KR20100049872A - 촬상용 광학계 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 촬상용 광학계는 피사체로부터 입사된 광을 입사 방향에 대해 수직인 방향으로 회전시키며 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군과, 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군과, 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하며, 상기 촬상용 광학계는 물체측에 대향된 제1 렌즈군으로부터 제2 및 제3 렌즈군이 순차적으로 정렬된다.
촬상, 광학계, 렌즈,

Description

촬상용 광학계{OPTICAL IMAGE FORMING LENS SYSTEM}
본 발명은 광학 렌즈에 관한 것으로서 특히 휴대 단말기와 같은 소형 기기에 장착 가능한 소형의 촬상용 광학계에 관한 발명이다.
근래의 디지털 기기들은 다양한 기능들이 집적된 컨버젼스 형태로 개발되고 있으며, 그 중에서 소형의 카메라 모듈을 장착해서 정지 또는 동화상을 촬영하는 기능은 이미 일반적으로 적용되는 컨버젼스의 대표적인 적용 기능 중의 하나이다.
상술한 카메라 모듈들은 일반적으로 CCD 또는 CMOS 등의 이미지 센서와, 피사체의 영상을 상기 이미지 센서로 수렴시키기 위한 촬상용 광학계를 포함해서 구성될 수 있다.
상술한 촬상용 광학계 중 피사체 측을 향하는 제1 렌즈군이 양의 굴절력을 가지고, 제1 렌즈군로부터 이미지 센서 측으로 순차적으로 정렬된 제2 및 제3 렌즈군이 양의 굴절력을 갖는 렌즈계 구성이 제안되고 있다. 상술한 구성의 촬상용 광학계에 관해서는 구시이다(Kushida) 등에 의해 미국 특허 등록된 "Wide angle lens system and camera"(US20070024992)에 개시되어 있다. 그러나, 구시이다 등에 의한촬상용 광학계는 제1 렌즈 군의 제1 렌즈에 비구면 형상이 적용되고, 수차 보정을 위한 민감도가 높아 제조 단가가 높아지고, 소형화에 한계가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서 보다 안정적인 설계 성능과 양산성을 동시에 만족시킬 수 있고, 또한 광각 촬영 및 소형화가 가능한 소형 카메라 모듈에 포함되는 촬상용 광학계를 제공하고자 한다.
즉, 본 발명은 제조가 용이하고, 광각 촬영 및 소형화가 용이한 소형의 휴대용 단말기에 적용 가능한 촬상용 광학계를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 촬상용 광학계는,
양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군과;
음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군과;
양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하며,
상기 촬상용 광학계는 물체측에 대향된 제1 렌즈군으로부터 제2 및 제3 렌즈군이 순차적으로 정렬된다.
본 발명은 소형의 휴대 통신 단말기 또는 휴대 단말기에 장착되는 소형의 카메라 모듈에 적용 가능한 촬상용 광학계를 제공할 수 있으며, 상술한 촬상용 광학계는 광각 촬영 및 소형화가 용이한 이점이 있다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 촬상용 광학계를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 촬상용 광학계(100)는 피사체로부터 입사된 광을 입사 방향에 대해 수직한 방향으로 회전시키며 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(110)과, 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군(120)과, 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군(130)과, 상기 제3 렌즈군(130)으로부터 입사되는 광을 상의 형태로 사용자에게 제공시키기 위한 이미지 센서(150, Image sensor)와, 상기 이미지 센서(150)와 상기 제3 렌즈군(130) 사이에 위치된 적외선 차단 필터(140, IRF: Infrared Cutoff Filter)를 포함하며, 상기 촬상용 광학계(100)는 피사체 측에 대향된 제1 렌즈군(110)으로부터 제2 및 제3 렌즈군(120, 130)이 순차적으로 정렬된다.
상기 제1 렌즈군(110)은 제1 렌즈(111), 제2 렌즈(112), 제3 렌즈(113), 조리개(114)를 포함하며, 피사체로부터 상기 제1 렌즈(111,L1)를 통해 입사된 광을 상기 제2 렌즈 및 제3 렌즈(112, 113)를 순서대로 거쳐서 상기 조리개(114)를 통해 상기 제2 렌즈군(120) 측으로 진행시킨다.
상기 제1 렌즈(111)는 양면이 구면인 메니스커스 형태이고 피사체 측에 대향되게 위치된다. 상기 제2 렌즈(112)는 상기 제1 렌즈(111)를 통해 상기 피사체로부터 입사되는 광을 상기 제3 렌즈(113) 측으로 출사시킨다. 상기 제2 렌즈(112)는 상기 제1 렌즈(111)로부터 입사된 광을 그 입사 방향(제1 렌즈로부터 제2 렌즈로 입사되는 광의 방향)에 대해서 수직한 방향으로 회전시켜서 출사시킨다.
즉, 상기 제2 렌즈(112)는 상기 제1 렌즈(111)로부터 입사되는 광의 방향에 대해서 90도 회전된 상태로 상기 제3 렌즈(113) 측으로 출사시킬 수 있는 프리즘(prism) 등이 사용될 수 있다.
상기 제3 렌즈(113, L3)는 양면이 비구면으로서 양의 굴절력을 갖으며, 상기 제2 렌즈(112)로부터 입사된 광을 상기 조리개(114)를 통해 상기 제2 렌즈군(120) 측으로 출사시킨다.
본 실시 예에 따른 촬상용 광학계의 제1 내지 제3 렌즈군들(110,120,130)을 구성하는 렌즈들(111~132)은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 촬상용 광학계(100)는 아래의 <수학식 1>을 충족한다.
Figure 112008076447178-PAT00001
위의 <수학식 1>에서 D는 제1 렌즈(111)와 제2 렌즈(112) 사이의 거리를 의미하고, f는 촬상용 광학계(100) 전체의 초점거리를 의미한다. 상기 <수학식 1>은 상기 제1 렌즈(111)와 상기 제2 렌즈(112) 사이의 거리와 촬상용 광학계(100)의 초점거리의 비에 대한 것이다.
상기의 <수학식 1>은 하한 값(1.0)으로 갈수록 상기 제1 렌즈(111)의 굴절력이 증가함에 따른 비축 상의 수차가 커지게 되어 수차의 재 보정이 어렵게 되고, 상한 값(1.1)으로 갈수록 상기 제2 렌즈(112)의 크기가 커져야 되므로 작은 크기를 구현하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 촬상용 광학 계(100)는 위의 <수학식 1>를 충족하는 범위 내에 포함되는 것이 바람직하다.
아래의 <수학식 2>는 상기 제1 렌즈군(110)의 초점거리와 상기 촬상용 광학계(100) 전체의 초점 거리의 비를 설명하기 위한 조건으로서, 상기 제1 렌즈군(110)은 아래의 <수학식 2>를 따르는 것이 바람직하다.
상기 <수학식 2>의 하한 값(0.9)에 근접할수록 넓은 화각의 사진 촬영이 어려워지고, 그 값이 상한 값(1.1)에 근접할수록 넓은 화각의 확보가 가능하나, 비축 상의 수차 및 왜곡 수차의 제어가 어려울 수 있다.
Figure 112008076447178-PAT00002
위의 <수학식 2>에서 f는 상기 촬상용 광학계(100) 전체의 초점거리를 의미하고, f1은 상기 제1 렌즈군(110)의 초점 거리를 의미한다.
상기 제2 렌즈군(120)은 피사체 측과 상기 촬상용 광학계(100) 간의 거리가 변화됨에 따라서 상기 촬상용 광학계(100)의 초점을 조절하기 위해 그 위치가 조절될 수 있다. 상기 제2 렌즈군(120)은 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(121)와, 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(122)를 포함한다.
상기 제2 렌즈군(120)은 상기 제1 및 제3 렌즈군(110, 130)의 사이에서 거리를 조정함으로써 상기 촬상용 광학계(100)의 초점을 조절하는 기능을 담당할 수 있다. 자동 초점 조절의 구체적인 예를 들자면, 피사체와 상기 촬상용 광학계(100) 간 거리가 가까워지면, 상기 제2 렌즈군(120)이 상기 제3 렌즈군(130) 측을 향하는 것이 바람직하다.
즉, 본 실시 예에 따른 촬상용 광학계(100)의 제2 렌즈군(120)은 피사체와 가까워지면 상기 이미지 센서(150) 측으로 이동해서 자동 초점 기능(Auto Focusing)을 수행하는 것이 바람직하며, 아래의 <수학식 3>을 따르는 것이 바람직하다.
Figure 112008076447178-PAT00003
위의 <수학식 3>에서 M2은 상기 제2 렌즈군(120)의 배율, M3 은 상기 제3 렌즈군(130)의 배율을 의미한다. 위의 <수학식 3>은 상기 제2 렌즈군(120)의 배율과 제3 렌즈군(130)의 배율에 대한 조건식으로서, 상기 <수학식 3>에서 그 값이 하한 값(-0.6)의 범위를 벗어날 경우 자동 초점 조절 시 상기 제2 렌즈군(120)의 움직임이 작아서 초점 조절을 정확하게 수행하는 것이 용이하지 않으며, 반면에 그 값이 상한 값(-0.5)을 초과할 경우 초점 조절의 정확도는 증가될 수 있다. 그러나, 위의 <수학식 3>의 상한 값을 초과할 경우에 상기 제2 렌즈군(120)의 이동량이 증가하므로 자동 초점 조절에 소요되는 시간이 길어지는 문제가 있다.
상기 제3 렌즈군(130)은 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(131)와, 음의 굴절력을 갖는 제7 렌즈(132)를 포함하며, 수차의 재 보정을 극대화시킬 수 있다. 상기 제3 렌즈군(130)의 상기 제6 및 제7 렌즈(131, 132)는 플라스틱 소재의 양면 비구면으로 구성될 수 있다.
플라스틱 소재는 온도 변화에 따라 초점 거리가 변화될 수 있으며, 이를 최소화시키기 위해서 본 발명은 아래의 <수학식 4>를 따르도록 구성될 수 있다.
Figure 112008076447178-PAT00004
위의 <수학식 4>에서 fL6는 제6 렌즈(131,L6)의 초점거리를 의미하고, fL7는 제7 렌즈(132, L7)의 초점거리를 의미하며, f는 촬상용 광학계(100) 전체의 초점거리를 의미한다.
위의 <수학식 4>는 상기 제6 렌즈(131)와 제7 렌즈(132)의 초점거리 합과 촬상용 광학계(100) 전체의 초점거리의 비를 나타낸다. 위의 <수학식 4>에서 상한 값(0.1)을 초과할 경우는 온도 변화에 따른 초점 거리 변화가 발생되며, 이로 인해서 상기 제2 렌즈군(120)이 자동 초점 조절을 위해 이동할 수 있는 거리를 많이 확보해야 된다.
본 발명의 제1 실시 예는 위의 <수학식 1> 내지 <수학식 4>를 충족하며, 이에 따른 각 렌즈의 구체적인 실시 예에 대한 데이터들은 아래의 <표 1> 및 <표 2>와 같다. <표 1>은 제1 실시 예의 일반적인 광학 설계 데이터를 나타내고, <표 2>는 제1 실시 예의 비구면 데이터를 나타낸다.
면 번호 곡률반경(㎜) 두께 및 거리(㎜) 글래스 코드(Glass code)
1 14.136 1.000 785896.442
2 6.000 5.000
3 무한 2.900 568832.564
4 무한 2.900 568832.564
5 무한 1.600
*6 6.416 1.470 586300.614
*7 -7.465 0.330
8 무한 1.223
9 35.629 2.000 487490.702
10 -4.071 0.500 846660.238
11 -178.486 1.207
*12 -18.166 1.680 514640.560
*13 -2.463 0.100
*14 3.695 1.000 514640.560
*15 1.467 0.830
16 무한 0.300 516798.642
17 무한 0.800
18 무한 0.000
<표 1>에는 각 면의 곡률반경, 두께 및 거리, 글래스 코드를 통해 굴절률 및 분산치가 표시되어 있다. 1면은 상기 제1 렌즈(111)의 피사체 측을 향하는 면을 의미하고, 2면은 상기 제1 렌즈(111)의 상기 제2 렌즈(112) 측을 대면하는 면을 의미한다. 3면 내지 5면은 제2 렌즈(112)의 면들이다. 3면은 상기 제1 렌즈(111)의 2면에 대면하는 면이고, 4면은 상기 제1 렌즈(111)로부터 상기 제2 렌즈(112)의 내부로 입사된 광들을 상기 제2 렌즈(112)로 입사되는 방향에 대해서 수직한 5 면으로 반사시키기 위한 면이다. 상기 제2 렌즈(112)의 5면은 상기 제3 렌즈(113) 측을 향한다.
6면 및 7면은 비구면으로서 제3 렌즈(113)의 양 면이다. 8면은 조리개(114)를 의미하고, 9면 및 10면은 제4 렌즈(121)의 양면이다. 또한, 10면은 상기 제4 렌즈(121)와 상기 제5 렌즈(122)간 접하는 면으로서, 제5 렌즈(122)와 제4 렌즈(121)가 공유하는 면을 의미한다. 즉, 상기 제5 렌즈(122)는 10면과 11면으로 이루어진다. 상기 제6 렌즈(131)는 12 및 13면으로 이루어지며, 상기 제7 렌즈(132)는 14 및 15면으로 이루어진다. 16 및 17면은 자외선 차단 필터(140,Infra red cut off filter)이고, 18면은 이미지 센서(150)를 의미한다.
위의 표에서 별(*) 표시된 면들은 비구면을 의미하며, 제3 렌즈(113), 제6렌즈(131), 제7 렌즈(132)를 이루는 6면, 7면, 12 내지 15면들이 이에 해당될 수 있다. <표 2>는 <표 1>에서 면번호 앞에 별(*) 표시가 되어 있는 면의 비구면 계수로, 아래의 비구면에 대한 <수학식 5>를 만족한다.
Figure 112008076447178-PAT00005
상기 <수학식 5>는 비구면 방정식으로서, h는 중심 광축(일점 쇄선)으로부터의 높이를 의미하고, z는 높이가 h인 비구면 상의 좌표점에 대한 비구면 정점 상의 수직면으로부터의 거리(광학면의 정점으로부터 광축에 따른 거리)를 의미하고, K는 코닉 계수(conic coefficient)이며, c는 광학면의 정점에서의 곡률(곡률반경의 역수)이고, A, B, C, D, E 및 F는 비구면 계수들을 나타낸다.
면번호 6 7 12 13 14 15
R -6.41582E+00 7.46485E+00 1.81664E+01 2.46285E+00 -3.69515E+00 -1.46691E+ 00
K 3.32753E+00 -7.44335E+00 -7.84719E+02 -7.57833E-01 1.43775E+01 -2.89622E+ 00
A 4.77932E-03 4.45144E-03 7.94590E-03 -8.09635E-03 2.73249E-02 2.63001E-02
B 5.08066E-04 1.44230E-04 -3.66887E-03 -1.70130E-03 -1.74776E-03 -4.43061E-03
C 2.96380E-05 1.21649E-04 1.74999E-03 1.21073E-03 -5.38811E-05 5.41615E-04
D 1.42226E-05 -1.23895E-05 -3.73493E-04 -2.43018E-04 1.85049E-05 -4.40651E-05
E 2.99537E-05 1.67587E-05 -3.47118E-06 2.20993E-06
F 4.06895E-07 -4.828081-08
위의 <표 1> 및 <표 2>에 예시된 바와 같은 실시 예는 초점 거리(f)가 4.8㎜, 대각 화각이 72.7°를 갖는 촬상용 광학계(100)를 구성할 수 있다. 도 2는 도 1에 도시된 촬상용 광학계의 수차를 도시한 그래프이다. 도 2의 (a)는 종구면 수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡수차를 나타낸다. 도 2에서 굵은 실선은 656.3㎚이고, 가는 실선은 587.6㎚이고, 점선은 486.1㎚이다.
도 3은 본 발명이 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계(200)를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 촬상용 광학계(200)는 피사체로부터 입사된 광을 입사 방향에 대해 수직한 방향으로 회전시키며 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(210)과, 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군(220)과, 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군(230)과, 상기 제3 렌즈군(230)으로부터 입사되는 광을 상의 형태로 사용자에게 제공시키기 위한 이미지 센서(250)와, 상기 이미지 센서(250)와 상기 제3 렌즈군(230) 사이에 위치된 적외선 차단 필터(240, IRF: Infrared Cutoff Filter)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계(200)에 대한 구체적인 설계 예는 아래의 <표 3>, <표 4>와 같다. 아래의 <표 3>은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계(200)에 대한 설계 데이터이고, <표 4>는 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계(200)의 비구면 데이터이고, <표 5>는 본 발명의 제1 실시 예를 통해 설명된 제1 내지 제4 수학식들에 따른 구체적인 계산 값을 나타낸다.
<표 3>은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계(200)를 구성하는 제1 내지 제3 렌즈군(210, 220, 230)을 구성하는 제1 내지 제7 렌즈들(211,212,213,221,222,231,232) 각 면의 곡률반경과, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(211,212,213,221,222,231,232)의 두께 및 렌즈들 간 거리, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(211,212,213,221,222,231,232)의 소재에 관한 글래스 코드를 포함한다. 상술한 글래스 코드는 렌즈의 굴절률 및 분산치를 알 수 있다. <표 4>는 <표 3>에서 면 번호 앞의 별(*)로 표시된 면의 비구면 계수로서 <수학식 5>의 비구면 수식을 만족한다.
면번호 곡률반경(㎜) 두께 및 거리(㎜) 글래스 코드
1 15.000 1.170 785896.442
2 6.000 5.030
3 무한 2.900 729000.547
4 무한 2.900 729000.547
5 무한 1.480
*6 5.723 1.240 586300.614
*7 -8.838 0.352
8 무한 1.296
9 43.210 2.000 487490.702
10 -3.980 0.500 846660.238
11 -197.400 1.064
*12 -19.597 1.620 514640.560
*13 -2.220 0.100
*14 4.022 1.050 514640.560
*15 1.455 0.876
16 무한 0.300 516798.642
17 무한 0.800
18 무한 0.000
위의 <표 3>에서 1면과 2면은 제1 렌즈(211)의 양면이고, 3 내지 5면은 제2 렌즈(212)를 구성하는 면들이고, 6면과 7면은 제3 렌즈(213)의 양면이며, 8면은 조리개(214)를 의미한다. 또한, 9면과 10면은 제4 렌즈(221)를 의미하고, 동시에 10면과 11면은 제5 렌즈(222)를 의미한다. 제4 렌즈(221)와 제5 렌즈(222)는 10면을 공유한다. 즉, 제4 렌즈(221)와 제5 렌즈(222)는 10면이 서로 접촉된 상태이다. 12면과 13면은 제6 렌즈(231)의 양면이고, 14면과 15면은 제7 렌즈(232)의 양면이다. 16면과 17면은 자외선 차단 필터(240)의 양면을 의미하고, 18면은 이미지 센서(250)를 의미한다.
<표 3>에서 제1 렌즈(211)의 두께는 1.170㎜이고, 제1 렌즈(211)와 제2 렌즈 (212)간 거리는 5.030㎜이다. 또한, 제1 렌즈(211)의 글래스 코드는 785896.442이다. 제2 렌즈는 3면으로부터 4면 까지의 거리가 2.900㎜이고, 4면으로부터 5면까지의 거리도 2.900㎜이다. 제2 렌즈(212)와 제3 렌즈(213) 간 거리는 1.480㎜이다. 제3 렌즈(213)의 두께는 1.240㎜이고, 제3 렌즈(213)로부터 조리개(214)까지의 거리는 0.352㎜이다. 조리개(214)로부터 제4 렌즈(221)의 9면까지의 거리는 1.296㎜이다. 제4 렌즈(221)의 두께는 2.000㎜이고, 제5 렌즈(222)의 두께는 0.500㎜이다. 제5 렌즈(222)로부터 제6 렌즈(231)의 12면까지의 거리는 1.064㎜이다. 제6 렌즈(231)의 두께는 1.620㎜이고, 제6 렌즈(231)로부터 제7 렌즈(232)의 14면까지의 거리는 0.100㎜이다. 제7 렌즈(232)의 두께는 1.050㎜이고, 제7 렌즈(232)로부터 자외선 차단 필터(240)까지의 거리는 0.876㎜이며, 상기 자외선 차단 필터(240)의 두께는 0.3㎜이다.
본 발명의 제1 및 제2 실시 예의 구체적인 설계 예(표 1 내지 표 4)에 있어서 렌즈들 간의 거리 및 각 렌즈의 두께는 광축 상에 위치된 렌즈들의 정점을 기준으로 측정된다.
면 6 7 12 13 14 15
R 5.72339E+00 -8.83812E+00 1.95969E+01 -2.21976E+00 4.02198E+00 1.45517E+00
K 2.35054E+00 1.19903E+01 1.64457E+03 -8.43626E-01 -2.73518E+01 -3.44595E+ 00
A -4.33840E-03 -3.88068E-03 -1.16589E-02 1.03848E-02 -1.98593E-02 -1.84929E-02
B -4.06991E-04 -6.52247E-05 4.49576E-03 1.54507E-03 2.28785E-03 3.06967E-03
C -4.80122E-05 -1.60281E-04 -1.84502E-03 -1.17907E-03 -1.59678E-04 -4.18092E- 04
D -1.62574E-05 1.45645E-05 3.73316E-04 2.37458E-04 -2.16878E-06 3.89717E-05
E -2.99537E-05 -1.67587E-05 3.47118E-06 -2.20993E-06
F -4.06895E-07 4.82808E-08
위의 <표 4>는 <표 3>의 면들 중에서 비구면에 해당하는 면들(6면, 7면, 12 내지 15면)의 비구면 설계 데이터이다. 위의 <표 4>에서 R은 해당 면의 곡률 반경을 의미하고, K는 <수학식 5>의 코닉 계수(Conic coefficient)이고, A,B,C,D,E,F는 <수학식 5>의 비구면 계수이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계에 있어서, 특히 위의 <표 3>과 <표 4>와 같이 설계된 촬상용 광학계의 초점 거리는 4.68㎜이고, 화각은 75.1°이다. 도 4는 본 실시 예에 따른 촬상용 광학계의 수차를 도시한 그래프이다.
본 발명의 제1 실시 예와, 제2 실시 예에 관한 구체적인 설계 예(제1 실시 예에 대한 표 1 및 표 2와, 제2 실시 예에 대한 표3 및 표 4)들은 각각 아래의 표 5와 같이 상기 <수학식 1> 내지 <수학식 5>를 충족한다.
<표 5>
수학식 1 수학식 2 수학식 3 수학식 4
제1 실시 예 0.98 1.04 -0.55 0.05
제2 실시 예 1.03 1.07 -0.54 0.09
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 촬상용 광학계를 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 촬상용 광학계의 수차를 도시한 그래프,
도 3은 본 발명이 제2 실시 예에 따른 촬상용 광학계를 도시한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 촬상용 광학계의 수차를 도시한 그래프.

Claims (14)

  1. 촬상용 광학계에 있어서,
    피사체로부터 입사된 광을 입사 방향에 대해 수직한 방향으로 회전시키며 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군과;
    음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군과;
    양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하며,
    상기 촬상용 광학계는 물체측에 대향된 제1 렌즈군으로부터 제2 및 제3 렌즈군이 순차적으로 정렬됨을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈군은,
    양면이 구면인 메니스커스 형상의 제1 렌즈와;
    상기 제1 렌즈로부터 입사된 광을 그 입사 방향에 대해서 수직한 방향으로 회전시키기 위한 제2 렌즈와;
    양면이 비구면인 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈를 포함함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제2 렌즈군은,
    양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈와;
    음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈를 포함함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제3 렌즈군은,
    양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈와;
    음의 굴절력을 갖는 제7 렌즈를 포함하며,
    상기 제6 및 제7 렌즈는 비구면인 플라스틱 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 하기 <수학식 6>을 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00006
    (f : 상기 촬상용 광학계 전체의 초점거리, f1 : 상기 제1 렌즈군의 초점 거리)
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 아래의 <수학식 7>을 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00007
    (M2 : 상기 제2 렌즈군의 배율, M3 : 상기 제3 렌즈군의 배율)
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 아래의 <수학식 8>을 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00008
    (fL6 : 제6 렌즈의 초점거리, fL7 : 제7 렌즈의 초점거리, f : 촬상용 광학계 전체의 초점거리)
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군은 물체와 상기 촬상용 광학계가 인접할수록 상기 제3 렌즈군 측으로 이동함으로써 상기 촬상용 광학계의 초점을 조절함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 아래의 <수학식 10>을 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00009
    (D : 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리, f : 촬상용 광학계 전체의 초점거리)
  10. 촬상용 광학계에 있어서,
    피사체로부터 입사된 광을 입사 방향에 대해 수직한 방향으로 회전시키며 양 의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군과;
    피사체로부터 상기 촬상용 광학계 간 거리 변화에 따라서 초점 조절을 위해 이동하는 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군과;
    양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 하기 <수학식 11>을 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00010
    (D : 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 거리, f : 촬상용 광학계 전체의 초점거리)
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 하기 <수학식 12>를 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00011
    (f : 상기 촬상용 광학계 전체의 초점거리, f1 : 상기 제1 렌즈군의 초점 거리)
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 하기 <수학식 13>을 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00012
    (M2 : 상기 제2 렌즈군의 배율, M3 : 상기 제3 렌즈군의 배율)
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 촬상용 광학계는 하기 <수학식 14>를 만족함을 특징으로 하는 촬상용 광학계.
    Figure 112008076447178-PAT00013
    (fL6 : 제6 렌즈의 초점거리, fL7 : 제7 렌즈의 초점거리, f : 촬상용 광학계 전체의 초점거리)
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