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KR101763061B1 - 광각 렌즈 시스템 - Google Patents

광각 렌즈 시스템 Download PDF

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KR101763061B1
KR101763061B1 KR1020160012197A KR20160012197A KR101763061B1 KR 101763061 B1 KR101763061 B1 KR 101763061B1 KR 1020160012197 A KR1020160012197 A KR 1020160012197A KR 20160012197 A KR20160012197 A KR 20160012197A KR 101763061 B1 KR101763061 B1 KR 101763061B1
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KR
South Korea
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lens
angle
refractive power
wide
focal length
Prior art date
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Application number
KR1020160012197A
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English (en)
Inventor
박찬영
탁상준
남궁명
정재락
Original Assignee
주식회사 옵트론텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to KR1020160012197A priority Critical patent/KR101763061B1/ko
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
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Abstract

본 발명은 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 접합 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈를 이용하여 좁은 광학 전장과 고해상도의 광각 렌즈를 제공할 수 있는 광각 렌즈 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 본 발명은 광각 렌즈 시스템으로서, 물체측에서 상면으로 순서대로 설치되며, 물체측면이 볼록하고, 상측면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 형상의 제1 렌즈; 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군; 입사동을 결정하는 조리개; 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈와, 각 면의 곡률 중심이 물체쪽으로 위치되고, 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈가 배치되며 굴절률 합이 양의 값인 제3렌즈군; 및 상기 제3 렌즈와 상면 사이에 양의 굴절력을 갖는 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변을 제어하는 광 제어부를 포함한다. 따라서 본 발명은 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 접합 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈를 이용하여 좁은 광학 전장과 고해상도의 광각 렌즈 시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

광각 렌즈 시스템{WIDE ANGLE LENS SYSTEM}
본 발명은 광각 렌즈 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 접합 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈를 이용하여 좁은 광학 전장과 고해상도의 광각 렌즈를 제공할 수 있는 광각 렌즈 시스템에 관한 것이다.
차량 탑재용 카메라에 이용되는 촬상 렌즈에 의하면, 넓은 범위에 걸쳐 양호한 시야를 확보하기 위해 광각이면서 유효 화면 전체의 결상수차 특성이 우수하고, 차량에 있어서의 카메라의 탑재 공간이 한정적이기 때문에 소형 및 경량인 것이 요구된다.
최근, 차량용 카메라에 탑재된 광각 촬상 렌즈에는 특히, 우수한 광학 기능을 유지하면서도 더 작고 가벼운 구조가 요구된다.
그러나 주로 유리 구면 렌즈로 구성되고, 렌즈의 수가 5~6으로 많기 때문에 크기 및 중량의 면에서 우수한 광학 기능과 성능에 대한 요구를 만족시키는 것이 어려운 문제점이 있다.
또한, 비구면 렌즈의 사용으로 구성 렌즈의 수를 감소시킴으로써 소형화 및 경량화를 꾀한 광각 촬상 렌즈도 공지되어 있지만, 비구면 렌즈를 사용한 지금까지의 것은 광학 성능면에서 불만족스럽고, 특히, 배율색수차의 보정이 부족하여 화상에 색번짐이 발생할 우려가 있다.
일본 특허공개 제2003-232998호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 접합 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈를 이용하여 좁은 광학 전장과 고해상도의 광각 렌즈를 제공할 수 있는 광각 렌즈 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광각 렌즈 시스템으로서, 물체측에서 상면으로 순서대로 설치되며, 물체측면이 볼록하고, 상측면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 형상의 제1 렌즈; 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군; 입사동을 결정하는 조리개; 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈와, 제5 렌즈와, 제6 렌즈가 배치되며, 상기 제4 렌즈와 제5 렌즈는 각 면의 곡률 중심이 물체쪽으로 위치되고, 굴절률의 합이 양의 값인 제3 렌즈군; 및 상기 제3 렌즈와 상면 사이에 양의 굴절력을 갖도록 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변광을 제어하는 광 제어부를 포함하며, 다음의 조건을 만족할 수 있다.
4.5 < OAL/F < 5.5
11 < Fno * OAL/F <16
여기서, OAL은 광각렌즈 시스템의 물체 측 첫 번째 면으로부터 상면까지의 거리이고, Fno는 풀 개방시의 F 수이며, F는 유효초점거리이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광각 렌즈 시스템은 렌즈가 광축을 기준으로 일직선상에 배치된 광각 카메라 렌즈의 화각에 대하여 다음 조건을 만족한다.
130° < θ < 170°
여기서 θ는 물체측 입사 화각이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광각 렌즈 시스템은 다음 두 조건을 만족한다.
0 ≤ L3T/F < 0.5 ,
0 ≤ L4T/F + L5T/F < 0.2
여기서 제3 렌즈와 제4 렌즈 간격은 L3T 이고, 제4 렌즈와 제5 렌즈 사이의 간격은 L4T, 제5 렌즈와 제6 렌즈 사이의 간격은 L5T 이며, F는 유효초점거리이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광각 렌즈 시스템의 제3 렌즈의 상측면과 제4 렌즈의 물체면은 다음의 조건을 만족한다.
| Sag1/F | < 0.03
여기서 F는 유효초점거리이고, Sag1은 렌즈의 정점과 유효경 간의 광축 Z축 좌표 값의 차이이며, 유효경은 최외각 광선과 렌즈면과 만나는 지점이다.
또한, 상기 Sag 1은 다음의 식으로 결정한다.
Figure 112016010448772-pat00001
여기서 K는 코닉(Conic) 상수이고, D는 최외각 광선이 지나는 렌즈 유효경의 직경이며, R은 곡률이고, A, B, C, D', E, F, G, H, I, J는 비구면계수이며, 구면일 때 코닉 상수 값과 비구면 계수 값은 '0'이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1 렌즈는 다음 조건을 만족한다.
-2 < f1/F < 0
여기서, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제2 렌즈군의 접합렌즈는 다음 조건을 만족한다.
| vd2 - vd3 | > 30
여기서, 제2 렌즈의 아베값이 vd2, 제3 렌즈 아베값이 vd3이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제3 렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈가 배치되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광 제어부는 양의 굴절력을 갖는 2매 ~ 4매의 렌즈군으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 광각 렌즈 시스템으로서, 물체측에서 상면으로 순서대로 설치되고, 물체측면이 볼록하고 상측 면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 렌즈인 제1 렌즈; 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군; 입사동을 결정하는 조리개; 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈와, 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈가 3중 접합하여 배치되고, 곡률의 중심 방향이 물체쪽이며, 굴절률의 합이 양인 제3 렌즈군; 및 상기 제3 렌즈와 상면 사이에 양의 굴절력을 갖도록 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변광을 제어하는 광 제어부를 포함하며, 다음의 조건을 만족한다.
-2< F1/F < 0
2< F2/F < 3
2.5 < F3/F < 4
여기서, F1은 제1 렌즈의 유효 초점거리이고, F2는 제2 렌즈군의 초점거리이며, F3은 제3 렌즈군의 초점거리이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광각 렌즈 시스템은 렌즈가 광축을 기준으로 일직선상에 배치된 광각 카메라 렌즈의 화각에 대하여 다음 조건을 만족한다.
130° < θ < 170°
여기서 θ는 물체측 입사 화각이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광각 렌즈 시스템은 다음 조건을 만족한다.
0 ≤ L3D/F <0.5
여기서, 제3 렌즈와 제4 렌즈의 간격은 L3D 이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광각 렌즈 시스템의 제3 렌즈의 상측면과 제4 렌즈의 물체면은 다음의 조건을 만족한다.
| Sag1/F | < 0.03
여기서 F는 유효초점거리이고, Sag1은 렌즈의 정점과 유효경 간의 광축 Z축 좌표 값의 차이이며, 유효경은 최외각 광선과 렌즈면과 만나는 지점이다.
또한, 상기 Sag 1은 다음의 식으로 결정한다.
Figure 112016010448772-pat00002
여기서 K는 코닉(Conic) 상수이고, D는 최외각 광선이 지나는 렌즈 유효경의 직경이며, R은 곡률이고, A, B, C, D', E, F, G, H, I, J는 비구면계수이며, 구면일 때 코닉 상수 값과 비구면 계수 값은 '0'이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제4 렌즈는 다음 조건을 만족한다.
-0.67 < L4R/F < -0.4
여기서, L4R는 제4 렌즈의 상면 방향 곡률이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광 제어부는 양의 굴절력을 갖는 제7 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제8 렌즈를 포함하고, 상기 제7 렌즈와 제8 렌즈는 모두 다음의 조건을 만족한다.
-0.036 < CS/F < 0.036
여기서, CS는 렌즈 곡률의 역수 값이고, F는 유효초점거리이다.
본 발명은 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 접합 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈를 이용하여 좁은 광학 전장과 고해상도의 광각 렌즈 시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 광각 렌즈 시스템의 제1 실시예를 나타낸 도면.
도 2 는 도 1에 따른 광각 렌즈 시스템의 광선 흐름을 나타낸 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 광각 렌즈 시스템의 제2 실시예를 나타낸 도면.
도 4 는 도 3에 따른 광각 렌즈 시스템의 광선 흐름을 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광각 렌즈 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명에 따른 광각 렌즈 시스템의 제1 실시예를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 광각 렌즈 시스템의 광선 흐름을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템(100)은 물체측에서 상면(190)으로 순서대로 설치되며, 음의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(110)와, 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(120)와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(130)가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군과, 입사동을 결정하는 조리개(140)와, 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(150)와, 제5 렌즈(160)와, 제6 렌즈(170)가 배치되며, 상기 제4 렌즈(150)와 제5 렌즈(160)는 각 면의 곡률 중심이 물체쪽으로 위치되고, 굴절률의 합이 양의 값인 제3 렌즈군과, 상기 제3 렌즈(130)와 상면(190) 사이에 양의 굴절력을 갖도록 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변을 제어하는 광 제어부(180)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 광각 렌즈 시스템(100)은 다음의 조건을 만족할 수 있다.
4.5 < OAL/F < 5.5, 11 < Fno * OAL/F <16,
여기서, OAL은 광각렌즈 시스템의 물체 측 첫 번째 면으로부터 상면까지의 거리이고, Fno는 풀 개방시의 F 수이며, F는 유효초점거리이다.
또한, 상기 광각 렌즈 시스템(100)은 복수의 렌즈가 광축을 기준으로 일직선상에 배치된 광각 카메라 렌즈의 화각에 대하여 다음 조건을 만족할 수 있다.
130° < θ < 170°,
여기서 θ는 물체측 입사 화각이다.
또한, 상기 광각 렌즈 시스템(100)은 다음 두 조건을 만족한다.
0 ≤ L3T/F < 0.5, 0 ≤= L4T/F + L5T/F < 0.2,
여기서 제3 렌즈와 제4 렌즈 간격은 L3T 이고, 제4 렌즈와 제5 렌즈 사이의 간격은 L4T, 제5 렌즈와 제6 렌즈 사이의 간격은 L5T 이며, F는 유효초점거리이다.
상기 제1 렌즈(110)는 물체측 방향으로 입사면이 볼록하고, 상면(190) 방향으로 출사면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 제1 렌즈(110)는 다음 조건을 만족할 수 있다.
-2 < f1/F < 0
여기서, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, F는 유효초점거리이다.
상기 제2 렌즈군은 제2 렌즈(120)와 제 3 렌즈(130)가 접합된 접합 렌즈로서, 다음 조건을 만족할 수 있다.
| vd2 - vd3 | > 30,
여기서, 제2 렌즈의 아베값이 vd2, 제3 렌즈 아베값이 vd3이다.
상기 제3 렌즈(130)의 상면(190)방향 면과, 제4 렌즈(150)의 물체 방향 면은 다음의 조건을 만족한다.
| Sag1/F | < 0.03,
여기서 F는 유효초점거리이고, Sag1은 렌즈의 정점과 유효경 간의 광축 Z축 좌표 값의 차이이며, 유효경은 최외각 광선과 렌즈면과 만나는 지점이다.
상기 Sag 1은 다음의 식으로 결정될 수 있다.
Figure 112016010448772-pat00003
여기서 K는 코닉(Conic) 상수이고, D는 최외각 광선이 지나는 렌즈 유효경의 직경이며, R은 곡률이고, A, B, C, D', E, F, G, H, I, J는 비구면계수이며, 구면일 때 코닉 상수 값과 비구면 계수 값은 '0'이다.
상기 제3 렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(160)와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(170)가 배치되도록 구성되고, 제4 렌즈(150)와 제5 렌즈(160)와 제6 렌즈(170)의 전체적인 굴절력의 합이 양의 값을 갖도록 한다.
상기 광 제어부(180)는 중심 광속 이외에 광이 벗어나지 않도록 주변 광을 제어하는 구성으로서, 제3 렌즈(130)와 상면(190) 사이에 양의 굴절력을 갖도록 양의 굴절력을 갖는 제7 렌즈(181)와, 제8 렌즈(182)를 구비한 적어도 2매 이상의 렌즈군으로 형성되고, 제8렌즈(182)와 상면(190) 사이에 자외선 차단 필터나 더미 필터와 같은 광학 블록(183)이 설치될 수 있다.
또한, 상기 광 제어부(180)는 2매 이상 4매 이하의 렌즈군으로 구성하는 것이 바람직하다.
제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템(100)의 렌즈 데이터는 다음과 같다.
RDY THI RMD GLA
OBJ INFINITY INFINITY
1 INFINITY 0.000000
2 303.60811 15.169511 766533.499797
3 71.06356 45.851385
4 -703.44817 15.169511 496997.816084
5 73.48277 60.042001 914661.288593
STO 7867.13947 7.888146
7 INFINITY 3.579426
8 -854.41936 42.173557 694166.553278
9 -41.60261 15.169511 803422.258213
10 -515.46003 1.820341
11 INFINITY 8.640021
12 -292.59335 37.011543 772500.496243
13 -128.18543 1.820341
14 -6015.79320 35.457305 772500.496243
15 -295.30622 9.753553
16 404.63178 33.862099 811991.438924
17 404.63178 35.909404
18 INFINITY 31.855973 BSC7_HOYA
19 INFINITY 85.151854
IMG INFINITY
(제2 실시예)
도 3은 본 발명에 따른 광각 렌즈 시스템의 제2 실시예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 따른 광각 렌즈 시스템의 광선 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템(100')은 물체측에서 상면(190)으로 순서대로 설치되고, 물체 방향의 입사면이 볼록하고 상면(190) 방향의 출사면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 렌즈인 제1 렌즈(110)와, 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(120')와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(130)가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군과, 입사동을 결정하는 조리개(140)와, 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(150)와, 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(160')와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(170')가 3중 접합하여 배치되고, 곡률의 중심 방향이 물체쪽이며, 굴절률의 합이 양인 제3 렌즈군과, 상기 제3 렌즈(130)와 상면(190) 사이에 양의 굴절력을 갖도록 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변을 제어하는 광 제어부(180')를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 광학 렌즈 시스템(100')은 다음의 조건을 만족한다.
-2< F1/F < 0, 2< F2/F < 3, 2.5 < F3/F < 4
여기서, F1은 제1 렌즈의 유효 초점거리이고, F2는 제2 렌즈군의 초점거리이며, F3은 제3 렌즈군의 초점거리이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 상기 광각 렌즈 시스템(100')은 복수의 렌즈가 광축을 기준으로 일직선상에 배치된 광각 카메라 렌즈의 화각에 대하여 다음 조건을 만족한다.
130° < θ < 170°
여기서 θ는 물체측 입사 화각이다.
또한, 상기 광각 렌즈 시스템(100')은 다음 조건을 만족한다.
0 ≤ L3D/F <0.5
여기서, 제3 렌즈와 제4 렌즈의 간격은 L3D 이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 상기 광각 렌즈 시스템의 제3 렌즈(130)의 상면(190) 방향 출사면과 제4 렌즈(150)의 물체 방향 입사면은 다음의 조건을 만족한다.
| Sag1/F | < 0.03
여기서 F는 유효초점거리이고, Sag1은 렌즈의 정점과 유효경 간의 광축 Z축 좌표 값의 차이이며, 유효경은 최외각 광선과 렌즈면과 만나는 지점이다.
또한, 상기 Sag 1은 상술한 수학식 1과 동일한 방법으로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제4 렌즈(150)는 다음 조건, -0.67 < L4R/F < -0.4 을 만족하고, 여기서, L4R는 제4 렌즈의 상면(190) 방향 곡률이고, F는 유효초점거리이다.
상기 광 제어부(180')는 제3 렌즈(130)와 상면(190) 사이에 양의 굴절력을 갖도록 양의 굴절력을 갖는 제7 렌즈(181')와 양의 굴절력을 갖는 제8 렌즈(182')를 포함하여 구성되고, 상기 제7 렌즈(181')와 제8 렌즈(182')는 모두 다음의 조건을 만족한다.
-0.036 < CS/F < 0.036
여기서, CS는 렌즈 곡률의 역수 값이고, F는 유효초점거리이다.
또한, 상기 광 제어부(180')는 적어도 2매 이상의 렌즈군으로 형성되고, 제8렌즈(182)와 상면(190) 사이에 자외선 차단 필터나 더미 필터와 같은 광학 블록(183)이 설치될 수 있다.
또한, 상기 광 제어부(180')는 2매 이상 4매 이하의 렌즈군으로 구성하는 것이 바람직하다.
제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템(100')의 렌즈 데이터는 다음과 같다.
RDY THI RMD GLA
OBJ INFINITY INFINITY
1 INFINITY 0.000000
2 384.74749 15.160557 763268.502125
3 78.14663 70.397539
4 -709.56095 12.128446 496997.816084
5 96.42507 63.785742 913599.303783
STO -1479.70627 16.828115
7 INFINITY 8.309050
8 -501.47600 40.657398 704725.547214
9 -56.09406 12.128446 816202.240145
10 -637.40854 36.249731 854572.394508
11 -145.87648 7.709508
12 1883.61234 32.007398 772500.496243
13 -432.10.203 28.220946
14 255.74915 29.366834 534975.563820
15 404.76374 38.255617
16 INFINITY 31.837170 BSC7_HOYA
17 INFINITY 73.156078
IMG INFINITY -0.691926
따라서 음의 굴절력을 갖는 렌즈와 접합 렌즈와 양의 굴절력을 갖는 렌즈를 이용하여 좁은 광학 전장과 고해상도의 광각 렌즈 시스템을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100, 100' : 광각 렌즈 시스템
110 : 제1 렌즈
120, 120' : 제2 렌즈
130 : 제3 렌즈
140 : 조리개
150 : 제4 렌즈
160, 160' : 제5 렌즈
170, 170' : 제6 렌즈
180, 180' : 광 제어부
181, 181' : 제7 렌즈
182 : 제8 렌즈
183 : 필터
190 : 상면

Claims (16)

  1. 물체측에서 상면(190)으로 순서대로 설치되며,
    물체측면이 볼록하고, 상측면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 형상의 제1 렌즈(110);
    음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(120)와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(130)가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군;
    입사동을 결정하는 조리개(140);
    양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(150)와, 제5 렌즈(160)와, 제6 렌즈(170)가 배치되며, 상기 제4 렌즈(150)와 제5 렌즈(160)는 각 면의 곡률 중심이 물체쪽으로 위치되고, 굴절률의 합이 양의 값인 제3 렌즈군; 및
    상기 제3 렌즈(130)와 상면(190) 사이에 양의 굴절력을 갖도록 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변광을 제어하는 광 제어부(180)를 포함하며,
    다음의 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    4.5 < OAL/F < 5.5
    11 < Fno * OAL/F <16
    여기서, OAL은 광각렌즈 시스템의 물체 측 첫 번째 면으로부터 상면까지의 거리이고, Fno는 풀 개방시의 F 수이며, F는 유효초점거리이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광각 렌즈 시스템은 렌즈가 광축을 기준으로 일직선상에 배치된 광각 카메라 렌즈의 화각에 대하여 다음 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    130° < θ < 170°
    여기서 θ는 물체측 입사 화각이다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광각 렌즈 시스템은 다음 두 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    0 ≤ L3T/F < 0.5 ,
    0 ≤ L4T/F + L5T/F < 0.2
    여기서 제3 렌즈와 제4 렌즈 간격은 L3T 이고, 제4 렌즈와 제5 렌즈 사이의 간격은 L4T, 제5 렌즈와 제6 렌즈 사이의 간격은 L5T 이며, F는 유효초점거리이다.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광각 렌즈 시스템의 제3 렌즈(130)의 상측면과 제4 렌즈(150)의 물체면은 다음의 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    | Sag1/F | < 0.03
    여기서 F는 유효초점거리이고, Sag1은 렌즈의 정점과 유효경 간의 광축 Z축 좌표 값의 차이이며, 유효경은 최외각 광선과 렌즈면과 만나는 지점이다.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 Sag 1은 다음의 식으로 결정하는 광각 렌즈 시스템.
    Figure 112016010448772-pat00004

    여기서 K는 코닉(Conic) 상수이고, D는 최외각 광선이 지나는 렌즈 유효경의 직경이며, R은 곡률이고, A, B, C, D', E, F, G, H, I, J는 비구면계수이며, 구면일 때 코닉 상수 값과 비구면 계수 값은 '0'이다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈(110)는 다음 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    -2 < f1/F < 0
    여기서, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, F는 유효초점거리이다.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군의 접합렌즈는 다음 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    | vd2 - vd3 | > 30
    여기서, 제2 렌즈의 아베값이 vd2, 제3 렌즈 아베값이 vd3 이다.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(160)와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(170)가 배치되도록 구성한 것을 특징으로 하는 광각 렌즈 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 제어부(180)는 양의 굴절력을 갖는 2매 ~ 4매의 렌즈군으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광각 렌즈 시스템.
  10. 물체측에서 상면(190)으로 순서대로 설치되고,
    물체측면이 볼록하고 상측 면이 오목한 음의 굴절력을 갖는 매니스커스 렌즈인 제1 렌즈(110);
    음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(120')와 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(130)가 접합하여 배치되고, 굴절력의 합이 양의 값을 갖는 제2 렌즈군;
    입사동을 결정하는 조리개(140);
    양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(150)와, 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(160')와, 양의 굴절력을 갖는 제6 렌즈(170')가 3중 접합하여 배치되고, 곡률의 중심 방향이 물체쪽이며, 굴절률의 합이 양인 제3 렌즈군; 및
    상기 제3 렌즈(130)와 상면(190) 사이에 양의 굴절력을 갖도록 복수의 렌즈를 구비하고, 중심 광속 이외의 주변광을 제어하는 광 제어부(180')를 포함하며,
    다음의 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    -2< F1/F < 0
    2< F2/F < 3
    2.5 < F3/F < 4
    여기서, F1은 제1 렌즈의 유효 초점거리이고, F2는 제2 렌즈군의 초점거리이며, F3은 제3 렌즈군의 초점거리이고, F는 유효초점거리이다.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광각 렌즈 시스템은 렌즈가 광축을 기준으로 일직선상에 배치된 광각 카메라 렌즈의 화각에 대하여 다음 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    130° < θ < 170°
    여기서 θ는 물체측 입사 화각이다.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광각 렌즈 시스템은 다음 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    0 ≤ L3D/F <0.5
    여기서, 제3 렌즈와 제4 렌즈의 간격은 L3D 이고, F는 유효초점거리이다.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 광각 렌즈 시스템의 제3 렌즈(130)의 상측면과 제4 렌즈(150)의 물체면은 다음의 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    | Sag1/F | < 0.03
    여기서 F는 유효초점거리이고, Sag1은 렌즈의 정점과 유효경 간의 광축 Z축 좌표 값의 차이이며, 유효경은 최외각 광선과 렌즈면과 만나는 지점이다.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 Sag 1은 다음의 식으로 결정하는 광각 렌즈 시스템.
    Figure 112016010448772-pat00005

    여기서 K는 코닉(Conic) 상수이고, D는 최외각 광선이 지나는 렌즈 유효경의 직경이며, R은 곡률이고, A, B, C, D', E, F, G, H, I, J는 비구면계수이며, 구면일 때 코닉 상수 값과 비구면 계수 값은 '0'이다.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈(150)는 다음 조건을 만족하는 광각 렌즈 시스템.
    -0.67 < L4R/F < -0.4
    여기서, L4R는 제4 렌즈의 상면(190) 방향 곡률이고, F는 유효초점거리이다.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 제어부(180')는 양의 굴절력을 갖는 제7 렌즈(181')와 양의 굴절력을 갖는 제8 렌즈(182')를 포함하고,
    상기 제7 렌즈(181')와 제8 렌즈(182')는 모두 다음의 조건을 만족하는 광각렌즈 시스템.
    -0.036 < CS/F < 0.036
    여기서, CS는 렌즈 곡률의 역수 값이고, F는 유효초점거리이다.
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