KR102346962B1 - 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템 - Google Patents

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Abstract

광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서, 0.85 < P1/P < 1.15, |P2| < 0.01, |P3| < 0.1, |P4| < 0.1 그리고 |P5| < 0.1을 만족하는 것(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템을 기술적 요지로 한다.

Description

공차가 완화된 소형 렌즈 시스템{Photographing small lens for developing a close tolerance}
본 발명은 총 5매의 렌즈로 구성된 소형 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 각 렌즈의 굴절능을 설정하여 공차 민감도를 완화시킨 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템에 관한 것이다.
최근 카메라 기능이 부여된 전자기기, 특히 스마트폰의 고화질, 고성능, 소형화 및 경량화에 대한 요구가 높아짐에 따라, 초소형 렌즈 광학계의 성능 개선을 통해서 이를 실현하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
종래 기술로, 미국 특허청 등록번호 8,395,851호에 기재된 광학 렌즈계는 물체 측으로부터 5매의 렌즈 시스템으로 구성되며, 제2렌즈가 음의 굴절능을 가지는 것으로 구성되어, 소정의 초점거리, 곡률반경, 아베수 등을 만족하도록 구성된 것이다.
그리고, 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 10-1158419호는 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 총 5매의 렌즈로 구성되며, 제2렌즈가 음의 굴절능을 가지는 것으로 구성되어, 각 렌즈의 초점거리 및 곡률반경 등이 소정 조건을 만족하도록 구성된 것이다.
상기의 종래의 렌즈 시스템에서는 대부분 제1렌즈 및 제2렌즈에 파워가 집중되어 제1렌즈 및 제2렌즈의 파워에 대한 의존도가 높아 공차가 예민한 단점이 있다.
특히, 초소형 렌즈 시스템에 있어서 공차가 예민하게 되면, 제품마다 성능이 달라지게 되므로, 전체 렌즈 시스템의 공차에 대한 민감도를 완화시켜 비교적 용이한 방법으로 제품의 성능 재현성을 향상시키는 연구가 필요하다.
본 발명은 상기 필요성에 의해 도출된 것으로서, 총 5매의 렌즈로 구성되어, 각 렌즈의 굴절능을 설정하고, 제1렌즈가 대부분의 굴절능을 담당하고 공차에 민감한 제2렌즈는 매우 약한 굴절능을 갖도록 하면서, 나머지 렌즈도 약한 굴절능을 가지도록 하여 공차 민감도를 완화시킨 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서, 0.85 < P1/P < 1.15, |P2| < 0.01, |P3| < 0.1, |P4| < 0.1 그리고 |P5| < 0.1을 만족하는 것(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 제1렌즈는, 물체측면은 물체측으로 볼록하고, 상측면은 상측으로 오목하고, 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며, Sag11 / h11 > 0.3을 만족하는 것(여기서 sag11은 상기 제1렌즈의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)이 바람직하다.
또한, 상기 제2렌즈는, 물체측으로 볼록하고, 물체측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지고, 상측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제3렌즈는, 상측면은 상측으로 볼록하고, | R31 / R32 | > 4를 만족하는 것(여기서 R31은 상기 제3렌즈의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)이 바람직하다.
또한, 상기 제4렌즈는, Sag41 / h41 < -0.3, Sag42 / h42 < -0.3을 만족하는 것(여기서 sag41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)이 바람직하다.
또한, 상기 제5렌즈의 물체측면은 광축 근처에서 물체측으로 볼록하고 상측면은 광축 근처에서 상측으로 오목하며, Sag51 / h51 < -0.15, Sag52 / h52 < -0.15를 만족하는 것(여기서 sag51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈 시스템은, V1 > 50, V2 < 30, V3 > 50, V4 < 30, V5 > 50(여기서 V1은 상기 제1렌즈의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈의 아베수, V3은 상기 제3렌즈의 아베수, V4는 상기 제4렌즈의 아베수, V5는 상기 제5렌즈의 아베수를 나타낸다.)을 만조가는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈는, 모든 면이 비구면을 이루며, 모든 렌즈가 플라스틱으로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명은 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것으로, 렌즈의 굴절능, 형태 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템을 제공하는 효과가 있다.
특히, 각 렌즈의 굴절능을 설정하고, 제1렌즈가 대부분의 굴절능을 담당하고 공차에 민감한 제2렌즈는 매우 약한 굴절능을 갖도록 하면서, 나머지 렌즈도 약한 굴절능을 가지도록 하여 공차 민감도를 완화시켜 성능 재현성이 우수한 효과가 있다.
도 1 - 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 도.
도 2 - 본 발명의 제1실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
도 3 - 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 도.
도 4 - 본 발명의 제2실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
도 5 - 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제3실시예를 나타낸 도.
도 6 - 본 발명의 제3실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
도 7 - 본 발명의 제4실시예에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제4실시예를 나타낸 도.
도 8 - 본 발명의 제4실시예에 따른 수차도를 나타낸 도.
본 발명은 총 5매의 렌즈로 구성된 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것이다.
또한, 렌즈의 굴절능, 형태 등을 적절히 설계하여, 소형 경량이면서 색수차가 보정되도록 하고, 소형의 카메라 모듈, 특히 스마트폰에 용이하게 적용할 수 있다.
특히, 제1렌즈가 대부분의 굴절능을 담당하고 공차에 민감한 제2렌즈는 매우 약한 굴절능을 갖도록 하면서, 나머지 렌즈도 약한 굴절능을 가지도록 하여 공차 민감도를 완화시킨 소형 렌즈 시스템을 제공하는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수차도를 나타낸 도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 수차도를 나타낸 도이고, 도 5 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제3실시예를 나타낸 도이고, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 수차도를 나타낸 도이고, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제4실시예를 나타낸 도이고, 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 수차도를 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 광축을 따라 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)를 포함하며, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈(L1~L5)는 다음 식과 같은 굴절능을 만족하는 것을 특징으로 한다.
0.85 < P1/P < 1.15
|P2| < 0.01
|P3| < 0.1
|P4| < 0.1
|P5| < 0.1
여기서 P1은 상기 제1렌즈(L1)의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈(L2)의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈(L3)의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈(L4)의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈(L5)의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.
이는 상기 제1렌즈(L1)가 대부분의 굴절능을 담당하고, 공차에 민감한 상기 제2렌즈(L2)는 매우 약한 굴절능을 가지면서, 상기 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)는 약한 굴절능을 가지도록 하여 공차에 대한 민감도를 줄이도록 한 것이다.
일실시예로, 상기 제1렌즈(L1)는 전체 렌즈의 굴절능과 비슷한 강한 양의 굴절능을 가지고, 상기 제2렌즈(L2)는 매니스커스 형태로 약한 양의 굴절능을 가지고, 상기 제3렌즈(L3)는 상측으로 볼록한 형태의 약한 양의 굴절능을 가지고, 상기 제4렌즈(L4)는 상측으로 볼록한 형태의 약한 음의 굴절능을 가지며, 상기 제5렌즈(L5)는 약한 음의 굴절능을 가지도록, 렌즈 시스템에 대한 굴절능과 형태를 설계하여 공차에 대한 민감도를 줄이도록 한다.
이는 렌즈 시스템을 이루는 각 렌즈가 양과 음의 굴절능이 고르게 분포하도록 하여, 공차를 완화시키면서 소형 렌즈 시스템에 적합한 고성능의 구현이 가능하도록 한 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 렌즈 시스템에 있어서, 상기 제1렌즈(L1)는, 물체측으로 볼록하고, 상측으로 오목하고, 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며, Sag11 / h11 > 0.3을 만족하는 것(여기서 sag11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 특징으로 한다.
이는 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면에 변곡점이 없도록 하여, 비교적 공차에 예민한 제1렌즈(L1)가 공차에 민감하지 않은 형태로 제공되도록 하며, 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 유효경 높이 h11에 대한 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 SAG량 sag11이 0.3보다 큰 값을 가지도록 하여 상기 제1렌즈(L1)가 공차에 민감하지 않은 형태를 유지하도록 한다.
또한, 상기 제2렌즈(L2)는, 물체측으로 볼록하고, 물체측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지고, 상측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 것을 특징으로 한다.
이는 공차에 가장 민감한 상기 제2렌즈(L2)의 물체측면과 상측면 모두 변곡점이 없는 형태를 가지도록 하고, 물체측면과 상측면 모두 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 형태를 유지하여, 상기 제2렌즈(L2)의 공차 민감도를 최소화한 것이다.
또한, 상기 제1렌즈(L1)는 물체측면은 물체측으로 볼록하고, 상측면은 상측으로 오목한 형상을 가지며, 상기 제2렌즈(L2)는 양면 모두 물체측으로 볼록한 형상을 가지도록 하여, 공차를 완화시키면서 소형 렌즈 시스템이 구현되도록 한 것이다.
또한, 상기 제3렌즈(L3)는, 상측면은 상측으로 볼록하고, | R31 / R32 | > 4를 만족하는 것(여기서 R31은 상기 제3렌즈(L3)의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈(L3)의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)을 특징으로 한다.
이는 상기 제3렌즈(L3)는 상측면은 상측으로 볼록한 형태를 가지도록 하고, 물체측면의 곡률반경 R31은 상측면의 곡률반경 R32보다 4배 이상 큰 값을 가지도록 하여 소형 렌즈 시스템 구현에 적절하도록 한다.
또한, 소형 렌즈 시스템 구현을 위해서, 상기 제5렌즈(L5)의 유효경 크기를 줄이는 것이 유리하며, 이를 위해 Sag51 / h51 < -0.15, Sag52 / h52 < -0.15를 만족하는 것(여기서 sag51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 특징으로 한다.
즉, 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 유효경 높이 h51에 대한 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 SAG량 Sag51은 -0.15보다 작은 값을 가지도록 하며, 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 유효경 높이 h52에 대한 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 SAG량 Sag52는 -0.15보다 작은 값을 가지도록 하여, 상기 제5렌즈(L5)의 유효경의 크기를 줄여 소형 렌즈 시스템에 적합하도록 한다.
그리고, 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면은 광축 근처에서 물체측으로 볼록하고 상측면은 광축 근처에서 상측으로 오목하도록 하여, 소형 렌즈 시스템에 적합한 형태를 갖도록 한다.
또한, 상기 제5렌즈(L5)의 최대 유효경 유효경 높이에서 물체측 방향으로 SAG량을 크게 하기 위해 상기 제4렌즈(L4)의 경우, Sag41 / h41 < -0.3, Sag42 / h42 < -0.3을 만족하는 것(여기서 sag41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 특징으로 한다.
즉, 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 유효경 높이 h41에 대한 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 SAG량 Sag41은 -0.3보다 작은 값을 가지도록 하며, 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 유효경 높이 h42에 대한 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 SAG량 Sag42는 -0.3보다 작은 값을 가지도록 하여, 상기 제5렌즈(L5)의 최대 유효경 높이에서 유효경 높이에서 물체측 방향으로 SAG량을 크게 하도록 하여, 소형 렌즈 시스템에 적합하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 시스템은, V1 > 50, V2 < 30, V3 > 50, V4 < 30, V5 > 50(여기서 V1은 상기 제1렌즈(L1)의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈(L1)의 아베수, V3은 상기 제3렌즈(L3)의 아베수, V4는 상기 제4렌즈(L4)의 아베수, V5는 상기 제5렌즈(L5)의 아베수를 나타낸다.)을 특징으로 한다.
이는 상기 제1렌즈(L1), 상기 제3렌즈(L3), 상기 제5렌즈(L5)를 고굴절 재료, 상기 제2렌즈(L2), 상기 제4렌즈(L4)를 저굴절 재료로 아베수가 높은 재료와 낮은 재료를 교대로 사용함으로써, 색수차 보완 및 성능 보완을 통해 고해상도 소형 렌즈 시스템에 적합하도록 한다.
또한, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈(L1~L5)는 플라스틱 재질로 형성되며, 모두 비구면으로 형성되는 것으로, 구면수차 및 색수차를 보정할 수 있도록 하고, 각 렌즈들은 길이를 줄이는데 유리한 굴절율을 갖는 재료로 형성되며, 색수차 보정에 유리하도록 아베수가 적절히 배분된 재료를 사용한다.
이와 같이 본 발명은 총 5매의 렌즈로 구성된 렌즈 시스템에 관한 것으로서, 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)로 배열된 렌즈 시스템에 관한 것이다.
이에 의해 각 렌즈의 굴절능을 설정하고, 제1렌즈(L1)가 대부분의 굴절능을 담당하고 공차에 민감한 제2렌즈(L2)는 매우 약한 굴절능을 갖도록 하면서, 나머지 렌즈도 약한 굴절능을 가지도록 하여 공차 민감도를 완화시키면서, 소형 경량화, 고해상도 소형 렌즈 시스템을 제공하게 된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하고자 한다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제1실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 시스템을 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
surface(면번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
OBJECT INFINITY INFINITY
1 1.457 0.72 1.51816 57.0
2 2.985 0.05
STOP 3.00625 0.19 1.67811 19.4
4 2.927 0.41
5 10000.000 0.40 1.51816 57.0
6 -17.288 0.63
7 -11.354 0.70 1.65711 21.5
8 172.552 0.18
9 2.387 0.77 1.51816 57.0
10 1.635 0.27
11 INFINITY 0.11 1.51872 64.2
12 INFINITY 0.68
IMAGE INFINITY 0.00
도 1에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4), 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 다음과 같다.
Figure 112020028926700-pat00001
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 2와 같다.
K A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11
s1 -0.48084 2.039580E-02 -6.211630E-03 6.550330E-02 -1.896140E-01 3.121150E-01 -2.605330E-01 4.935070E-02 6.564320E-02 -3.294740E-02
s2 -62.07370 3.979170E-02 -8.683370E-01 3.737470E+00 -9.112670E+00 1.473790E+01 -1.604960E+01 1.140260E+01 -4.930080E+00 1.017880E+00
s3 -3.90133 -2.739530E-01 4.004090E-01 -1.728120E+00 1.211390E+01 -4.158500E+01 7.949850E+01 -8.748310E+01 5.180650E+01 -1.278810E+01
s4 4.41482 -9.598820E-02 1.454400E-01 -8.643250E-01 1.063050E+01 -4.896500E+01 1.203210E+02 -1.671520E+02 1.238540E+02 -3.805540E+01
s5 28.41480 -7.719480E-02 -6.505130E-02 4.495080E-01 -1.659310E+00 4.190530E+00 -6.818200E+00 6.886530E+00 -3.878980E+00 9.226700E-01
s6 50.75470 -5.955980E-02 -6.378040E-02 3.320990E-01 -1.014320E+00 1.948170E+00 -2.281280E+00 1.605150E+00 -6.184250E-01 9.960270E-02
s7 -96.54700 -2.944590E-02 -2.965750E-02 -3.027210E-02 1.119250E-01 -2.093520E-01 2.095570E-01 -1.184830E-01 3.528110E-02 -4.219550E-03
s8 -79.82140 -1.771770E-01 2.450460E-01 -2.404200E-01 1.479900E-01 -6.040270E-02 1.604250E-02 -2.613990E-03 2.347040E-04 -9.000000E-06
s9 -14.58380 -2.763260E-01 2.271690E-01 -1.289750E-01 4.761760E-02 -1.119740E-02 1.675100E-03 -1.550970E-04 8.000000E-06 -1.851642E-07
s10 -6.96403 -8.359590E-02 3.404640E-02 -9.255560E-03 1.109890E-03 8.400000E-05 -4.600000E-05 6.000000E-06 -3.684932E-07 8.425047E-09
여기에서, |P2| = 0.00, |P3| = 0.03, |P4| = 0.06, |P5| = 0.07, P1/P = 0.98(여기서 P1은 상기 제1렌즈(L1)의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈(L2)의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈(L3)의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈(L4)의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈(L5)의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족한다.
또한, sag11/h11 = 0.41(여기서 sag11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하고, |R31/R32|= 578.4(여기서 R31은 상기 제3렌즈(L3)의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈(L3)의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag41/h41 = -0.40, sag42/h42 = -0.42(여기서 sag41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag51/h51 = -0.18, sag52/h52 = -0.21(여기서 sag51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 시스템은 V1 = 57.0, V2 = 19.4, V3 = 57.0, V4 = 21.5, V5 = 57.0(여기서 V1은 상기 제1렌즈(L1)의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈(L1)의 아베수, V3은 상기 제3렌즈(L3)의 아베수, V4는 상기 제4렌즈(L4)의 아베수, V5는 상기 제5렌즈(L5)의 아베수를 나타낸다.)을 만족한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 2의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제1실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 2의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagittal)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제1실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 2의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제1실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
<제2실시예>
도 3은 본 발명에 따른 공차가 완화된 렌즈 시스템의 제2실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
surface(면번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
OBJECT INFINITY INFINITY
1 1.463 0.72 1.51816 57.0
2 3.009 0.05
STOP 3.06325 0.19 1.67811 19.4
4 2.984 0.38
5 INFINITY 0.44 1.51816 57.0
6 -14.144 0.67
7 -11.532 0.97 1.65711 21.5
8 -268.807 0.09
9 1.550 0.40 1.51816 57.0
10 1.169 0.44
11 INFINITY 0.11 1.51872 64.2
12 INFINITY 0.63
IMAGE INFINITY 0.00
도 3에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 4와 같다.
K A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11
s1 -0.49384 1.956380E-02 -6.494550E-03 6.497710E-02 -1.899830E-01 3.120420E-01 -2.603470E-01 4.935070E-02 6.564320E-02 -3.294740E-02
s2 -62.75890 3.895690E-02 -8.690380E-01 3.736910E+00 -9.113090E+00 1.473770E+01 -1.604960E+01 1.140260E+01 -4.930080E+00 1.017880E+00
s3 -3.81001 -2.738990E-01 3.571600E-01 -1.325400E+00 1.022450E+01 -3.611520E+01 6.956650E+01 -7.649370E+01 4.502150E+01 -1.099590E+01
s4 4.53190 -1.026630E-01 1.850790E-01 -1.224010E+00 1.323670E+01 -5.990480E+01 1.475290E+02 -2.067190E+02 1.548840E+02 -4.818370E+01
s5 28.41480 -7.732480E-02 -4.521700E-02 3.690960E-01 -1.347270E+00 3.385410E+00 -5.518810E+00 5.660850E+00 -3.265930E+00 7.984740E-01
s6 50.75470 -5.405830E-02 -9.404310E-02 4.461890E-01 -1.250260E+00 2.241160E+00 -2.498770E+00 1.694710E+00 -6.346330E-01 9.993320E-02
s7 -96.54700 6.538660E-03 -2.024180E-01 4.384310E-01 -7.574820E-01 8.493840E-01 -6.058000E-01 2.597740E-01 -6.056140E-02 5.922940E-03
s8 -79.82140 -1.175710E-01 1.612390E-01 -1.656470E-01 1.023870E-01 -4.035930E-02 1.010170E-02 -1.539740E-03 1.299920E-04 -5.000000E-06
s9 -9.07542 -2.688430E-01 1.738800E-01 -8.761640E-02 3.271340E-02 -8.194710E-03 1.320530E-03 -1.311950E-04 7.000000E-06 -1.751717E-07
s10 -5.16831 -1.422730E-01 6.626080E-02 -2.309040E-02 5.651520E-03 -8.897730E-04 8.300000E-05 -4.000000E-06 6.306905E-08 7.669057E-10
여기에서, |P2| = 0.00, |P3| = 0.04, |P4| = 0.05, |P5| = 0.07, P1/P = 0.98(여기서 P1은 상기 제1렌즈(L1)의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈(L2)의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈(L3)의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈(L4)의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈(L5)의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족한다.
또한, sag11/h11 = 0.40(여기서 sag11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하고, |R31/R32|= 1e+021(여기서 R31은 상기 제3렌즈(L3)의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈(L3)의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag41/h41 = -0.41, sag42/h42 = -0.47(여기서 sag41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag51/h51 = -0.21, sag52/h52 = -0.21(여기서 sag51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 시스템은 V1 = 57.0, V2 = 19.4, V3 = 57.0, V4 = 21.5, V5 = 57.0(여기서 V1은 상기 제1렌즈(L1)의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈(L1)의 아베수, V3은 상기 제3렌즈(L3)의 아베수, V4는 상기 제4렌즈(L4)의 아베수, V5는 상기 제5렌즈(L5)의 아베수를 나타낸다.)을 만족한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 4의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제2실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 4의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagittal)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제2실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 4의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제2실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
<제3실시예>
도 5는 본 발명에 따른 공차가 완화된 렌즈 시스템의 제3실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
surface(면번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
OBJECT INFINITY INFINITY
1 1.465 0.72 1.51816 57.0
2 3.026 0.05
STOP 3.08116 0.20 1.67811 19.4
4 3.000 0.37
5 INFINITY 0.40 1.51816 57.0
6 -14.283 0.65
7 -11.376 0.89 1.65711 21.5
8 -71436.100 0.15
9 1.968 0.55 1.51816 57.0
10 1.390 0.36
11 INFINITY 0.11 1.51872 64.2
12 INFINITY 0.63
IMAGE INFINITY 0.00
도 5에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 6과 같다.
K A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11
s1 -0.49599 1.948840E-02 -6.627260E-03 6.472310E-02 -1.901720E-01 3.118950E-01 -2.605080E-01 4.935070E-02 6.564320E-02 -3.294740E-02
s2 -65.82190 3.802280E-02 -8.692270E-01 3.736980E+00 -9.113020E+00 1.473770E+01 -1.604960E+01 1.140260E+01 -4.930080E+00 1.017880E+00
s3 -3.66395 -2.776420E-01 4.212900E-01 -1.684280E+00 1.137120E+01 -3.846820E+01 7.267040E+01 -7.901680E+01 4.617850E+01 -1.122890E+01
s4 4.66039 -9.791130E-02 1.899620E-01 -1.169100E+00 1.209360E+01 -5.364800E+01 1.299220E+02 -1.790870E+02 1.319910E+02 -4.038660E+01
s5 28.41480 -7.747520E-02 -4.446600E-02 3.685220E-01 -1.410760E+00 3.722990E+00 -6.295940E+00 6.596910E+00 -3.842930E+00 9.425630E-01
s6 50.75470 -5.507400E-02 -6.376550E-02 3.486230E-01 -1.092490E+00 2.151560E+00 -2.583870E+00 1.863530E+00 -7.358690E-01 1.215650E-01
s7 -96.54700 -1.139840E-02 -1.030870E-01 1.699420E-01 -2.636340E-01 2.688810E-01 -1.796270E-01 7.341900E-02 -1.674450E-02 1.694910E-03
s8 -79.82140 -1.299030E-01 1.635180E-01 -1.554460E-01 9.329100E-02 -3.692330E-02 9.489770E-03 -1.506700E-03 1.336930E-04 -5.000000E-06
s9 -8.77604 -2.936760E-01 2.092220E-01 -1.108310E-01 4.091150E-02 -9.875860E-03 1.525460E-03 -1.455910E-04 8.000000E-06 -1.821372E-07
s10 -5.44766 -1.240420E-01 5.839300E-02 -2.023540E-02 4.460320E-03 -5.656460E-04 3.300000E-05 3.460784E-07 -1.311047E-07 4.338385E-09
여기에서, |P2| = 0.00, |P3| = 0.04, |P4| = 0.06, |P5| = 0.07, P1/P = 0.98(여기서 P1은 상기 제1렌즈(L1)의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈(L2)의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈(L3)의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈(L4)의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈(L5)의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족한다.
또한, sag11/h11 = 0.40(여기서 sag11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하고, |R31/R32|= 6e+017(여기서 R31은 상기 제3렌즈(L3)의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈(L3)의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag41/h41 = -0.39, sag42/h42 = -0.42(여기서 sag41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag51/h51 = -0.22, sag52/h52 = -0.23(여기서 sag51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 시스템은 V1 = 57.0, V2 = 19.4, V3 = 57.0, V4 = 21.5, V5 = 57.0(여기서 V1은 상기 제1렌즈(L1)의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈(L1)의 아베수, V3은 상기 제3렌즈(L3)의 아베수, V4는 상기 제4렌즈(L4)의 아베수, V5는 상기 제5렌즈(L5)의 아베수를 나타낸다.)을 만족한다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 6의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제3실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 6의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagittal)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제3실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 6의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제3실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
<제4실시예>
도 7은 본 발명에 따른 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템의 제4실시예를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 광축을 따라 물체(object)로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)의 순서로 배치되게 된다.
다음 표 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학계를 구성하는 렌즈들의 수치데이터를 나타낸 것이다.
surface(면번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
OBJECT INFINITY INFINITY
1 1.471 0.76 1.51816 57.0
2 3.061 0.05
STOP 3.11345 0.18 1.67811 19.4
4 3.039 0.37
5 -62.350 0.39 1.51816 57.0
6 -11.761 0.65
7 -10.216 0.87 1.65711 21.5
8 -105.605 0.15
9 1.934 0.56 1.51816 57.0
10 1.365 0.23
11 INFINITY 0.11 1.51872 64.2
12 INFINITY 0.76
IMAGE INFINITY 0.00
도 7에 도시된 바와 같이 물체(object) 측으로부터 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2), 제3렌즈(L3), 제4렌즈(L4) 및 제5렌즈(L5)가 배치되며, 광축방향을 X, 광축에 직교하는 방향을 Y축으로 설정할 때, 비구면식은 상기 수학식 1과 같다.
비구면은 상기 수학식 1의 비구면식에 의해 얻어지는 곡선을 광축의 주위로 회전시켜 얻어지는 곡면이며, R은 곡률반경, K는 원추상수, A3, A4, A5, A6,...,A14는 비구면계수이다.
상기 수학식 1로부터 위의 각 렌즈들의 데이타를 갖는 비구면계수는 다음 표 8과 같다.
K A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11
s1 -0.49406 1.962240E-02 -6.597200E-03 6.460830E-02 -1.901250E-01 3.122170E-01 -2.599210E-01 4.935070E-02 6.564320E-02 -3.294740E-02
s2 -65.38820 3.774470E-02 -8.695580E-01 3.736600E+00 -9.113460E+00 1.473730E+01 -1.604960E+01 1.140260E+01 -4.930080E+00 1.017880E+00
s3 -3.64158 -2.728250E-01 3.551840E-01 -1.339000E+00 1.047620E+01 -3.741210E+01 7.291130E+01 -8.122720E+01 4.851920E+01 -1.205200E+01
s4 4.72516 -9.412090E-02 5.912460E-02 1.035780E-01 5.386430E+00 -3.212060E+01 8.741810E+01 -1.290060E+02 9.983050E+01 -3.176660E+01
s5 28.41480 -7.516620E-02 -5.958030E-02 3.675360E-01 -1.170650E+00 2.704970E+00 -4.255890E+00 4.400970E+00 -2.619460E+00 6.652990E-01
s6 50.75470 -4.848520E-02 -9.933500E-02 4.838220E-01 -1.431450E+00 2.707620E+00 -3.174460E+00 2.255040E+00 -8.822130E-01 1.449430E-01
s7 -96.54700 -1.115180E-02 -9.471800E-02 1.267700E-01 -1.637870E-01 1.378580E-01 -7.699180E-02 2.597800E-02 -4.798780E-03 4.303720E-04
s8 -79.82140 -1.343720E-01 1.745190E-01 -1.693120E-01 1.038220E-01 -4.203930E-02 1.105150E-02 -1.792780E-03 1.622250E-04 -6.000000E-06
s9 -8.82001 -2.974230E-01 2.146110E-01 -1.142600E-01 4.211240E-02 -1.012990E-02 1.558800E-03 -1.482370E-04 8.000000E-06 -1.842561E-07
s10 -5.34880 -1.253850E-01 5.987560E-02 -2.084090E-02 4.583300E-03 -5.773590E-04 3.300000E-05 4.465446E-07 -1.390836E-07 4.537083E-09
여기에서, |P2| = 0.00, |P3| = 0.04, |P4| = 0.06, |P5| = 0.07, P1/P = 0.98(여기서 P1은 상기 제1렌즈(L1)의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈(L2)의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈(L3)의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈(L4)의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈(L5)의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족한다.
또한, sag11/h11 = 0.40(여기서 sag11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈(L1)의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하고, |R31/R32|= 5.3(여기서 R31은 상기 제3렌즈(L3)의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈(L3)의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag41/h41 = -0.39, sag42/h42 = -0.44(여기서 sag41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈(L4)의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈(L4)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족한다.
또한, sag51/h51 = -0.22, sag52/h52 = -0.23(여기서 sag51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈(L5)의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈(L5)의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 시스템은 V1 = 57.0, V2 = 19.4, V3 = 57.0, V4 = 21.5, V5 = 57.0(여기서 V1은 상기 제1렌즈(L1)의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈(L1)의 아베수, V3은 상기 제3렌즈(L3)의 아베수, V4는 상기 제4렌즈(L4)의 아베수, V5는 상기 제5렌즈(L5)의 아베수를 나타낸다.)을 만족한다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 수차도를 나타낸 것이다.
도 8의 첫 번째 데이타는 구면수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 각 그래프는 입사되는 광선의 파장을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 그래프들이 중심수직축선에 근접할수록 그리고 서로 근접할수록 구면수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제4실시예의 구면수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 8의 두 번째 데이타는 비점수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 초점(mm)을, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 그래프 S는 렌즈와 수평방향으로 입사하는 광선인 새지털(sagital)을 나타내고, 그래프 T는 렌즈와 직각방향으로 입사하는 광선인 탄젼셜(tangential)을 나타낸다. 여기에서 그래프 S와 T가 가까울수록 그리고 중심수직축에 근접할수록 비점수차의 보정성이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제4실시예의 비점수차는 0.025mm(초점) 이하로 양호한 것으로 판단된다.
도 8의 세 번째 데이타는 왜곡수차를 나타낸 것으로서, 가로축은 왜곡도(%)를, 세로축은 상고(mm)를 나타내며, 일반적으로 수차곡선이 -2~2% 범위 내에 들면 양호한 것으로 알려져 있으며, 본 발명에 따른 제4실시예의 왜곡수차로 optical distortion(광학적 왜곡)은 2% 이하로 양호한 것으로 판단된다.
L1 : 제1렌즈 L2 : 제2렌즈
L3 : 제3렌즈 L4 : 제4렌즈
L5 : 제5렌즈

Claims (22)

  1. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하고,
    상기 제1렌즈는,
    물체측면은 물체측으로 볼록하고, 상측면은 상측으로 오목하고,
    물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며,
    Sag11 / h11 > 0.3(여기서 sag11은 상기 제1렌즈의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  2. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하고,
    상기 제2렌즈는,
    물체측으로 볼록하고,
    물체측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지고,
    상측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제2렌즈는,
    물체측으로 볼록하고,
    물체측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지고,
    상측면은 변곡점이 없으며, 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제3렌즈는,
    상측면은 상측으로 볼록하고,
    | R31 / R32 | > 4(여기서 R31은 상기 제3렌즈의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제4렌즈는,
    Sag41 / h41 < -0.3,
    Sag42 / h42 < -0.3(여기서 sag41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제5렌즈의 물체측면은 광축 근처에서 물체측으로 볼록하고 상측면은 광축 근처에서 상측으로 오목하며,
    Sag51 / h51 < -0.15,
    Sag52 / h52 < -0.15(여기서 sag51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은,
    V1 > 50, V2 < 30, V3 > 50, V4 < 30, V5 > 50(여기서 V1은 상기 제1렌즈의 아베수(abbe number), V2는 상기 제1렌즈의 아베수, V3은 상기 제3렌즈의 아베수, V4는 상기 제4렌즈의 아베수, V5는 상기 제5렌즈의 아베수를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈는,
    모든 면이 비구면을 이루며,
    모든 렌즈가 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  9. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하며,
    상기 제1렌즈의 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며,
    상기 제2렌즈는 물체측면과 상측면은 변곡점이 없고,
    상기 제1렌즈는,
    물체측으로 볼록하고, 상측으로 오목하며,
    Sag11 / h11 > 0.3(여기서 sag11은 상기 제1렌즈의 물체측면의 SAG량, h11은 상기 제1렌즈의 물체측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  10. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하며,
    상기 제1렌즈의 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며,
    상기 제2렌즈는 물체측면과 상측면은 변곡점이 없고,
    상기 제2렌즈는,
    물체측으로 볼록하고,
    물체측면은 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지고,
    상측면은 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 제2렌즈는,
    물체측으로 볼록하고,
    물체측면은 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지고,
    상측면은 상고가 커짐에 따라 SAG량이 커지는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 제3렌즈는,
    상측면은 상측으로 볼록하고,
    | R31 / R32 | > 4(여기서 R31은 상기 제3렌즈의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)를 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 제4렌즈는,
    Sag41 / h41 < -0.3,
    Sag42 / h42 < -0.3(여기서 sag41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 제5렌즈의 물체측면은 광축 근처에서 물체측으로 볼록하고 상측면은 광축 근처에서 상측으로 오목하며,
    Sag51 / h51 < -0.15,
    Sag52 / h52 < -0.15(여기서 sag51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은,
    V1 > 50, V2 < 30, V3 > 50, V4 < 30, V5 > 50(여기서 V1은 상기 제1렌즈의 아베수(abbe numbe), V2는 상기 제1렌즈의 아베수, V3은 상기 제3렌즈의 아베수, V4는 상기 제4렌즈의 아베수, V5는 상기 제5렌즈의 아베수를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  16. 제 9항에 있어서, 상기 제1렌즈 내지 제5렌즈는,
    모든 면이 비구면을 이루며,
    모든 렌즈가 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  17. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하고,
    상기 제3렌즈는,
    상측면은 상측으로 볼록하고,
    | R31 / R32 | > 4(여기서 R31은 상기 제3렌즈의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  18. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하고,
    상기 제4렌즈는,
    Sag41 / h41 < -0.3,
    Sag42 / h42 < -0.3(여기서 sag41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  19. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하고,
    상기 제5렌즈의 물체측면은 광축 근처에서 물체측으로 볼록하고 상측면은 광축 근처에서 상측으로 오목하며,
    Sag51 / h51 < -0.15,
    Sag52 / h52 < -0.15(여기서 sag51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  20. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하며,
    상기 제1렌즈의 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며,
    상기 제2렌즈는 물체측면과 상측면은 변곡점이 없고,
    상기 제3렌즈는,
    상측면은 상측으로 볼록하고,
    | R31 / R32 | > 4(여기서 R31은 상기 제3렌즈의 물체측면의 곡률반경, R32는 상기 제3렌즈의 상측면의 곡률반경을 나타낸다.)를 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  21. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하며,
    상기 제1렌즈의 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며,
    상기 제2렌즈는 물체측면과 상측면은 변곡점이 없고,
    상기 제4렌즈는,
    Sag41 / h41 < -0.3,
    Sag42 / h42 < -0.3(여기서 sag41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 SAG량, h41은 상기 제4렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag42는 상기 제4렌즈의 상측면의 SAG량, h42는 상기 제4렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)을 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
  22. 광축을 따라 물체로부터 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈로 배열된 렌즈 시스템에 있어서,
    0.85 < P1/P < 1.15,
    |P2| < 0.01,
    |P3| < 0.1,
    |P4| < 0.1 그리고
    |P5| < 0.1(여기서 P1은 상기 제1렌즈의 굴절능, P2는 상기 제2렌즈의 굴절능, P3는 상기 제3렌즈의 굴절능, P4는 상기 제4렌즈의 굴절능, P5는 상기 제5렌즈의 굴절능, P는 전체 렌스 시스템의 굴절능을 나타낸다.)을 만족하며,
    상기 제1렌즈의 물체측면은 변곡점(inflection )이 없으며,
    상기 제2렌즈는 물체측면과 상측면은 변곡점이 없고,
    상기 제5렌즈의 물체측면은 광축 근처에서 물체측으로 볼록하고 상측면은 광축 근처에서 상측으로 오목하며,
    Sag51 / h51 < -0.15,
    Sag52 / h52 < -0.15(여기서 sag51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 SAG량, h51은 상기 제5렌즈의 물체측면의 유효경 높이, sag52는 상기 제5렌즈의 상측면의 SAG량, h52는 상기 제5렌즈의 상측면의 유효경 높이를 나타낸다.)를 만족하는 것을 특징으로 하는 공차가 완화된 소형 렌즈 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20120087019A1 (en) 2010-10-06 2012-04-12 Largan Precision Co., Ltd. Optical lens system
KR101158419B1 (ko) 2010-09-30 2012-06-22 삼성전기주식회사 렌즈시스템
KR101276534B1 (ko) 2011-02-17 2013-06-24 주식회사 코렌 촬영 렌즈 광학계
KR101412626B1 (ko) * 2013-09-24 2014-06-27 주식회사 세코닉스 공차가 완화된 촬영 렌즈 시스템

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