KR20120051994A - Compact optical system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초소형 촬상 광학계에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 조리개가 전방에 배치되고, 순차적으로, 양, 양, 음, 음, 양의 굴절력을 갖는 5매의 렌즈로 구성됨과 아울러 해상도를 향상시키고, 슬림화 및 경량화하여 휴대단말에 장착 가능한 초소형 촬상 광학계에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultra-compact imaging optical system, and more specifically, an aperture is disposed in front, and is sequentially composed of five lenses having positive, positive, negative, negative, and positive refractive power, and also improves resolution and slims down. And a microscopic imaging optical system that can be mounted on a portable terminal by being light in weight.
최근 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), 스마트 폰 등과 같은 휴대단말의 사용량이 증대되고, 통신기술을 통한 서비스가 다양해짐에 따라 기본적인 통신기능 외에 다양한 형태의 부가 기능이 휴대단말에 탑재되고 있다. Recently, as the usage of portable terminals such as mobile communication terminals, PDAs (Personal Digital Assistants), smart phones, etc. is increased and services are diversified, various types of additional functions in addition to the basic communication functions are being installed in the portable terminals. .
이 중에서도 영상 촬영, 전송 및 화상통화 등을 위해 휴대단말에는 카메라 모듈이 필수적으로 실장되고, 카메라 모듈을 통해 촬영된 영상데이터를 이용하여 사용자에게 다양한 서비스를 제공하고 있다. Among them, a camera module is essentially mounted in the mobile terminal for image capturing, transmission, and video call, and various services are provided to the user by using image data photographed through the camera module.
특히, 최근에는 휴대단말 자체가 소형화되고, 경량화됨에 따라 카메라 모듈에 장착되는 렌즈군으로 이루어진 광학계에 대하여 소형화, 경량화, 저비용화가 요구되고 있고, CCD(Charge Coupled Device) 나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)로 구성된 이미지센서의 픽셀 사이즈가 점차 작아짐에 따라 높은 해상도와 고화질의 광학계가 요구되고 있는 실정이다. In particular, as the portable terminal itself has become smaller and lighter in weight, it has been required to reduce the size, weight, and cost of an optical system composed of a lens group mounted on a camera module, and to use a charge coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). As the pixel size of the image sensor consisting of) gradually decreases, high resolution and high quality optical systems are required.
이와 같이, 광학계가 높은 해상도를 유지하기 위해서는 다수의 렌즈를 사용하여야 하고 광투과도 및 굴절률이 높은 유리(glass) 렌즈를 사용하여 광학계를 구성하는 것이 바람직하나, 휴대단말에 탑재되는 광학계의 특성상 종래와 같은 광학계 설계로는 소형화 및 저비용화의 조건을 만족시키기 어려운 문제점이 발생한다. As described above, in order to maintain a high resolution of the optical system, it is preferable to use a plurality of lenses and to configure the optical system using glass lenses having high light transmittance and high refractive index. The same optical system design has a problem that it is difficult to satisfy the conditions of miniaturization and cost reduction.
따라서, 휴대단말에 탑재되는 광학계는 소형화와 제조 단가 절감을 위하여 성형이 용이한 플라스틱 렌즈를 사용하고 가능한 렌즈 매수를 줄여야 하지만, 광학 성능이 유리 렌즈와 비교하여 저하된 플라스틱 렌즈를 사용하기 때문에 일반적인 광학계의 설계로는 광학 성능을 만족시키기가 어렵고 렌즈 매수의 감소에 의해 광학계의 설계 자유도가 저하되는 문제점이 발생한다. Therefore, the optical system mounted on the mobile terminal should use a plastic lens that is easy to mold and reduce the number of lenses possible in order to reduce the size and manufacturing cost. It is difficult to satisfy the optical performance with the design of, and the design freedom of the optical system is lowered due to the reduction in the number of lenses.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 광학계는 광학계의 성능 향상과 수차 보정 등을 위해 유리 렌즈와 플라스틱 렌즈를 혼합 적용한 광학계를 채용하고 있으나, 수차 보정이 용이하기 않고 비구면을 적용하기가 어려운 유리 렌즈의 특성 상 광학 설계상으로 전장의 길이가 짧은 광학계를 설계하기 어려운 문제점이 도출된다. 아울러, 유리 렌즈의 사용으로 제작 비용 절감 및 경량화가 어려운 문제점이 도출된다.
In order to solve this problem, the conventional optical system adopts an optical system in which a glass lens and a plastic lens are mixed to improve the performance of the optical system and correct aberration, but it is difficult to correct aberration and difficult to apply aspherical surface. It is difficult to design an optical system with a short length due to the phase optical design. In addition, it is difficult to reduce the manufacturing cost and light weight by using a glass lens.
따라서, 본 발명의 목적은 5매의 렌즈를 모두 비구면 플라스틱 렌즈로 구성하고, 제3 렌즈를 플린트 계열의 플라스틱 렌즈로 구성함으로써, 구면수차와 색수차를 최소화하여 해상도를 향상시키고, 소형화, 경량화 및 제작 비용 절감이 가능한 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to configure all five lenses of aspherical plastic lenses and the third lens of the flint plastic lenses, thereby minimizing spherical aberration and chromatic aberration, improving resolution, miniaturization, light weight and manufacturing. It is to provide a compact imaging optical system that can reduce the cost.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 초소형 촬상 광학계는 양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 볼록한 형태인 제1 렌즈, 양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제2 렌즈, 음의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제3 렌즈, 음의 굴절력을 갖고, 근축 상에서 상(像)측으로 볼록한 매니스커스 형태인 제4 렌즈 및 양의 굴절력을 갖고, 상측으로 오목한 형태인 제5 렌즈를 포함한다.In order to achieve the above object, the microscopic imaging optical system according to the present invention has a positive refractive power, a first lens having a convex shape on the object side, a positive refractive power, a second lens having a concave shape on the object side, and a negative refractive power. A third lens concave toward the object side, a fourth lens having a negative refractive power and a meniscus shape convex toward the image side on the paraxial axis, and a fifth lens having a positive refractive power and concave toward the image side; .
또한, 상기 광학계는, 광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식을 만족한다. The optical system satisfies the following conditional expression with respect to the optical axis direction dimension.
[조건식] TL/F < 1.5[Condition Expression] TL / F <1.5
여기서, TL: 상기 제1 렌즈의 물체측 면에서 상면까지의 거리Here, TL: distance from the object-side surface of the first lens to the image surface
F: 광학계 전체의 유효초점 거리F: effective focal length of the whole optical system
또한, 상기 광학계는, 광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식을 만족한다.The optical system satisfies the following conditional expression with respect to the optical axis direction dimension.
[조건식] 0.4 < F1/F < 1.2Conditional Expression 0.4 <F1 / F <1.2
여기서, F1: 상기 제1 렌즈의 유효 초점거리Here, F1: effective focal length of the first lens
F: 광학계 전체의 유효초점 거리F: effective focal length of the whole optical system
또한, 상기 광학계는, 상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈의 아베수에 관하여 다음의 조건식을 만족한다. The optical system satisfies the following conditional expression regarding the Abbe's number of the second lens and the third lens.
[조건식] |Vd2-Vd3| < 35Conditional Expression | Vd2-Vd3 | <35
여기서, Vd2: 제2 렌즈의 아베수Where Vd2 is the Abbe's number of the second lens
Vd3: 제3 렌즈의 아베수Vd3: Abbe's number of the third lens
또한, 상기 제1 렌즈 내지 제5 렌즈는, 양면이 모두 비구면으로 구성된다. In addition, both surfaces of the first to fifth lenses are composed of aspherical surfaces.
또한, 상기 제1 렌즈 내지 제5 렌즈는, 플라스틱 렌즈로 구성된다. In addition, the first to fifth lenses are composed of plastic lenses.
또한, 상기 제3 렌즈는, 플린트 계열의 렌즈로 구성된다.
In addition, the third lens is composed of a flint-based lens.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 본 발명은 5매의 렌즈를 모두 비구면 플라스틱 렌즈로 구성하고, 제3 렌즈를 플린트 계열의 플라스틱 렌즈로 구성함으로써, 구면수차와 색수차를 최소화하여 해상도를 향상시키고, 광학계의 소형화, 경량화 및 제작 비용 절감의 효과가 있다.
Accordingly, according to the structure of the present invention, the present invention consists of all five lenses composed of aspherical plastic lenses, and the third lens is composed of a flint-based plastic lens, thereby minimizing spherical aberration and chromatic aberration, thereby improving resolution and optical system. It has the effect of miniaturization, weight reduction and manufacturing cost reduction.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면
도 3a 내지 도 3c는 각각 표 1, 표 2 및 도 1에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면
도 6a 내지 도 6c는 각각 표 3, 표 4 및 도 4에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면
도 9a 내지 도 9c는 각각 표 5, 표 6 및 도 7에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면
도 12a 내지 도 12c는 각각 표 7, 표 8 및 도 10에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타낸 도면1 is a lens configuration showing the lens arrangement of the optical system for a camera according to the first embodiment of the present invention
2 is a diagram illustrating an MTF graph according to a first embodiment of the present invention;
3A to 3C are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Table 1, Table 2, and FIG. 1, respectively.
4 is a lens diagram illustrating a lens arrangement of an optical system for a camera according to a second exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an MTF graph according to a second embodiment of the present invention.
6A to 6C are diagrams illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Tables 3, 4, and 4, respectively.
7 is a lens diagram illustrating a lens arrangement of an optical system for a camera according to a third exemplary embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an MTF graph according to a third embodiment of the present invention.
9A to 9C are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Tables 5, 6, and 7, respectively.
10 is a lens configuration diagram showing the lens arrangement of the optical system for a camera according to the fourth embodiment of the present invention.
11 illustrates an MTF graph according to a fourth embodiment of the present invention.
12A to 12C are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Table 7, Table 8, and 10, respectively.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초소형 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 볼록한 형태인 제1 렌즈(L1), 양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제2 렌즈(L2), 음의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제3 렌즈(L3), 음의 굴절력을 갖고, 근축 상에서 상측으로 볼록한 매니스커스 형태인 제4 렌즈(L4), 양의 굴절력을 갖고, 상측으로 오목한 형태인 제5 렌즈(L5)로 구성될 수 있으며, 제1 렌즈(L1)의 전방에는 개구 조리개(1, 유효경)가 설치될 수 있다.1 is a lens configuration diagram showing a lens arrangement of an optical system for a camera according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the microscopic optical system according to the present invention has positive refractive power in order from an object side. , A first lens L1 convex toward the object side, a second lens L2 having a positive refractive power and concave toward the object side, a third lens L3 having a negative refractive power and concave toward the object side and a negative And a fourth lens L4 having a meniscus shape that is convex upward on the paraxial axis and a fifth lens L5 that has positive refractive power and is concave upward on the paraxial axis. An opening diaphragm 1 (effective diameter) may be installed in front of the.
또한, 제5 렌즈(L5)와 상(像)면(14) 사이에는 광학계를 경유하는 광 중에 과도한 적외선을 차단하기 위한 적외선 필터나 적외선 필터가 코팅된 커버 글라스로 구성된 광학적 필터(OF)가 구비될 수 있다. In addition, between the fifth lens L5 and the
본 발명에 따른 초소형 촬상 광학계는 조리개(1)를 제1 렌즈(L1)의 전방에 위치시켜 광량의 확보가 용이하도록 함과 동시에 제1 렌즈(L1)를 통해 유입될 수 있는 잡광이 최대한 차단될 수 있도록 함으로써, 5매의 렌즈를 사용하면서도 초소형 광학계의 구성이 가능할 수 있다. The ultra-small imaging optical system according to the present invention places the
또한, 제3 렌즈(L3)는 플린트 계열의 플라스틱 렌즈를 적용하여 구면수차와 색수차를 최소화하여 높은 수준의 해상력을 만족시킬 수 있도록 한다. In addition, the third lens (L3) by applying a plastic lens of the flint series to minimize the spherical aberration and chromatic aberration to satisfy a high level of resolution.
한편, 제1 렌즈(L1) 내지 제5 렌즈(L5)는 각 렌즈가 가지는 굴절면을 비구면으로 형성하여 각종 수차의 보정이 용이하도록 할 수 있으며, 렌즈의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.On the other hand, the first lens (L1) to the fifth lens (L5) can be made to correct the various aberration by forming the refractive surface of each lens as an aspherical surface, it is possible to improve the design freedom of the lens.
따라서, 본 발명의 카메라용 광학계는 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4) 및 제5 렌즈(L5)를 각각 양, 양, 음, 음, 양의 굴절력을 갖도록 배치하고 각각의 렌즈의 굴절면을 성형이 용이한 비구면으로 하여 광학계의 해상력을 향상시키고, 비점 수차와 왜곡 특성을 개선함과 동시에 조리개(1)를 제1 렌즈의 전방에 배치하여 제1 렌즈(L1)의 크기를 감소시킴에 의한 소형의 광학계 형성이 가능할 수 있도록 한다. Accordingly, the optical system for a camera of the present invention includes the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, and the fifth lens L5, respectively. , The negative and positive refractive power is arranged and the refractive surface of each lens is an aspherical surface which is easy to mold, thereby improving the resolution of the optical system, and improving the astigmatism and distortion characteristics, while simultaneously setting the
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 광학계 하에서 다음의 조건식 1 내지 조건식 3의 작용효과에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
The operation and effect of the following
[조건식 1] TL/F < 1.5[Condition 1] TL / F <1.5
여기서, TL: 상기 제1 렌즈의 물체측 면에서 상면까지의 거리이고, Here, TL: distance from the object-side surface of the first lens to the image surface,
F: 광학계 전체의 유효초점 거리이다. F: Effective focal length of the whole optical system.
조건식 1은 전체 광학계의 전장 길이를 규정하기 위한 조건이다.
[조건식 2] 0.4 < F1/F < 1.2 [Condition 2] 0.4 <F1 / F <1.2
여기서, F1: 제1 렌즈의 유효 초점거리이고, Where F1 is the effective focal length of the first lens,
F: 광학계 전체의 유효초점 거리이다.F: Effective focal length of the whole optical system.
조건식 2는 전체 광학계의 광축방향 치수를 규정하는 것으로 광학계의 소형화에 대한 조건이다.
즉, 조건식 2의 하한을 벗어나는 경우에는 제1 렌즈의 광 파워가 너무 크게 되어 구면수차의 보정이 어렵고, 조건식 2의 상한을 벗어나는 경우에는 구면수차의 보정면에서 유리할 수 있으나, 광학계의 광축 방향의 전장이 길어지게 되어 주로 휴대단말에서 채용되는 초소형 촬상 광학계의 기술적 특징인 소형화의 관점에 상반된다.
That is, if the deviation from the lower limit of
[조건식 3] |Vd2-Vd3| < 35[Condition 3] | Vd2-Vd3 | <35
여기서, Vd2: 제2 렌즈의 아베수이고,Where Vd2 is the Abbe's number of the second lens,
Vd3: 제3 렌즈의 아베수이다. Vd3: Abbe's number of the third lens.
조건식 3은 광학계의 색수차에 대한 조건이다. 조건식 3의 상한을 벗어나게 되는 경우에는 각 파장별 초점 조정 위치가 상이해지게 되어, 촬영된 화상의 색상이 번지는 현상이 발생한다.
이하에서, 구체적인 수치 실시예를 통해 본 발명의 광학계를 좀 더 자세하게 살펴본다.Hereinafter, the optical system of the present invention will be described in more detail through specific numerical examples.
이하의 제1 실시예 내지 제4 실시예는 전술한 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로 양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 볼록한 형태인 제1 렌즈(L1), 양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제2 렌즈(L2), 음의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제3 렌즈(L3), 음의 굴절력을 갖고, 근축 상에서 상측으로 볼록한 매니스커스 형태인 제4 렌즈(L4), 양의 굴절력을 갖고, 상측으로 오목한 형태인 제5 렌즈(L5)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)의 전방에는 개구 조리개(1)가 설치된다. 또한, 제5 렌즈(L5)와 상(像)면(14) 사이에는 적외선 필터나 적외선 필터가 코팅된 커버 글라스로 구성된 광학적 필터(OF)가 구비된다.
As described above, the first to fourth embodiments below have a first lens L1 having a positive refractive power in order from the object side, a convex form on the object side, a positive refractive power, and a concave shape on the object side. The second lens L2 having a negative refractive power and concave toward the object side, the fourth lens L4 having a negative refractive power and having a meniscus shape convex upward on the paraxial axis, positive It includes a fifth lens (L5) having a refractive power of the concave toward the image, and the
한편, 이하의 각 실시예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어진다.
On the other hand, the aspherical surface used in each following example is obtained from well-known Formula (1).
여기서, Z: 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리Where Z is the distance from the vertex of the lens to the optical axis direction
Y: 광축에 수직인 방향으로의 거리Y: Distance in the direction perpendicular to the optical axis
c: 렌즈의 정점에서의 곡률 반경(r)의 역수c: Inverse of the radius of curvature r at the vertex of the lens
K: 코닉상수K: conic constant
A, B, C, D, E, F: 비구면 계수
A, B, C, D, E, F: Aspherical Coefficient
제1 First 실시예Example
하기의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수치예를 나타낸다. Table 1 below shows numerical examples according to the first embodiment of the present invention.
또한, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라용 과학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면이며, 도 3a 내지 도 3c는 각각 표 1, 표 2 및 도 1에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다. In addition, Figure 1 is a lens configuration showing the lens arrangement of the scientific system for the camera according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing an MTF graph according to the first embodiment of the present invention, Figure 3a to Figure 3c is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Table 1, Table 2, and FIG. 1, respectively.
아울러, MTF(Modulation Transfer Function) 그래프는 광학계의 해상력을 나타내는 그래프이다. AXIS는 카메라 센서의 중심에서 측정되는 해상력을 나타내고, 1.0 Field에 가까워질수록 센서의 외곽에서 측정되는 해상력을 나타낸다. 또한, MTF 그래프는 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5)의 곡률값, 비구면 값 및 조리개(1)의 두께 및 위치에 따라 변경될 수 있다. In addition, MTF (Modulation Transfer Function) graph is a graph showing the resolution of the optical system. AXIS represents the resolution measured at the center of the camera sensor, and the closer to 1.0 Field, the resolution measured at the outside of the sensor. In addition, the MTF graph may have curvature values, aspherical values, and apertures of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, and the fifth lens L5. It can be changed depending on the thickness and position of the.
제1 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(2)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 6.428mm, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 4.850mm이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제5 렌즈(L5)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.
In the case of the first embodiment, the distance TL from the object-
또한, 수학식 1에 의한 제1 실시예의 비구면 계수의 값은 하기의 표 2와 같다. In addition, the values of the aspherical coefficients of the first embodiment according to
제2 2nd 실시예Example
하기의 표 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수치예를 나타낸다. Table 3 below shows a numerical example according to the second embodiment of the present invention.
또한, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라용 과학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면이며, 도 6a 내지 도 6c는 각각 표 3, 표 4 및 도 4에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다. In addition, Figure 4 is a lens configuration showing the lens arrangement of the scientific system for the camera according to the second embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing an MTF graph according to a second embodiment of the present invention, Figure 6a to Figure 6C is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Tables 3, 4, and 4, respectively.
제2 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(2)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 6.351mm, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 4.870mm이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제5 렌즈(L5)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.
In the case of the second embodiment, the distance TL from the object-
또한, 수학식 1에 의한 제2 실시예의 비구면 계수의 값은 하기의 표 4와 같다. In addition, the values of the aspherical coefficients of the second embodiment according to
제3 The third 실시예Example
하기의 표 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 수치예를 나타낸다. Table 5 below shows a numerical example according to the third embodiment of the present invention.
또한, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라용 과학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면이며, 도 9a 내지 도 9c는 각각 표 5, 표 6 및 도 7에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다. 7 is a lens configuration diagram showing a lens arrangement of a scientific system for a camera according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a view showing an MTF graph according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 9A to 9. 9c is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Tables 5, 6, and 7, respectively.
제3 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(2)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 6.332mm, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 4.869mm이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제5 렌즈(L5)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.
In the third embodiment, the distance TL from the object-
또한, 수학식 1에 의한 제2 실시예의 비구면 계수의 값은 하기의 표 4와 같다. In addition, the values of the aspherical coefficients of the second embodiment according to
제4 Fourth 실시예Example
하기의 표 7은 본 발명의 제4 실시예에 의한 수치예를 나타낸다. Table 7 below shows a numerical example according to the fourth embodiment of the present invention.
또한, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 카메라용 과학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 MTF 그래프를 나타낸 도면이며, 도 12a 내지 도 12c는 각각 표 7, 표 8 및 도 10에 도시된 광학계의 구면수차와 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다. 10 is a lens configuration diagram showing the lens arrangement of the scientific system for the camera according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 11 is a view showing an MTF graph according to the fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 12c is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration of the optical system shown in Table 7, Table 8, and FIG. 10, respectively.
제4 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(2)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 6.4352mm, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 4.880mm이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제5 렌즈(L5)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.
In the case of the fourth embodiment, the distance TL from the object-
또한, 수학식 1에 의한 제2 실시예의 비구면 계수의 값은 하기의 표 4와 같다. In addition, the values of the aspherical coefficients of the second embodiment according to
아울러, 각 실시예에 따른 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(2)으로부터 상면까지의 거리(TL), 전체 광학계의 유효초점거리(F), 제1 렌즈(L1)의 유효초점거리(F1)는 하기의 표 9와 같이 나타낼 수 있고, 상기 조건식 1 내지 조건식 3을 이용한 계산결과 역시 하기의 표 9와 같이 나타낼 수 있다.
In addition, the distance TL from the object-
상기의 표 9에서와 같이 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예는 조건식 1 내지 조건식 3을 만족하고 있다는 것을 확인할 수 있다.
As shown in Table 9 above, it can be seen that the first to fourth embodiments of the present invention satisfy
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
L1: 제1 렌즈 L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈 L4: 제4 렌즈
L5: 제5 렌즈 OF: 광학적 필터
1: 조리개
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13: 면 번호L1: first lens L2: second lens
L3: third lens L4: fourth lens
L5: fifth lens OF: optical filter
1: aperture
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13: face number
Claims (7)
양의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제2 렌즈;
음의 굴절력을 갖고, 물체측으로 오목한 형태인 제3 렌즈;
음의 굴절력을 갖고, 근축 상에서 상(像)측으로 볼록한 매니스커스 형태인 제4 렌즈; 및
양의 굴절력을 갖고, 상측으로 오목한 형태인 제5 렌즈;
를 포함하는 초소형 촬상 광학계.
A first lens having positive refractive power and convex toward the object;
A second lens having positive refractive power and concave toward the object side;
A third lens having negative refractive power and concave toward the object side;
A fourth lens having a negative refractive power and shaped like a meniscus convex toward the image side on the paraxial axis; And
A fifth lens having positive refractive power and concave toward the image;
Miniature imaging optical system comprising a.
상기 광학계는,
광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식을 만족하는 초소형 촬상 광학계.
[조건식] TL/F < 1.5
여기서, TL: 상기 제1 렌즈의 물체측 면에서 상면까지의 거리
F: 광학계 전체의 유효초점 거리
The method of claim 1,
The optical system,
An ultra-small imaging optical system that satisfies the following conditional expression with respect to the optical axis direction.
[Condition Expression] TL / F <1.5
Here, TL: distance from the object-side surface of the first lens to the image surface
F: effective focal length of the whole optical system
상기 광학계는,
광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식을 만족하는 초소형 촬상 광학계.
[조건식] 0.4 < F1/F < 1.2
여기서, F1: 상기 제1 렌즈의 유효 초점거리
F: 광학계 전체의 유효초점 거리
The method of claim 1,
The optical system,
An ultra-small imaging optical system that satisfies the following conditional expression with respect to the optical axis direction.
Conditional Expression 0.4 <F1 / F <1.2
Here, F1: effective focal length of the first lens
F: effective focal length of the whole optical system
상기 광학계는,
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈의 아베수에 관하여 다음의 조건식을 만족하는 초소형 촬상 광학계.
[조건식] |Vd2-Vd3| < 35
여기서, Vd2: 제2 렌즈의 아베수
Vd3: 제3 렌즈의 아베수
The method of claim 1,
The optical system,
An ultra-small imaging optical system that satisfies the following conditional expression regarding the Abbe's number of the second lens and the third lens.
Conditional Expression | Vd2-Vd3 | <35
Where Vd2 is the Abbe's number of the second lens
Vd3: Abbe's number of the third lens
상기 제1 렌즈 내지 제5 렌즈는,
양면이 모두 비구면으로 구성된 초소형 촬상 광학계.
The method of claim 1,
The first to fifth lenses,
Ultra-compact optical system with both sides composed of aspherical surface.
상기 제1 렌즈 내지 제5 렌즈는,
플라스틱 렌즈로 구성된 초소형 촬상 광학계.
The method of claim 1,
The first to fifth lenses,
Ultra-small imaging optics composed of plastic lenses.
상기 제3 렌즈는,
플린트 계열의 렌즈로 구성된 초소형 촬상 광학계.The method of claim 1,
The third lens,
Ultra-compact optical system composed of flint-type lenses.
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---|---|---|---|
KR1020100113413A KR101193255B1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Compact Optical System |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014130333A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Genius Electronic Optical Co | Portable device and its optical imaging lens |
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- 2010-11-15 KR KR1020100113413A patent/KR101193255B1/en active IP Right Grant
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