KR102461801B1 - Lens optical system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 렌즈 광학계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역에서도 사용이 가능한 렌즈 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to a lens optical system, and more particularly, to a lens optical system that can be used not only in the visible light band but also in the near-infrared band.
촬상용 카메라 모듈에 탑재되는 렌즈 광학계는 광축을 따라 복수의 렌즈가 배열된 형태를 가지고 있다. 카메라 모듈의 용도 및 크기에 따라 다르기는 하지만, 최근의 카메라 모듈에 탑재되는 렌즈 광학계는 3매 이상의 렌즈가 배열되어, 수차에 따른 왜곡을 개선하거나 보다 넓은 화각을 가지는 등 다양한 광학적 성능 향상을 달성하고 있다.A lens optical system mounted on a camera module for imaging has a form in which a plurality of lenses are arranged along an optical axis. Although it varies depending on the purpose and size of the camera module, the lens optical system mounted on recent camera modules has three or more lenses arranged to achieve various optical performance improvements, such as improving distortion caused by aberrations or having a wider angle of view. have.
대부분의 카메라는 특정 파장대역에 맞춰져 사용되도록 설계된다. 구체적으로, 가시광선 대역의 광을 촬상하는 카메라 모듈에 탑재되는 렌즈 광학계의 경우 대략 400nm 내지 800nm 정도의 파장대역에서 가장 우수한 광학적 성능이 달성되도록 설계된다. 그리고 근적외선 등을 이용한 열화상 카메라 모듈에 탑재되는 렌즈 광학계의 경우 대략 800nm 내지 1100nm 정도의 파장대역에서 가장 우수한 광학적 성능이 달성되도록 설계된다.Most cameras are designed to be used in a specific wavelength band. Specifically, in the case of a lens optical system mounted on a camera module that captures light in a visible ray band, it is designed to achieve the best optical performance in a wavelength band of about 400 nm to 800 nm. And, in the case of a lens optical system mounted on a thermal imaging camera module using near-infrared light, it is designed to achieve the best optical performance in a wavelength band of approximately 800 nm to 1100 nm.
최근의 야간투시경 등 광학 장치의 경우, 외부의 조도가 충분히 높을 경우에는 가시광선 대역의 광을 수광하여 촬상하고, 외부의 조도가 낮을 경우에는 근적외선 대역의 광을 수광하여 촬상하는 경우도 있다. 이러한 광학 장치의 경우, 가시광선 대역용 렌즈 광학계과 적외선 대역의 렌즈 광학계가 각각 탑재되어 사용 모드에 따라 하나의 렌즈 광학계를 선택하여 사용하는 경우가 많았다.In the case of recent optical devices such as night vision goggles, when the external illuminance is sufficiently high, the image is captured by receiving light in the visible ray band, and when the external illuminance is low, light in the near-infrared band is received and imaged. In the case of such an optical device, a lens optical system for a visible ray band and a lens optical system for an infrared band are respectively mounted, and in many cases, one lens optical system is selected and used according to a mode of use.
그러나 이와 같이 파장 대역에 따른 복수의 렌즈 광학계를 탑재하고 그 중 하나를 선택하여 사용하는 광학 장치의 경우, 렌즈 광학계가 복수이기 때문에 단가가 높고 소형화가 어려우며, 렌즈 광학계를 선택하는 기구적인 설계에 의해 내구성이 저하될 수 있다는 문제가 있었다.However, in the case of an optical device in which a plurality of lens optical systems according to the wavelength band are mounted and one of them is selected and used, the unit cost is high and miniaturization is difficult because there are a plurality of lens optical systems. There was a problem that durability may be reduced.
본 발명이 해결하려는 과제는, 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역에서도 우수한 광학적 성능을 달성할 수 있는 렌즈 광학계를 제공하는 것에 목적이 있다.The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a lens optical system capable of achieving excellent optical performance not only in the visible light band but also in the near infrared band.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 서로 다른 두께의 커버글래스를 가지는 이미지 인텐시파이어(image intensifier)와 연동되더라도 적절한 광학적인 성능이 달성되도록 설계 변경이 용이한 렌즈 광학계를 제공하는 것에 목적이 있다.Another object to be solved by the present invention is to provide a lens optical system that is easy to design change so that appropriate optical performance is achieved even if it is linked with an image intensifier having a cover glass having a different thickness.
본 발명의 렌즈 광학계는 물체와 상기 물체의 상이 맺히는 센서 사이에서 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로 배열되고, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹, 제4 그룹 및 제5 그룹을 포함하는 렌즈 광학계로서, 상기 제1 그룹은 부의 굴절력을 가지고, 센서 측 면은 근축에서 오목한 제1 렌즈를 포함하고, 상기 제2 그룹은 정의 굴절력을 가지고, 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 근축에서 볼록한 제2 렌즈 및 정의 굴절력을 가지고, 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 근축에서 볼록한 제3 렌즈를 포함하고, 상기 제3 그룹은 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈 및 부의 굴절력을 가지면서 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나에 회절광학소자가 형성된 제6 렌즈를 포함하고 - 상기 제4 렌즈 및 상기 제5 렌즈는 서로 접합됨 -, 상기 제4 그룹은 정의 굴절력을 가지고, 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 근축에서 볼록한 제7 렌즈를 포함하고, 상기 제5 그룹은 부의 굴절력을 가지고, 근축에서 매니스커스 형태로 형성된 제8 렌즈를 포함하고, 조리개는 상기 제1 그룹과 상기 제2 그룹 사이에 위치하고, f1은 상기 제1 렌즈의 초점거리이고, f는 상기 렌즈 광학계의 초점거리일 때, 아래의 f1 및 f에 대한 조건식을 만족한다.The lens optical system of the present invention is sequentially arranged from the object side to the sensor side between an object and a sensor on which an image of the object is formed, and a first group, a second group, a third group, and a fourth group including at least one lens and a fifth group, wherein the first group has a negative refractive power, a sensor side surface includes a first lens concave at paraxial, the second group has a positive refractive power, an object side surface and a sensor At least one of the side surfaces comprises a paraxially convex second lens and a positive refractive power, at least one of the object side and the sensor side includes a paraxially convex third lens, wherein the third group includes a fourth having positive refractive power a lens, a fifth lens having a negative refractive power, and a sixth lens having a negative refractive power and a diffractive optical element formed on at least one of an object side surface and a sensor side surface - the fourth lens and the fifth lens are bonded to each other , wherein the fourth group has a positive refractive power, at least one of the object-side surface and the sensor-side surface comprises a seventh lens that is paraxially convex, the fifth group has a negative refractive power, and has a meniscus shape at paraxial Including an eighth lens formed by , an iris is positioned between the first group and the second group, f1 is the focal length of the first lens, and f is the focal length of the lens optical system, below f1 and The conditional expression for f is satisfied.
<조건식><conditional expression>
|f1|/f > 2|f1|/f > 2
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the object-side surface of the first lens may be paraxially convex.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈 중 적어도 하나는 물체 측 면 및 센서 측 면 모두 볼록할 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one of the second lens and the third lens may be convex on both the object side surface and the sensor side surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로, 상기 제4 렌즈, 상기 제5 렌즈 및 상기 제6 렌즈의 순서로 배열될수 있다.In an embodiment of the present invention, the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens may be sequentially arranged from the object side to the sensor side in order.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회절광학소자는 상기 제6 렌즈의 물체 측 면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the diffractive optical element may be formed on the object side surface of the sixth lens.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제7 렌즈는 물체 측 면 및 센서 측 면 모두 볼록할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the seventh lens may be convex on both the object side surface and the sensor side surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로, 상기 제6 렌즈, 상기 제5 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 순서로 배열될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sixth lens, the fifth lens, and the fourth lens may be sequentially arranged from the object side to the sensor side in order.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회절광학소자는 상기 제6 렌즈의 센서 측 면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the diffractive optical element may be formed on the sensor side of the sixth lens.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제7 렌즈는 근축에서 매니스커스 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the seventh lens may be formed in a meniscus shape at the paraxial axis.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제6 렌즈는 근축에서 매니스커스 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sixth lens may be formed in a meniscus shape at the paraxial axis.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제8 렌즈의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one of the object-side surface and the sensor-side surface of the eighth lens may have at least one inflection point within the effective diameter.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈는 플라스틱 렌즈이고, 상기 제2 그룹은 적어도 하나의 유리 렌즈를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first lens may be a plastic lens, and the second group may include at least one glass lens.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제4 렌즈 및 상기 제5 렌즈는 유리 렌즈이고, 상기 제6 렌즈는 플라스틱 렌즈일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fourth lens and the fifth lens may be a glass lens, and the sixth lens may be a plastic lens.
본 발명의 일 실시예에 있어서, V2는 상기 제2 렌즈의 아베수(Abbe number)이고, V3은 상기 제3 렌즈의 아베수이고, V7은 상기 제7 렌즈의 아베수일 때, 아래의 V2, V3 및 V7에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when V2 is the Abbe number of the second lens, V3 is the Abbe number of the third lens, and V7 is the Abbe number of the seventh lens, V2 below, The conditional expressions for V3 and V7 may be satisfied.
<조건식><conditional expression>
45 < (V2+V3+V7)/3 < 5545 < (V2+V3+V7)/3 < 55
본 발명의 일 실시예에 있어서, FSL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 조리개 사이의 광축 상의 거리이고, 상기 TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리일 때, 아래의 FSL 및 TTL에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In one embodiment of the present invention, FSL is the distance on the optical axis between the diaphragm and the object-side surface of the first lens, and TTL is the distance on the optical axis from the object-side surface of the first lens to the sensor. , the following conditional expressions for FSL and TTL may be satisfied.
<조건식><conditional expression>
0.1 < FSL/TTL < 0.20.1 < FSL/TTL < 0.2
본 발명의 일 실시예에 있어서, L1R은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서의 유효경에서의 최대 외경이고, ImageR은 상기 센서의 유효 영역에서의 최대 외경일 때, 아래의 L1R 및 ImageR에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when L1R is the maximum outer diameter at the effective diameter of the object side of the first lens and ImageR is the maximum outer diameter in the effective area of the sensor, the conditional expressions for L1R and ImageR below can be satisfied
<조건식><conditional expression>
1.1 < L1R/ImageR < 1.41.1 < L1R/ImageR < 1.4
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회절광학소자의 보조파장 1100nm에서의 프린지(fringe)는 아래의 조건식에 의해 정해지고, R은 상기 회절광학소자의 유효경에서의 최대 외경일 때, 아래의 프린지 및 R에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fringe at the auxiliary wavelength of 1100 nm of the diffractive optical element is determined by the following conditional formula, and R is the maximum outer diameter in the effective diameter of the diffractive optical element, the fringe below and a conditional expression for R may be satisfied.
fringe = (1/1100) X (R2·R2 + R4·R4 + R6·R6 + R8·R8)fringe = (1/1100) X (R2 R 2 + R4 R 4 + R6 R 6 + R8 R 8 )
(상기 R2는 상기 회절광학소자의 2차 패턴의 곡률반경이고, 상기 R4는 상기 회절광학소자의 4차 패턴의 곡률반경이고, 상기 R6은 상기 회절광학소자의 6차 패턴의 곡률반경이고, 상기 R8은 상기 회절광학소자의 8차 패턴의 곡률반경임)(The R2 is the radius of curvature of the second pattern of the diffractive optical element, R4 is the radius of curvature of the fourth pattern of the diffractive optical element, and R6 is the radius of curvature of the sixth pattern of the diffractive optical element, and the R8 is the radius of curvature of the 8th-order pattern of the diffractive optical element)
<조건식><conditional expression>
|fringe|/R < 8|fringe|/R < 8
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 렌즈 광학계에서는 400nm 내지 1000nm의 파장 대역에서 초점거리의 변화량이 1.0%미만일 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the lens optical system, the change amount of the focal length in a wavelength band of 400 nm to 1000 nm may be less than 1.0%.
본 발명의 렌즈 광학계는 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역에서도 우수한 광학적 성능을 달성할 수 있다는 장점이 있다.The lens optical system of the present invention has the advantage that excellent optical performance can be achieved not only in the visible light band but also in the near infrared band.
또한, 본 발명의 렌즈 광학계는 서로 다른 두께의 커버글래스를 가지는 이미지 인텐시파이어(image intensifier)와 연동되더라도 적절한 광학적인 성능이 달성되도록 설계 변경이 용이하다는 장점이 있다.In addition, the lens optical system of the present invention has the advantage that it is easy to change the design so that appropriate optical performance is achieved even if it is linked with image intensifiers having cover glasses of different thicknesses.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시한 도면이다.1 is a view showing a lens optical system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a lens optical system according to another embodiment of the present invention.
3 is a view showing a lens optical system according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.In the present application, each of the steps described may be performed regardless of the listed order, except for a case where they must be performed in the listed order due to a special causal relationship.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부된 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, a lens optical system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다.1 is a lens configuration diagram of a lens optical system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 렌즈 광학계는 피사체에 해당하는 물체와 물체의 상이 맺히는 센서(IS) 사이에 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2), 제3 그룹(G3), 제4 그룹(G4) 및 제5 그룹(G5)이 위치한다. 제1 내지 제5 그룹(G1 내지 G5)은 물체 측에서 센서(IS)측으로 순차적으로 배열되어 있다.Referring to FIG. 1, the lens optical system of the present invention provides a first group (G1), a second group (G2), a third group (G3), A fourth group (G4) and a fifth group (G5) are located. The first to fifth groups G1 to G5 are sequentially arranged from the object side to the sensor IS side.
각각의 렌즈는 서로 마주보는 양면을 가진다. 하나의 렌즈에 있어서, 물체 측을 바라보는 면은 광이 렌즈로 들어오는 면인 입사면에 해당한다. 또한, 하나의 렌즈에 있어서, 센서(IS) 측을 바라보는 면은 렌즈에서 광이 나가는 면인 출사면에 해당한다. 본 명세서에서 n번째 렌즈의 물체 측면이자 입사면인 면을 Sn1로 표시하고, 센서 측면이자 출사면인 면은 Sn2로 표시하도록 한다. 따라서, 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면이자 입사면은 S11로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S12로 표시된다. 또한, 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면이자 입사면은 S21로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S22로 표시된다. 이러한 방식으로, 제8 렌즈(L8)의 물체 측 면이자 입사면은 S81로 표시되고, 센서 측 면이자 출사면은 S82로 표시된다.Each lens has two sides facing each other. In one lens, the surface facing the object corresponds to the incident surface, which is the surface through which light enters the lens. In addition, in one lens, a surface facing the sensor IS corresponds to an emitting surface that is a surface through which light exits from the lens. In this specification, the object side and the incident surface of the n-th lens are denoted by Sn1, and the sensor side and the exit plane are denoted by Sn2. Accordingly, the object-side and incident surface of the first lens L1 is indicated by S11, and the sensor-side and exit surface is indicated by S12. In addition, the object-side and incident surface of the second lens L2 is indicated by S21, and the sensor-side and emitting surface is indicated by S22. In this way, the object-side and incident surface of the eighth lens L8 is indicated by S81, and the sensor-side and output surface is indicated by S82.
렌즈 광학계는 조리개(S)를 포함한다. 조리개(S)는 광의 일부를 차단하여 렌즈 광학계 내부로 조사되는 광의 양을 조절할 수 있다. 조리개(S)는 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2) 사이에 위치한다.The lens optical system includes a stop S. The diaphragm S may block a portion of light to control the amount of light irradiated into the lens optical system. The diaphragm S is positioned between the first group G1 and the second group G2.
센서(IS)는 렌즈를 통과한 광을 수광하여 전기 신호로 변환하는 이미지 센서(IS)일 수 있다. 센서(IS)는 제1 내지 제5 그룹(G5)의 렌즈를 통과한 광이 센서(IS)의 물체 측 면 상에서 상이 맺히도록 제5 그룹(G5)의 후면에 위치한다.The sensor IS may be an image sensor IS that receives light passing through a lens and converts it into an electrical signal. The sensor IS is positioned at the rear of the fifth group G5 so that the light passing through the lenses of the first to fifth groups G5 forms an image on the object side surface of the sensor IS.
본 발명의 렌즈 광학계는 이미지 인텐시파이어(image intensitifer, 미도시)의 전면에 위치할 수 있다. 즉, 본 발명의 렌즈 광학계는 이미지 인텐시파이어보다 물체 측에 가깝게 위치하는 것이다. 이미지 인텐시파이어는 이미지 증폭기 또는 광증폭기에 해당하는 것으로, 광전면이 마련된 진공 용기와, 진공 용기에 수용되어 광전 변환막으로부터 방출된 전자를 증배(增倍)하는 전자 증배 수단과, 전자 증배 수단에서 증배된 전자가 입사되고, 전자 증배 수단에서 증배된 전자를 광으로 변환하는 형광면을 구비한 장치일 수 있다.The lens optical system of the present invention may be located in front of an image intensitifer (not shown). That is, the lens optical system of the present invention is located closer to the object side than the image intensifier. The image intensifier corresponds to an image amplifier or an optical amplifier, and includes a vacuum container provided with a photofront, an electron multiplier that is accommodated in the vacuum container and multiplies the electrons emitted from the photoelectric conversion film, and the electron multiplier. It may be a device having a fluorescent surface into which electrons multiplied by the ray are incident and the electrons multiplied by the electron multiplication means are converted into light.
이러한 이미지 인텐시파이어는 커버글래스(CG)를 더 포함할 수 있다. 커버글래스(CG)는 양면이 평면으로 형성된 것일 수 있다. 커버글래스(CG)는 이미지 인텐시파이어의 물체 측면에 위치할 수 있다. 따라서 본 발명의 렌즈 광학계에서 가장 센서 측에 위치한 렌즈는 커버글래스(CG)와 서로 마주보게 위치할 수 있다.The image intensifier may further include a cover glass (CG). The cover glass CG may have both surfaces formed with a flat surface. The cover glass CG may be positioned on the side of the object of the image intensifier. Therefore, in the lens optical system of the present invention, the lens located closest to the sensor may be positioned to face the cover glass CG.
본 발명의 렌즈 광학계의 각각의 그룹 및 그룹에 포함된 렌즈는 다음과 같은 특성을 가진다.Each group of the lens optical system of the present invention and the lens included in the group have the following characteristics.
제1 그룹(G1)은 제1 렌즈(L1)를 포함한다.The first group G1 includes a first lens L1 .
제1 렌즈(L1)는 부(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제1 렌즈(L1)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제1 렌즈(L1)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.65보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제1 렌즈(L1)의 아베수(Abbe number, V1)는 40보다는 크고 60보다는 작은 것이 바람직하다.The first lens L1 has negative (-, negative) refractive power. The first lens L1 is formed of a plastic material, and it is preferable that the plastic forming the first lens L1 has a refractive index greater than 1.65 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V1) of the first lens (L1) is greater than 40 and less than 60.
제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 근축에서 볼록하다. 여기서, 근축이라는 것은 광축에 근접한 부분을 의미하고, 렌즈의 유효경에서 광축에 근접한 일부분을 의미한다. 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면(S11)은 비구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S11 of the first lens L1 is paraxially convex. Here, the paraxial means a portion close to the optical axis, and means a portion close to the optical axis in the effective diameter of the lens. The object-side surface S11 of the first lens L1 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object-side surface S11 of the first lens L1 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S11 of the first lens L1 may be formed as an aspherical surface.
제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 근축에서 오목하다. 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 유효경 내에서도 오목하다. 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제1 렌즈(L1)의 센서 측 면(S12)은 비구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S12 of the first lens L1 is paraxially concave. The radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S12 of the first lens L1 has a positive value. The sensor side surface S12 of the first lens L1 is concave even within the effective diameter. The sensor side surface S12 of the first lens L1 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S12 of the first lens L1 may be formed as an aspherical surface.
제2 그룹(G2)은 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)를 포함한다. 물체 측에서 센서 측 방향으로 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)는 순차적으로 배열된다.The second group G2 includes a second lens L2 and a third lens L3. The second lens L2 and the third lens L3 are sequentially arranged from the object side to the sensor side direction.
제2 렌즈(L2)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제2 렌즈(L2)는 유리 재질로 형성되고, 제2 렌즈(L2)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.65보다는 크고 1.80보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제2 렌즈(L2)의 아베수(Abbe number, V2)는 45보다는 크고 55보다는 작은 것이 바람직하다.The second lens L2 has positive (+, positive) refractive power. The second lens L2 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the second lens L2 is preferably greater than 1.65 and less than 1.80. And it is preferable that the Abbe number (V2) of the second lens (L2) is greater than 45 and less than 55.
제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 근축에서 볼록하다. 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제2 렌즈(L2)의 물체 측 면(S21)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S21 of the second lens L2 is paraxially convex. The object-side surface S21 of the second lens L2 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object-side surface S21 of the second lens L2 is convex even within the effective diameter. The object-side surface S21 of the second lens L2 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S21 of the second lens L2 may be formed as a spherical surface.
제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 근축에서 볼록하다. 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제2 렌즈(L2)의 센서 측 면(S22)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S22 of the second lens L2 is paraxially convex. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S22 of the second lens L2 has a negative value. The sensor side surface S22 of the second lens L2 is convex even within the effective diameter. The sensor side surface S22 of the second lens L2 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S22 of the second lens L2 may be formed in a spherical shape.
제3 렌즈(L3)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제3 렌즈(L3)는 유리 재질로 형성되고, 제3 렌즈(L3)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.60보다는 크고 1.70보다는 작은 것이 바람직하다. 제3 렌즈(L3)의 굴절률은 제2 렌즈(L2)의 굴절률보다 작을 수 있다. 그리고 제3 렌즈(L3)의 아베수(Abbe number, V3)는 50보다는 크고 62보다는 작은 것이 바람직하다.The third lens L3 has positive (+, positive) refractive power. The third lens L3 is formed of a glass material, and the glass forming the third lens L3 preferably has a refractive index greater than 1.60 and less than 1.70. The refractive index of the third lens L3 may be smaller than that of the second lens L2 . And it is preferable that the Abbe number (V3) of the third lens (L3) is greater than 50 and less than 62.
제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 근축에서 볼록하다. 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제3 렌즈(L3)의 물체 측 면(S31)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S31 of the third lens L3 is paraxially convex. The object-side surface S31 of the third lens L3 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object-side surface S31 of the third lens L3 is convex even within the effective diameter. The object-side surface S31 of the third lens L3 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S31 of the third lens L3 may be formed as a spherical surface.
제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 근축에서 볼록하다. 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S32 of the third lens L3 is paraxially convex. A radius of curvature with respect to the paraxial axis of the sensor side surface S32 of the third lens L3 has a negative value. The sensor side surface S32 of the third lens L3 is convex even within the effective diameter. The sensor side surface S32 of the third lens L3 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S32 of the third lens L3 may be formed in a spherical shape.
제3 그룹(G3)은 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)를 포함한다. 제3 그룹(G3)에서는 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)가 배열된 순서가 변경될 수 있다. 도 1을 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 물체 측에서 센서 측 방향으로 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5)와 제6 렌즈(L6)는 순차적으로 배열된다.The third group G3 includes a fourth lens L4 , a fifth lens L5 , and a sixth lens L6 . In the third group G3 , the arrangement order of the fourth lens L4 , the fifth lens L5 , and the sixth lens L6 may be changed. In this embodiment described with reference to FIG. 1 , the fourth lens L4 , the fifth lens L5 , and the sixth lens L6 are sequentially arranged from the object side to the sensor side direction.
제4 렌즈(L4)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제4 렌즈(L4)는 유리 재질로 형성되고, 제4 렌즈(L4)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.75보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 아베수(Abbe number, V4)는 25보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.The fourth lens L4 has positive (+, positive) refractive power. The fourth lens L4 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the fourth lens L4 is preferably greater than 1.75 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V4) of the fourth lens (L4) is greater than 25 and less than 58.
제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축에서 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S41 of the fourth lens L4 is paraxially convex. The object-side surface S41 of the fourth lens L4 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S41 of the fourth lens L4 is convex even within the effective diameter. The object side surface S41 of the fourth lens L4 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S41 of the fourth lens L4 may be formed as a spherical surface.
제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 근축에서 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 is paraxially convex. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S42 of the fourth lens L4 has a negative value. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 is convex even within the effective diameter. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 may be formed in a spherical shape.
제5 렌즈(L5)는 음(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제5 렌즈(L5)는 유리 재질로 형성되고, 제5 렌즈(L5)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.75보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제5 렌즈(L5)의 아베수(Abbe number, V5)는 25보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.The fifth lens L5 has negative (-, negative) refractive power. The fifth lens L5 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the fifth lens L5 is preferably greater than 1.75 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V5) of the fifth lens (L5) is greater than 25 and less than 58.
제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서도 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S51 of the fifth lens L5 is paraxially concave. The object-side surface S51 of the fifth lens L5 has a negative radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S51 of the fifth lens L5 is concave even within the effective diameter. The object side surface S51 of the fifth lens L5 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S51 of the fifth lens L5 may be formed as a spherical surface.
제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서도 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 is paraxially concave. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S52 of the fifth lens L5 has a positive value. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 is concave even within the effective diameter. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 may be formed in a spherical shape.
제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5)는 서로 접합된 더블릿(doublelet) 렌즈일 수 있다. 즉, 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)과 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)이 서로 접합되어 있다. 따라서 제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5) 사이의 이격 거리는 0으로 표시될 수 있다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)과 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 서로 대응되는 표면 형상을 가질 수 있다.The fourth lens L4 and the fifth lens L5 may be doublet lenses bonded to each other. That is, the sensor-side surface S42 of the fourth lens L4 and the object-side surface S51 of the fifth lens L5 are bonded to each other. Therefore, the separation distance between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 may be expressed as 0. In addition, the sensor-side surface S42 of the fourth lens L4 and the object-side surface S51 of the fifth lens L5 may have surface shapes corresponding to each other.
제6 렌즈(L6)는 음(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제6 렌즈(L6)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제6 렌즈(L6)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.50보다는 크고 1.55보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제6 렌즈(L6)의 아베수(Abbe number, V6)는 50보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.The sixth lens L6 has negative (-, negative) refractive power. The sixth lens L6 is formed of a plastic material, and the plastic forming the sixth lens L6 preferably has a refractive index greater than 1.50 and less than 1.55. And it is preferable that the Abbe number (V6) of the sixth lens (L6) is greater than 50 and less than 58.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축에서 오목하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서도 오목하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 비구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S61 of the sixth lens L6 is paraxially concave. The object-side surface S61 of the sixth lens L6 has a negative radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S61 of the sixth lens L6 is concave even within the effective diameter. The object side surface S61 of the sixth lens L6 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S61 of the sixth lens L6 may be formed as an aspherical surface.
제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 근축에서 오목할 수 있다. 그러나 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 유효경 전체에서는 실질적으로 볼록한 형태를 가질 수도 있다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)이 근축에서는 오목하지만, 유효경 전체에서는 실질적으로 볼록하다면 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에 적어도 하나의 변곡점이 있음을 의미하는 것일 수 있다.The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may be paraxially concave. However, the sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may have a substantially convex shape in the entire effective mirror. If the sensor side S62 of the sixth lens L6 is concave in paraxial but substantially convex in the entire effective diameter, it means that there is at least one inflection point on the sensor side S62 of the sixth lens L6. can
이에 따라 제6 렌즈(L6)는 매니스커스 형상으로 형성될 수 있다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 이러한 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 비구면으로 형성될 수 있다.Accordingly, the sixth lens L6 may be formed in a meniscus shape. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S62 of the sixth lens L6 has a positive value. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may be formed as an aspherical surface.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61) 및 센서 측 면(S62) 중 어느 하나에는 회절광학소자(DOE, Diffractive Optical Elements)가 형성될 수 있다. 회절 광학 소자는 광학 시스템에 있어서 광을 조절하기 위하여 굴절 또는 반사보다는 주기 구조(periodic structures)에 의한 회절(diffraction)을 이용한 소자를 의미한다.Diffractive optical elements (DOE) may be formed on any one of the object-side surface S61 and the sensor-side surface S62 of the sixth lens L6. The diffractive optical element refers to an element using diffraction by periodic structures rather than refraction or reflection to control light in an optical system.
제1 실시예에서는 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)에 회절광학소자가 형성된다.In the first embodiment, a diffractive optical element is formed on the object-side surface S61 of the sixth lens L6.
회절광학소자의 보조파장 1100nm에서의 프린지(fringe)는 아래의 조건식에 의해 정해진다.The fringe at the auxiliary wavelength of 1100 nm of the diffractive optical element is determined by the following conditional expression.
fringe = (1/1100) X (R2·R2 + R4·R4 + R6·R6 + R8·R8)fringe = (1/1100) X (R2 R 2 + R4 R 4 + R6 R 6 + R8 R 8 )
여기서, R은 상기 회절광학소자의 유효경에서의 최대 외경이고, R2는 회절광학소자의 2차 패턴의 곡률반경이고, R4는 회절광학소자의 4차 패턴의 곡률반경이고, R6은 회절광학소자의 6차 패턴의 곡률반경이고, R8은 회절광학소자의 8차 패턴의 곡률반경이다.Here, R is the maximum outer diameter in the effective diameter of the diffractive optical element, R2 is the radius of curvature of the secondary pattern of the diffractive optical element, R4 is the radius of curvature of the fourth pattern of the diffractive optical element, R6 is the radius of curvature of the diffractive optical element It is the radius of curvature of the 6th-order pattern, and R8 is the radius of curvature of the 8th-order pattern of the diffractive optical element.
이 때, 회절광학소자는 아래의 프린지 및 R에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In this case, the diffractive optical element may satisfy the following conditional expressions for the fringe and R.
<조건식><conditional expression>
|fringe|/R < 8|fringe|/R < 8
여기서, |fringe|/R는 단위 길이당 프린지의 수를 의미한다. 회절광학소자에서 단위 길이당 프린지의 수가 8 이상이면, 회절광학소자의 가공이 어려워지고 손실이 크게 발생한다는 문제가 있다. 따라서 적절한 회절을 달성하면서 가공의 용이성 및 손실의 저하를 보장하기 위해서는 단위 길이당 프린지의 수가 8 미만인 것이 바람직하다.Here, |fringe|/R means the number of fringes per unit length. If the number of fringes per unit length in the diffractive optical element is 8 or more, there is a problem that processing of the diffractive optical element is difficult and a large loss occurs. Therefore, it is preferable that the number of fringes per unit length is less than 8 in order to ensure ease of processing and reduction of loss while achieving appropriate diffraction.
제4 그룹(G4)은 제7 렌즈(L7)를 포함한다.The fourth group G4 includes a seventh lens L7.
제7 렌즈(L7)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제7 렌즈(L7)는 유리 재질로 형성되고, 제7 렌즈(L7)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.80보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제7 렌즈(L7)의 아베수(Abbe number, V7)는 40보다는 크고 48보다는 작은 것이 바람직하다.The seventh lens L7 has positive (+, positive) refractive power. The seventh lens L7 is formed of a glass material, and the glass forming the seventh lens L7 preferably has a refractive index greater than 1.80 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V7) of the seventh lens (L7) is greater than 40 and less than 48.
제7 렌즈(L7)의 물체 측 면(S71)은 근축에서 볼록하다. 제7 렌즈(L7)의 물체 측 면(S71)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제7 렌즈(L7)의 물체 측 면(S71)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제7 렌즈(L7)의 물체 측 면(S71)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제7 렌즈(L7)의 물체 측 면(S71)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S71 of the seventh lens L7 is paraxially convex. The object-side surface S71 of the seventh lens L7 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object-side surface S71 of the seventh lens L7 is convex even within the effective diameter. The object side surface S71 of the seventh lens L7 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S71 of the seventh lens L7 may be formed as a spherical surface.
제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 근축에서 볼록하다. 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S72 of the seventh lens L7 is paraxially convex. The radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S72 of the seventh lens L7 has a negative value. The sensor side surface S72 of the seventh lens L7 is convex even within the effective diameter. The sensor side surface S72 of the seventh lens L7 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S72 of the seventh lens L7 may be formed in a spherical shape.
제5 그룹(G5)은 제8 렌즈(L8)를 포함한다.The fifth group G5 includes an eighth lens L8.
제8 렌즈(L8)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제8 렌즈(L8)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제8 렌즈(L8)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.50보다는 크고 1.55보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제8 렌즈(L8)의 아베수(Abbe number, V8)는 52보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.The eighth lens L8 has positive (+, positive) refractive power. The eighth lens L8 is formed of a plastic material, and the plastic forming the eighth lens L8 preferably has a refractive index greater than 1.50 and less than 1.55. And it is preferable that the Abbe number (V8) of the eighth lens (L8) is greater than 52 and less than 58.
제8 렌즈(L8)의 물체 측 면(S81)은 근축에서 볼록하다. 제8 렌즈(L8)의 물체 측 면(S81)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제8 렌즈(L8)의 물체 측 면(S81)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 포함한다. 따라서 제8 렌즈(L8)의 물체 측 면(S81)은 유효경 내에서 근축이 아닌 부근에서 오목한 부분이 있을 수 있다. 제8 렌즈(L8)의 물체 측 면(S81)은 비구면으로 형성된다.The object-side surface S81 of the eighth lens L8 is paraxially convex. The object-side surface S81 of the eighth lens L8 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object-side surface S81 of the eighth lens L8 includes at least one inflection point within the effective diameter. Therefore, the object-side surface S81 of the eighth lens L8 may have a concave portion near the non-paraxial axis within the effective diameter. The object-side surface S81 of the eighth lens L8 is formed as an aspherical surface.
제8 렌즈(L8)의 센서 측 면(S82)은 근축에서 오목하다. 제8 렌즈(L8)의 센서 측 면(S82)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제8 렌즈(L8)의 센서 측 면(S82)은 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 포함한다. 따라서 제8 렌즈(L8)의 센서 측 면(S82)은 유효경 내에서 근축이 아닌 부근에서 볼록한 부분이 있을 수 있다. 제8 렌즈(L8)의 센서 측 면(S82)은 비구면으로 형성된다.The sensor side surface S82 of the eighth lens L8 is paraxially concave. The sensor side surface S82 of the eighth lens L8 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The sensor side surface S82 of the eighth lens L8 includes at least one inflection point within the effective diameter. Accordingly, the sensor side surface S82 of the eighth lens L8 may have a convex portion near the non-paraxial axis within the effective diameter. The sensor side surface S82 of the eighth lens L8 is formed as an aspherical surface.
제8 렌즈(L8)의 후단에는 인텐시파이어의 커버글래스(CG)가 위치할 수 있다. 커버글래스(CG)의 두께는 다양하게 정해질 수 있다. 그러나 커버글래스(CG)의 두께에 따라 렌즈 광학계의 광학 설계가 변경될 수 있다.A cover glass CG of the intensifier may be positioned at the rear end of the eighth lens L8. The thickness of the cover glass CG may be variously determined. However, the optical design of the lens optical system may be changed according to the thickness of the cover glass CG.
커버글래스(CG)의 후면(물체 측의 반대면)에는 이미지 센서가 결합된다. 커버글래스(CG)의 후면과 이미지 센서는 직접 맞닿아 결합되어, 사이의 거리가 실질적으로 0으로 표시될 수 있다.An image sensor is coupled to the rear surface (opposite surface of the object side) of the cover glass CG. The rear surface of the cover glass CG and the image sensor may be directly contacted and coupled, so that the distance therebetween may be displayed as substantially zero.
본 발명의 렌즈 광학계는 아래의 조건식 1 내지 조건식 4를 만족한다.The lens optical system of the present invention satisfies the following Conditional Expressions 1 to 4.
<조건식 1><Condition 1>
|f1|/f > 2|f1|/f > 2
여기서, f1은 제1 렌즈(L1)의 초점거리이고, f는 본 발명의 렌즈 광학계의 초점거리이다. 제1 렌즈(L1)의 초점거리의 절댓값이 렌즈 광학계의 초점거리보다 2배 이상 크게 형성됨으로써 렌즈 광학계 전체의 왜곡 보정이 용이해진다. 만약, 제1 렌즈(L1)의 초점거리의 절댓값이 렌즈 광학계의 초점거리보다 2배 보다 작아진다면, 제1 렌즈(L1)의 음의 파워가 커지게 되는데, 렌즈 광학계 전체에서 이로 인한 왜곡 보정이 어려워진다는 문제가 있다.Here, f1 is the focal length of the first lens L1, and f is the focal length of the lens optical system of the present invention. Since the absolute value of the focal length of the first lens L1 is greater than twice the focal length of the lens optical system, distortion correction of the entire lens optical system is facilitated. If the absolute value of the focal length of the first lens L1 is less than twice the focal length of the lens optical system, the negative power of the first lens L1 increases, and distortion correction due to this in the entire lens optical system is increased. The problem is that it gets difficult.
<조건식 2><Condition 2>
45 < (V2+V3+V7)/3 < 5545 < (V2+V3+V7)/3 < 55
여기서, V2는 제2 렌즈(L2)의 아베수(Abbe number)이고, V3은 제3 렌즈(L3)의 아베수이고, V7은 제7 렌즈(L7)의 아베수이다. 조건식 2에 따르면, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제7 렌즈에 해당하는 위치에 고분산 렌즈가 배치되어 색이 분산되는 것을 억제하는 효과가 있다.Here, V2 is the Abbe number of the second lens L2, V3 is the Abbe number of the third lens L3, and V7 is the Abbe number of the seventh lens L7. According to Conditional Expression 2, a high dispersion lens is disposed at positions corresponding to the second lens, the third lens, and the seventh lens, thereby suppressing color dispersion.
<조건식 3><Condition 3>
0.1 < FSL/TTL < 0.20.1 < FSL/TTL < 0.2
여기서, FSL은 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면에서 조리개(S) 사이의 광축 상의 거리이고, TTL은 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면에서 센서까지의 광축 상의 거리이다. 조건식 3에 의해 렌즈 광학계 전체에서 조리개의 위치가 정해진다. 본 발명에서 조리개는 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에 위치하게 된다.Here, FSL is the distance on the optical axis between the object-side surface of the first lens L1 and the stopper S, and TTL is the distance on the optical axis from the object-side surface of the first lens L1 to the sensor. The position of the diaphragm in the entire lens optical system is determined by Conditional Expression 3. In the present invention, the diaphragm is positioned between the first lens L1 and the second lens L2.
<조건식 4><Condition 4>
1.1 < L1R/ImageR < 1.41.1 < L1R/ImageR < 1.4
여기서, L1R은 제1 렌즈(L1)의 물체 측 면에서의 유효경에서의 최대 외경이고, ImageR은 센서의 유효 영역에서의 최대 외경이다. 조건식 4를 만족하는 것에 의해 렌즈 광학계의 전체적인 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다.Here, L1R is the maximum outer diameter at the effective diameter of the object side surface of the first lens L1, and ImageR is the maximum outer diameter in the effective area of the sensor. There is an advantage in that the overall size of the lens optical system can be reduced by satisfying the condition (4).
본 발명의 렌즈 광학계는 400nm 내지 1000nm의 파장 대역에서 초점거리의 변화량이 5%미만인 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 1에 도시된 렌즈 광학계는 기준 파장이 656nm 대역에서는 초점거리가 19.228mm이다. 그러나 1000nm 대역에서는 초점거리가 19.251mm이고, 반면에 400nm 대역에서는 초점거리가 19.248mm일 수 있다. 도 1에 도시된 렌즈 광학계에서 초점거리가 가장 긴 경우는 초점거리가 가장 짧은 경우의 0.12% 큰 것이다.In the lens optical system of the present invention, it is preferable that the amount of change of the focal length in the wavelength band of 400 nm to 1000 nm is less than 5%. Specifically, the lens optical system shown in FIG. 1 has a focal length of 19.228 mm in the reference wavelength band of 656 nm. However, the focal length may be 19.251 mm in the 1000 nm band, while the focal length may be 19.248 mm in the 400 nm band. In the lens optical system shown in FIG. 1 , the case with the longest focal length is 0.12% greater than the case with the shortest focal length.
상술한 것과 같이, 본 발명의 렌즈 광학계는 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역까지도 초점거리의 변화량이 5% 이하로 조절되므로, 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역에서도 공용으로 사용될 수 있다는 장점이 있다.As described above, the lens optical system of the present invention has the advantage that it can be commonly used not only in the visible band but also in the near-infrared band because the change in the focal length is adjusted to 5% or less in the near-infrared band as well as in the visible light band.
아래의 표는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 광학 특성을 설명한 것이다. The table below describes the optical characteristics of the lens optical system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .
상기 표에서 렌즈면에 표시된 *는 해당 렌즈면이 비구면임을 나타낸다. 상기 표에서 r은 해당하는 렌즈 면의 곡률반경이고, d는 해당하는 렌즈 면이 물체 측 면인 경우에 해당하는 렌즈의 광축 상의 두께이고, 해당하는 렌즈 면이 센서 측 면인 경우에는 해당하는 렌즈의 출사면에서 다음의 구성요소(렌즈, 조리개(S) 또는 필터)와 사이의 거리이다. 예를 들어, S32의 d는 제3 렌즈(L3)의 센서 측 면(S32)과 제3 렌즈(L3)의 후측에 위치하는 렌즈 사이의 거리를 의미한다. N는 해당하는 렌즈의 굴절률이고, f는 해당하는 렌즈의 초점거리이고, V는 해당하는 렌즈의 아베 수(Abbe number)이다. 여기서 r, d 및 f의 거리 단위는 mm이다.Focal Length(F)는 전체 렌즈 광학계의 초점거리이고, Image height는 센서(IS)의 대각의 절반 길이이고, TTL은 렌즈 광학계의 전체 트랙 거리(total track length)로서 구체적으로 제1 렌즈(L1)의 물체측면(S11)에서 센서(IS)까지의 광축 상의 거리이고, CRA는 렌즈 광학계의 주 광선 입사각(chief ray angle)의 최댓값이고, DFOV는 렌즈 광학계의 화각이다. 여기서 F 및 TTL의 단위는 mm이고, CRA 및 HFOV의 각도는 도(degree)이다.In the table above, * indicated on the lens surface indicates that the lens surface is an aspherical surface. In the table above, r is the radius of curvature of the corresponding lens surface, d is the thickness on the optical axis of the lens when the corresponding lens surface is the object side surface, and when the corresponding lens surface is the sensor side, the output of the corresponding lens It is the distance between the next component (lens, diaphragm (S) or filter) in a plane. For example, d in S32 means a distance between the sensor-side surface S32 of the third lens L3 and a lens positioned at the rear side of the third lens L3. N is the refractive index of the corresponding lens, f is the focal length of the corresponding lens, V is the Abbe number of the corresponding lens (Abbe number). Here, the distance units of r, d and f are mm. Focal Length (F) is the focal length of the entire lens optical system, Image height is half the diagonal length of the sensor IS, and TTL is the total track distance of the lens optical system ( Specifically as the total track length), it is the distance on the optical axis from the object side surface S11 of the first lens L1 to the sensor IS, CRA is the maximum value of the chief ray angle of the lens optical system, and DFOV is It is the angle of view of the lens optics. Here, the units of F and TTL are mm, and the angles of CRA and HFOV are degrees.
도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.The aspherical surface of the lens surface of the lens optical system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 satisfies the aspherical surface equation of the following equation.
<수학식><Equation>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.Here, z denotes a distance from the vertex of the lens in the direction of the optical axis, and y denotes a distance in a direction perpendicular to the optical axis. And R represents the radius of curvature at the vertex of the lens, and K represents a conic constant. In addition, A 2 to A 12 each represent an aspheric coefficient.
아래의 표는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.The table below is a table relating to the aspheric coefficient of the aspherical surface of the lens optical system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .
도 1 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 4의 값을 계산한 것이다. 1 and the above two tables, each lens of the lens optical system according to the first embodiment of the present invention satisfies the above-described characteristics. is calculated as the value of
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제1 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 4를 모두 만족함을 알 수 있다.As shown in the above table, it can be seen that the lens optical system of the first embodiment of the present invention satisfies all of Conditions 1 to 4.
이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, a lens optical system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다. 도 2를 참조하여 제2 실시예를 설명하면서, 제1 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.2 is a lens configuration diagram of a lens optical system according to an embodiment of the present invention. While the second embodiment will be described with reference to FIG. 2 , different points from the first embodiment will be mainly described.
제3 그룹(G3)은 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)를 포함한다. 제3 그룹(G3)에서는 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)가 배열된 순서가 변경될 수 있다. 도 2를 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 물체 측에서 센서 측 방향으로 제6 렌즈(L6), 제5 렌즈(L5) 및 제4 렌즈(L4)는 순차적으로 배열된다.The third group G3 includes a fourth lens L4 , a fifth lens L5 , and a sixth lens L6 . In the third group G3 , the arrangement order of the fourth lens L4 , the fifth lens L5 , and the sixth lens L6 may be changed. In this embodiment described with reference to FIG. 2 , the sixth lens L6 , the fifth lens L5 , and the fourth lens L4 are sequentially arranged from the object side to the sensor side direction.
제3 그룹(G3) 렌즈 중, 가장 물체 측에 위치하는 제6 렌즈(L6)는 음(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제6 렌즈(L6)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제6 렌즈(L6)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.50보다는 크고 1.55보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제6 렌즈(L6)의 아베수(Abbe number, V6)는 50보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.Among the lenses of the third group G3, the sixth lens L6 located closest to the object has negative (-, negative) refractive power. The sixth lens L6 is formed of a plastic material, and the plastic forming the sixth lens L6 preferably has a refractive index greater than 1.50 and less than 1.55. And it is preferable that the Abbe number (V6) of the sixth lens (L6) is greater than 50 and less than 58.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축에서 볼록하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 비구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S61 of the sixth lens L6 is paraxially convex. The object-side surface S61 of the sixth lens L6 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S61 of the sixth lens L6 is convex even within the effective diameter. The object side surface S61 of the sixth lens L6 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S61 of the sixth lens L6 may be formed as an aspherical surface.
제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 근축에서 오목하다. 이에 따라 제6 렌즈(L6)는 매니스커스 형상으로 형성될 수 있다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 유효경 내에서도 오목하다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 비구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 is paraxially concave. Accordingly, the sixth lens L6 may be formed in a meniscus shape. The radius of curvature with respect to the paraxial axis of the sensor side surface S62 of the sixth lens L6 has a negative value. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 is concave even within the effective diameter. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may be formed as an aspherical surface.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61) 및 센서 측 면(S62) 중 어느 하나에는 회절광학소자(DOE, Diffractive Optical Elements)가 형성될 수 있다. 회절 광학 소자는 광학 시스템에 있어서 광을 조절하기 위하여 굴절 또는 반사보다는 주기 구조(periodic structures)에 의한 회절(diffraction)을 이용한 소자를 의미한다.Diffractive optical elements (DOE) may be formed on any one of the object-side surface S61 and the sensor-side surface S62 of the sixth lens L6. The diffractive optical element refers to an element using diffraction by periodic structures rather than refraction or reflection to control light in an optical system.
제2 실시예에서는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에 회절광학소자가 형성된다.In the second embodiment, a diffractive optical element is formed on the sensor side surface S62 of the sixth lens L6.
제2 실시예에서는 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 근축에서 오목할 수 있다. 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 유효경 전체에서 오목한 형태로 형성될 수 있다. 그래서 제7 렌즈(L7)는 매니스커스 형태로 형성될 수 있다.In the second embodiment, the sensor side surface S72 of the seventh lens L7 may be paraxially concave. The sensor side surface S72 of the seventh lens L7 may be formed in a concave shape throughout the effective mirror. Therefore, the seventh lens L7 may be formed in a meniscus shape.
제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 이러한 제7 렌즈(L7)의 센서 측 면(S72)은 구면으로 형성될 수 있다.The radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S72 of the seventh lens L7 has a positive value. The sensor side surface S72 of the seventh lens L7 may be formed in a spherical shape.
회절광학소자의 보조파장 1100nm에서의 프린지(fringe)는 아래의 조건식에 의해 정해진다.The fringe at the auxiliary wavelength of 1100 nm of the diffractive optical element is determined by the following conditional expression.
fringe = (1/1100) X (R2·R2 + R4·R4 + R6·R6 + R8·R8)fringe = (1/1100) X (R2 R 2 + R4 R 4 + R6 R 6 + R8 R 8 )
여기서, R은 상기 회절광학소자의 유효경에서의 최대 외경이고, R2는 회절광학소자의 2차 패턴의 곡률반경이고, R4는 회절광학소자의 4차 패턴의 곡률반경이고, R6은 회절광학소자의 6차 패턴의 곡률반경이고, R8은 회절광학소자의 8차 패턴의 곡률반경이다.Here, R is the maximum outer diameter in the effective diameter of the diffractive optical element, R2 is the radius of curvature of the secondary pattern of the diffractive optical element, R4 is the radius of curvature of the fourth pattern of the diffractive optical element, R6 is the radius of curvature of the diffractive optical element It is the radius of curvature of the 6th-order pattern, and R8 is the radius of curvature of the 8th-order pattern of the diffractive optical element.
이 때, 회절광학소자는 아래의 프린지 및 R에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In this case, the diffractive optical element may satisfy the following conditional expressions for the fringe and R.
<조건식><conditional expression>
|fringe|/R < 8|fringe|/R < 8
여기서, |fringe|/R는 단위 길이당 프린지의 수를 의미한다. 회절광학소자에서 단위 길이당 프린지의 수가 8 이상이면, 회절광학소자의 가공이 어려워지고 손실이 크게 발생한다는 문제가 있다. 따라서 적절한 회절을 달성하면서 가공의 용이성 및 손실의 저하를 보장하기 위해서는 단위 길이당 프린지의 수가 8 미만인 것이 바람직하다.Here, |fringe|/R means the number of fringes per unit length. If the number of fringes per unit length in the diffractive optical element is 8 or more, there is a problem that processing of the diffractive optical element is difficult and a large loss occurs. Therefore, it is preferable that the number of fringes per unit length is less than 8 in order to ensure ease of processing and reduction of loss while achieving appropriate diffraction.
제2 실시예에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측에는 제5 렌즈(L5)가 위치한다. 제5 렌즈(L5)는 음(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제5 렌즈(L5)는 유리 재질로 형성되고, 제5 렌즈(L5)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.75보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제5 렌즈(L5)의 아베수(Abbe number, V5)는 25보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.In the second embodiment, the fifth lens L5 is positioned on the sensor side of the sixth lens L6. The fifth lens L5 has negative (-, negative) refractive power. The fifth lens L5 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the fifth lens L5 is preferably greater than 1.75 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V5) of the fifth lens (L5) is greater than 25 and less than 58.
제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서도 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S51 of the fifth lens L5 is paraxially concave. The object-side surface S51 of the fifth lens L5 has a negative radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S51 of the fifth lens L5 is concave even within the effective diameter. The object side surface S51 of the fifth lens L5 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S51 of the fifth lens L5 may be formed as a spherical surface.
제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서도 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 is paraxially concave. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S52 of the fifth lens L5 has a positive value. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 is concave even within the effective diameter. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 may be formed in a spherical shape.
제2 실시예에서 제5 렌즈(L5)의 센서 측에는 제4 렌즈(L4)가 위치한다. 제4 렌즈(L4)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제4 렌즈(L4)는 유리 재질로 형성되고, 제4 렌즈(L4)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.75보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 아베수(Abbe number, V4)는 25보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.In the second embodiment, the fourth lens L4 is positioned on the sensor side of the fifth lens L5. The fourth lens L4 has positive (+, positive) refractive power. The fourth lens L4 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the fourth lens L4 is preferably greater than 1.75 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V4) of the fourth lens (L4) is greater than 25 and less than 58.
제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축에서 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S41 of the fourth lens L4 is paraxially convex. The object-side surface S41 of the fourth lens L4 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S41 of the fourth lens L4 is convex even within the effective diameter. The object side surface S41 of the fourth lens L4 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S41 of the fourth lens L4 may be formed as a spherical surface.
제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 근축에서 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 is paraxially convex. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S42 of the fourth lens L4 has a negative value. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 is convex even within the effective diameter. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 may be formed in a spherical shape.
제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5)는 서로 접합된 더블릿(doublelet) 렌즈일 수 있다. 즉, 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)과 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)이 서로 접합되어 있다. 따라서 제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5) 사이의 이격 거리는 0으로 표시될 수 있다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)과 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 서로 대응되는 표면 형상을 가질 수 있다.The fourth lens L4 and the fifth lens L5 may be doublet lenses bonded to each other. That is, the object-side surface S41 of the fourth lens L4 and the sensor-side surface S52 of the fifth lens L5 are bonded to each other. Therefore, the separation distance between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 may be expressed as 0. In addition, the object-side surface S41 of the fourth lens L4 and the sensor-side surface S52 of the fifth lens L5 may have surface shapes corresponding to each other.
본 발명의 렌즈 광학계는 400nm 내지 1000nm의 파장 대역에서 초점거리의 변화량이 5%미만인 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 1에 도시된 렌즈 광학계는 기준 파장이 656nm 대역에서는 초점거리가 17.049mm이다. 그러나 1000nm 대역에서는 초점거리가 17.026mm이고, 반면에 400nm 대역에서는 초점거리가 17.079mm일 수 있다. 도 1에 도시된 렌즈 광학계에서 초점거리가 가장 긴 경우는 초점거리가 가장 짧은 경우의 0.31% 큰 것이다.In the lens optical system of the present invention, it is preferable that the amount of change of the focal length in the wavelength band of 400 nm to 1000 nm is less than 5%. Specifically, the lens optical system shown in FIG. 1 has a focal length of 17.049 mm in the reference wavelength band of 656 nm. However, the focal length may be 17.026 mm in the 1000 nm band, while the focal length may be 17.079 mm in the 400 nm band. In the lens optical system shown in FIG. 1 , the case with the longest focal length is 0.31% greater than the case with the shortest focal length.
상술한 것과 같이, 본 발명의 렌즈 광학계는 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역까지도 초점거리의 변화량이 5% 이하로 조절되므로, 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역에서도 공용으로 사용될 수 있다는 장점이 있다.As described above, the lens optical system of the present invention has the advantage that it can be commonly used not only in the visible band but also in the near-infrared band because the change in the focal length is adjusted to 5% or less in the near-infrared band as well as in the visible light band.
아래의 표는 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 광학 특성을 설명한 것이다. The table below describes the optical characteristics of the lens optical system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 .
도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.Among the lens surfaces of the lens optical system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2, an aspherical surface satisfies the aspherical surface equation of the following equation.
<수학식><Equation>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.Here, z denotes a distance from the vertex of the lens in the direction of the optical axis, and y denotes a distance in a direction perpendicular to the optical axis. And R represents the radius of curvature at the vertex of the lens, and K represents a conic constant. In addition, A 2 to A 12 each represent an aspherical coefficient.
아래의 표는 도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.The table below is a table related to the aspheric coefficient of the aspherical surface of the lens optical system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 .
도 2 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 4의 값을 계산한 것이다. 2 and the two tables above, each lens of the lens optical system according to the second embodiment of the present invention satisfies the above-described characteristics. is calculated as the value of
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제2 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 4를 모두 만족함을 알 수 있다.As shown in the table above, it can be seen that the lens optical system of the second embodiment of the present invention satisfies all of Conditions 1 to 4.
이하, 첨부된 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, a lens optical system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈 구성도이다. 도 3을 참조하여 제3 실시예를 설명하면서, 제1 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.3 is a lens configuration diagram of a lens optical system according to an embodiment of the present invention. While the third embodiment will be described with reference to FIG. 3 , different points from the first embodiment will be mainly described.
제3 그룹(G3)은 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)를 포함한다. 제3 그룹(G3)에서는 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)가 배열된 순서가 변경될 수 있다. 도 2를 참조하여 설명하는 본 실시예에서는 물체 측에서 센서 측 방향으로 제6 렌즈(L6), 제4 렌즈(L4) 및 제5 렌즈(L5)는 순차적으로 배열된다.The third group G3 includes a fourth lens L4 , a fifth lens L5 , and a sixth lens L6 . In the third group G3 , the arrangement order of the fourth lens L4 , the fifth lens L5 , and the sixth lens L6 may be changed. In this embodiment described with reference to FIG. 2 , the sixth lens L6 , the fourth lens L4 , and the fifth lens L5 are sequentially arranged from the object side to the sensor side direction.
제3 그룹(G3) 렌즈 중, 가장 물체 측에 위치하는 제6 렌즈(L6)는 음(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제6 렌즈(L6)는 플라스틱 재질로 형성되고, 제6 렌즈(L6)를 형성하는 플라스틱은 굴절률이 1.50보다는 크고 1.55보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제6 렌즈(L6)의 아베수(Abbe number, V6)는 50보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.Among the lenses of the third group G3, the sixth lens L6 located closest to the object has negative (-, negative) refractive power. The sixth lens L6 is formed of a plastic material, and the plastic forming the sixth lens L6 preferably has a refractive index greater than 1.50 and less than 1.55. And it is preferable that the Abbe number (V6) of the sixth lens (L6) is greater than 50 and less than 58.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축에서 볼록하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61)은 비구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S61 of the sixth lens L6 is paraxially convex. The object-side surface S61 of the sixth lens L6 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S61 of the sixth lens L6 is convex even within the effective diameter. The object side surface S61 of the sixth lens L6 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S61 of the sixth lens L6 may be formed as an aspherical surface.
제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 근축에서 오목하다. 이에 따라 제6 렌즈(L6)는 매니스커스 형상으로 형성될 수 있다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 유효경 내에서도 오목하다. 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)은 비구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 is paraxially concave. Accordingly, the sixth lens L6 may be formed in a meniscus shape. The radius of curvature with respect to the paraxial axis of the sensor side surface S62 of the sixth lens L6 has a negative value. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 is concave even within the effective diameter. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S62 of the sixth lens L6 may be formed as an aspherical surface.
제6 렌즈(L6)의 물체 측 면(S61) 및 센서 측 면(S62) 중 어느 하나에는 회절광학소자(DOE, Diffractive Optical Elements)가 형성될 수 있다. 회절 광학 소자는 광학 시스템에 있어서 광을 조절하기 위하여 굴절 또는 반사보다는 주기 구조(periodic structures)에 의한 회절(diffraction)을 이용한 소자를 의미한다.Diffractive optical elements (DOE) may be formed on any one of the object-side surface S61 and the sensor-side surface S62 of the sixth lens L6. The diffractive optical element refers to an element using diffraction by periodic structures rather than refraction or reflection to control light in an optical system.
제2 실시예에서는 제6 렌즈(L6)의 센서 측 면(S62)에 회절광학소자가 형성된다.In the second embodiment, a diffractive optical element is formed on the sensor side surface S62 of the sixth lens L6.
회절광학소자의 보조파장 1100nm에서의 프린지(fringe)는 아래의 조건식에 의해 정해진다.The fringe at the auxiliary wavelength of 1100 nm of the diffractive optical element is determined by the following conditional expression.
fringe = (1/1100) X (R2·R2 + R4·R4 + R6·R6 + R8·R8)fringe = (1/1100) X (R2 R 2 + R4 R 4 + R6 R 6 + R8 R 8 )
여기서, R은 상기 회절광학소자의 유효경에서의 최대 외경이고, R2는 회절광학소자의 2차 패턴의 곡률반경이고, R4는 회절광학소자의 4차 패턴의 곡률반경이고, R6은 회절광학소자의 6차 패턴의 곡률반경이고, R8은 회절광학소자의 8차 패턴의 곡률반경이다.Here, R is the maximum outer diameter in the effective diameter of the diffractive optical element, R2 is the radius of curvature of the secondary pattern of the diffractive optical element, R4 is the radius of curvature of the fourth pattern of the diffractive optical element, R6 is the radius of curvature of the diffractive optical element It is the radius of curvature of the 6th-order pattern, and R8 is the radius of curvature of the 8th-order pattern of the diffractive optical element.
이 때, 회절광학소자는 아래의 프린지 및 R에 대한 조건식을 만족할 수 있다.In this case, the diffractive optical element may satisfy the following conditional expressions for the fringe and R.
<조건식><conditional expression>
|fringe|/R < 8|fringe|/R < 8
여기서, |fringe|/R는 단위 길이당 프린지의 수를 의미한다. 회절광학소자에서 단위 길이당 프린지의 수가 8 이상이면, 회절광학소자의 가공이 어려워지고 손실이 크게 발생한다는 문제가 있다. 따라서 적절한 회절을 달성하면서 가공의 용이성 및 손실의 저하를 보장하기 위해서는 단위 길이당 프린지의 수가 8 미만인 것이 바람직하다.Here, |fringe|/R means the number of fringes per unit length. If the number of fringes per unit length in the diffractive optical element is 8 or more, there is a problem that processing of the diffractive optical element is difficult and a large loss occurs. Therefore, it is preferable that the number of fringes per unit length is less than 8 in order to ensure ease of processing and reduction of loss while achieving appropriate diffraction.
제2 실시예에서 제6 렌즈(L6)의 센서 측에는 제4 렌즈(L4)가 위치한다. 제4 렌즈(L4)는 양(+, positive)의 굴절력을 가진다. 제4 렌즈(L4)는 유리 재질로 형성되고, 제4 렌즈(L4)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.75보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 아베수(Abbe number, V4)는 25보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.In the second embodiment, the fourth lens L4 is positioned on the sensor side of the sixth lens L6. The fourth lens L4 has positive (+, positive) refractive power. The fourth lens L4 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the fourth lens L4 is preferably greater than 1.75 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V4) of the fourth lens (L4) is greater than 25 and less than 58.
제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축에서 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제4 렌즈(L4)의 물체 측 면(S41)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S41 of the fourth lens L4 is paraxially convex. The object-side surface S41 of the fourth lens L4 has a positive radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S41 of the fourth lens L4 is convex even within the effective diameter. The object side surface S41 of the fourth lens L4 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S41 of the fourth lens L4 may be formed as a spherical surface.
제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 근축에서 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서도 볼록하다. 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 is paraxially convex. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S42 of the fourth lens L4 has a negative value. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 is convex even within the effective diameter. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S42 of the fourth lens L4 may be formed in a spherical shape.
제2 실시예에서 제4 렌즈(L4)의 센서 측에는 제5 렌즈(L5)가 위치한다. 제5 렌즈(L5)는 음(-, negative)의 굴절력을 가진다. 제5 렌즈(L5)는 유리 재질로 형성되고, 제5 렌즈(L5)를 형성하는 유리는 굴절률이 1.75보다는 크고 1.85보다는 작은 것이 바람직하다. 그리고 제5 렌즈(L5)의 아베수(Abbe number, V5)는 25보다는 크고 58보다는 작은 것이 바람직하다.In the second embodiment, the fifth lens L5 is positioned on the sensor side of the fourth lens L4. The fifth lens L5 has negative (-, negative) refractive power. The fifth lens L5 is formed of a glass material, and the refractive index of the glass forming the fifth lens L5 is preferably greater than 1.75 and less than 1.85. And it is preferable that the Abbe number (V5) of the fifth lens (L5) is greater than 25 and less than 58.
제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 음의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서도 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 유효경 내에서 변곡점 없이 형성될 수 있다. 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 구면으로 형성될 수 있다.The object-side surface S51 of the fifth lens L5 is paraxially concave. The object-side surface S51 of the fifth lens L5 has a negative radius of curvature with respect to the paraxial axis. The object side surface S51 of the fifth lens L5 is concave even within the effective diameter. The object side surface S51 of the fifth lens L5 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The object-side surface S51 of the fifth lens L5 may be formed as a spherical surface.
제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 근축에서 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)의 근축을 기준으로 하는 곡률반경이 양의 값을 가진다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서도 오목하다. 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 유효경 내에서 변곡점이 없이 형성될 수 있다. 이러한 제5 렌즈(L5)의 센서 측 면(S52)은 구면으로 형성될 수 있다.The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 is paraxially concave. A radius of curvature based on the paraxial axis of the sensor side surface S52 of the fifth lens L5 has a positive value. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 is concave even within the effective diameter. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 may be formed without an inflection point within the effective diameter. The sensor side surface S52 of the fifth lens L5 may be formed in a spherical shape.
제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5)는 서로 접합된 더블릿(doublelet) 렌즈일 수 있다. 즉, 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)과 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)이 서로 접합되어 있다. 따라서 제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5) 사이의 이격 거리는 0으로 표시될 수 있다. 그리고 제4 렌즈(L4)의 센서 측 면(S42)과 제5 렌즈(L5)의 물체 측 면(S51)은 서로 대응되는 표면 형상을 가질 수 있다.The fourth lens L4 and the fifth lens L5 may be doublet lenses bonded to each other. That is, the sensor-side surface S42 of the fourth lens L4 and the object-side surface S51 of the fifth lens L5 are bonded to each other. Therefore, the separation distance between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 may be expressed as 0. In addition, the sensor-side surface S42 of the fourth lens L4 and the object-side surface S51 of the fifth lens L5 may have surface shapes corresponding to each other.
본 발명의 렌즈 광학계는 400nm 내지 1000nm의 파장 대역에서 초점거리의 변화량이 5%미만인 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 1에 도시된 렌즈 광학계는 기준 파장이 656nm 대역에서는 초점거리가 17.049mm이다. 그러나 1000m 대역에서는 초점거리가 17.029mm이고, 반면에 400nm 대역에서는 초점거리가 17.065mm일 수 있다. 도 1에 도시된 렌즈 광학계에서 초점거리가 가장 긴 경우는 초점거리가 가장 짧은 경우의 0.21% 큰 것이다.In the lens optical system of the present invention, it is preferable that the amount of change of the focal length in the wavelength band of 400 nm to 1000 nm is less than 5%. Specifically, the lens optical system shown in FIG. 1 has a focal length of 17.049 mm in the reference wavelength band of 656 nm. However, the focal length may be 17.029 mm in the 1000 m band, while the focal length may be 17.065 mm in the 400 nm band. In the lens optical system shown in FIG. 1 , the case with the longest focal length is 0.21% greater than the case with the shortest focal length.
상술한 것과 같이, 본 발명의 렌즈 광학계는 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역까지도 초점거리의 변화량이 5% 이하로 조절되므로, 가시광선 대역뿐만 아니라 근적외선 대역에서도 공용으로 사용될 수 있다는 장점이 있다.As described above, the lens optical system of the present invention has an advantage that it can be commonly used not only in the visible light band but also in the near-infrared band because the change in focal length is adjusted to 5% or less in the near-infrared band as well as in the visible light band.
아래의 표는 도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 광학 특성을 설명한 것이다. The table below describes the optical characteristics of the lens optical system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 .
도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 렌즈면 중 비구면인 면은 다음의 수학식의 비구면 방정식을 만족한다.The aspherical surface of the lens surface of the lens optical system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 satisfies the aspherical surface equation of the following equation.
<수학식><Equation>
여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 수직한 방향으로의 거리를 나타낸다. 그리고 R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경을, K는 코닉 상수(conic constant)를 나타낸다. 또한, A 2 내지 A 12는 비구면계수를 각각 나타낸다.Here, z denotes a distance from the vertex of the lens in the direction of the optical axis, and y denotes a distance in a direction perpendicular to the optical axis. And R represents the radius of curvature at the vertex of the lens, and K represents a conic constant. In addition, A 2 to A 12 each represent an aspheric coefficient.
아래의 표는 도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 비구면인 면의 비구면계수에 관한 표이다.The table below is a table related to the aspheric coefficient of the aspherical surface of the lens optical system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 .
도 3 및 위의 두 표를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 각각의 렌즈는 상술한 특성을 만족한다.아래의 표는 본 실시예의 렌즈 광학계에서 상술한 조건식 1 내지 4의 값을 계산한 것이다. 3 and the above two tables, each lens of the lens optical system according to the third embodiment of the present invention satisfies the above-described characteristics. is calculated as the value of
상기 표에 도시된 것과 같이 본 발명의 제3 실시예의 렌즈 광학계는 조건식 1 내지 4를 모두 만족함을 알 수 있다.As shown in the above table, it can be seen that the lens optical system of the third embodiment of the present invention satisfies all of Conditions 1 to 4.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.The technical features disclosed in each embodiment of the present invention are not limited only to the embodiment, and unless they are incompatible with each other, the technical features disclosed in each embodiment may be combined and applied to different embodiments.
따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.Accordingly, in each embodiment, each technical feature will be mainly described, but unless the technical features are incompatible with each other, they may be merged and applied.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications and variations will be possible from the point of view of those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the scope of the present invention should be defined not only by the claims of the present specification, but also by those claims and their equivalents.
G1: 제1 그룹
G2: 제2 그룹
G3: 제3 그룹
L1: 제1 렌즈
L2: 제2 렌즈
L3: 제3 렌즈
L4: 제4 렌즈
L5: 제5 렌즈
L6: 제6 렌즈
L7: 제7 렌즈
L8: 제8 렌즈
S: 조리개
S11: 제1 렌즈의 물체 측 면
S12: 제1 렌즈의 센서 측 면
S21: 제2 렌즈의 물체 측 면
S22: 제2 렌즈의 센서 측 면
S31: 제3 렌즈의 물체 측 면
S32: 제3 렌즈의 센서 측 면
S41: 제4 렌즈의 물체 측 면
S42: 제4 렌즈의 센서 측 면
S51: 제5 렌즈의 물체 측 면
S52: 제5 렌즈의 센서 측 면
S61: 제6 렌즈의 물체 측 면
S62: 제6 렌즈의 센서 측 면
S71: 제7 렌즈의 물체 측 면
S72: 제7 렌즈의 센서 측 면
S81: 제8 렌즈의 물체 측 면
S82: 제8 렌즈의 센서 측 면G1: first group
G2: 2nd group
G3: 3rd group
L1: first lens
L2: second lens
L3: third lens
L4: fourth lens
L5: 5th lens
L6: sixth lens
L7: 7th lens
L8: 8th lens
S: aperture
S11: the object side of the first lens
S12: sensor side of the first lens
S21: object side of the second lens
S22: sensor side of the second lens
S31: object side of the third lens
S32: sensor side of the third lens
S41: Object side of the fourth lens
S42: sensor side of the fourth lens
S51: the object side of the fifth lens
S52: sensor side of the fifth lens
S61: Object side of the sixth lens
S62: sensor side of the sixth lens
S71: object side of the 7th lens
S72: Sensor side of the 7th lens
S81: Object side of the 8th lens
S82: Sensor side of the 8th lens
Claims (18)
상기 제1 그룹은 부의 굴절력을 가지고, 센서 측 면은 근축에서 오목한 제1 렌즈를 포함하고,
상기 제2 그룹은 정의 굴절력을 가지고, 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 근축에서 볼록한 제2 렌즈 및 정의 굴절력을 가지고, 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 근축에서 볼록한 제3 렌즈를 포함하고,
상기 제3 그룹은 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 제5렌즈 및 부의 굴절력을 가지면서 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나에 회절광학소자가 형성된 제6 렌즈를 포함하고 - 상기 제4 렌즈 및 상기 제5 렌즈는 서로 접합됨 -,
상기 제4 그룹은 정의 굴절력을 가지고, 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 근축에서 볼록한 제7 렌즈를 포함하고,
상기 제5 그룹은 부의 굴절력을 가지고, 근축에서 매니스커스 형태로 형성된 제8 렌즈를 포함하고,
조리개는 상기 제1 그룹과 상기 제2 그룹 사이에 위치하고,
f1은 상기 제1 렌즈의 초점거리이고, f는 상기 렌즈 광학계의 초점거리일 때, 아래의 f1 및 f에 대한 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
|f1|/f > 2A first group, a second group, a third group, a fourth group, and a fifth group are sequentially arranged from the object side to the sensor side between the object and the sensor on which the image of the object is formed, and include at least one lens. As a lens optical system to
The first group has a negative refractive power, and the sensor side includes a first lens concave in paraxial,
the second group has a positive refractive power, at least one of the object-side and sensor-side surfaces has a paraxially convex second lens and a positive refractive power, and at least one of the object-side and sensor-side surface has a paraxially convex third lens including,
The third group includes a fourth lens having a positive refractive power, a fifth lens having a negative refractive power, and a sixth lens having a negative refractive power and a diffractive optical element formed on at least one of an object side surface and a sensor side surface - the the fourth lens and the fifth lens are bonded to each other;
the fourth group has a positive refractive power, and at least one of the object-side surface and the sensor-side surface includes a paraxially convex seventh lens,
The fifth group includes an eighth lens having a negative refractive power and formed in a meniscus shape at paraxial,
An iris is located between the first group and the second group,
When f1 is the focal length of the first lens and f is the focal length of the lens optical system, the following conditional expressions for f1 and f are satisfied.
<conditional expression>
|f1|/f > 2
상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 근축에서 볼록한 렌즈 광학계.The method of claim 1,
An object-side surface of the first lens is paraxially convex lens optical system.
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈 중 적어도 하나는 물체 측 면 및 센서 측 면 모두 볼록한 렌즈 광학계.The method of claim 1,
At least one of the second lens and the third lens is a lens optical system in which both an object-side surface and a sensor-side surface are convex.
상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로, 상기 제4 렌즈, 상기 제5 렌즈 및 상기 제6 렌즈의 순서로 배열되는 렌즈 광학계.The method of claim 1,
A lens optical system sequentially arranged in the order of the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens from the object side to the sensor side.
상기 회절광학소자는 상기 제6 렌즈의 물체 측 면에 형성되는 렌즈 광학계.5. The method of claim 4,
The diffractive optical element is a lens optical system formed on the object side surface of the sixth lens.
상기 제7 렌즈는 물체 측 면 및 센서 측 면 모두 볼록한 렌즈 광학계.6. The method of claim 5,
The seventh lens is a lens optical system in which both the object side surface and the sensor side surface are convex.
상기 물체 측으로부터 상기 센서 측으로 순차적으로, 상기 제6 렌즈, 상기 제5 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 순서로 배열되는 렌즈 광학계.The method of claim 1,
A lens optical system sequentially arranged in the order of the sixth lens, the fifth lens, and the fourth lens from the object side to the sensor side.
상기 회절광학소자는 상기 제6 렌즈의 센서 측 면에 형성되는 렌즈 광학계.5. The method of claim 4,
The diffractive optical element is a lens optical system formed on the sensor side surface of the sixth lens.
상기 제7 렌즈는 근축에서 매니스커스 형태로 형성된 렌즈 광학계.9. The method of claim 8,
The seventh lens is a lens optical system formed in a meniscus shape in paraxial.
상기 제6 렌즈는 근축에서 매니스커스 형태로 형성된 렌즈 광학계.The method of claim 1,
The sixth lens is a lens optical system formed in a meniscus shape in the paraxial axis.
상기 제8 렌즈의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나는 유효경 내에서 적어도 하나의 변곡점을 가지는 렌즈 광학계.The method of claim 1,
At least one of the object-side surface and the sensor-side surface of the eighth lens has at least one inflection point within the effective lens optical system.
상기 제1 렌즈는 플라스틱 렌즈이고,
상기 제2 그룹은 적어도 하나의 유리 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.The method of claim 1,
The first lens is a plastic lens,
wherein the second group includes at least one glass lens.
상기 제4 렌즈 및 상기 제5 렌즈는 유리 렌즈이고,
상기 제6 렌즈는 플라스틱 렌즈인 렌즈 광학계.The method of claim 1,
The fourth lens and the fifth lens are glass lenses,
The sixth lens is a plastic lens lens optical system.
V2는 상기 제2 렌즈의 아베수(Abbe number)이고, V3은 상기 제3 렌즈의 아베수이고, V7은 상기 제7 렌즈의 아베수일 때, 아래의 V2, V3 및 V7에 대한 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
45 < (V2+V3+V7)/3 < 55The method of claim 1,
When V2 is the Abbe number of the second lens, V3 is the Abbe number of the third lens, and V7 is the Abbe number of the seventh lens, the following conditional expressions for V2, V3 and V7 are satisfied. lens optics.
<conditional expression>
45 < (V2+V3+V7)/3 < 55
FSL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 조리개 사이의 광축 상의 거리이고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 센서까지의 광축 상의 거리일 때, 아래의 FSL 및 TTL에 대한 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
0.1 < FSL/TTL < 0.2The method of claim 1,
When FSL is the distance on the optical axis between the object-side surface of the first lens and the diaphragm, and TTL is the distance on the optical axis from the object-side surface of the first lens to the sensor, the following conditional expressions for FSL and TTL are Satisfying lens optics.
<conditional expression>
0.1 < FSL/TTL < 0.2
L1R은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서의 유효경에서의 최대 외경이고, ImageR은 상기 센서의 유효 영역에서의 최대 외경일 때, 아래의 L1R 및 ImageR에 대한 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
<조건식>
1.1 < L1R/ImageR < 1.4The method of claim 1,
When L1R is the maximum outer diameter at the effective diameter on the object side surface of the first lens and ImageR is the maximum outer diameter in the effective area of the sensor, the following conditional expressions for L1R and ImageR are satisfied.
<conditional expression>
1.1 < L1R/ImageR < 1.4
상기 회절광학소자의 보조파장 1100nm에서의 프린지(fringe)는 아래의 조건식에 의해 정해지고, R은 상기 회절광학소자의 유효경에서의 최대 외경일 때, 아래의 프린지 및 R에 대한 조건식을 만족하는 렌즈 광학계.
fringe = (1/1100) X (R2·R2 + R4·R4 + R6·R6 + R8·R8)
(상기 R2는 상기 회절광학소자의 2차 패턴의 곡률반경이고, 상기 R4는 상기 회절광학소자의 4차 패턴의 곡률반경이고, 상기 R6은 상기 회절광학소자의 6차 패턴의 곡률반경이고, 상기 R8은 상기 회절광학소자의 8차 패턴의 곡률반경임)
<조건식>
|fringe|/R < 8The method of claim 1,
A fringe at an auxiliary wavelength of 1100 nm of the diffractive optical element is determined by the following conditional expression, and when R is the maximum outer diameter in the effective diameter of the diffractive optical element, a lens satisfying the following conditional expression for the fringe and R optics.
fringe = (1/1100) X (R2 R 2 + R4 R 4 + R6 R 6 + R8 R 8 )
(The R2 is the radius of curvature of the second pattern of the diffractive optical element, R4 is the radius of curvature of the fourth pattern of the diffractive optical element, and R6 is the radius of curvature of the sixth pattern of the diffractive optical element, the R8 is the radius of curvature of the 8th-order pattern of the diffractive optical element)
<conditional expression>
|fringe|/R < 8
상기 렌즈 광학계에서는 400nm 내지 1000nm의 파장 대역에서 초점거리의 변화량이 1.0%미만인 렌즈 광학계.
The method of claim 1,
In the lens optical system, the change amount of the focal length in a wavelength band of 400 nm to 1000 nm is less than 1.0%.
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