KR20090019444A - Subminiature imaging lens for high-pixel - Google Patents

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KR20090019444A
KR20090019444A KR1020070083883A KR20070083883A KR20090019444A KR 20090019444 A KR20090019444 A KR 20090019444A KR 1020070083883 A KR1020070083883 A KR 1020070083883A KR 20070083883 A KR20070083883 A KR 20070083883A KR 20090019444 A KR20090019444 A KR 20090019444A
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aspherical
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전효서
김용한
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카바스(주)
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Abstract

A micromini imaging lens for high pixel applied in portable terminal is provided to perform high resolution with low cost and miniaturization by using a plastic non-spherical surface lens. A micromini imaging lens for high pixel applied in portable terminal comprises a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens. The first lens has positive refractive power and non-spherical surface. The second lens has negative refractive power and non-spherical surface. The third lens has positive refractive power and non-spherical surface. The fourth lens has negative refractive power and non-refractive surface. The first, second, third, and fourth lenses are successively formed from an object to optical axis direction.

Description

고화소용 초소형 촬상렌즈{Subminiature imaging lens for high-pixel}Subminiature imaging lens for high-pixel

본 발명은 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)등의 촬상소자를 채용하는 휴대용 단말기에 적용되는 촬상렌즈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging lens applied to a portable terminal employing an imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).

최근, 휴대용 단말기나 퍼스널 컴퓨터의 사용이 보편화 되어 기존의 은염필름을 인화하여 촬영한 풍경이나 인물 등을 확인하는 번거로움을 덜게 되었다.In recent years, the use of a portable terminal or a personal computer has become common, and it has been less troublesome to check a landscape or a person photographed by printing a conventional silver salt film.

또한, 이의 보급에 따라 실시간으로 촬영하고자 하는 피사체를 촬영하여 확인 가능하고, 영구적으로 보관할 수 있는 편리성 때문에 디지털 카메라나 휴대폰, 캠코더, PDA등을 포함한 다양한 디지털 전자장치에 탑재되고 있는 추세다.In addition, according to the spread of the digital camera, a mobile phone, a camcorder, a PDA, etc., the trend is being installed in a variety of digital electronic devices because of the convenience that can be recorded and confirmed, the subject to be recorded in real time.

또한 이러한 촬상소자의 보급이 확산되면서 기존의 고품질, 고성능, 저비용 등의 기본적인 사양을 제외하고도, 사용자의 휴대용이성이 매우 강조되어 오고 있으며, 촬상소자를 제조하는 업체들 간에도 이러한 사용자의 휴대용이성이라는 요구를 만족시키기 위해 경쟁하고 있는 것이 현실이다.In addition, with the spread of the imaging device, the user's portability has been emphasized very much, except for the basic specifications such as high quality, high performance, and low cost. The reality is that you are competing to meet your needs.

종래 촬상장치에 탑재가능한 촬상장치로는 도 1과 같이 대한민국 특허공개 2004-0010184호가 있는데, 그 구성은 4매의 렌즈로 구성되어 있으며, 물체측과 제1렌즈 또는 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 조리개가 배치되어 있고, 제1렌즈는 유리 렌즈이며 제2렌즈 및 제3렌즈 그리고 제4렌즈는 플라스틱 렌즈로 구성되어 있다.As an image pickup apparatus that can be mounted in a conventional image pickup apparatus, there is a Korean Patent Publication No. 2004-0010184 as shown in FIG. 1, and its configuration is composed of four lenses, between an object side and a first lens or between a first lens and a second lens. An aperture is disposed in the lens, and the first lens is a glass lens, and the second lens, the third lens, and the fourth lens are made of plastic lenses.

상술한 바와 같이 최근의 촬상소자는 소형화, 고성능화되어 가고 있으며, 이에 따라 촬상소자도 고해상도와 소형화가 동시에 요구되고 있다.As described above, recent image pickup devices have been miniaturized and high performance. Accordingly, image pickup devices have also been required to have high resolution and miniaturization simultaneously.

상기의 종래기술은 물체측으로부터 제 1렌즈를 유리 렌즈로 채용함으로써 내환경성 측면에서 유리한 점이 있으나, 촬상소자가 탑재될 경우에 피사체와 렌즈유닛(렌즈 어셈블리) 사이에 커버유리가 탑재되므로 이러한 '내 환경성'이라는 측면은 민감한 이슈가 되지 않고 소형화·경량화·저비용이 이슈가 되고 있으며, 유리 렌즈를 채용함으로써 제조공정이 복잡하고 비용 상승요인이 되며 경량화에도 적합하지 않다는 문제점이 있었고, 광학전장을 센서의 대각사이즈보다 짧게하여 소형화 하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다.The prior art has an advantage in terms of environmental resistance by employing the first lens as a glass lens from the object side, but when the image pickup device is mounted, the cover glass is mounted between the subject and the lens unit (lens assembly). 'Environmentality' is not a sensitive issue, but the issue of miniaturization, light weight, and low cost has been an issue, and the adoption of glass lenses has a problem that the manufacturing process is complicated, a cost increase factor, and is not suitable for light weight. There was a problem that it is impossible to reduce the size to shorter than the diagonal size.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광학전장을 센서 대각사이즈보다 작게 하여 소형화를 도모하면서도 경량이며, 저비용으로 고해상도의 성능을 구현할 수 있는 촬상렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging lens capable of miniaturizing the optical electric field smaller than the sensor diagonal size and achieving high resolution and light weight at low cost.

본 발명의 촬상렌즈는 물체측으로부터 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈로 구성되고, 제1렌즈 ~ 제4렌즈를 모두 플라스틱 비구면 렌즈를 채용하여 광학전장을 센서의 대각사이즈보다 작게 함으로서 소형화와 경량화 및 저비용으로도 충분히 고해상도를 구현하여 슬림형 휴대용단말기를 포함하여 다양하게 응용할 수 있는 효과가 있으며, F수(=f/D)를 2.8 이하의 밝은 광학계로 구성함으로써 픽셀사이 즈(pixel size)가 작은 센서에서도 고성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.The imaging lens of the present invention comprises a first lens having a positive refractive power, a second lens having a negative refractive power, a third lens having a positive refractive power, and a fourth lens having a negative refractive power from an object side, By adopting the plastic aspherical lens for all of the lens to the fourth lens, the optical length is smaller than the diagonal size of the sensor, so that it is possible to apply a variety of applications including a slim handheld terminal by implementing sufficiently high resolution even in miniaturization, light weight and low cost. By configuring the F-number (= f / D) with a bright optical system of 2.8 or less, it is possible to show high performance even in a sensor having a small pixel size.

본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Detailed description of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 기본 렌즈 데이터의 설명도이고, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 비구면 데이터의 설명도이며, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 촬상렌즈의 구성의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예로서 (A)는 구면수차를 나타내는 수차도, (B)는 비점수차를 나타내는 수차도, (C)는 왜곡수차를 나타내는 수차도, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 기본 렌즈 데이터의 설명도이고, 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 비구면 데이터의 설명도이며, 도 8은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 촬상렌즈의 구성의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제 2실시예로서 (A)는 구면수차를 나타내는 수차도, (B)는 비점수차를 나타내는 수차도, (C)는 왜곡수차를 나타내는 수차도이다.2 is an explanatory diagram of basic lens data according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of aspherical data according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a first embodiment of the present invention. Fig. 5 is a cross-sectional view of the configuration of the imaging lens in the example, Fig. 5 shows aberration diagram showing spherical aberration, (B) diagram showing aberration aberration, (C) shows distortion as a first embodiment of the present invention. 6 is an explanatory diagram of basic lens data in the second embodiment of the present invention, FIG. 7 is an explanatory diagram of aspherical data in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the configuration of the imaging lens in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a aberration diagram showing spherical aberration, and (B) aberration diagram showing astigmatism as a second embodiment of the present invention. And (C) are aberration diagrams showing distortion aberrations.

본 발명의 촬상렌즈는 물체측으로부터 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈를 차례로 배치시키며, 제1렌즈·제2렌즈·제3렌즈·제4렌즈를 모두 비구면이다.In the imaging lens of the present invention, a first lens having a positive refractive power, a second lens having a negative refractive power, a third lens having a positive refractive power and a fourth lens having a negative refractive power are arranged in order from the object side. The first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens are all aspherical.

0.9 < TL/2Y < 1.0 ……(1)0.9 <TL / 2Y <1.0.. … (One)

0.25 < bf/2Y < 0.34 ……(2)0.25 < bf / 2Y < 0.34 … (2)

여기서 TL은 제1렌즈의 물체측 렌즈면으로부터 촬상면까지의 거리를 나타내고, 2Y는 이미지 센서의 대각 사이즈를 나타내고, bf는 제4렌즈의 촬상면측의 렌즈 면으로부터 촬상면까지의 거리(백포커스 거리)를 나타낸다.Where TL represents the distance from the object-side lens surface of the first lens to the imaging surface, 2Y represents the diagonal size of the image sensor, and bf represents the distance from the lens surface on the imaging surface side of the fourth lens to the imaging surface (back focus distance). Indicates.

조건식 (1), (2)는 본 발명의 촬상렌즈 시스템의 소형화를 도모하기 위한 것으로, 조건식 (1)을 만족하게 되면 센서의 대각사이즈보다 전체 광학계의 전장이 더 짧게 되어 소형화에 매우 유리하게 되며, 조건식 (1)의 하한치를 하회하게 되면 지나치게 렌즈가 얇아지는 등 제조 난이도가 높아져 주로 대량생산이 이루어지는 촬상렌즈에서는 원가경쟁력이 떨어지는 요인이 되고, 상한치를 상회하게 되면 시장 트랜드에 부합하지 못하는 다소 전장이 긴 광학계가 된다.Conditional Expressions (1) and (2) are intended to reduce the size of the imaging lens system of the present invention. When conditional expression (1) is satisfied, the overall length of the entire optical system is shorter than the diagonal size of the sensor, which is very advantageous for miniaturization. If the lower limit of the conditional formula (1) is lower than the lower limit of the conditional formula (1), the manufacturing difficulty is increased, such as excessively thinner lenses, and the cost competitiveness is lowered in the imaging lens, which is mainly produced in mass production. This long optical system is obtained.

조건식 (2)를 만족하게 되면 충분한 백포커스 거리가 확보되며, 조건식 (2)의 하한치를 하회하게 되면 충분한 백포커스 거리를 확보하기 어렵게 되고, 이미지센서로부터 발생하는 열로 인해 광학계의 성능저하를 가져오며, 자동초점조절(Auto-Focus) 모듈에는 채용하기 어렵게 된다.If the conditional expression (2) is satisfied, sufficient back focus distance is secured, and if the lower limit of the conditional expression (2) is lowered, it is difficult to obtain a sufficient back focus distance, and the performance of the optical system is degraded due to the heat generated from the image sensor. In addition, it is difficult to adopt the auto-focus module.

또한 상한치를 상회하게 되면 백포커스가 길어져 전체 광학계 전장이 길어지게 되고, 전장이 길어지지 않을 경우에는 렌즈의 두께가 얇아져 양산성이 떨어지게 된다.In addition, if the upper limit is exceeded, the back focus becomes longer, and thus the entire optical system length becomes longer, and if the length is not longer, the thickness of the lens becomes thinner, resulting in poor productivity.

이를 구현하기 위해 제1렌즈 ~ 제4렌즈를 모두 비구면으로 채용했으며, 조건식 (3)의 비구면 계수를 적절히 조절하였다.To implement this, all of the first to fourth lenses were used as aspherical surfaces, and the aspherical surface coefficient of Conditional Expression (3) was adjusted appropriately.

또한, 제1렌즈 ~ 제4렌즈를 모두 플라스틱 소재를 채용하였으며, 제1렌즈와 제3렌즈 그리고 제4렌즈는 일본 제온(ZEON)사의 플라스틱 소재를 사용하였고, 제 2렌즈는 일본 오사카 가스사의 플라스틱 소재를 사용하였다.In addition, the first to fourth lenses are all made of plastic material, and the first, third and fourth lenses are made of ZEON, Japan, and the second lens is made of Osaka Gas, Japan. Material was used.

Figure 112007060308873-PAT00001
……(3)
Figure 112007060308873-PAT00001
… … (3)

단,only,

Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 비구면의 깊이Z: depth of aspherical surface from lens vertex to optical axis direction

c : 곡률=1/R(R:곡률반경)c: curvature = 1 / R (R: radius of curvature)

Y : 광축에서 수직방향으로 높이Y: height in the vertical direction at the optical axis

K : 코닉상수(conic constants)K: conic constants

A,B,C,D,E,… : 비구면 계수A, B, C, D, E,... Aspherical surface coefficient

0.55 < f1/f < 0.85 ……(4)0.55 < f1 / f < 0.85 … (4)

0.75 < |f2/f| < 1.3 ……(5)0.75 <| f2 / f | <1.3... … (5)

0.5 < f3/f < 1.0 ……(6)0.5 < f3 / f < … (6)

0.57 < |f4/f| < 0.9 ……(7)0.57 <| f4 / f | <0.9. … (7)

여기서 TL은 제1렌즈의 물체측으로부터 촬상면까지의 거리, f는 전체 광학계의 합성초점거리, f1은 제1렌즈의 초점거리, f2는 제2렌즈의 초점거리, f3은 제3렌즈의 초점거리, f4는 제4렌즈의 초점거리를 나타낸다.Where TL is the distance from the object side of the first lens to the imaging surface, f is the combined focal length of the entire optical system, f1 is the focal length of the first lens, f2 is the focal length of the second lens, and f3 is the focal length of the third lens. f4 denotes a focal length of the fourth lens.

조건식 (4)는 전체 광학계의 파워에 대한 제1렌즈의 파워를 규정한 것으로, 제1렌즈의 파워를 상기의 조건식과 같이 적절히 조정하게 되면 수차보정과 소형화 를 도모할 수 있다.Conditional Expression (4) defines the power of the first lens with respect to the power of the entire optical system, and aberration correction and miniaturization can be achieved by properly adjusting the power of the first lens as described above.

상기 조건식의 하한치을 하회하는 강한 파워를 갖게 되면 구면수차의 보정이 불리해지게 되며, 제조상에서도 렌즈의 에지두께(edge thickness)가 얇아져서 충분한 양산성을 확보하기 어렵게 된다.When a strong power is lower than the lower limit of the above conditional expression, the correction of spherical aberration becomes disadvantageous, and even in manufacturing, the edge thickness of the lens becomes thin, making it difficult to secure sufficient mass productivity.

또한 상기 조건식의 상한치를 상회하는 파워를 갖게 되면, 소형화를 도모하기에는 적절하지 못하게 된다.Moreover, if it has power exceeding the upper limit of the said conditional expression, it will become unsuitable for miniaturization.

또한 하기의 조건식 (8)을 만족하도록 제1렌즈의 파워를 적절히 조정하게 되면 소형화를 도모하면서도 보다 안정적으로 수차보정이 가능하게 된다.In addition, if the power of the first lens is properly adjusted to satisfy the following conditional expression (8), aberration correction can be more stably achieved while miniaturization.

0.6 < f1/f < 0.72 ……(8)0.6 < f1 / f < 0.72 … (8)

조건식 (5)는 전체 광학계의 파워에 대한 제2렌즈의 파워를 규정한 것으로, 제 2렌즈의 파워를 상기의 조건식과 같이 적절히 조정하게 되면 수차보정이 유리하게 된다.Conditional expression (5) defines the power of the second lens with respect to the power of the entire optical system, and aberration correction is advantageous if the power of the second lens is properly adjusted as described above.

상기 조건식의 하한치를 하회하는 강한 파워를 갖게 되면 3차 이상의 고차수차의 보정이 힘들게 되며, 상기 조건식의 상한치를 상회하는 파워를 갖게 되면 구면수차, 코마수차 보정에 불리하게 된다.Having a strong power below the lower limit of the conditional expression makes it difficult to correct higher order aberrations of 3rd order or higher, and having power above the upper limit of the conditional formula is disadvantageous in correcting spherical aberration and coma.

또한 하기의 조건식 (9)을 만족하도록 제2렌즈의 파워를 적절히 조정하게 되면 보다 안정적으로 수정보정이 가능하게 된다.In addition, if the power of the second lens is properly adjusted to satisfy the following conditional expression (9), the numerical information can be more stably obtained.

0.9 < |f2/f| < 1.1 ……(9)0.9 <| f2 / f | <1.1. … (9)

조건식 (6)은 전체 광학계의 파워에 대한 제3렌즈의 파워를 규정한 것으로, 제3렌즈의 파워를 상기의 조건식과 같이 적절히 조정하게 되면 수차보정과 소형화 를 도모할 수 있다.Conditional expression (6) defines the power of the third lens with respect to the power of the entire optical system. When the power of the third lens is properly adjusted as described above, the aberration correction and miniaturization can be achieved.

상기 조건식의 하한치를 하회하는 강한 파워를 갖게 되면 백포커스를 충분히 확보하는데 어려움이 있게 되고, 플라스틱 소재를 사용하기 때문에 수축율 발생을 증가시켜 성능확보에 불리한 조건이 된다.Having a strong power below the lower limit of the above conditional expression makes it difficult to secure sufficient back focus, and increases the shrinkage rate since the plastic material is used, which is a disadvantage in securing performance.

또한 상기 조건식의 상한치를 상회하는 파워를 갖게 되면 충분한 수차보정이 어렵다.In addition, sufficient aberration correction is difficult when it has power exceeding the upper limit of the conditional expression.

특히 하기의 조건식 (10)를 만족하도록 제3렌즈의 파워를 적절히 조정하게 되면 충분한 백포커스를 확보하면서 안정적인 수차보정이 가능하게 되고, 이미지 센서로 입사하는 광선의 텔레센트릭성을 향상시키는데도 유리하게 된다.In particular, if the power of the third lens is properly adjusted to satisfy the following conditional expression (10), stable aberration correction is possible while ensuring sufficient back focus, and it is also advantageous to improve the telecentricity of the light incident on the image sensor. Done.

0.6 < f3/f < 0.75 ……(10)0.6 < f3 / f < 0.75 … 10

조건식 (7)은 전체 광학계의 파워에 대한 제4렌즈의 파워를 규정한 것으로, 제4렌즈의 파워를 상기의 조건식과 같이 적절히 조정하게 되면 충분한 백포커스 확보와 텔레센트릭성을 향상시킬 수 있다.Conditional Expression (7) defines the power of the fourth lens with respect to the power of the entire optical system. When the power of the fourth lens is properly adjusted as in the conditional expression above, sufficient back focus and telecentricity can be improved. .

상기의 조건식의 하한치를 하회하는 강한 파워를 갖게 되면 비구면의 깊이가 지나치게 깊어지거나, 이중 곡률이 지나치게 커져서 플라스틱 렌즈의 성형후 수축율과 센서로부터 발생하는 열에 지나치게 민감하게 되어 안정적인 성능확보가 어렵게 된다.If a strong power is lower than the lower limit of the above conditional expression, the aspherical surface becomes too deep, or the double curvature becomes too large, making the plastic lens too sensitive to shrinkage after molding and heat generated from the sensor, making it difficult to secure stable performance.

또한 상기 조건식의 상한치를 상회하는 파워를 갖게 되면 수차보정에 불리할 뿐 아니라 이미지 센서로 입사하는 광선의 텔레센트릭성을 확보하는데도 어렵게 된다.In addition, having a power above the upper limit of the conditional expression is not only disadvantageous to aberration correction, but also difficult to secure telecentricity of light incident on the image sensor.

특히, 하기의 조건식 (11)을 만족하도록 제4렌즈의 파워를 적절히 조정하게 되면 보다 안정적인 수차보정과 텔레센트릭성을 확보할 수 있다.In particular, if the power of the fourth lens is properly adjusted to satisfy the following conditional expression (11), more stable aberration correction and telecentricity can be ensured.

0.62 < |f4/f| < 0.75 ……(11)0.62 <| f4 / f | <0.75. … (11)

실시예Example

이하 본 발명의 촬상렌즈에 대한 실시예를 렌즈데이터와 수차도로 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the imaging lens of the present invention will be described with lens data and aberration.

도 2는 도 4에 도시된 렌즈단면도의 구성을 수치로 상세하게 나타내고 있다. 도 2는 기본적인 렌즈 데이터를 나타내고 있으며, 도 3은 비구면 데이터를 나타내고 있다.FIG. 2 shows the configuration of the lens sectional view shown in FIG. 4 in detail. FIG. 2 shows basic lens data, and FIG. 3 shows aspherical data.

도 3의 비구면 데이터의 형성원리는 앞에서 언급한 조건식 (3)에 의해 표현되며, 제1렌즈 ~ 제3렌즈는 4차 ~ 10차까지 사용하였으며, 제4렌즈는 4차 ~ 12차까지 사용하였다.The formation principle of the aspherical data of FIG. 3 is expressed by the aforementioned conditional expression (3), and the first to third lenses are used in the 4th to 10th order, and the fourth lens is used in the 4th to 12th order. .

Figure 112007060308873-PAT00002
Figure 112007060308873-PAT00002

……(3)… … (3)

단, only,

Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 비구면의 깊이Z: depth of aspherical surface from lens vertex to optical axis direction

c : 곡률=1/R(R:곡률반경)c: curvature = 1 / R (R: radius of curvature)

Y : 광축에서 수직방향으로 높이Y: height in the vertical direction at the optical axis

K : 코닉상수(conic constants)K: conic constants

A,B,C,D,E,… : 비구면 계수A, B, C, D, E,... Aspherical surface coefficient

도 2에 나타낸 기본 렌즈 데이터에 있어서 면번호(Si)는 도 4에 나타낸 촬상렌즈의 단면도에 부여된 번호데로 면번호를 물체측으로부터 촬상면 방향으로 차례로 S1, S2, …, S10으로 나타내고 있다.In the basic lens data shown in FIG. 2, the surface number Si is a number given to the cross-sectional view of the imaging lens shown in FIG. And S10.

곡률반경(Ri)도 도 4에 도시된 바와 같이 각 렌즈의 곡률반경을 물체측으로부터 촬상면 방향으로 차례로 R1, R2, …, R10으로 나타내고 있다.As shown in Fig. 4, the radius of curvature Ri of each lens is sequentially changed from the object side toward the image pickup surface R1, R2,... And R10.

또한 면간격(Di)은 도 4에 도시된 바와 같이 광축을 따라 i번째 렌즈면(Si)과 i+1번째 렌즈면(Si+1) 사이의 간격을 나타내고 있다.In addition, the plane spacing Di represents a distance between the i-th lens surface Si and the i + 1th lens surface Si + 1 along the optical axis as shown in FIG. 4.

Nd와 vd는 각 렌즈의 d-line(587.6nm)에서의 굴절률과 아베수를 나타내고 있다.Nd and vd represent the refractive index and Abbe's number in the d-line (587.6 nm) of each lens.

도 2의 상단에 나타낸 f는 전체 광학계의 초점거리, F수는 광학계의 밝기를 나타내는 수치로 수치가 낮을수록 밝은 렌즈를 의미한다.In the upper part of FIG. 2, f denotes a focal length of the entire optical system, and a number F denotes a brightness of the optical system. A lower value indicates a brighter lens.

『F수=f/D』로 나타낼 수 있으며, f는 초점거리, D는 입사동의 크기를 나타내며, 본 발명의 실시예 1은 F수가 2.6 실시예 2는 2.67로 통상 동급 광학계에서 F수가 2.8 이상인 것을 감안하면 밝은 광학계로서 일반 환경에서뿐만 아니라 어두운 환경에서도 노이즈 발생을 경감할 수 있으며, 고화소에서도 보다 빠른 프레임스피드를 구현할 수 있다.Can be expressed as "F number = f / D", f represents the focal length, D represents the size of the incident pupil, Example 1 of the present invention is F number of 2.6 Example 2 is 2.67, F number of 2.8 or more in the ordinary optical system Considering that, as a bright optical system, noise can be reduced in a dark environment as well as a general environment, and a faster frame speed can be realized even at a high pixel.

현재 픽셀사이즈(pixel size)가 1.75㎛인 센서가 양산되고 있는 것을 감안하 면 적합하다고 할 수 있다.Considering that a sensor with a pixel size of 1.75㎛ is mass-produced, this is appropriate.

또한 TL은 물체측으로부터 제1렌즈의 물체측면에서부터 촬상면까지의 거리를 나타내며, 2Y는 이미지 센서의 대각사이즈를 나타낸다.TL represents the distance from the object side to the imaging surface of the first lens, and 2Y represents the diagonal size of the image sensor.

또한 2ω는 촬상렌즈의 화각을 나타내며, 『*』는 비구면 렌즈임을 표시한다. In addition, 2ω represents the angle of view of the imaging lens, and "*" indicates that it is an aspherical lens.

도 5(A) ~ 5(C)는 차례로 실시예 1에 대한 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타낸다.5A to 5C sequentially show spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration for Example 1. FIG.

구면수차의 경우 F-line(486.1nm), d-line(587.6nm), C-line(656.3nm) 파장에 대한 수차도를 나타내었으며, 비점수차는 d-line 기준으로 사지탈(sagittal)방향, 탄젠셜(tangential) 방향의 수차도를 나타내었다.For spherical aberration, aberrations for F-line (486.1nm), d-line (587.6nm), and C-line (656.3nm) wavelengths were shown.Astigmatism was measured in the sagittal direction on the d-line basis. The aberration diagram in the tangential direction is shown.

왜곡수차도 d-line 기준으로 나타내었다.Distortion aberration is also shown on the d-line basis.

도 9(A) ~ 9(C)는 실시예 2에 대한 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내는 것으로 상기에 설명된 내용과 동일하게 적용된다.9 (A) to 9 (C) show spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration for Example 2, and are applied in the same manner as described above.

이상의 렌즈 데이터와 수차도를 통해 알 수 있듯이 소형화를 실현하면서도 충분히 안정적으로 수차가 보정되어 고화소 초소형 촬상렌즈에 적합하다고 할 수 있다.As can be seen from the above lens data and the aberration diagram, the aberration is sufficiently stable while realizing miniaturization, and thus, it can be said that the lens is suitable for a high-pixel ultra-small imaging lens.

실시예 1, 2를 통해 상술한 실시형태는 본 발명의 일례로서, 본 발명의 사상은 여기에 한정하지 않고, 렌즈 데이터(곡률반경, 비구면데이터, 두께 등) 및 소재(플라스틱 또는 유리렌즈)를 적절히 변경함으로써 본 발명의 사상 범위 내에서 다양한 실시형태를 발현할 수 있다.Embodiments described above through Examples 1 and 2 are examples of the present invention, and the spirit of the present invention is not limited thereto, and lens data (curvature radius, aspherical data, thickness, etc.) and materials (plastic or glass lenses) are used. By appropriately changing, various embodiments can be expressed within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 촬상렌즈의 구성을 나타내는 단면도1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional imaging lens.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 기본 렌즈 데이터의 설명도2 is an explanatory diagram of basic lens data in the first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 비구면 데이터의 설명도3 is an explanatory diagram of aspherical data in the first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 촬상렌즈의 구성의 단면도Fig. 4 is a sectional view of the configuration of the imaging lens in the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 1실시예로서 (A)는 구면수차를 나타내는 수차도, (B)는 비점수차를 나타내는 수차도, (C)는 왜곡수차를 나타내는 수차도FIG. 5 is an aberration diagram showing spherical aberration, (B) aberration diagram showing astigmatism, and (C) aberration diagram showing distortion aberration as a first embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 기본 렌즈 데이터의 설명도6 is an explanatory diagram of basic lens data in the second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 비구면 데이터의 설명도7 is an explanatory diagram of aspherical data in the second embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 촬상렌즈의 구성의 단면도Fig. 8 is a sectional view of the configuration of the imaging lens in the second embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제 2실시예로서 (A)는 구면수차를 나타내는 수차도, (B)는 비점수차를 나타내는 수차도, (C)는 왜곡수차를 나타내는 수차도9 is a second embodiment of the present invention, (A) is an aberration diagram showing spherical aberration, (B) is an aberration diagram showing astigmatism, (C) is an aberration diagram showing distortion aberration

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

Sto : 조리개(Aperture Stop)Sto: Aperture Stop

G1 : 물체측으로부터 제1렌즈G1: first lens from the object side

G2 : 물체측으로부터 제2렌즈G2: second lens from the object side

G3 : 물체측으로부터 제3렌즈G3: third lens from the object side

G4 : 물체측으로부터 제4렌즈G4: fourth lens from the object side

IRCF : 적외선 차단필터(IR Cut-off Filter)IRCF: IR Cut-off Filter

Si : 물체측으로부터 제 i번째의 렌즈면Si: i-th lens surface from the object side

Di : 물체측으로부터 제 i번째 렌즈면과 제 i+1번째 렌즈면 사이의 간격Di: distance between the i th lens surface and the i + 1 th lens surface from the object side

Z : 광축Z: optical axis

Simg : 촬상면Simg: image plane

Claims (4)

양의 굴절력을 가지면서 양면이 비구면인 제1렌즈;A first lens having positive refractive power and both surfaces thereof being aspherical; 음의 굴절력을 가지면서 양면이 비구면인 제2렌즈;A second lens having a negative refractive power and an aspherical surface on both sides; 양의 굴절력을 가지면서 양면이 비구면인 제3렌즈;A third lens having both positive refractive power and aspherical surfaces; 음의 굴절력을 가지면서 양면이 비구면인 제4렌즈; 를A fourth lens having both negative refractive power and aspherical surfaces; To 물체측으로부터 광축 방향으로 차례로 구성하여 0.9 < TL /2Y < 1.00.25 < bf /2Y < 0.34 조건식을 만족하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고화소용 초소형 촬상렌즈.An ultra-small sized imaging lens for a high pixel, characterized by being configured in order from the object side in the optical axis direction to satisfy the conditional expressions 0.9 < TL / 2Y <1.0 and 0.25 < bf / 2Y <0.34 . 제 1항에 있어서, 각 렌즈의 파워가 0.6 < f1 /f < 0.72 0.9 < | f2 /f| < 1.1 0.6 < f3 /f < 0.75 0.62 < | f4 /f| < 0.75 조건식을 포함하여, 0.55 < f1/f < 0.85 0.75 < | f2 /f| < 1.3 0.5 < f3 /f < 1.0 0.57 < | f4 /f| < 0.9 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 고화소용 초소형 촬상렌즈.The method of claim 1, wherein the power of each lens is 0.6 < f1 / f & lt; f2 / f | <1.1 and 0.6 < f3 / f <0.75 and 0.62 <| f4 / f | <, 0.55 <f1 / f < 0.85 and 0.75, including the condition 0.75 <| f2 / f | <1.3 and 0.5 < f3 / f <1.0 and 0.57 <| f4 / f | A miniature image pickup lens for high pixels, characterized by satisfying a condition of <0.9 . 제 1항 내지 2항에 있어서, 제1렌즈 ~ 제4렌즈가 모두 플라스틱 렌즈인 것을 특징으로 하는 고화소용 초소형 촬상렌즈.The ultra-small image pickup lens according to any one of claims 1 to 2, wherein all of the first to fourth lenses are plastic lenses. 제 1항에 있어서, 픽셀사이즈가 1.75㎛ 인 1/4인치 300만 화소의 경우 TL이 4.5mm이하이고, 500만 화소의 경우 TL이 5.7mm 이하인 것을 특징으로 하는 고화소용 초소형 촬상렌즈.The ultra-small image pickup lens according to claim 1, wherein TL is 4.5 mm or less for a 1/4 inch 3 million pixel having a pixel size of 1.75 µm, and TL is 5.7 mm or less for 5 million pixels.
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