KR102599615B1 - Image pickup lens, camera module and digital device including the same - Google Patents
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Abstract
실시예는 대상측으로부터 결상측으로 순서대로 배치되는 제1 렌즈 내지 제3 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군과, 제4 렌즈 내지 제7 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 및 상기 제6 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈 내지 상기 제5 렌즈 및 제7 렌즈는 양의 굴절력을 가지며, 수학식 1을 만족하는 촬상 렌즈를 제공한다.
<수학식 1>
0.45 < L2CT/L2ET < 0.7, 여기서 L2CT는 제2 렌즈의 중심두께이고, L2ET는 제2 렌즈의 가장자리의 유효경에서의 두께이다.The embodiment includes a first lens group including first to third lenses arranged in order from the object side to the image forming side, and a second lens group including fourth to seventh lenses, wherein the first lens and the second lens and the sixth lens have negative refractive power, and the third to fifth lenses and the seventh lens have positive refractive power, providing an imaging lens that satisfies Equation 1.
<Equation 1>
0.45 < L2CT/L2ET < 0.7, where L2CT is the center thickness of the second lens, and L2ET is the thickness at the effective diameter of the edge of the second lens.
Description
실시예는 촬상 렌즈에 관한 것이다.The embodiment relates to an imaging lens.
종래의 필름 카메라는 CCD와 CMOS 등의 소형 고체 촬상 소자를 사용하는 휴대 단말기용 카메라 모듈, 디지털 스틸 카메라(DSC; Digital Still Camera), 캠코더, PC 카메라(퍼스널 컴퓨터에 부속된 촬상장치) 등으로 대체되고 있으며, 이러한 촬상 장치는 소형화, 박형화가 이루어지고 있다.Conventional film cameras are being replaced by camera modules for portable terminals that use small solid-state imaging elements such as CCD and CMOS, digital still cameras (DSC), camcorders, and PC cameras (imaging devices attached to personal computers). These imaging devices are becoming smaller and thinner.
이러한 추세에 있어서, 소형화 촬상 장치에 탑재되는 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 수광소자의 소형화가 진행되고 있으나, 촬상 장치에서 가장 부피를 차지하는 부분은 촬상 렌즈 부분이다.In this trend, miniaturization of light-receiving elements such as CCD (Charge Coupled Device) mounted on miniaturized imaging devices is progressing, but the part that occupies the most volume in the imaging device is the imaging lens.
따라서, 상기 촬상 장치에서 소형화, 박형화에 가장 이슈가 되는 구성요소는 대상물의 상을 결상하는 촬상 렌즈이다.Therefore, the most important component in the imaging device for miniaturization and thinness is the imaging lens that forms an image of an object.
여기서, 문제는 단순히 작은 촬상 렌즈를 구현하는 것뿐만이 아니라, 상기 수광소자의 고성능화에 대응하여 촬상 렌즈 또한 고성능인 것이 요구되고 있다. 그러나, 소형화된 촬상 렌즈는 필연적으로 수광소자와의 거리가 가까워지고, 이는 촬상 장치의 결상면에 대해 빛의 입사각도가 비스듬하게 입사되는 문제가 발생하여 촬상 렌즈의 집광성능이 충분히 발휘되지 않으며, 화상의 밝기가 화상 중앙부에서 주변부로 갈수록 극단적으로 변화할 수 있는 문제점을 수반하게 된다.Here, the problem is not only to implement a small imaging lens, but also to correspond to the increased performance of the light receiving element, the imaging lens is also required to be high performance. However, a miniaturized imaging lens inevitably becomes closer to the light-receiving element, which causes the problem that the angle of incidence of light is slanted with respect to the imaging surface of the imaging device, so that the light-gathering performance of the imaging lens is not sufficiently exercised. This causes the problem that the brightness of the image can change dramatically from the center of the image to the periphery.
이러한 문제점을 감안하여 렌즈의 수를 증가시킬 필요가 있는데, 촬상 장치의 부피가 대형화될 수 있다.In consideration of these problems, it is necessary to increase the number of lenses, which may increase the volume of the imaging device.
실시예는 고성능이면서도 초박형의 사이즈를 가지는 촬상 렌즈를 제공하고자 한다.The embodiment seeks to provide an imaging lens with high performance and an ultra-thin size.
실시예는 대상측으로부터 결상측으로 순서대로 배치되는 제1 렌즈 내지 제3 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군과, 제4 렌즈 내지 제7 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 및 상기 제6 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈 내지 상기 제5 렌즈 및 제7 렌즈는 양의 굴절력을 가지며, 수학식 1을 만족하는 촬상 렌즈를 제공한다.The embodiment includes a first lens group including first to third lenses arranged in order from the object side to the image forming side, and a second lens group including fourth to seventh lenses, wherein the first lens and the second lens and the sixth lens have negative refractive power, and the third to fifth lenses and the seventh lens have positive refractive power, providing an imaging lens that satisfies Equation 1.
<수학식 1><Equation 1>
0.45 < L2CT/L2ET < 0.7, 여기서 L2CT는 제2 렌즈의 중심두께이고, L2ET는 제2 렌즈의 가장자리의 유효경에서의 두께이다.0.45 < L2CT/L2ET < 0.7, where L2CT is the center thickness of the second lens, and L2ET is the thickness at the effective diameter of the edge of the second lens.
실시예에서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 대상측으로 볼록한 메니스커스의 형상일 수 있다.In an embodiment, the first lens and the second lens may have the shape of a meniscus convex toward the object.
또한, 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군에는 각각 비구면 렌즈가 적어도 하나가 포함될 수 있다.Additionally, the first lens group and the second lens group may each include at least one aspherical lens.
그리고, 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이에 배치되는 조리개를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include an aperture disposed between the first lens group and the second lens group.
또한, 상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 서로 접합될 수 있다.Additionally, the fifth lens and the sixth lens may be bonded to each other.
한편, 수학식 2를 만족할 수 있다.Meanwhile, Equation 2 can be satisfied.
<수학식 2><Equation 2>
0.5 < [ FO / FI ] < 1.5, 여기서, FO는 제1 렌즈군의 초점거리이고, FI은 제2 렌즈군의 초점거리이다.0.5 < [ FO / FI ] < 1.5, where FO is the focal length of the first lens group and FI is the focal length of the second lens group.
그리고, 수학식 3을 만족할 수 있다.And, Equation 3 can be satisfied.
<수학식 3><Equation 3>
1 < [ FO / EFL ] < 3, 여기서, FO는 제1 렌즈군의 초점거리이고, EFL은 광학계 전체 초점거리이다.1 < [ FO / EFL ] < 3, where FO is the focal length of the first lens group, and EFL is the entire focal length of the optical system.
아울러, 수학식 4를 만족할 수 있다.In addition, Equation 4 can be satisfied.
<수학식 4><Equation 4>
0.09 < [ F1F2 / F3 ] < 0.3, 여기서, F1F2는 제1 렌즈와 제2 렌즈 간의 합산초점거리이고, F3은 제3 렌즈의 초점거리이다.0.09 < [ F1F2 / F3 ] < 0.3, where F1F2 is the combined focal length between the first lens and the second lens, and F3 is the focal length of the third lens.
다른 실시예는 상술한 촬상 렌즈; 상기 촬상 렌즈를 통과한 빛을 파장에 따라 선택적으로 투과하는 필터; 및 상기 필터를 투과한 빛을 수용하는 수광소자를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.Another embodiment includes the imaging lens described above; a filter that selectively transmits light that has passed through the imaging lens according to its wavelength; and a light-receiving element that receives light passing through the filter.
또 다른 실시예는 상술한 카메라 모듈을 포함하는 디지털 기기를 제공한다.Another embodiment provides a digital device including the above-described camera module.
실시예에 따른 촬상 렌즈는, 7매의 렌즈를 포함하면서도 초박형으로 구비되어 움직이는 물체를 이미지의 왜곡 없이 촬영할 수 있다.The imaging lens according to the embodiment includes seven lenses and is ultra-thin, so it can capture moving objects without image distortion.
도 1은 촬상 렌즈의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 촬상 렌즈의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 촬상 렌즈의 제1 실시예의 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 4는 촬상 렌즈의 제2 실시예의 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.1 is a diagram showing a first embodiment of an imaging lens.
Figure 2 is a diagram showing a second embodiment of an imaging lens.
Figure 3 is a graph showing the aberration diagram of the first embodiment of the imaging lens, showing longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion in that order from the left.
Figure 4 is a graph showing the aberration diagram of the second embodiment of the imaging lens, and is a graph showing spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in that order from the left.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described with reference to the attached drawings.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, '대상면'이라 함은 광축을 기준으로 하여 대상측(object side)을 향하는 렌즈의 면을 의미하며, '결상면'이라 함은 광축을 기준으로 하여 결상측(image side)을 향하는 렌즈의 면을 의미한다.In the description of the embodiment according to the present invention, 'target surface' refers to the surface of the lens facing the object side based on the optical axis, and 'image forming surface' refers to the surface of the lens facing the object side based on the optical axis. This refers to the side of the lens facing the image side.
또한, 본 발명에서 렌즈의 "+ 파워"는 평행광을 수렴시키는 수렴 렌즈를 나타내며, 렌즈의 "- 파워"는 평행광을 발산시키는 발산 렌즈를 나타낸다.Additionally, in the present invention, the “+ power” of a lens represents a converging lens that converges parallel light, and the “-power” of a lens represents a diverging lens that diverges parallel light.
도 1은 촬상 렌즈의 제1 실시예를 나타낸 도면이고, 도 2는 촬상 렌즈의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an imaging lens, and FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of an imaging lens.
도 1과 도 2를 참조하면, 촬상 렌즈의 제1 실시예와 제2 실시예는 대상측에서부터 결상측으로 순서대로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130)를 포함하는 제1 렌즈군(I)과, 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160) 및 제7 렌즈(170)를 포함하는 제2 렌즈군(II)을 포함한다.Referring to Figures 1 and 2, the first and second embodiments of the imaging lens include a
제1 렌즈(110)의 전면에는 셔터(Shutter)가 포함될 수 있으며, 제1 렌즈군(I)과 제2 렌즈군(II) 사이에 조리개(AS)가 배치될 수 있는데, 조리개(AS)는 가변 조리개일 수 있다. 그리고, 필터(180)와 수광소자(190)가 순서대로 포함되어 카메라 모듈 내의 촬상 렌즈를 이룰 수 있으며, 필터(180)와 수광소자(190)의 사이에는 커버 유리(cover glass)가 포함될 수 있다.A shutter may be included on the front of the
그리고, 수광소자(190)는 이미지 센서일 수 있다. 상술한 실시예와 후술하는 실시예들은 화소 및/또는 화소수가 높은 카메라 모듈에 적용될 수 있는 촬상 렌즈를 제공할 수 있으며, 상술한 카메라 모듈은 화소 및/또는 화소수가 높은 이미지센서 또는 수광소자를 포함할 수 있다.And, the
도 1과 도 2에서, 'S11'은 제1 렌즈(110)의 대상면, 'S12'는 제1 렌즈(110)의 결상면이고, 'S21'은 제2 렌즈(120)의 대상면, 'S22'는 제2 렌즈(120)의 결상면이고, 'S31'은 제3 렌즈(130)의 대상면, 'S32'는 제3 렌즈(130)의 결상면이고, 'S41'은 제4 렌즈(140)의 대상면, 'S42'는 제4 렌즈(140)의 결상면이고, 'S51'은 제5 렌즈(150)의 대상면, 'S52'는 제5 렌즈(150)의 결상면이고, 'S61'은 제6 렌즈(160)의 대상면, 'S62'는 제6 렌즈(160)의 결상면, 'S71'은 제7 렌즈(170)의 대상면, 'S72'는 제7 렌즈(170)의 결상면이다.1 and 2, 'S11' is the target surface of the
필터(180)는 적외선 필터(Infrared Ray Filter) 등의 평판 형상의 광학 부재가 배치되며, 커버 유리는 광학 부재, 예를 들어 촬상면 보호용 커버유리일 수 있고, 수광소자(190)는 인쇄회로기판(미도시) 상에 적층되는 이미지 센서(image sensor)일 수 있다.The
본 실시예에서 제1 렌즈군(I)의 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)는 대상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus)의 형상일 수 있는데, 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)는 대상면(S11, S21)이 볼록하며 음의 굴절력을 가질 수 있다. 그리고, 제3 렌즈(130)는 대상면(S31)과 결상면(S32)이 모두 볼록하거나, 대상면(S31)이 볼록하며 결상면(S32)은 플랫하거나 오목할 수 있으며, 양의 굴절력을 가질 수 있다.In this embodiment, the
또한, 제2 렌즈군(II)에서 제4 렌즈(140)는 대상면(S41)과 결상면(S42)이 모두 볼록하거나, 대상면(S41)이 플랫하거나 오목하고 결상면(S42)이 볼록하며, 양의 굴절력을 가질 수 있다. 그리고, 제5 렌즈(150)는 대상면(S51)과 결상면(S52)이 모두 볼록하거나, 대상면(S51)이 플랫하거나 오목하고 결상면(S52)이 볼록하며, 양의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 제6 렌즈(160)는 대상면(S61)과 결상면(S62)이 모두 오목하거나, 대상면(S61)이 오목하고 결상면(S62)이 플랫하거나 볼록하며, 음의 굴졀력을 가질 수 있다.In addition, in the second lens group (II), the
여기서, 제5 렌즈(150)와 제6 렌즈(160)는 제5 렌즈의 결상면(S52)과 제6 렌즈의 대상면(S61)이 서로 접합되어 접합 렌즈로 구현될 수 있으며, 저분산(Low Dispersion) 성능을 높일 수 있어 수차를 최소화할 수 있는 이점이 있다.Here, the
아울러, 제7 렌즈(170)는 대상면(S71)과 결상면(S72)이 모두 볼록하거나, 결상면(S72)이 볼록하고 대상면(S71)은 플랫하거나 오목할 수 있으며, 양의 굴절력을 가질 수 있다. 여기서, 제2 실시예의 경우, 제7 렌즈(170)는 제6 렌즈(160)와 0.1mm의 간격을 두고 배치될 수 있다.In addition, the
상술한 제1 렌즈 내지 제7 렌즈(110~170)의 대상면들과 결상면들 중 일부는 비구면일 수 있는데, 비구면이 렌즈들의 적어도 일면에 형성되면, 각종 수차, 예를 들면 구면 수차, 코마 수차 및 왜곡 수차 등의 보정에 우수할 수 있다.Some of the target surfaces and imaging surfaces of the above-described first to
또한, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나는 유리 렌즈로 구비될 수 있으며, 실시예에서 제1 렌즈(110), 제4 렌즈(140) 및 제7 렌즈(170)가 유리로 이루어질 수 있다. 유리 렌즈는 전이점이 비교적 높기 때문에 온도 변화에 따른 경시 변화에도 굴절률의 변형 및 초점거리의 변형을 최소화할 수 있다.In addition, at least one of the first to
그리고, 실시예에 따른 렌즈는 반사 방지 또는 표면 경도 향상을 위하여 렌즈의 표면이 코팅처리 될 수 있다.In addition, the surface of the lens according to the embodiment may be coated to prevent reflection or improve surface hardness.
한편, 제1 실시예와 제2 실시예는 아래와 같은 수학식 1을 만족할 수 있다.Meanwhile, the first and second embodiments can satisfy Equation 1 below.
<수학식 1><Equation 1>
0.45 < L2CT/L2ET < 0.70.45 < L2CT/L2ET < 0.7
여기서, L2CT는 제2 렌즈의 중심두께를 나타내고, L2ET는 제2 렌즈의 가장자리의 유효경에서의 두께를 나타낸다.Here, L2CT represents the center thickness of the second lens, and L2ET represents the thickness at the effective diameter of the edge of the second lens.
수학식 1은 왜곡보정에 영향을 주는 제2 렌즈의 광축 상의 두께와 주변부 유효경에서의 두께의 비에 관한 것이다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 렌즈 가장자리의 유효경에서의 두께(ET: Edge Thickness)는 제2 렌즈(120)의 대상면(S21)의 유효경에서 연장된 수직선과 제2 렌즈(120)의 결상면(S22)의 유효경에서 내린 수직선 사이의 거리로 측정될 수 있다.Equation 1 relates to the ratio of the thickness on the optical axis of the second lens and the thickness at the peripheral effective diameter, which affects distortion correction. And, as shown in FIG. 1, the thickness (ET: Edge Thickness) at the effective diameter of the edge of the
L2CT/L2ET의 값이 0.45 보다 작게 되면, 광축 상의 렌즈 두께와 주변부 유효경에서의 두께 차이가 크게 되어 광학계 전체 왜곡보정이 어렵게 된다. 이로 인해서 왜곡수차가 증가하게 된다.If the value of L2CT/L2ET is less than 0.45, the difference between the lens thickness on the optical axis and the thickness at the peripheral effective diameter becomes large, making it difficult to correct distortion of the entire optical system. As a result, distortion aberration increases.
그리고, L2CT/L2ET의 값이 0.7 보다 크게 되면, 광축 상의 두께와 주변부 유효경에서의 두께 차이가 줄어들게 되나 제작성에서 불리하게 된다.Also, if the value of L2CT/L2ET is greater than 0.7, the difference between the thickness on the optical axis and the thickness at the peripheral effective diameter decreases, but manufacturability becomes disadvantageous.
제1 실시예와 제2 실시예는 아래와 같은 수학식 2를 만족할 수 있다.The first and second embodiments can satisfy Equation 2 below.
<수학식 2><Equation 2>
0.5 < [ FO / FI ] < 1.50.5 < [ FO / FI ] < 1.5
여기서, FO는 제1 렌즈군의 초점거리를 나타내고, FI는 제2 렌즈군의 초점거리를 나타낸다.Here, FO represents the focal length of the first lens group, and FI represents the focal length of the second lens group.
수학식 2는 대상측(object side) 렌즈군과 결상측(image side) 렌즈군의 초점거리의 비에 관한 조건으로 대상측 렌즈군의 굴절력을 비교적 약하게 설정하게 하여 광각의 화각을 얻게 하기 위한 것이다.Equation 2 is a condition regarding the ratio of the focal lengths of the lens group on the object side and the lens group on the image side, and is used to obtain a wide angle of view by setting the refractive power of the lens group on the object side to be relatively weak. .
[ FO / FI ]의 값이 0.5 보다 작으면, 후초점거리가 증가하여 광각구현이 어렵고 구면수차가 커지게 된다.If the value of [ FO / FI ] is less than 0.5, the back focal distance increases, making wide-angle implementation difficult and spherical aberration increasing.
그리고, [ FO / FI ]의 값이 1.5 보다 커지면, 대상측 렌즈군의 굴절력이 약하게 되어 광각의 화각을 구현하기는 유리하나 렌즈의 구경이 커지게 되어 광학계가 무거워지게 된다.And, if the value of [ FO / FI ] is greater than 1.5, the refractive power of the lens group on the target side becomes weak, which makes it advantageous to implement a wide angle of view, but the aperture of the lens becomes large and the optical system becomes heavy.
제1 실시예와 제2 실시예는 아래와 같은 수학식 3을 만족할 수 있다. The first and second embodiments can satisfy Equation 3 below.
<수학식 3><Equation 3>
1 < [ FO / EFL ] < 31 < [ FO / EFL ] < 3
여기서, FO는 제1 렌즈군의 초점거리를 나타내고, EFL은 광학계 전체 초점거리를 나타낸다.Here, FO represents the focal length of the first lens group, and EFL represents the entire focal length of the optical system.
수학식 3은 광학계 전체초점거리와 대상측 초점거리의 비에 관한 것으로, [ FO / EFL ]의 값이 1 보다 작으면, 광학계의 크기를 작게 구현할 수는 있으나 유효경이 작아지게 되므로 수차보정이 어려워지게 된다.Equation 3 relates to the ratio of the total focal length of the optical system and the focal distance of the target side. If the value of [ FO / EFL ] is less than 1, the size of the optical system can be implemented small, but the effective diameter becomes small, making aberration correction difficult. You lose.
그리고, [ FO / EFL ]의 값이 3 보다 커지면, 대상측 음의 굴절력이 작아지게 되어 광각을 구현하기는 용이하게 되나 왜곡이 증가하게 되는 단점이 있다.And, if the value of [ FO / EFL ] is greater than 3, the refractive power of sound on the target side becomes smaller, making it easier to implement a wide angle, but there is a disadvantage in that distortion increases.
한편, 제1 실시예와 제2 실시예는 아래와 같은 수학식 4를 만족할 수 있다.Meanwhile, the first and second embodiments can satisfy Equation 4 below.
<수학식 4><Equation 4>
0.09 < [ F1F2 / F3 ] < 0.30.09 < [ F1F2 / F3 ] < 0.3
여기서, F1F2는 제1 렌즈와 제2 렌즈 간의 합산초점거리를 나타내고, F3은 제3 렌즈의 초점거리를 나타낸다.Here, F1F2 represents the combined focal length between the first lens and the second lens, and F3 represents the focal length of the third lens.
수학식 4는 대상측 렌즈군의 제1 렌즈와 제2 렌즈 간의 합산초점거리를 제3 렌즈의 초점거리로 나눈 비에 관한 것으로, [ F1F2 / F3 ]의 값이 0.09보다 작으면, 대상측 렌즈군의 초점거리가 길어져 화각을 크게 구현하기가 어려워진다. 그리고, [ F1F2 / F3 ]의 값이 0.3 보다 크면, 대상측 렌즈군의 굴절력이 작아져 대상측으로 첫 번째 위치한 제1 렌즈의 구경이 커지게 된다.Equation 4 relates to the ratio of the combined focal length between the first lens and the second lens of the target lens group divided by the focal length of the third lens. If the value of [ F1F2 / F3 ] is less than 0.09, the target lens group As the focal length of the group becomes longer, it becomes difficult to realize a large angle of view. And, if the value of [ F1F2 / F3 ] is greater than 0.3, the refractive power of the lens group on the target side decreases and the aperture of the first lens located first on the target side increases.
표 1은 촬상 렌즈의 제1 실시예의 각 렌즈들의 곡률반경, 두께 또는 거리, 굴절률 및 아베수를 나타낸다. 곡률반경이 큰 경우는 대상측의 표면이 오목하거나 볼록한 경우, 즉 곡률반경이 - 또는 +를 가지는 것을 고려하지 않은 곡률반경의 절대값의 크기를 고려한 것이다.Table 1 shows the radius of curvature, thickness or distance, refractive index, and Abbe number of each lens of the first embodiment of the imaging lens. When the radius of curvature is large, the size of the absolute value of the radius of curvature is taken into consideration without considering the case where the surface on the target side is concave or convex, that is, the radius of curvature is - or +.
표 1에서 물체(Object)와 제1 렌즈 내지 제3 렌즈(110~130)와 조리개와 제4 렌즈 내지 제7 렌즈(140~170)와 필터(180) 및 커버 유리(190)의 대상면 및 결상면의 곡률이 차례로 기재되고 있으며, 곡률이 양(+)인 경우 물체 측으로 휘어진 경우이고 음(-)인 경우 수광소자 측으로 휘어진 경우이다. 곡률이 무한(Infinity)인 경우 플랫(flat)한 경우이고, 각각의 대상면에 대응하여 두께가 기재되고, 결상면에 대응하여 인접한 렌즈 등과의 거리가 기재되고 있다.In Table 1, the object, the first to third lenses (110 to 130), the aperture, the fourth to seventh lenses (140 to 170), the
도시되지는 않았으나, 각각의 렌즈는 표면에 반사 방지 또는 표면 경도 향상을 위해 코팅처리될 수 있다.Although not shown, the surface of each lens may be coated to prevent reflection or improve surface hardness.
표 2는 제1 실시예에서 각 렌즈면의 코닉상수(k) 및 비구면계수(A 내지 F)를 나타낸다.Table 2 shows the Conic constant (k) and aspheric coefficients (A to F) of each lens surface in the first embodiment.
도 3은 촬상 렌즈의 제1 실시예의 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the aberration diagram of the first embodiment of the imaging lens, showing longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion in that order from the left.
도 3에서, Y축은 이미지의 크기를 의미하고, X축은 초점거리(mm 단위) 및 왜곡도(% 단위)를 의미하며, 곡선들이 Y축에 접근될수록 수차 보정기능이 향상될 수 있다. 그리고, 도 3의 종구면수차에 관한 그래프는 파장이 656.27nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm 및 435.84nm인 광에 대한 종구면수차를 나타내며, 비점수차에 관한 그래프는 파장이 546.07nm인 광에 대한, 구결면(S: Sagittal surface) 및 자오면(T: Tangential surface)에서의 수차를 나타낸다. 또한, 왜곡수차에 관한 그래프는 파장이 546.07nm인 광에 대한 왜곡을 나타낸다.In Figure 3, the Y-axis represents the size of the image, the Additionally, the graph regarding spherical aberration in Figure 3 represents the longitudinal spherical aberration for light with wavelengths of 656.27nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, and 435.84nm, and the graph for astigmatism represents light with a wavelength of 546.07nm. Indicates the aberrations on the spherical surface (S: Sagittal surface) and the meridional surface (T: Tangential surface). Additionally, the graph regarding distortion aberration shows the distortion for light with a wavelength of 546.07 nm.
표 3은 촬상 렌즈의 제2 실시예의 곡률반경, 두께 또는 거리, 굴절률 및 아베수를 나타낸다. 곡률반경이 큰 경우는 대상측의 표면이 오목하거나 볼록한 경우, 즉 곡률반경이 - 또는 +를 가지는 것을 고려하지 않은 곡률반경의 절대값의 크기를 고려한 것이다.Table 3 shows the radius of curvature, thickness or distance, refractive index, and Abbe number of the second embodiment of the imaging lens. When the radius of curvature is large, the size of the absolute value of the radius of curvature is taken into consideration without considering the case where the surface on the target side is concave or convex, that is, the radius of curvature is - or +.
표 3에서 물체(Object)와 제1 렌즈 내지 제3 렌즈(110~130)와 조리개와 제4 렌즈 내지 제7 렌즈(140~170)와 필터(180) 및 커버 유리(190)의 대상면 및 결상면의 곡률이 차례로 기재되고 있으며, 곡률이 양(+)인 경우 물체 측으로 휘어진 경우이고 음(-)인 경우 수광소자 측으로 휘어진 경우이다. 곡률이 무한(Infinity)인 경우 플랫(flat)한 경우이고, 각각의 대상면에 대응하여 두께가 기재되고, 결상면에 대응하여 인접한 렌즈 등과의 거리가 기재되고 있다.In Table 3, the target surface of the object, the first to
도시되지는 않았으나, 각각의 렌즈는 표면에 반사 방지 또는 표면 경도 향상을 위해 코팅처리될 수 있다.Although not shown, the surface of each lens may be coated to prevent reflection or improve surface hardness.
표 4는 제2 실시예에서 각 렌즈면의 코닉상수(k) 및 비구면계수(A 내지 D)를 나타낸다.Table 4 shows the Conic constant (k) and aspheric coefficients (A to D) of each lens surface in the second embodiment.
도 4는 촬상 렌즈의 제2 실시예의 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다. 그리고, 도 4의 종구면수차에 관한 그래프는 파장이 656.27nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm 및 435.84nm인 광에 대한 종구면수차를 나타내며, 비점수차에 관한 그래프는 파장이 546.07nm인 광에 대한, 구결면(S: Sagittal surface) 및 자오면(T: Tangential surface)에서의 수차를 나타낸다. 또한, 왜곡수차에 관한 그래프는 파장이 546.07nm인 광에 대한 왜곡을 나타낸다.Figure 4 is a graph showing the aberration diagram of the second embodiment of the imaging lens, showing longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion in that order from the left. Additionally, the graph regarding spherical aberration in FIG. 4 represents the longitudinal spherical aberration for light with wavelengths of 656.27nm, 587.56nm, 546.07nm, 486.13nm, and 435.84nm, and the graph for astigmatism represents light with a wavelength of 546.07nm. Indicates the aberrations on the spherical surface (S: Sagittal surface) and the meridional surface (T: Tangential surface). Additionally, the graph regarding distortion aberration shows the distortion for light with a wavelength of 546.07 nm.
도 4에서, Y축은 이미지의 크기를 의미하고, X축은 초점거리(mm 단위) 및 왜곡도(% 단위)를 의미하며, 곡선들이 Y축에 접근될수록 수차 보정기능이 향상될 수 있다.In Figure 4, the Y-axis represents the size of the image, the
상술한 촬상 렌즈가 포함된 카메라 모듈은, 디지털 카메라나 스마트폰이나 노트북 및 테블렛(tablet) PC 등의 다양한 디지털 기기(digital device)에 내장될 수 있다. 특히, 광각을 구현하여 상공에서 영상을 촬영할 수 있도록 드론 등과 같은 디지털 기기에 내장되어 상공에서 촬영된 영상의 왜곡을 최소화할 수 있다.The camera module including the above-described imaging lens can be built into various digital devices such as digital cameras, smartphones, laptops, and tablet PCs. In particular, it can be built into digital devices such as drones to capture images from above by implementing a wide angle, thereby minimizing distortion of images taken from above.
이상에서 실시예를 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, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description focuses on the examples, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will be able to You will see that various variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.
110: 제1 렌즈 120: 제2 렌즈
130: 제3 렌즈 140: 제4 렌즈
150: 제5 렌즈 160: 제6 렌즈
170: 제7 렌즈 180: 필터
190: 수광소자 AS: 조리개110: first lens 120: second lens
130: third lens 140: fourth lens
150: 5th lens 160: 6th lens
170: 7th lens 180: filter
190: Light receiving element AS: Aperture
Claims (12)
광축을 기준으로 상기 제3 렌즈의 결상면과 상기 제4 렌즈의 대상면 사이에 배치되는 조리개를 포함하고,
상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 및 상기 제6 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈 내지 상기 제5 렌즈 및 제7 렌즈는 양의 굴절력을 가지며,
상기 조리개는 제3 렌즈의 결상면보다 상기 제4렌즈의 대상면에 더 가까이 배치되고,
상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 대상측으로 볼록한 메니스커스의 형상이고,
상기 제3 렌즈의 대상면(S31)이 볼록하고 결상면(S32)은 볼록하고,
상기 제4 렌즈의 결상면(S42)은 볼록하고,
상기 제5 렌즈의 대상면(S51)이 오목하고 결상면(S52)이 볼록하고,
상기 제6 렌즈의 양면(S61, S62)은 모두 오목하고,
상기 제7 렌즈의 양면(S71, S72)은 모두 볼록하고,
상기 조리개에 더 가까운 제4 렌즈가 가장 두꺼운 촬상 렌즈.a first lens group including first to third lenses arranged in order from the object side to the image forming side, and a second lens group including fourth to seventh lenses; and
It includes an aperture disposed between the image forming surface of the third lens and the target surface of the fourth lens with respect to the optical axis,
The first lens, the second lens, and the sixth lens have negative refractive power, and the third to fifth lenses and the seventh lens have positive refractive power,
The aperture is disposed closer to the target surface of the fourth lens than the imaging surface of the third lens,
The first lens and the second lens have the shape of a meniscus convex toward the object,
The object surface (S31) of the third lens is convex and the image forming surface (S32) is convex,
The imaging surface (S42) of the fourth lens is convex,
The object surface (S51) of the fifth lens is concave and the image forming surface (S52) is convex,
Both sides (S61, S62) of the sixth lens are concave,
Both surfaces (S71, S72) of the seventh lens are convex,
The fourth lens closer to the aperture is the thickest imaging lens.
상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군에는 각각 비구면 렌즈가 적어도 하나가 포함되는 촬상 렌즈.According to claim 1,
An imaging lens wherein the first lens group and the second lens group each include at least one aspherical lens.
수학식 1을 만족하는 촬상 렌즈.
<수학식 1>
0.45 < L2CT / L2ET < 0.7, 여기서 L2CT는 제2 렌즈의 중심두께이고, L2ET는 제2 렌즈의 가장자리의 유효경에서의 두께이다.According to claim 1,
An imaging lens that satisfies Equation 1.
<Equation 1>
0.45 < L2CT / L2ET < 0.7, where L2CT is the center thickness of the second lens, and L2ET is the thickness at the effective diameter of the edge of the second lens.
상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 서로 접합되는 촬상 렌즈.According to claim 1,
The fifth lens and the sixth lens are bonded to each other.
수학식 2를 만족하는 촬상 렌즈.
<수학식 2>
0.5 < | FO / FI | < 1.5, 여기서, FO는 제1 렌즈군의 초점거리이고, FI은 제2 렌즈군의 초점거리이다.According to claim 1,
An imaging lens that satisfies Equation 2.
<Equation 2>
0.5 < | FO/FI | <1.5, where FO is the focal length of the first lens group and FI is the focal length of the second lens group.
수학식 3을 만족하는 촬상 렌즈.
<수학식 3>
1 < | FO / EFL | < 3, 여기서, FO는 제1 렌즈군의 초점거리이고, EFL은 광학계 전체 초점거리이다.According to claim 1,
An imaging lens that satisfies Equation 3.
<Equation 3>
1 < | FO/EFL | < 3, where FO is the focal length of the first lens group, and EFL is the entire focal length of the optical system.
수학식 4를 만족하는 촬상 렌즈.
<수학식 4>
0.09 < | F1F2 / F3 | < 0.3, 여기서, F1F2는 제1 렌즈와 제2 렌즈 간의 합산초점거리이고, F3은 제3 렌즈의 초점거리이다.According to claim 1,
An imaging lens that satisfies Equation 4.
<Equation 4>
0.09 < | F1F2/F3 | < 0.3, where F1F2 is the combined focal length between the first lens and the second lens, and F3 is the focal length of the third lens.
상기 제1 렌즈, 제4 렌즈 및 제7 렌즈는 유리로 이루어진 촬상 렌즈.According to claim 1,
An imaging lens in which the first lens, fourth lens, and seventh lens are made of glass.
상기 제7 렌즈와 커버 유리 사이에 필터가 배치된 촬상 렌즈.According to claim 1,
An imaging lens in which a filter is disposed between the seventh lens and a cover glass.
상기 촬상 렌즈를 통과한 빛을 파장에 따라 선택적으로 투과하는 필터; 및
상기 필터를 투과한 빛을 수용하는 수광소자를 포함하는 카메라 모듈.The imaging lens of any one of claims 1, 3 to 10;
a filter that selectively transmits light that has passed through the imaging lens according to its wavelength; and
A camera module including a light-receiving element that receives light passing through the filter.
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