KR101834555B1 - 촬영 렌즈 광학계 - Google Patents

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Abstract

촬영 렌즈 광학계에 관해 개시된다. 개시된 렌즈 광학계는 피사체에서 이미지센서 방향으로 순차적으로 배열된 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 렌즈를 포함한다. 상기 제5렌즈는 정(+)의 파워를 가지고, 상기 제6렌즈를 부(-)의 파워를 가지며, 제5렌즈와 제6렌즈를 하나로 접합되어 정의 파워를 가지는 접합렌즈를 구성한다.

Description

촬영 렌즈 광학계{Photographic lens optical system}
본 발명은 광학 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 촬상 장치에 적용되는 렌즈 광학계에 관한 것이다.
반도체 이미지 센서는 산업용, 가정용, 취미용 등 가릴 것 없이 촬영이 필요하거나 욕구되는 모든 분야로 그 이용 범위가 확대하고 있다.
CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary metal oxide semiconductor) 등의 반도체 이미지 센서의 성능이 크게 향상되면서 그 적용 분야의 폭 넓게 적용된다. 이러한 반도체 이미지 센서는 혁신을 거듭하면서 화소 집적도가 급격히 상승하고 있어서, 소형 이면서도 해상도가 극히 높은 이미지의 촬상이 가능하게 되었다.
이와 같은 고화소수에 이미지 센서에 대응하여 이에 부응하는 고품질의 렌즈 광학계가 요구된다. 고품질 광학계, 특히 초광각 광학계에는 모든 영역에서 수차가 적으면서 높은 선예도를 가지는 것이 필요하다.
양질의 영상을 얻기 위해서는 위와 같은 고품질의 촬상 소자뿐 아니라 이에 부합하는 렌즈 광학계가 필요하다.
일반적인 소형 카메라, 예컨대 휴대폰 또는 블랙박스, AVM(Around View Monitor System), 리어뷰 등 차량용 카메라 외에 드론, 스포츠 캠(Sports camera)등 여러 종류의 액션캠(Action Camera)에 적용되는 렌즈 광학계에서는 고성능을 유지하면서도 소형화하는 것이 필요하다.
소형 카메라용으로서, 광학 설계상 요구되는 이상의 광학적 성능을 가지면서도 성형 및 가공이 용이하여 소형화가 용이할 뿐 아니라 제조 비용도 낮출 수 있는 렌즈의 연구는 여전한 과제이다.
본 발명은 다양한 용도로 사용할 수 있는 초광각 렌즈 광학계를 제공한다.
본 발명은 소형화가 용이하고, 높은 광학적 성능을 가지면서도 제조 단가를 낮출 수 있는 렌즈 광학계를 제공한다.
본 발명에 따른 렌즈 광학계:는
부(Negative)의 파워를 가지는 제1렌즈;
부의 파워를 가지는 제2렌즈;
정(Positive)의 파워를 가지는 제3렌즈;
정의 파워를 가지는 제4렌즈.;
정의 파워를 가지는 제5렌즈;
부의 파워를 가지는 제6렌즈;
정의 파워를 가지는 제7렌즈;를 구비하며,
상기 제5렌즈와 제6렌즈는 상호 접합되어 정의 파워를 가지는 접합렌즈를 구성한다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면,
제1렌즈는 상면 측으로 오목한 출사면을 가지며,
제2렌즈는 상면 측으로 오목한 출사면을 가지며,
제3렌즈는 피사체 측으로 볼록한 입사면을 가지며,
제4렌즈는 상면 측으로 볼록한 출사면을 가지며,
제5렌즈는 상면 측으로 볼록한 출사면을 가지며,
제6렌즈는 피사체 측으로 오목한 입사면을 가지며, 그리고
제7렌즈는 피사체측으로 볼록한 입사면을 가진다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 상기한 렌즈 광학계는 하기의 조건식 1 내지 6 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
<조건식 1>
140 ≤ Fov ≤ 240
여기서, Fov(Field of view)는 광학계의 대각선 방향의 화각을 나타낸다.
<조건식 2>
0 ≤ RL1S2/RL2S2 ≤ 5
여기서, RL1S2은 제1렌즈의 제2면(이미지 센서측)의 R(곡률반경) 값을 나타내며, RL2S2은 제2렌즈의 제2면의 R 값을 나타낸다.
<조건식3>
0 ≤ ThiL5L6 ≤ 0.03
여기에서 ThiL5L6는 접합렌즈인 제5렌즈의 제2면과 제6렌즈의 제1면 간의 간격 또는 갭(T)을 나타낸다.
<조건식4>
0.15 ≤ (L1toL2)/OAL ≤ 0.4
여기에서 L1toL2는 제1렌즈의 제1면(입사면)에서 제2렌즈의 제2면(출사면)까지의 광축상 거리, OAL(Overall Length) 은 제1렌즈의 제1면에서 제7렌즈의 제2면까지의 광축상 거리를 나타낸다.
<조건식5>
0.7 ≤ Ind1/Ind7 ≤ 1.5
여기에서, Ind1과 Ind7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 굴절율을 나타낸다.
<조건식6>
0.5 ≤ Abv1/Abv7 ≤ 2
Abv1과 Abv7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 아베수를 나타낸다.
소형이면서도 고성능·고해상도를 얻을 수 있는 초광각 렌즈 광학계를 구현할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 피사체에서 이미지센서 방향으로 순차적으로 배열된 부(-), 부(-), 정(+), 정(+), 정(+), 부(-), 정(+)의 파워를 갖는 제1렌즈 내지 제7렌즈를 포함하고, 조건식 1 내지 6 중에서 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다. 이러한 렌즈 광학계는 초광각 광학 장치로서 일반적인 촬영 장치뿐 아니라 블랙박스, AVM(Around View Monitor System), 리어뷰 차량용 카메라 외에 드론, 스포츠캠 등 여러 종류의 액션캠에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 주요 구성요소의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 주요 구성요소의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 주요 구성요소의 배치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈 광학계의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 보여주는 수차도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌즈 광학계의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 보여주는 수차도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 렌즈 광학계의 종방향 구면 수차, 상면만곡 및 왜곡을 보여주는 수차도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한(혹은, 유사한) 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 렌즈 광학계를 보여준다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 렌즈 광학계는 피사체(또는 물체, OBJ)와 피사체(OBJ)의 상이 맺히는 결상면(image plane) 이미지 센서(IMG) 사이에 피사체(OBJ) 측으로부터 순차로 배열된 일곱 매의 렌즈를 구비한다. 아래의 설명에서 입사면은 피사체를 향하는 면이며 출사면은 이미지 센서를 향하는 면이다.
이들 여섯 매의 렌즈는 광이 입사하는, 즉 피사체(OBJ)를 향하는 입사면과 광이 출사하는, 즉 이미지 센서(IMG)를 향하는 출사면을 가지며, 여기에는 제1렌즈(I), 제2렌즈(Ⅱ), 제3렌즈(Ⅲ), 제4렌즈(Ⅳ), 제5렌즈(Ⅴ), 제6렌즈(VI) 및 제7렌즈(VII)가 포함된다.
제1렌즈(I)는 대구경 렌즈로서 부(-)의 파워(굴절률)을 가진다. 본 발명의 한 실시예에 따라 제1렌즈(I)는 피사체(OBJ) 측으로 볼록한 메니스커스(meniscus)형상을 가질 수 있다.
제2렌즈(II) 역시 제1렌즈(I) 보다는 작은 대구경 렌즈로서 부(-)의 파워(굴절률)을 가진다. 본 발명의 한 실시 예에 따라, 제2렌즈(II)는 피사체(OBJ) 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
제3렌즈(III)는 정(+)의 파워를 가지며, 본 발명의 한 실시 예에 따라 양면 볼록형 렌즈일 수 있다.
제4렌즈(IV)는 정(+)의 파워를 가지며, 본 발명의 한 실시 예에 따라 그 출사면이 이미지센서 측으로 볼록한 렌즈 일 수 있다.
제5렌즈(V)는 정(+)의 파워를 가지며, 본 발명의 실시 예에 따라 양면이 볼록한 양면 볼록 렌즈일 수 있다.
제6렌즈(VI)는 부(-)의 파워를 가지며, 이미지센서(IMG) 측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 렌즈 일 수 있다.
여기에서, 제5렌즈(V)의 출사면과 제6렌즈(VI)의 입사면의 곡률반경(R)이 동일할 수 있으며, 이들 제5렌즈(V)와 제6렌즈(VI)들은 본 발명의 한 실시예에 따라 일정한 간격 또는 거리(T), 예를 들어 최대 0.03mm의 미세 간격을 두고 상호 이격될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따라 극히 좁은 갭(T)을 두고(사실상 T=0.0000)하여 접합될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에서와 같이 상기 제5렌즈(V)와 제6렌즈(VI)가 하나로 접합(T=0.0000)되어 정(+)의 파워를 갖는 접합렌즈를 구성하고, 다른 실시예에 따르면 제5렌즈(V)와 제6렌즈(VI)는 최대 0.03mm 거리 또는 간격을 두고 상호 이격될 수 있다.
한편, 제7렌즈는 정(+)의 파워를 가지며, 본 발명의 일 실시예에 따라 입사면과 출사면이 피사체(OBJ)와 이미지 센서(IMG) 측으로 볼록한 양볼록 렌즈일 수 있다.
본 발명의 광학 렌즈 장치에는 조리개(STOP, S1)와 적외선 차단 수단(IR)이 더 구비될 수 있다. 조리개(S1)는 제3렌즈(III)와 제4렌즈(IV) 사이에 구비될 수 있다. 적외선 차단 수단(IR)은 제7렌즈(VII)와 이미지센서(IMG) 사이에 구비될 수 있다.
적외선 차단 수단(IR)은 적외선 차단 필터일 수 있다. 이러한 조리개(S1)와 적외선 차단 수단(Ⅵ)의 위치는 달라질 수 있다. 상기한 구성을 가지는 본 발명의 실시예들에 따른 렌즈 광학계는 다음의 조건식 1 내지 6 중 적어도 하나를 만족한다.
<조건식 1>
140 ≤ Fov ≤ 240
여기서, Fov (Field of view)는 광학계의 대각선 방향의 화각을 나타내며, 단위는 도(degree, °)이다. 이는 본 발명의 렌즈 광학계의 초광각화를 위한 조건이다.
<조건식 2>
0 ≤ RL1S2/RL2S2 ≤ 5
여기서, RL1S2은 제1렌즈의 제2면(이미지 센서측)의 R(곡률반경) 값을 나타내며, RL2S2은 제2렌즈의 제2면의 R 값을 나타낸다. 이는 제1렌즈(I)와 제2렌즈(II)의 형상을 한정하는 것으로, 초광각 광학계에서 높은 광학적 성능 구현을 위한 본 발명의 특징 중 하나이다..
<조건식3>
0 ≤ ThiL5L6 ≤ 0.03
여기에서 ThiL5L6는 접합렌즈인 제5렌즈(V)의 제2면(출사면)과 제6렌즈(VI)의 제1면 간(입사면)의 간격 또는 갭(T)을 나타낸다.
여기에서 간격은 렌즈 접합 또는 밀착시 자연적으로 또는 불가피하게 발생하는 갭, 또는 접합 물질의 두께 등에 의한 갭을 고려한 것이다. 이 조건은 수차를 최소화하기 위한 것으로 렌즈 광학계의 성능 향상에 바람직하다.
<조건식4>
0.15 ≤ (L1toL2)/OAL ≤ 0.4
여기에서 L1toL2는 제1렌즈의 제1면(입사면)에서 제2렌즈의 제2면(출사면)까지의 광축상 거리, OAL(Overall Length) 은 제1렌즈의 제1면에서 제7렌즈의 제2면까지의 광축상 거리를 나타낸다.
이는 렌즈 광학계의 전체 높이 대비하여 제1렌즈(I)와 제2렌즈(II)의 두께의 합을 한정 지은 것으로, 초광각이면서도 높은 성능 구현을 위한 본 발명의 특징 중 하나이다.
<조건식5>
0.7 ≤ Ind1/Ind7 ≤ 1.5
여기에서, Ind1과 Ind7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 굴절율을 나타낸다.
이 조건에 따르면 제1렌즈가 고굴절 렌즈이고 반면에 마지막 제7렌즈(VII)가 저굴절 렌즈가 된다. 이것은 본 발명에 따른 초광각 렌즈 광학계의 구성을 위한 조건이다.
<조건식6>
0.5 ≤ Abv1/Abv7 ≤ 2
Abv1과 Abv7은 각각 제1렌즈(I)와 제7렌즈(VII) 물질의 아베수를 나타낸다.
이러한 조건식6에 따라 첫 번째 렌즈에 낮은 아베수 렌즈를 배치하고 반면에 마지막 렌즈에 높은 아베수 렌즈를 배치함으로써 초광각 렌즈 광학계에서 발생하는 색수차를 최소화 하여 높은 광학적 성능 구현을 하였다.
아래의 표1은 도1 내지 도3에 도시된 제1실시예 내지 제3실시예 별 광학적 특성을 나타낸다.
Figure 112016026418507-pat00001
위에서 IH는 유효경의 이미지 높이, TTL은 제1렌즈(IV)의 입사면 중심으로부터 센서까지의 거리, OAL은 전술한 바와 같이 제1렌즈(I)의 입사면 중심으로부터 제7렌즈 출사면의 중심까지의 거리 또는 높이를 나타낸다, 이들의 단위는 모두 mm이다. 그리고, FOV는 광학계의 대각선 방향의 화각을 나타낸다.
아래의 표2는 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예의 광학적 조건을 상기 조건식 1 내지 조건식 6에 적용한 결과는 보인다.
Figure 112016026418507-pat00002
표2을 참조하면, 상기 제1실시예 내지 제3실시예의 렌즈 광학계는 조건식1 내지 조건식6을 만족하는 것을 알 수 있다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 실시예들에 따른 렌즈 광학계에서 제1 내지 제7렌즈(I∼VII)는, 그 형상 및 치수(dimension)를 고려했을 때, 플라스틱으로 제조할 수 있으며, 특히 대구경인 제1렌즈를 고굴절률의 플라스틱으로 제조할 수 있다.
즉, 제1렌즈 내지 제7렌즈(I∼VII)는 모두 플라스틱 렌즈일 수 있다. 글라스(glass) 렌즈의 경우, 제조 단가가 높을 뿐 아니라 성형/가공 상의 제약 조건으로 인해 렌즈 광학계의 소형화를 어렵게 하지만, 본원에서는 제1렌즈 내지 제7렌즈(I∼VII)를 모두 플라스틱으로 제조할 수 있으므로, 그에 따른 다양한 이점을 기할 수 있다.
그러나 본원에서 제1렌즈 내지 제7렌즈(I∼VI)의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라서는, 제1렌즈 내지 제7렌즈(I∼VII) 중 적어도 하나를 글라스로 제조할 수도 있다.
이하, 렌즈 데이터 및 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
아래의 표3 내지 표5은 각각 도1 내지 도3의 렌즈 광학계를 구성하는 각 렌즈에 대한 곡률반경, 렌즈 두께 또는 렌즈 사이의 거리, 굴절률 및 아베수 등을 나타낸다.
표3 내지 표5에서 R은 곡률반경, D는 렌즈 두께 또는 렌즈 간격 또는 인접한 구성요소 간의 간격, Nd는 d선(d-line)을 이용하여 측정한 렌즈의 굴절률, Vd는 d선(d-line)에 대한 렌즈의 아베수를 나타낸 것이다. 여기에서 R 값과 D 값의 단위는 ㎜이다.
Figure 112016026418507-pat00003
Figure 112016026418507-pat00004
Figure 112016026418507-pat00005
한편, 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 렌즈 광학계에서 모든 렌즈가 구면 렌즈이다. 따라서 비구면 방정식이 적용되지 않는다, 그러나, 본 발명에 따르면 특정한 렌즈에 대해 비구면이 적용될 수 도 있다.
도4은 본 발명의 제1실시예(도1)에 따른 렌즈 광학계, 즉, 표3의 수치를 갖는 렌즈 광학계의 종방향 구면 수차(longitudinal spherical aberration), 상면 만곡(astigmatic field curvature) 및 왜곡(distortion)을 보여주는 수차도이다.
도4의 (a)는 다양한 파장의 광에 대한 렌즈 광학계의 구면 수차를 나타낸 것이고, (b)는 렌즈 광학계의 상면 만곡, 즉 자오 상면 만곡(tangential field curvature, T)과 구결 상면 만곡(sagittal field curvature, S)을 나타낸 것이다.
여기에서, 도4의 (a) 데이터를 얻기 위해 사용한 광의 파장은 656.2700nm, 587.6000nm, 546.0700nm, 486.1300nm, 435.8300nm 이었다. (b) 및 (c) 데이터를 얻기 위해 사용한 파장은 546.1000nm 이었다. 이는 도5 및 도6에서도 마찬가지이다.
도5의 (a), (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 제 2 실시예(도 2)에 따른 렌즈 광학계, 즉, 표3의 수치를 갖는 렌즈 광학계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡 및 왜곡을 각각 보여주는 수차도이다.
도6의 (a), (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 제 3 실시예(도 3)에 따른 렌즈 광학계, 즉, 표4의 수치를 갖는 렌즈 광학계의 종방향 구면 수차, 상면 만곡 및 왜곡을 각각 보여주는 수차도이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 렌즈 광학계는 피사체(OBJ)에서 이미지센서(IMG) 방향으로 순차적으로 배열된 부(-),부(-), 정(+), 정(+), 정(+), 부(-), 정(+)의 파워를 갖는 제1렌즈 내지 제7렌즈(I∼VII)를 포함하고, 상기한 조건식 1 내지 6 중 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다. 이러한 렌즈 광학계는 각종 수차를 용이하게(양호하게) 보정할 수 있고, 비교적 짧은 전장을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 소형이면서도 고성능 및 고해상도를 얻을 수 있는 초광학 렌즈 광학계를 구현할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예들에 따르면, 표 3 내지 표 5에서 제5렌즈(V)의 11면의 데이터에서는 렌즈 광학계에서 제5렌즈와 제6렌즈를 간격(T)이 없는 "0"으로 표시되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 간격(T)는 0에서 0.03mm 범위로 조정될 수 있다.
전술한 바와 같이 제5렌즈는 정(+)의 파워를 가지고 그리고 제6렌즈는 부(-)의 파워를 가지며, 이 들 두 렌즈(V, VI)에 의한 파워의 합은 음(-)의 값을 가진다. 즉 정(+)의 파워를 갖는 제5렌즈와 부(-)의 파워를 갖는 제6렌즈에 의해 구성되는 접합렌즈는 부(-)의 파워를 갖는다.
한편, 제1렌즈 내지 제7렌즈(I∼VII)를 플라스틱으로 제조하고 이들 렌즈 중에서 적어도 제1렌즈를 플라스틱으로 제조할 수 있다. 또한 제1렌즈는 비구면이 아닌 구면의 렌즈를 가질 수 있으며, 제2렌즈에 비해 높은 굴절률을 가질 수 있다.
이러한 본 발명은 모든 렌즈를 플라스틱으로 제조할 수 있으며, 따라서 글라스 렌즈를 사용하는 경우보다 저비용으로 컴팩트하면서 성능이 우수한 렌즈 광학계를 구현할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 적외선((IR)) 차단 수단으로서 필터 외에 다양한 부가적 요소가 사용될 수 있다. 그 밖에도 다양한 변형 예가 가능함을 알 수 있을 것이다. 이러한 이유로, 본 발명의 기술적 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
I: 제1렌즈
II: 제2렌즈
III: 제3렌즈
IV: 제4렌즈
V: 제5렌즈
VI: 제6렌즈
VII: 제7렌즈
IR: 적외선 차단 수단(필터)
OBJ: 피사체
S1: 조리개(STOP)
IMG: 이미지센서(상면)

Claims (9)

  1. 물체(object)측과 상측(image plane) 간의 광축 상에, 상기 물체 측을 향하는 입사면과 상기 상측을 향하는 출사면을 각각 가지는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈, 제6렌즈 및 제7렌즈;가 순서대로 배치되는 렌즈계를 구비하며,
    상기 제1렌즈, 제2렌즈, 제6렌즈는 부(Negative, -)의 파워를 가지며,
    상기 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제7렌즈는 정(Positive, +)의 파워를 가지며,
    상기 제5렌즈와 제6렌즈는 하나로 접합되어 정(+)의 파워를 가지는 접합렌즈를 구성하며,
    상기 제1렌즈의 굴절율은 제7렌즈에 비해 높은 굴절율을 가지며, 그리고 아래의 조건식1의 만족하는, 렌즈 광학계.
    <조건식 1>
    140 ≤ Fov ≤ 240
    여기서, Fov(Field of view)는 렌즈 광학계의 대각선 방향의 화각을 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서,
    아래의 조건식2를 만족하는 렌즈 광학계.
    <조건식 2>
    0 ≤ RL1S2/RL2S2 ≤ 5
    여기서, RL1S2은 제1렌즈의 제2면(이미지 센서측)의 R(곡률반경) 값을 나타내며, RL2S2은 제2렌즈의 제2면의 R 값을 나타낸다.
  3. 제1항에 있어서,
    아래의 조건식3을 만족하는 렌즈 광학계.
    <조건식3>
    0 ≤ ThiL5L6 ≤ 0.03
    여기에서 ThiL5L6는 접합렌즈인 제5렌즈의 제2면과 제6렌즈의 제1면 간의 간격 또는 갭(T)을 나타낸다
  4. 제1항에 있어서,
    아래의 조건식4를 만족하는 렌즈 광학계.
    <조건식4>
    0.15 ≤ (L1toL2)/OAL ≤ 0.4
    여기에서 L1toL2는 제1렌즈의 제1면(입사면)에서 제2렌즈의 제2면(출사면)까지의 광축상 거리, OAL(Overall Length) 은 제1렌즈의 제1면에서 제7렌즈의 제2면까지의 광축상 거리를 나타낸다.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    아래의 조건식5를 만족하는 렌즈 광학계.
    <조건식5>
    0.7 ≤ Ind1/Ind7 ≤ 1.5
    여기에서, Ind1과 Ind7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 굴절율을 나타낸다.
  6. 제5항에 있어서,
    아래의 조건식6을 만족하는 렌즈 광학계.
    <조건식6>
    0.5 ≤ Abv1/Abv7 ≤ 2
    Abv1과 Abv7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 아베수를 나타낸다.
  7. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3렌즈와 상기 제4렌즈 사이에 마련되는 조리개를 더 포함하는 렌즈 광학계.
  8. 부(Negative)의 파워를 가지는 것으로 상면 측으로 오목한 출사면을 가지는 제1렌즈;
    부의 파워를 가지는 것으로 상면 측으로 오목한 출사면을 가지는 제2렌즈;
    정(Positive)의 파워를 가지는 것으로 피사체 측으로 볼록한 입사면을 가지는제3렌즈;
    정의 파워를 가지는 것으로 상면측으로 볼록한 출사면을 가지는 제4렌즈.;
    정의 파워를 가지는 것으로 상면 측으로 볼록한 출사면을 가지는 제5렌즈;
    부의 파워를 가지는 것으로 피사체 측으로 오목한 입사면을 가지며 상기 제5렌즈와 접합되어 정의 파워를 가지는 접합렌즈를 형성하는 제6렌즈;
    정의 파워를 가지는 것으로 상기 피사체측으로 볼록한 입사면을 가지는 제7렌즈;를 구비하며,
    아래의 조건식 1 내지 조건식 6 중의 적어도 어느 하나를 만족하는 렌즈 광학계.
    <조건식 1>
    140 ≤ Fov ≤ 240
    여기서, Fov(Field of view)는 광학계의 대각선 방향의 화각을 나타낸다.
    <조건식 2>
    0 ≤ RL1S2/RL2S2 ≤ 5
    여기서, RL1S2은 제1렌즈의 제2면(이미지 센서측)의 R(곡률반경) 값을 나타내며, RL2S2은 제2렌즈의 제2면의 R 값을 나타낸다.
    <조건식3>
    0 ≤ ThiL5L6 ≤ 0.03
    여기에서 ThiL5L6는 접합렌즈인 제5렌즈의 제2면과 제6렌즈의 제1면 간의 간격 또는 갭(T)을 나타낸다.
    <조건식4>
    0.15 ≤ (L1toL2)/OAL ≤ 0.4
    여기에서 L1toL2는 제1렌즈의 제1면(입사면)에서 제2렌즈의 제2면(출사면)까지의 광축상 거리, OAL(Overall Length) 은 제1렌즈의 제1면에서 제7렌즈의 제2면까지의 광축상 거리를 나타낸다.
    <조건식5>
    0.7 ≤ Ind1/Ind7 ≤ 1.5
    여기에서, Ind1과 Ind7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 굴절율을 나타낸다.
    <조건식6>
    0.5 ≤ Abv1/Abv7 ≤ 2
    Abv1과 Abv7은 각각 제1렌즈와 제7렌즈 물질의 아베수를 나타낸다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3렌즈와 제4렌즈의 사이에 조리개가 마련되는 렌즈 광학계.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108663774B (zh) * 2017-03-31 2020-10-27 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头和成像设备
JP6927815B2 (ja) * 2017-09-13 2021-09-01 マクセル株式会社 撮像レンズ系及び撮像装置
KR101983194B1 (ko) 2017-10-31 2019-05-28 삼성전기주식회사 촬상 광학계
KR102550509B1 (ko) 2017-11-21 2023-07-03 삼성전기주식회사 촬상 광학계
CN110703416B (zh) * 2017-12-29 2021-08-24 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
WO2019228039A1 (zh) * 2018-05-30 2019-12-05 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头
CN110554476B (zh) * 2018-05-30 2021-07-06 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头
CN110794552B (zh) * 2018-08-03 2021-09-10 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头
WO2021022500A1 (zh) * 2019-08-07 2021-02-11 南昌欧菲精密光学制品有限公司 光学***、摄像模组及汽车
CN113253426B (zh) * 2021-05-26 2022-11-18 天津欧菲光电有限公司 光学***、镜头模组和电子设备
CN113484988B (zh) * 2021-07-14 2022-09-16 天津欧菲光电有限公司 光学成像***、取像模组、电子设备和汽车
TWI792635B (zh) * 2021-10-25 2023-02-11 佳凌科技股份有限公司 光學成像鏡頭

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013068926A (ja) 2011-09-23 2013-04-18 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi ズームレンズ
JP2014102291A (ja) 2012-11-16 2014-06-05 Ricoh Co Ltd 広角レンズ、撮像レンズユニット、撮像装置および情報装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763991A (ja) * 1993-06-14 1995-03-10 Asahi Optical Co Ltd 2群ズームレンズ
KR20090080447A (ko) * 2008-01-21 2009-07-24 삼성전기주식회사 줌렌즈
JP5168638B2 (ja) * 2008-04-22 2013-03-21 株式会社ニコン レンズ系及びこれを搭載する光学機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013068926A (ja) 2011-09-23 2013-04-18 Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi ズームレンズ
JP2014102291A (ja) 2012-11-16 2014-06-05 Ricoh Co Ltd 広角レンズ、撮像レンズユニット、撮像装置および情報装置

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