KR20210085607A - 고해상도 렌즈 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 총 5매의 렌즈로 구성된 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈를 포함하며, 상기 제1렌즈는 물체측 면이 볼록한 형태이고, 양의 굴절능을 가지고 있으며, 상기 제5렌즈는 상측면이 오목한 형태로, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈는 모두 비구면으로 구성되며, 상기 제2렌즈의 분산 상수 V2, 제4렌즈의 분산 상수 V4, 제5렌즈의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 < 115를 만족하는 것을 특징으로 하는 고해상도 렌즈 시스템을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 렌즈의 굴절능, 형태, 분산 상수 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하여 고해상도 소형 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.

Description

고해상도 렌즈 시스템{High definition lens system}
본 발명은 총 5매의 렌즈로 구성된 광각 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 특히 렌즈의 굴절능, 형태, 분산 상수 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하여 고해상도의 화상을 제공할 수 있으며, 광각 화상을 얻을 수 있는 고해상도 렌즈 시스템에 관한 것이다.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 카메라를 구비하고 있다. 아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 휴대 단말기용 카메라의 고해상도 및 광각에 대한 요구가 점차 커지고 있으며, 휴대하기에 간편하게 소형화를 요구하는 추세이다.
이러한 고화질, 고성능, 소형화의 기능을 구현하기 위해 최근에는 카메라의 렌즈를 유리보다 가벼운 플라스틱 재질로 제작하고 있으며, 고해상도의 구현을 위해 5매 이상의 렌즈로 렌즈 시스템을 구성하고 있다.
특히 스마트폰에 장착되는 소형렌즈는 스마트폰의 두께의 제약 때문에 렌즈 시스템의 길이(total track length)가 짧을수록 유리하다.
도 1에 도시된 미국 특허 US 9,874,720호에 예시된 렌즈 시스템의 경우, 렌즈의 길이와 관련 있는 TTL(렌즈 전면에서 상면까지 거리)이 4.79로 렌즈 시스템의 길이가 길어, 두께가 얇은 스마트폰에 적용하기에 한계가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈의 굴절능, 형태, 분산 상수 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하여 고해상도의 화상을 제공하는 고해상도 렌즈 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈를 포함하며, 상기 제1렌즈는 물체측 면이 볼록한 형태이고, 양의 굴절능을 가지고 있으며, 상기 제5렌즈는 상측면이 오목한 형태이며, 상기 제2렌즈의 분산 상수 V2, 제4렌즈의 분산 상수 V4, 제5렌즈의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 < 115를 만족하는 것을 특징으로 하는 고해상도 렌즈 시스템을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 제2렌즈의 분산 상수 V2, 제5렌즈의 분산상수 V5는, V2+V5 < 60를 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈 시스템의 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH은, 0.2 < EPD/ImagH < 1.0을 만족하는 것이 바람직하다.
본 발명은 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것으로, 렌즈의 굴절능, 형태, 분산 상수 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하고, TTL이 짧아 두께가 얇거나 소형의 카메라 모듈, 특히 스마트폰에 용이하게 적용할 수 있는 고해상도의 고해상도 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.
특히, 상기 제2렌즈, 상기 제3렌즈, 상기 제4렌즈 및 제5렌즈를 고굴절 재질을 사용함으로써, 색수차 보완 및 성능 보완을 통해 고해상도 소형 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.
도 1 - 종래의 고해상도 렌즈 시스템에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명에 따른 고해상도 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 도.
도 3 - 본 발명의 제1실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
도 4 - 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 도.
도 5 - 본 발명의 제2실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
도 6 - 본 발명에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제3실시예를 나타낸 도.
도 7 - 본 발명의 제3실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
도 8 - 본 발명의 제4실시예에 따른 소형 광각 렌즈 시스템의 제4실시예를 나타낸 도.
도 9 - 본 발명의 제4실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
본 발명은 총 5개의 렌즈로 구성된 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것이다.
또한, 렌즈의 굴절능, 형태, 분산 상수 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하고, TTL이 짧아 두께가 얇거나 소형의 카메라 모듈, 특히 스마트폰에 용이하게 적용할 수 있는 고해상도의 고해상도 렌즈 시스템을 제공하는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 2는 본 발명에 따른 고해상도 렌즈 시스템의 실시예를 나타낸 도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수차도를 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)를 포함하며, 상기 제1렌즈(L1)는 물체측 면이 볼록한 형태이고, 양의 굴절능을 가지고 있으며, 상기 제5렌즈(L5)는 상측면이 오목한 형태이고, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈(L1~L5)는 모두 비구면으로 구성된다
이는 렌즈 시스템을 이루는 각 렌즈가 양과 음의 굴절능이 고르게 분포하도록 하여, 소형 렌즈 시스템에 적합한 고성능의 구현이 가능하도록 한 것이다.
특히 본 발명은 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제4렌즈(L4)의 분산 상수 V4, 제5렌즈(L5)의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 < 115를 만족하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해 상기 제2렌즈(L2), 상기 제3렌즈(L3), 상기 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)를 고굴절 재질을 사용함으로써, 색수차 보완 및 성능 보완을 통해 고해상도 소형 렌즈 시스템에 적합하다.
또한, 본 발명은 제 2렌즈의 분산 상수 V2, 제 5렌즈의 분산 상수 V5는, V2+V5 < 60를 만족하도록 하여, 색수차를 최소화하여 고해상도의 이미지를 제공하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 시스템은, 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH는, 0.2 < EPD/ImagH < 1.7를 만족하도록 하여, 소형 렌즈 시스템의 설계에 유리하도록 한다.
또한, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈(L1~L5)는 플라스틱 재질로 형성되며, 모두 비구면으로 형성되는 것으로, 구면수차 및 색수차를 보정할 수 있도록 하고, 각 렌즈들은 길이를 줄이는데 유리한 굴절율을 갖는 재료로 형성되며, 색수차 보정에 유리하도록 분산 상수가 적절히 배분된 재료를 사용한다.
이와 같이 본 발명은 총 5개의 렌즈로 구성된 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것이다.
이에 의해 렌즈의 굴절능, 형태, 분산 상수 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하고, TTL이 짧아 두께가 얇거나 소형의 카메라 모듈, 특히 스마트폰에 용이하게 적용할 수 있는 고해상도 렌즈 시스템을 제공하는 것이다.
특히, 상기 제2렌즈(L2), 상기 제3렌즈(L3), 상기 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)를 고굴절 재질을 사용함으로써, 색수차 보완 및 성능 보완을 통해 고해상도 소형 렌즈 시스템에 적합하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하고자 한다.
<제1실시예>
도 2는 본 발명에 따른 고해상도 광각 소형 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 시스템을 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
Surface(면 번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
Object Infinity 400.00
1 Infinity 0.00
2 1.66 0.60 1.5441 56.0
3 63.78 0.05
Stop 4.94 0.20 1.6500 21.5
5 2.16 0.18
6 Infinity 0.09
7 97.84 0.42 1.5850 30.0
8 -5.30 0.30
9 5.34 0.46 1.6150 25.9
10 2.61 0.30
11 1.16 0.59 1.5850 30.0
12 1.08 0.30
13 Infinity 0.21 1.5168 64.2
14 Infinity 0.56
Image Infinity 0.01
도 2에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4), 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 다음과 같다.
Figure pat00001
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 2와 같다.
s2 s3 s4 s5 s7 s8 s9 s10 s11 s12
K -2.E+00 -7.E+01 -3.E+01 -7.E+00 3.E+01 -3.E+01 -1.E+02 -1.E+02 -9.E+00 -4.E+00
A3 1.E-02 -7.E-01 -9.E-01 -4.E-01 -2.E-01 -1.E-01 -5.E-02 7.E-02 -1.E-01 -1.E-01
A4 2.E-01 3.E+00 5.E+00 1.E+00 1.E-01 -1.E-03 6.E-01 7.E-02 8.E-02 9.E-04
A5 -2.E+00 -9.E+00 -2.E+01 6.E+00 -1.E+00 -3.E-01 -3.E+00 -3.E-01 -3.E-02 6.E-02
A6 7.E+00 1.E+01 5.E+01 -7.E+01 9.E+00 6.E-01 7.E+00 4.E-01 1.E-02 -4.E-02
A7 -2.E+01 3.E+01 -2.E+02 3.E+02 -4.E+01 2.E+00 -9.E+00 -3.E-01 -2.E-03 1.E-02
A8 3.E+01 -2.E+02 5.E+02 -8.E+02 9.E+01 -6.E+00 9.E+00 1.E-01 4.E-04 -2.E-03
A9 -3.E+01 3.E+02 -1.E+03 1.E+03 -1.E+02 8.E+00 -5.E+00 -2.E-02 -4.E-05 3.E-04
A10 2.E+01 -3.E+02 1.E+03 -1.E+03 1.E+02 -5.E+00 2.E+00 3.E-03 3.E-06 -1.E-05
A11 -3.E+00 1.E+02 -4.E+02 4.E+02 -4.E+01 9.E-01 -3.E-01 -2.E-04 -1.E-07 3.E-07
여기에서, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제4렌즈(L4)의 분산 상수 V4, 제5렌즈(L5)의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 = 107.4을 만족하고, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제5렌즈(L5)의 분산상수 V5는, V2+V5 =51.5를 만족하고, 상기 렌즈 시스템의 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH은, EPD/ImagH = 0.51을 만족한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 3의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제1실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 3의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagital)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제1실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 3의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제1실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
<제2실시예>
도 4는 본 발명에 따른 고해상도 광각 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 조리개 스톱, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
Surface(면 번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
Object Infinity 400.00
1 Infinity 0.00
2 1.40 0.66 1.5441 56.0
3 11.30 0.05
Stop 6.81 0.20 1.6500 21.5
5 2.50 0.20
6 Infinity 0.07
7 -77.15 0.38 1.5850 30.0
8 -7.28 0.56
9 10.54 0.35 1.6150 25.9
10 20.94 0.26
11 2.67 0.63 1.5850 30.0
12 1.42 0.19
13 Infinity 0.21 1.5168 64.2
14 Infinity 0.59
Image Infinity 0.00
도 4에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 조리개 스톱, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 4와 같다.
s2 s3 s4 s5 s7 s8 s9 s10 s11 s12
K -1.E+00 -7.E+01 -3.E+01 3.E+00 -1.E+02 -5.E+01 -1.E+02 -1.E+02 -1.E+01 -5.E+00
A3 3.E-02 -3.E-01 -4.E-01 -2.E-01 -2.E-01 -1.E-01 7.E-02 -6.E-02 -3.E-01 -2.E-01
A4 2.E-02 1.E+00 2.E+00 6.E-01 1.E-01 1.E-01 -2.E-01 2.E-01 2.E-01 1.E-01
A5 7.E-02 -4.E+00 -4.E+00 2.E+00 -4.E-01 -2.E+00 2.E-01 -3.E-01 -9.E-02 -3.E-02
A6 -1.E+00 8.E+00 5.E+00 -2.E+01 2.E+00 8.E+00 4.E-01 2.E-01 1.E-02 4.E-03
A7 5.E+00 -2.E+01 -1.E+01 1.E+02 -4.E+00 -2.E+01 -1.E+00 -7.E-02 2.E-05 4.E-04
A8 -1.E+01 3.E+01 4.E+01 -2.E+02 3.E+00 3.E+01 2.E+00 1.E-02 -3.E-04 -2.E-04
A9 1.E+01 -4.E+01 -8.E+01 3.E+02 4.E+00 -2.E+01 -1.E+00 -1.E-03 5.E-05 3.E-05
A10 -9.E+00 2.E+01 8.E+01 -2.E+02 -8.E+00 8.E+00 4.E-01 -5.E-05 -3.E-06 -2.E-06
A11 2.E+00 -6.E+00 -3.E+01 6.E+01 3.E+00 -1.E+00 -5.E-02 1.E-05 7.E-08 4.E-08
여기에서, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제4렌즈(L4)의 분산 상수 V4, 제5렌즈(L5)의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 = 107.4을 만족하고, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제5렌즈(L5)의 분산상수 V5는, V2+V5 =51.5를 만족하고, 상기 렌즈 시스템의 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH은, EPD/ImagH = 0.508을 만족한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 5의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제2실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 5의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagital)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제2실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 5의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제2실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
<제3실시예>
도 6은 본 발명에 따른 고해상도 광각 렌즈 시스템의 제3실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 조리개 스톱, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
Surface(면 번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
Object Infinity 400.00
1 Infinity 0.00
2 1.35 0.68 1.5441 56.0
Stop 10.00 0.07
4 -41.06 0.20 1.6500 21.5
5 5.08 0.15
6 Infinity 0.14
7 -33.97 0.36 1.5850 30.0
8 -24.15 0.46
9 10.57 0.35 1.6150 25.9
10 30.80 0.28
11 2.45 0.65 1.5850 30.0
12 1.38 0.18
13 Infinity 0.21 1.5168 64.2
14 Infinity 0.58
Image Infinity 0.01
도 6에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 6과 같다.
s2 s3 s4 s5 s7 s8 s9 s10 s11 s12
K -1.E+00 -7.E+01 -3.E+01 3.E+01 1.E+02 5.E+01 -1.E+02 -1.E+02 -9.E+00 -6.E+00
A3 3.E-02 -1.E-01 -4.E-01 -3.E-01 -2.E-01 -2.E-01 -9.E-02 -2.E-01 -5.E-01 -1.E-01
A4 1.E-01 4.E-02 7.E+00 7.E+00 -2.E-03 2.E-02 4.E-01 4.E-01 3.E-01 -9.E-02
A5 -9.E-01 2.E+00 -8.E+01 -6.E+01 2.E-01 5.E-02 -1.E+00 -3.E-01 -1.E-01 1.E-01
A6 3.E+00 -1.E+01 4.E+02 3.E+02 -2.E+00 -5.E-01 3.E+00 6.E-02 3.E-02 -7.E-02
A7 -8.E+00 5.E+01 -2.E+03 -8.E+02 9.E+00 1.E+00 -4.E+00 6.E-02 -3.E-03 2.E-02
A8 1.E+01 -1.E+02 3.E+03 1.E+03 -3.E+01 -2.E+00 3.E+00 -5.E-02 2.E-04 -3.E-03
A9 -1.E+01 2.E+02 -4.E+03 -1.E+03 5.E+01 9.E-01 -2.E+00 2.E-02 7.E-06 3.E-04
A10 7.E+00 -1.E+02 3.E+03 6.E+02 -5.E+01 7.E-02 4.E-01 -2.E-03 -1.E-06 1.E-05
A11 -2.E+00 4.E+01 -7.E+02 -9.E+01 2.E+01 -2.E-01 -5.E-02 2.E-04 4.E-08 3.E-07
여기에서, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제4렌즈(L4)의 분산 상수 V4, 제5렌즈(L5)의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 = 107.4을 만족하고, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제5렌즈(L5)의 분산상수 V5는, V2+V5 =51.5를 만족하고, 상기 렌즈 시스템의 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH은, EPD/ImagH = 0.506을 만족한다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 7의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제3실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 7의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagital)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제3실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 7의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제3실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
<제4실시예>
도 8은 본 발명에 따른 고해상도 광각 렌즈 시스템의 제4실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 조리개 스톱, 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
Surface(면 번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
Object Infinity 400.00
1 Infinity 0.00
2 1.36 0.67 1.5441 56.0
Stop 9.06 0.07
4 -36.27 0.20 1.6500 21.5
5 6.09 0.15
6 Infinity 0.14
7 -19.12 0.34 1.5850 30.0
8 -34.55 0.45
9 5.68 0.35 1.6150 25.9
10 5.43 0.34
11 1.64 0.60 1.5850 30.0
12 1.19 0.21
13 Infinity 0.21 1.5168 64.2
14 Infinity 0.58
Image Infinity 0.01
도 8에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 8과 같다.
s2 s3 s4 s5 s7 s8 s9 s10 s11 s12
K -1.E+00 -7.E+01 -3.E+01 4.E+01 1.E+02 5.E+01 -5.E+01 -9.E+01 -2.E+00 -5.E+00
A3 3.E-02 -1.E-01 -5.E-01 -1.E-01 -2.E-01 -2.E-01 -9.E-02 -4.E-01 -6.E-01 -2.E-01
A4 3.E-01 4.E-02 1.E+01 4.E+00 3.E-01 4.E-01 -1.E-01 1.E+00 8.E-01 3.E-01
A5 -2.E+00 2.E+00 -1.E+02 -4.E+01 -3.E+00 -2.E+00 4.E+00 -3.E+00 -9.E-01 -3.E-01
A6 7.E+00 -1.E+01 6.E+02 2.E+02 2.E+01 7.E+00 -2.E+01 4.E+00 8.E-01 2.E-01
A7 -2.E+01 6.E+01 -2.E+03 -6.E+02 -9.E+01 -2.E+01 7.E+01 -4.E+00 -4.E-01 -9.E-02
A8 3.E+01 -1.E+02 4.E+03 1.E+03 2.E+02 3.E+01 -2.E+02 3.E+00 2.E-01 3.E-02
A9 -3.E+01 2.E+02 -5.E+03 -9.E+02 -3.E+02 -2.E+01 3.E+02 -2.E+00 -5.E-02 -9.E-03
A10 1.E+01 -2.E+02 3.E+03 4.E+02 3.E+02 1.E+01 -3.E+02 7.E-01 9.E-03 2.E-03
A11 -4.E+00 6.E+01 -1.E+03 -8.E+01 -1.E+02 -3.E+00 2.E+02 -2.E-01 -1.E-03 -3.E-04
여기에서, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제4렌즈(L4)의 분산 상수 V4, 제5렌즈(L5)의 분산 상수 V5는, V2+V3+V4+V5 = 107.4을 만족하고, 상기 제2렌즈(L2)의 분산 상수 V2, 제5렌즈(L5)의 분산상수 V5는, V2+V5 =51.5를 만족하고, 상기 렌즈 시스템의 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH은, EPD/ImagH = 0.506을 만족한다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 9의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제4실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 9의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagital)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제4실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 9의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제4실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
L1 : 제1렌즈 L2 : 제2렌즈
L3 : 제3렌즈 L4 : 제4렌즈
L5 : 제5렌즈

Claims (3)

  1. 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈를 포함하며,
    상기 제1렌즈는 물체측 면이 볼록한 형태이고, 양의 굴절능을 가지고 있으며,
    상기 제5렌즈는 상측면이 오목한 형태이고,
    상기 제1렌즈 내지 제5렌즈는 모두 비구면으로 구성되며,
    상기 제2렌즈의 분산 상수 V2, 제4렌즈의 분산 상수 V4, 제5렌즈의 분산 상수 V5는,
    V2+V3+V4+V5 < 115를 만족하는 것을 특징으로 하는 고해상도 렌즈 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2렌즈의 분산 상수 V2, 제5렌즈의 분산 상수 V5는,
    V2+V5 < 60를 만족하는 것을 특징으로 하는 고해상도 렌즈 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템의 입사동의 직경 EPD, 상면 높이 ImagH은,
    0.2 < EPD/ImagH < 1.0을 만족하는 것을 특징으로 하는 고해상도 렌즈 시스템.
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