KR20090067782A - 고선명 촬상 광학계 - Google Patents

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KR20090067782A
KR20090067782A KR1020070135553A KR20070135553A KR20090067782A KR 20090067782 A KR20090067782 A KR 20090067782A KR 1020070135553 A KR1020070135553 A KR 1020070135553A KR 20070135553 A KR20070135553 A KR 20070135553A KR 20090067782 A KR20090067782 A KR 20090067782A
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Abstract

고선명 촬상 광학계를 제공한다.
본 발명은 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ; 물체 측으로 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ; 서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ; 상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및 상측으로 오목한 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함한다.
본 발명에 의하면 고성능이면서 컴팩트하여 소형화를 도모하고, 해상도를 보다 높일 수 있으면서 색수차(Chromatic Aberration)도　양호하게 보정하여 실내 혹은 야외촬영에서의 색번짐(Color Fringing) 현상을 양호하게 개선할 수 있다.
광학계, 렌즈, 비구면, 굴절력, 아베수, 접합, 분리

Description

고선명 촬상 광학계{High Quality Optical System}
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상도가 높으면서 컴팩트하고, 이동통신단말기, PDA 등에 탑재되거나, 감시용 카메라, 디지털 카메라, PC카메라 등에 휴대 또는 설치가 용이하게 채용되어 피사체를 보다 선명하게 촬영할 수 있는 고선명 촬상 광학계에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신단말기인 휴대폰에 사용되는 카메라모듈용 렌즈는 저화소급에서 2 ~ 3매의 렌즈로 구성되며 고화소급에서는 3 ~ 4매의 렌즈로 구성되어 진다.
즉 저화소급으로 설계되는 카메라 모듈에 채용되는 렌즈는 픽셀 사이즈(Pixel Size)가 　비교적 크며 화면에서 요구되는 해상도가 낮기 때문에 3매로 구성하는 것이 가능하며, 경우에 따라서는 2매로 하는 것도 가능하다. 하지만, 고화소급으로 설계되는 카메라 모듈에 채용되는 렌즈는 픽셀사이즈가 작고 화면에서 요구되는 해상도가 높기 때문에 3매 혹은 4매로 구성한다.
3매로 촬상 광학계를 구성하는 경우, 색수차를 양호하게 보정하는 것이 어렵기 때문에, 4매로 이루어진 촬상 광학계를 구성함으로서 색수차 보정을 용이하게 하여 화질을 높일 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 고성능이면서 컴팩트하여 소형화를 도모하고, 해상도를 보다 높일 수 있으면서 색수차(Chromatic Aberration)도　양호하게 보정하여 실내 혹은 야외촬영에서의 색번짐(Color Fringing) 현상을 양호하게 개선할 수 있는 고선명 촬상 광학계를 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ; 물체 측으로 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ; 서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ; 상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및 상측으로 오목한 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하는 고선명 촬상 광학계를 제공한다.
바람직하게, 상기 제2렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 제4렌즈와 제5렌즈 중 어느 하나는 적어도 일측 면이 비구면 형상으로 구비된다.
더욱 바람직하게, 상기 광학계의 광축 방향 치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족한다.
(조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
여기서, TL 는 제1렌즈군의 제1렌즈 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f 는 광학계 전체의 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1 렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-1를 만족한다.
(조건식 2-1) 　0.5 　<　　f1 / f 　<　　1.0
여기서, f1 은 제1렌즈군의 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-1을 만족한다.
(조건식 3-1) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.5
여기서, f12 은 제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제4렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4-1를 만족한다.
(조건식 4-1) -2.5 　<　　R_L4F / f 　<　　-1.0
여기서, R_L4F 은 제4렌즈의 물체측 면의 곡률반경이다.
더욱 바람직하게, 상기 제2,3렌즈의 아베수에 관하여 다음의 조건식 5-1와 5-2을 만족함한다.
(조건식 5-1) 45 　<　　V_L2 　<　　71
(조건식 5-2) 23 　<　　V_L3 　<　　40
여기서, V_L2 은 　제2렌즈의 아베수이며, V_L3 은　제3렌즈의 아베수이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 6-1을 만족한다.
(조건식 6-1) -1.4 　<　　f3 / f4 　<　　-0.8
여기서, f3 은 제1렌즈군의 초점거리이며, f4 은 　제4렌즈군의 초점거리이다.
바람직하게, 상기 제2렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와, 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 제4렌즈와 제5렌즈 중 어느 하나는 적어도 일측 면이 비구면 형상으로 구비된다.
더욱 바람직하게, 상기 광학계의 광축 방향 치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족한다.
(조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
여기서, TL 은　제1렌즈군의 제1렌즈 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f 은 광학계 전체의 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1 렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-2를 만족한다.
(조건식 2-2) 　0.4 　<　　f1 / f 　<　　0.9
여기서, f1 은 제1렌즈군의 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-2을 만족한다.
(조건식 3-2) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.7
여기서, f12 은 제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제4렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4-2를 만족한다.
(조건식 4-1) -3.0 　<　　R_L4F / f 　<　　-0.0
여기서, R_L4F 　은 제4렌즈의 물체측 면의 곡률반경이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1,2,3렌즈의 아베수에 관하여 다음의 조건식 5-3, 5-4 및 5-5를 만족한다.
(조건식 5-3) 50 　<　　V_L1 　<　　70
(조건식 5-4) 25 　<　　V_L2 　<　　45
(조건식 5-5) 50 　<　　V_L3 　<　　70
여기서, V_L1 은 제1렌즈의 아베수이고, V_L2 은 제2렌즈의 아베수이며, 　V_L3 　: 　제3렌즈의 아베수이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 6-1을 만족한다.
(조건식 6-2) -1.4 　<　　f3 / f4 　<　　-0.7
여기서, f3 은 제1렌즈군의 초점거리이고, f4 　: 　제4렌즈군의 초점거리이다.
또한, 본 발명은, 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ; 물체 측으로 볼 록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ; 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈의 상측면과 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈의 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되며 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ; 상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및 상측으로 오목하고 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하고, 광학계의 광축방향치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족하고, 상기 제1 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-1를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계를 제공한다.
(조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
(조건식 2-1) 　0.5 　<　　f1 / f 　<　　1.0
여기서, TL 는 제1렌즈군의 제1렌즈 물체측 면으로부터 상면까지의 거리이고, f 는　광학계 전체의 초점거리이다. f1 은 제1렌즈의 초점거리이다.
더욱 바람직하게, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-1을 만족한다.
(조건식 3-1) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.5
여기서, f12 은 제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리이다.
그리고, 본 발명은, 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ; 물체 측으로 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ; 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈의 상측 면과 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈의 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되며, 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ; 상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및 상측으로 오목하고 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하고, 광학계의 광축방향치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족하고, 상기 제1 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-2를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계를 제공한다.
(조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
(조건식 2-2) 　0.4 　<　　f1 / f 　<　　0.9
여기서, TL 은 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체측 면으로부터 상면까지의 거리이고, f 는 광학계 전체의 초점거리이며, f1 은 제1렌즈의 초점거리이다.
바람직하게, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-2을 만족한다.
(조건식 3-2) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.7
여기서, f12 은제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리이다.
그리고, 본 발명은, 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ; 양측면이 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ; 서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ; 상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및 상측으로 오목하고 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하고, 광학계의 광축 방향 치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계를 제공 한다.
(조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
여기서, TL : 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체측 면으로부터 상면까지의 거리이며, f 은 광학계 전체의 초점거리이다.
바람직하게, 상기 제2렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함한다.
바람직하게, 상기 제2렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 제4렌즈군의 제5렌즈는 상측 면에 만곡점을 구비한다.
또한, 본 발명은 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ; 양측면이 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ; 서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ; 상측으로 볼록하며, 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및 상측으로 오목하고, 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하는 고선명 촬상 광학계를 제공한다.
바람직하게, 상기 제2렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함한다.
바람직하게, 상기 제2렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 제4렌즈군의 제5렌즈는 상측 면이 광축에서 멀어질수록 물체 측으로 볼록하다가 상측 면으로 볼록해지는 단면상으로 구비된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 고해상인 동시에 렌즈의 구성매수가 적어 컴팩트하며 고선명인 광학계를 얻을 수 있다는 효과가 있게 된다.
그리고, 해상도를 보다 높일 수 있으면서 색수차를 양호하게 보정함으로서, 실내 혹은 야외촬영에서의 색번짐(Color Fringing) 현상을 양호하게 개선하여 품질및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 플라스틱 재질의 렌즈를 사용함으로써 경량화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 제작이 용이하여 대량생산이 가능하고 제조비가 적게 되는 광학계를 구현할 수 있다는 유리한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
도 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29 및 31은 본 발명에 의한 고선명 촬상 광학계의 제1 내지 16실시예를 도시한 렌즈 구성도이다. 이하의 렌즈 구성도에서, 렌즈의 두께, 크기, 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되지 않는다.
도 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29 및 31에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 물체측의 가장 가까이에 불필요한 광을 제거하기 위한 개구 조리개(S)를 배치하고, 이후 물체측으로부터 순서대로, 제1렌즈군(G1), 제2렌즈군(G2), 제3렌즈군(G3) 및 제4렌즈군(G4)을 포함한다.
상기 제1렌즈군(G1)은 제1렌즈(L1)을 포함하며, 상기 제1렌즈(L1)는 물체측 면(1)이 물체측으로 볼록하거나 양 측면(1,2)이 볼록하고, 양의 굴절력을 갖는다.
상기 제2렌즈군(G2)은 전체적으로 음의 굴절력을 갖지며, 서로 마주하는 상측면(4)과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2 렌즈(L2)와 제3렌즈(L3)로 이루어진다.
상기 제2 렌즈(L2)는 상측 면(4)이 상측으로 볼록한 양의 굴절력을 가지며, 상기 제3 렌즈(L3)는 물체측 면이 상측으로 오목한 음의 굴절력을 가지며, 이러한 제2렌즈와 제3렌즈는 도 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19 에 도시한 바와 같이 접합되는 것으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 도 21,23에 도시한 바와 같이, 서로 분리될 수도 있다.
또한, 도 25,27,29 및 31에 도시한 바와 같이, 상기 제2 렌즈(L2)는 상측 면(4)이 상측으로 오목한 음의 굴절력을 가지며, 상기 제3 렌즈(L3)는 물체측 면이 물체측으로 볼록한 양의 굴절력을 가지며, 이러한 제2렌즈(L2)와 제3렌즈(L3)는 접합되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기와 마찬가 지로 서로 분리될 수도 있다.
상기 제3렌즈군(G3)은 제4렌즈(L4)를 포함하며, 상기 제4렌즈(L4)는 상측 면(7)이 상측으로 볼록하고, 양의 굴절력을 갖는다.
상기 제4렌즈군(G4)은 제5렌즈(L5)를 포함하며, 상기 제5렌즈(L5)는 음의 굴절력을 갖는다.
여기서, 상기 제4렌즈(L4)와 제5렌즈(L5)는 물체측 면(6,8)과 상측 면(7,9)중 적어도 하나의 면이 비구면으로 구비될 수 있다.
또한, 제1렌즈군(G1) 내지 제4렌즈군(G4)에 구비되는 복수개의 렌즈 중 2개이상을 플라스틱 렌즈로 구성함으로써 제조비가 적게 들고 대량생산이 가능하며 소형 경량의 광학계를 구현할 수 있다는 이점이 있다.
더욱이, 제4,5렌즈(L4,L5)는 적어도 하나의 면이 비구면으로 이루어짐으로써 구면 렌즈에 비해 광학계의 소형화를 구현할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제4렌즈군(G4)의 제5렌즈(L5)는 상측 면(9)이 광축에서 주변부로 갈수록 멀어지면서 물체측으로 볼록하다가 상측으로 볼록해지는 단면으로 구비되고, 이러한 제5렌즈(L5)의 상측 면(9)에는 만곡점을 형성하게 된다.
한편, 상기 제4 렌즈군(G4)의 뒤쪽에는 적외선 필터(IF)가 구비된다. 상기 적외선 필터(IF)는 필요에 따라 다른 필터 등으로 대체하거나 생략할 수 있으며, 본 발명의 광학적 특성에는 원칙적으로 영향을 미치지 않는 것으로 한다.
또한, 이미지 센서는 고체촬상소자(Charged Coupled Device; CCD) 및 보상금속반도체(Complementarly Metal Oxide Semiconduct; CMOS) 등으로 이루어지며, 렌 즈가 형성하는 상을 수광하는 상면(감광면)(12)에 대응하여 적외선 필터(IF) 뒤쪽에 배치되어 있다.
이와 같은 전체적인 구성 하에서 다음의 조건식 1 내지 6-2의 작용효과에 대해 살펴본다.
(조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
여기서, TL 은 　제1렌즈군(G1)의 제1렌즈(L1) 물체측 면(1)으로부터 상면(12)까지의 거리이다
상기 조건식 1은 고해상도를 만족시키면서 광학계의 전체 길이를 작게 하기 위한 것으로, 하한을 벗어나게 되면 코마수차 및 비점수차가 크게 발생하게 되어 선명한 화상을 얻는 것이 어렵게 되고 또한 화면 중심과 주변의 최적상면 위치가 크게 　　　벗어나게 되어 화면 전체에서 고해상도를 실현하는 것이 불가능하다. 또한, 패즈발합(Petzval　Sum)이 커지게 되어 상면만곡이 커지게 된다. 그리고, 상한을 벗어나게 되면 제1렌즈(L1) 물체측 면(1)에서 상면(12)까지의 거리가 길어지게 되어 컴팩트한 광학계의 설계가 곤란해진다.
(조건식 2-1) 　0.5 　<　　f1 / f 　<　　1.0
(조건식 2-2) 　0.4 　<　　f1 / f 　<　 0.9
여기서, f1 　은 　제1렌즈군(G1)의 초점거리이다.
조건식 2-1과 조건식 2-2는 제1 렌즈군의 굴절력 및 광학계의 전체크기를 작게 유지하면서 구면수차 및 코마 플레어(Coma Flare) 발생을 억제함으로써 우수한 화질을 확보하기 위한 것으로, 하한을 벗어나게 되면 구면수차 및 코마수차가 크게 발생하게 되어 화질이 저하를 초래하게 된다. 그리고, 상한을 벗어나게 되면 제1렌즈(L1)의 굴절력이 약해짐으로 인하여 제1렌즈(L1)의 물체측 면(1)에서 출발한 광선이 광축과 만나는 상점 위치가 멀어지게 되어 컴팩트한 광학계를 얻는 것이 어려워진다.
(조건식 3-1) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.5
(조건식 3-2) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.7
여기서, f12 은 　제1렌즈군(G1)과 제2렌즈군(G2)의 합성 초점거리이다
조건식 3-1과 조건식 3-2는 상기 제1,2렌즈군(G1,G2)의 굴절력에 관한 것이고, 화질에 영향을 줄 수 있는 색번짐(Color Fringing)의 발생을 최대한 억제하면서 광학계의 전체크기를 작게 유지하기 위한 것으로, 하한을 벗어나게 되면 상면(Image Surface)의 어느 한 점을 향하여 입사하는 광속(Light beam)의 각 파장별　상점(Image Point) 위치가 크게 벗어나게 되어 색번짐이 발생함으로써 화질을 저하시킨다.　　그리고, 상한을 벗어나게 되면 입사하는 광속에 대하여 굴절시켜주는 힘이 약해짐에 따라 제1렌즈군(G1)의 물체측 면(1)에서 상면(12) 까지의 거리가 길어지게 되어 컴팩트한 광학계를 얻는 것이 어려워진다.
(조건식 4-1) -2.5 　<　　R_L4F / f 　<　　-1.0
(조건식 4-2) -3.0 　<　　R_L4F / f 　<　　0.0
여기서, R_L4F 　는 　제4렌즈(L4)의 물체측 면(6)의 곡률반경이다.
조건식 4-1과 조건식 4-2는 상기 제4렌즈(L1)의 형상에 관한 것이고, 피사체의 형상 왜곡을 최소화 하면서 광학계의 전체크기를 작게 하기 것으로, 하한을 벗어나게 되면 광학계의 대칭성이 깨지게 되어 왜곡수차가 매우 커지게 된다. 상한을 벗어나게 되면 왜곡수차는 매우 작게 하는 것은 가능하지만 상점 위치가 뒤로 이동하게 되어 제1렌즈(L1)의 물체측 면(1)에서 상면(12)까지의 거리가 멀어짐으로써 촬영렌즈시스템 전체의 길이가 커지게 된다.
(조건식 5-1) 45 　<　　V_L2 　<　　71
(조건식 5-2) 23 　<　　V_L3 　<　　40
(조건식 5-3) 50 　<　　V_L1 　<　　70
(조건식 5-4) 25 　<　　V_L2 　<　　45
(조건식 5-5) 50 　<　　V_L3 　<　　70
여기서, 　V_L1 은 제1렌즈의 아베수이며, V_L2 는 제2렌즈의 아베수이고, V_L3 　는 제3렌즈의 아베수이다.
조건식 5-1, 조건식 5-2, 조건식 5-3, 조건식 5-4 및 조건식 5-5는 상기 제1, 2 및 3렌즈(L1,L2,L3)의 아베수에 관한 것으로, 이를 만족시키게 되면, 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈(L2)에서 발생하는 색수차를 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈(L3) 에 의해 적절하게 보정할 수 있다.
(조건식 6-1) -1.4 　<　　f3 / f4 　<　　-0.8
(조건식 6-2) -1.4 　<　　f3 / f4 　<　　-0.7
여기서, f3 　는 제3렌즈군(G3)의 초점거리이고, f4 　는 　제4렌즈군(G4)의 초점거리이다.
조건식 6-1과 조건식 6-2는 상면(12)에 입사하는 주광선(Chief Ray Angle)의 각도에 관한 것으로, CMOS 혹은 CCD와 같은 이미지 센서를 이용하는 광학계에서는 양호한 수광감도를 얻기 위해 이미지 센서의 결상면 위에 있는 마이크로 렌즈 어레이(Micro lens array)를 적당하게 배치함으로써,　　주광선의 입사각도를 크게 해주는데, 이때 이미지센서의 수광감도가 양호한 주광선 입사각도를 결정하게 된다.
따라서, 조건식 6-1과 조건식 6-2를 벗어나게 되면 이미지 센서의 수광감도가 급격하게 나빠지게 되어 화질이 저하되거나 어둡게 된다.
　
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 살펴본다.
이하의 각 실시예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어지며, 코닉(Conic) 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E)에 사용되는 'E 및 이에 이어지는 숫자'는 10의 거듭제곱을 나타낸다. 예를 들어, E21은 1021을, E-02는 10-2을 나타낸다.
Figure 112007092161842-PAT00001
Z(r) : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리
r : 광축에 수직인 방향으로의 거리
c : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경
K : 코닉(Conic) 상수
A,B,C,D,E,F: 비구면 계수
[실시예 1]
하기의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 2a 내지 도 2c는 표 1 및 도 1에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
또한, 이하의 구면수차도면에서 도시된 d라인은 587.56nm 파장길이를 나타내며, g라인은 435.83nm 파장길이를 나타내며, c 라인은 656.27nm를 나타내며, S.C 는 사인 컨디션(Sine Condition)이다. 그리고, 비점수차도면에서 나타나는 "S"는 새지털(sagital), "M"는 탄젠셜(tangential)을 나타낸다.
실시예 1에서 렌즈 전체계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.686mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 6.50mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.74㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.238mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 3.735mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -3.169㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00002
표 1에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 2와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00003
[실시예 2]
하기의 표 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 4a 내지 도 4c는 표 3 및 도 3에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 2에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.683mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 6.50mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.651㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.538mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 4.070mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -3.523㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00004
표 3에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 4와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00005
[실시예 3]
하기의 표 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 6a 내지 도 6c는 표 5 및 도 5에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 3에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.699mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 6.80mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.554㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.029mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.776mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.646㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00006
표 5에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 6과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00007
[실시예 4]
하기의 표 7은 본 발명의 제4 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 8a 내지 도 8c는 표 7 및 도 7에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 4에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.700mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 6.80mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.430㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -4.851mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.714mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.545㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00008
표 7에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 8과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00009
[실시예 5]
하기의 표 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 10a 내지 도 10c는 표 9 및 도 9에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 5에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.706mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.15mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.551㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.332mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.311mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.195㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00010
표 9에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 10과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00011
[실시예 6]
하기의 표 11은 본 발명의 제6 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 12a 내지 도 12c는 표 11 및 도 11에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 6에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.691mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.15mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.586㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.274mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.697mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.608㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00012
표 11에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 12와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00013
[실시예 7]
하기의 표 13은 본 발명의 제7 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 14a 내지 도 14c는 표 13 및 도 13에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 7에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.698mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.58mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 4.434㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -7.478mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.652mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.599㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00014
표 13에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 14와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00015
[실시예 8]
하기의 표 15는 본 발명의 제8 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 16a 내지 도 16c는 표 15 및 도 15에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 8에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.702mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.58mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 4.460㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -7.334mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.612mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.554 ㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00016
표 15에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 16과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00017
[실시예 9]
하기의 표 17은 본 발명의 제9 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 17은 본 발명의 제9 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 18a 내지 도 18c는 표 17 및 도 17에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 9에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.701mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.92mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 4.972㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -9.728mm , 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.706mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.624㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00018
표 17에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 18과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00019
[실시예 10]
하기의 표 19는 본 발명의 제10 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 20은 본 발명의 제10 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 20a 내지 도 20c는 표 19 및 도 19에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 10에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.698mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.94mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 4.606㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -7.395mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.504mm며, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.443㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00020
표 19에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 20과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00021
[실시예 11]
하기의 표 21은 본 발명의 제11 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 21은 본 발명의 제11 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 22a 내지 도 22c는 표 21 및 도 21에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 11에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.703mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.20mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는3.849㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.925mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.272mm, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.202㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00022
표 21에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 22와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00023
[실시예 12]
하기의 표 23은 본 발명의 제12 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 23은 본 발명의 제12 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 24a 내지 도 24c는 표 23 및 도 23에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 12에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.703mm이고, F 넘버(FNo)는 2.6이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.57mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 4.570㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -7.384mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.713mm, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.730㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00024
표 23에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 24와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00025
[실시예 13]
하기의 표 25는 본 발명의 제13 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 25는 본 발명의 제13 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 26a 내지 도 26c는 표 25 및 도 25에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 13에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.625mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64.6°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.26mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.662㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -5.031mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.857mm, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.760㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00026
표 25에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 26과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00027
[실시예 14]
하기의 표 27은 본 발명의 제14 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 27은 본 발명의 제14 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 28a 내지 도 28c는 표 27 및 도 27에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 14에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.637mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64.6°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.19mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.508㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -4.394mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.272mm, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.186㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00028
표 27에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 28과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00029
[실시예 15]
하기의 표 29는 본 발명의 제15 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 29는 본 발명의 제15 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 30a 내지 도 30c는 표 29 및 도 29에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 15에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.624mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64.6°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.10mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.488㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는 -4.582mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.612mm, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는 -2.475㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00030
표 29에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 30과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00031
[실시예 16]
하기의 표 31은 본 발명의 제16 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 31은 본 발명의 제16 실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 32a 내지 도 32c는 표 31 및 도 31에 도시된 광학계의 수차를 나타낸다.
실시예 16에서 광학계의 유효초점거리(effective focal length)(f)는 5.628mm이고, F 넘버(FNo)는 2.8이고, 렌즈의 전화각(全畵角)(2ω)은 64.6°이며, 제1렌즈군의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리(total length)(TL)는 7.0mm이다.
제1 렌즈군(G1)의 초점거리(f1)는 3.539㎜, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리(f2)는-4.745 mm, 제3 렌즈군(G3)의 초점거리(f3)는 2.641mm, 제4렌즈군(G4)의 초점거리(f4)는-2.309㎜이다.
Figure 112007092161842-PAT00032
표 31에서 *는 비구면을 나타내며, 식 1에 의한 코닉 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)의 값은 다음의 표 32와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00033
상기의 실시예 1 내지 12에 대한 조건식 1 내지 6-1의 값은 다음의 표 33과 같다.
Figure 112007092161842-PAT00034
또한, 상기 실시예 13 내지 16에 대한 조건식 1 및 2-2 내지 6-2의 값은 다음 표 34와 같다.
Figure 112007092161842-PAT00035
상기의 표 21에서와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 16은 조건식 1 내지 6-2을 만족하고 있으며, 도 2, 도 4, 도 6, 도 8, 도 10, 도 12, 도 14, 도 16, 도 18 및 도 20, 도 22, 도 24, 도 26, 도 28, 도 30 및 도 32에 도시된 바와 같이 제 수차의 특성이 우수한 광학계를 구현함을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 5은 본 발명의 제3실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 9에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 11는 본 발명의 제6실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 11에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구 성도이다.
도 14a 내지 도 14c는 도 13에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 발명의 제8실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 16a 내지 도 16c는 도 15에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 17는 본 발명의 제9실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 18a 내지 도 18c는 도 17에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 19는 본 발명의 제10실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 20a 내지 도 20c는 도 19에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 21는 본 발명의 제11실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 22a 내지 도 22c는 도 21에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 23은 본 발명의 제12실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 24a 내지 도 24c는 도 23에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 25는 본 발명의 제13실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 26a 내지 도 26c는 도 25에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 27은 본 발명의 제14실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 28a 내지 도 28c는 도 27에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 29는 본 발명의 제15실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 30a 내지 도 30c는 도 29에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
도 31는 본 발명의 제16실시예에 따른 고선명 촬상 광학계를 나타내는 렌즈구성도이다.
도 32a 내지 도 32c는 도 31에 도시된 광학계의 수차를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
G1 : 제1렌즈군 G2 : 제2렌즈군
G2 : 제2렌즈군 G4 : 제4렌즈군
L1 : 제1 렌즈 L2 : 제2 렌즈
L3 : 제3 렌즈 L4 : 제4 렌즈
L5 : 제5 렌즈 S...개구조리개

Claims (29)

  1. 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ;
    물체 측으로 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ;
    서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ;
    상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및
    상측으로 오목한 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하는 고선명 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제4렌즈와 제5렌즈 중 어느 하나는 적어도 일측 면이 비구면 형상으로 구비됨을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광학계의 광축 방향 치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계
    (조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
    여기서, TL : 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체 측면으로부터 상면까지의 거리
    f 　　: 　광학계 전체의 초점거리
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-1를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 2-1) 　0.5 　<　　f1 / f 　<　　1.0
    여기서, f1 　: 　제1렌즈군의 초점거리
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-1을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 3-1) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.5
    여기서, f12 : 　제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리　　
  7. 제3항에 있어서, 상기 제4렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4-1를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 4-1) -2.5 　<　　R_L4F / f 　<　　-1.0
    여기서, R_L4F 　: 　제4렌즈의 물체측 면의 곡률반경
  8. 제3항에 있어서, 상기 제2,3렌즈의 아베수에 관하여 다음의 조건식 5-1와 5-2을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 5-1) 45 　<　　V_L2 　<　　71
    (조건식 5-2) 23 　<　　V_L3 　<　　40
    여기서, V_L2 　: 　제2렌즈의 아베수
    　　V_L3 　: 　제3렌즈의 아베수
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1렌즈군과 제4렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 6-1을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 6-1) -1.4 　<　　f3 / f4 　<　　-0.8
    여기서, f3 　: 　제1렌즈군의 초점거리
    f4 　: 　제4렌즈군의 초점거리
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와, 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제4렌즈와 제5렌즈 중 어느 하나는 적어도 일측 면이 비구면 형상으로 구비됨을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광학계의 광축 방향 치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계
    (조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
    여기서, TL : 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체 측면으로부터 상면까지의 거리
    f 　　: 　광학계 전체의 초점거리
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-2를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 2-2) 　0.4 　<　　f1 / f 　<　　0.9
    여기서, f1 　: 　제1렌즈군의 초점거리
  14. 제11항에 있어서, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-2을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 3-2) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.7
    여기서, f12 : 　제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리　　
  15. 제11항에 있어서, 상기 제4렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4-2를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 4-1) -3.0 　<　　R_L4F / f 　<　　-0.0
    여기서, R_L4F 　: 　제4렌즈의 물체측 면의 곡률반경
  16. 제11항에 있어서, 상기 제1,2,3렌즈의 아베수에 관하여 다음의 조건식 5-3,5-4 및 5-5를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 5-3) 50 　<　　V_L1 　<　　70
    (조건식 5-4) 25 　<　　V_L2 　<　　45
    (조건식 5-5) 50 　<　　V_L3 　<　　70
    여기서, V_L1 　: 　제1렌즈의 아베수
    V_L2 　: 　제2렌즈의 아베수
    　　V_L3 　: 　제3렌즈의 아베수
  17. 제11항에 있어서, 제1렌즈군과 제4렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 6-1을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 6-2) -1.4 　<　　f3 / f4 　<　　-0.7
    여기서, f3 　: 　제1렌즈군의 초점거리
    f4 　: 　제4렌즈군의 초점거리
  18. 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ;
    물체 측으로 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ;
    양의 굴절력을 갖는 제2렌즈의 상측면과 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈의 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되며 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ;
    상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및
    상측으로 오목하고 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하고,
    광학계의 광축방향치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족하고, 상기 제1 렌 즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-1를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
    (조건식 2-1) 　0.5 　<　　f1 / f 　<　　1.0
    여기서, TL : 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체측 면으로부터 상면까지의 거리
    f 　　: 　광학계 전체의 초점거리
    f1 　: 　제1렌즈의 초점거리
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-1을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 3-1) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.5
    여기서, f12 : 　제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리　　
  20. 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ;
    물체 측으로 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ;
    음의 굴절력을 갖는 제2렌즈의 상측 면과 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈의 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되며, 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ;
    상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및
    상측으로 오목하고 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하고,
    광학계의 광축방향치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족하고, 상기 제1 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2-2를 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
    (조건식 2-2) 　0.4 　<　　f1 / f 　<　　0.9
    여기서, TL : 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체측 면으로부터 상면까지의 거리
    f 　　: 　광학계 전체의 초점거리
    f1 　: 　제1렌즈의 초점거리
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1,2렌즈군의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 3-2을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 3-2) 1.1 　<　　f12 / f 　<　　1.7
    여기서, f12 : 　제1렌즈군과 제2렌즈군의 합성 초점거리　　
  22. 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ;
    양측면이 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ;
    서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ;
    상측으로 볼록한 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및
    상측으로 오목하고 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하고,
    광학계의 광축 방향 치수에 관하여 아래의 조건식 1 을 만족함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
    (조건식 1) 1.0 　<　　TL / f 　<　　1.5
    여기서, TL : 　제1렌즈군의 제1렌즈 물체측 면으로부터 상면까지의 거리
    f 　　: 　광학계 전체의 초점거리
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제4렌즈군의 제5렌즈는 상측 면에 만곡점을 구비함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  26. 물체 측으로부터 순서대로 개구 조리개 ;
    양측면이 볼록한 제1렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제1렌즈군 ;
    서로 마주하는 상측 면과 물체 측면이 서로 접합되거나 분리되는 제2렌즈와 제3렌즈를 갖추어 전체적으로 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈군 ;
    상측으로 볼록하며, 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제4렌즈를 갖추어 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈군 ; 및
    상측으로 오목하고, 적어도 일측면이 비구면으로 구비되는 제5렌즈를 갖추어 음의 굴절력을 갖는 제4렌즈군 ; 을 포함하는 고선명 촬상 광학계.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 양의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 음의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  28. 제26항에 있어서, 상기 제2렌즈군은 음의 굴절력을 갖는 제2렌즈와 양의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함함을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제4렌즈군의 제5렌즈는 상측 면이 광축에서 멀어질수록 물체 측으로 볼록하다가 상측 면으로 볼록해지는 단면상으로 구비됨을 특징으로 하는 고선명 촬상 광학계.
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