KR102012749B1 - Optical system - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈, 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고, 아래의 수식 1 및 수식 2를 만족한다.
[수식 1]
|Sag 2/Sag 1|＜2
여기서, Sag 1은 상기 제 1 렌즈 물체 측 면의 Sag값이고, Sag 2는 상기 제 1 렌즈 상 측 면의 Sag값이다.
[수식 2]
|H5/Sag 5| >1
여기서, H5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점 높이이고, Sag 5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점에서의 Sag값이다.The optical system according to the embodiment includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, and a fifth lens that are sequentially disposed from the object side to the image side, and satisfy Equations 1 and 2 below.
[Equation 1]
| Sag 2 / Sag 1 | <2
Here, Sag 1 is a Sag value of the side of the first lens object, Sag 2 is a Sag value of the side of the first lens image.
[Formula 2]
| H5 / Sag 5 | > 1
Here, H5 is the inflection point height of the image side surface of the fifth lens, and Sag 5 is the Sag value at the inflection point of the image side surface of the fifth lens.

Description

광학계{OPTICAL SYSTEM}Optical system {OPTICAL SYSTEM}

실시예는 광학계에 관한 것이다.Embodiments relate to an optical system.

최근 휴대전화기나 이동통신단말기에 CCD 또는 CMOS와 같은 고체 촬상소자를 이용한 콤팩트한 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라가 내장되고 있다. 이러한 촬상소자는 소형화되는 추세이고, 이에 따라 촬상소자에 사용되는 광학계도 고성능이면서 소형화가 요구되고 있다.Recently, a compact digital camera or a digital video camera using a solid-state image sensor such as a CCD or a CMOS is embedded in a mobile phone or a mobile communication terminal. Such imaging devices tend to be miniaturized, and accordingly, optical systems used in imaging devices are also required to have high performance and miniaturization.

또한, 종래의 광학계는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 필터 및 수광소자를 포함한다. 이때, 상기 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순서대로 배치된다. 또한, 상기 제1렌즈 및 제3렌즈는 양의 굴절력을 갖고, 상기 제2렌즈 및 제4렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2렌즈의 굴절력이 다른 렌즈의 굴절력보다 크게 설계될 수 있다.In addition, the conventional optical system includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a filter, and a light receiving element. In this case, the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens are arranged in order from the object side to the image side direction. In addition, the first and third lenses may have positive refractive power, and the second and fourth lenses may have negative refractive power. In addition, the refractive power of the second lens may be designed to be larger than that of other lenses.

상기 제1렌즈는 물체 측에 볼록한 면을 가지고, 상기 제2렌즈는 상 측 면에 오목한 면을 가질 수 있다. 상기 필터는 적외선 차단 필터 일 수 있으며, 상기 수광 소자는 CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서일 수 있다.The first lens may have a convex surface on the object side, and the second lens may have a concave surface on the image side surface. The filter may be an infrared cut filter, and the light receiving element may be a CCD image sensor or a CMOS image sensor.

이와 같은 소형 광학계에 대해서, 한국 출원 번호 10-2007-0041825 등에 개시되어 있다.Such a small optical system is disclosed in Korean Patent Application No. 10-2007-0041825.

실시예는 향상된 성능을 가지고, 작은 크기를 가지는 광학계를 제공하고자 한다.Embodiments provide an optical system having improved performance and having a small size.

실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈, 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고, 아래의 수식 1 및 수식 2를 만족한다.The optical system according to the embodiment includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, and a fifth lens that are sequentially disposed from the object side to the image side, and satisfy Equations 1 and 2 below.

[수식 1][Equation 1]

|Sag 2/Sag 1|＜2| Sag 2 / Sag 1 | <2

여기서, Sag 1은 상기 제 1 렌즈 물체 측 면의 Sag값이고, Sag 2는 상기 제 1 렌즈 상 측 면의 Sag값이다.Here, Sag 1 is a Sag value of the side of the first lens object, Sag 2 is a Sag value of the side of the first lens image.

[수식 2][Formula 2]

|H5/Sag 5| >1| H5 / Sag 5 | > 1

여기서, H5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점 높이이고, Sag 5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점에서의 Sag값이다.Here, H5 is the inflection point height of the image side surface of the fifth lens, and Sag 5 is the Sag value at the inflection point of the image side surface of the fifth lens.

실시예에 따른 광학계는 위와 같이 설계될 때, 아래의 수식 1 및 수식 2를 만족할 수 있다.When the optical system is designed as described above, the optical system according to the embodiment may satisfy Equations 1 and 2 below.

[수식 1][Equation 1]

|Sag 2/Sag 1|＜2| Sag 2 / Sag 1 | <2

여기서, Sag 1은 상기 제 1 렌즈 물체 측 면의 Sag값이고, Sag 2는 상기 제 1 렌즈 상 측 면의 Sag값이다.Here, Sag 1 is a Sag value of the side of the first lens object, Sag 2 is a Sag value of the side of the first lens image.

[수식 2][Formula 2]

|H5/Sag 5| >1| H5 / Sag 5 | > 1

여기서, H5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점 높이이고, Sag 5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점에서의 Sag값이다.Here, H5 is the inflection point height of the image side surface of the fifth lens, and Sag 5 is the Sag value at the inflection point of the image side surface of the fifth lens.

이와 같이, 실시예에 따른 광학계는 상기 수식 1 및 수식 2를 만족하는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈, 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈의 조합을 통해 광학계의 전장 거리를 줄임으로써, 작은 크기의 광학계를 구현할 수 있고, 향상된 성능을 가짐으로써, 고해상도의 광학계를 구현할 수 있다.As described above, the optical system according to the embodiment reduces the total length of the optical system through a combination of the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, and the fifth lens satisfying Equation 1 and Equation 2. By implementing an optical system of size and having improved performance, it is possible to implement an optical system of high resolution.

따라서, 실시예에 따른 광학계는 작은 크기를 가지면서, 향상된 성능을 가질 수 있다.Therefore, the optical system according to the embodiment may have a small size and have improved performance.

또한, 실시예에 따른 광학계는 렌즈 제작 및 조립 공차에 대한 민감도를 최고화하여 수율을 향상할 수 있다. 또한, 민감도에 따른 광학 수차 보정이 쉽다.In addition, the optical system according to the embodiment can improve the yield by maximizing the sensitivity to the lens manufacturing and assembly tolerance. In addition, optical aberration correction according to sensitivity is easy.

도 1은 실시예에 따른 소형 광학계의 내부 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view schematically showing the internal structure of a compact optical system according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 촬상 렌즈에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an imaging lens according to an exemplary embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 소형 광학계의 내부 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view schematically showing the internal structure of a compact optical system according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 소형 광학계는 물체 측(object side)으로부터 상 측(image side)을 향해 순서대로, 조리개(5), 제 1 렌즈(10), 제 2 렌즈(20), 제 3 렌즈(30), 제 4 렌즈(40), 제 5 렌즈(50), 필터(60) 및 수광 소자(70)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the compact optical system according to the embodiment has an aperture 5, a first lens 10, and a second lens 20 in order from an object side to an image side. ), A third lens 30, a fourth lens 40, a fifth lens 50, a filter 60, and a light receiving element 70.

피사체 영상을 획득하기 위하여 피사체의 영상 정보에 해당되는 광은 상기 제 1 렌즈(10), 조리개(15), 제 2 렌즈(20), 제 3 렌즈(30), 제 4 렌즈(40), 제 5 렌즈(50) 및 필터(60)를 통과하여 상기 수광 소자(70)에 입사된다.In order to acquire a subject image, light corresponding to the image information of the subject may include the first lens 10, the aperture 15, the second lens 20, the third lens 30, the fourth lens 40, and the third lens. 5 passes through the lens 50 and the filter 60 and is incident on the light receiving element 70.

상기 제 1 렌즈(10)는 양(+)의 굴절능(power)를 가지고, 상기 제 2 렌즈(20)는 양(+)의 굴절능을 가지고, 상기 제 3 렌즈(30)는 음(-)의 굴절능을 가질 수 있다. The first lens 10 has a positive refractive power, the second lens 20 has a positive refractive power, and the third lens 30 has a negative power. ) May have a refractive power.

또한, 상기 제 1 렌즈(10), 상기 제 2 렌즈(20), 상기 제 3 렌즈(30), 상기 제 4 렌즈(40) 및 상기 제 5 렌즈(50)는 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.In addition, the first lens 10, the second lens 20, the third lens 30, the fourth lens 40, and the fifth lens 50 may be formed of glass or plastic. .

상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측 면(R1)은 볼록하고, 상기 제 1 렌즈(10)의 상 측 면(R2)은 볼록 또는 오목하거나, 평면일 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측 면(R1) 및 상 측 면(R2)은 비구면일 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(10)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측 면(R1) 또는 상 측 면(R2) 중 적어도 일면에는 회절 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 회절 패턴에 의해 전체 광하계의 성능을 향상시킬 수 있다. The object side surface R1 of the first lens 10 may be convex, and the image side surface R2 of the first lens 10 may be convex, concave, or planar. In addition, the object side surface R1 and the image side surface R2 of the first lens 10 may be aspherical. In addition, the first lens 10 may have a meniscus shape. In addition, a diffraction pattern may be formed on at least one surface of the object side surface R1 or the image side surface R2 of the first lens 10. Therefore, the performance of the entire light system can be improved by the diffraction pattern.

상기 제 2 렌즈(20)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제 2 렌즈(20)의 물체 측 면(R3)은 볼록 또는 오목하거나, 평면일 수 있다. 상기 제 2 렌즈(20)의 상 측 면(R4)은 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(20)의 물체 측 면(R3) 및 상 측 면(R4)은 구면 또는 비구면일 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(20)의 물체 측 면(R3) 또는 상 측 면(R4) 중 적어도 일면에는 회절 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 회절 패턴에 의해 전체 광하계의 성능을 향상시킬 수 있다.The second lens 20 may have a meniscus shape. The object side surface R3 of the second lens 20 may be convex, concave, or planar. The image side surface R4 of the second lens 20 may be convex. In addition, the object side surface R3 and the image side surface R4 of the second lens 20 may be spherical or aspheric. In addition, a diffraction pattern may be formed on at least one of the object side surface R3 or the image side surface R4 of the second lens 20. Therefore, the performance of the entire light system can be improved by the diffraction pattern.

상기 제 1 렌즈(10) 및 상기 제 2 렌즈(20)는 다음의 수식 1을 만족할 수 있다.The first lens 10 and the second lens 20 may satisfy the following Equation 1.

[수식 1][Equation 1]

|Sag 2/Sag 1|＜2| Sag 2 / Sag 1 | <2

여기서, Sag 1은 상기 제 1 렌즈 물체 측 면의 Sag값이고, Sag 2는 상기 제 1 렌즈 상 측 면의 Sag값이다.Here, Sag 1 is a Sag value of the side of the first lens object, Sag 2 is a Sag value of the side of the first lens image.

상기 제 3 렌즈(30)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제 3 렌즈(30)의 물체 측 면(R5)은 오목하고, 상기 제 3 렌즈(30)의 상 측 면(R6)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 3 렌즈(30)는 양 오목 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈(30)의 물체 측 면(R5) 및 상 측 면(R6)은 구면 또는 비구면일 수 있다.The third lens 30 may have a meniscus shape. The object side surface R5 of the third lens 30 may be concave, and the image side surface R6 of the third lens 30 may be concave. That is, the third lens 30 may have a concave shape. In addition, the object side surface R5 and the image side surface R6 of the third lens 30 may be spherical or aspheric.

상기 제 4 렌즈(40)의 물체 측 면(R7)은 오목하고, 상기 제 4 렌즈(40)의 상 측 면(R8)은 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(30)의 물체 측 면(R7) 및 상 측 면(R8)은 구면 또는 비구면일 수 있다.The object side surface R7 of the fourth lens 40 may be concave, and the image side surface R8 of the fourth lens 40 may be convex. In addition, the object side surface R7 and the image side surface R8 of the fourth lens 30 may be spherical or aspheric.

상기 제 5 렌즈(40)는 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제 5 렌즈(50)의 물체 측 면(R9)은 오목하고, 상기 제 5 렌즈(50)의 상 측 면(R10)은 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 5 렌즈(50)의 물체 측 면(R9) 및 상 측 면(R10)은 비구면일 수 있다.The fifth lens 40 may have a meniscus shape. The object side surface R9 of the fifth lens 50 may be concave, and the image side surface R10 of the fifth lens 50 may be concave. In addition, the object side surface R9 and the image side surface R10 of the fifth lens 50 may be aspherical.

또한, 상기 제 5 렌즈(50)는 적어도 하나 이상의 비구면 변곡점을 포함하여 형성된다.In addition, the fifth lens 50 is formed to include at least one aspherical inflection point.

이때, 상기 제 5 렌즈(50)의 물체 측 면(R9)에 하나 이상의 비구면 변곡점이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 5 렌즈(50)의 상 측 면(R10)에 하나 이상의 비구면 변곡점(CP)이 형성될 수 있다. 상기 제 5 렌즈(50)에 형성된 상기 비구면 변곡점은 수광소자(70)에 입사되는 주광선의 최대 사출각을 조절할 수 있다.In this case, one or more aspherical inflection points may be formed on the object side surface R9 of the fifth lens 50. In addition, one or more aspherical inflection points CP may be formed on the image side surface R10 of the fifth lens 50. The aspherical inflection point formed on the fifth lens 50 may adjust the maximum exit angle of chief rays of light incident on the light receiving element 70.

상기 제 5 렌즈(50)는 다음의 수식 2를 만족할 수 있다.The fifth lens 50 may satisfy the following Equation 2.

[수식 2][Formula 2]

|H5/Sag 5| >1| H5 / Sag 5 | > 1

여기서, H5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점 높이이고, Sag 5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점에서의 Sag값이다.Here, H5 is the inflection point height of the image side surface of the fifth lens, and Sag 5 is the Sag value at the inflection point of the image side surface of the fifth lens.

상 면(R13)인 상기 수광소자(70)가 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서인 경우, 각 픽셀에서 광량이 확보되는 각도가 있으며, 상기 각도가 다르면 광량이 확보되지 않아 화면의 주변부가 어두워지는 현상(shading)이 나타난다.When the light receiving element 70 of the upper surface R13 is a Charge Coupled Device (CCD) or a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) sensor, there is an angle at which the light amount is secured at each pixel. Therefore, the periphery of the screen becomes dark.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 제 5 렌즈(40)의 상 측 면(R9)에 비구면 변곡점을 형성하여 주광선의 최대 사출각을 조절하므로써, 화면의 주변부가 어두워지는 현상을 방지할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, by forming an aspherical inflection point on the image side surface R9 of the fifth lens 40 to adjust the maximum exit angle of the chief ray, it is possible to prevent the peripheral portion of the screen from darkening.

상기 조리개(5)는 상기 제 1 렌즈(10)의 물체 측에 배치된다. 상기 조리개(5)는 입사되는 빛을 선택적으로 수렴하여 초점거리(focus length)를 조절하는 기능을 수행한다.The aperture 5 is disposed on the object side of the first lens 10. The diaphragm 5 performs a function of selectively converging incident light to adjust a focus length.

상기 필터(60)는 적외선 차단 필터(60)(IR cut filter)로 이루어질 수 있다. 상기 적외선 차단 필터(60)는 외부 빛으로부터 방출되는 복사열이 상기 수광소자(400)에 전달되지 않도록 차단시키는 기능을 한다. 즉, 적외선 차단 필터(60)는 가시광선은 투과시키고, 적외선은 반사시켜 외부로 유출되도록하는 구조를 가진다.The filter 60 may be an infrared cut filter 60 (IR cut filter). The infrared cut filter 60 functions to block radiant heat emitted from external light from being transmitted to the light receiving device 400. That is, the infrared cut filter 60 has a structure that transmits visible light and reflects infrared light so as to flow out.

그리고, 상(像)이 맺히는 상기 수광 소자(70)는 피사체 영상에 대응하는 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서로 이루어질 수 있으며, 상기 이미지 센서는 CCD 또는 CMOS 센서로 이루어질 수 있다.The light receiving element 70 in which an image is formed may be configured as an image sensor for converting an optical signal corresponding to an object image into an electrical signal, and the image sensor may be a CCD or a CMOS sensor.

실시예에 따른 광학계는 수식 1 및 수식 2를 만족하기 때문에 렌즈 제작 및 조립 공차에 대한 민감도를 최고화하여 수율을 향상할 수 있다. 또한, 광학 수차를 최소화할 수 있다. 또한, 민감도에 따른 광학 수차 보정이 쉽다. Since the optical system according to the embodiment satisfies Equation 1 and Equation 2, the yield can be improved by maximizing sensitivity to lens manufacturing and assembly tolerances. In addition, optical aberration can be minimized. In addition, optical aberration correction according to sensitivity is easy.

따라서, 실시예에 따른 광학계는 작은 크기를 가지면서, 향상된 성능을 가질 수 있다.Therefore, the optical system according to the embodiment may have a small size and have improved performance.

실험예Experimental Example

실험예에 따른 소형 광학계는 다음의 표 1과 같은 광학적 특징을 가졌다. The compact optical system according to the experimental example had the optical characteristics as shown in Table 1 below.

렌즈면Lens surface 곡률반경(mm)Bending Radius (mm) 두께(mm)Thickness (mm) 굴절율Refractive index 아베수Abbesu R1*R1 * 1.76021.7602 0.47780.4778 1.529961.52996 55.855.8 R2*R2 * 6.88196.8819 0.10960.1096 R3*R3 * 826.9347826.9347 0.46540.4654 1.529961.52996 55.855.8 R4*R4 * -2.6509-2.6509 0.10000.1000 R5*R5 * -51.7029-51.7029 0.31230.3123 1.63551.6355 23.923.9 R6*R6 * 2.72962.7296 0.59230.5923 R7*R7 * -3.3014-3.3014 0.65260.6526 1.63551.6355 23.923.9 R8*R8 * -1.3669-1.3669 0.18570.1857 R9*R9 * -24.3201-24.3201 0.75390.7539 1.60741.6074 27.027.0 R10*R10 * 1.61551.6155 0.15280.1528

(* 표시는 비구면을 나타낸다)(* Indicates aspherical surface)

상기 표 1에 표기한 두께는 각 렌즈면에서 다음 렌즈면까지의 거리를 나타낸다.The thickness shown in Table 1 represents the distance from each lens surface to the next lens surface.

아래의 표 2는 실험예의 비구면 렌즈에 대한 비구면 계수 값이다.Table 2 below is aspherical coefficient values for the aspherical lens of the experimental example.

렌즈면Lens surface KK A1 A 1 A2 A 2 A3 A 3 A4 A 4 A5 A 5 A6 A 6 A7 A 7 R1R1 -0.468998-0.468998 -0.839480E-02-0.839480E-02 -0.329970E-02-0.329970E-02 -0.172514E-01-0.172514E-01 -0.200125E-01-0.200125E-01 0.187048E-010.187048E-01 -0.111630E-01-0.111630E-01 0.337305E-020.337305E-02 R2R2 -47.472966-47.472966 0.341098E-020.341098E-02 -0.368295E-01-0.368295E-01 0.391880E-010.391880E-01 -0.706071E-01-0.706071E-01 0.133495E-010.133495E-01 0.926919E-010.926919E-01 -0.516374E-01-0.516374E-01 R3R3 -90.000000-90.000000 0.216091E-020.216091E-02 -0.369638E-01-0.369638E-01 0.450162E-010.450162E-01 -0.343921E-01-0.343921E-01 0.313653E-010.313653E-01 -0.663992E-02-0.663992E-02 0.263481E-020.263481E-02 R4R4 -16.332596-16.332596 -0.134391E+00-0.134391E + 00 -0.219895E-01-0.219895E-01 0.193249E+000.193249E + 00 -0.378904E+00-0.378904E + 00 0.337212E+000.337212E + 00 -0.128732E+00-0.128732E + 00 0.438157E-020.438157E-02 R5R5 0.0000000.000000 -0.177218E+00-0.177218E + 00 -0.735123E-02-0.735123E-02 0.663009E-010.663009E-01 -0.418243E-01
-0.418243E-01
00 00 00 R6R6 -14.982764-14.982764 -0.272325E-01-0.272325E-01 -0.176853E-01-0.176853E-01 0.478164E-010.478164E-01 -0.151826E-01-0.151826E-01 -0.943559E-02 -0.943559E-02 0.402685E-020.402685E-02 0.351546E-020.351546E-02 R7R7 -21.265594-21.265594 -0.271565E-01-0.271565E-01 -0.455274E-01-0.455274E-01 0.157434E-010.157434E-01 -0.183885E-02-0.183885E-02 -0.207568E-01-0.207568E-01 0.213338E-010.213338E-01 -0.929986E-02-0.929986E-02 R8R8 -0.551179-0.551179 0.708583E-010.708583E-01 -0.727808E-01-0.727808E-01 0.426824E-010.426824E-01 -0.937021E-02-0.937021E-02 -0.365863E-02-0.365863E-02 0.162240E-020.162240E-02 0.145249E-030.145249E-03 R9R9 -11.516494-11.516494 -0.189588E+00-0.189588E + 00 0.606970E-010.606970E-01 -0.673273E-02-0.673273E-02 -0.269353E-03-0.269353E-03 -0.274964E-03-0.274964E-03 0.131457E-030.131457E-03 -0.756473E-05-0.756473E-05 R10R10 -9.451886-9.451886 -0.822532E-01-0.822532E-01 0.277286E-010.277286E-01 -0.731279E-02-0.731279E-02 0.103571E-020.103571E-02 -0.671332E-04-0.671332E-04 0.193491E-080.193491E-08 0.118837E-070.118837E-07

실험예의 비구면 렌즈에 대한 표 2의 비구면 계수 값은 다음의 수식3으로부터 얻을 수 있다.The aspherical coefficient values of Table 2 for the aspherical lens of the experimental example can be obtained from Equation 3 below.

수식3Equation 3

Figure 112012065585501-pat00001
Figure 112012065585501-pat00001

Z : 특정 위치의 Sag로, 비구면 상의 특정 위치로부터 상기 비구면의 정점까지의 광축 방향의 거리Z: Sag of a specific position, the distance in the optical axis direction from a specific position on the aspherical surface to a vertex of the aspherical surface

C : 렌즈의 기본 곡률C: basic curvature of the lens

Y : 비구면 상의 특정 위치에서 렌즈의 광축까지의 광축의 수직 방향 거리Y: vertical distance of the optical axis from the specific position on the aspherical surface to the optical axis of the lens

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

A1, A2, A3, A4, A5 : 비구면 계수(Aspheric constant)A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 : Aspheric constant

이와 같이, 실험예의 각 렌즈에 대한 비구면 형상이 결정되었다.Thus, the aspherical shape for each lens of the experimental example was determined.

또한, 실험예에서는 아래의 표3과 같이, 각 렌즈가 설계되었다.In the experimental example, each lens was designed as shown in Table 3 below.

유효초점거리(㎜)Effective focal length (mm) 굴절율Refractive index 아베수Abbesu 굴절능(1/㎜)Refractive power (1 / mm) 제 1 렌즈First lens 4.2945814.294581 1.52991.5299 55.855.8 0.2330.233 제 2 렌즈2nd lens 4.9547864.954786 1.52991.5299 55.855.8 0.2020.202 제 3 렌즈Third lens -4.031232-4.031232 1.63551.6355 23.923.9 -0.248-0.248 제 4 렌즈4th lens 3.2118013.211801 1.63551.6355 23.923.9 0.3110.311 제 5 렌즈5th lens -2.445798-2.445798 1.60741.6074 27.027.0 -0.409-0.409

실험예에 따른 소형 광학계가 위와 같이 설계되었을 때, 다음과 표 4와 같은 성능을 가질 수 있었다.When the compact optical system according to the experimental example was designed as described above, it could have the performance as shown in Table 4 below.

FF 4.204.20 ttlttl 4.9894.989 f1/Ff1 / F 1.0221.022 ttl/Fttl / F 1.1871.187

이와 같이, 실험예에 따른 소형 광학계가 수식 1 및 수식 2를 만족하는 경우, 수식 3을 만족하도록, ttl 및 F를 얻을 수 있다.As such, when the small optical system according to the experimental example satisfies Equations 1 and 2, ttl and F may be obtained to satisfy Equation 3.

따라서, 실시예에 따른 소형 광학계는 수식 1 및 수식 2와 같이 설계되어, 작은 크기를 가지면서, 동시에 향상된 성능을 가질 수 있다.Therefore, the compact optical system according to the embodiment is designed as Equation 1 and Equation 2, and may have a small size and at the same time have improved performance.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. In addition, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely illustrative and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains are described above within the scope not departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

Claims (17)

물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈, 제 3 렌즈, 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고,
상기 제 3 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면은 오목한 형상을 가지고,
상기 제 5 렌즈의 물체 측 면은 오목한 형상을 가지고,
상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경은, 상기 제 1 렌즈의 상 측 면의 곡률 반경보다 작고,
상기 제 1 렌즈의 굴절율은 상기 제 5 렌즈의 굴절율보다 작고,
아래의 수식 1을 만족하는 광학계.
[수식 1]
|Sag 2/Sag 1|＜2
수식 1에서 Sag 1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 유효 반경 내 Sag 값이고, Sag 2는 상기 제 1 렌즈의 상 측 면의 유효 반경 내 Sag 값이다.A first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, and a fifth lens that are sequentially disposed from the object side to the image side,
The object side surface and the image side surface of the third lens has a concave shape,
The object side surface of the fifth lens has a concave shape,
The radius of curvature of the object-side surface of the first lens is smaller than the radius of curvature of the image-side surface of the first lens,
The refractive index of the first lens is smaller than the refractive index of the fifth lens,
An optical system that satisfies Equation 1 below.
[Equation 1]
| Sag 2 / Sag 1 | <2
Sag 1 in Equation 1 is a Sag value in the effective radius of the object-side surface of the first lens, Sag 2 is a Sag value in the effective radius of the image side surface of the first lens. 제 1 항에 있어서, 아래의 수식 2를 만족하는 광학계.
[수식 2]
|H5/Sag 5| >1
수식 2에서, H5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 광축과 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 변곡점까지의 광축의 수직 방향의 높이이고, Sag 5는 상기 제 5 렌즈의 상 측 면의 유효 반경 내 Sag 값이다.The optical system of claim 1, wherein the following Equation 2 is satisfied.
[Formula 2]
| H5 / Sag 5 | > 1
In Equation 2, H5 is the height in the vertical direction of the optical axis to the inflection point of the image side surface of the fifth lens and the image side surface of the fifth lens, Sag 5 is the effective of the image side surface of the fifth lens Sag value in the radius. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제 2 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈는 음의 굴절력을 가지는 광학계.The optical system of claim 1, wherein the first lens has a positive refractive power, the second lens has a positive refractive power, and the third lens has a negative refractive power. 제 1 항에 있어서, 상기 제 5 렌즈의 상 측 면은 변곡점을 포함하는 비구면인 광학계.The optical system of claim 1, wherein the image side surface of the fifth lens is an aspherical surface including an inflection point. 제 1 항에 있어서,
상기 물체 측으로부터 상기 상 측 방향으로 상기 제 5 렌즈 다음에 필터 및 수광 소자를 더 포함하는 광학계.The method of claim 1,
And a filter and a light receiving element after the fifth lens in the image side direction from the object side. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈 및 상기 제 2 렌즈 중 적어도 어느 한 렌즈의 물체 측 면 또는 상 측 면 중 적어도 하나의 면에는 회절 패턴을 포함하는 광학계.The method of claim 1,
An optical system including a diffraction pattern on at least one of an object side or an image side of at least one of the first and second lenses. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈의 물체 측에 배치되는 조리개를 포함하는 광학계.The method of claim 1,
An optical system including an iris disposed on the object side of the first lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제 5 렌즈의 굴절율은 상기 제 3 렌즈의 굴절율보다 작은 광학계.The method of claim 1,
The refractive index of the fifth lens is smaller than the refractive index of the third lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈의 굴절율은 상기 제 2 렌즈의 굴절율과 동일한 광학계.The method of claim 1,
The refractive index of the first lens is the same as the refractive index of the second lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈의 굴절율은 상기 제 3 렌즈의 굴절율보다 작은 광학계.The method of claim 1,
The refractive index of the first lens is smaller than the refractive index of the third lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈의 굴절율은 상기 제 4 렌즈의 굴절율보다 작은 광학계.The method of claim 1,
The refractive index of the first lens is smaller than the refractive index of the fourth lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 렌즈의 굴절율은 상기 제 4 렌즈의 굴절율과 동일한 광학계.The method of claim 1,
The refractive index of the third lens is the same as the refractive index of the fourth lens. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 렌즈의 물체 측 면은 볼록한 형상을 가지는 광학계.The method of claim 1,
The object side surface of the first lens has a convex shape. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 렌즈의 상 측 면은 볼록한 형상을 가지는 광학계.The method of claim 1,
The image side surface of the second lens has a convex shape. 제 1 항에 있어서,
상기 제 4 렌즈의 물체 측 면은 오목한 형상을 가지고 상 측 면은 볼록한 형상을 가지는 광학계.The method of claim 1,
The object side surface of the fourth lens has a concave shape and the image side surface is convex. 삭제delete 삭제delete
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