KR20150092610A

KR20150092610A - 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치

Info

Publication number: KR20150092610A
Application number: KR1020140013192A
Authority: KR
Inventors: 자오리에펑; 최성욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2015-08-13
Also published as: US20150219877A1; CN104820273B; CN104820273A; KR102137739B1; US9513463B2

Abstract

촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치가 개시된다.
개시된 촬영 렌즈는 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양볼록 렌즈이고, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제4렌즈;를 포함한다.

Description

촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치{Photographing lens and photographing apparatus}

본 발명의 실시예는 소형이고, 광각의 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치에 관한 것이다.

CCD(Charge ?oupled Devices)형 이미지 센서 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 고체 촬영 소자를 이용한 촬영 장치가 많이 사용되고 있다. 이러한 촬영 장치에는 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 교환렌즈 카메라 등이 있다. 또한, 고체 촬영 소자를 이용한 촬영 장치는 소형화에 적합하므로 최근에는 휴대 전화를 비롯한 소형의 정보 단말기 등에도 적용되고 있다. 사용자들은 고해상력, 광각화 등과 같은 고성능에 대한 요구를 가지고 있다. 또한, 카메라에 대한 소비자의 전문성이 지속적으로 높아지고 있다.

촬영 소자의 소형화 및 고 화소화가 진행되고, 이에 맞추어 촬영 렌즈의 고해상 및 고성능화가 요구되고 있다. 하지만, 4매나 5매 렌즈의 촬영 렌즈로는 사용자가 요구하는 고사양의 성능을 구현하기 어렵고, 광학 특성과 수차 특성을 만족하면서 슬림화된 휴대용 단말기에 실장 하는 것이 어렵다.

본 발명의 실시예는 소형이고, 광각을 가지는 촬영 렌즈를 제공한다.

본 발명의 실시예는 소형이고, 광각을 가지는 촬영 렌즈를 포함한 촬영 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 양볼록 렌즈이고, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제4렌즈; 및 이미지 센서;를 포함하고, 다음 식을 만족한다.

<식>

-3 < RS6/RS8　< -1.3

0.85 < IMH/EFL < 1.5

여기서, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, RS8은 제4렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, IMH는 이미지 센서의 높이를, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를 나타낸다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

|RS5|/|RS6| >2

여기서, RS5는 제3렌즈의 물체측 면의 곡률 반경을, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을 나타낸다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

1 < BFL/TL4　< 2.5

여기서, BFL은 후초점 거리를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

0 < (TA2+TA3)/(TL3+TL4) <　0.3

여기서, TA2는 제2렌즈와 제3렌즈 사이의 공기 간격을, TA3은 제3렌즈와 제4렌즈 사이의 공기 간격을, TL3은 제3렌즈의 두께를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈; 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈; 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈; 및 부의 굴절력을 가지는 제4렌즈;를 포함하고, 다음 식을 만족한다.

<식>

|RS5|/|RS6| >2

1 < BFL/TL4　< 2.5

0 < (TA2+TA3)/(TL3+TL4) <　0.3

여기서, RS5는 제3렌즈의 물체측 면의 곡률 반경을, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, BFL은 후초점 거리를, TL4는 제4렌즈의 두께를, TA2는 제2렌즈와 제3렌즈 사이의 공기 간격을, TA3은 제3렌즈와 제4렌즈 사이의 공기 간격을, TL3은 제3렌즈의 두께를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다.

상기 제1렌즈의 물체 측에 조리개가 더 구비될 수 있다.

상기 제1 내지 제4렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.

상기 제1 내지 제4렌즈는 각각 양면 비구면 렌즈일 수 있다.

상기 제2렌즈가 적어도 하나의 오목한 면을 가질 수 있다.

상기 제1 내지 제4렌즈가 각각 플라스틱 렌즈일 수 있다.

상기 제4렌즈의 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다.

상기 제4렌즈의 물체측 면이 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다.

상기 제2렌즈가 물체측을 향해 오목한 렌즈, 양오목 렌즈 또는 상측을 향해 오목한 메니스커스 렌즈일 수 있다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

0.5 < FL1 / EFL < 1

여기서, FL1은 제1렌즈의 초점 거리를, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를 나타낸다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

-0.1 < EFL/FL12 < 1

여기서, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를, FL12는 제1렌즈와 제2렌즈의 합성 초점 거리를 나타낸다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

25 < V1-V2

여기서, V1은 제1렌즈의 아베수를, V2는 제2렌즈의 아베수를 나타낸다.

촬영 렌즈는 다음 식을 만족할 수 있다.

<식>

RS7　> RS8　>　0　

여기서, RS7은 제4렌즈의 물체측면의 곡률 반경을, RS8은 제4렌즈의 상측면의 곡률 반경을 나타낸다.

상기 촬영 렌즈는 80도 이상의 화각을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는 슬림하고, 광각의 화각을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는 플레어를 줄여 고해상도를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 촬영 렌즈의 수차도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 촬영 렌즈의 수차도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 촬영 렌즈의 수차도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬영 렌즈의 수차도를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬영 렌즈의 수차도를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 렌즈(L)를 도시한 것이다.

촬영 렌즈(L)는 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 차례대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(G4)를 포함할 수 있다.

상기 제1렌즈(L1)의 물체측(O)과 제2렌즈(L2) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. 상기 조리개(ST)는 예를 들어 제1렌즈(L1)의 물체측면(S1)에 구비될 수 있다.

상기 제1렌즈(L1)는 예를 들어 양볼록 렌즈일 수 있다. 상기 제2렌즈(L2)는 적어도 하나의 오목면을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2렌즈(L2)는 물체측(O)을 향해 오목한 물체측 면(S3)을 가지거나, 상측을 향해 오목한 상측 면(S4)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2렌즈(L2)는 물체측을 향해 오목한 메니스커스 렌즈이거나 상측을 향해 오목한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 또는, 상기 제2렌즈(L2)는 양오목 렌즈일 수 있다.

제3렌즈(L3)는 상측을 향해 볼록한 상측면(S6)을 가질 수 있다. 상기 제3렌즈(L3)는 예를 들어, 물체측(O)을 향해 볼록하거나 오목한 물체측면(S5)을 가질 수 있다. 상기 제3렌즈(L3)는 예를 들어 물체측을 향해 오목한 메니스커스 렌즈이거나, 양볼록 렌즈일 수 있다. 상기 제4렌즈(L4)는 상측면(S8)이 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 상기 제4렌즈(L4)는 물체측면(S7)이 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다. 여기서, 변곡점은 곡률 반경의 부호가 (+)에서 (-)로 변하거나 (-)에서 (+)로 변하는 점을 나타낸다. 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면(S7)은 는 예를 들어, 광축 근방에서는 볼록하고, 광축에서 멀어질수록 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제4렌즈(L4)의 상측면(S8)은 예를 들어, 광축 근방에서는 오목하고, 광축에서 멀어질수록 볼록한 형상을 가질 수 있다.

피사체의 영상은 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈를 통과하여 상면(image plane)(IMG)에 입사될 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자면 또는 이미지 센서면일 수 있다.

제4렌즈(L4)와 상면 또는 이미지 센서(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 필터(P)가 구비될 수 있다. 광학 필터(P)는 예를 들어 저역 통과 필터(Low pass Filter), 적외선 차단 필터(IR-Cut Filter), 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광학필터로서 적외선 차단 필터가 구비되는 경우, 가시광선은 투과되고, 적외선은 외부로 방출되도록 하여, 적외선이 상면에 전달되지 않도록 할 수 있다. 하지만, 광학 필터 없이 촬영 렌즈를 구성하는 것도 가능하다.

상기 제1 내지 제4 렌즈(L1)(L2)(L3)(L4)는 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 렌즈(L1)(L2)(L3)(L4)는 각각 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 렌즈(L1)(L2)(L3)(L4)는 각각 양면 비구면 렌즈일 수 있다. 그럼으로써, 컴팩트하고 고해상도의 촬영 렌즈를 구현할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 렌즈(L1)(L2)(L3)(L4) 중 적어도 하나가 플라스틱 렌즈로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 렌즈(L1)(L2)(L3)(L4)가 각각 플라스틱 렌즈일 수 있다. 이와 같이 제1렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 중 적어도 하나를 플라스틱 재질로 형성하여 비용을 절감하고, 비구면 제작이 용이하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈(L)는 다음 식을 만족할 수 있다.

-3 < RS6/RS8　< -1.3 <식 1>

0.86 < IMH/EFL <　1.5 <식 2>

여기서, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, RS8은 제4렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, IMH는 이미지 센서의 높이를, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를 나타낸다. 이미지 센서의 높이는 대각선 방향의 높이를 나타낸다.

식 1은 제3렌즈의 상측 면(S6)과 제4렌즈의 상측 면(S8)의 비를 나타낸 것으로, 제3렌즈의 상측 면(S6)에서 물체측 면(S5)으로 반사된 광이 물체측 면(S5)에서 재반사되어 상면(또는 이미지 센서)으로 향할 수 있다. 이때, 제3렌즈의 물체측 면(S5)에서 재반사된 광이 상면(또는 이미지 센서)의 가장자리에 입사되어 플레어가 발생될 수 있다. (RS6/RS8)이　식 1을 만족할 때 제3렌즈의 상측면(S6)에서 상면으로 반사되는 광량을 줄여 플레어(flare)와 칼라 프린징(color fringing)을 줄여 고해상도를 얻을 수 있다. 그리고, (IMH/EFL)가 식 2를 만족할 때, 화각(field of view)을 증가시킬 수 있다.

|RS5|/|RS6| >2 <식 3>

여기서, RS5는 제3렌즈의 물체측 면의 곡률 반경을, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을 나타낸다. 식 3을 만족할 때, 제3렌즈의 상측면(S6)에서 상면으로 반사되는 광량을 줄여 플레어(flare)를 줄일 수 있다.

1 < BFL/TL4　< 2.5 <식 4>

여기서, BFL은 후초점 거리를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다. 후초점 거리는 제4렌즈(L4)의 상측면과 상면(또는 이미지 센서) 사이의 거리를 나타낸다.

0 < (TA2+TA3)/(TL3+TL4) <　0.3 <식 5>

여기서, TA2는 제2렌즈와 제3렌즈 사이의 공기 간격을, TA3은 제3렌즈와 제4렌즈 사이의 공기 간격을, TL3은 제3렌즈의 두께를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다. 상기 식 4와 5를 만족할 때, 촬영 렌즈의 사이즈를 줄여 소형화할 수 있다.

0.5 < FL1 / EFL < 1 <식 6>

여기서, FL1은 제1렌즈의 초점 거리를, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를 나타낸다. 식 6을 만족할 때, 촬영 렌즈의 수차를 용이하게 보정할 수 있다.

-0.1 < EFL/FL12 < 1 <식 7>

여기서, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를, FL12는 제1렌즈와 제2렌즈의 합성 초점 거리를 나타낸다. 식 7을 만족할 때, 구면 수차를 용이하게 보정할 수 있다.

25 < V1-V2 <식 8>

여기서, V1은 제1렌즈의 아베수를, V2는 제2렌즈의 아베수를 나타낸다. 식 8을 만족할 때, 색수차를 용이하게 보정할 수 있다.

RS7　> RS8　>　0　 <식 9>

한편, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.

비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 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, An은 비구면 계수를, C는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.

<식 10>

본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 촬영 렌즈를 구현한다.

각 실시예에서 렌즈면 번호(S1,S2,S3..Sn)는 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐진다. 그리고, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를, BFL는 후조점 거리를, FoV는 화각을, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를 나타낸다. ST는 조리개를, *는 비구면을 나타낸다.

　<제1 실시예>

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

렌즈면	R	Dn	Nd	Vd
S1*(ST)	1.443	0.475	1.545	56.1
S2*	-1.339	0.030
S3*	16.227	0.200	1.640	23.2
S4*	1.366	0.157
S5*	-1.844	0.448	1.545	56.1
S6*	-0.766	0.030
S7*	0.755	0.332	1.545	56.1
S8*	0.459	0.228
S9	infinity	0.110	1.517	64.2
S10	infinity	0.292
IMG		0.010

다음은 제1실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	K	A1	A2	A3	A4	A5	A6
S1*(ST)	1.443	2.55E+00	-6.52E-01	7.12E+00	-9.16E+01	3.55E+02	-4.00E-05	2.70E-08
S2*	-1.339	3.69E+00	-5.43E-03	-2.42E+00	4.05E+01	-1.33E+02	-4.51E+00	-2.90E-06
S3*	16.227	0.00E+00	-5.05E-01	-1.18E+00	2.46E+01	-2.33E+01	-1.74E+02	4.69E+01
S4*	1.366	3.20E-01	1.06E-01	-2.59E+00	5.26E+00	2.82E+01	-8.67E+01	3.04E+00
S5*	-1.844	8.14E+00	1.83E+00	-4.29E+00	6.31E+00	4.36E+00	-1.94E+01	3.94E+01
S6*	-0.766	-1.19E+00	-1.82E-01	3.30E+00	-9.20E+00	1.19E+01	1.63E+00	-7.54E+00
S7*	0.755	-6.25E+00	-9.47E-01	7.23E-01	-3.58E-01	-1.68E-01	8.61E-01	-4.95E-01
S8*	0.459	-2.89E+00	-8.54E-01	1.43E+00	-1.73E+00	1.25E+00	-4.90E-01	6.87E-02

　도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 촬영 렌즈의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다.

<제2 실시예>

도 3은 제2 실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제2 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	Dn	Nd	Vd
S1*(ST)	1.130	0.383	1.545	56.1
S2*	-1.638	0.030
S3*	-10000.000	0.200	1.640	23.2
S4*	1.291	0.150
S5*	-1.910	0.412	1.545	56.1
S6*	-0.692	0.030
S7*	0.778	0.340	1.545	56.1
S8*	0.452	0.203
S9	infinity	0.110	1.517	64.2
S10	infinity	0.270
IMG		0.000

다음은 제2실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	K	A1	A2	A3	A4	A5	A6
S1*(ST)	1.13E+00	1.87E+00	-7.91E-01	1.01E+01	-1.39E+02	6.13E+02	-4.00E-05	2.70E-08
S2*	-1.64E+00	2.44E+00	1.44E-01	-2.85E+00	4.04E+01	-1.40E+02	-4.51E+00	-2.90E-06
S3*	-10000.000	0.00E+00	-3.79E-01	-4.26E-01	2.48E+01	-2.01E+01	-1.91E+02	3.60E-06
S4*	1.29E+00	4.29E-01	1.23E-01	-2.71E+00	5.35E+00	3.01E+01	-8.48E+01	5.86E-01
S5*	-1.91E+00	9.05E+00	2.01E+00	-4.68E+00	6.47E+00	5.46E+00	-2.36E+01	-4.55E+00
S6*	-6.92E-01	-1.34E+00	-6.61E-02	3.81E+00	-8.88E+00	1.13E+01	-3.22E-01	-1.13E+01
S7*	7.78E-01	-9.68E+00	-7.48E-01	7.74E-01	-3.84E-01	-1.17E-01	7.92E-01	-5.38E-01
S8*	4.52E-01	-3.62E+00	-7.50E-01	1.27E+00	-1.63E+00	1.22E+00	-5.02E-01	8.88E-02

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 촬영 렌즈의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.

<제3 실시예>

도 5은 제3 실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제3 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	Dn	Nd	Vd
S1*(ST)	1.444	0.415	1.545	56.1
S2*	-0.652	0.120
S3*	-0.339	0.200	1.636	23.9
S4*	-1.019	0.030
S5*	16.567	0.410	1.545	56.1
S6*	-0.574	0.030
S7*	0.792	0.270	1.55	51.6
S8*	0.418	0.217
S9	infinity	0.110	1.517	64.2
S10	infinity	0.288
IMG		0

　다음은 제3실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	K	A1	A2	A3	A4	A5	A6
S1*(ST)	1.444	-2.22E+00	-9.88E-01	1.41E+01	-2.23E+02	1.58E+02	-5.29E+00	-8.78E+01
S2*	-0.652	-5.09E+00	-3.94E+00	1.57E+00	9.91E+01	-5.94E+02	4.88E+02	-3.57E+01
S3*	-0.339	-8.05E-01	-1.30E+00	1.58E+01	3.65E+01	2.46E+01	-3.98E+03	1.60E+04
S4*	-1.019	0.00E+00	-6.88E-01	4.67E+00	-3.36E+00	-2.33E+01	-4.07E+01	3.24E+02
S5*	16.567	-2.38E+02	-6.20E-03	2.87E-02	8.39E-02	-1.88E-01	-1.44E+00	-3.55E+00
S6*	-0.574	-3.79E+00	-4.31E-01	4.80E+00	-1.18E+01	1.08E+01	2.66E+01	-4.75E+01
S7*	0.792	-1.01E+01	-3.45E-01	-1.57E+00	5.35E+00	-1.02E+01	1.16E+01	-5.30E+00
S8*	0.418	-3.93E+00	-5.31E-01	4.11E-01	-1.22E-01	-1.85E-01	1.33E-01	-1.70E-02

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 촬영 렌즈의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.

<제4 실시예>

도 7은 제4 실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제4 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	Dn	Nd	Vd
S1*(ST)	2.274	0.402	1.545	56.1
S2*	-0.790	0.216
S3*	-0.331	0.190	1.636	23.9
S4*	-0.614	0.030
S5	7.030	0.509	1.545	56.1
S6*	-0.771	0.067
S7*	0.788	0.250	1.55	51.6
S8*	0.452	0.189
S9	infinity	0.110	1.517	64.2
S10	infinity	0.301
IMG		0

다음은 제4실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	K	A1	A2	A3	A4	A5	A6
S1*(ST)	2.274	-3.16E+01	-1.03E+00	1.82E+01	-3.44E+02	1.62E+03	-5.29E+00	-8.78E+01
S2*	-0.790	-2.89E+00	-2.07E+00	3.80E+00	-2.45E+01	-1.11E+02	4.88E+02	-3.57E+01
S3*	-0.331	-9.66E-01	-1.68E-01	9.44E+00	2.00E+01	-4.69E+01	-3.98E+03	1.60E+04
S4*	-0.614	-2.42E+00	-7.06E-01	5.17E+00	2.47E+00	-3.50E+01	-1.59E+02	4.84E+02
S6*	-0.771	-7.33E+00	-1.01E+00	4.37E+00	-1.06E+01	7.24E+00	1.44E+01	-1.58E+01
S7*	0.788	-4.00E+00	-1.15E+00	8.14E-01	1.12E+00	-1.16E+01	2.07E+01	-1.15E+01
S8*	0.452	-3.19E+00	-7.55E-01	8.34E-01	-9.26E-01	6.49E-01	-2.14E-01	1.74E-02

　 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬영 렌즈의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.

<제5 실시예>

도 9는 제5 실시예에 따른 촬영 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제5 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	Dn	Nd	Vd
S1*(ST)	1.907	0.409	1.545	56.1
S2*	-0.725	0.166
S3*	-0.307	0.190	1.636	23.9
S4*	-0.645	0.030
S5*	3.615	0.489	1.545	56.1
S6*	-0.804	0.030
S7*	0.737	0.250	1.55	51.6
S8*	0.490	0.211
S9	infinity	0.110	1.517	64.2
S10	infinity	0.301
IMG		0

다음은 제5실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.

렌즈면	R	K	A1	A2	A3	A4	A5	A6
S1*(ST)	1.907	-1.33E+01	-9.00E-01	1.24E+01	-2.94E+02	1.55E+03	-5.23E+00	-8.78E+01
S2*	-0.725	-2.45E+00	-2.43E+00	5.17E-01	-1.19E+01	-7.21E+01	4.88E+02	-3.65E+01
S3*	-0.307	-9.36E-01	-2.78E-01	7.65E+00	9.74E+00	1.60E+02	-3.98E+03	1.60E+04
S4*	-0.645	-3.42E+00	-8.80E-01	4.25E+00	2.86E+00	-2.28E+01	-1.48E+02	4.42E+02
S6*	-0.804	-6.51E+00	-8.37E-01	4.46E+00	-1.06E+01	7.35E+00	1.47E+01	-1.71E+01
S7*	0.737	-2.24E+00	-9.65E-01	1.39E-01	1.39E+00	-9.92E+00	1.91E+01	-1.10E+01
S8*	0.490	-2.15E+00	-8.65E-01	8.20E-01	-8.13E-01	5.97E-01	-1.76E-01	-1.27E-02

도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 촬영 렌즈의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는 4매의 렌즈를 포함하고, 각 렌즈에 굴절력을 적절히 배치함으로써 수차를 감소시키고, 촬영 렌즈의 전장 길이를 짧게 하여 컴팩트한 광학계를 구현할 수 있다. 또한, 플레어를 줄여 고해상도 화상을 얻을 수 있고, 광각을 구현할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는 80도 이상의 화각을 가질 수 있다.

다음은, 제1 내지 제5 실시예에 따른 촬영 렌즈의 데이터를 나타낸 것이다.

데이터	실시예1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
FoV	81.5	80.2	88.6	84.0	93.3
EFL	1.53	1.44	1.24	1.33	1.23
IMH	1.33	1.23	1.23	1.23	1.23

다음은 제1 내지 제5 실시예에 따른 촬영 렌즈가 식 1 내지 9를 만족함을 보인 것이다.

식		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
1	-3 <　RS6/RS8 <-1.3	-1.67	-1.53	-1.37	-1.70	-1.64
2	1.5 >　IMH/EFL >0.85	0.88	0.86	0.99	0.93	1.08
3	\|RS5\|/\|RS6\| >2;	2.41	2.76	28.85	9.12	4.50
4	1 <　BFL/TL4 <2.5;	1.92	1.72	2.28	2.40	2.49
5	0 <(TA2+TA3)/(TL3+TL4) <　0.30	0.24	0.24	0.09	0.13	0.08
6	0.5 <　FL1/EFL <1	0.89	0.90	0.71	0.85	0.83
7	-0.1 <　EFL/FL12 <　1	0.63	0.57	0.24	0.39	0.27
8	V1-V2 >　25	32.87	32.87	32.16	32.16	32.16
9	RS7 >　RS8 >0	TRUE	TRUE	TRUE	TRUE	TRUE

본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는 이미지 센서를 채용한 촬영 장치에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈는 디지털 카메라, 교환 렌즈 카메라, 비디오 카메라, 핸드폰 카메라, 소형 모바일 기기용 카메라 등 다양한 촬영 장치에 적용 가능하다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈를 구비한 촬영 장치(100)의 일 예를 도시한 것이다. 도 11에서는 촬영 장치(100)가 모바일 폰에 적용된 예를 도시하였으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 촬영 장치(100)는 촬영 렌즈(L)와, 상기 촬영 렌즈(L)에 의해 결상된 상(image)를 수광하여 전기적인 화상 신호로 변환하는 이미지 센서(110)를 포함한다. 상기 촬영 렌즈(L)로는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 촬영 렌즈들이 채용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈를 디지털 카메라, 모바일 폰등의 촬영 장치에 적용함으로써 광각으로, 고성능으로 촬영이 가능한 촬영 장치를 구현할 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 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

G1...제1렌즈, G2...제2렌즈
G3...제3렌즈, G4...제4렌즈
P...광학 필터, ST...조리개

Claims

물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로,
양볼록 렌즈이고, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제2렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제4렌즈; 및
이미지 센서;를 포함하고,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
-3 < RS6/RS8　< -1.3
0.85 < IMH/EFL < 1.5
여기서, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, RS8은 제4렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, IMH는 이미지 센서의 높이를, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를 나타낸다.
제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
|RS5|/|RS6| >2
여기서, RS5는 제3렌즈의 물체측 면의 곡률 반경을, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을 나타낸다.
제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
1 < BFL/TL4　< 2.5
여기서, BFL은 후초점 거리를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다.
제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
0 < (TA2+TA3)/(TL3+TL4) <　0.3
여기서, TA2는 제2렌즈와 제3렌즈 사이의 공기 간격을, TA3은 제3렌즈와 제4렌즈 사이의 공기 간격을, TL3은 제3렌즈의 두께를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다.
물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로,
정의 굴절력을 가지는 제1렌즈;
부의 굴절력을 가지는 제2렌즈;
정의 굴절력을 가지는 제3렌즈; 및
부의 굴절력을 가지는 제4렌즈;를 포함하고,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
|RS5|/|RS6| >2
1 < BFL/TL4　< 2.5
0 < (TA2+TA3)/(TL3+TL4) <　0.3
여기서, RS5는 제3렌즈의 물체측 면의 곡률 반경을, RS6은 제3렌즈의 상측 면의 곡률 반경을, BFL은 후초점 거리를, TL4는 제4렌즈의 두께를, TA2는 제2렌즈와 제3렌즈 사이의 공기 간격을, TA3은 제3렌즈와 제4렌즈 사이의 공기 간격을, TL3은 제3렌즈의 두께를, TL4는 제4렌즈의 두께를 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1렌즈의 물체 측에 조리개가 더 구비되는 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가지는 촬영 렌즈.
제7항에 있어서,
상기 제1 내지 제4렌즈는 각각 양면 비구면 렌즈인 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2렌즈가 적어도 하나의 오목한 면을 가지는 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4렌즈가 각각 플라스틱 렌즈인 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제4렌즈의 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 가지는 촬영 렌즈.
제11항에 있어서,
상기 제4렌즈의 물체측 면이 적어도 하나의 변곡점을 가지는 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2렌즈가 물체측을 향해 오목한 렌즈, 양오목 렌즈 또는 상측을 향해 오목한 메니스커스 렌즈인 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
0.5 < FL1 / EFL < 1
여기서, FL1은 제1렌즈의 초점 거리를, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
-0.1 < EFL/FL12 < 1
여기서, EFL은 촬영 렌즈의 초점 거리를, FL12는 제1렌즈와 제2렌즈의 합성 초점 거리를 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
25 < V1-V2
여기서, V1은 제1렌즈의 아베수를, V2는 제2렌즈의 아베수를 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음 식을 만족하는 촬영 렌즈.
<식>
RS7　> RS8　>　0　
여기서, RS7은 제4렌즈의 물체측면의 곡률 반경을, RS8은 제4렌즈의 상측면의 곡률 반경을 나타낸다.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬영 렌즈는 80도 이상의 화각을 가지는 촬영 렌즈.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 촬영 렌즈를 포함한 촬영 장치.