KR20210012213A - Miniature image pickup lens system - Google Patents

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KR20210012213A
KR20210012213A KR1020190089532A KR20190089532A KR20210012213A KR 20210012213 A KR20210012213 A KR 20210012213A KR 1020190089532 A KR1020190089532 A KR 1020190089532A KR 20190089532 A KR20190089532 A KR 20190089532A KR 20210012213 A KR20210012213 A KR 20210012213A
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lens
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lens system
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고기봉
전소라
서기석
봉의종
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주식회사 엔투에이
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Abstract

The present invention relates to a compact photographing lens system loaded and used in a mobile phone, a tablet PC, a drone, etc. According to the present invention, the compact photographing lens system, in order from an object side, comprises: a first plastic lens which has a negative refractive power, and is formed such that an object-side surface thereof and an image surface thereof are convex towards an object; an aperture; a second plastic lens which has a positive refractive power, and is formed such that an object-side surface thereof is convex towards the object and an image surface thereof is convex upwards; a third plastic lens which has a negative refractive power, and is formed such that an object-side surface thereof is concave towards the object and an image surface thereof is convex upwards; a fourth plastic lens which has a positive refractive power, and is formed such that an object-side surface thereof is concave towards the object and an image surface thereof is convex upwards; and a fifth plastic lens which has a negative refractive power, is formed such that the center of an object-side surface thereof and the center of an image surface thereof are concave upwards, has one or more inflection points, and becomes more convex upwards towards the edge thereof. Accordingly, the MTF of a photographing optical system is stably maintained, and high resolution and weight reduction are realized. The curved shape and sensitivity are supplemented by properly arranging the refractive power of components from the object-side surface to the image surface to contribute to image quality degradation prevention and production.

Description

소형 촬상 렌즈 시스템 {Miniature image pickup lens system}Compact image pickup lens system {Miniature image pickup lens system}

본 발명은 휴대폰, 태블릿 PC, 드론 등에 탑재되어 사용되는 소형 촬상 렌즈 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a compact imaging lens system mounted and used in mobile phones, tablet PCs, drones, and the like.

통신 환경의 발달과 통신 기기의 다기능화로 인해 휴대기기의 카메라 기능이 기본 사양으로 다루어지고 있으며, 소형 촬상 장치를 탐재한 모바일폰, 태블릿 PC, 드론 등이 급속히 보급되고 있다.Due to the development of the communication environment and the multifunctionalization of communication devices, camera functions of portable devices are being treated as basic specifications, and mobile phones, tablet PCs, and drones with small-sized imaging devices are rapidly spreading.

특히, 모바일폰 촬상 광학계에서는 실리콘 반도체 기술의 발달로 화소 미세화가 가능해짐에 따라 CCD(Charge Coupled Device: 전하결합소자)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 모듈의 소형화가 급격하게 진행되었고, 가변 조리개와 디램 적층 이미지센서 탑재 등 카메라 모듈 자체의 고사양/고기능화 트렌드도 지속되고 있으며, 듀얼, 트리플, 쿼드러플 카메라 모듈 채택이 늘어나고, 탑재기기가 증가되고 그에 따라 다양한 렌즈를 필요로 하게 되었다. 이러한 산업 동향에 따라 촬상 모듈을 구성하는 광학렌즈도 고화소화, 소형화, 다양화가 이루어지고 있다. In particular, in the mobile phone imaging optical system, as the development of silicon semiconductor technology makes it possible to miniaturize pixels, the miniaturization of imaging modules such as CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) has rapidly progressed. The trend of high specification/high functionality of the camera module itself such as the variable aperture and the mounting of a DRAM stacked image sensor continues, and the adoption of dual, triple, and quadruple camera modules is increasing, and the number of mounted devices increases, and accordingly, various lenses are required. In accordance with such industry trends, optical lenses constituting an imaging module are also becoming high-pixel, miniaturized, and diversified.

모바일 렌즈의 소형화를 위해 구성 매수 및 전장 길이를 제한하고, 소형화에 따른 경량화를 실현하며 양산성과 가공성 확보를 위해 글라스(Glass) 렌즈보다 비구면 플라스틱 렌즈가 모바일 광학계에서 주로 사용되고 있다. For miniaturization of mobile lenses, aspheric plastic lenses are used mainly in mobile optical systems rather than glass lenses in order to limit the number of components and length, to realize weight reduction according to miniaturization, and to secure mass production and processability.

플라스틱 렌즈는 금형을 제작해야 한다는 부담과 글라스에 비해 내구성이나 물리화학적 안정성이 떨어지는 단점이 있지만, 정밀 사출성형 기술의 적용으로 인한 대량 생산과 원가 절감 등의 장점으로 인해 널리 쓰이고 있다. Plastic lenses have disadvantages in that they are less durable or less physicochemical compared to glass and the burden of manufacturing a mold, but they are widely used due to advantages such as mass production and cost reduction due to the application of precision injection molding technology.

모바일 렌즈의 소형화 및 고사양/고기능화를 위해 제한된 조건 내에서 렌즈 전장 길이를 줄일 경우, 렌즈 두께나 렌즈 간 간격의 제한 등으로 인해 렌즈 면각도가 증가되고 이로 인한 굴절각도 커지게 되고, 이런 특성은 공차 변화에 따른 민감도가 악화되는 결과를 낳는다. 이는 광학렌즈의 양산 수율과 생산성의 저하에 영향을 미치게 된다. If the total length of the lens is reduced under limited conditions for miniaturization and high specification/high functionality of the mobile lens, the surface angle of the lens increases due to the limitation of the lens thickness or the spacing between lenses, and thus the refractive angle increases. This results in a deterioration in sensitivity to change. This affects the decrease in the mass production yield and productivity of the optical lens.

또한, 일반적으로 모바일 렌즈의 구성은 제1 렌즈를 저굴절 소재의 렌즈로 구성하여 상대적으로 전체 렌즈계의 앞 단에 굴절력이 강하게 배치되면서 민감도가 증가하고 초기부터 광 손실이 발생하는 문제가 있었다. In addition, in general, in the configuration of a mobile lens, the first lens is composed of a lens made of a low-refractive material, so that the refractive power is relatively strongly disposed at the front end of the entire lens system, increasing the sensitivity and causing light loss from the beginning.

대한민국 특허 출원 제10-2012-0158535호Korean Patent Application No. 10-2012-0158535

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 제1 렌즈를 낮은 굴절력으로 배치하여 앞 단에서의 민감도를 줄여 조립성, 생산성을 향상시키고 광 손실을 최소화하며, 렌즈의 굴절능, 렌즈의 형상, 렌즈 구성, 주광선의 입사각, 렌즈 간 간격, 렌즈 두께 등을 적절히 배치하여 800만 화소의 촬상 영상을 구현하는 소형 촬상 렌즈 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention was invented in view of the above circumstances, and by arranging the first lens with a low refractive power, the sensitivity at the front end is reduced to improve assembly performance, productivity, and minimize light loss, and the refractive power of the lens, An object of the present invention is to provide a compact imaging lens system that implements an image of 8 million pixels by appropriately arranging a shape, a lens configuration, an incidence angle of a chief ray, a distance between lenses, and a lens thickness.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 소형 촬상 렌즈 시스템은, 물체 측에서부터 순서대로, 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면과 상측 면이 물체 측으로 볼록하게 형성되는 제1 플라스틱 렌즈; 조리개; 정의 굴절력을 가지며, 물체측 면이 물체 측으로 볼록하고 상측 면이 상측으로 볼록하게 형성되는 제2 플라스틱 렌즈; 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면이 물체 측으로 오목하고 상측 면이 상측으로 볼록하게 형성되는 제3 플라스틱 렌즈; 정의 굴절력을 가지며, 물체측 면이 물체 측으로 오목하고 상측 면이 상측으로 볼록하게 형성되는 제4 플라스틱 렌즈; 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면 중심과 상측 면 중심이 상측으로 오목하고 1개 이상의 변곡점을 가지고 주변으로 갈수록 상측으로 볼록하게 형성되는 제5 플라스틱 렌즈; 를 포함한다.The compact imaging lens system according to the present invention for realizing the above-described object includes: a first plastic lens having negative refractive power in order from an object side, and having an object side surface and an image side surface convexly formed toward the object side; iris; A second plastic lens having positive refractive power, the object side surface being convex toward the object side and the image side surface being convex toward the image side; A third plastic lens having negative refractive power, the object side surface being concave toward the object side and the image side surface being convex toward the image side; A fourth plastic lens having positive refractive power, the object side surface being concave toward the object side and the image side surface being convex toward the image side; A fifth plastic lens having negative refractive power, the object-side surface center and the image-side surface center being concave upward, having one or more inflection points, and being convex toward the image side toward the periphery; Includes.

또한, 소형 촬상 렌즈 시스템은 다음의 조건을 만족한다. Further, the compact imaging lens system satisfies the following conditions.

0 < |K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| < 0.0040 <|K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| <0.004

여기서, K1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의 굴절력이고, Kn은 n(n = 2~5)번째 렌즈의 굴절력으로, Kn = 1/fn(fn : n번째 렌즈의 초점거리)이고, Vd1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의의 아베수이고, Vdn은 n(n = 2~5)번째 렌즈의 아베수이다. Here, K1 is the refractive power of the first plastic lens, Kn is the refractive power of the n (n = 2-5)-th lens, Kn = 1/fn (fn: focal length of the n-th lens), and Vd1 is the first 1 is the Abbe number of the plastic lens, and Vdn is the Abbe number of the n (n = 2-5)th lens.

또한, 소형 촬상 렌즈 시스템은 다음의 조건을 만족한다.Further, the compact imaging lens system satisfies the following conditions.

|K1|+|K3|+|K5| < |K2|+|K4||K1|+|K3|+|K5| <|K2|+|K4|

0.1 < |F/f1| < 0.40.1 <|F/f1| <0.4

여기서, Kn은 n번째 렌즈의 굴절력으로, Kn = 1/fn(fn : n번째 렌즈의 초점거리)이고, F는 전체 렌즈계의 초점거리이고, f1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의 초점거리이다. Here, Kn is the refractive power of the n-th lens, Kn = 1/fn (fn: focal length of the n-th lens), F is the focal length of the entire lens system, and f1 is the focal length of the first plastic lens.

또한, 소형 촬상 렌즈 시스템은 다음의 조건을 만족한다.Further, the compact imaging lens system satisfies the following conditions.

1.3 < TTL/F < 1.51.3 <TTL/F <1.5

0.455 < BFL/F0.455 <BFL/F

여기서, TTL은 렌즈계 전장 길이이고, F는 전체 렌즈계의 초점거리이고, BFL은 제5 플라스틱 렌즈의 상측 면과 광축이 만나는 점에서부터 상면까지의 거리이다.Here, TTL is the total length of the lens system, F is the focal length of the entire lens system, and BFL is the distance from the point where the image-side surface of the fifth plastic lens and the optical axis meet to the image surface.

또한, 소형 촬상 렌즈 시스템은 다음의 조건을 만족한다.Further, the compact imaging lens system satisfies the following conditions.

Vd1 < 30Vd1 <30

Vd2 < 60Vd2 <60

31 < |Vd1-Vd2| < 3431 <|Vd1-Vd2| <34

여기서, Vd1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의 아베수이고, Vd2는 상기 제2 플라스틱 렌즈의 아베수이다. Here, Vd1 is an Abbe number of the first plastic lens, and Vd2 is an Abbe number of the second plastic lens.

본 발명에 따르면, 촬상 광학계의 MTF를 안정되게 유지함과 동시에 고해상도 및 경량화를 구현하고, 물체측 면에서부터 상측 면까지 구성 요소의 굴절력을 적절히 배치함에 따라 만곡 형태와 민감도를 보완함으로써 영상의 품질 저하 방지 및 생산에 기여할 수 있는 소형 촬상 렌즈 시스템을 제공할 수 있다. According to the present invention, the MTF of the imaging optical system is stably maintained, while high resolution and light weight are realized, and the curvature shape and sensitivity are supplemented by appropriately arranging the refractive power of the components from the object side to the image side to prevent image quality degradation. And a compact imaging lens system that can contribute to production.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 촬상 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 촬상 렌즈 시스템에서 물체를 촬영할 때 광선의 흐름을 추적한 도면이다.
도 3은 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에 따른 구면수차도이다.
도 4는 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에 따른 비점수차도이다.
도 5는 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에 따른 왜곡수차도이다.
도 6은 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에서 상높이에 따른 MTF 그래프이다.
도 7은 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에서 초점 위치에 따른 MTF 성능 변화를 나타내는 그래프이다.
1 is a diagram showing a configuration of an imaging lens system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of light rays when photographing an object in the imaging lens system of FIG. 1.
3 is a spherical aberration diagram according to an embodiment of the imaging lens system of FIG. 1.
4 is an astigmatism diagram according to an embodiment of the imaging lens system of FIG. 1.
5 is a distortion aberration diagram according to an embodiment of the imaging lens system of FIG. 1.
6 is an MTF graph according to an image height in the embodiment of the imaging lens system of FIG. 1.
7 is a graph showing a change in MTF performance according to a focus position in the embodiment of the imaging lens system of FIG. 1.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that only the same elements are marked with the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 촬상 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 촬상 렌즈 시스템에서 물체를 촬영할 때 광선의 흐름을 추적한 도면이다. 도 3은 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에 따른 구면수차도이다. 도 4는 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에 따른 비점수차도이다. 도 5는 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에 따른 왜곡수차도이다. 도 6은 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에서 상높이에 따른 MTF 그래프이다. 도 7은 도 1의 촬상 렌즈 시스템의 실시예에서 초점 위치에 따른 MTF 성능 변화를 나타내는 그래프이다. 1 is a diagram showing a configuration of an imaging lens system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of light rays when photographing an object in the imaging lens system of FIG. 1. 3 is a spherical aberration diagram according to an embodiment of the imaging lens system of FIG. 1. 4 is an astigmatism diagram according to an embodiment of the imaging lens system of FIG. 1. 5 is a distortion aberration diagram according to an embodiment of the imaging lens system of FIG. 1. 6 is an MTF graph according to an image height in the embodiment of the imaging lens system of FIG. 1. 7 is a graph showing a change in MTF performance according to a focal position in the embodiment of the imaging lens system of FIG. 1.

상기 촬상 렌즈 시스템(100)은 물체측으로부터 순서대로 제1 플라스틱 렌즈(L1), 조리개(101), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제4 플라스틱 렌즈(L4), 제5 플라스틱 렌즈(L5), 광학 필터(160), 상면(이미지 센서)(170)을 포함한다. The imaging lens system 100 includes a first plastic lens (L1), a diaphragm 101, a second plastic lens (L2), a third plastic lens (L3), a fourth plastic lens (L4) in order from the object side, It includes a fifth plastic lens (L5), an optical filter 160, and an upper surface (image sensor) 170.

제1 플라스틱 렌즈(L1)는 플라스틱으로 형성되고, 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면(111)과 상측 면(112)이 물체 측으로 볼록하게 형성된다. 제1 플라스틱 렌즈(L1)는 물체측 면(111)과 상측 면(112) 중 적어도 한 면이 비구면으로 형성되고, 바람직하게는 양면이 비구면으로 형성될 수 있다.The first plastic lens L1 is made of plastic, has negative refractive power, and the object side surface 111 and the image side surface 112 are formed to be convex toward the object side. At least one of the object-side surface 111 and the image-side surface 112 of the first plastic lens L1 may be formed as an aspherical surface, and preferably, both surfaces may be formed as an aspherical surface.

조리개(101)는 구멍(입사동)의 크기를 조절하여 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절한다.The aperture 101 controls the amount of light passing through the lens by adjusting the size of the hole (incident pupil).

제2 플라스틱 렌즈(L2)는 플라스틱으로 형성되고, 정의 굴절력을 가지며, 물체측 면(121)이 물체 측으로 볼록하고 상측 면(122)이 상측으로 볼록하게 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 물체측 면(121)과 상측 면(122) 중 적어도 한 면이 비구면으로 형성되고, 바람직하게는 양면이 비구면으로 형성될 수 있다.The second plastic lens L2 is made of plastic, has positive refractive power, and the object-side surface 121 is convex toward the object and the image-side surface 122 is convex upward. At least one of the object-side surface 121 and the image-side surface 122 of the second plastic lens L2 may be formed as an aspherical surface, and preferably, both surfaces may be formed as an aspherical surface.

제3 플라스틱 렌즈(L3)는 플라스틱으로 형성되고, 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면(131)이 물체 측으로 오목하고 상측 면(132)이 상측으로 볼록하게 형성된다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 물체측 면(131)과 상측 면(132) 중 적어도 한 면이 비구면으로 형성되고, 바람직하게는 양면이 비구면으로 형성될 수 있다.The third plastic lens L3 is formed of plastic and has negative refractive power, and the object-side surface 131 is concave toward the object and the image-side surface 132 is convex upward. At least one of the object-side surface 131 and the image-side surface 132 of the third plastic lens L3 is formed as an aspherical surface, and preferably, both surfaces may be formed as an aspherical surface.

제4 플라스틱 렌즈(L4)는 플라스틱으로 형성되고, 정의 굴절력을 가지며, 물체측 면(141)이 물체 측으로 오목하고 상측 면(142)이 상측으로 볼록하게 형성된다. 제4 플라스틱 렌즈(L4)는 물체측 면(141)과 상측 면(142) 중 적어도 한 면이 비구면으로 형성되고, 바람직하게는 양면이 비구면으로 형성될 수 있다.The fourth plastic lens L4 is formed of plastic and has positive refractive power, and the object-side surface 141 is concave toward the object and the image-side surface 142 is convex toward the image. At least one of the object-side surface 141 and the image-side surface 142 of the fourth plastic lens L4 may be formed as an aspherical surface, and preferably, both surfaces may be formed as an aspherical surface.

제5 플라스틱 렌즈(L5)는 플라스틱으로 형성되고, 부의 굴절력을 가지며, 물체측 면(151) 중심과 상측 면(152) 중심이 상측으로 오목하고 1개 이상의 변곡점을 가지고 주변으로 갈수록 상측으로 볼록하게 형성된다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 물체측 면(151)과 상측 면(152) 중 적어도 한 면이 비구면으로 형성되고, 바람직하게는 양면이 비구면으로 형성될 수 있다. The fifth plastic lens L5 is made of plastic, has negative refractive power, the center of the object-side surface 151 and the center of the image-side surface 152 are concave upward, and have one or more inflection points, and are convex upward toward the periphery. Is formed. At least one of the object-side surface 151 and the image-side surface 152 of the fifth plastic lens L5 may be formed as an aspherical surface, and preferably, both surfaces may be formed as an aspherical surface.

본 발명에서, 제1 플라스틱 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제4 플라스틱 렌즈(L4), 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 모두 플라스틱으로 구성되어, 수차의 저감 및 광학계의 소형화와 경량화를 실현하고, 고화소이면서 조립성이 우수하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 렌즈는 적어도 하나의 비구면을 포함하여 비용 절감 및 수차 발생의 억제가 가능하다. In the present invention, the first plastic lens (L1), the second plastic lens (L2), the third plastic lens (L3), the fourth plastic lens (L4), the fifth plastic lens (L5) are all made of plastic, It realizes reduction of aberrations and miniaturization and weight reduction of the optical system, and it is possible to improve productivity because it is a high-pixel and excellent assembly property. In addition, each lens includes at least one aspherical surface to reduce cost and suppress aberration.

본 발명의 촬상 렌즈 시스템(100)은 아래의 조건식 1을 만족한다. The imaging lens system 100 of the present invention satisfies Conditional Expression 1 below.

0 < |K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| < 0.004 [조건식 1] 0 <|K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| <0.004 [Conditional Expression 1]

여기서, K1은 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력이고, Kn은 n(n = 2~5)번째 렌즈의 굴절력으로, Kn = 1/fn (fn : n번째 렌즈의 초점거리)이고, Vd1은 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 아베수이고, Vdn은 n(n = 2~5)번째 렌즈의 아베수이다. Here, K1 is the refractive power of the first plastic lens L1, Kn is the refractive power of the n (n = 2-5)th lens, Kn = 1/fn (fn: focal length of the nth lens), and Vd1 is It is the Abbe number of the first plastic lens L1, and Vdn is the Abbe number of the n (n = 2-5)-th lens.

얇은 렌즈 초점거리 공식은

Figure pat00001
이고, The thin lens focal length formula is
Figure pat00001
ego,

Figure pat00002
을 참조하여, 단렌즈 굴절력을 계산하면,
Figure pat00002
Referring to, calculating the single lens refractive power,

Figure pat00003
Figure pat00003

에서, Kd/Vd는 얇은 렌즈 초점 거리 공식으로부터 도출된 단렌즈 굴절력을 의미한다. In, K d /V d denotes the prime lens refractive power derived from the thin lens focal length formula.

여기서, f : 초점거리, n : 굴절률Where, f: focal length, n: refractive index

r1 : S1면 곡률 반지름, r2 : S2면 곡률 반지름r 1 : radius of curvature for S1 plane, r 2 : radius of curvature for S2 plane

C1 : S1면 곡률, C2 : S2면 곡률C 1 : S1 surface curvature, C 2 : S2 surface curvature

Nd : 중심파장 (587.6nm)에서의 굴절률N d : Refractive index at the center wavelength (587.6 nm)

NF : 청색의 기준파장 (486.1nm)에서의 굴절률, NC : 적색의 기준파장 (656.3nm)에서의 굴절률N F : refractive index at the blue reference wavelength (486.1 nm), N C : refractive index at the red reference wavelength (656.3 nm)

△K : 단렌즈의 굴절력△K: The refractive power of the prime lens

Kd : 중심파장 (587.6nm)에서의 굴절력K d : Refractive power at the center wavelength (587.6 nm)

KF : 청색의 기준파장 (486.1nm)에서의 굴절력, KC : 적색의 기준파장 (656.3nm)에서의 굴절력K F : refractive power at the blue reference wavelength (486.1 nm), K C : refractive power at the red reference wavelength (656.3 nm)

조건식 1은 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력과 제2 플라스틱 렌즈(L2)부터 제5 플라스틱 렌즈(L5)까지의 굴절력 총합의 크기를 비교하는 조건식으로, 조리개(101)를 기준으로 굴절력 편차가 0에 수렴할수록 양호한 굴절력(K) 배치 구조를 갖게 되어 전반적인 민감도 저감으로 조립성, 생산성을 향상시킬 수 있다. Conditional Expression 1 is a conditional expression for comparing the size of the total refractive power of the first plastic lens L1 and the total refractive power from the second plastic lens L2 to the fifth plastic lens L5, and the refractive power deviation based on the aperture 101 As it converges to 0, it has a better refractive power (K) arrangement structure, which reduces overall sensitivity and improves assembly and productivity.

조건식 1을 만족할 때, 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 민감도가 완화된 적절한 렌즈 굴절력 배치를 가지며, 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력을 낮게 배치함에 따라 광학계 앞면에서의 성능 저하를 줄임으로써 전체 광학계의 성능 저하를 최소화할 수 있는 조건이다. When condition 1 is satisfied, the first plastic lens (L1) has an appropriate lens refractive power arrangement with reduced sensitivity, and by lowering the refractive power of the first plastic lens (L1), performance degradation at the front of the optical system is reduced. This is a condition that can minimize the performance degradation of

조건식 1의 상한을 벗어나면, 제1 플라스틱 렌즈(L1)즈의 굴절력이 조리개(101) 뒤에 배치되는 렌즈들의 굴절력 총합보다 커지게 되고, 이는 상대적으로 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 민감도가 증가하는 결과가 된다. If the upper limit of Conditional Expression 1 is out of the upper limit, the refractive power of the first plastic lenses L1 becomes greater than the sum of the refractive powers of the lenses disposed behind the diaphragm 101, which relatively increases the sensitivity of the first plastic lens L1. It becomes the result.

제1 플라스틱 렌즈(L1)의 경우 광경로 상 전체 광학계에 영향을 주는 비중이 크기 때문에 결과적으로 상한을 벗어나면 중심필드부터 주변부 필드의 성능 확보 난이도가 증가되어 생산성 저하로 이어질 수 있다.In the case of the first plastic lens L1, since the weight that affects the entire optical system on the optical path is large, as a result, if the upper limit is exceeded, the difficulty of securing the performance of the peripheral field from the center field increases, leading to a decrease in productivity.

[조건식 1]을 만족하는 실시예Examples satisfying [Condition 1]

|K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| = |(1/f1)/Vd1|-|∑(1/fn)/Vdn||K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| = |(1/f1)/Vd1|-|∑(1/fn)/Vdn|

|(1/-9.55)/23.26| - |{(1/1.90)/55.89} + {(1/-3.17)/23.26} + {(1/1.98)/55.89} + {(1/-2.99)/55.67}|= |-0.0045| - |-0.0011| = 0.0034|(1/-9.55)/23.26|-|{(1/1.90)/55.89} + {(1/-3.17)/23.26} + {(1/1.98)/55.89} + {(1/-2.99) /55.67}|= |-0.0045|-|-0.0011| = 0.0034

본 발명의 촬상 렌즈 시스템(100)은 아래의 조건식 2를 만족한다.The imaging lens system 100 of the present invention satisfies Conditional Expression 2 below.

|K1|+|K3|+|K5| < |K2|+|K4| [조건식 2] |K1|+|K3|+|K5| <|K2|+|K4| [Conditional Expression 2]

여기서, Kn은 n번째 렌즈의 굴절력으로, Kn = 1/fn(fn : n번째 렌즈의 초점거리)이다. Here, Kn is the refractive power of the n-th lens, and Kn = 1/fn (fn: focal length of the n-th lens).

조건식 2에서, 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력, 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절력, 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절력의 합이 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절력과 제4 플라스틱 렌즈(L4)의 굴절력의 합보다 작음으로써, 적절한 렌즈 굴절력 배치를 가지며 제조 오차에 의한 성능 저하를 줄일 수 있는 조건이다.In Conditional Equation 2, the sum of the refractive power of the first plastic lens L1, the refractive power of the third plastic lens L3, and the refractive power of the fifth plastic lens L5 is the refractive power of the second plastic lens L2 and the fourth plastic lens. Since it is less than the sum of the refractive powers of (L4), it is a condition to have an appropriate lens power arrangement and reduce performance degradation due to manufacturing errors.

조건식 2는 상대적으로 제2 플라스틱 렌즈(L2)와 제4 플라스틱 렌즈(L4)에 고굴절력을 배치하여 저굴절력과 고굴절력의 교차 배치를 통해 한쪽에 고굴절력을 몰아 배치하는 것보다 교차 배치를 통한 상호 보완 작용을 통해 성능저하를 최소화할 수 있는 조건이다.Conditional Equation 2 is relatively high refractive power through the second plastic lens (L2) and the fourth plastic lens (L4) through the cross-arrangement of low refractive power and high refractive power through the cross-arrangement rather than placing a high refractive power on one side. This is a condition that can minimize performance degradation through complementary actions.

[조건식 2]를 만족하는 실시예 Examples satisfying [Condition 2]

|K1|+|K3|+|K5| < |K2|+|K4| = |1/f1|+|1/f3|+|1/f5| < |1/f2|+|1/f4||K1|+|K3|+|K5| <|K2|+|K4| = |1/f1|+|1/f3|+|1/f5| <|1/f2|+|1/f4|

|1/-9.554927| + |1/-3.167744| + |1/-2.990712| < |1/1.899099| + |1 / 1.984796||1/-9.554927| + |1/-3.167744| + |1/-2.990712| <|1/1.899099| + |1 / 1.984796|

0.754709 < 1.0303950.754709 <1.030395

본 발명의 촬상 렌즈 시스템(100)은 아래의 조건식 3을 만족한다.The imaging lens system 100 of the present invention satisfies Conditional Expression 3 below.

0.1 < |F/f1| < 0.4 [조건식 3]0.1 <|F/f1| <0.4 [Conditional Expression 3]

여기서, F는 전체 렌즈계의 초점거리이고, f1은 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 초점거리이다. Here, F is the focal length of the entire lens system, and f1 is the focal length of the first plastic lens L1.

조건식 3에서, 전체 광학계의 초점거리에 대한 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 초점 거리의 비율이 0.4 미만이 되도록 함으로써, 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력에 의한 구면수차의 증가를 방지할 수 있고, 전체 광학계의 초점거리에 대한 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 초점거리의 비율을 다른 렌즈에 비해 낮게 배치함에 따라 제조 오차에 의한 성능 저하를 줄일 수 있다.In Conditional Equation 3, by making the ratio of the focal length of the first plastic lens L1 to the focal length of the entire optical system to be less than 0.4, it is possible to prevent an increase in spherical aberration due to the refractive power of the first plastic lens L1. , As the ratio of the focal length of the first plastic lens L1 to the focal length of the entire optical system is disposed lower than that of other lenses, it is possible to reduce performance degradation due to manufacturing errors.

[조건식 3]을 만족하는 실시예Example satisfying [Condition 3]

|F/f1| = |2.6836 / -9.554927| = 0.28086|F/f1| = |2.6836 / -9.554927| = 0.28086

본 발명의 촬상 렌즈 시스템(100)은 아래의 조건식 4를 만족할 수 있다.The imaging lens system 100 of the present invention may satisfy Conditional Expression 4 below.

1.3 < TTL/F < 1.5 [조건식 4]1.3 <TTL/F <1.5 [Conditional Expression 4]

여기서, TTL은 렌즈계 전장 길이이고, F는 전체 렌즈계의 초점거리이다.Here, TTL is the total length of the lens system, and F is the focal length of the entire lens system.

조건식 4는 고해상도의 만족과 동시에 렌즈계의 전체 길이를 축소시켜 고성능, 소형화를 달성하기 위한 조건이다. 조건식 4의 상한 수치에서 벗어나게 되면 요구하는 화각은 만족되나 렌즈계 길이가 증가하여 소형화가 어려워지고, 하한을 벗어나면 전체 렌즈계의 길이를 줄여 더욱 소형화를 할 수 있으나 요구하는 화각에 비해 렌즈계 전체의 길이가 작음으로 원하는 화각을 얻을 수 없게 된다.Conditional Equation 4 is a condition for achieving high performance and miniaturization by reducing the overall length of the lens system while satisfying the high resolution. If the angle of view is deviated from the upper limit value of Conditional Expression 4, the required angle of view is satisfied, but the length of the lens system increases, making miniaturization difficult.If the length of the lens system exceeds the lower limit, the length of the entire lens system can be further reduced. Because it is small, the desired angle of view cannot be obtained.

[조건식 4]를 만족하는 실시예Examples satisfying [Condition 4]

TTL / F = 3.8700 / 2.6836 = 1.4421TTL/F = 3.8700 / 2.6836 = 1.4421

본 발명의 촬상 렌즈 시스템(100)은 아래의 조건식 5를 만족할 수 있다.The imaging lens system 100 of the present invention may satisfy Conditional Expression 5 below.

0.42 < BFL/F [조건식 5]0.42 <BFL/F [Conditional Expression 5]

여기서, BFL은 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 상측 면과 광축이 만나는 점에서부터 상면까지의 거리이고, F는 전체 렌즈계의 초점거리이다.Here, BFL is the distance from the point where the image-side surface of the fifth plastic lens L5 and the optical axis meet to the image surface, and F is the focal length of the entire lens system.

조건식 5는 렌즈 후면 여유 공간 확보와 동시에 화각 확보를 위한 조건이다. 조건식 5의 하한 수치에서 벗어나게 되면 렌즈계 전체 길이를 축소시키기에는 용이하나, 요구하는 화각 이상을 만족하면서 렌즈 후면 여유 공간을 확보하기 어려워진다.Conditional Equation 5 is a condition for securing a free space at the rear of the lens and at the same time securing a view angle. If it deviates from the lower limit value of Conditional Expression 5, it is easy to reduce the entire length of the lens system, but it becomes difficult to secure a free space behind the lens while satisfying the required angle of view or more.

[조건식 5]를 만족하는 실시예Examples satisfying [Conditional Expression 5]

BFL / F = 1.2213 / 2.6836 = 0.4551BFL/F = 1.2213/2.6836 = 0.4551

본 발명의 촬상 렌즈 시스템(100)은 아래의 조건식 6 내지 8을 만족할 수 있다.The imaging lens system 100 of the present invention may satisfy Conditional Expressions 6 to 8 below.

Vd1 < 30 [조건식 6] Vd1 <30 [Conditional Expression 6]

Vd2 < 60 [조건식 7] Vd2 <60 [Conditional Expression 7]

31 < |Vd1-Vd2| < 34 [조건식 8] 31 <|Vd1-Vd2| <34 [Conditional Equation 8]

여기서, Vd1은 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 아베수이고, Vd2는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 아베수이다. Here, Vd1 is the Abbe number of the first plastic lens L1, and Vd2 is the Abbe number of the second plastic lens L2.

조건식 8은 부의 굴절력을 가지고 조건식 6을 만족하며 저아베수인 제1 플라스틱 렌즈(L1)와, 정의 굴절력을 가지고 조건식 7을 만족하며 고아베수인 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 아베수 차이에 의해 종색수차를 보정하여 고화소에 필요한 색수차를 완화할 수 있다.Conditional Equation 8 is based on the difference in Abbe number between the first plastic lens (L1) having a negative refractive power and having a low Abbe number and having a low Abbe number (L1), and the second plastic lens (L2) having a positive refractive power and having a high Abbe number. Accordingly, the vertical chromatic aberration can be corrected to alleviate the chromatic aberration required for high pixels.

조건식 8은 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 고굴절 특성을 한정하기 위한 조건으로, 조건식의 하한을 벗어나면 분산이 줄어들어 색수차가 줄지만 굴절률 차이로 인해 요구하는 성능을 맞추기 어렵고, 상한을 벗어나면 분산이 증가하여 의도치 않는 수차가 발생할 수 있다. Conditional Equation 8 is a condition for limiting the high refractive characteristics of the first plastic lens L1. If the lower limit of the conditional expression is exceeded, the dispersion decreases, thereby reducing chromatic aberration, but it is difficult to meet the required performance due to the difference in refractive index. This may increase, resulting in unintended aberrations.

[조건식 8]을 만족하는 실시예Example satisfying [Condition 8]

|Vd1 - Vd2| = |23.2614 - 55.8883| = 32.6269|Vd1-Vd2| = |23.2614-55.8883| = 32.6269

실시예Example

이하에서는, 본 발명의 구성을 적용한 촬상 렌즈 시스템(100)의 구체적인 실시예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the imaging lens system 100 to which the configuration of the present invention is applied will be described.

아래의 표는 촬상 렌즈 시스템을 구성하는 광학 소자들의 수치 데이터에 관한 것이다. 표에서 적용되는 거리 혹은 길이 수치의 단위는 "mm"이다. 면 번호 옆에 병기된 기호 "*"는 비구면임을 나타낸다.The table below relates to numerical data of optical elements constituting the imaging lens system. The unit of distance or length value applied in the table is "mm". The symbol "*" next to the surface number indicates that it is an aspherical surface.

아래의 표 1은 본 실시예에 따른 촬상 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다.Table 1 below shows design data of the imaging lens system according to the present embodiment.

면 번호Cotton number 곡률반경Radius of curvature 두께 또는 거리(t)Thickness or distance (t) 굴절률(Nd)Refractive index (Nd) 아베수(Vd)Abbe number (Vd) 비고Remark 1One 00 * 2* 2 1.76621.7662 0.23560.2356 1.63971.6397 23.261423.2614 제 1 렌즈First lens * 3* 3 1.30141.3014 0.13000.1300 44 0.09640.0964 STOPSTOP -0.0964-0.0964 조리개iris * 6* 6 1.48201.4820 0.46070.4607 1.54491.5449 55.888355.8883 제 2 렌즈Second lens * 7* 7 -3.0963-3.0963 0.52080.5208 * 8* 8 -0.8405-0.8405 0.22990.2299 1.63971.6397 23.261423.2614 제 3 렌즈3rd lens * 9* 9 -1.5793-1.5793 0.10130.1013 * 10* 10 -3.1652-3.1652 0.39550.3955 1.54491.5449 55.888355.8883 제 4 렌즈4th lens * 11* 11 -0.8444-0.8444 0.10000.1000 * 12* 12 1.54251.5425 0.40510.4051 1.53451.5345 55.676255.6762 제 5 렌즈5th lens * 13* 13 0.71450.7145 0.32110.3211 1414 0.05000.0500 1515 0.21000.2100 1.51681.5168 64.166464.1664 광학 필터Optical filter 1616 0.63920.6392 1717 0.00100.0010

여기서, 제1 내지 제5 플라스틱 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5)는 양면이 모두 비구면으로 형성되었다.Here, both surfaces of the first to fifth plastic lenses L1, L2, L3, L4, and L5 are formed as aspherical surfaces.

각 렌즈의 비구면 형상은 하기 수학식으로 정의된다. 코닉(Conic) 상수 및 비구면 계수에 사용되는 E 및 그에 이어지는 숫자는 10의 거듭 제곱을 나타낸다. The aspherical shape of each lens is defined by the following equation. E used for the Conic constant and the aspheric coefficient, and the number following it, represent a power of ten.

Figure pat00004
Figure pat00004

Z: 렌즈 정점에서부터 광축 방향으로의 거리Z: Distance from the lens vertex to the optical axis direction

Y: 광축으로부터 렌즈 면까지의 거리 (높이)Y: Distance from optical axis to lens surface (height)

K: 코닉(Conic) 상수 (이심률)K: Conic constant (eccentricity)

C: 근축 곡률 (=1/R)C: paraxial curvature (=1/R)

R: 근축 곡률 반경R: radius of paraxial curvature

Ai: 비구면 계수 (Aspheric constant) (i는 비구면 계수의 차수를 뜻함)Ai: Aspheric constant (i means the degree of aspheric coefficient)

아래의 표 2는 본 발명의 실시예에서 각각의 렌즈에 대한 코닉 상수 및 비구면 계수를 나타낸다. Table 2 below shows the conic constants and aspherical coefficients for each lens in the embodiment of the present invention.

면 번호Cotton number KK AA BB CC DD EE FF GG * 2* 2 1.863E-011.863E-01 -1.742E-01-1.742E-01 7.813E-017.813E-01 -2.295E+01-2.295E+01 2.601E+022.601E+02 -1.598E+03-1.598E+03 5.778E+035.778E+03 -1.228E+04-1.228E+04 * 3* 3 0.000E+000.000E+00 -3.041E-01-3.041E-01 1.156E-011.156E-01 3.653E+003.653E+00 -6.692E+01-6.692E+01 5.362E+025.362E+02 -2.309E+03-2.309E+03 5.594E+035.594E+03 * 6* 6 -2.137E+00-2.137E+00 1.292E-021.292E-02 -1.514E+00-1.514E+00 1.003E+011.003E+01 -2.475E+01-2.475E+01 -1.162E+02-1.162E+02 1.012E+031.012E+03 -3.033E+03-3.033E+03 * 7* 7 2.127E+002.127E+00 -2.372E-01-2.372E-01 4.557E-014.557E-01 -4.241E+00-4.241E+00 6.689E+006.689E+00 8.352E+018.352E+01 -6.096E+02-6.096E+02 1.812E+031.812E+03 * 8* 8 -2.129E-01-2.129E-01 -4.876E-01-4.876E-01 3.108E+003.108E+00 -1.875E+01-1.875E+01 9.804E+019.804E+01 -2.983E+02-2.983E+02 5.696E+025.696E+02 -6.807E+02-6.807E+02 * 9* 9 0.000E+000.000E+00 -5.146E-01-5.146E-01 1.037E+001.037E+00 -2.304E+00-2.304E+00 7.780E+007.780E+00 -1.252E+01-1.252E+01 1.003E+011.003E+01 -3.284E+00-3.284E+00 * 10* 10 -2.227E+01-2.227E+01 -7.153E-02-7.153E-02 7.072E-027.072E-02 -1.835E+00-1.835E+00 1.024E+011.024E+01 -3.161E+01-3.161E+01 5.730E+015.730E+01 -6.171E+01-6.171E+01 * 11* 11 -9.969E+00-9.969E+00 -9.638E-01-9.638E-01 4.769E+004.769E+00 -1.430E+01-1.430E+01 2.908E+012.908E+01 -4.061E+01-4.061E+01 3.776E+013.776E+01 -2.218E+01-2.218E+01 * 12* 12 -1.167E+00-1.167E+00 -4.915E-01-4.915E-01 6.965E-016.965E-01 -7.571E-01-7.571E-01 5.859E-015.859E-01 -3.138E-01-3.138E-01 1.136E-011.136E-01 -2.645E-02-2.645E-02 * 13* 13 -4.657E+00-4.657E+00 -2.386E-01-2.386E-01 3.158E-013.158E-01 -3.110E-01-3.110E-01 2.108E-012.108E-01 -9.722E-02-9.722E-02 2.972E-022.972E-02 -5.734E-03-5.734E-03

아래의 표 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촬상 렌즈 시스템이 가지는 성능 수치를 나타낸다.Table 3 below shows performance values of the imaging lens system according to a preferred embodiment of the present invention.

f1 f 1 -9.5549-9.5549 F-number (=F/D)F-number (=F/D) 2.072.07 f2 f 2 1.89911.8991 FOVFOV 80.0080.00 f3 f 3 -3.1677-3.1677 TTLTTL 3.87003.8700 f4 f 4 1.98481.9848 OALOAL 3.80023.8002 f5 f 5 -2.9907-2.9907 FBLFBL 0.85020.8502 FF 2.68362.6836 BFLBFL 1.22131.2213

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 종방향 구면 수차도로서, 각 파장에 따른 구면 수차를 나타낸다. 여기서, 구면 수차는 축상 물체점의 유일한 수차로서 광선이 입사동에 입사하는 높이에 따라 초점거리가 변하여 생기는 수차이다. 즉, 광선의 입사 높이가 높을수록 구면 수차는 급속히 증가하게 된다. 이를 보정하기 위해서는 비구면을 활용하거나 고굴절 소재를 사용해 입사고에 따른 입사각 변화를 최소화시켜야 한다. 도 3에서, 구면수차는 양호한 수준을 유지하고 있다.3 is a longitudinal spherical aberration diagram according to an embodiment of the present invention, showing spherical aberration according to each wavelength. Here, the spherical aberration is the only aberration of an axial object point, which is aberration caused by a change in the focal length depending on the height at which the light beam enters the entrance pupil. That is, as the incident height of the light beam increases, the spherical aberration rapidly increases. To correct this, an aspherical surface or a high refractive material should be used to minimize the change in incidence angle depending on the height of incidence. In Fig. 3, the spherical aberration is maintained at a good level.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비점수차도로서 상면(160)의 높이에 따른 탄젠셜 평면(tangential plane; T)과 새지털 평면(sagittal plane; S)의 수차 특성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 비점수차는 양호한 특성을 나타낸다. 4 is an astigmatism diagram according to an embodiment of the present invention, showing aberration characteristics of a tangential plane (T) and a sagittal plane (S) according to the height of the upper surface 160. As shown, astigmatism exhibits good properties.

또한, 상면(160) 만곡은 상면(160)이 평면이 아닌 곡면으로 휘어 보여서 나타나는 수차이다. 중심에 초점을 맞추면 주변부가 흐리게 찍히고 주변부에 초점을 맞추면 중심이 흐리게 찍히게 된다. 조리개(101)의 구경을 조임으로써 약간의 수차 보정이 가능하나, 이는 피사계 심도에 의해 보정되는 것일 뿐 확대 배율이 커지면 보정 효과가 거의 없게 된다. 상면(160) 만곡의 경우에, 비점수차가 보정될 경우 상면(160) 만곡 수차도 거의 사라지게 된다.In addition, the curvature of the upper surface 160 is an aberration that appears when the upper surface 160 is curved rather than a flat surface. If you focus on the center, the periphery will be blurred, and if you focus on the periphery, the center will be blurred. A slight aberration correction is possible by tightening the aperture of the diaphragm 101, but this is only corrected by the depth of field, and when the magnification increases, there is little correction effect. In the case of the curvature of the upper surface 160, when the astigmatism is corrected, the curvature of the upper surface 160 almost disappears.

도 5는 본 발명의 실시예에서 상면(160)의 높이에 따른 왜곡도를 나타낸다. 왜곡 수차는 상이 흐려지거나 번지는 것이 아니라, 초점은 맞으나 비스듬하게 찍히는 현상을 보인다. 주로 화면의 주변부에서 눈에 띄며, 화면 중심부에서 바깥을 향할수록 배럴(Barrel) 타입의 왜곡이 발생하고, 화면 주변부에서 중심을 향할수록 핀쿠션(Pincushion) 타입의 왜곡이 발생한다. 도시된 바와 같이, 왜곡수차는 양호한 특성을 나타낸다. 5 shows a degree of distortion according to the height of the upper surface 160 in the embodiment of the present invention. Distortion aberration does not blur or blur the image, but shows the phenomenon that the image is in focus but is taken obliquely. It is mainly conspicuous at the periphery of the screen. Barrel-type distortion occurs as it faces outward from the center of the screen, and Pincushion-type distortion occurs as it faces the center of the screen. As shown, the distortion aberration exhibits good characteristics.

도 6은 상 높이에 따른 MTF 그래프를 나타낸다. 그래프에서 가로축은 상 높이(Real image height)를 나타내고, 세로축은 변조전달함수(Modulation Transfer Function: MTF)를 나타낸다. 여기서 MTF란 100%의 콘트라스트(Contrast)를 갖는 흑/백의 띠무늬가 렌즈를 통과하여 결상했을 때 콘트라스트를 분해할 수 있는 정도를 나타낸다. 어떠한 화상(여러 종류의 공간 주파수)이 렌즈계를 통과한 후, 상면에서 같은 밝기로 재현되면 변조전달함수 값은 1이 되고, 상면에서 화상이 완전히 사라지면 0이 된다. 6 shows an MTF graph according to the image height. In the graph, the horizontal axis represents the real image height, and the vertical axis represents the modulation transfer function (MTF). Here, MTF refers to the degree to which the contrast can be decomposed when a black/white band pattern having 100% contrast passes through the lens to form an image. If an image (several types of spatial frequencies) passes through the lens system and is reproduced with the same brightness on the image surface, the modulation transfer function value becomes 1, and when the image completely disappears from the image surface, it becomes 0.

그러므로, 도 6은 렌즈를 통과한 상이 결상하는 상높이에 따른 MTF 성능에 관한 그래프로, 상 높이가 높아져도(화면 중심에서 멀어져도) MTF 성능이 급격하게 떨어지는 부분 없이 양호한 상태를 유지함을 확인할 수 있다.Therefore, FIG. 6 is a graph of the MTF performance according to the image height at which the image passing through the lens is formed, and it can be confirmed that even when the image height increases (away from the center of the screen), the MTF performance maintains a good state without a sharp drop. have.

도 7은 초점 이탈 위치에 따른 MTF 성능을 나타내는 그래프이다. 그래프의 가로축에서, 중심의 0은 이미지 센서와의 거리에서 최고 해상도를 나타내는 위치이고, 숫자 0.04mm, -0.04mm는 렌즈를 앞뒤로 움직여서 이미지 센서와의 거리가 가깝거나 멀어지는 것을 나타낸다. 세로축은 변조전달함수(MTF)를 나타내고, 이는 화소쌍을 분해할 수 있는 정도를 나타낸다. 7 is a graph showing MTF performance according to an out-of-focus position. On the horizontal axis of the graph, 0 in the center is the position representing the highest resolution in the distance from the image sensor, and the numbers 0.04mm and -0.04mm indicate that the distance from the image sensor is closer or farther away by moving the lens back and forth. The vertical axis represents the modulation transfer function (MTF), which represents the degree to which a pair of pixels can be resolved.

이 그래프는 렌즈를 앞뒤로 움직이면 이미지 센서와의 거리가 가깝거나 멀어지면서 해상도가 얼마만큼 떨어지는지를 보여준다. 그래프의 각각의 선에서, 좌우가 벌어질수록 초점 이탈에 따른 MTF 성능 변화가 적다는 것을 알 수 있다. This graph shows how much resolution decreases as the distance from the image sensor increases as the lens moves back and forth. In each line of the graph, it can be seen that the wider the left and right, the less the change in MTF performance according to the out of focus.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 촬상 렌즈 시스템(100)은 조건식 1 내지 8을 만족하도록 설계되었다. 이러한 촬상 렌즈 시스템은 조건식 전체를 만족할 수도 있고, 이 중 일부만 만족할 수도 있다. As described above, the imaging lens system 100 according to the embodiment of the present invention is designed to satisfy the conditional expressions 1 to 8. Such an imaging lens system may satisfy the entire conditional expression, or only a part of it.

본 발명에 따르면, 촬상 광학계의 MTF를 안정되게 유지함과 동시에 불필요 광선 차단을 통해, 물체 인식 범위 향상 및 경량화를 구현할 수 있는 효과가 있다. 물측 면에서부터 상측 면까지 구성 요소의 굴절력을 적절히 배치함에 따라 영상의 품질 저하 방지 및 생산에 기여할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect of stably maintaining the MTF of an optical system and at the same time blocking unnecessary light rays, thereby improving an object recognition range and reducing weight. By properly arranging the refractive power of components from the water side to the upper side, there is an effect that can contribute to the production and prevention of image quality degradation.

또한, 본 발명에서는 양호한 MTF 성능 확보 및 제조 오차에 대한 성능 저하를 줄이기 위해 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력을 낮게 배치하여 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력이 높아 저하되는 성능보다 제1 플라스틱 렌즈(L1)의 굴절력을 낮추어 성능을 확보하여 전체 광학계의 성능 저하를 최소화할 수 있는 이점이 있다. In addition, in the present invention, in order to secure good MTF performance and reduce performance degradation due to manufacturing errors, the refractive power of the first plastic lens L1 is lowered to increase the refractive power of the first plastic lens L1. There is an advantage of minimizing performance degradation of the entire optical system by securing performance by lowering the refractive power of the lens L1.

또한, 본 발명의 촬상 렌즈 시스템은 렌즈가 모두 플라스틱으로 구성되어, 수차의 저감 및 광학계의 소형화와 경량화를 실현할 수 있고, 각각의 렌즈는 적어도 하나의 비구면을 포함하여 비용 절감 및 수차 발생의 억제가 가능하다. In addition, in the imaging lens system of the present invention, since the lenses are all made of plastic, it is possible to reduce aberrations and realize miniaturization and weight reduction of the optical system, and each lens includes at least one aspherical surface to reduce cost and suppress the occurrence of aberrations. It is possible.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is obvious to those of ordinary skill in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be implemented with various modifications or modifications within the scope not departing from the technical gist of the present invention. will be.

100 : 촬상 광학계
101 : 조리개
111, 121, 131, 141, 151 : 물체측 면
112, 122, 132, 142, 152 : 상측 면
160 : 광학필터
170 : 상면
L1 : 제1 플라스틱 렌즈
L2 : 제2 플라스틱 렌즈
L3 : 제3 플라스틱 렌즈
L4 : 제4 플라스틱 렌즈
L5 : 제5 플라스틱 렌즈
100: imaging optical system
101: aperture
111, 121, 131, 141, 151: object side
112, 122, 132, 142, 152: upper side
160: optical filter
170: upper surface
L1: first plastic lens
L2: second plastic lens
L3: 3rd plastic lens
L4: fourth plastic lens
L5: fifth plastic lens

Claims (5)

물체 측에서부터 순서대로,
부의 굴절력을 가지며, 물체측 면과 상측 면이 물체 측으로 볼록하게 형성되는 제1 플라스틱 렌즈;
조리개;
정의 굴절력을 가지며, 물체측 면이 물체 측으로 볼록하고 상측 면이 상측으로 볼록하게 형성되는 제2 플라스틱 렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 물체측 면이 물체 측으로 오목하고 상측 면이 상측으로 볼록하게 형성되는 제3 플라스틱 렌즈;
정의 굴절력을 가지며, 물체측 면이 물체 측으로 오목하고 상측 면이 상측으로 볼록하게 형성되는 제4 플라스틱 렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 물체측 면 중심과 상측 면 중심이 상측으로 오목하고 1개 이상의 변곡점을 가지고 주변으로 갈수록 상측으로 볼록하게 형성되는 제5 플라스틱 렌즈;
를 포함하는 소형 촬상 렌즈 시스템.
In order from the object side,
A first plastic lens having negative refractive power and having an object-side surface and an image-side surface convexly formed toward the object side;
iris;
A second plastic lens having positive refractive power, the object side surface being convex toward the object side and the image side surface being convex toward the image side;
A third plastic lens having negative refractive power, the object side surface being concave toward the object side and the image side surface being convex toward the image side;
A fourth plastic lens having positive refractive power, the object side surface being concave toward the object side and the image side surface being convex toward the image side;
A fifth plastic lens having negative refractive power, the object-side surface center and the image-side surface center being concave upward, having one or more inflection points, and being convex toward the image side toward the periphery;
Small imaging lens system comprising a.
제1항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 소형 촬상 렌즈 시스템.
0 < |K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| < 0.004
여기서, K1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의 굴절력이고, Kn은 n(n = 2~5)번째 렌즈의 굴절력으로, Kn = 1/fn(fn : n번째 렌즈의 초점거리)이고, Vd1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의의 아베수이고, Vdn은 n(n = 2~5)번째 렌즈의 아베수이다.
The method of claim 1,
A compact imaging lens system that satisfies the following conditions.
0 <|K1/Vd1|-|∑Kn/Vdn| <0.004
Here, K1 is the refractive power of the first plastic lens, Kn is the refractive power of the n (n = 2-5)-th lens, Kn = 1/fn (fn: focal length of the n-th lens), and Vd1 is the first 1 is the Abbe number of the plastic lens, and Vdn is the Abbe number of the n (n = 2-5)th lens.
제1항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 소형 촬상 렌즈 시스템.
|K1|+|K3|+|K5| < |K2|+|K4|
0.1 < |F/f1| < 0.4
여기서, Kn은 n번째 렌즈의 굴절력으로, Kn = 1/fn(fn : n번째 렌즈의 초점거리)이고, F는 전체 렌즈계의 초점거리이고, f1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의 초점거리이다.
The method of claim 1,
A compact imaging lens system that satisfies the following conditions.
|K1|+|K3|+|K5| <|K2|+|K4|
0.1 <|F/f1| <0.4
Here, Kn is the refractive power of the n-th lens, Kn = 1/fn (fn: focal length of the n-th lens), F is the focal length of the entire lens system, and f1 is the focal length of the first plastic lens.
제1항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 소형 촬상 렌즈 시스템.
1.3 < TTL/F < 1.5
0.455 < BFL/F
여기서, TTL은 렌즈계 전장 길이이고, F는 전체 렌즈계의 초점거리이고, BFL은 제5 플라스틱 렌즈의 상측 면과 광축이 만나는 점에서부터 상면까지의 거리이다.
The method of claim 1,
A compact imaging lens system that satisfies the following conditions.
1.3 <TTL/F <1.5
0.455 <BFL/F
Here, TTL is the total length of the lens system, F is the focal length of the entire lens system, and BFL is the distance from the point where the image-side surface of the fifth plastic lens and the optical axis meet to the image surface.
제1항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 소형 촬상 렌즈 시스템.
Vd1 < 30
Vd2 < 60
31 < |Vd1-Vd2| < 34
여기서, Vd1은 상기 제1 플라스틱 렌즈의 아베수이고, Vd2는 상기 제2 플라스틱 렌즈의 아베수이다.
The method of claim 1,
A compact imaging lens system that satisfies the following conditions.
Vd1 <30
Vd2 <60
31 <|Vd1-Vd2| <34
Here, Vd1 is an Abbe number of the first plastic lens, and Vd2 is an Abbe number of the second plastic lens.
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