KR20160134052A - 촬영 렌즈계 - Google Patents

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KR20160134052A
KR20160134052A KR1020150067450A KR20150067450A KR20160134052A KR 20160134052 A KR20160134052 A KR 20160134052A KR 1020150067450 A KR1020150067450 A KR 1020150067450A KR 20150067450 A KR20150067450 A KR 20150067450A KR 20160134052 A KR20160134052 A KR 20160134052A
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미쯔아키 야마다
야스히로 스다
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오사카 가스 케미칼 가부시키가이샤
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Abstract

이 발명은 픽셀사이즈가 작아서 소형이면서도 높은 해상도를 갖는 상센서와 결합하여서 고해상도 카메라의 구현이 가능하게 하는 소형 촬영 렌즈에 관한 것이다. 본 발명의 소형 촬영렌즈는, 물체측으로부터 순차적으로, 조리개, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 근축평면 형태이고, 상측이 비구면 형태의 제2렌즈, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 제3렌즈, 및 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록인 제4렌즈를 포함하고, 상기 제1, 3, 4 렌즈의 아베수는 40 내지 50이다.

Description

촬영 렌즈계{Imaging Lens System}
본 발명은 스마트폰이나 휴대 단말기에 촬영 렌즈계로 들어가서 카메라의 기능을 갖추게 하거나 디지털 카메라에 적용하여서 사용이 가능하다.
최근에 스마트폰이나 휴대 단말기의 휴대성이 더욱 강조되고 디스플레이의 발전으로 소형이면서 고해상도를 갖는 촬영렌즈가 요구되고 있다. 최근에는 수차보정을 통해 고성능의 확보하기 위하여 4개의 렌즈를 사용하는 경우가 많다.
종래에 4개 렌즈를 이용한 렌즈계는 광학계의 소형화 및 고성능화를 위하여 비구면 렌즈를 사용하고 있다. 이 경우, 비구면 렌즈의 경우 정밀 가공이 어렵다. 이는 결과적으로 생산성이 열화된다. 이와 더불어, 보다 물체를 보다 더 넓게 촬영하기 위한 광각 성능이 필요하다.
그러나, 종래기술은 화각(angle of view)이 61°로 좁고, F 수(F number)는 2.7 내지 2.8로서 어둡다.
US 8,068,290B2 US7,453,654 B2
본 발명은 상기 문제점을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈 가공이 용이하면서도 소형화 및 고화소화가 가능한 촬영 렌즈계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 광각 성능이 우수한 소형 촬영 렌즈계를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 촬영 렌즈계는, 물체측으로부터 순차적으로, 조리개와, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈와, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 근축평면 형태이고, 상측이 비구면 형태의 제2렌즈와, 정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 제3렌즈와, 부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록인 제4렌즈를 포함하고, 상기 제1, 3, 4 렌즈의 아베수는 40 내지 50이다.
상기 제1 렌즈의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2 렌즈의 아베수를 Vd2라 할 때, 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)
또한, 상기 제1렌즈에 대해서 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
1.68 < TTL/2y < 1.73 ------------------------------ (2)
여기서, TTL은 상기 제1렌즈의 첫면으로부터 상면까지의 거리이고, y는 상면에서의 대각선 길이의 절반이다.
또한, 상기 제4렌즈의 물체측 면은 광축이 정의 굴절력을 갖고, 광축에서 멀어지는 방향으로 볼록한 변곡점을 가지고 있을 수 있다.
또한, 상기 제3렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
1.40 < |K3/Kt| < 1.85 ----------------------------- (3)
여기서, K2의 제2렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
또한, 상기 제1렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 이다.
0.75 < |K1/Kt| < 0.90 ----------------------------- (4)
여기서, K1의 제1렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
또한, 상기 제2렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
0.45 < |K2/Kt| < 0.65 ----------------------------- (5)
여기서, K3의 제3렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
이 경우, 상기 제4렌즈는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
0.85 < |K4/Kt| < 1.40 ---------------------------- (6)
여기서, K4의 제4렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
본 발명에 따르면, 소형이면서도 고해상도의 이미지센서를 갖는 휴대단말기 제품에 적용이 쉽도록 소형화, 고성능화, 제조에 대한 저민감도 설계가 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 구성도이다.
도 4는 도 1의 촬영 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도이다.
도 5는 도 2의 촬영 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도이다.
도 6은 도 3의 촬영 렌즈계의 종방향 구면수차, 비점수차 및 왜곡에 관한 수차도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 기계 가공 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1, 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 촬영 렌즈계(10, 20, 30)를 나타낸다. 도 1 및 도 2에서 R1, R2, R3, … 각각 조리개, 렌즈 또는 광학 필터의 물체측/상측 면의 곡률반경을 나타내고, D1, D2, D3,… 조리개, 렌즈 또는 광학필터 간의 거리 또는 조리개, 렌즈 또는 광학필터의 중심두께를 나타낸다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 촬영 렌즈계(10, 20, 30)는, 물체측으로부터 상(image)측의 순서대로, 순차적으로 조리개(St), 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3) 및 제4렌즈(L4)를 포함할 수 있다. 제4렌즈(L4)와 상면(Si) 사이에는 필터(filter)(LF)와 같은 광학 부재가 더 포함될 수 있다.
제1렌즈(L1)는 정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태이다. 이 경우, 렌즈가 양볼록 형태의 렌즈일 수 있다.
제2렌즈(L2)는 부의 굴절력을 갖는다. 이 경우, 제2렌즈(L2)는 물체측이 근축평면 형태이고, 상측의 면이 볼록인 매니스커스 형태의 렌즈이다. 통상적으로 4매의 렌즈로 이루어진 렌즈계에서 성능을 좌우하는 렌즈는 제1렌즈 및 제2렌즈이다. 이 경우 제2렌즈(L2)의 민감도가 높으며, 따라서 제2렌즈의 센터링이 중요하다. 본 발명에서는, 제2렌즈(L2)의 물체측의 적어도 근축 영역이 평면 형태이다. 이를 다시 말하면, 제2렌즈(L2)의 물체측 면의 적어도 근축영역에서의 곡률이 무한대이다. 이에 따라서, 광학 축으로부터 기계적 축까지의 물리적 변위인 렌즈의 디센터(decenter)에 따른 틸트(Tilt)값이 0이 된다. 이를 통하여 틸트에 따른 비점수차, 상면만곡에 대한 변화량을 크게 줄일 수 있게 되어 제조민감도가 낮은 소형 촬영 렌즈계를 얻을 수 있고, 렌즈의 조립이 간편하고 신속해진다.
상기 제2 렌즈의 물체측 면은 전체 평면일 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 근축영역에만 평면이고, 주변영역으로는 비평면 형태, 예를 들면 오목 또는 볼록한 형상을 가질수도 있다.
제3렌즈(L3)는 정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 렌즈이다.
제4렌즈(L4)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(L4)는 상측 면이 변곡점을 가질 수 있다. 예컨대, 상측 면이 변곡점을 가지므로, 제4렌즈(L4)의 상측 면이 광축에서는 오목의 형태이다가 광축에서 멀어질수록 볼록한 매니스커스 렌즈의 형태일 수 있다. 이에 따라서 이미지 면에 입사하는 주광선 입사각을 줄이고, 구면수차 및 비점수차 등을 줄일 수 있게 되어서 렌즈의 해상력을 높일 수 있다.
상기 제4렌즈(L4)의 물체측 면은 변곡점이 있을 수 있다. 즉, 상기 제4렌즈(L4)의 물체측 면은 광축이 볼록한 형상을 가지고, 광축에서 멀어지는 방향으로 오목인 매니스커스 형태로 바뀔 수 있다.
조리개(St)는 근축 영역에서는 제1렌즈의 물체측 면과 상측 면 사이에 위치하고, 광축에서 벗어나는 영역(즉, 광축에서 멀어지는 위치)에서는 제1렌즈의 물체측 면보다 물체측에 위치하도록 함으로써, 촬영 렌즈계의 전체 길이(전장)을 줄이는 효과가 있을 뿐만 아니라 렌즈의 외경을 줄여줌으로써 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1렌즈(L1)가 양 볼록 형태를 하고 있다. 이에 따라서 제1렌즈의 가공이 용이하다. 이와 더불어 제2렌즈(L2)는 부의 굴절률을 가지므로, 광학적 전장을 짧게 할 수 있고, 주변으로 가는 중심광선의 유효 상고 또한 높이는 역할을 할 수 있다.
이 경우, 상기 제1, 3, 4 렌즈(L1, L3, L4)의 아베수는 40 내지 50일 수 있다. 종래에 통상적인 제1, 3, 4렌즈의 아베수는 55 정도이다. 본 발명에서는, 상기 제1, 3, 4 렌즈(L1, L3, L4)의 아베수를 40 내지 50이므로 보다 화각을 넓일 수 있음과 동시에, 제2렌즈의 물체측이 근축평면 형태로 제조할 수 있다.
또한, 상기 아베수가 40보다 작아지면 종색수차와, 비점수차가 증가하게 되며, 50보다 커지면 종색수차는 감소하게 되지만 비점수차는 증가한다.
본 발명에 따르면 아베수가 40 내지 50인 렌즈를 사용함으로써, 심도가 깊고 비점수차 보정이 뛰어나서 중심과 주변의 MTF Balance가 좋으며, 횡색수차는 기존에 아베수가 55 정도의 값을 갖는 소재와 동등하게 된다.
본 발명에 의한 촬영 렌즈에 있어서, 상기 제1렌즈(L1)의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2렌즈(L2)의 아베수를 Vd2라 할 때, 제1렌즈(L1)와 제2렌즈(L2)에 대해서 하기의 조건식을 만족하는 것이 바람직하다.
19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)
상기 조건식에 있어서 하한치 보다 작아지면 초점거리가 증가하고 화각이 줄어들며 왜곡과 종색수차가 증가하게 된다. 또한, 상한치 보다 커지면 구면수차와 종색수차가 커지며 전체 거리도 길어지게 된다.
한편, 제1 렌즈(L1)는 40 내지 50의 아베수를 가지고, 제2렌즈(L2)는 20 내지 30 사이의 아베수를 가질 수 있다. 그럼으로써, 초점거리의 증가에 따라 증가되는 종색수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 상기 제1렌즈(L1)와 제2렌즈(L2)의 아베수 차이를 20 이상 차이가 나게 함으로써 컨트라스트(Contrast)를 떨어지게 만드는 색플레어를 저감 시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제2렌즈(L2)는 20 내지 25의 아베수, 보다 바람직하게는 21내지 23의 아베수를 가질 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 촬영렌즈에 있어서, 제1렌즈(L1)에 대해서 하기의 조건식 2을 만족하는 것이 바람직하다.
1.68 < TTL/2y < 1.73 ------------------------------ (2)
여기서, TTL은 상기 제1렌즈의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리이고, y는 이미지 면(상면)에서 가장 높은 상고 높이(즉, 이미지 면에서 센서 대각선의 절반 길이)이고, 따라서 2y는 이미지 면에서 센서 대각선 길이를 나타낸다.
만약, TTL/2y 가 1.73를 초과하게 되면 광학계 전장이 길어지게 되어서 광학계의 소형화를 도모할 수 없다. 또한, 1.68보다 작으면 렌즈의 굴절력이 지나치게 커지게 되어서 제2 렌즈 및 제3렌즈를 통한 수차보정이 쉽지 않으므로, 결과적으로 고성능의 촬영 렌즈계가 이루어지지 않는다.
한편, 상기 제2렌즈(L2)는 하기의 조건식을 만족할 수 있다.
1.40 < |K3/Kt| < 1.85 ----------------------------- (3)
여기서, K2의 제2렌즈(L2)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
이와 더불어, 다음의 조건식을 만족할 수가 있다.
0.75 < |K1/Kt| < 0.90 ----------------------------- (4)
0.45 < |K2/Kt| < 0.65 ----------------------------- (5)
0.85 < |K4/Kt| < 1.40 ----------------------------- (6)
여기서, K1은 제1렌즈(L1)의 굴절능이고. K3은 제3렌즈(L3)의 굴절능이며, K4은 제4렌즈(L4)의 굴절능이다.
상기 조건은 전체 굴절능에 대한 각 렌즈의 비를 의미하는 것으로서, 그 값이 상한치를 초과하는 경우에는 비점수차가 커지는 문제점이 있고, 그 값이 하한치 미만인 경우에는 왜곡수차가 커지는 문제점이 있다.
조리개(St)는 제1렌즈(L1)의 물체측 면보다 물체측에 위치하도록 함으로써, 촬영 렌즈계의 전체의 길이(전장)를 줄이는 효과가 있을 뿐 아니라 렌즈의 외경을 줄여줌으로써 소형화를 도모할 수 있다.
이 경우, 제1, 3, 4렌즈(L1, L3, L4)는 동일한 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 제2렌즈 또한 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 h축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 수학식1로 나타낼 수 있다. 여기서, z는 중심광축으로부터 높이가 h인 비구면상의 좌표점에 대한 비구면 정점상의 수직면으로부터의 거리를 나타내고 k는 코닉(Conic)상수이며 c는 비구면 정점의 렌즈곡률을 나타내고 A4, A6, A8, A10, A12, A14... 등은 비구면 계수를 나타낸다.
Figure pat00001
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 렌즈계의 설계 데이터를 살펴본다.
표 1은 도 1에 도시된 촬영 렌즈계(10)의 설계 데이터를 나타내고, 표 2는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 1에서 곡률반경은 도 1에서의 R1, R2, … 표시되는 것이고, 두께 또는 거리는 도 1에서 D1, D2, … 표시되는 것이다. 표 1에서 조리개와 제1 렌즈의 물체측 면 사이의 거리(D1)이 -0.02로 음의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 근축영역에서는 제1렌즈의 물체측 면과 제1렌즈의 상측 면 사이에 위치하기 때문이므로, 조리개의 면이 제1 렌즈의 물체측 면보다 더 상측에 있음을 나타낸다.
실시예 1
면번호 곡률반경 두께, 거리 굴절률(nd) 분산치(vd)
1 Infinity -0.02
2* 1.5822 0.4700 1.53700 44.58
3* -4.9676 0.2550
4* Infinity 0.2750 1.65760 21.53
5* 2.1811 0.1150
6* -2.1122 0.5900 1.53700 44.58
7* -0.5173 0.0300
8* 1.2616 0.3200 1.53700 44.58
9* 0.4435 0.3943
10 Infinity 0.3000 1.52529 54.47
11 Infinity 0.2979
12 Infinity 0.0028
(초점거리2.042mm, F2.26, 화각82.08°, 파장546nm, 전체거리3.05)
*는 비구면을 나타냄
실시예1에 대한 촬영 렌즈의 비구면 계수
구분 K A4 A6 A8 A10
A12 A14 A16 A18 A20
2면 -4.26154466 -0.0935853 0.616594 -8.28492 10.6869
90.5206 -299.752 0 0 0
3면 54.43909713 -0.619819 0.267205 -2.14176 0.154214
23.695 -43.8602 0 0 0
4면 0 -1.30436 0.165126 -2.21074 10.8436
15.3034 -9.22001 -68.0373 -200.329 430.909
5면 -3.80351499 -0.482583 0.0693009 0.857987 -0.538199
-1.30804 3.24795 1.95884 -9.64714 6.01056
6면 -16.55213366 0.389339 -0.824528 0.444196 0.903884
-1.22649 0.812531 -0.0115407 -0.0863097 -0.23537
7면 -3.40402434 -0.587167 0.807421 -0.913647 0.482419
1.05957 -0.752082 0.0125068 0.0228352 0.00721076
8면 -6.86119187 -0.43086 0.162629 0.0132699 -0.0102029
-0.00378609 0.00178944 0 0 0
9면 -4.01003521 -0.27746 0.188285 -0.0971449 0.0255003
-0.00164525 -0.000508377 0 0 0
도 4는 도 1에 도시된 소형 촬상 렌즈계의 렌즈계(10)의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.
종방향 구면 수차는 약 650nm, 610nm, 555nm, 510nm, 470nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 555nm의 빛에 대하여 도시되었다.
표 3은 도 2에 도시된 촬영 렌즈계(20)의 설계 데이터를 나타내고, 표 4는 비구면 데이터를 나타낸다. 표 3에서 곡률반경은 도 2에서의 R1, R2, … 표시되는 것이고, 두께 또는 거리는 도 2에서 D1, D2, … 표시되는 것이다. 표 3에서 조리개와 제1렌즈(L1)의 물체측 면 사이의 거리(D1)이 -0.02로 음의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 근축영역에서는 제1렌즈(L1)의 물체측 면과 제1렌즈의 상측 면 사이에 위치하기 때문이므로, 조리개의 면이 제1 렌즈(L1)의 물체측 면보다 더 상측에 있음을 나타낸다.
실시예 2
면번호 곡률반경 두께, 거리 굴절률(nd) 분산치(vd)
1 Infinity -0.02
2* 1.7780 0.4100 1.53700 44.58
3* -4.7596 0.2400
4* Infinity 0.3000 1.64850 22.44
5* 2.6279 0.1050
6* -1.7475 0.6100 1.53700 44.58
7* -0.5703 0.0300
8* 0.8443 0.3000 1.53700 44.58
9* 0.4271 0.4411
10 Infinity 0.3000 1.52529 54.47
11 Infinity 0.2930
12 Infinity 0.0039
(초점거리 1.920mm, F 2.28, 화각 85.92°, 파장 546nm, 전체거리 3.03)
*는 비구면을 나타냄
실시예2에 대한 촬영 렌즈의 비구면 계수
구분 K A4 A6 A8 A10
A12 A14 A16 A18 A20
2면 -4.1783719 -0.144579 0.0517735 -4.92942 0.99122
90.5206 -299.752 0 0 0
3면 37.92456986 -0.678331 -0.00751181 -1.43855 -1.10353
19.2796 -41.642 0 0 0
4면 0 -1.21079 -0.261285 -2.23991 10.6225
13.3496 -6.63974 -64.5421 -200.329 430.909
5면 2.12381981 -0.40004 -0.143302 0.756261 -0.519419
-1.54641 2.55509 1.41527 -8.49439 6.91462
6면 -12.05871778 0.462383 -0.774577 0.38235 0.640758
-1.49153 1.09778 0 0 0
7면 -3.14153119 -0.557905 0.76918 -0.904013 0.491773
1.07522 -0.692688 0 0 0
8면 -3.89643647 -0.422806 0.161953 -0.0105869 -0.0140774
-0.00154408 0.00366335 0 0 0
9면 -3.07932437 -0.31466 0.218502 -0.105824 0.0214267
0.00181306 -0.00121339 0 0 0
도 5는 도 2에 도시된 소형 촬상 렌즈계(20)의 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.
종방향 구면 수차는 약 656.28nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, 435.83nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 587.56nm의 빛에 대하여 도시되었다.
표 5은 도 3에 도시된 촬영 렌즈계(30)의 설계 데이터를 나타내고, 표 6은 비구면 데이터를 나타낸다. 표 5에서 곡률반경은 도 3에서의 R1, R2, … 표시되는 것이고, 두께 또는 거리는 도 3에서 D1, D2, … 표시되는 것이다. 표 5에서 조리개와 제1렌즈(L1)의 물체측 면 사이의 거리(D1)이 -0.02로 음의 값을 갖도록 기재된 이유는, 조리개의 위치가 근축영역에서는 제1렌즈의 물체측 면과 제1렌즈의 상측 면 사이에 위치하기 때문이므로, 조리개의 면이 제1 렌즈의 물체측 면보다 더 상측에 있음을 나타낸다.
실시예 3
면번호 곡률반경 두께, 거리 굴절률(nd) 분산치(vd)
1 Infinity -0.020
2* 1.6908 0.4742 1.53700 44.58
3* -4.8543 0.2322
4* Infinity 0.2994 1.65760 21.53
5* 2.2390 0.1709
6* -1.8870 0.5027 1.53700 44.58
7* -0.5495 0.1000
8* 0.9771 0.2685 1.53700 44.58
9* 0.4386 0.4411
10 Infinity 0.3000 1.52529 54.47
11 Infinity 0.2900
12 Infinity 0.0039
(초점거리 2.081mm, F 2.42, 화각 80.96°, 파장 546nm, 전체거리 3.08)
*는 비구면을 나타냄
실시예 3에 대한 촬영 렌즈의 비구면 계수
구분 K A4 A6 A8 A10
A12 A14 A16 A18 A20
2면 -4.0954849 -0.110298 0.291325 -5.76388 4.62112
90.5206 -299.752 -5.57817E-13 -1.62441E-13 -4.41465E-14
3면 40.18028102 -0.688578 0.18356 -1.55826 -0.531454
22.7275 -41.642 2.01977E-12 1.03613E-12 4.97363E-13
4면 0 -1.2641 0.00975009 -1.9653 11.2608
14.2052 -10.4206 -64.5421 -200.329 430.909
5면 -1.53744355 -0.482079 -0.0624799 0.878365 -0.559102
-1.5906 3.03368 2.20366 -7.72172 4.39687
6면 -10.40979664 0.395938 -0.784665 0.362772 0.701118
-1.37705 1.04432 -0.0123387 -0.00232928 -0.0177956
7면 -3.26460421 -0.525582 0.765414 -0.871731 0.532259
1.06146 -0.838229 -0.00184354 0.000820163 0.00571661
8면 -4.76629966 -0.427644 0.163096 0.0101026 -0.00967517
-0.00335165 0.00127391 -4.35514E-07 8.68947E-06 -1.24755E-08
9면 -3.38938889 -0.30947 0.20795 -0.0977438 0.020776
0.000562362 -0.000784168 -5.74075E-06 5.04323E-07 1.54023E-06
도 6은 도 3에 도시된 소형 촬상 렌즈계(30)의 렌즈계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 비점 수차(astigmatism) 및 왜곡(distortion)을 보여준다.
종방향 구면 수차는 약 650nm, 610nm, 555nm, 510nm, 470nm의 파장을 갖는 빛에 대하여 도시되었으며, 비점수차 및 왜곡은 555nm의 빛에 대하여 도시되었다.
다음의 표 7은 상기 조건식에 따른 각 실시예별 수치를 나타낸다.
조건식에 따른 실시예의 계산 값
조건식 실시예1 실시예2 실시예3
40 < Vd1 < 50 44.58 44.58 44.58
40 < Vd3 < 50 44.58 44.58 44.58
40 < Vd4 < 50 44.58 44.58 44.58
19 < v1-v2 < 29 23.04907 22.14277 23.04907
0.6 < |K1/Kt| < 0.90 0.89037 0.77872 0.86814
0.3 < |K2/Kt| < 0.8 0.61418 0.47279 0.60977
1.3 < |K3/Kt| < 1.85 1.80624 1.43769 1.62978
0.7 < |K4/Kt| < 1.5 1.38359 0.89288 1.15919
1.68 < TTL/2y < 1.73
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
L1 : 제1렌즈
L2 : 제2렌즈
L3 : 제3렌즈
L4 : 제4렌즈
R1, R2,…: 조리개, 렌즈 또는 광학필터의 곡률반경
D1, D2, …:조리개, 렌즈 또는 광학필터 간의 거리 또는 조리개, 렌즈 또는 광학필터의 중심두께

Claims (8)

  1. 물체측으로부터 순차적으로,
    조리개;
    정의 굴절력을 갖고 물체측이 볼록 형태의 제1렌즈;
    부의 굴절력을 갖고, 물체측이 근축평면 형태이고, 상측이 비구면 형태의 제2렌즈;
    정의 굴절력을 갖고 물체측이 오목인 매니스커스 형태의 제3렌즈; 및
    부의 굴절력을 갖고, 물체측이 볼록인 제4렌즈;를 포함하고,
    상기 제1, 3, 4 렌즈의 아베수는 40 내지 50 인 촬영 렌즈계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 아베수를 Vd1이라 하고, 상기 제2 렌즈의 아베수를 Vd2라 할 때, 하기의 조건식을 만족하는 촬영 렌즈계.
    19 < Vd1-Vd2 < 29 -------------------------------- (1)
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1렌즈에 대해서 하기의 조건식을 만족하는 촬영 렌즈계.
    1.68 < TTL/2y < 1.73 ------------------------------ (2)
    여기서, TTL은 상기 제1렌즈의 첫면으로부터 상면까지의 거리이고, y는 상면에서의 대각선 길이의 절반이다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4렌즈의 물체측 면은 광축이 정의 굴절력을 갖고, 광축에서 멀어지는 방향으로 볼록한 변곡점을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    1.40 < |K3/Kt| < 1.85 ----------------------------- (3)
    여기서, K3의 제3렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    0.75 < |K1/Kt| < 0.90 ----------------------------- (4)
    여기서, K1의 제1렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    0.45 < |K2/Kt| < 0.65 ----------------------------- (5)
    여기서, K2의 제2렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제4렌즈는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬영 렌즈계.
    0.85 < |K4/Kt| < 1.40 ---------------------------- (6)
    여기서, K4의 제4렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈시스템의 굴절능이다.
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