐만 아니라 근적외선 영역에 이르기까지 높은 광학 성능을 가질 수 있다. Referring to the longitudinal spherical aberration diagram of FIG. 5, when comparing the green light (546.0740 nm) among the near infrared (852.1100 nm) and visible light, the focal position over the entire region from the center to the periphery can be maintained with a difference of 30 μm or less. there is. That is, it may have high optical performance not only in the visible light but also in the near-infrared region.

도 6은 도 4에 도시된 어안 렌즈계의 횡방향 수차를 나타내며, 852.1100 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm 및 435.8343 nm의 파장을 갖는 빛에 대하여, 상대적 상면 높이(relative field height) 0.00, 0.27, 0.53, 0.8 및 1.00 각각에서 자오면(tangential surface) 및 구결면(sagittal surface)에서의 횡방향 수차, 즉 배율 색수차 및 코마수차 등을 나타낸다.FIG. 6 shows the lateral aberration of the fisheye lens system shown in FIG. 4 , and for light having wavelengths of 852.1100 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm and 435.8343 nm, relative field heights of 0.00, 0.27; , 0.53, 0.8, and 1.00, respectively, represent lateral aberrations on a tangential surface and a sagittal surface, that is, chromatic aberration of magnification, coma, and the like.

다음의 [표 5]는 본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계의 전체 초점거리(f), F-수(fno), 후방 초점거리(BFL) 및 화각(2ω)을 나타낸다. The following [Table 5] shows the total focal length (f), the F-number (fno), the rear focal length (BFL), and the angle of view (2ω) of the fisheye lens system according to embodiments of the present invention.

Figure 112017088574015-pat00006
Figure 112017088574015-pat00006

[표 5]에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 185도의 화각을 가지면서 F-수가 1.68 이하인 밝은 어안 렌즈계를 구현하였음을 확인할 수 있다.As shown in [Table 5], according to the embodiments of the present invention, it can be confirmed that a bright fisheye lens system having an F-number of 1.68 or less while having an angle of view of 185 degrees was implemented.

다음의 [표 6]은 본 발명의 실시예들에 따른 어안 렌즈계가 상기 조건식들을 만족함을 나타낸다.The following [Table 6] shows that the fisheye lens system according to the embodiments of the present invention satisfies the above conditional expressions.

Figure 112017088574015-pat00007
Figure 112017088574015-pat00007

상기의 실시예들에 따르면, 7매의 렌즈만으로 F-수가 1.68 이하인 밝은 어안 렌즈계를 구현할 수 있으며, 가시광선뿐만 아니라 근적외광 영역까지 해상도가 높으며 185도 이상의 화각을 갖는 어안 렌즈계를 제공할 수 있다.According to the above embodiments, it is possible to implement a bright fisheye lens system with an F-number of 1.68 or less with only 7 lenses, and a fisheye lens system having high resolution not only for visible light but also for near-infrared light and having an angle of view of 185 degrees or more can be provided. .

또한, 본 발명의 실시예들에 관한 어안 렌즈계는, 이미지 센서(미도시)를 구비하는 감시 카메라, 디지털 카메라 또는 비디오 카메라 등의 촬영 장치에 이용될 수 있다.In addition, the fisheye lens system according to the embodiments of the present invention may be used in a photographing apparatus such as a surveillance camera, a digital camera, or a video camera having an image sensor (not shown).

이미지 센서는 어안 렌즈계에 의해 결상된 광을 수광하는 CCD(charge coupled device)나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자일 수 있다. 이미지 센서의 촬상면은 어안 렌즈계의 이미지면(IP)에 해당한다. The image sensor may be a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) that receives light imaged by a fisheye lens system. The imaging plane of the image sensor corresponds to the image plane (IP) of the fisheye lens system.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

G1: 제1 렌즈군 G2: 제2 렌즈군
L1: 제1 렌즈 L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈 L4: 제4 렌즈
L5: 제5 렌즈 L6: 제5 렌즈
L7: 제7 렌즈 ST: 조리개
B: 광학 블록
G1: first lens group G2: second lens group
L1: first lens L2: second lens
L3: Third lens L4: Fourth lens
L5: 5th lens L6: 5th lens
L7: 7th lens ST: Aperture
B: optical block

Claims (15)

물체측으로부터 상면측으로 순서대로,
4매의 렌즈로 구성되며, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 및
3매의 렌즈로 구성되며, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군을 포함하며,
하기의 식들을 만족하는 어안 렌즈계.
<식>
1.0 < D/f < 2.0
Fno < 1.68
-0.35 < f/f1 < -0.15
여기서, D는 상기 제1 렌즈군에 포함된 가장 상면측에 배치된 렌즈와 상기 제2 렌즈군에 포함된 가장 물체측에 배치된 렌즈 사이의 거리, f는 어안 렌즈계의 전체 초점거리, Fno는 어안 렌즈계의 F-수, f1은 상기 제1 렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
In order from the object side to the upper surface side,
a first lens group consisting of four lenses and having a negative refractive power; and
Consists of three lenses and includes a second lens group having positive refractive power,
A fisheye lens system satisfying the following equations.
<expression>
1.0 < D/f < 2.0
Fno < 1.68
-0.35 < f/f1 < -0.15
Here, D is the distance between the lens disposed on the most image plane side included in the first lens group and the lens disposed on the most object side included in the second lens group, f is the total focal length of the fisheye lens system, and Fno is The F-number, f1, of the fisheye lens system represents the focal length of the first lens group.
삭제delete 제1항에 있어서,
하기의 식을 만족하는 어안 렌즈계.
<식>
14 < L/f < 14.5
여기서, L은 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측에 배치된 면으로부터 상기 제2 렌즈군의 가장 상면측에 배치된 면까지의 거리를 나타낸다.
According to claim 1,
A fisheye lens system satisfying the following expression.
<expression>
14 < L/f < 14.5
Here, L denotes a distance from a surface disposed on the most object side of the first lens group to a surface disposed on the most image plane side of the second lens group.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로,
부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 및
정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하는 어안 렌즈계.
According to claim 1,
The first lens group, in order from the object side,
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 fisheye lens system comprising a fourth lens having positive refractive power.
제4항에 있어서,
상기 제2 렌즈는, 적어도 하나의 비구면을 포함하는 어안 렌즈계.
5. The method of claim 4,
The second lens is a fisheye lens system including at least one aspherical surface.
제4항에 있어서,
하기의 식을 만족하는 어안 렌즈계.
<식>
0.925 < H1/2Y < 1.025
여기서, H1은 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 유효 반경, 2Y는 상면에 형성되는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.
5. The method of claim 4,
A fisheye lens system satisfying the following expression.
<expression>
0.925 < H1/2Y < 1.025
Here, H1 is the effective radius of the object-side surface of the first lens, and 2Y is the diameter of the image circle formed on the image surface.
제4항에 있어서,
하기의 식을 만족하는 어안 렌즈계.
Nd1 - Nd2 > 0.3
여기서, Nd1은 상기 제1 렌즈의 굴절률, Nd2는 상기 제2 렌즈의 굴절률을 나타낸다.
5. The method of claim 4,
A fisheye lens system satisfying the following expression.
Nd1 - Nd2 > 0.3
Here, Nd1 is the refractive index of the first lens, and Nd2 is the refractive index of the second lens.
제4항에 있어서,
하기의 식을 만족하는 어안 렌즈계.
Nd1 - Nd3 > 0.3
여기서, Nd1은 상기 제1 렌즈의 굴절률, Nd2는 상기 제3 렌즈의 굴절률을 나타낸다.
5. The method of claim 4,
A fisheye lens system satisfying the following expression.
Nd1 - Nd3 > 0.3
Here, Nd1 is the refractive index of the first lens, and Nd2 is the refractive index of the third lens.
제4항에 있어서,
하기의 식을 만족하는 어안 렌즈계.
6.7 < R2 < 7.3
여기서, R2는 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률을 나타낸다.
5. The method of claim 4,
A fisheye lens system satisfying the following expression.
6.7 < R2 < 7.3
Here, R2 represents the curvature of the object-side surface of the first lens.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈군은, 물체측으로부터 순서대로,
정의 굴절력을 갖는 제5 렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및
정의 굴절력을 갖는 제7 렌즈를 포함하는 어안 렌즈계.
According to claim 1,
The second lens group, in order from the object side,
a fifth lens having positive refractive power;
a sixth lens having a negative refractive power; and
A fisheye lens system comprising a seventh lens having a positive refractive power.
제10항에 있어서,
상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 접합 렌즈인 어안 렌즈계.
11. The method of claim 10,
The fifth lens and the sixth lens are junction lenses.
제10항에 있어서,
상기 제7 렌즈의 양면은 비구면인 어안 렌즈계.
11. The method of claim 10,
A fisheye lens system wherein both surfaces of the seventh lens are aspherical.
제1항에 있어서,
하기의 식을 만족하는 어안 렌즈계.
FOV > 185°
여기서, FOV는 어안 렌즈계의 화각을 나타낸다.
According to claim 1,
A fisheye lens system satisfying the following expression.
FOV > 185°
Here, FOV represents the angle of view of the fisheye lens system.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군의 사이에 배치된 조리개를 더 포함하는 어안 렌즈계.
According to claim 1,
The fisheye lens system further comprising a stop disposed between the first lens group and the second lens group.
물체측으로부터 상면측으로 순서대로,
4매의 렌즈로 구성되며, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 및
3매의 렌즈로 구성되며, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군을 포함하며,
하기의 식들을 만족하는 어안 렌즈계.
<식>
1.0 < D/f < 2.0
Fno < 1.68
14 < L/f < 14.5
여기서, D는 상기 제1 렌즈군에 포함된 가장 상면측에 배치된 렌즈와 상기 제2 렌즈군에 포함된 가장 물체측에 배치된 렌즈 사이의 거리, f는 어안 렌즈계의 전체 초점거리, Fno는 어안 렌즈계의 F-수, L은 상기 제1 렌즈군의 가장 물체측에 배치된 면으로부터 상기 제2 렌즈군의 가장 상면측에 배치된 면까지의 거리를 나타낸다.
In order from the object side to the upper surface side,
a first lens group consisting of four lenses and having a negative refractive power; and
Consists of three lenses and includes a second lens group having positive refractive power,
A fisheye lens system satisfying the following equations.
<expression>
1.0 < D/f < 2.0
Fno < 1.68
14 < L/f < 14.5
Here, D is the distance between the lens disposed on the most image plane side included in the first lens group and the lens disposed on the most object side included in the second lens group, f is the total focal length of the fisheye lens system, and Fno is The F-number, L, of the fisheye lens system represents a distance from a surface most disposed on the object side of the first lens group to a surface disposed on the most image plane side of the second lens group.
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