KR20090012302A - 촬상 렌즈 - Google Patents

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KR20090012302A
KR20090012302A KR1020087011532A KR20087011532A KR20090012302A KR 20090012302 A KR20090012302 A KR 20090012302A KR 1020087011532 A KR1020087011532 A KR 1020087011532A KR 20087011532 A KR20087011532 A KR 20087011532A KR 20090012302 A KR20090012302 A KR 20090012302A
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사토시 도
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마일스톤 가부시키가이샤
사토시 도
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Abstract

고온열환경에 있어서도 광학성능이 열화되지 않고, 제수차가 양호하게 보정되어 있고, 또한 광학거리가 짧고, 게다가 충분한 백 포커스가 확보된 촬상 렌즈로서, 개구 조리개(S)와, 양의 굴절력을 갖는 접합형 복합 렌즈(14)를 구비하고, 물체측으로부터 상측으로 향하여, 개구 조리개와 접합형 복합 렌즈의 순서로 배열되어 구성된 촬상 렌즈이다. 접합형 복합 렌즈는 물체측으로부터 상측을 향하여, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)의 순서로 배열되어 있다. 제1 렌즈 및 제3 렌즈는 경화성 수지재료로 형성되어 있고, 제2 렌즈는 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성되어 있다. 그리고, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 접착제로 접착되고, 제2 렌즈와 제3 렌즈는 접착제로 접착되어 형성되어 있다. 또한, 제1 렌즈의 물체측 면 및 제3 렌즈의 상측 면이 비구면이다.
렌즈, 조리개, 접착제

Description

촬상 렌즈{IMAGING LENS}
본 발명은 촬상 렌즈에 관한 것으로서, 구체적으로 휴대전화기 등에 탑재되는 촬상 렌즈에 관한 것이다.
디지털 카메라를 내장하는 휴대전화기는 촬상 렌즈가 프린트배선기판에 설치되어 있다. 프린트배선기판에 촬상 렌즈를 설치하는 방법으로서, 리플로우 솔더링(reflow soldering)처리가 사용되고 있다. 이후, 리플로우 솔더링을 단지 「리플로우」라고 할 수도 있다. 리플로우 처리는 프린트배선기판상에서 전자부품을 접속하는 장소에 미리 핸더볼(hander ball)을 배치하고, 거기에 전자부품을 배치하고 나서 가열하고, 핸더볼을 녹인후 냉각시킴으로써 전자부품을 핸더로 붙이는 방법을 말한다.
일반적으로 대량생산 공정에 있어서 프린트배선기판에 전자소자 또는 촬상 렌즈 등의 부품류를 설치하는 방법으로서, 리플로우처리를 하는 리플로우공정이 사용된다. 리플로우공정에 의하면 부품류를 프린트배선기판에 설치하는 가격이 싸고 제조 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
촬상 렌즈를 구비한 휴대전화기 제조 공정의 리플로우공정에 있어서는, 전자부품이 프린트배선기판의 소정위치에 배치되는 것은 물론, 촬상 렌즈 자체 또는 촬상 렌즈를 붙이기 위한 소켓 등이 프린트배선기판에 배치된다.
휴대전화기에 부착할 수 있는 촬상 렌즈는 제조 가격을 줄이고 렌즈 성능을 확보하기 위해 대부분 플라스틱을 소재로 하여 제작되고 있다. 이 때문에, 리플로우공정에 있어서 촬상 렌즈가 고온환경에 노출됨으로써 열변형되고 그 광학성능을 유지할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해서 촬상 렌즈를 장전하는 내열성 소켓 부품을 이용하는 연구가 이루어지고 있다.
즉, 리플로우공정에 있어서는, 촬상 렌즈를 장전하기 위한 내열성 소켓 부품을 휴대전화기의 프린트배선기판에 설치하고, 리플로우공정이 종료된 후에 촬상 렌즈를 이 소켓에 장착함으로써, 촬상 렌즈가 리플로우공정에 의해 고온에 노출되는 것을 막는 방책이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3 참조). 그렇지만, 촬상 렌즈를 장전하기 위해서 내열성 소켓 부품을 이용하는 것은 제조 공정을 복잡하게 하고, 이 내열성 소켓의 가격 등을 포함하여 제조 가격이 높아진다는 문제가 있다.
또 요즘은 휴대전화기가 일시적으로 고온환경이 되는 승용차의 내부에 방치되는 것도 고려하여, 휴대전화기 자체가 150℃이상의 고온환경에 놓여진 경우에도 이 휴대전화기에 장전되어 있는 촬상 렌즈에는, 그 광학적성능이 열화되지 않도록 하는 것이 요구된다. 종래의 플라스틱 소재의 촬상 렌즈는 이러한 요구에 완전히 응할 수가 없다.
고온환경에서도 광학적성능이 유지되는 촬상 렌즈를 실현하기 위해서, 촬상 렌즈를 고연화 온도의 몰드 유리 소재를 사용하여 형성하는 것이 고려된다(예를 들면, 특허문헌 4참조). 이것에 의하면 고온 열환경에 의해 촬상 렌즈의 광학성능이 열화되는 문제를 피할 수 있지만, 현시점에서는 몰드 유리 소재를 이용하여 구성된촬상 렌즈는 그 제조 가격이 대단히 높고 또한 그다지 보급되어 있지 않다.
휴대전화기 등에 장전되는 촬상 렌즈는 상술한 열적 특성에 더하여 광학적인 특성에 대해서도 다음과 같은 조건이 있다. 다시 말해, 촬상 렌즈의 물체측의 입사면으로부터 결상면(촬상면이라고 할 수도 있음)까지의 거리로 정의되는, 광학거리가 짧을 필요가 있다. 다시 말해 렌즈의 설계시 촬상 렌즈의 합성 초점거리에 대한 광학거리의 비율을 줄이는 연구가 필요하다.
휴대전화기를 예로 들면 적어도 이 광학거리는 휴대전화기 본체의 두께보다 짧지 않으면 안 된다. 한편, 촬상 렌즈 상측의 출사면으로부터 촬상면까지의 거리로 정의되는 백 포커스(back focus)는 가능한 한 긴 것이 바람직하다. 즉, 렌즈의 설계시 초점거리에 대한 백 포커스의 비율은 가능한 한 크게 하도록 하는 연구가 필요하다. 이것은 촬상 렌즈와 촬상면 사이에 필터나 커버 유리 등의 부품을 삽입할 필요가 있기 때문이다.
상술한 것 이외에도 촬상 렌즈로서, 제수차가 상의 비뚤어짐을 눈으로 의식할 수 없고, 또한 CCD 이미지 센서(charge coupled device image sensor)등의 수광면에 매트릭스 형상으로 나열되어 있는 빛을 감지하는 최소단위의 소자(「화소」라고도 부름)의 집적 밀도로부터 요청되는 충분히 작게 보정되어 있는 것이 당연히 요구된다. 다시 말해, 촬상 렌즈는 제수차가 양호하게 보정되어 있을 필요가 있다. 이하, 이렇게 제수차가 양호하게 보정된 화상을 「양호한 화상」이라고 할 수도 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 2006-121079호 공보(특허 제3799615호 공보)
특허문헌 2: 일본특허공개 2004-328474호 공보(특허 제3915733호 공보)
특허문헌 3: 일본특허공개 2004-063787호 공보(특허 제3755149호 공보)
특허문헌 4: 일본특허공개 2005-067999호 공보
여기에서, 본 발명의 목적은 휴대전화기 등에 탑재되는 바람직한 촬상 렌즈에 있어서, 리플로우 공정시 고온열환경에 있어서도, 또한 휴대전화기 등에 장전되어 승용차 내에서 일시적으로 고온환경이 되는 환경에 놓여지는 경우에도, 광학성능이 열화되지 않는 내열성이 보증된 촬상 렌즈를 제공하는 것이다.
또한, 광학거리가 짧고 백 포커스는 가능한 한 길며 양호한 화상을 얻을 수 있는 촬상 렌즈를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 촬상 렌즈는 개구 조리개와 양의 굴절력을 갖는 접합형 복합 렌즈를 구비하여, 물체측으로부터 상측으로 향하여, 개구 조리개와 접합형 복합 렌즈의 순서로 배열된다.
접합형 복합 렌즈는 물체측으로부터 상측으로 향하여, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈의 순서로 배열되며, 제1 렌즈 및 제3 렌즈가, 경화성 수지재료로 형성되고, 제2 렌즈가 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성되고, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 간접적으로 접착되고 또한 제2 렌즈와 제3 렌즈는 간접적으로 접착된다.
또는, 접합형 복합 렌즈는 물체측으로부터 상측으로 향하여, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈의 순서로 배열되어, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 및 제3 렌즈가 경화성 수지재료로 형성되고, 제1 렌즈와 제2 렌즈가 접착되고 또한 제2 렌즈와 제3 렌즈가 접착된다.
여기서, 경화성수지 재료는 열경화성수지재료 및 자외선경화수지 재료 중 어느 것이라도 된다. 또한 고연화 온도의 광학 유리 재료는 고연화 온도의 몰드 유리 소재 또는 붕규산 유리 등의 광학 유리 재료 등을 가리킨다.
경화성수지 재료로 형성된 제2 렌즈와, 경화성수지 재료로 형성된 제1 렌즈 또는 제3 렌즈의 접착은 다음과 같이 실현된다. 경화성수지 재료로 형성된 제2 렌즈에 액체상태의 경화성 수지를 접촉시켜서 이 경화성 수지를 고체화, 즉 경화시킴으로써, 제1 렌즈 또는 제3 렌즈를 제2 렌즈에 접착시킨다. 이 접착을, 이후 직접접착이라고 할 수도 있다. 또한, 제2 렌즈와 제1 렌즈 또는 제3 렌즈 사이에 접착제를 개재시켜서 제2 렌즈와 제1 렌즈 또는 제3 렌즈를 접착해도 좋다. 이 접착을, 이후 간접접착이라고 할 수도 있다.
한편, 고연화 온도의 광학 유리로 형성된 제2 렌즈와 경화성 수지재료로 형성된 제1 렌즈 또는 제3 렌즈의 접착은 간접접착에 의해 이루어진다.
제2 렌즈를 경화성 수지재료로 형성한 경우에도 제2 렌즈를 고연화 온도의 광학 유리로 형성한 경우에도 간접접착에 의해 접합형 복합 렌즈를 실현할 경우, 제2 렌즈의 굴절율과, 제1 렌즈 및 제3 렌즈의 굴절율과 관련하여, 접착제의 굴절율을 적당히 선택하는 등, 접착제의 광학적 특성을 적극적으로 이용하는 의도로 접착제를 선택하면, 제2 렌즈와 제1 렌즈 또는 제3 렌즈의 경계면에서 반사를 줄일 수 있는 등의 효과를 얻을 수도 있다. 또한, 접착제를 개재시킬 것인가 아닌가와 관계없이, 제2 렌즈의, 제1 렌즈 또는 제3 렌즈에 대향하는 면에, 코팅 처리를 실시한 뒤 양자를 접착하면 제1 렌즈(또는 제3 렌즈)의 경계면에서 반사를 저감하는 등의 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 상술한 촬상 렌즈에 있어서 아래의 조건(1) 내지 조건(4)을 충족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.
0 ≤ ｜N3-N2｜ ≤ 0.1 (1)
0 ≤ ｜N3-N4｜ ≤ 0.1 (2)
0 ≤ ｜υ3-υ2｜ ≤ 30.0 (3)
0 ≤ ｜υ3-υ4｜ ≤ 30.0 (4)
여기에서,
N2: 제1 렌즈의 굴절율
N3: 제2 렌즈의 굴절율
N4: 제3 렌즈의 굴절율
υ2: 제1 렌즈의 아베수
υ3: 제2 렌즈의 아베수
υ4: 제3 렌즈의 아베수이다.
제2 렌즈는 광학평행평면판(Optica1-parallel plate)이라고 할 수 있다. 광학평행평면판은 일반적으로 렌즈라고 부르지만, 본 발명의 명세서에서는 설명의 편의상 렌즈면의 곡률반경이 무한대인 특별할 경우로서 광학평행평면판을 포함시켜서 렌즈라고 부를 수 있다.
제2 렌즈를 광학평행평면판이라고 했을 경우, 제1 렌즈를 해당 제1 렌즈의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈(planoconvex lens)로 하고 또한 제3 렌즈를 해당 제3 렌즈 상측 면이 상측으로 향하게 하는 볼록면인 평볼록 렌즈로 할 수 있다.
또한, 제2 렌즈를 광학평행평면판이라고 했을 경우, 제1 렌즈를 해당 제1 렌즈의 물체측 면이 물체측으로 오목면을 향하게 하는 평오목 렌즈(planoconcave lens)로 하고 또한 제3 렌즈를 해당 제3 렌즈 상측 면이 상측으로 볼목면을 향하게 하는 평볼록 렌즈로 할 수 있다.
또한, 제2 렌즈를 양쪽볼록렌즈(biconvex glass lens)로 하고, 제1 렌즈를 해당 제1 렌즈의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈로하고 또한 제3 렌즈를 해당 제3 렌즈의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈로 할 수도 있다.
제2 렌즈를 양쪽볼록렌즈로 한 경우, 제1 렌즈를 해당 제1 렌즈의 물체측 면이 물체측으로 오목면을 향하게 하는 렌즈로 하고 또한 제3 렌즈를 해당 제3 렌즈의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈로 할 수도 있다.
또한, 제2 렌즈를 양쪽오목렌즈(biconcave glass lens)로 하고, 제1 렌즈를 해당 제1 렌즈의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈로 하고 또한 제3 렌즈를 해당 제3 렌즈의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈로 할 수도 있다.
제2 렌즈를 양쪽오목렌즈로 했을 경우, 제1 렌즈를 해당 제1 렌즈의 물체측 면이 물체측으로 오목면을 향하게 하는 렌즈로 하고, 또한 제3 렌즈를 해당 제3 렌즈의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈로 할 수도 있다.
본 발명의 촬상 렌즈를 실시함에 있어서, 제1 렌즈의 물체측 면 및 제3 렌즈 상측 면을 비구면으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 접합형 복합 렌즈를 간접접착에 의해 형성할 경우, 제2 렌즈의 적어도 한 방향의 면을 코팅 처리하고, 제1 렌즈 및 제3 렌즈를 간접접착하는 것이 바람직하다.
또한, 경화성 수지재료를 투명 고경도 실리콘 수지로 하는 것이 좋다. 여기에서, 고경도 실리콘 수지는 가소성수지의 단단함과 비교하여 충분히 단단하고, 촬상 렌즈를 휴대전화기 등에 장전하는 제조 공정 및 휴대전화기 등에 탑재된 후에 통상적으로 사용함에 있어서, 기하학적 형상이 변화되지 않을 정도로 충분히 단단한 경화성 실리콘 수지인 것을 의미한다. 또한, 투명에 대한 한정은 가시광선에 대하여 실질적으로 영향이 없는 정도로 빛흡수량이 작은(투명) 것을 의미한다. 실리콘 수지 공급회사의 제품 카탈로그에서, 상술한 가시광선에 대하여 투명하고 또한 고경도인 실리콘 수지에 대하여 「투명 고경도 실리콘 수지」라는 명칭이 사용되는 예도 있다.
본 발명의 촬상 렌즈에 의하면 이 촬상 렌즈를 구성하는 접합형 복합 렌즈가, 경화성 수지재료로 형성된 제1 및 제3 렌즈가, 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성된 제2 렌즈 또는 경화성 수지재료로 형성된 제2 렌즈를 양측에서 끼우는 형태로, 게다가 간접 또는 직접접착되어서 형성되어 있다. 이것 때문에, 리플로우공정에 있어서의 고온열환경 또는 촬상 렌즈의 사용시에 있어서의 고온열환경에 있어서, 그 광학성능이 보증된다. 다시 말해, 제2 렌즈는, 접합형 복합 렌즈의 설계 사양에 있어서의 최고 환경온도보다 융점이 높은 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성되어 있으므로, 고온열환경 하에서도 그 광학성능은 열화되지 않는다.
고연화 온도의 광학 유리 재료는 리플로우처리의 온도 및 접합형 복합 렌즈의 설계 사양에 있어서의 최고 환경온도의 어느 쪽이든 그 보다 연화 온도가 높은 광학 유리 재료를 의미한다. 한편, 이후의 설명에 있어서 광학 유리 재료에 대하여 열적 성질에 대해서 논할 경우에는 이것을 고연화 온도의 광학 유리 재료라고 하고, 광학적 성질을 논할 경우에는 이것을 단지 광학 유리라고 할 수도 있다.
또한, 제1 및 제3 렌즈는 제2 렌즈에 간접접착되어 형성되며, 게다가 경화 처리가 설비되어 있으므로, 그 광학성능이 고온열환경에 있어서도 열화할 일도 없다. 다시 말해, 제1 및 제3 렌즈를 구성하는 경화성 수지재료는, 일단 경화 처리가 설비되어서 고체화하면, 그 내열특성은 안정적 이므로 접합형 복합 렌즈의 사용 조건에 있어서의 최고 환경온도에 있어서도 그 광학적 성능은 유지된다.
제2 렌즈를 경화성 수지재료로 형성함으로써, 아래의 효과를 얻을 수 있다. 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성할 경우와 비교하여, 제2 렌즈의 두께에 대한 제조상의 정밀도가 높다. 다시 말해, 제2 렌즈를 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성할 경우의 제조상의 두께의 정밀도는 ±10㎛정도임에 비해, 경화성 수지 재료로 형성할 경우의 제조상의 두께의 정밀도 ±3㎛정도까지 높일 수 있다. 이렇게, 제2 렌즈의 두께의 제조상의 정밀도를 높일 수 있기 때문에, 설계상 상정되는 수차 등의 특성에서 크게 어긋남이 없이 촬상 렌즈를 제조할 수 있다.
제1 렌즈 및 제3 렌즈를, 제2 렌즈를 양측에서 끼우는 형태로 간접접착하기 위해서는, 제2 렌즈와 제1 렌즈 또는 제3 렌즈 사이에 접착제를 개재시킨다.
접합형 복합 렌즈를 간접접착에 의해 제조할 경우에는, 제1 렌즈 내지 제3 렌즈를 우선 형성하고, 접착제를 제2 렌즈가 제1 렌즈 또는 제3 렌즈와 마주하는 면, 또는 제1 렌즈 또는 제3 렌즈가 제2 렌즈와 마주하는 면에 양자를 밀착시키면 좋다. 또한, 제2 렌즈의, 제1 렌즈 또는 제3 렌즈와 마주하는 면에 코팅 처리를 한 후 양자를 간접접착할 수도 있다.
간접접착을 수행할 경우, 광학 유리의 굴절율과 경화성 수지재료의 굴절율에 관해서, 접착제의 굴절율을 적당히 선택하는 등, 접착제의 광학적특성을 적극적으로 이용할 의도로 접착제를 선택하면, 제2 렌즈와 제1 렌즈 또는 제3 렌즈의 경계면에서 반사를 저감하는 등의 효과를 얻을 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제2 렌즈의, 제1 렌즈 또는 제3 렌즈에 상대하는 면에, 코팅 처리를 실시한 뒤, 양자를 접착하면, 제1 렌즈(또는 제3 렌즈)와의 경계면에서 반사를 저감하는 등의 효과를 얻을 수도 있다.
휴대전화기 등에 탑재되어 양호한 화상을 얻기 위해서는, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈 각각의 굴절율 및 아베수에 있어서, 상술한 조건(1) 내지 조건(4)를 만족시키는 것이 바람직하다는 것을, 본 발명의 발명자는 광선추적법 등에 의한 시뮬레이션 및 시험제작품을 제작하여 그 특성을 평가함으로써 확인했다.
본 발명의 촬상 렌즈의 구성상의 지도원리는 굴절율 등의 광학적 특성이 가능한 한 균일한 단일 접합형 복합 렌즈에 의해, 수차보정 및 결상이라는 2개의 역할을 실현하는 것에 있다. 다시 말해, 본 발명의 촬상 렌즈가 구비하는 접합형 복합 렌즈를 구성하는 제1 렌즈 내지 제3 렌즈 각각의 굴절율 및 아베수는 서로 크게 다르지 않은 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 제1 렌즈 내지 제3 렌즈 각각의 굴절율 및 아베수는 서로 크게 다르지 않은 것이 바람직하다. 그렇지만, 현실적으로 굴절율 및 아베수가 완전히 동일하고, 제2 렌즈의 구성 재료인 고연화 온도의 광학 유리 재료와 제1 및 제3 렌즈의 구성 재료인 경화성 수지재료를 발견하는 것은 매우 어렵다.
여기서, 본 발명의 발명자는 제2 렌즈의 구성 재료와 제1 및 제3 렌즈의 구성 재료, 양자의 굴절율 및 아베수의 차이가 어느 정도 이하이면 양호한 화상을 얻을 수 있는 촬상 렌즈를 구성할 수 있을지를 수많은 시뮬레이션 및 시험을 통해 확인했다. 그 결과, 상술한 조건(1) 내지 조건(4)를 만족할 때 양호한 화상을 얻을 수 있는 촬상 렌즈를 구성할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 제1 렌즈의 굴절율 N2와 제2 렌즈의 굴절율 N3와의 차이 및 제2 렌즈의 굴절율 N3와 제3 렌즈의 굴절율 N4의 차이가 0.1 이내이면, 왜곡 수차, 비점수차 및 색·구면수차가 양호한 화상이 형성될 정도로 충분히 작은 값이 된다. 또한, 제1 렌즈의 아베수 υ2와 제2 렌즈의 아베수 υ3의 차이 및 제2 렌즈의 아베수 υ3와 제3 렌즈의 아베수 υ4의 차이가 30.0 이내이면, 색수차의 크기를 양호한 화상이 형성될 정도로 충분히 작은 값으로 할 수 있고, 또한 충분한 콘트라스트를 갖는 화상을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 2는 실시예 1의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 3은 실시예 1의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 4는 실시예 1의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 5는 실시예 1의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 6은 실시예 2의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 7은 실시예 2의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 8은 실시예 2의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 9는 실시예 2의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 10은 실시예 3의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 11은 실시예 3의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 12는 실시예 3의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 13은 실시예 3의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 14는 실시예 4의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 15는 실시예 4의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 16은 실시예 4의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 17은 실시예 4의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 18은 실시예 5의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 19는 실시예 5의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 20은 실시예 5의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 21은 실시예 5의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 22는 실시예 6의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 23은 실시예 6의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 24는 실시예 6의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 25는 실시예 6의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 26은 실시예 7의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 27은 실시예 7의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 28은 실시예 7의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 29는 실시예 7의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 30은 실시예 8의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 31은 실시예 8의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 32는 실시예 8의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 33은 실시예 8의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 34는 실시예 9의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 35는 실시예 9의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 36은 실시예 9의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 37은 실시예 9의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 38은 실시예 10의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 39는 실시예 10의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 40은 실시예 10의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 41은 실시예 10의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 42는 실시예 11의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 43은 실시예 11의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 44는 실시예 11의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 45는 실시예 11의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
도 46은 실시예 12의 촬상 렌즈의 단면도이다.
도 47은 실시예 12의 촬상 렌즈의 왜곡 수차도이다.
도 48은 실시예 12의 촬상 렌즈의 비점수차도이다.
도 49는 실시예 12의 촬상 렌즈의 색·구면수차도이다.
[도면부호의 설명]
10: 촬상 소자
12: 커버 유리
14: 접합형 복합 렌즈
50, 52: 접착제
60, 62: 코팅막
S: 개구 조리개
L1: 제1 렌즈
L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명하도록 한다. 한편, 각 도면은 본 발명에 속하는 하나의 구성예를 나타내는 것이며, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 각 구성요소의 단면형상이나 배치관계 등을 개략적으로 표시하는 것일 뿐, 본 발명을 나타내는 예로 한정하는 것이 아니다. 또한, 아래의 설명에서 특정 재료 및 조건 등을 이용하고 있지만, 이들 재료 및 조건은 바람직한 예들 중 하나에 불과할 뿐이며, 본 발명은 이에 전혀 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 촬상 렌즈의 구성도이다. 도 1에 정의되어 있 는 면번호(ri(i=1,2,3,…,8)) 및 면간격(di(i=1,2,3,…,7))의 부호는, 도 2, 도 6, 도 10, 도 14, 도 18, 도 22, 도 26, 도 30, 도 34, 도 38, 도 42 및 도 46에 있어서 도면이 번잡해지는 것을 막기 위해 생략하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1, 제2 및 제3 렌즈를 각각 L1, L2, 및 L3로 표시하고, 접합형 복합 렌즈(14)의 전면(제1 렌즈의 전면 r2)에 배치된 개구 조리개를 S로 표시한다. 또한, 오해가 생기지 않는 범위에서 ri(i=1,2,3,…,8)를 광축상 곡률반경의 값을 의미하는 변수로 사용하는 것 외에, 렌즈나 커버 유리면 또는 촬상면을 식별하는 기호(예를 들면, r2를 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 물체측의 면, 또는 r3를 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 경계면의 의미로 사용하는 등)로서 사용할 수 있다. r3 및 r4는 각각 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 경계면이면서 접착면이고, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)의 경계면이면서 접착면이다. 당연히, 제2 렌즈(L2)에 직접 또는 간접으로 접착되는 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)의 접착면은 제2 렌즈(L2)의 접착면과 일치하는 형상을 갖는다.
도 1 및 도 2에서, r3 및 r4로 표시된 경계면은 간접접착되어 있을 경우 각각 간접접착을 위해 접착제(50) 및 접착제(52)가 존재한다. 또한, 제2 렌즈(L2)의 양면 또는 한 면이 코팅 처리되어 있을 경우 이 코팅 막(60) 또는 코팅 막(62)이 존재한다. 여기에서, 이렇게 접착제(50) 및 접착제(52), 코팅 막(60) 또는 코팅 막(62)의 존재를 표시하기 위해 r3 및 r4로 표시된 경계면을 굵은 선으로 표시하고 있다. 도 6, 도 10, 도 14, 도 18, 도 22, 도 26, 도 30, 도 34, 도 38, 도 42 및 도 46에서도, r3 및 r4로 표시된 경계면은 간접접착의 경우 접착제 또는 코팅 막이 존재하지만, 도면이 번잡해지는 것을 막기 위해서, r2, r5, r6 및 r7과 같이 가는선으로 표시하고, 접착제(50) 및 접착제(52), 코팅 막(60) 또는 코팅 막(62)을 생략하여 표시하고 있다. 한편, 본 발명의 촬상 렌즈에 있어서, 접착제의 두께는 촬상 렌즈의 광학적인 성질에 영향을 주지않을 정도로 충분히 얇기 때문에, r3 및 r4로 표시된 경계면에 접착제가 존재할 경우에도 접착제의 두께는 무시된다.
이러한 도면에 표시된 ri(i=1,2,3,…,8) 및 di(i=1,2,3,…,7)등의 파라미터는 아래에 표시된 표 1 내지 표 12에 구체적인 수치로 제공된다. 첨자 i는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 개구 조리개면, 각 렌즈의 면번호 또는 렌즈의 두께 또는 렌즈면 간격 등에 대응하여 첨부한 것이다. 다시 말해, ri는 i번째의 면의 광축상 곡률반경, di는 i번째의 면으로부터 i+1번째의 면까지의 거리, Ni는 i번째의 면과 i+1번째의 면으로 구성된 렌즈 소재의 굴절율, 그리고 υi는 i번째의 면과 i+1번째의 면으로 구성된 렌즈 소재의 아베수를 각각 표시한다.
도 1에 조리개의 개구부를 선분으로 표시하고 있다. 이것은 렌즈면으로부터 조리개면까지의 거리를 정의하기 위해 조리개면과 광축과의 교점이 명확하게 표시되어야만 하기 때문이다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 12의 촬상 렌즈의 각각의 단면인, 도 2, 도 6, 도 10, 도 14, 도 18, 도 22, 도 26, 도 30, 도 34, 도 38, 도 42 및 도 46에서 상기의 도 1과 반대로 조리개의 개구부를 열고 개구부의 끝을 시점으로 하는 2개의 직선으로 빛을 차단하는 조리개 본체를 표시하고 있다. 이것은 주광선등의 광선을 기입하기 위해 조리개의 실태를 반영시켜 조리개의 개구부를 열어서 표시할 필요가 있기 때문이다.
광학거리 L은 조리개(S)로부터 촬상면까지의 거리이다. 백 포커스 bf는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제3 렌즈(L3)의 상측의 면으로부터 촬상면까지의 거리이다. 여기에서 커버 유리를 제거하여 측량되는 제3 렌즈(L3)의 상측의 면으로부터 촬상면까지의 길이를 백 포커스 bf로 표시하는 것으로 한다.
비구면 데이터는 표 1 내지 표 12 각각의 란에 면번호와 함께 표시하였다. 또한, 광축상 곡률반경의 값 ri(i=1,2,3,…,8)는 물체측으로 볼록한 경우를 양의 값, 상측으로 볼록한 경우를 음의 값으로 표시하고 있다.
제2 렌즈가 광학평행평면판인 경우의 양면(r3 및 r4), 조리개(S)(r1) 및 커버 유리(또는 필터 등)의 면(r6 및 r7)은 평면이므로 곡률반경은 ∞로 표시하고 있다. 또한, 촬상면(r8)에 있어서는 평면이기 때문에 r8=∞이지만, 표 1 내지 표 12에서는 기재하고 있지 않다.
본 발명의 실시형태로서 사용되는 비구면은 아래의 식으로 주어진다.
Z = ch2/[1+[1-(1+k)c2h2]+1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
여기에서,
Z: 면정점에 대한 접평면으로부터의 깊이
c: 면의 광축상의 곡률
h: 광축으로부터의 높이
k: 원추정수
A4: 4차 비구면계수
A6: 6차 비구면계수
A8: 8차 비구면계수
A10: 10차 비구면계수이다.
이 명세서의 표 1로부터 표 12에서, 비구면계수를 표시하는 수치는 지수표시이며, 예를 들어 「e-1」은, 「10의 -1승」을 의미한다. 초점거리 f로 표시된 값은 접합형 복합 렌즈의 초점거리(제1 렌즈 내지 제3 렌즈로 구성된 렌즈시스템의 합성 초점거리)이다. 실시예 마다 렌즈의 밝기 지표인 개방 F넘버(개방 F값으로 부르기도 함)는 Fno로 표시되어 있다. 개방 F넘버는 개구 조리개의 지름을 설계상의 최대 크기로 한 경우의 F넘버를 의미한다. 또한, 정방형의 상면의 대각선거리 2Y를 상높이로 표시하고 있다. 여기서 Y는 정방형의 상면의 대각선 거리의 반값이다.
이하, 도 1 내지 도 49를 참조하여, 본 발명의 실시형태에 있어서 실시예 1 내지 실시예 12의 촬상 렌즈를 설명한다.
도 3, 도 7, 도 11, 도 15, 도 19, 도 23, 도 27, 도 31, 도 35, 도 39, 도 43 및 도 47에 표시된 왜곡 수차곡선은 광축으로부터의 거리(세로축에 상면내에서의 광축으로부터의 최대거리를 100으로 하여 백분률로 표시하고 있다)에 대해서 수차(횡축에 정접조건의 불만족량을 백분률로 표시하고 있다)를 표시하였다. 도 4, 도 8, 도 12, 도 16, 도 20, 도 24, 도 28, 도 32, 도 36, 도 40, 도 44 및 도 48에 표시된 비점수차곡선은 왜곡 수차곡선과 같이 세로축에 표시된 광축으로부터의 거리에 대하여, 수차량(mm단위)을 횡축에 의해 표시하고, 수직방향(meridional) 면과 수평방향(sagital) 면에서의 수차량(mm단위)을 각각 표시하였다.
도 5, 도 9, 도 13, 도 17, 도 21, 도 25, 도 29, 도 33, 도 37, 도 41, 도 45 및 도 49에 표시된 색·구면수차곡선에 있어서는 세로축의 입사높이 h에 대하여 수차량(mm단위)을 횡축에 의해 표시하였다. 세로축의 입사높이 h는 F넘버로 환산하여 표시하였다. 예를 들면, Fno가 2.8인 렌즈에 대하여, 세로축의 입사높이 h=100%는 F=2.8에 대응한다.
또한, 색·구면수차곡선에 있어서, C선(파장 656.3nm의 빛), d선(파장 587.6nm의 빛), e선(파장 546.1nm의 빛), F선(파장 486.1nm의 빛) 및 g선(파장 435.8nm의 빛)에 대한 수차값을 표시하였다.
아래에, 실시예 1 내지 실시예 12에 관한 구성 렌즈의 곡률반경(mm단위), 렌즈면 간격(mm단위), 렌즈 소재의 굴절율, 렌즈 소재의 아베수, 초점거리, F넘버 및 비구면계수를 표 1 내지 표 12에 한번에 볼 수 있도록 게재한다. 한편, 구성 렌즈의 광축상 곡률반경의 값 및 렌즈면 간격은, 촬상 렌즈의 합성 초점거리 f의 값을 1.00mm로 정규화했을 때의 값으로 표시하고 있다.
실시예 1 내지 실시예 11에 있어서, 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)의 소재로서 경화성 수지재료인 투명 고경도 실리콘 수지를 사용하였다. 또한, 제2 렌즈(L2)의 소재로서 고연화 온도의 광학 유리 재료인 광학 유리 BK7을 사용하였다. 여기에서, BK7는 쇼트 유리(SCHOTT GLAS)사가 붕규산 유리(borosilicate glass)의 그룹에 부착한 명칭이다. 광학 유리 BK7은 현재 다수의 유리 제조사에 의해 제조되고 있다. 시판되는 광학 유리 BK7의 굴절율 및 아베수는 제조 회사 또는 제조 수량에 따라 다소 차이가 있다.
실시예 12에 있어서, 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)의 소재로서 경화성 수지재료인 투명 고경도 실리콘 수지를 사용하였다. 또한, 제2 렌즈(L2)의 소재로서 경화성 수지재료인 투명 고경도 실리콘 수지를 사용하였다.
접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)의 각각의 양면은 비구면으로 하였다.
본 발명의 실시형태의 촬상 렌즈는 도 1에 표시된 것처럼, 개구 조리개(S)와 양의 굴절력을 소유하는 접합형 복합 렌즈(14)를 구비하고, 물체측으로부터 상측으 로 향하여, 개구 조리개(S)와 접합형 복합 렌즈(14)의 순서로 배열되어 있다. 접합형 복합 렌즈(14)는 물체측으로부터 상측으로 향하여, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)의 순서로 배열되어 있다.
실시예 1 내지 실시예 11에서, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)는 간접접착되고, 또한 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)는 간접접착되어 형성된다. 또한, 실시예 12에서, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)는 간접 또는 직접접착되고, 또한 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)는 간접 또는 직접접착되어 형성된다.
접합형 복합 렌즈(14)와 촬상 소자(10) 사이에는, 커버 유리(12)가 삽입되어 있다. 커버 유리 소재는 굴절율이 1.5613, 아베수가 64.0인 광학 유리 BK7(주식회사 HOYA 제조)이다.
제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)의 소재인 경화성 수지재료로서, 주식회사 후지고분자공업(Fuji Polymer Industries Co., Ltd.)제 SMX-7852, 주식회사 도시바(TOSHIBA CORPORAT10N)제 IVSM-4500 및 토레·다우코닝사(Dow Corning Toray Co., Ltd.)제 SR-7010을 적절히 이용하였다. 또한, 실시예 12에서 제2 렌즈(L2)의 소재인 경화성 수지재료로서, 주식회사 신일본제철화학(Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)제 실푸라스 MHD를 열경화성 실리콘 수지로서 사용하였다. 이들의 열경화성 실리콘 수지의 굴절율 및 아베수는 제조회사마다 다른 것 이외에, 동일한 상품명이어도 굴절율 및 아베수는 다소 차이가 있다. 한편, 아래에 표시한 실시예에 서, 렌즈 소재의 굴절율은, d선(587.6nm의 빛)에 대한 값이다.
간접접착 때문에 이용되는 접착제로서, 에폭시(epoxy)계 접착제를 사용할 수 있다. 구체적으로 굴절율 조합형 광학접착제(예를 들어, 주식회사 NTT 어드벤스 테크놀로지의 <URL:http://keytech.ntt-at.co.jp/optic2/prd_1001.html>참조 [2007년5달7일 검색])을 사용할 수 있다. 이 굴절율 조합형 광학접착제는 열에 대한 내구성이 있어 일시적으로 고온환경이 되는 환경에 놓여진 경우에도, 녹기 시작하는 등의 형상변화가 발생하지 않고 광학적성능이 열화하지 않는다. 또한, 이 굴절율 조정형 광학접착제는 가시광선에 대하여 투명하며, 굴절율도 1.33 내지 1,70의 범위에서 ±0.005의 정밀도로 조정할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시형태의 촬상 렌즈에 사용되는 접합형 복합 렌즈가 구성된다. 제1 렌즈 내지 제3 렌즈는 그 굴절율이 1.33 내지 1.70의 범위 내에 포함되는 소재가 사용된다. 따라서, 이 굴절율 조정형 광학접착제는 그 굴절율을 제1 렌즈 내지 제3 렌즈 중 어느 렌즈의 굴절율에도 가까운 값으로 제어하여 제조할 수 있다.
상술한 간접접착을 위해 사용되는 접착제로서, 상술한 굴절율 조정형 광학접착제의 예에 한정되는 것은 아니며, 투명하고 굴절율 및 내열성에 관한 조건을 충족시키는 것이면 어느 것이든 사용할 수 있다. 접착제의 굴절율에 관한 조건은 접착제의 굴절율이 접착되는 두 렌즈 중 어느 렌즈의 굴절율에도 가깝다. 또한, 내열성에 관한 조건은, 접착제가 고체화하여 두 렌즈를 접착시킨 상태로 리플로우공정에 있어서의 고온의 열환경에 놓여져도, 또한 일시적으로 고온환경이 되는 환경에 놓여진 경우에도, 녹기 시작하는 등의 형상변화가 발생하지 않고 광학적성능이 변 화지 않는 것을 말한다.
실시예 1 내지 실시예 12의 촬상 렌즈의, 광축상 곡률반경의 값 ri(i=1,2,3,…,8), 면간격 di(i=1,2,3,…,7), 렌즈 구성 재료의 굴절율 및 아베수 및 비구면계수를 각각 표 1 내지 12에 표시한다. 표 1 내지 표 12에 표시된 광축상 곡률반경의 값 ri, 면간격 di의 값은 접합형 복합 렌즈(14)의 초점거리를 1.00mm로 규격화해서 표시하고 있다.
[표 1]
Figure 112008034190537-PCT00001
[표 2]
Figure 112008034190537-PCT00002
[표 3]
Figure 112008034190537-PCT00003
[표 4]
Figure 112008034190537-PCT00004
[표 5]
Figure 112008034190537-PCT00005
[표 6]
Figure 112008034190537-PCT00006
[표 7]
Figure 112008034190537-PCT00007
[표 8]
Figure 112008034190537-PCT00008
[표 9]
Figure 112008034190537-PCT00009
[표 10]
Figure 112008034190537-PCT00010
[표 11]
Figure 112008034190537-PCT00011
[표 12]
Figure 112008034190537-PCT00012
실시예 1 내지 실시예 11에서 사용되는 접합형 복합 렌즈(14)는 렌즈끼리 간접접착함으로써 제조된다. 이 간접접착은 렌즈 사이에 접착제를 개재시켜 이루어진다. 이 경우는 제1 렌즈(L1) 내지 제3 렌즈(L3)를 우선 형성하고, 접착제를 제2 렌즈(L2)의 제1 렌즈(L1) 또는 제3 렌즈(L3)과 마주하는 면 또는 제1 렌즈(L1) 또는 제3 렌즈(L3)의 제2 렌즈(L2)와 마주하는 면에 도포하여 양자를 밀착시키면 된다.
이와 관련하여 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)와 마주하는 제2 렌즈(L2)의 면의 적어도 한 쪽면에 코팅 처리를 실시한 뒤 양자를 접착할 수도 있다. 이 경우, 코팅 처리를 실시한 후 간접접착할 수도 있고 아래에서 언급하는 직접접착도 가능하다.
실시예 12에서 사용되는 접합형 복합 렌즈(14)는 렌즈끼리 직접접착 또는 간접접착함으로써 제조된다.
직접접착하여 접합형 복합 렌즈를 제조하기 위해서는 아래와 같이 하면 좋다(구체적인 것은 일본특허 제3926380호 공보등을 참조).
제2 렌즈(L2)에 대하여 제1 렌즈(L1)을 접합시켜서 형성하기 위한 금형을 준비한다. 이 금형은 내면의 측벽이 원주형태인 원통이며 저면이 제1 렌즈(L1)의 물체측 면과 동일한 곡면형상으로 되어 있다. 금형에 경화되기 전의 액체상태의 투명경화성 실리콘 수지를 주입하고 열경화처리 또는 자외선경화처리를 하여 제1 렌즈(L1)를 형성하고, 제2 렌즈(L2)에 대하여 제1 렌즈(L1)을 접합시켜서 형성한다.
그리고 나서, 상술한 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)가 접합된 복합 렌즈에 추가로 제3 렌즈(L3)를 접합시켜서 형성하기 위한 금형을 준비한다. 이 금형은 그 저면이 제3 렌즈(L3)의 상면측과 동일한 형상으로 되어 있다. 금형에 경화되기 전의 액체상태의 투명경화성 실리콘 수지를 주입하고, 열경화처리 또는 자외선경화처리를 하여 제3 렌즈(L3)를 형성하고, 제1 렌즈(L1)가 접합된 제2 렌즈(L2)에 대하여 제3 렌즈(L3)를 접합시켜서 형성한다. 이렇게 하여 접합형 복합 렌즈(14)를 형성할 수 있다.
상술한 접합형 복합 렌즈(14)의 제조 공정에 있어서, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)를 열경화성수지에 의해 형성할 경우에는 금형의 온도를 상승시키고 그리고 가공시키기 위한 온도제어장치가 필요하다. 또한, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)를 자외선경화 수지에 의해 형성할 경우에는 금형의 윗쪽에서 자외선경화 수지에 대하여 자외선을 조사할 수 있도록 접합형 복합 렌즈(14)의 제조 장치를 설계하면 좋다.
<실시예 1>
실시예 1의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지고분자공업 제품)으로 형성되고, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 아래의 조건(1) 및 조건(2)를 만족하고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=8.0이므로, 아래의 조건(3) 및 조건 (4)를 만족하고 있다.
조건(1) 및 조건(2)는 각각 아래에 표시한 식(1) 및 식(2)로 주어지는 조건을 의미한다. 또한, 조건(3) 및 조건(4)는 각각 아래에 표시한 식(3) 및 식(4)로 주어지는 조건을 의미한다.
0 ≤｜N3-N2｜≤ 0.1 (1)
0 ≤｜N3-N4｜≤ 0.1 (2)
0 ≤｜υ3-υ2｜≤ 30.0 (3)
0 ≤｜υ3-υ4｜≤ 30.0 (4)
조건(1) 내지 조건(4)가 각각 식(1) 내지 식(4)에서 주어지는 조건을 의미한다는 것은 아래의 설명(실시예 2 내지 실시예 12의 설명)에 있어서도 같다.
도 2에 실시예 1의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 2에 표시한 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 1에 r1=∞이라고 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 1에 표시한 것처럼, r3=∞ 및 r4=∞이므로 제2 렌즈(L2)는 광학평행평면판이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 1에서 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.513mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.798mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 3에 표시된 왜곡 수차곡선 1-1, 도 4에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 1-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 1-3), 도 5에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 1-4, F선에 대한 수차곡선 1-5, e선에 대한 수차곡선 1-6, d선에 대한 수차곡선 1-7 및 C선에 대한 수차곡선 1-8)에 대해 각각 그래프에 의해 표시되어 있다.
도 3 및 도 4의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 3 및 도 4에서, 100%는 0.675mm에 대응하고 있다. 또한, 도 5의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 해당한다. 도 3의 횡축은 수차(%)를 표시하며, 도 4와 도 5의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.0%로 최대가 되며, 상높이 0.675mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.0%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.21mm로 최대가 되며, 또한 상높이 0.675mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.21mm이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 85%에서 C선에 대한 수차곡선 1-8의 절대값이 0.O177mm로 최대가 되며, 수차량의 절대값이 0.0177mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 1의 촬상 렌즈에 따르면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
<실시예 2>
실시예 2의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)로 형성되며, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다.
또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=8.0이므로, 아래의 조건(3) 및 조건 (4)를 만족하고 있다.
도 6에 실시예 2의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 6에 표시한 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 2에 r1=∞라고 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 2에 표시한 것처럼, r3=∞ 및 r4=∞이므로 제2 렌즈(L2)는 광학평행평면판이다. r2가 음의 값이며 r5도 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 오목면을 향하게 하는 평오목렌즈이며, 제3 렌 즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 2에서 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.653mm로 충분히 짧고 백 포커스 bf는 1.029mm로 그 길이가 충분하게 확보되어 있다.
도 7에 표시된 왜곡 수차곡선 2-1, 도 8에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 2-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 2-3), 도 9에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 2-4, F선에 대한 수차곡선 2-5, e선에 대한 수차곡선 2-6, d선에 대한 수차곡선 2-7 및 C선에 대한 수차곡선 2-8)에 대해 각각 그래프에 의해 표시되어 있다.
도 7 및 도 8의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%가 되닌지로 표시하고 있다. 도 7 및 도 8에서 100%는 0.630mm에 대응한다. 또한, 도 9의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대 2.8에 해당한다. 도 7의 횡축은 수차(%)를 나타내며, 도 8 및 도 9의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 100%(상높이 0.630mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 10.5%과 최대가 되고 있어, 상높이 0.630mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 10.5%이내에 들어간다.
비점수차는, 상높이 50%(상높이 0.315mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.08mm로 최대가 되며, 또한, 상높이 0.630mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.08mm이내에 들어온다.
색·구면수차는 입사높이 h의 100%에 있어서 g선에 대한 수차곡선 2-4의 절대값이 0.0639mm로 최대가 되며, 수차량의 절대값이 0.0639mm이내에 들어온다.
따라서, 실시예 2의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
< 실시예 3>
실시예 3의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 IVSM-4500(주식회사 도시바 제품)으로 형성되어 있고, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.42000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.42000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=52.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=52.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.09680이므로 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=12.0이므로 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 10에 실시예 3의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 10에 표시된 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어져 있다. 조리개면은 평면이므로 표 3에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 3.0이다.
도 3에 표시된 것처럼, r3=∞ 및 r4=∞이므로 제2 렌즈(L2)는 광학평행평면판이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 3에서는, 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.435mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.825mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 11에 표시된 왜곡 수차곡선 3-1, 도 12에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 3-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 3-3), 도 13에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 3-4, F선에 대한 수차곡선 3-5, e선에 대한 수차곡선 3-6, d선에 대한 수차곡선 3-7 및 C선에 대한 수차곡선 3-8)에 있고, 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 11 및 도 12의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 11 및 도 12에서 100%는 0.676mm에 해당한다. 또한, 도 13의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있어, 최대가 3.0에 해당한다. 도 11의 횡축은 수차(%)를 나타내며, 도 12 및 도 13의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 3.7%로 최대가 되며, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 3.7%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.22mm로 최대가 되며, 또한 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.22mm이내에 들어온다.
색·구면수차는, 입사높이 h의 70%에서 C선에 대한 수차곡선 3-8의 절대값이 0.0322mm로 최대가 되며, 수차량의 절대값이 0.0322mm이내에 들어온다.
따라서, 실시예 3의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
<실시예 4>
실시예 4의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)로 형성되며, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=40.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=40.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 조건(1) 및 (2)을 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=24.0이므로, 조건(3) 및 (4)을 만족시키고 있다.
도 14에 실시예 4의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 14에 표시된 대로, 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 4에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 4에 표시한 것처럼, r3=∞ 및 r4=∞이므로 제2 렌즈(L2)는 광학평행평면판이다. r2가 양의 값이고 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 4에서 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.513mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.798mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 15에 표시된 왜곡 수차곡선 4-1, 도 16에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 4-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 4-3), 도 17에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 4-4, F선에 대한 수차곡선 4-5, e선에 대한 수차곡선 4-6, d선에 대한 수차곡선 4-7 및 C선에 대한 수차곡선 4-8)에 대해서, 각각 그래프에 의해 표시되어 있다.
도 15 및 도 16의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 15 및 도 16에서, 100%는 0.675mm에 대응한다. 또한, 도 17의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하며, 최대가 2.8에 해당한다. 도 15의 횡축은 수차(%)를 나타내며, 도 16 및 도 17의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.0%로 최대가 되며, 상높이 0.675mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.0%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.21mm로 최대가 되며, 또한 상높이 0.675mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.21mm이내에 들어간다.
색·구면수차는, 입사높이 h의 0%(렌즈 중심)에서 g선에 대한 수차곡선 4-4의 절대값이 0.0260mm로 최대가 되며, 수차량의 절대값이 0.0260mm이내에 들어간 다.
따라서, 실시예 4의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
< 실시예 5>
실시예 5의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)로 형성되며, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=8.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 18에 실시예 5의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 18에 표시된 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물 체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 5에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 5에 표시된 대로, r3가 양의 값이며 r4가 음의 값인 것으로 되어 있으므로, 제2 렌즈(L2)는 양쪽볼록 렌즈이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 5에서는, 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.513mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.796mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 19에 표시된 왜곡 수차곡선 5-1, 도 20에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 5-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 5-3), 도 21에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 5-4, F선에 대한 수차곡선 5-5, e선에 대한 수차곡선 5-6, d선에 대한 수차곡선 5-7 및 C선에 대한 수차곡선 5-8)에 대해서, 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 19 및 도 20의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 19 및 도 20에서 100%는 0.676mm에 대응하고 있다. 또한, 도 21의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)을 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 19의 횡축은 수차(%)을 나타내고, 도 20 및 도 21의 횡축은 수차 의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 48%(상높이 0.324mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.1%로 최대가 되고 있어, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.1%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.21mm로 최대가 되며, 또한 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.21mm이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 85%에 있어서 C선에 대한 수차곡선 5-8의 절대값이 0.0174mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0174mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 5의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
< 실시예 6>
실시예 6의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)이 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)로 형성되어 있고, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.O다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 조건(1) 및 (2)을 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=8.0이므로, 조건(3) 및 (4)을 만족시키고 있다.
도 22에 실시예 6의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 22에 표시한 것처럼, 개구 조리개(S)는, 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축의 교점 위치에 마련되어져 있다. 조리개면은 평면이므로, 표 6에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 6에 표시된 대로, r3가 양의 값이며 r4가 음의 값으로 표시되어 있으므로 제2 렌즈(L2)는 양쪽볼록 렌즈이다. r2가 음의 값이며 r5도 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 오목면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 6에서는 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.656mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 1.028mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 23에 표시된 왜곡 수차곡선 6-1, 도 24에 표시된 비점수차곡선(수직방향 면에 대한 수차곡선 6-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 6-3), 도 25에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 6-4, F선에 대한 수차곡선 6-5, e선에 대한 수차곡선 6-6, d선에 대한 수차곡선 6-7 및 C선에 대한 수차곡선 6-8)에 대해서, 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 23 및 도 24의 수차곡선의 세로축은, 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 23 및 도 24에서 100%는 0.634mm에 대응한다. 또한, 도 25의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 23의 횡축은 수차(%)를 나타내고, 도 24 및 도 25의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 100%(상높이 0.634mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 10.7%로 최대가 되고, 상높이 0.634mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 10.7%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 50%(상높이 0.317mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.076mm로 최대가 되고, 또한, 상높이 0.634mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.076mm이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 100%에 있어서 g선에 대한 수차곡선 6-4의 절대값이 0.0623mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0623mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 6의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
< 실시예 7>
실시예 7의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)로 형성되어, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식 회사 오하라제)로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=8.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 26에 실시예 7의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 26에 표시된 대로, 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 7에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 7에 표시된 대로 r3가 음의 값이며 r4가 양의 값이므로, 제2 렌즈(L2)는 양쪽오목렌즈이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 7에서는, 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.510mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.798mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 27에 표시된 왜곡 수차곡선 7-1, 도 28에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 7-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 7-3), 도 29에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 7-4, F선에 대한 수차곡선 7-5, e선에 대한 수차곡선 7-6, d선에 대한 수차곡선 7-7 및 C선에 대한 수차곡선 7-8 )에 대해서, 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 27 및 도 28의 수차곡선의 세로축은, 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 27 및 도 28에서 100%는 0.676mm에 대응하고 있다. 또한, 도 29의 수차곡선의 세로축은, 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 27의 횡축은 수차(%)를 나타내고, 도 28 및 도 29의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.1%로 최대가 되고, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.1%이내 에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.212mm로 최대가 되고, 또한, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.212mm이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 85%에 있어서 C선에 대한 수차곡선 7-8의 절대값이 0.0185mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0185mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 7의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
< 실시예 8>
실시예 8의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)로 형성되어, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리BK7(주식 회사 오하라제)로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00680이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=8.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 30에 실시예 8의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 30에 표시된 대로, 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 8에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 8에 표시된 대로, r3가 음의 값이며 r4가 양의 값이므로, 제2 렌즈(L2)는 양쪽오목렌즈이다. r2가 음의 값이며 r5도 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 오목면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 8에서는 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.650mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 1.030mm으로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 31에 표시된 왜곡 수차곡선 8-1, 도 32에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 8-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 8-3), 도 33에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 8-4, F선에 대한 수차곡선 8-5, e선에 대한 수차곡선 8-6, d선에 대한 수차곡선 8-7 및 C선에 대한 수차곡선 8-8)에 대해서, 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 31 및 도 32의 수차곡선의 세로축은, 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 31 및 도 32에서 100%는 0.627mm에 대응하고 있다. 또한, 도 33의 수차곡선의 세로축은, 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 31의 횡축은 수차(%)를 나타내고, 도 32 및 도 33의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 100%(상높이 0.627mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 10.4%로 최대가 되고, 상높이 0.627mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 10.4%이내에 들어간다.
비점수차는, 상높이 50%(상높이 0.314mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.082mm로 최대가 되고, 또한, 상높이 0.627mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.082mm이내에 들어간다.
색·구면수차는, 입사높이 h의 100%에 있어서 g선에 대한 수차곡선 8-4의 절대값이 0.0661mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0661mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 8의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
< 실시예 9>
실시예 9의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SR-7010(주식회사 토레·다우코닝 제품)으로 형성되어 있고, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식 회사 오하라제)로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.53000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.53000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=35.O다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=35.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.0132이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=29.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 34에 실시예 9의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 34에 표시된 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로, 표 9에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 9에 표시된 것처럼, r3=∞ 및 r4=∞이므로, 제2 렌즈(L2)는 광학평행평면판이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이며, 제3 렌 즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 평볼록 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 9에서 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.526mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.790mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 35에 표시된 왜곡 수차곡선 9-1, 도 36에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 9-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 9-3), 도 37에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 9-4, F선에 대한 수차곡선 9-5, e선에 대한 수차곡선 9-6, d선에 대한 수차곡선 9-7 및 C선에 대한 수차곡선 9-8)에 대해서, 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 35 및 도 36의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 35 및 도 36에서 100%는 0.676mm에 대응하고 있다. 또한, 도 37의 수차곡선의 세로축은, 입사높이h(F넘버)을 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 35의 횡축은 수차(%)을 나타내고, 도 36, 도 37의 횡축은, 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.1%로 최대가 되고 있어, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.1%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.206mm로 최대가 되고, 또한 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.206mm이내에 들어간다.
색·구면수차는, 입사높이 h의 0%(렌즈 중심)에 있어서 g선에 대한 수차곡선 9-4의 절대값이 0.0299mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0299mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 9의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
<실시예 10>
실시예 10의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SR-7010(주식회사 토레·다우코닝 제품)으로 형성되어 있고, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.53000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.53000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=35.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=35.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.0132이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=29.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시 키고 있다.
도 38에 실시예 10의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 38에 표시된 대로, 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축과의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 10에 r=∞이라고 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 10에 표시된 대로, r3가 양의 값이며 r4가 음의 값이므로, 제2 렌즈(L2)는 양쪽볼록 렌즈이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 10에서는, 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.524mm과 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.791mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 39에 표시된 왜곡 수차곡선 10-1, 도 40에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 10-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 10-3), 도 41에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 10-4, F선에 대한 수차곡선 10-5, e선에 대한 수차곡선 10-6, d선에 대한 수차곡선 10-7 및 C선에 대한 수차곡선 10-8)에 대해 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 39 및 도 40의 수차곡선의 세로축은, 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 39 및 도 40에서 100%는 0.676mm에 대응한다. 또한, 도 41의 수차곡선의 세로축은, 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 39의 횡축은 수차(%)를 나타내고, 도 40 및 도 41의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.1%로 최대가 되고, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.1%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.212mm과 최대가 되고, 또한 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 O.212mm 이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 0%(렌즈 중심)에 있어서 g선에 대한 수차곡선 10-4의 절대값이 0.0265mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0265mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 10의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
<실시예 11>
실시예 11의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SR-7010(주식회사 토레·다우코닝 제품)으로 형성되어 있고, 제2 렌즈(L2)가 광학 유리 BK7(주식회사 오하라 제품)으로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.53000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51680이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.53000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=35.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=64.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=35.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.0132이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=29.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 42에 실시예 11의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 42에 표시된 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로 표 11에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 11에 표시된 대로, r3가 음의 값이며 r4가 양의 값이므로, 제2 렌즈(L2)는 양쪽오목렌즈이다. r2가 양의 값이며 r5가 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 11에서 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.529mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.789mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 43에 표시된 왜곡 수차곡선 ll-1, 도 44에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 11-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 11-3), 도 45에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 11-4, F선에 대한 수차곡선 11-5, e선에 대한 수차곡선 11-6, d선에 대한 수차곡선 11-7 및 C선에 대한 수차곡선 11-8)에 대해 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 43 및 도 44의 수차곡선의 세로축은 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 43 및 도 44에서 100%는 0.676mm에 대응한다. 또한, 도 45의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 43의 횡축은 수차(%)를 나타내며, 도 44 및 도 45의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는 상높이 50%(상높이 0.676mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 4.1%로 최대가 되고, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 4.1%이내에 들어간다.
비점수차는, 상높이 45%(상높이 0.304mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.206mm로 최대가 되고, 또한, 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.206mm이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 100%에 있어서 g선에 대한 수차곡선 11-4의 절 대값이 0.0336mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.0336mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 11의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다.
<실시예 12>
실시예 12의 렌즈시스템은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 투명 고경도 실리콘 수지 SMX-7852(주식회사 후지 고분자공업 제품)으로 형성되어 있고, 제2 렌즈(L2)가 저열팽창 유형의 투명 고경도 실리콘 수지 실푸라스 MHD(주식회사 신일본제철화학)로 형성되어 있다.
(A) 제1 렌즈(L1)의 굴절율 N2는 N2=1.51000이다.
(B) 제2 렌즈(L2)의 굴절율 N3는 N3=1.51100이다.
(C) 제3 렌즈(L3)의 굴절율 N4는 N4=1.51000이다.
(D) 제1 렌즈(L1)의 아베수 υ2는 υ2=56.0이다.
(E) 제2 렌즈(L2)의 아베수 υ3는 υ3=36.0이다.
(F) 제3 렌즈(L3)의 아베수 υ4는 υ4=56.0이다.
따라서, ｜N3-N2｜=｜N3-N4｜=0.00100이므로, 조건(1) 및 조건(2)를 만족시키고 있다. 또한, ｜υ3-υ2｜=｜υ3-υ4｜=20.0이므로, 조건(3) 및 조건(4)를 만족시키고 있다.
도 46에 실시예 12의 촬상 렌즈의 단면도를 표시하고 있다. 도 46에 표시된 대로 개구 조리개(S)는 접합형 복합 렌즈(14)를 구성하는 제1 렌즈(L1)의 제1면(물체측의 면)과 광축의 교점 위치에 마련되어 있다. 조리개면은 평면이므로, 표 12에 r1=∞로 표시되어 있다. 또 F넘버 Fno는 2.8이다.
표 12에 표시한 것처럼, r3=r4=∞이므로, 제2 렌즈(L2)는 광학평행평면판이다. r2가 양의 값이며 r5도 음의 값이기 때문에, 제1 렌즈(L1)는 해당 제1 렌즈(L1)의 물체측 면이 물체측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이며, 제3 렌즈(L3)는 해당 제3 렌즈(L3)의 상측 면이 상측으로 볼록면을 향하게 하는 렌즈이다. 또한, 접합형 복합 렌즈(14)는 양의 굴절력을 갖고 있다.
실시예 12에서 초점거리 f=1.00mm에 대한 광학거리 L은 1.511mm로 충분히 짧고, 백 포커스 bf는 0.796mm로 그 길이가 충분히 확보되어 있다.
도 47에 표시한 왜곡 수차곡선 12-1, 도 48에 표시된 비점수차곡선(수직방향면에 대한 수차곡선 12-2 및 수평방향면에 대한 수차곡선 12-3), 도 49에 표시된 색·구면수차곡선(g선에 대한 수차곡선 12-4, F선에 대한 수차곡선 12-5, e선에 대한 수차곡선 12-6, d선에 대한 수차곡선 12-7 및 C선에 대한 수차곡선 12-8)에 대해 각각 그래프로 표시되어 있다.
도 47 및 도 48의 수차곡선의 세로축은, 상높이를 광축으로부터의 거리의 몇%인지로 표시하고 있다. 도 47 및 도 48에서 100%는 0.676mm에 대응하고 있다. 또한, 도 49의 수차곡선의 세로축은 입사높이 h(F넘버)를 표시하고 있고, 최대가 2.8에 대응한다. 도 47의 횡축은 수차(%)를 나타내며, 도 48 및 도 49의 횡축은 수차의 크기를 나타내고 있다.
왜곡 수차는, 상높이 50%(상높이 0.338mm)의 위치에서 수차량의 절대값이 3.9%로 최대가 되고, 상높이 0,676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 3.9%이내에 들어간다.
비점수차는 상높이 40%(상높이 0.270mm)의 위치에서 수직방향면에 있어서의 수차량의 절대값이 0.2067mm로 최대가 되고, 또한 상높이 0.676mm이하의 범위에서 수차량의 절대값이 0.2067mm이내에 들어간다.
색·구면수차는 입사높이 h의 0%에 있어서 g선에 대한 수차곡선 12-4의 절대값이 0.0173mm로 최대가 되고, 수차량의 절대값이 0.O173mm이내에 들어간다.
따라서, 실시예 12의 촬상 렌즈에 의하면 양호한 화상을 얻을 수 있다. 실시예 12의 촬상 렌즈는, 제2 렌즈(L2)가 경화성 수지재료, 즉 투명 고경도 실리콘 수지로 형성되어 있는 점이, 상술한 실시예 1 내지 실시예 11의 촬상 렌즈와 다르다. 실시예 12의 촬상 렌즈를 구성하는 접합형 복합 렌즈는 경화성 수지로 형성되는 제2 렌즈에 액체상태의 경화성 수지를 접촉시켜서 이 경화성 수지를 고체화, 즉 경화시킴으로써 제1 렌즈(L1) 또는 제3 렌즈(L3)가 제2 렌즈(L2)에 접착(직접접착)된다.
또한 제2 렌즈(L2)가 광학 유리로 형성되는 경우처럼, 우선 경화성 수지재료로 광학평행평면판을 형성하고, 이 광학평행평면판을 제2 렌즈(L2)로 하여, 경화성 수지재료로 형성된 제1 렌즈(L1) 또는 제3 렌즈(L3)와 이 제2 렌즈(L2)를 간접접착 함으로써 형성될 수도 있다.
실시예 1 내지 실시예 12의 촬상 렌즈에 대한 설명으로부터 명확히 알 수 있듯이, 촬상 렌즈의 각 구성 렌즈를 상술한 식(1) 내지 식(4)에서 표시한 조건을 충족시키는 것처럼 설계함으로써, 본 발명이 해결하려고 하는 과제가 해결한다. 다시 말해 제수차가 양호하게 보정되어, 충분한 백 포커스를 얻을 수 있고 광학거리가 짧게 유지되는 촬상 렌즈를 얻을 수 있다.
이상 설명한 것부터, 본 발명의 촬상 렌즈는 휴대전화기, 퍼스널 컴퓨터 또는 디지털 카메라에 내장하는 카메라용 렌즈로 이용하는 것은 물론, 바람직하게 휴대 정보단말기(PDA)에 내장하는 카메라용 렌즈, 화상인식 기능을 구비한 장난감에 내장하는 카메라용 렌즈, 감시, 검사 또는 방범기기 등에 내장하는 카메라용 렌즈로 적용할 수도 있다.

Claims (19)

  1. 개구 조리개와, 양의 굴절력을 갖는 접합형 복합 렌즈를 구비하고,
    물체측으로부터 상측으로 향하여, 상기 개구 조리개와 상기 접합형 복합 렌즈의 순서로 배열되어 구성되며,
    상기 접합형 복합 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 향하여, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈의 순서로 배열되고,
    상기 제1 렌즈 및 제3 렌즈는 경화성 수지재료로 형성되고,
    상기 제2 렌즈는 고연화 온도의 광학 유리 재료로 형성되고,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 접착제로 접착되고,
    상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈는 접착제로 접착되며,
    아래의 조건(1) 내지 조건 (4)를 만족시키고,
    0 ≤｜N3-N2｜≤ 0.1 (1),
    0 ≤｜N3-N4｜≤ 0.1 (2),
    0 ≤｜υ3-υ2｜≤ 30.0 (3),
    0 ≤｜υ3-υ4｜≤ 30.0 (4),
    여기에서,
    N2: 상기 제1 렌즈의 굴절율,
    N3: 상기 제2 렌즈의 굴절율,
    N4: 상기 제3 렌즈의 굴절율,
    υ2: 상기 제1 렌즈의 아베수,
    υ3: 상기 제2 렌즈의 아베수,
    υ4: 상기 제3 렌즈의 아베수인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  2. 개구 조리개와, 양의 굴절력을 갖는 접합형 복합 렌즈를 구비하고,
    물체측으로부터 상측으로 향하여, 상기 개구 조리개와 상기 접합형 복합 렌즈의 순서로 배열되어 구성되며,
    상기 접합형 복합 렌즈는 물체측으로부터 상측으로 향하여, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈의 순서로 배열되고,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈 및 제3 렌즈는 경화성 수지재료로 형성되고,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 직접접착되고,
    상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈는 직접접착되고,
    아래의 조건(1) 내지 조건 (4)를 만족시키며,
    0 ≤｜N3-N2｜≤ 0.1 (1),
    0 ≤｜N3-N4｜≤ 0.1 (2),
    0 ≤｜υ3-υ2｜≤ 30.0 (3),
    0 ≤｜υ3-υ4｜≤ 30.0 (4),
    여기에서,
    N2: 상기 제1 렌즈의 굴절율,
    N3: 상기 제2 렌즈의 굴절율,
    N4: 상기 제3 렌즈의 굴절율,
    υ2: 상기 제1 렌즈의 아베수,
    υ3: 상기 제2 렌즈의 아베수,
    υ4: 상기 제3 렌즈의 아베수인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  3. 개구 조리개와, 양의 굴절력을 갖는 접합형 복합 렌즈를 구비하고,
    물체측으로부터 상측으로 향하여, 상기 개구 조리개와 상기 접합형 복합 렌즈의 순서로 배열되어 구성되며,
    상기 접합형 복합 렌즈는 물체측으로부터 상측으로 향하여, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈의 순서로 배열되고,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈 및 제3 렌즈는 경화성 수지재료로 형성되고,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 접착제로 접착되고,
    상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈는 접착제로 접착되고,
    아래의 조건(1) 내지 조건 (4)를 만족시키며,
    0 ≤｜N3-N2｜≤ 0.1 (1),
    0 ≤｜N3-N4｜≤ 0.1 (2),
    0 ≤｜υ3-υ2｜≤ 30.0 (3),
    0 ≤｜υ3-υ4｜≤ 30.0 (4),
    여기에서,
    N2: 상기 제1 렌즈의 굴절율,
    N3: 상기 제2 렌즈의 굴절율,
    N4: 상기 제3 렌즈의 굴절율,
    υ2: 상기 제1 렌즈의 아베수,
    υ3: 상기 제2 렌즈의 아베수,
    υ4: 상기 제3 렌즈의 아베수인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 광학평행평면판이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 광학평행평면판이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 광학평행평면판이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 광학평행평면판이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 오목면으로 된 평오목렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 평볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 양쪽볼록 렌즈이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 볼록면으로 된 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 양쪽볼록 렌즈이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 오목면으로 된 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 양쪽오목렌즈이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 볼록면으로 된 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 양쪽오목렌즈이고,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 물체측으로 향하여 오목면으로 된 렌즈이고,
    상기 제3 렌즈는 상측 면이 상측으로 향하여 볼록면으로 된 렌즈인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면 및 상기 제3 렌즈의 상측 면은 비구면인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면 및 상기 제3 렌즈의 상측 면은 비구면인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면 및 상기 제3 렌즈의 상측 면은 비구면인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 한 방향 이상의 면이 코팅 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 한 방향 이상의 면이 코팅 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 경화성 수지재료는 투명 고경도 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 경화성 수지재료는 투명 고경도 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
  19. 제3항에 있어서,
    상기 경화성 수지재료는 투명 고경도 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
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