KR20100125102A

KR20100125102A - 광각 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치

Info

Publication number: KR20100125102A
Application number: KR1020090044137A
Authority: KR
Inventors: 박영우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-11-30
Also published as: KR101582089B1

Abstract

광각 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치가 개시된다.

개시된 광각 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개와 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고, 상기 제2렌즈군은 정렌즈 1매를 포함한다.

Description

광각 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치{Wide angle lens and imaging optical device having the same}

본 발명은 광각 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치에 관한 것이다.

최근 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자를 가진 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 널리 보급되고 있다. 특히, 렌즈 교환식 일안 리플렉스(Single Reflex) 카메라의 수요가 늘고 있고, 보급형 일안 리플렉스 카메라도 등장하고 있다. 한편, CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 장치를 이용한 디지털 카메라 혹은 핸드폰 카메라와 같은 결상 광학 장치는 소형화, 경량화, 저 비용화가 요구된다.

그리고, 카메라에 대한 수요가 증가하면서 망원 렌즈나 광각 렌즈와 같은 단초점 렌즈(single focus lens)에 대한 수요도 증가하고 있다. 광각 렌즈로는 후초점 거리가 길고, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군으로 구성된 소위 레트로포커스형(역망원형) 렌즈 구성이 제안되어 왔다. 그런데, 일반적으로 레트로포커스형 렌즈는 제2 렌즈군에 의해 포커싱을 행하였으며, 이런 경우 렌즈계에 입사하는 축외 광속의 광선높이 변화가 크기 때문에 수차 발생량이 증가하는 경향이 있다. 따라서 레트로포커스형 렌즈의 경우 포커싱시의 수차 변동을 보정하는 방법이 필요하다.

본 발명은 긴 후초점 거리를 가지고, 수차 보정 성능을 향상시킨 광각 렌즈 및 이를 구비한 결상 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개와 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고,

상기 제2렌즈군은 정렌즈 1매를 포함하며, 다음의 식을 만족하는 광각 렌즈를 제공한다.

<식>

nII(p)<1.75

여기서, nII(p)는 제2렌즈군의 정렌즈의 굴절률을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개와 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고,

<식>

-1.2<fI/f<-0.6

-0.6<fI/fIII<-0.2

여기서, f는 전체 초점거리를, fI는 제1렌즈군의 초점거리를, fIII는 제3렌즈군의 초점거리를 각각 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1렌즈군은 정렌즈 1매와, 물체측으로 볼록한 형상을 가지는 메니스커스 부렌즈 2매를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2렌즈군은 부렌즈 1매를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2렌즈군은 상기 정렌즈와 상기 부렌즈가 접합되어 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제3렌즈군은 양볼록의 제1정렌즈, 제2정렌즈와 양오목의 부렌즈를 접합한 접합 렌즈, 그리고 제3정렌즈를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제3렌즈군은 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물체 거리에 따른 포커싱시, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군이 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격이 일정하게 유지되면서 이동되고, 제3렌즈군이 이동될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 물체 거리에 따른 포커싱시, 상기 제1렌즈군이 고정되고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 이동될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면,

광각 렌즈; 및 상기 광각 렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미징 센서;를 포함하고,

상기 광각 렌즈가, 물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개와 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고,

상기 제2렌즈군은 정렌즈 1매를 포함하며, 다음의 식을 만족하는 결상 광학 장치를 제공한다.

<식>

nII(p)<1.75

여기서, nII(p)는 제2렌즈군의 정렌즈의 굴절률을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면,

<식>

-1.2<fI/f<-0.6

-0.6<fI/fIII<-0.2

이하, 본 발명의 실시예에 따른 광각 렌즈 및 이를 구비한 촬영 광학 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 광각 렌즈는 물체측으로부터 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개를 포함하고 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함한다.

도 1a, 도 2a, 도 3a, 도 4a, 및 도 5a는 본 발명의 제1 내지 제5 실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이다. 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광각 렌즈는, 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2), 및 제3렌즈군(G3)을 포함한다. 충분한 후초점거리를 확보하기 위하여 상기 제1렌즈군(G1)은 물체측(O)으로부터 1매의 정렌즈(1)와, 2매의 부렌즈(2)(3)를 포함한다. 상기 2매의 부렌즈(2)(3)는 물체측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형태를 가질 수 있다. 한편, 상기 제1렌즈군(G1)의 상측(I)에 있는 부렌즈(3)는 비구면을 포함할 수 있다. 상기 부렌즈(3)는 예를 들어 하이브리드 렌즈로 제작될 수 있다. 도 1a 및 도 3a는 상기 부렌즈(3)가 하이브리드 렌즈로 제작된 예를 보여준다.

상기 제2렌즈군(G2)은 도 1a, 도 2a, 도 3a, 도 4a에 도시된 바와 같이 정렌즈 1매(4)를 포함할 수 있다. 또는, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 제2렌즈군(G2) 은 부렌즈 1매(14)와 정렌즈 1매(15)로 구성된 접합렌즈를 포함할 수 있다.

상기 제3렌즈군(G3)은 물체측(O)으로부터 조리개(ST), 양볼록의 제1정렌즈(5)(16), 제2정렌즈(6)(17)와 양오목의 부렌즈(7)(18)가 접합된 접합렌즈, 그리고 제3정렌즈(8)(19)를 포함할 수 있다. 상기 제3렌즈군(G3)은 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 도면 부호 9와 20은 필터를 나타낸다.

한편, 물체 거리 변경에 따른 포커싱시 상기 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3) 사이의 간격이 변하도록 상기 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3)을 모두 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2) 사이의 간격이 변하지 않도록 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)을 같이 움직일 수 있다. 이와 같이 제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)을 같이 움직임으로써 이동 기구의 구성을 단순화할 수 있다. 예를 들어, 도 1a, 도 2a, 도 3a, 도 4a에 도시된 광각 렌즈가 포커싱시 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격이 유지되면서 제1, 제2 및 제3 렌즈군이 이동된다. 본 발명에서는 상기 제3렌즈군(G3)이 이동시 조리개(ST)가 같이 연동될 수 있다.

또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 렌즈의 포커싱시 상기 제1렌즈군(G1)은 고정시키고, 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3)을 이동시켜 포커싱을 행할 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 광각 렌즈가 제2렌즈군(G2)과 제3렌즈군(G3)이 이동되어 포커싱을 수행하는 동작을 보여준다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광각 렌즈는 다음 식을 만족하도록 구성될 수 있다.

nII(p)<1.75

여기서, nII(p)는 제2렌즈군(G2)의 정렌즈의 굴절률을 나타낸다.

수학식 1은 상기 제2렌즈군(G2) 내에 포함되어 있는 정렌즈의 d-line(587.56nm)에서의 굴절률을 나타낸 것으로, 상기 정렌즈가 수학식 1의 범위를 벗어나면 배율 색수차가 크게 발생하며, 포커싱에 따른 배율 색수차 변화를 보정하기가 어려워 양호한 결상 성능을 만족하기 어렵게 된다.

다음, 본 발명에 따른 광각 렌즈는 다음을 만족하도록 구성될 수 있다.

-1.2<fI/f<-0.6

-0.6<fI/fIII<-0.2

수학식 2는 전체 초점거리에 대한 제1렌즈군의 초점거리의 비를 나타낸 것으로 fI/f가 상한치를 초과하면 왜곡수차와 구면수차의 보정이 어려워지며, 포커싱에 따른 상면 만곡의 변화가 커지게 된다. 역으로 fI/f가 하한치를 벗어나게 되면 광각 렌즈가 레트로포커스 형태에서 벗어나게 되어 후초점 거리 확보가 어려워지고, 포커싱에 따른 이동량이 증가하게 되어 전체 시스템의 사이즈가 커지게 된다.

수학식 3은 제3렌즈군(G3)의 초점거리에 대한 제1렌즈군(G1)의 초점거리의 비를 나타낸 것으로 fI/fIII가 상한치를 초과하면, 구면수차 보정이 어려워지고, 역으로 하한치를 벗어나게 되면 레트로포커스 형태에서 벗어나게 되어 후초점 거리 확보가 어려워진다.

다음, 본 발명의 실시예에 구비되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.

비구면 형상은 광축 방향을 X축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 Y축으로 할 때, 광빔의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A,B,C,D는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.

이와 같이 비구면 렌즈를 적절하게 배치하여 렌즈의 제조 단가를 낮추면서 대량으로 양산할 수 있다.

다음, 본 발명에 따른 광각 렌즈의 여러 가지 실시예들의 구체적인 렌즈 데이터들을 기술한다. 이하, f는 렌즈 전체 시스템의 초점거리를, Fno는 F 넘버를, R은 곡률 반경을, D는 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를, ST는 조리개를 나타낸다.

<제1 실시예>

도 1a는 제1 실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제1 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

f ; 14.4 Fno ; 2.88 2ω ; 89.8°

R D Nd Vd

OBJ: INFINITY D0

S1: 34.12400 4.760000 1.65844 50.85

S2: 72.32800 0.200000

S3: 25.22700 1.600000 1.90366 31.32

S4: 11.18700 3.870000

S5: 41.77000 1.500000 1.80420 46.50

S6: 10.49500 0.250000 1.51840 52.10

S7: 10.12900 D1

ASP:

K : 0.000000

A :-0.442831E-04 B :-0.180614E-06 C :-0.109554E-07 D :0.000000E+00

S8: 19.49000 5.800000 1.69895 30.05

S9: -69.03000 D2

ST: INFINITY 2.750000

S11: 31.45000 5.000000 1.58313 59.46

S12: -18.38700 0.150000

ASP:

K : 0.000000

A :0.153668E-03 B :0.197344E-06 C :-0.447986E-08 D :0.629065E-10

S13: -163.00000 3.950000 1.80420 46.50

S14: -10.58300 1.200000 1.75520 27.53

S15: 23.35900 1.820000

S16: -59.96000 3.850000 1.48749 70.44

S17: -14.52000 D3

S18: INFINITY 2.500000 1.51680 64.20

S19: INFINITY 0.500000

IMG: INFINITY

다음은 포커싱시 가변 거리에 대한 데이터이다.

촬상배율	0	0.0200	0.1300
D0	INFINITY	709.80957	100.56744
D1	8.09000	8.09000	8.09000
D2	4.21000	3.99226	3.29200
D3	19.01587	19.30684	20.90689

도 1b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 광각 렌즈의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다.

<실시예 2>

도 2a는 제2 실시예에 따른 렌즈 시스템을 도시한 것이며, 다음은 제2 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

f ; 14.4 Fno ; 2.88 2ω ; 89.8°

R D Nd Vd

OBJ: INFINITY D0

S1: 38.60000 4.650000 1.62299 58.12

S2: 87.08000 0.200000

S3: 23.13000 1.600000 1.90366 31.32

S4: 10.70500 4.180000

S5: 68.93900 1.500000 1.80420 46.50

S6: 11.91500 D1

S7: 22.27400 5.800000 1.67270 32.17

S8: -34.67000 D2

ST: INFINITY 2.750000

S10: 28.95100 4.970000 1.58313 59.46

S11: -15.06300 0.400000

ASP:

K : 0.000000

A :0.201524E-03 B :0.356625E-07 C :-0.672143E-08 D :0.118381E-09

S12: -33.09000 3.820000 1.83481 42.72

S13: -9.55200 1.200000 1.75520 27.53

S14: 21.70900 1.788000

S15: -72.81100 4.170000 1.48749 70.44

S16: -13.70000 D3

S17: INFINITY 2.500000 1.51680 64.20

S18: INFINITY 0.500000

IMG: INFINITY

촬상배율	0	0.0200	0.1300
D0	INFINITY	708.90070	100.00268
D1	8.77000	8.77000	8.77000
D2	4.10000	3.85053	3.29200
D3	18.83259	19.12143	20.70455

도 2b는 제2 실시예에 따른 렌즈 시스템에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.

<제3 실시예>

도 3a는 제3 실시예에 따른 렌즈 시스템을 도시한 것이며 다음은 제3 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

f ; 14.4 Fno ; 2.06 2ω ; 89.8°

R D Nd Vd

OBJ: INFINITY D0

S1: 38.13000 5.100000 1.65844 50.85

S2: 75.53600 0.200000

S3: 28.18000 1.600000 1.90366 31.32

S4: 13.32000 4.400000

S5: 39.89500 1.500000 1.80420 46.50

S6: 11.95500 0.300000 1.51840 52.100

S7: 11.66400 D1

ASP:

K : 0.000000

A :-0.228077E-04 B :-0.124276E-07 C :-0.431353E-08 D :0.000000E+00

S8: 30.01000 6.800000 1.72825 28.32

S9: -57.97200 D2

ST: INFINITY 2.750000

S11: 30.70000 5.700000 1.74330 49.33

S12: -19.60900 0.150000

ASP:

K : 0.000000

A :0.989620E-04 B :-0.250844E-07 C :-0.421621E-08 D :0.420641E-10

S13: -52.28000 3.550000 1.77250 49.62

S14: -13.45000 1.500000 1.80518 25.450

S15: 21.23000 2.200000

S16: -121.00000 4.440000 1.48749 70.44

S17: -15.06300 D3

S18: INFINITY 2.500000 1.51680 64.20

S19: INFINITY 0.500000

IMG: INFINITY

촬상배율	0	0.0200	0.1300
D0	INFINITY	706.30457	97.36432
D1	12.63000	12.63000	12.63000
D2	4.68000	4.37727	3.29200
D3	18.74382	19.03182	20.61498

도 3b는 제3 실시예에 따른 렌즈 시스템에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차 를 나타낸 것이다.

<실시예 4>

도 4a는 제4 실시예에 따른 렌즈 시스템을 도시한 것이며 다음은 제4 실시예 의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

f ; 16.3 Fno ; 2.06 2ω ; 82.6°

R D Nd Vd

OBJ: INFINITY D0

S1: 39.27500 5.530000 1.58913 61.25

S2: 137.00000 0.200000

S3: 29.00000 1.800000 1.90366 31.32

S4: 12.26900 5.030000

S5: 197.00000 1.500000 1.48749 70.44

S6: 12.93000 D1

S7: 28.92000 6.600000 1.71736 29.50

S8: -71.07800 D2

ST: INFINITY 3.000000

S10: 40.51000 4.800000 1.77377 47.17

S11: -18.75700 0.260000

ASP:

K : 0.000000

A :0.676179E-04 B :-0.935940E-07 C :0.576713E-09 D :-0.120720E-11

S12: -30.39200 3.400000 1.71300 53.94

S13: -13.00000 1.500000 1.76182 26.61

S14: 22.95000 2.270000

S15: 61.43900 5.240000 1.48749 70.44

S16: -18.98000 D3

S17: INFINITY 2.500000 1.51680 64.20

S18: INFINITY 0.500000

IMG: INFINITY

촬상배율	0	0.0200	0.1300
D0	INFINITY	801.33225	111.92761
D1	12.63000	12.63000	12.63000
D2	4.34000	4.04149	3.07000
D3	21.82989	22.15597	23.94809

도 4b는 제4 실시예에 따른 렌즈 시스템에서의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차 를 나타낸 것이다.

<제5 실시예>

도 5a는 제5 실시예에 따른 렌즈 시스템을 도시한 것이며 다음은 제5 실시예 의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

f ; 14.39 Fno ; 2.88 2ω ; 93.9°

R D Nd Vd

OBJ: INFINITY D0

S1: 46.21000 4.310000 1.75700 47.71

S2: 113.60000 0.200000

S3: 31.50000 1.600000 1.83481 42.73

S4: 10.54000 3.270000

S5: 24.64000 1.200000 1.80420 46.50

S6: 10.00000 D1

ASP:

K : 0.000000

A :-0.164527E-04 B :-0.171958E-07 C :-0.572766E-08 D :0.000000E+00

S7: 39.60000 1.800000 1.80420 46.50

S8: 8.96200 5.800000 1.64770 33.84

S9: -48.67400 D2

ST: INFINITY 2.750000

S11: 27.99000 5.200000 1.51443 63.28

S12: -13.29600 1.030000

ASP:

K : 0.000000

A :0.607166E-04 B :0.177856E-06 C :-0.246352E-08 D :0.267855E-10

S13: 60.08600 4.750000 1.58913 61.25

S14: -11.55000 1.000000 1.74950 35.04

S15: 19.56000 1.190000

S16: 46.25500 4.500000 1.49700 81.61

S17: -19.36000 D3

S18: INFINITY 2.500000 1.51680 64.20

S19: INFINITY 0.500000

IMG: INFINITY

촬상배율	0	0.0200	0.1300
D0	INFINITY	698.87419	89.82005
D1	6.65000	6.99853	8.96066
D2	4.00000	3.77991	2.56322
D3	25.90525	25.77680	25.03137

다음은 본 발명의 제1 내지 제5 실시예가 수학식 1,2,3을 만족하는 것을 보여준다.

	수학식 1	수학식 2	수학식 3
제1실시예	1.699	-0.77	-0.44
제2실시예	1.673	-0.77	-0.38
제3실시예	1.728	-0.96	-0.47
제4실시예	1.717	-0.95	-0.49
제5실시예	1.648	-0.69	-0.54

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광각 렌즈를 가진 결상 광학 장치를 도시한 것이다. 결상 광학 장치는 앞에서 설명한 광각 렌즈(111)와 이 광각 렌즈(111)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미징 센서(112)를 포함한다. 상기 결상 광학 장치는 상기 이미징 센서(112)로부터 광전 변환된 피사체 상에 대응되는 정보가 기록된 기록 수단(113)과, 피사체 상을 관찰하기 위한 파인더(finder)(114)를 포함한다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 액정 디스플레이 패널(115)이 구비될 수 있다. 도 6에 도시된 결상 광학 장치는 일 예일 뿐이며 여기에 한정되는 것은 아니고 카메라 이외에 다양한 광학 기기에 적용 가능하다. 이와 같이 본 발명의 광각 렌즈를 디지털 카메라 등의 결상 광학 장치에 적용함으로써 소형이면서 광각으로 피사체를 촬영할 수 있는 광학 기기를 실현한다.

본 발명은 예를 들어 35mm 필름 또는 이미지 센서를 사용하는 일안 리플렉스 카메라 및 디지털 카메라 등에 사용되는 광각 렌즈에 적절한 레트로 포커스형 렌즈를 구현한다. 본 발명에 따른 광각 렌즈는 화각이 약 80 도 이상의 광각이고, 구경비가 1:2.8 정도의 소형의 광각 대구경 렌즈에 적합한 것으로 간단한 구성으로 포커싱을 수행할 수 있다. 그리고, 충분히 긴 후초점거리를 확보하여 레트로 포커스형 렌즈로 사용될 수 있다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이다.

도 1b는 제1실시예에 따른 광각 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 2a은 본 발명의 제2실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이다.

도 2b는 제2실시예에 따른 렌즈 광학계의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 3a는 본 발명의 제3실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이다.

도 3b는 제3실시예에 따른 렌즈 광학계의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 4a는 본 발명의 제4실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이다.

도 4b는 제4실시예에 따른 광각 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 5a는 본 발명의 제5실시예에 따른 광각 렌즈를 도시한 것이다.

도 5b는 제5실시예에 따른 광각 렌즈의 종방향 구면수차, 상면만곡, 왜곡을 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 결상 광학 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 설명>

G1...제1렌즈군, G2...제2렌즈군

G3...제3렌즈군

Claims

물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개와 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고,

상기 제2렌즈군은 정렌즈 1매를 포함하며, 다음의 식을 만족하는 광각 렌즈.

<식>

nII(p)<1.75

여기서, nII(p)는 제2렌즈군의 정렌즈의 굴절률을 나타낸다.
물체측으로부터 상측으로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 그리고 조리개와 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고,

상기 제2렌즈군은 정렌즈 1매를 포함하며, 다음의 식을 만족하는 광각 렌즈.

<식>

-1.2<fI/f<-0.6

-0.6<fI/fIII<-0.2

여기서, f는 전체 초점거리를, fI는 제1렌즈군의 초점거리를, fIII는 제3렌즈군의 초점거리를 각각 나타낸다.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제1렌즈군은 정렌즈 1매와, 물체측으로 볼록한 형상을 가지는 메니스커스 부렌즈 2매를 포함하는 광각 렌즈.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제2렌즈군은 부렌즈 1매를 더 포함하는 광각 렌즈.
제 4항에 있어서,

상기 제2렌즈군은 상기 정렌즈와 상기 부렌즈가 접합되어 구성된 광각 렌즈.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제3렌즈군은 양볼록의 제1정렌즈, 제2정렌즈와 양오목의 부렌즈를 접합한 접합 렌즈, 그리고 제3정렌즈를 포함하는 광각 렌즈.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제3렌즈군은 적어도 하나의 비구면을 포함하는 광각 렌즈.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

물체 거리에 따른 포커싱시, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군이 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이의 간격이 일정하게 유지되면서 이동되고, 제3렌즈군이 이동되는 광각 렌즈.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

물체 거리에 따른 포커싱시, 상기 제1렌즈군이 고정되고, 제2렌즈군과 제3렌즈군이 이동되는 광각 렌즈.
제 1항 또는 제 2항에 기재된 광각 렌즈; 및

상기 광각 렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미징 센서;를 포함하는 결상 광학 장치.