KR20180123849A - Lens optical system and photographing apparatus having the same - Google Patents

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KR20180123849A
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    • G03B2213/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras

Abstract

Disclosed are a lens optical system capable of fast autofocusing, and a photographing apparatus including the same. The lens optical system comprises: a first lens group including at least two meniscus lenses having a positive refractive power and having a negative refractive power; a second lens group performing focusing and having a negative refractive power; and a third lens unit having a positive refractive power, wherein the first lens group and the third lens group are fixed when focusing, an F number is 1.8 or less, a half angle of view is 30 degrees or more, and a focal length may be longer than a back focal length.

Description

렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치{Lens optical system and photographing apparatus having the same} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a lens optical system and a photographing apparatus including the lens optical system.

예시적인 실시예는 이너 포커스 방식으로 포커싱을 수행하고, 고속으로 포커싱을 수행할 수 있도록 구성된 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치에 관한 것이다.The exemplary embodiment relates to a lens optical system configured to perform focusing with an inner focus method and perform focusing at a high speed, and a photographing apparatus including the lens optical system.

최근에는 촬영 장치의 소형화, 절전 기능 등이 요구되고, CCD(Charge -Coupled Devices)형 이미지 센서 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자를 이용한 촬영 장치의 소형화가 요구되고 있다. 이러한 촬영 장치에는 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 교환렌즈 카메라 등이 있다. 또한, 고체 촬상 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 있어 광각 렌즈 광학계나 망원 렌즈 광학계와 같은 단초점 렌즈에 대한 수요가 늘어나고 있다.In recent years, there has been a demand for miniaturization of a photographing apparatus, a power saving function, and the like, and it is required to downsize a photographing apparatus using a solid-state image pickup device such as a CCD (Charge-Coupled Devices) type image sensor or CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor have. Such photographing apparatuses include a digital still camera, a video camera, and an interchangeable lens camera. Still further, a photographing apparatus using a solid-state image sensing device is suitable for miniaturization, and recently it has been applied to a small information terminal including a cellular phone. Users have a demand for high performance such as high resolution and wide angle. In addition, as the consumer's expertise in cameras continues to increase, there is an increasing demand for short-focus lenses, such as wide-angle lens optics and telephoto lens optics.

또한, 촬영 장치에 오토 포커싱 기능이 많이 채용되는데, 포커싱 렌즈군의 렌즈 매수가 많은 경우, 포커싱 렌즈군의 포커싱 속도가 느리고, 포커싱 렌즈군을 구동하기 위한 액츄에이터의 크기가 커져 촬영 장치의 소형화를 저해할 수 있다.When the number of lenses of the focusing lens group is large, the focusing speed of the focusing lens group is slow, and the size of the actuator for driving the focusing lens group is large, thereby inhibiting the miniaturization of the photographing apparatus can do.

예시적인 실시예는 빠른 오토 포커싱이 가능한 렌즈 광학계를 제공한다.An exemplary embodiment provides a lens optic capable of fast autofocusing.

예시적인 실시예는 빠른 오토 포커싱이 가능한 촬영 장치를 제공한다. An exemplary embodiment provides a photographing apparatus capable of quick auto focusing.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는, 정의 굴절력 가지고, 부의 굴절력을 가지는 적어도 2매의 메니스커스 렌즈를 포함하는 제1렌즈군; 포커싱을 수행하고, 부의 굴절력을 가진 제2렌즈군; 및 정의 굴절력을 가진 제3렌즈군;을 포함하고, 포커싱 시에 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되고, 1.8 이하의 F 넘버를 가지고, 30도 이상의 반화각을 가지며, 초점 거리가 후초점 거리보다 길다.A lens optical system according to an exemplary embodiment includes: a first lens group including at least two meniscus lenses having positive refractive power and having a negative refractive power; A second lens group that performs focusing and has a negative refractive power; And a third lens group having a positive refractive power, wherein the first lens group and the third lens group are fixed at the time of focusing, has an F number of 1.8 or less, has a half angle of view of 30 degrees or more, It is longer than the focal length.

상기 제1렌즈군이 물체 측으로부터 두 번째 렌즈 이후에 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. The first lens group may include an aspherical lens after the second lens from the object side.

상기 제1렌즈군 또는 제3렌즈군이 조리개를 포함할 수 있다.The first lens group or the third lens group may include a diaphragm.

상기 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, L stop 은 조리개에서 상면까지의 거리이고, BFL은 무한 물체 거리에서 제3렌즈군의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 상면까지의 거리이다.Here, L stop is the distance from the diaphragm to the upper surface, and BFL is the distance from the image side of the uppermost lens of the third lens group to the upper surface at the infinite object distance.

상기 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, D last 는 제3렌즈군의 가장 상 측 렌즈의 직경이고, Y는 이미지 소자의 반 대각선 크기이다.Where D last is the diameter of the most image side lens of the third lens group and Y is the anti-diagonal size of the image element.

상기 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, L은 렌즈 광학계의 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서 상면까지의 거리이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계 전체의 초점 거리이다.Here, L is the distance from the object-side surface of the most object-side lens of the lens optical system to the image surface, and f is the focal length of the entire lens optical system at the infinite object distance.

상기 렌즈 광학계는 제1렌즈군을 틸트시키고 제3렌즈군을 디센터시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.The lens optical system may further include a driver for tilting the first lens group and de-centering the third lens group.

상기 제2렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.The second lens group may include at least one aspherical lens.

상기 제1렌즈군이 물체 측으로부터 순서대로 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1렌즈 및 제2렌즈를 포함할 수 있다.The first lens group may include a first lens and a second lens in meniscus form convex to the object side in order from the object side.

상기 제2렌즈군이 한 매의 렌즈로만 구성될 수 있다.And the second lens group may be composed of only one lens.

상기 제2렌즈군의 한 매의 렌즈가 부의 굴절력을 가질 수 있다.And one lens of the second lens group may have a negative refractive power.

상기 제2렌즈군이 물체 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈 또는 양오목 렌즈를 포함할 수 있다.And the second lens group may include a meniscus lens convex on the object side or a double concave lens.

상기 제1렌즈군이 제1렌즈군 내의 가장 상 측에 접합 렌즈를 포함할 수 있다.The first lens group may include a cemented lens at the uppermost side in the first lens group.

상기 접합 렌즈가 양볼록 렌즈와 메니스커스 렌즈를 포함할 수 있다.The cemented lens may include a biconvex lens and a meniscus lens.

상기 렌즈 광학계가 30-50도 범위의 반화각을 가질 수 있다.The lens optics may have a half angle of view in the range of 30-50 degrees.

예시적인 실시예에 따른 촬영 장치는 렌즈 광학계 및 상기 렌즈 광학계에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서를 포함하고, An imaging apparatus according to an exemplary embodiment includes a lens optical system and an image sensor that receives light imaged by the lens optical system,

상기 렌즈 광학계가 정의 굴절력 가지고, 부의 굴절력을 가지는 적어도 2매의 메니스커스 렌즈를 포함하는 제1렌즈군, 포커싱을 수행하고, 부의 굴절력을 가진 제2렌즈군, 및 정의 굴절력을 가진 제3렌즈군을 포함하고, 포커싱 시에 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되고, 1.8 이하의 F 넘버를 가지고, 30도 이상의 반화각을 가지며, 초점 거리가 후초점 거리보다 길다.A first lens group having at least two meniscus lenses having positive refractive power and having positive refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a third lens having positive refractive power, A first lens group and a third lens group are fixed at the time of focusing, an F number of 1.8 or less, a half angle of view of 30 degrees or more, and a focal length is longer than a focal length.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 이너 포커스 방식을 채용하여 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 1.8 이하의 F 넘버를 가지는 밝은 렌즈계를 제공하고, 포커싱 렌즈군의 매수를 적게 구성하여 고속의 포커싱이 가능하도록 한다. 또한, 예시적인 실시예는 광각을 가지는 텔레포토 타입의 렌즈 광학계를 제공할 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment adopts the inner focus method, and can be miniaturized. In addition, the lens optical system according to the exemplary embodiment provides a bright lens system having an F number of 1.8 or less, and the number of focusing lens groups is made small to enable high-speed focusing. Further, the exemplary embodiment can provide a telephoto type lens optical system having a wide angle.

도 1은 제1 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 광학계의 무한 물체 거리에 대한 횡수차도를 도시한 것이다.
도 3은 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 렌즈 광학계의 무한 물체 거리에 대한 횡수차도를 도시한 것이다.
도 5는 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 렌즈 광학계의 무한 물체 거리에 대한 횡수차도를 도시한 것이다.
도 7은 제1 수차 실시예에 따른 렌즈 광학계의 제1렌즈군이 (+)5분 틸트된 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 8은 제1 수차 실시예에 따른 렌즈 광학계의 제1렌즈군이 틸트되지 않은 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 9는 제1 수차 실시예에 따른 렌즈 광학계의 제1렌즈군이 (-)5분 틸트된 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 10은 제1 수차 실시예에 따른 렌즈 광학계의 제3렌즈군이 (+)0.05mm 디센터된 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 11은 제1 수차 실시예에 따른 렌즈 광학계의 제3렌즈군이 디센터되지 않은 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 12는 제1 수차 실시예에 따른 렌즈 광학계의 제3렌즈군이 (-)0.05mm 디센터된 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른 촬영 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
Fig. 1 shows a lens optical system according to the first numerical example and shows a focusing operation.
Fig. 2 shows a lateral aberration diagram of the infinite object distance of the lens optical system shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 shows a lens optical system according to the second numerical embodiment, and shows a focusing operation.
Fig. 4 shows a lateral aberration diagram of the infinite object distance of the lens optical system shown in Fig. 3;
Fig. 5 shows a lens optical system according to the third numerical example and shows a focusing operation.
Fig. 6 shows a lateral aberration diagram of the infinite object distance of the lens optical system shown in Fig. 5;
Fig. 7 shows aberration diagrams when the first lens unit of the lens optical system according to the first aberration example is tilted by (+) 5 minutes.
8 shows aberration diagrams when the first lens group of the lens optical system according to the first aberration example is not tilted.
FIG. 9 shows aberration diagrams when the first lens unit of the lens optical system according to the first aberration example is tilted (-) for 5 minutes.
10 shows aberration diagrams when the third lens unit of the lens optical system according to the first aberration example is decentered by (+) 0.05 mm.
11 shows aberration diagrams when the third lens group of the lens optical system according to the first aberration example is not decentered.
12 shows aberration diagrams when the third lens unit of the lens optical system according to the first aberration example is (-) 0.05 mm decentered.
13 schematically shows a photographing apparatus according to an exemplary embodiment.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.A lens optical system according to an exemplary embodiment and a photographing apparatus including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that this invention is not intended to be limited to the particular embodiments described herein but includes various modifications, equivalents, and / or alternatives of the embodiments of this document . In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for similar components.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this document, the expressions " having, " " having, " " comprising, " or &Quot;, and does not exclude the presence of additional features.

본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.In this document, the expressions "A or B," "at least one of A or / and B," or "one or more of A and / or B," etc. may include all possible combinations of the listed items . For example, "A or B," "at least one of A and B," or "at least one of A or B" includes (1) at least one A, (2) Or (3) at least one A and at least one B all together.

본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.As used herein, the terms "first," "second," "first," or "second," and the like may denote various components, regardless of their order and / or importance, But is used to distinguish it from other components and does not limit the components. For example, the first user equipment and the second user equipment may represent different user equipment, regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in this document, the first component may be named as the second component, and similarly the second component may be named as the first component.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.(Or functionally or communicatively) coupled with / to "another component (eg, a second component), or a component (eg, a second component) Quot; connected to ", it is to be understood that any such element may be directly connected to the other element or may be connected through another element (e.g., a third element). On the other hand, when it is mentioned that a component (e.g., a first component) is " directly connected " or " directly connected " to another component (e.g., a second component) It can be understood that there is no other component (e.g., a third component) between other components.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.As used herein, the phrase " configured to " (or set) to be " configured according to circumstances may include, for example, having the capacity to, To be designed to, "" adapted to, "" made to, "or" capable of ". The term " configured to (or set up) " may not necessarily mean " specifically designed to " in hardware. Instead, in some situations, the expression " configured to " may mean that the device can " do " with other devices or components.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-1)를 도시한 것이다. Fig. 1 shows a lens optical system 100-1 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1의 상부에 무한 물체 거리에서의 렌즈 광학계가 도시되고, 하부에 배율이 (-1/30)일 때의 렌즈 광학계가 도시된 것으로, 렌즈 광학계(100-1)의 포커싱 동작을 보여준다.1 shows a lens optical system at an infinite object distance and a lower magnification (-1/30) at the top in FIG. 1, and shows the focusing operation of the lens optical system 100-1.

렌즈 광학계(100-1)는 물체 측(object side)(O)에서 상 측(image side)(I)으로 순서대로 배열된 것으로, 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G11), 부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군(G21), 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G31)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈군(G21)은 포커싱을 수행할 수 있다.The lens optical system 100-1 is arranged in order from the object side O to the image side I and includes a first lens group G11 having a positive refractive power, A second lens group G21, and a third lens group G31 having a positive refractive power. And the second lens group G21 can perform focusing.

이하에서, 상 측(image side)(I)은 상이 결상되는 상면(image plane)(IMG)이 있는 방향을 나타내고, 물체 측(object side)(O)은 피사체가 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "물체 측면"은, 예를 들면, 광축(OA)을 기준으로 하여 피사체가 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 좌측 면을 의미하며, "상 측면"은 광축(OA)을 기준으로 하여 상면이 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 우측 면을 나타낼 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미지 센서 면일 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체의 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 소자일 수 있다.Hereinafter, the image side I indicates a direction in which an image plane IMG is formed, and the object side O indicates a direction in which a subject exists. The " object side surface " of the lens refers to, for example, the lens surface on the side where the subject is on the basis of the optical axis OA and the " And the right side in the drawing can be shown as the lens surface on the side having the upper surface. The upper surface IMG may be, for example, an image pickup element surface or an image sensor surface. The image sensor may include, for example, a sensor such as a CMOS, a complementary metal oxide semiconductor, or a charge coupled device (CCD). The image sensor is not limited to this, and may be, for example, an element for converting an image of an object into an electrical image signal.

제1렌즈군(G11)은 예를 들어, 가장 물체 측(O)에 제1 메니스커스 렌즈(L11), 제2 메니스커스 렌즈(L21)을 포함할 수 있다. 제1 메니스커스 렌즈(L11)는 부의 굴절력을 가지고, 제2 메니스커스 렌즈(L21)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 메니스커스 렌즈(L11)와 제2 메니스커스 렌즈(L21)가 화각을 조절할 수 있다. 제1렌즈군(G11)은 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하여, 비점 수차와 상면 만곡을 보정할 수 있다. 비구면 렌즈의 성형에 유리하도록 메니스커스 렌즈를 비구면 렌즈로 채용할 수 있다. 또한, 비구면 렌즈의 크기가 커지지 않도록 제1렌즈군이 물체 측으로부터 두 번째 렌즈 이후에 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈군(G11)에서 제1 메니스커스 렌즈(L11)보다는 제2 메니스커스 렌즈(L21)를 비구면 렌즈로 구성할 수 있다.The first lens group G11 may include a first meniscus lens L11 and a second meniscus lens L21 on the most object side O, for example. The first meniscus lens L11 may have a negative refractive power and the second meniscus lens L21 may have a negative refractive power. The first meniscus lens L11 and the second meniscus lens L21 can adjust the angle of view. The first lens group G11 includes at least one aspherical lens to correct the astigmatism and the surface curvature. A meniscus lens can be employed as an aspherical lens so as to be advantageous for forming an aspheric lens. Further, the first lens group may include an aspherical lens after the second lens from the object side so as not to increase the size of the aspherical lens. For example, in the first lens group G11, the second meniscus lens L21 may be composed of an aspherical lens rather than the first meniscus lens L11.

제1렌즈군(G11)은 제3렌즈(L31), 제4렌즈(L41), 제5렌즈(L51), 제6렌즈(L61), 제7렌즈(L71), 제8렌즈(L81), 제9렌즈(L91)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(L31)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L41)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈(L51)와 제6렌즈(L61)가 접합될 수 있다. 제8렌즈(L81)와 제9렌즈(L91)는 접합될 수 있다. 하지만, 이러한 렌즈 구성은 일 예일 뿐이며 다양하게 구성될 수 있다. The first lens group G11 includes a third lens L31, a fourth lens L41, a fifth lens L51, a sixth lens L61, a seventh lens L71, an eighth lens L81, And a ninth lens L91. The third lens L31 may be a biconvex lens. The fourth lens L41 may have a negative refractive power. The fifth lens L51 and the sixth lens L61 may be joined together. The eighth lens L81 and the ninth lens L91 may be joined. However, such a lens configuration is merely an example and can be variously configured.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 안정적인 광학 성능을 구현할 수 있도록 더블 가우스 타입(double-gauss type)으로 렌즈를 배열할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 제1렌즈군(G11)이 더블 가우스(double-gauss) 형태를 가질 수 있다. 더블 가우스 타입은 예를 들어, 렌즈의 굴절력이 대칭적으로 배열되거나, 렌즈의 일부 형상이 대칭적일 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈(L41)의 상 측면이 오목하고, 제5렌즈(L51)의 물체 측면이 오목할 수 있다. 제1렌즈군(G11)을 더블 가우스 타입으로 구성함으로써 제1렌즈군(G11)에서의 수차 발생이 감소될 수 있다. The lens optical system according to the exemplary embodiment can arrange the lenses in a double-gauss type so as to realize stable optical performance. For example, as shown in FIG. 1, the first lens group G11 may have a double-gauss shape. The double gauss type may be, for example, symmetrical arrangement of the refracting power of the lens, or a shape of a part of the lens may be symmetrical. For example, the upper surface of the fourth lens L41 may be concave, and the object side surface of the fifth lens L51 may be concave. The generation of aberration in the first lens group G11 can be reduced by configuring the first lens group G11 as a double Gauss type.

또한, 제1렌즈군(G11)과 포커싱을 수행하는 제2렌즈군(G21) 사이에 조리개(ST)를 구비하여 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈군(G11)의 가장 상 측(I)에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. 조리개(ST)는 광속의 직경을 조절하기 위한 것으로, 예를 들어 개구 조리개, 가변 조리개, 또는 마스크 형태의 스톱(stop) 등을 포함할 수 있다. 제2 수치 실시예에서는 조리개(ST)가 제1렌즈군(G12)에 포함된 렌즈 들 사이에 구비될 수 있다. 제3 수치 실시예에서는 조리개(ST)가 제3렌즈군(G33) 내에 구비될 수 있다. 조리개(ST)가 제3렌즈군에 포함된 렌즈 들 사이에 구비되는 것도 가능하다. 조리개(ST)의 위치에 따라 각 렌즈군의 직경이 결정될 수 있다.Further, the diaphragm ST is provided between the first lens group G11 and the second lens group G21 for performing focusing, thereby effectively correcting the distortion aberration. For example, the diaphragm ST may be provided on the most image side I of the first lens group G11. The stop ST is for adjusting the diameter of the light beam, and may include, for example, an aperture stop, a variable stop, or a stop in the form of a mask. In the second numerical embodiment, the diaphragm ST may be provided between the lenses included in the first lens group G12. In the third numerical embodiment, a stop ST may be provided in the third lens group G33. It is also possible that the diaphragm ST is provided between the lenses included in the third lens group. The diameter of each lens group can be determined according to the position of the stop ST.

이와 같이 조리개(ST)가 고정 렌즈군에 위치하면 조리개의 기구 구성이 쉬워진다. 일반적으로 화각이 넓은 렌즈 광학계의 경우 렌즈 광학계의 초점 거리 보다 후초점 거리가 더 큰 레트로포커스 타입(retrofocus type)으로 설계된다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시예는 미러리스 카메라에 적용될 수 있으며, 미러리스 카메라의 마운트 면에서 상 면까지의 거리인 플렌지 백(flange back) 거리가 DSLR에 비해 상대적으로 짧기 때문에 광각의 화각을 가지면서 플렌지 백 거리의 기구적 제한을 만족시키도록 텔레포토 타입(Telephoto type)으로 구성될 수 있다. When the diaphragm ST is positioned in the fixed lens group, the structure of the diaphragm mechanism becomes easy. Generally, in a lens optical system having a wide angle of view, a retrofocus type in which the back focal distance is larger than the focal length of the lens optical system is designed. However, the various embodiments of the present invention can be applied to mirrorless cameras, and because the flange back distance, which is the distance from the mount face to the image plane of the mirrorless camera, is relatively short compared to the DSLR, And a telephoto type so as to satisfy the mechanical limit of the flange back distance.

제2렌즈군(G21)은 한 매 또는 두 매 렌즈를 포함할 수 있다. 제2렌즈군(G21)은 적은 매수의 렌즈로 구성되어 고속의 포커싱을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈군(G21)은 한 매의 제10렌즈(L101)로만 구성될 수 있다. 예를 들어, 제10렌즈(L101)가 부의 굴절력을 가질 수 있다. 포커싱 시 제1렌즈군(G11)과 제3렌즈군(G31)은 고정될 수 있다.The second lens group G21 may include one or two lenses. The second lens group G21 is constituted by a small number of lenses and can perform high-speed focusing. For example, the second lens group G21 may be composed of only one tenth lens L101. For example, the tenth lens L101 may have a negative refractive power. In focusing, the first lens group G11 and the third lens group G31 can be fixed.

제1렌즈군(G11)이 정의 굴절력을 가지므로 제2렌즈군(G21)의 렌즈의 구경을 작게 할 수 있어 고속의 오토 포커싱이 가능할 수 있다. 또한, 포커싱 시 제1렌즈군(G11)과 제3렌즈군(G31)을 고정하여 이동하는 렌즈군의 무게를 줄임으로써 고속의 오토 포커싱이 가능할 수 있다. 또한, 제1렌즈군(G11)과 제3렌즈군(G31)이 고정되면 렌즈 광학계의 실링 작업이 용이하여, 방진, 방적에 유리할 수 있다. Since the first lens group G11 has a positive refractive power, the aperture of the lens of the second lens group G21 can be made small and high-speed auto focusing can be achieved. Also, by focusing the first lens group G11 and the third lens group G31 during focusing to reduce the weight of the moving lens group, high-speed auto focusing can be achieved. Further, when the first lens group G11 and the third lens group G31 are fixed, the sealing operation of the lens optical system is easy, which can be advantageous for dust prevention and spinning.

한편, 넓은 화각을 확보하기 위해 제1렌즈군(G11)의 물체 측(O)에 위치한 렌즈가 부의 굴절력을 가질 수 있다. 이를 위해, 제1렌즈군(G11)의 물체 측에 부의 굴절력을 가지는 제1 메니스커스 렌즈(L11)와 제2 메니스커스 렌즈(L21)가 배치될 수 있다. On the other hand, in order to secure a wide angle of view, a lens located on the object side (O) of the first lens group G11 may have a negative refractive power. To this end, a first meniscus lens L11 and a second meniscus lens L21 having a negative refractive power may be disposed on the object side of the first lens group G11.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 동영상 촬영시, 이미지 센서에서 고속으로 영상을 읽고, 영상의 엣지(edge)의 첨예도를 이용하여 포커싱(focusing)을 하는 콘트라스트 자동 초점(contrast auto focusing) 방식에 의해 포커싱을 수행할 수 있다. 콘트라스트 자동 초점 방식은 포커싱 렌즈군이 미세 이동을 하면서 계속 영상을 취득해야 한다. 따라서, 포커싱 렌즈군을 이동시키기 위한 구동원이 필요하다. 예를 들어, 구동원으로는 스테핑 모터(stepping motor)와 같이 불연속으로 미소 회전운동을 하는 구동원이 많이 사용될 수 있다. 이러한 구동원은 일반적으로 토크(torque)가 약해 포커싱 렌즈군이 무거우면 포커싱 렌즈군을 이송하는데 무리가 따르거나, 구동원의 무리를 줄이기 위해 높은 기어 비(gear ratio)를 사용해서 포커싱 렌즈군을 이송하는 경우, 기어끼리 접촉 음이 발생하여 소음이 발생할 수 있다. 따라서, 콘트라스트 오토 포커싱 방식으로 포커싱을 하기 위해서는 포커싱 렌즈군이 가벼운 것이 좋다.The lens optical system according to various embodiments may be constructed by a contrast auto focusing method in which an image is read at a high speed from an image sensor and a focusing is performed using an edge sharpness of an image Focusing can be performed. The contrast auto focus method must continuously acquire an image while the focusing lens group performs fine movement. Therefore, a driving source for moving the focusing lens group is required. For example, as the driving source, a driving source that performs a minute rotational motion discontinuously, such as a stepping motor, can be used. Such a driving source generally transfers a focusing lens group when the torque is weak and the focusing lens group is heavy. When the focusing lens group is heavy, the focusing lens group is moved using a high gear ratio to reduce the number of driving sources , Noise may be generated due to generation of a contact sound between the gears. Therefore, it is preferable that the focusing lens group is light in order to perform focusing by the contrast auto focusing method.

따라서, 다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계에서는 포커싱 렌즈군을 1매 또는 2매의 렌즈로만 구성하여 고속의 오토 포커싱이 가능하도록 하였다.Therefore, in the lens optical system according to various embodiments, the focusing lens group is composed of only one lens or two lenses so that high-speed auto focusing can be performed.

포커싱 렌즈군을 1매의 렌즈로만 구성하는 경우 각종 수차가 발생하게 되므로, 이를 보정하기 위해 비구면 렌즈가 채용될 수 있다. 하지만, 대구경 렌즈 광학계의 물리적인 한계로 인해 여기에 채용되는 비구면 렌즈는 그 크기가 커질 수 밖에 없고, 이로 인해 제작 단가가 높아지고, 제품 무게가 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 최소화하기 위해 각 렌즈의 굴절력을 조절할 수 있다.When a focusing lens group is composed of only one lens, a variety of aberrations occur. Therefore, an aspherical lens may be employed to correct the aberration. However, due to the physical limitations of the large-diameter lens optical system, the size of the aspherical lens used here must be increased, resulting in an increase in manufacturing cost and an increase in the product weight. To minimize this problem, the refractive power of each lens can be adjusted.

제3렌즈군(G31)은 복수 개의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈군(G31)은 제11렌즈(L111), 제12렌즈(L121), 제13렌즈(L131) 및 제14렌즈(L141)를 포함할 수 있다. 제11렌즈(L111)는 정의 굴절력을 가지고, 제12렌즈(L121)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제13렌즈(L131)는 부의 굴절력을 가지고, 제14렌즈(L141)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제11렌즈(L111)와 제12렌즈(L121)는 접합될 수 있다. 제13렌즈(L131)와 제14렌즈(L141)는 접합될 수 있다. The third lens group G31 may include a plurality of lenses. For example, the third lens group G31 may include an eleventh lens L111, a twelfth lens L121, a thirteenth lens L131, and a fourteenth lens L141. The eleventh lens L111 may have a positive refractive power, and the twelfth lens L121 may have a positive refractive power. The thirteenth lens L131 may have a negative refractive power, and the fourteenth lens L141 may have a positive refractive power. The eleventh lens L111 and the twelfth lens L121 may be joined. The thirteenth lens L131 and the fourteenth lens L141 may be joined.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 30도 이상의 반화각을 가질 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 30-50도 범위의 반화각을 가질 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment may have a half angle of view of at least 30 degrees. For example, the lens optics according to the exemplary embodiment may have a half angle of view in the range of 30-50 degrees.

한편, 미러리스(mirrorless) 카메라에서는 미러가 구비되지 않아도 되므로 일반적인 DSLR 카메라보다 상대적으로 짧은 후초점 길이(BFL; Back Focal Length)를 가질 수 있다. 후초점 길이는 가장 상 측에 있는 렌즈의 상 측면에서부터 상면까지의 거리를 나타낸다. 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 텔레포토 타입(telephoto type)으로 구성될 수 있다. 텔레포토 타입은 후초점 길이(BFL; Back Focal Length)가 초점 거리(EFL; Effective Focal Length)보다 작을 수 있다. On the other hand, since the mirrorless camera does not need a mirror, it can have a relatively shorter back focal length (BFL) than a general DSLR camera. The posterior focal length represents the distance from the image plane to the image plane of the lens on the most image side. The lens optical system according to the exemplary embodiment may be configured as a telephoto type. The telephoto type may have a back focal length (BFL) smaller than an effective focal length (EFL).

미러리스 카메라에서는, 미러 박스가 없으므로 DSLR용 렌즈 광학계보다 상대적으로 플렌지-백(flange-back) 거리의 마진에 여유가 있으므로, 렌즈계의 가장 상 측에 있는 제14렌즈(L141)의 상 측면이 오목한 형상을 가지도록 하여 필드 플래트너(field flattener) 역할을 하도록 할 수 있다. 대구경 렌즈계에서 가장 상 측에 있는 렌즈를 일면 오목 렌즈로 구성하여 필드 플래트너(field flattener)로 작용하도록 함으로써 상면 만곡을 용이하게 보정할 수 있다. Since there is no mirror box in the mirrorless camera, there is a margin for a flange-back distance relatively to the lens optical system for DSLR, so that the upper surface of the fourteenth lens L141 on the most image side of the lens system is concave Shape so as to serve as a field flattener. The lens on the most image side in the large diameter lens system is constituted by a one-side concave lens and acts as a field flattener, so that the curvature of the image surface can be easily corrected.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 30도 이상의 반화각을 가지고, 고속의 오토 포커싱이 가능하도록 경량화된 포커싱 렌즈군을 포함하며, 짧은 플렌지-백(flange back) 거리를 고려하여 텔레포토 타입으로 구성될 수 있다. The lens optical system according to the exemplary embodiment includes a focusing lens group having a half angle of view of 30 degrees or more and lightweight so as to enable high-speed auto focusing, and is configured as a telephoto type considering a short flange- .

다양한 실시예에 따르면, 제14렌즈(L141)와 상 면(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD1)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD1)는 예를 들어 광대역 통과 필터(broad band pass filter), 또는 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 소자로서 광대역 통과 필터가 구비되는 경우, 400-1000nm 범위의 파장을 가지는 광을 통과시키는 광대역 코팅을 포함할 수 있다. 광대역 통과 필터는 예를 들어, 가시광선과 적외선을 모두 통과시킬 수 있다. 또는, 광학 소자(OD1)가 가시광선 통과 필터를 포함할 수 있다. 하지만, 광학 소자 없이 렌즈 광학계가 구성되는 것도 가능하다. According to various embodiments, at least one optical element OD1 may be provided between the fourteenth lens L141 and the image surface IMG. The optical element OD1 may comprise at least one of, for example, a broadband pass filter, or a cover glass. For example, when a broadband pass filter is provided as an optical element, it may include a broadband coating that transmits light having a wavelength in the range of 400-1000 nm. The broadband pass filter can pass both visible light and infrared light, for example. Alternatively, the optical element OD1 may comprise a visible light transmission filter. However, it is also possible that a lens optical system is constructed without an optical element.

도 3은 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-2)를 도시한 것이다. 렌즈 광학계(100-2)는 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G12), 부의 굴절력을 가지고 포커싱을 수행하는 제2렌즈군(G22) 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G32)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G12)은 가장 물체 측(O)에 제1 메니스커스 렌즈(L12), 제2 메니스커스 렌즈(L22)를 포함할 수 있다. 제1 메니스커스 렌즈(L12)는 부의 굴절력을 가지고, 제2 메니스커스 렌즈(L22)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. Fig. 3 shows a lens optical system 100-2 according to the second numerical example. The lens optical system 100-2 includes a first lens group G12 having a positive refractive power, a second lens group G22 performing focusing with a negative refractive power, and a third lens group G32 having a positive refractive power . The first lens group G12 may include a first meniscus lens L12 and a second meniscus lens L22 on the most object side O side. The first meniscus lens L12 may have a negative refractive power and the second meniscus lens L22 may have a negative refractive power.

제1렌즈군(G12)은 제3렌즈(L32), 제4렌즈(L42), 제5렌즈(L52), 제6렌즈(L62), 제7렌즈(L72), 제8렌즈(L82), 및 제9렌즈(L92)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(L32)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제5렌즈(L52)와 제6렌즈(L62)가 접합될 수 있다. 제8렌즈(L82)와 제9렌즈(L92)는 접합될 수 있다. 제7렌즈(L72)와 제8렌즈(L82) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다.The first lens group G12 includes a third lens L32, a fourth lens L42, a fifth lens L52, a sixth lens L62, a seventh lens L72, an eighth lens L82, And a ninth lens L92. The third lens L32 may be a biconvex lens. The fifth lens L52 and the sixth lens L62 may be joined together. The eighth lens L82 and the ninth lens L92 can be joined. A diaphragm ST may be provided between the seventh lens L72 and the eighth lens L82.

제2렌즈군(G22)은 부의 굴절력을 가지는 제10렌즈(L102)를 포함할 수 있다. 제3렌즈군(G32)은 제11렌즈(L112), 제12렌즈(L122), 제13렌즈(L132), 및 제14렌즈(L142)를 포함할 수 있다. 제11렌즈(L112)와 제12렌즈(L122)가 접합되고, 제13렌즈(L132)와 제14렌즈(L142)가 접합될 수 있다. 제14렌즈(L142)와 상 면(IMG) 사이에 광학 소자(OD2)가 구비될 수 있다.The second lens group G22 may include a tenth lens L102 having a negative refractive power. The third lens group G32 may include an eleventh lens L112, a twelfth lens L122, a thirteenth lens L132, and a fourteenth lens L142. The eleventh lens L112 and the twelfth lens L122 may be bonded together and the thirteenth lens L132 and the fourteenth lens L142 may be bonded together. An optical element OD2 may be provided between the fourteenth lens L142 and the image surface IMG.

도 5는 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-3)를 도시한 것이다. 렌즈 광학계(100-3)는 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G13), 부의 굴절력을 가지고 포커싱을 수행하는 제2렌즈군(G23) 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G33)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G13)은 가장 물체 측(O)에 제1 메니스커스 렌즈(L13), 제2 메니스커스 렌즈(L23)를 포함할 수 있다. 제1 메니스커스 렌즈(L13)는 부의 굴절력을 가지고, 제2 메니스커스 렌즈(L23)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. Fig. 5 shows a lens optical system 100-3 according to the third numerical example. The lens optical system 100-3 includes a first lens group G13 having a positive refractive power, a second lens group G23 performing focusing with a negative refractive power, and a third lens group G33 having a positive refractive power . The first lens group G13 may include a first meniscus lens L13 and a second meniscus lens L23 on the most object side O side. The first meniscus lens L13 may have a negative refractive power and the second meniscus lens L23 may have a negative refractive power.

제1렌즈군(G13)은 제3렌즈(L33), 제4렌즈(L43), 제5렌즈(L53), 제6렌즈(L63), 제7렌즈(L73), 및 제8렌즈(L83)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(L33)는 물체 측면이 평면이고, 상 측 면이 볼록한 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L43)와 제5렌즈(L53)가 접합될 수 있다. 제7렌즈(L72)와 제8렌즈(L82)가 접합될 수 있다. The first lens group G13 includes a third lens L33, a fourth lens L43, a fifth lens L53, a sixth lens L63, a seventh lens L73, and an eighth lens L83. . &Lt; / RTI &gt; The third lens L33 may be a lens whose object side is flat and whose upper side is convex. The fourth lens L43 and the fifth lens L53 may be joined. The seventh lens L72 and the eighth lens L82 may be joined.

제2렌즈군(G23)은 부의 굴절력을 가지는 제9렌즈(L92)를 포함할 수 있다. 제9렌즈(L92)는 양오목 렌즈일 수 있다. 제3렌즈군(G33)은 제10렌즈(L103), 제11렌즈(L113), 및 제12렌즈(L123)를 포함할 수 있다. 제11렌즈(L113)와 제12렌즈(L123) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. 제10렌즈(L103)와 제11렌즈(L113)가 접합될 수 있다. 제12렌즈(L123)와 상 면(IMG) 사이에 광학 소자(OD3)가 구비될 수 있다.And the second lens group G23 may include a ninth lens L92 having a negative refractive power. The ninth lens L92 may be a bi-concave lens. The third lens group G33 may include a tenth lens L103, an eleventh lens L113, and a twelfth lens L123. A diaphragm ST may be provided between the eleventh lens L113 and the twelfth lens L123. The tenth lens L103 and the eleventh lens L113 may be joined together. An optical element OD3 may be provided between the twelfth lens L123 and the image surface IMG.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다. 이하 식들에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하지만, 다른 실시예에 따른 렌즈 광학계에도 적용될 수 있다. The lens optical system according to various embodiments can satisfy the following expression. The following equations will be described with reference to Fig. 1, but can also be applied to a lens optical system according to another embodiment.

Figure pat00004
<식 1>
Figure pat00004
<Formula 1>

여기서, L stop 은 조리개에서 상면까지의 거리이고, BFL은 무한 물체 거리에서 제3렌즈군의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 상면(image plane)(IMG)까지의 거리이다.Here, L is the distance to the stop aperture from the upper surface, BFL is the distance to the upper surface (image plane) (IMG) from the image-side surface of the third lens image side lens of the infinite object distance.

식 1은 렌즈 광학계에서의 조리개 위치를 결정하기 위한 조건이다. 조리개 위치에 따라 렌즈 광학계의 물체 측 렌즈 또는 상 측 렌즈의 크기가 적절한 범위를 가질 수 있다. 식 1에서 (BFL/Lstop)가 하한 값보다 작으면 조리개 위치는 물체 측(O)으로 가깝게 되며 이 경우 상 측 렌즈의 구경이 커진다. (BFL/Lstop)가 상한 값보다 커지면 조리개의 위치는 상측에 가까워져 물체 측 렌즈의 구경이 커진다. 교환 렌즈계에서는 가장 상 측의 마지막 렌즈에 대한 직경 제한이 있으며, 예를 들어, 렌즈 광학계의 마운트 면과 카메라 본체의 기구물에 의해 가장 상 측 렌즈의 직경 크기가 제한될 수 있다. 식 1을 만족할 때 교환 렌즈계의 직경 제한을 만족할 수 있다. Equation 1 is a condition for determining the aperture position in the lens optical system. The size of the object side lens or the image side lens of the lens optical system may have an appropriate range depending on the aperture position. If (BFL / L stop ) is smaller than the lower limit value in Equation 1, the aperture position is closer to the object side (O), and in this case, the aperture of the upper lens becomes larger. (BFL / L stop ) is larger than the upper limit value, the position of the diaphragm becomes closer to the upper side, and the diameter of the object side lens becomes larger. In the interchangeable lens system, there is a limitation on the diameter of the last lens on the image side. For example, the diameter of the most image side lens can be limited by the mount surface of the lens optical system and the structure of the camera body. When the equation 1 is satisfied, the diameter limitation of the interchangeable lens system can be satisfied.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment can satisfy the following expression.

Figure pat00005
<식 2>
Figure pat00005
<Formula 2>

여기서, D last 는 제3렌즈군의 가장 상 측 렌즈의 직경이고, Y는 이미지 소자의 반 대각선 크기이다.Where D last is the diameter of the most image side lens of the third lens group and Y is the anti-diagonal size of the image element.

식 2는 렌즈 광학계의 가장 상 측에 위치한 렌즈의 구경 크기를 제한한다. (Dlast/Y)가 식 2의 상한 값보다 크면 카메라 본체 내부의 기구물 때문에 의도하지 않은 광선차폐가 생길 수 있으며, (Dlast/Y)가 식 2의 하한 값보다 작으면 이미지 센서의 가장자리에 대한 광선의 입사 각도가 커져 주변 광량비가 낮아질 수 있다. 또한, 이미지 센서의 가장자리에 입사하는 주광선이 차폐되므로 원하는 화각을 달성하기 어려울 수 있다.Equation 2 limits the aperture size of the lens located on the most image side of the lens optical system. (D last / Y) is larger than the upper limit of Equation 2, unintentional light shielding may occur due to the internal structure of the camera body. If (D last / Y) is smaller than the lower limit value of Equation 2, The angle of incidence of the light ray is increased, and the peripheral light quantity ratio may be lowered. In addition, since a principal ray incident on an edge of the image sensor is shielded, it may be difficult to achieve a desired angle of view.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment can satisfy the following expression.

Figure pat00006
<식 3>
Figure pat00006
<Formula 3>

여기서, L은 렌즈 광학계의 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서 상면(image plane)까지의 거리이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계 전체의 초점 거리이다.Here, L is the distance from the object side to the image plane of the most object-side lens of the lens optical system, and f is the focal length of the entire lens optical system at the infinite object distance.

(L/f)가 식 3의 하한 값보다 작을 때, 렌즈 광학계의 크기가 작아져 광학 성능의 확보가 어렵게 되고, (L/f)가 식 3의 상한 값보다 높을 경우 가장 물체 측에 위치한 렌즈의 직경이 커져 렌즈 광학계의 소형화가 어려워질 수 있다.(L / f) is smaller than the lower limit value of Equation (3), the lens optical system becomes smaller in size and it becomes difficult to secure the optical performance. When (L / f) The size of the lens optical system may be reduced.

한편, 렌즈가 틸트(tilt) 되거나 디센터(decenter)되면 해상력이 변할 수 있다. 이 때 틸트나 디센터(decenter) 정도에 따른 해상력 변화를 비율로 나타낸 것을 각각 틸트 민감도, 디센터 민감도라고 한다. 다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계에서는 제1렌즈군이 틸트 민감도가 크며, 이 경우 수율을 높이기 위해 해상력을 보정하는 데 유리하다. 즉, 제 1렌즈군은 틸트 조정을 통해 용이하게 해상력을 보정할 수 있다. 도 7, 도 8 및 도 9는 제1렌즈군의 틸트 조정에 따른 수차 변화를 도시한 것이다. 도 7은 제1렌즈군이 (+)5분 틸트된 경우를 도시한 것이고, 도 8은 제1렌즈군이 틸트되지 않은 경우를 도시한 것이고, 도 9는 제1렌즈군이 (-)5분 틸트된 경우를 도시한 것이다.On the other hand, when the lens is tilted or decentered, the resolving power may change. The tilt and decenter sensitivities are the ratios of the change in resolving power according to the degree of tilt or decenter, respectively. In the lens optical system according to various embodiments, the first lens group has a large tilt sensitivity, and in this case, it is advantageous to correct the resolution to increase the yield. That is, the first lens unit can easily correct the resolution by adjusting the tilt. FIGS. 7, 8 and 9 show aberration changes due to the tilt adjustment of the first lens group. FIG. 7 shows a case where the first lens group is tilted by (+) 5 minutes, FIG. 8 shows a case where the first lens group is not tilted, and FIG. Minute tilted state.

제3렌즈군(G31)(G32)(G33)은 디센터 조정을 통해 해상력을 보정할 수 있다. 도 10, 도 11, 및 도 12는 제1수치 실시예에서의 제3렌즈군(G31)의 디센터 조정에 따른 수차 변화를 도시한 것이다. 도 10은 제3렌즈군(G31)이 (+)0.05mm 디센터된 경우의 수차를 도시한 것이고, 도 11은 제3렌즈군(G31)이 디센터되지 않은 경우의 수차를 도시한 것이고, 도 12는 제3렌즈군(G31)이 (-)0.05mm 디센터된 경우의 수차를 도시한 것이다.The third lens groups G31, G32, and G33 can correct the resolving power through decentering adjustment. Figs. 10, 11, and 12 show changes in aberration caused by decentering adjustment of the third lens group G31 in the first numerical example. Fig. 10 shows the aberration when the third lens group G31 is decentered by (+) 0.05 mm. Fig. 11 shows the aberration when the third lens group G31 is not decentered, 12 shows the aberration when the third lens group G31 is (-) 0.05 mm decentered.

이와 같이 해상력 보정을 위해, 제1렌즈군을 틸트시키고 제3렌즈군을 디센터시키기 위한 구동부(D)가 더 구비될 수 있다.  In order to correct the resolution as described above, a driving unit D for tilting the first lens group and decentering the third lens group may be further provided.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 1.8 이하의 F넘버를 가질 수 있다. F 넘버가 작은 경우 수차가 비교적 클 수 있다. 따라서, 수차를 보정하기 위해 비구면이 사용될 수 있다. 제1렌즈군(G11)이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 구비하여 비점수차와 왜곡수차를 보정할 수 있다. 또한, 제2렌즈군(G21)이 비구면 렌즈를 포함하여 오토 포커싱과 함께 수차 보정 효과를 얻을 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment may have an F number of 1.8 or less. When the F number is small, the aberration can be relatively large. Therefore, an aspherical surface may be used to correct the aberration. The first lens group G11 includes at least one aspherical lens to correct astigmatism and distortion. Further, the second lens group G21 includes an aspheric lens, and an aberration correction effect can be obtained together with autofocusing.

다음, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다. The definition of the aspheric surface used in the lens optical system according to the exemplary embodiment is as follows.

비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, Z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, Y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D, E, F..는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다. The aspheric surface shape can be expressed by the following equation with the optical axis direction as the z-axis and the direction perpendicular to the optical axis direction as the y-axis, with the traveling direction of the light beam as a normal. Where Z is the distance from the apex of the lens in the direction of the optical axis, Y is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, K is the conic constant, A, B, C, D, E, F. (1 / R) of the radius of curvature at the apex of the lens, respectively.

Figure pat00007
<식 4>
Figure pat00007
<Formula 4>

예를 들어, 제1렌즈군의 제3렌즈가 비구면 렌즈일 수 있다. 제2렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 제3렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.For example, the third lens of the first lens group may be an aspherical lens. The second lens group may include at least one aspherical lens. Also, the third lens group may include at least one aspherical lens.

각 실시예를 도시한 도면에서 가장 상측(I)에는 적어도 하나의 광학 소자(OD1)(OD2)(OD3)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD1)(OD2)(OD3)는 예를 들어, Lowpass Filter, IR-Cut Filter, 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만, 광학 필터 없이 렌즈 광학계를 구성하는 것도 가능하다. 피사체의 영상은 렌즈들을 통과하여 상면(image plane)(IMG)에 입사될 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미징 소자 면일 수 있다. 촬상 소자는 예를 들어, CCD 또는 CMOS를 포함할 수 있다.At least one optical element OD1, OD2, and OD3 may be provided on the uppermost side I in the drawings. The optical elements OD1 (OD2) and OD3 may include at least one of, for example, a low pass filter, an IR-cut filter, and a cover glass. However, it is also possible to construct a lens optical system without an optical filter. The image of the object can be incident on the image plane (IMG) through the lenses. The upper surface IMG may be, for example, an imaging element surface or an imaging element surface. The imaging device may comprise, for example, a CCD or CMOS.

본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 수치 실시예를 통해 렌즈 광학계를 구현할 수 있다. 이하에서, 전체 유효 초점거리(f)는 mm 단위를 사용하며, 반화각(HFOV)은 degree의 단위를 사용하며, *는 비구면을 나타내며, Fno는 F넘버를 나타낸다. 이하에서, object는 피사체를 나타내고, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을 나타내는 것으로 mm 단위를 사용하며, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를, H-Ape는 렌즈의 반경을 나타낸다.In the present invention, the lens optical system can be implemented by numerical embodiments according to various designs as follows. Hereinafter, the total effective focal length f is expressed in mm units, the half angle of view (HFOV) is expressed in degrees, * denotes an aspherical surface, and Fno denotes an F number. In the following description, object denotes an object, R denotes a radius of curvature, Dn denotes a thickness of a lens or an air gap between a lens and a lens, in mm units. Nd denotes a refractive index, Vd denotes an Abbe number, Ape represents the radius of the lens.

각 수치 실시예에서 렌즈면 번호(1,2,3..n;n은 자연수)는 물체측(O)으로부터 상 측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐진다. 도면에서는 편의상 각 렌즈군의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면과 가장 상 측에 있는 렌즈의 상측면에 대해서만 렌즈면 번호를 표기한다.In each numerical embodiment, the lens surface numbers (1, 2, 3,... N) are sequentially aligned from the object side (O) to the image side (I). In the drawing, the lens surface number is written only for the object side surface of the lens closest to the object side of each lens group and the upper side surface of the lens at the uppermost side for convenience.

<제1 수치 실시예>&Lt; First Numerical Embodiment >

도 1은 제1 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-1)를 도시한 것이며, 다음은 제1 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 1 shows a lens optical system 100-1 according to the first numerical example, and the following shows design data of the first numerical example.

f=24.601mm, Fno/1.440, HFOV=42.975°f = 24.601 mm, Fno / 1.440, HFOV = 42.975 DEG

렌즈면Lens face RR DnDn NdNd VdVd H-ApeH-Ape NoteNote ObjectObject infinityinfinity D0D0 1One 44.44944.449 2.4002.400 1.8394501.839450 42.7242.72 23.1923.19 제1렌즈군:
고정
First lens group:
fixing
22 20.72420.724 4.3644.364 3*3 * 14.88914.889 2.5002.500 1.5182531.518253 64.0664.06 4*4* 10.85210.852 9.1519.151 55 36.04936.049 6.9306.930 1.9169481.916948 35.2535.25 66 -621.464-621.464 0.1000.100 77 89.87889.878 2.5002.500 1.4984501.498450 81.6181.61 88 24.55024.550 8.0758.075 99 -23.469-23.469 3.3103.310 1.9169481.916948 35.2535.25 1010 -21.996-21.996 2.5002.500 1.8550481.855048 23.7823.78 1111 -32.188-32.188 0.1000.100 1212 -719.200-719.200 5.0905.090 1.9169481.916948 35.2535.25 1313 -43.973-43.973 0.1000.100 1414 56.82256.822 8.4208.420 1.7323381.732338 54.6754.67 1515 -30.443-30.443 2.5002.500 1.7685671.768567 26.6126.61 1616 -113.799-113.799 1.4001.400 17(ST)17 (ST) infinityinfinity D1D1 13.5013.50 18*18 * 600.000600,000 2.1002.100 1.8550421.855042 23.7723.77 제2렌즈군:포커싱Second lens group: Focusing 19*19 * 36.77236.772 D2D2 2020 63.42163.421 3.5803.580 1.9169481.916948 35.2535.25 제3렌즈군:
고정
Third lens group:
fixing
2121 255.637255.637 6.9406.940 1.4380981.438098 95.195.1 2222 -29.364-29.364 1.1961.196 2323 -211.593-211.593 2.4002.400 1.6522181.652218 33.8433.84 2424 44.12144.121 4.4404.440 1.7322471.732247 54.0454.04 25*25 * 1000.0001000,000 D3D3 16.6716.67 2626 infinityinfinity 2.5002.500 1.5187191.518719 64.264.2 광학 소자Optical element 2727 infinityinfinity D4D4 ImageImage infinityinfinity D5D5

표 2는 제1 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.Table 2 shows the aspherical surface coefficients in the first embodiment.

비구면계수Aspherical coefficient 33 44 1818 1919 2525 KK -1.398036 -1.398036 -1.757313 -1.757313 -20.000000 -20.000000 4.982366 4.982366 20.000000 20.000000 AA -4.044405E-05-4.044405E-05 1.202771E-051.202771E-05 1.786160E-051.786160E-05 1.015133E-051.015133E-05 1.191131E-051.191131E-05 BB 4.860121E-084.860121E-08 -1.308960E-07-1.308960E-07 -9.628640E-08-9.628640E-08 -1.082647E-07-1.082647E-07 -7.469545E-09-7.469545E-09 CC 3.197242E-113.197242E-11 5.146203E-105.146203E-10 5.270900E-105.270900E-10 2.549497E-102.549497E-10 5.019409E-115.019409E-11 DD -2.194424E-13-2.194424E-13 -1.145484E-12-1.145484E-12 -1.923329E-12-1.923329E-12 -4.559877E-13-4.559877E-13 -1.254609E-13-1.254609E-13 EE 2.209605E-162.209605E-16 9.236532E-169.236532E-16 3.262026E-153.262026E-15 -3.971376E-15-3.971376E-15 1.669450E-161.669450E-16

표 3은 제1 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(m)이 (-1/30)인 물체 거리, TL=0.2mm인 경우에 대해 각각 가변 거리(D0,D1,D2,D3,D4,D5), 초점 거리(f), MAG, F 넘버, 반화각을 나타낸 것이다. 여기서, OAL은 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 상면까지의 광축 상 거리를, MAG는 배율을 나타낸다. "in air"은 광학 소자가 없는 경우, 렌즈 광학계의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 상면(촬상 소자)까지의 거리를 나타낸다. 즉, "in air"은 광학 소자가 없는 경우 후초점 거리를 나타낼 수 있다.D1, D2, D3, D4, and D4 for the infinite object distance in the first embodiment, the object distance in which the magnification m is (-1/30), and TL = D5), focal length (f), MAG, F number, and half angle of view. Here, OAL represents the distance on the optical axis from the object side to the image plane of the object-side lens, and MAG represents the magnification. " in air " indicates the distance from the image side of the most image side lens of the lens optical system to the image plane (image pickup element) when there is no optical element. That is, " in air " can represent the focal length in the absence of an optical element.

항목Item 무한물체거리Infinite object distance MAG=-1/30MAG = -1 / 30 D0D0 infinityinfinity 724.494205 724.494205 D1D1 2.175017 2.175017 3.028670 3.028670 D2D2 10.571983 10.571983 9.718330 9.718330 D3D3 17.657000 17.657000 17.657000 17.657000 D4D4 1.020398 1.020398 1.049026 1.049026 D5D5 -0.020398 -0.020398 -0.049026 -0.049026 in Airin Air 20.303124 20.303124 20.303124 20.303124 ff 24.601068 24.601068 EFL/MAGEFL / MAG 0.033329 0.033329 HFOVHFOV 42.975 42.975 42.099 42.099 FnoFno 1.440 1.440 1.465 1.465 OALOAL 114.000000 114.000000 114.000000 114.000000

도 2는 무한 물체 거리에서 제1수치 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 여기서 점선은 C-line, 실선은 d-line, 일점 파선은 F-line에 대한 횡수차를 나타낸다. C-line은 656.2700nm, d-line 587.5600nm, F-line은 486.1300nm 파장을 나타낸다.Figure 2 shows a ray fan for an infinite object distance for a first numerical embodiment. Here, the dotted line represents the C-line, the solid line represents the d-line, and the one dotted line represents the transverse aberration for the F-line. The C-line shows a wavelength of 656.2700 nm, the d-line shows 587.5600 nm, and the F-line shows a wavelength of 486.1300 nm.

횡수차는 자오상면(Tangential)과 구결상면(Sagittal)에 대한 수차를 보여준다. The transverse aberration shows the aberrations for the Zango (Tangential) and Sagittal (Sagittal) surfaces.

<제2 수치 실시예>&Lt; Second Numerical Embodiment >

도 3은 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-2)를 도시한 것이며, 다음은 제2 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 3 shows the lens optical system 100-2 according to the second numerical example, and the following is the design data of the second numerical example.

f=23.543mm, Fno/1.439552, HFOV= 44.980416 °f = 23.543 mm, Fno / 1.439552, HFOV = 44.980416 [deg.]

렌즈면Lens face RR DnDn NdNd VdVd H-ApeH-Ape NoteNote ObjectObject infinityinfinity D0D0 1One 39.864 39.864 2.000 2.000 1.5520631.552063 75.575.5 20.4720.47 제1렌즈군:
고정
First lens group:
fixing
22 15.801 15.801 1.924 1.924 3*3 * 19.722 19.722 2.000 2.000 1.5197791.519779 52.1552.15 4*4* 16.979 16.979 6.876 6.876 55 75.094 75.094 4.088 4.088 1.9104831.910483 31.3131.31 66 -129.215 -129.215 1.592 1.592 77 -45.014 -45.014 2.000 2.000 1.4380981.438098 95.195.1 88 -55.156 -55.156 2.322 2.322 99 -34.126 -34.126 2.215 2.215 1.8862171.886217 40.1440.14 1010 -32.445 -32.445 2.000 2.000 1.6071811.607181 38.0138.01 1111 -80.568 -80.568 0.100 0.100 1212 224.157 224.157 3.743 3.743 1.9169481.916948 35.2535.25 1313 -53.988 -53.988 1.140 1.140 14(ST)14 (ST) infinityinfinity 1.959 1.959 11.35 11.35 1515 72.035 72.035 4.856 4.856 1.7323381.732338 54.6754.67 1616 -30.787 -30.787 2.000 2.000 1.8126311.812631 25.4625.46 1717 -54.212 -54.212 D1D1 18*18 * -252.613 -252.613 2.000 2.000 1.8550481.855048 23.7823.78 제2렌즈군: 포커싱Second lens group: Focusing 19*19 * 31.381 31.381 D2D2 2020 113.202 113.202 9.477 9.477 1.7323381.732338 54.6754.67 제3렌즈군: 고정Third lens group: Fixed 2121 -28.310 -28.310 2.000 2.000 1.8550481.855048 23.7823.78 2222 -36.581 -36.581 0.642 0.642 2323 157.681 157.681 4.190 4.190 1.6997981.699798 55.4655.46 2424 -258.598 -258.598 2.776 2.776 1.7322471.732247 54.0454.04 25*25 * -102.750 -102.750 D3D3 20.35 20.35 2626 infinityinfinity 2.500 2.500 1.5187191.518719 64.264.2 광학 소자Optical element 2727 infinityinfinity D4D4 IMGIMG infinityinfinity 0.000 0.000

표 5는 제2 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.Table 5 shows the aspherical surface coefficients in the second embodiment.

비구면렌즈Aspheric lens 33 44 1818 1919 2525 KK 0.498923 0.498923 -2.336901 -2.336901 -10.000000 -10.000000 1.954425 1.954425 10.000000 10.000000 AA 1.264890E-051.264890E-05 7.575094E-057.575094E-05 1.525996E-051.525996E-05 1.261913E-051.261913E-05 7.701576E-067.701576E-06 BB 6.265619E-086.265619E-08 2.440239E-082.440239E-08 -7.045790E-08-7.045790E-08 -6.901293E-08-6.901293E-08 -1.761721E-08-1.761721E-08 CC -1.823923E-10-1.823923E-10 1.266908E-101.266908E-10 4.579810E-114.579810E-11 -1.126714E-10-1.126714E-10 5.589991E-115.589991E-11 DD -1.148910E-13-1.148910E-13 -2.152989E-12-2.152989E-12 8.531216E-138.531216E-13 3.219041E-133.219041E-13 -1.137686E-13-1.137686E-13 EE -4.659399E-16-4.659399E-16 3.846477E-153.846477E-15 -2.356194E-15-2.356194E-15 2.969885E-152.969885E-15 8.815425E-178.815425E-17

표 6은 제2 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(m)이 (-1/30)인 물체 거리인 경우에 대해 각각 가변 거리(D0,D1,D2,D3,D4,D5), 초점 거리(f), 배율(MAG), F 넘버, 반화각을 나타낸 것이다. D1, D2, D3, D4, and D5, and the focal lengths of the infinite object distance and magnification m in the case of the object distance of (-1/30) (f), magnification (MAG), F number, and half angle of view.

항목Item 무한물체거리Infinite object distance MAG=-1/30MAG = -1 / 30 D0D0 infinityinfinity 702.052711 702.052711 D1D1 0.100000 0.100000 0.975138 0.975138 D2D2 8.000000 8.000000 7.124862 7.124862 D3D3 17.500000 17.500000 17.500000 17.500000 D4D4 0.999855 0.999855 0.999855 0.999855 in Airin Air 20.145979 20.145979 20.145979 20.145979 ff 23.542619 23.542619 MAGMAG 0.033333 0.033333 HFOVHFOV 44.980416 44.980416 43.528815 43.528815 FnoFno 1.439552 1.439552 1.471797 1.471797 OALOAL 90.999855 90.999855 90.999855 90.999855

도 4는 무한 물체 거리에서 제2수치 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. 4 shows a ray fan for an infinite object distance for a second numerical embodiment.

<제3 수치 실시예>&Lt; Third Numerical Embodiment >

도 7은 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-3)를 도시한 것이며, 다음은 제3 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 7 shows the lens optical system 100-3 according to the third numerical example, and the following is the design data of the third numerical example.

f=23.4mm, Fno/1.440078, HFOV = 45.73°f = 23.4 mm, Fno / 1.440078, HFOV = 45.73 DEG

렌즈면Lens face RadiusRadius ThickThick GlassGlass GlassGlass H-ApeH-Ape NoteNote ObjectObject infinityinfinity D0D0 1One 120.266 120.266 4.000 4.000 732338.5467732338.5467 732338.5467732338.5467 32.12 32.12 제1렌즈군:
고정
First lens group:
fixing
22 25.985 25.985 8.102 8.102 3*3 * 35.909 35.909 4.000 4.000 498450.8161498450.8161 498450.8161498450.8161 4*4* 29.724 29.724 7.378 7.378 55 infinityinfinity 5.261 5.261 855048.2378855048.2378 855048.2378855048.2378 66 -87.574 -87.574 6.000 6.000 77 -36.110 -36.110 9.157 9.157 732338.5467732338.5467 732338.5467732338.5467 88 -26.444 -26.444 2.370 2.370 910483.3131910483.3131 910483.3131910483.3131 99 -47.340 -47.340 0.100 0.100 1010 infinityinfinity 6.866 6.866 916948.3525916948.3525 916948.3525916948.3525 1111 -62.817 -62.817 0.100 0.100 1212 52.480 52.480 2.000 2.000 910483.3131910483.3131 910483.3131910483.3131 1313 71.944 71.944 5.076 5.076 916948.3525916948.3525 916948.3525916948.3525 1414 infinityinfinity D1D1 15*15 * -919.696 -919.696 2.000 2.000 855048.2378855048.2378 855048.2378855048.2378 제2렌즈군: 포커싱Second lens group: Focusing 16*16 * 37.277 37.277 D2D2 1717 27.574 27.574 5.926 5.926 732338.5467732338.5467 732338.5467732338.5467 제3렌즈군: 고정Third lens group: Fixed 1818 -341.836 -341.836 2.000 2.000 855048.2378855048.2378 855048.2378855048.2378 1919 59.781 59.781 2.000 2.000 20(ST)20 (ST) infinityinfinity 11.781 11.781 11.70 11.70 2121 31.611 31.611 4.719 4.719 438098.951438098.951 438098.951438098.951 22*22 * -95.046 -95.046 D3D3 14.70 14.70 2323 infinityinfinity 2.500 2.500 518719.642518719.642 518719.642518719.642 광학 소자Optical element 2424 infinityinfinity D4D4 IMGIMG infinityinfinity 0.000 0.000

표 8은 제3 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.Table 8 shows the aspherical surface coefficients in the third embodiment.

비구면계수Aspherical coefficient 33 44 1515 1616 2222 KK -0.079645 -0.079645 -0.650225 -0.650225 -20.00000 -20.00000 -0.889817 -0.889817 10.840882 10.840882 AA -1.237731E-06-1.237731E-06 2.060930E-062.060930E-06 3.543765E-063.543765E-06 4.989924E-064.989924E-06 2.399107E-052.399107E-05 BB -3.444505E-08-3.444505E-08 -5.177569E-08-5.177569E-08 -3.523152E-08-3.523152E-08 -4.273039E-08-4.273039E-08 7.691342E-087.691342E-08 CC 3.546869E-113.546869E-11 5.431993E-115.431993E-11 1.236278E-101.236278E-10 1.546462E-101.546462E-10 -6.678067E-10-6.678067E-10 DD 6.187811E-146.187811E-14 8.410513E-148.410513E-14 -2.235934E-13-2.235934E-13 -3.364173E-13-3.364173E-13 3.522899E-123.522899E-12 EE -8.434479E-17-8.434479E-17 -1.599035E-16-1.599035E-16 1.637221E-161.637221E-16 3.342523E-163.342523E-16 -6.290108E-15-6.290108E-15

표 9는 제3 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/30)인 물체 거리의 경우에 대해 각각 가변 거리(D0,D1,D2,D3,D4), 초점 거리(f), 배율(MAG), F 넘버, 반화각을 나타낸 것이다.D1, D2, D3, and D4, focal length f (f), and focal length f (f) of the object distance of the infinite object distance and magnification MAG ), Magnification (MAG), F number, and half angle of view.

항목Item 무한물체거리Infinite object distance MAG=-1/30MAG = -1 / 30 D0D0 infinityinfinity 690.674417 690.674417 D1D1 1.500000 1.500000 2.367842 2.367842 D2D2 12.165000 12.165000 11.297158 11.297158 D3D3 18.999616 18.999616 18.999616 18.999616 D4D4 1.000000 1.000000 1.000000 1.000000 in Airin Air 21.645740 21.645740 21.645740 21.645740 ff 23.400063 23.400063 MAGMAG 0.0333330.033333 HFOVHFOV 45.726892 45.726892 44.051294 44.051294 FnoFno 1.440078 1.440078 1.442318 1.442318 OALOAL 125.000616 125.000616 125.000616 125.000616

도 6은 무한 물체 거리에서 제3수치 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이다. Fig. 6 shows a ray fan for an infinite object distance for a third numerical example.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 대략 30도 이상의 반화각을 갖고, 유효 초점 거리가 후초점 거리보다 긴 텔레포토 타입의 렌즈 광학계를 구현할 수 있다. 또한, 렌즈 광학계는 고속의 오토 포커싱(AF)을 구현할 수 있도록 포커싱 렌즈군이 경량화되고, 제조 원가가 높지 않도록 구성될 수 있다. As described above, the lens optical system according to the embodiment of the present invention can realize a telephoto type lens optical system having a half angle of view of about 30 degrees or more and an effective focal length that is longer than a rear focal length. In addition, the lens optical system can be configured such that the focusing lens group is lightened and the manufacturing cost is not high so that high-speed auto focusing (AF) can be realized.

다음은, 상기 제1 내지 제3 수치 실시예가 각각 상기 식 1 내지 3을 만족시킴을 보여준 것이다.Next, it is shown that the first to third numerical embodiments described above satisfy the above-mentioned formulas 1 to 3, respectively.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 BFLBFL 20.30320.303 20.14620.146 21.64621.646 LL StopStop 54.5654.56 5959 3939 DD LastLast 33.3533.35 40.7140.71 29.4129.41 YY 21.721.7 21.721.7 21.721.7 LL 114114 9191 125125 ff 24.60124.601 23.54323.543 23.423.4

Figure pat00008
식 (1)
Figure pat00008
Equation (1) 0.3720.372 0.3410.341 0.5550.555
Figure pat00009
식 (2)
Figure pat00009
Equation (2)
1.5371.537 1.8761.876 1.3551.355
Figure pat00010
식 (3)
Figure pat00010
Equation (3)
4.6344.634 3.8653.865 5.3425.342

도 13은 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계(100)를 구비한 촬영 장치를 도시한 것이다. 렌즈 광학계(100)로는 도 1, 도 3, 및 도 5를 참조하여 설명한 렌즈 광학계(100-1)(100-2)(100-3)가 적용될 수 있다. 촬영 장치는 렌즈 광학계(100)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미징 소자(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 표시부(115)가 구비될 수 있다. 촬영 장치는 예를 들어, 콘트라스트 자동 초점 검출 방식 또는 위상차 자동 초점 검출 방식을 채용할 수 있다. 촬영 장치는 예를 들어, 미러리스 카메라 또는 DSLR 등에 적용될 수 있다. 13 shows a photographing apparatus having a lens optical system 100 according to an exemplary embodiment. As the lens optical system 100, the lens optical systems 100-1, 100-2, and 100-3 described with reference to FIGS. 1, 3, and 5 can be applied. The imaging device may include an imaging element 112 that receives light imaged by the lens optics 100. In addition, a display unit 115 for displaying a subject image may be provided. The photographing apparatus may employ, for example, a contrast auto focus detection system or a phase difference auto focus detection system. The photographing apparatus can be applied to, for example, a mirrorless camera or a DSLR.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 렌즈 광학계의 내부의 일부 렌즈를 움직여서 포커싱하는 이너 포커싱 방식(inner focusing)을 채택하여 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 이너 포커싱 방식을 사용함으로써 촬영 장치를 편리하게 휴대할 수 있다. 또한, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 F 넘버가 1.8 이하인 밝은 렌즈계를 제공할 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment can implement miniaturization by adopting the inner focusing method in which some lenses inside the lens optical system are moved and focused. Further, by using the inner focusing method, the photographing apparatus can be conveniently carried. Further, the lens optical system according to the exemplary embodiment can provide a bright lens system having an F number of 1.8 or less.

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.The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the true technical protection according to the embodiment of the present invention should be determined by the technical idea of the invention described in the following claims.

G11,G12,G13:제1렌즈군, G21,G22,G32:제2렌즈군
G31,G32,G33:제3렌즈군
G11, G12, G13: first lens group, G21, G22, G32: second lens group
G31, G32, G33: Third lens group

Claims (16)

정의 굴절력 가지고, 부의 굴절력을 가지는 적어도 2매의 메니스커스 렌즈를 포함하는 제1렌즈군;
포커싱을 수행하고, 부의 굴절력을 가진 제2렌즈군; 및
정의 굴절력을 가진 제3렌즈군;을 포함하고,
포커싱 시에 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되고,
1.8 이하의 F 넘버를 가지고, 30도 이상의 반화각을 가지며, 초점 거리가 후초점 거리보다 긴 렌즈 광학계.
A first lens group including at least two meniscus lenses having positive refractive power and negative refractive power;
A second lens group that performs focusing and has a negative refractive power; And
And a third lens unit having a positive refractive power,
The first lens group and the third lens group are fixed at the time of focusing,
A lens optical system having an F number of 1.8 or less, a half angle of view of 30 degrees or more, and a focal length longer than a posterior focal length.
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈군이 물체 측으로부터 두 번째 렌즈 이후에 비구면 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the first lens group includes an aspherical lens after the second lens from the object side.
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈군 또는 제3렌즈군이 조리개를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the first lens group or the third lens group includes a diaphragm.
제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure pat00011

여기서, L stop 은 조리개에서 상면까지의 거리이고, BFL은 무한 물체 거리에서 제3렌즈군의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 상면까지의 거리이다.
The method according to claim 1,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure pat00011

Here, L stop is the distance from the diaphragm to the upper surface, and BFL is the distance from the image side of the uppermost lens of the third lens group to the upper surface at the infinite object distance.
제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure pat00012

여기서, D last 는 제3렌즈군의 가장 상 측 렌즈의 직경이고, Y는 이미지 소자의 반 대각선 크기이다.
The method according to claim 1,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure pat00012

Where D last is the diameter of the most image side lens of the third lens group and Y is the anti-diagonal size of the image element.
제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure pat00013

여기서, L은 렌즈 광학계의 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서 상면까지의 거리이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계 전체의 초점 거리이다.
The method according to claim 1,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure pat00013

Here, L is the distance from the object-side surface of the most object-side lens of the lens optical system to the image surface, and f is the focal length of the entire lens optical system at the infinite object distance.
제1항에 있어서,
제1렌즈군을 틸트시키고 제3렌즈군을 디센터시키는 구동부가 더 포함된 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
And a driving unit for tilting the first lens group and de-centering the third lens group.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
And the second lens group includes at least one aspherical lens.
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈군이 물체 측으로부터 순서대로 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1렌즈 및 제2렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the first lens group includes a first lens and a second lens in meniscus shape convex toward the object side in order from the object side.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군이 한 매의 렌즈로만 구성된 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the second lens group is composed of only one lens.
제10항에 있어서,
상기 제2렌즈군의 한 매의 렌즈가 부의 굴절력을 가지는 렌즈 광학계.
11. The method of claim 10,
And one lens of the second lens group has a negative refractive power.
제10항에 있어서,
상기 제2렌즈군이 물체 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈 또는 양오목 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
11. The method of claim 10,
Wherein the second lens group includes a meniscus lens convex on its object side or a concave lens.
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈군이 제1렌즈군 내의 가장 상 측에 접합 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the first lens group includes a cemented lens at the uppermost side in the first lens group.
제12항에 있어서,
상기 접합 렌즈가 양볼록 렌즈와 메니스커스 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
13. The method of claim 12,
Wherein the cemented lens comprises a biconvex lens and a meniscus lens.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 광학계가 30-50도 범위의 반화각을 가지는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the lens optical system has a half angle of view in the range of 30-50 degrees.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 광학계; 및
상기 렌즈 광학계에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서;를 포함하는 촬영 장치.
A lens optical system according to any one of claims 1 to 15; And
And an image sensor for receiving the light image formed by the lens optical system.
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