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KR101933088B1 - Lens optical system and photographing apparatus having the same - Google Patents

Lens optical system and photographing apparatus having the same Download PDF

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KR101933088B1
KR101933088B1 KR1020170053557A KR20170053557A KR101933088B1 KR 101933088 B1 KR101933088 B1 KR 101933088B1 KR 1020170053557 A KR1020170053557 A KR 1020170053557A KR 20170053557 A KR20170053557 A KR 20170053557A KR 101933088 B1 KR101933088 B1 KR 101933088B1
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South Korea
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lens
lens group
optical system
refractive power
group
Prior art date
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KR1020170053557A
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Korean (ko)
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유재명
이해진
이정두
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주식회사 삼양옵틱스
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Abstract

렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치가 개시된다.
개시된 렌즈 광학계는, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 포커싱을 수행하고, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군은 제1렌즈군 내의 가장 물체 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈와, 제1렌즈군 내의 가장 상 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈를 포함한다.
A lens optical system and a photographing apparatus including the same are disclosed.
The disclosed lens optical system includes a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, and a third lens group having positive refractive power, the first lens group having a negative refractive power, A first lens disposed on the most object side in the group and having a meniscus shape and having a positive refractive power, and a second lens disposed on the uppermost side in the first lens group and having a meniscus shape and having a negative refractive power, .

Description

렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치{Lens optical system and photographing apparatus having the same} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a lens optical system and a photographing apparatus including the lens optical system.

예시적인 실시예는 이너 포커스 방식으로 포커싱을 수행하고, 고속으로 포커싱을 수행할 수 있도록 구성된 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치에 관한 것이다.The exemplary embodiment relates to a lens optical system configured to perform focusing with an inner focus method and perform focusing at a high speed, and a photographing apparatus including the lens optical system.

최근에는 촬영 장치의 소형화, 절전 기능 등이 요구되고, CCD(Charge -Coupled Devices)형 이미지 센서 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자를 이용한 촬영 장치의 소형화가 요구되고 있다. 이러한 촬영 장치에는 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 교환렌즈 카메라 등이 있다. 또한, 고체 촬상 소자를 이용한 촬영 장치는 소형화에 적합하므로 최근에는 휴대 전화를 비롯한 소형의 정보 단말기 등에도 적용되고 있다. 사용자들은 고해상력, 광각화 등과 같은 고성능에 대한 요구를 가지고 있다. 또한, 카메라에 대한 소비자의 전문성이 지속적으로 높아지고 있어 광각 렌즈계나 망원 렌즈계와 같은 단초점 렌즈에 대한 수요가 늘어나고 있다.In recent years, there has been a demand for miniaturization of a photographing apparatus, a power saving function, and the like, and it is required to downsize a photographing apparatus using a solid-state image pickup device such as a CCD (Charge-Coupled Devices) type image sensor or CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor have. Such photographing apparatuses include a digital still camera, a video camera, and an interchangeable lens camera. Still further, a photographing apparatus using a solid-state image sensing device is suitable for miniaturization, and recently it has been applied to a small information terminal including a cellular phone. Users have a demand for high performance such as high resolution and wide angle. In addition, as the consumer's expertise in cameras continues to increase, there is an increasing demand for short-focus lenses such as wide-angle lenses and telephoto lenses.

또한, 촬영 장치에 오토 포커싱 기능이 많이 채용되는데, 포커싱 렌즈군의 렌즈 매수가 많은 경우, 포커싱 렌즈군의 포커싱 속도가 느리고, 포커싱 렌즈군을 구동하기 위한 액츄에이터의 크기가 커져 촬영 장치의 소형화를 저해할 수 있다.
선행 기술 문헌으로는 일본특허공개 2012-242690호가 있다.
When the number of lenses of the focusing lens group is large, the focusing speed of the focusing lens group is slow, and the size of the actuator for driving the focusing lens group is large, thereby inhibiting the miniaturization of the photographing apparatus can do.
As a prior art document, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2242690.

다양한 실시예는 고속의 오토 포커싱을 수행할 수 있는 렌즈 광학계를 제공한다. Various embodiments provide a lens optical system capable of performing high-speed auto focusing.

다양한 실시예는 고속의 오토 포커싱을 수행할 수 있는 촬영 장치를 제공한다.Various embodiments provide a photographing apparatus capable of performing high-speed auto focusing.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 포커싱을 수행하고, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군;을 포함하고, 상기 제1렌즈군은 제1렌즈군 내의 가장 물체 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈와, 제1렌즈군 내의 가장 상 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈를 포함하고, 포커싱시 상기 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 45도 이상의 반화각을 가진다.A lens optical system according to an exemplary embodiment includes: a first lens group having negative refractive power; A second lens group that performs focusing and has a positive refractive power; And a third lens group having positive refractive power, wherein the first lens group comprises a first lens which is disposed on the most object side in the first lens group, has a meniscus shape and has a positive refractive power, And a second lens having a meniscus shape and having a negative refractive power, wherein the first lens group and the third lens group are fixed at the time of focusing, and have a half angle of view of 45 degrees or more.

상기 제2렌즈군 내에 가장 물체 측에 위치한 렌즈의 물체 측면이 물체 측을 향해 볼록한 형상을 가질 수 있다.The object side surface of the lens located closest to the object side in the second lens group may have a convex shape toward the object side.

렌즈 광학계가 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure 112017040847274-pat00001
Figure 112017040847274-pat00001

여기서, R front 는 제2렌즈군의 가장 물체 측 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.Here, R front is the radius of curvature of the object-side surface of the most object-side lens in the second lens group, and f represents the total focal length of the lens optical system at the infinite object distance.

렌즈 광학계가 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure 112017040847274-pat00002
Figure 112017040847274-pat00002

여기서, f 1 st 는 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.Here, f 1 st is the focal length of the first lens, and f is the total focal length of the lens optical system at the infinite object distance.

렌즈 광학계가 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure 112017040847274-pat00003
Figure 112017040847274-pat00003

여기서, f AF 는 제2렌즈군의 초점 거리이고, f G3 는 제3렌즈군의 초점거리를 나타낸다.Here, f AF is the focal length of the second lens group, and f G3 is the focal length of the third lens group.

상기 제3렌즈군이 조리개를 더 포함할 수 있다.The third lens group may further include a diaphragm.

상기 제1렌즈군이 상기 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 적어도 2매 이상의 렌즈를 더 포함하고, 상기 제1렌즈군에서 물체 측으로부터 세 번째에 위치한 렌즈가 비구면 렌즈로 구성될 수 있다. The first lens group may further include at least two lenses between the first lens and the second lens, and the lens positioned third from the object side in the first lens group may be an aspherical lens.

렌즈 광학계가 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system can satisfy the following expression.

<식><Expression>

Figure 112017040847274-pat00004
Figure 112017040847274-pat00004

여기서, D는 제1렌즈군에 포함된 상기 비구면 렌즈의 반경을 나타내고, y는 렌즈 광학계에 사용되는 이미지 센서의 반 대각선 길이를 나타낸다.Here, D represents the radius of the aspherical lens included in the first lens group, and y represents the half diagonal length of the image sensor used in the lens optical system.

상기 렌즈 광학계의 초점 거리가 후초점 거리보다 작을 수 있다. The focal length of the lens optical system may be smaller than the rear focal length.

상기 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 메니스커스 형상의 제3렌즈, 메니스커스 형상의 제4렌즈가 더 배치될 수 있다. A third lens of meniscus shape and a fourth lens of meniscus shape may be further disposed between the first lens and the second lens.

상기 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈가 각각 물체 측을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. The first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens may each have a meniscus shape convex toward the object side.

상기 제3렌즈가 부의 굴절력을 가지고, 제4렌즈가 부의 굴절력을 가질 수 있다. The third lens may have a negative refractive power and the fourth lens may have a negative refractive power.

상기 제2렌즈군은 2매 또는 3매의 렌즈를 포함할 수 있다. The second lens group may include two or three lenses.

상기 제2렌즈군이 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈, 및 정의 굴절력을 가지는 제7렌즈를 포함할 수 있다.The second lens group may include a fifth lens having a positive refractive power, a sixth lens having a positive refractive power, and a seventh lens having a positive refractive power.

상기 제5렌즈와 제6렌즈가 접합될 수 있다.The fifth lens and the sixth lens may be joined.

상기 렌즈 광학계는 45 내지 60도 범위의 반화각을 가질 수 있다.The lens optical system may have a half angle of view ranging from 45 to 60 degrees.

예시적인 실시예에 따른 촬영 장치가, 렌즈 광학계 및 상기 렌즈 광학계에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서를 포함하고, An image pickup apparatus according to an exemplary embodiment includes a lens optical system and an image sensor that receives light imaged by the lens optical system,

상기 렌즈 광학계가, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군, 포커싱을 수행하고, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군, 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군은 제1렌즈군 내의 가장 물체 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈와, 제1렌즈군 내의 가장 상 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈를 포함하고, 포커싱시 상기 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며, 45도 이상의 반화각을 가진다.Wherein the lens optical system includes a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, and a third lens group having positive refractive power, the first lens group performing focusing, A first lens disposed on the most object side in the group and having a meniscus shape and having a positive refractive power, and a second lens disposed on the uppermost side in the first lens group and having a meniscus shape and having a negative refractive power, The first lens group and the third lens group are fixed when focusing, and have a half angle of view of 45 degrees or more.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 이너 포커스 방식을 채용하여 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 포커싱 렌즈군의 매수를 적게 구성하여 고속의 포커싱이 가능하도록 한다. 또한, 예시적인 실시예는 광각을 가지는 레트로 포커스 타입의 렌즈 광학계를 제공할 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment adopts the inner focus method, and can be miniaturized. In addition, the lens optical system according to the exemplary embodiment has a small number of focusing lens groups to enable high-speed focusing. Further, the exemplary embodiment can provide a retro-focus type lens optical system having a wide angle.

도 1은 제1 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 광학계의 무한 물체 거리에 대한 수차도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈 광학계가 (-1/30) 배율을 가지는 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 4는 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 렌즈 광학계의 무한 물체 거리에 대한 수차도를 도시한 것이다.
도 6은 도 4에 도시된 렌즈 광학계가 (-1/30) 배율을 가지는 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 7은 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계를 도시하고, 포커싱 동작을 도시한 것이다.
도 8은 도 7에 도시된 렌즈 광학계의 무한 물체 거리에 대한 수차도를 도시한 것이다.
도 9는 도 7에 도시된 렌즈 광학계가 (-1/30) 배율을 가지는 경우의 수차도를 도시한 것이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른 촬영 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
Fig. 1 shows a lens optical system according to the first numerical example and shows a focusing operation.
FIG. 2 is an aberration diagram of the infinite object distance of the lens optical system shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 shows aberration diagrams when the lens optical system shown in Fig. 1 has a magnification of (-1/30).
Fig. 4 shows a lens optical system according to the second numerical example and shows a focusing operation.
FIG. 5 is an aberration diagram of the infinite object distance of the lens optical system shown in FIG. 4;
Fig. 6 shows aberration diagrams when the lens optical system shown in Fig. 4 has a magnification of (-1/30).
Fig. 7 shows a lens optical system according to the third numerical example and shows a focusing operation.
FIG. 8 is an aberration diagram of the infinite object distance of the lens optical system shown in FIG. 7; FIG.
Fig. 9 shows aberration diagrams when the lens optical system shown in Fig. 7 has a magnification of (-1/30).
10 schematically shows a photographing apparatus according to an exemplary embodiment.

이하, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a lens optical system according to an exemplary embodiment and a photographing apparatus including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-1)를 도시한 것이다. 도 1의 상부에 무한 물체 거리에서의 렌즈 광학계가 도시되고, 하부에 배율이 (-1/30)일 때의 렌즈 광학계가 도시된 것으로, 렌즈 광학계(100-1)의 포커싱 동작을 보여준다.Fig. 1 shows a lens optical system 100-1 according to an exemplary embodiment of the present invention. 1 shows a lens optical system at an infinite object distance and a lower magnification (-1/30) at the top in FIG. 1, and shows the focusing operation of the lens optical system 100-1.

렌즈 광학계(100-1)는 물체 측(object side)(O)에서 상 측(image side)(I)으로 순서대로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G11), 포커싱을 수행하는 제2 렌즈군(G21), 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G31)을 포함할 수 있다.The lens optical system 100-1 is arranged in order from the object side O to the image side I and includes a first lens group G11 having a negative refractive power, A second lens group G21, and a third lens group G31 having a positive refractive power.

이하에서, 상 측(image side)(I)은 상이 결상되는 상면(image plane)(IMG)이 있는 방향을 나타내고, 물체 측(object side)(O)은 피사체가 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "물체 측면"은, 예를 들면, 광축(OA)을 기준으로 하여 피사체가 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 좌측 면을 의미하며, "상 측면"은 광축을 기준으로 하여 상면이 있는 쪽의 렌즈 면으로 도면상 우측 면을 나타낼 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미지 센서 면일 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체의 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 소자일 수 있다.Hereinafter, the image side I indicates a direction in which an image plane IMG is formed, and the object side O indicates a direction in which a subject exists. The "object side surface" of the lens means a lens surface on the side where the subject is located with respect to the optical axis OA, for example, and the " And the right side in the figure can be indicated by the lens surface on the side having the right side. The upper surface IMG may be, for example, an image pickup element surface or an image sensor surface. The image sensor may include, for example, a sensor such as a CMOS, a complementary metal oxide semiconductor, or a charge coupled device (CCD). The image sensor is not limited to this, and may be, for example, an element for converting an image of an object into an electrical image signal.

제1렌즈군(G11)은 물체 측으로부터 상 측으로 순서대로 배치된 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L21), 제3렌즈(L31) 및 제4렌즈(L41)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L1)는 제1렌즈군(G11) 내의 가장 물체 측에 배치되고, 제4렌즈(L4)는 제1렌즈군(G11) 내의 가장 상 측에 배치될 수 있다. 제1렌즈(L11)는 메니스커스 형상을 가지고 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L21)는 예를 들어, 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제2렌즈(L21)는 예를 들어 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(L31)는 예를 들어, 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3렌즈(L31)는 예를 들어, 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈(L41)는 메니스커스 형상을 가지고 부의 굴절력을 가질 수 있다. The first lens group G11 may include a first lens L1, a second lens L21, a third lens L31 and a fourth lens L41 arranged in order from the object side to the image side. The first lens L1 may be disposed on the most object side in the first lens group G11 and the fourth lens L4 may be disposed on the most image side within the first lens group G11. The first lens L11 has a meniscus shape and can have a positive refractive power. The second lens L21 may have, for example, a meniscus shape. The second lens L21 may have negative refractive power, for example. The third lens L31 may have, for example, a meniscus shape. The third lens L31 may have negative refractive power, for example. The fourth lens L41 has a meniscus shape and can have a negative refractive power.

제1 내지 제4 렌즈(L11)(L21)(L31)(L41)가 각각 물체 측을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. The first through fourth lenses L11, L21, L31, and L41 may each have a meniscus shape convex toward the object side.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 이미징 센서에서 고속으로 영상을 읽고, 영상의 엣지(edge)의 첨예도를 이용하여 포커싱(focusing)을 하는 콘트라스트 자동 초점(contrast auto focusing) 방식에 의해 포커싱을 수행할 수 있다. The lens optical system according to various embodiments may perform focusing by a contrast auto focusing method that reads an image at high speed from an imaging sensor and performs focusing using the sharpness of the edge of the image .

예를 들어, 미러리스(mirrorless) 카메라에서는 콘트라스트 자동 초점 방식을 이용할 수 있다.For example, a mirrorless camera can use contrast auto focus.

콘트라스트 자동 초점 방식은 포커싱 렌즈군이 미세 이동을 하면서 계속 영상을 취득해야 한다. 따라서, 포커싱 렌즈군을 이동시키기 위한 구동원이 필요하다. 예를 들어, 구동원으로는 스테핑 모터(stepping motor)와 같이 불연속으로 미소 회전운동을 하는 구동원이 많이 사용될 수 있다. 이러한 구동원은 일반적으로 토크(torque)가 약해 포커싱 렌즈군이 무거우면 포커싱 렌즈군을 이송하는데 무리가 따르거나, 구동원의 무리를 줄이기 위해 높은 기어 비(gear ratio)를 사용해서 포커싱 렌즈군을 이송하는 경우, 기어끼리 접촉 음이 발생하여 소음이 발생할 수 있다. 따라서, 콘트라스트 오토 포커싱 방식으로 포커싱을 하기 위해서는 포커싱 렌즈군이 가벼운 것이 좋다. 다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 예를 들어, 포커싱 렌즈군으로 사용되는 제2렌즈군(G21)이 2매 또는 3매의 렌즈를 포함할 수 있다. The contrast auto focus method must continuously acquire an image while the focusing lens group performs fine movement. Therefore, a driving source for moving the focusing lens group is required. For example, as the driving source, a driving source that performs a minute rotational motion discontinuously, such as a stepping motor, can be used. Such a driving source generally transfers a focusing lens group when the torque is weak and the focusing lens group is heavy. When the focusing lens group is heavy, the focusing lens group is moved using a high gear ratio to reduce the number of driving sources , Noise may be generated due to generation of a contact sound between the gears. Therefore, it is preferable that the focusing lens group is light in order to perform focusing by the contrast auto focusing method. In the lens optical system according to various embodiments, for example, the second lens group G21 used as the focusing lens group may include two or three lenses.

예시적인 실시예에서는 렌즈 광학계를 레트로 포커스(retro-focus) 타입으로 구성하고, 포커싱 렌즈군의 이동에 따라 해상력 변화를 줄일 수 있도록 할 수 있다. 레트로 포커스 타입에서는 후초점 길이(BFL; Back Focal Length)가 초점 거리(EFL; Effective Focal Length)보다 클 수 있다. 레트로 포커스 타입의 렌즈 광학계에서는 제1렌즈군(G11)이 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈군(G11)은 복수의 부의 굴절력을 갖는 렌즈를 포함할 수 있다. In the exemplary embodiment, the lens optical system may be configured as a retro-focus type, and the resolution change may be reduced in accordance with the movement of the focusing lens group. In the retrofocus type, the back focal length (BFL) may be larger than the effective focal length (EFL). In the retro-focus type lens optical system, the first lens group G11 can have a negative refractive power. The first lens group G11 may include lenses having a plurality of negative refractive powers.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 45도 이상의 반화각(half field of view)을 가지는 광각을 구현할 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 45도 내지 60도 범위의 반화각을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 고속의 오토 포커싱(AF)을 구현할 수 있도록 2매 또는 3매의 렌즈를 포함하는 경량화된 포커싱 렌즈군을 갖고, 포커싱 시에 제1렌즈군(G11)과 제3렌즈군(G31)이 포커싱 시에 고정된 이너 포커스 방식을 채용할 수 있다. The lens optical system according to the exemplary embodiment can realize a wide angle with a half field of view of 45 degrees or more. For example, the lens optical system according to the exemplary embodiment may have a half angle of view ranging from 45 degrees to 60 degrees. The lens optical system according to the exemplary embodiment has a lightening focusing lens group including two or three lenses so as to realize high-speed auto focusing (AF), and includes a first lens group G11, It is possible to adopt an inner focus method in which the third lens group G31 is fixed at the time of focusing.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 미러리스(mirrorless) 카메라에 적합하도록 후초점 거리가 짧을 수 있다. 후초점 거리는 렌즈 광학계의 마지막 렌즈의 물체 측면에서 이미지 센서까지의 거리를 나타낼 수 있다. 미러리스 카메라는 미러가 필요 없으므로 미러를 설치하기 위한 공간을 확보할 필요가 없으므로 후초점 거리가 짧을 수 있다. The lens optical system according to the exemplary embodiment may have a short focal length to be suitable for a mirrorless camera. The back focal distance may represent the distance from the object side of the last lens of the lens optics to the image sensor. Since the mirrorless camera does not need a mirror, it is not necessary to secure a space for installing the mirror, so that the focal length may be short.

제1렌즈군(G11)의 물체 측 제1렌즈(L11)가 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(L11)가 정의 굴절력을 가져 광속이 집속되므로 제1렌즈(L11) 이 후에 위치하는 렌즈들의 직경을 줄일 수 있다. 또한, 제1렌즈군의 제1 내지 제4 렌즈(L11)(L21)(L31)(L41)가 메니스커스 형상을 가짐으로써 코마 수차를 감소시키고, 정의 굴절력을 갖는 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 렌즈가 적절히 조합되어 제1렌즈군 내의 색 수차를 효과적으로 보정할 수 있다.The first lens L11 on the object side of the first lens group G11 may have a positive refractive power. Since the first lens L11 has a positive refractive power and the light flux is converged, the diameter of the lens in which the first lens L11 is located later can be reduced. Further, the first to fourth lenses L11, L21, L31, and L41 of the first lens group have a meniscus shape to reduce coma aberration, and a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power The chromatic aberration in the first lens unit can be effectively corrected.

제2렌즈군(G21)은 2매 또는 3매의 렌즈를 포함하고, 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈군(G21)은 제2렌즈군 내에 가장 물체 측에 위치한 제5렌즈(L51)의 물체 측면이 물체 측을 향해 볼록한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(L51)가 양볼록 렌즈일 수 있다. 제5렌즈(L51)의 상 측에 제6렌즈(L61) 및 제7렌즈(L71)가 더 구비될 수 있다. 제6렌즈(L61)가 예를 들어, 상 측을 향해 오목한 상 측면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈(L61)가 양오목 렌즈일 수 있다. 제7렌즈(L71)가 예를 들어, 물체 측을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(L51)와 제6렌즈(L61)는 접합될 수 있다. 제2렌즈군(G21)은 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈군(G21)의 제7렌즈(L71)가 비구면 렌즈일 수 있다.The second lens group G21 includes two or three lenses, and may have a positive refractive power. In the second lens group G21, the object side surface of the fifth lens L51 located closest to the object side in the second lens group may have a convex shape toward the object side. For example, the fifth lens L51 may be a biconvex lens. A sixth lens L61 and a seventh lens L71 may be further provided on the upper side of the fifth lens L51. The sixth lens L61 may have, for example, an upper surface concave toward the image side. For example, the sixth lens L61 may be a bi-concave lens. The seventh lens L71 may have a meniscus shape convex toward the object side, for example. For example, the fifth lens L51 and the sixth lens L61 may be joined. The second lens group G21 may include at least one aspherical lens. For example, the seventh lens L71 of the second lens group G21 may be an aspherical lens.

제3렌즈군(G31)은 복수 개의 렌즈를 포함할 수 있다. 제3렌즈군(G31)은 예를 들어, 제8렌즈(L81), 제9렌즈(L91), 및 제10렌즈(L101)를 포함할 수 있다. 제8렌즈(L81)는 부의 굴절력을 가지고, 제9렌즈(L91)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제8렌즈(L81)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제9렌즈(L91)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제10렌즈(L101)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제8렌즈(L81), 제9렌즈(L91), 및 제10렌즈(L101)는 삼중 접합될 수 있다. 제10렌즈(L101)의 상 측에 제11렌즈(L111), 제12렌즈(L121), 제13렌즈(L131) 및 제14렌즈(L141)가 더 구비될 수 있다. 제10렌즈(L101)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제10렌즈(L101)는 양오목 렌즈일 수 있다. 제11렌즈(L111)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제11렌즈(L11)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제12렌즈(L121)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제12렌즈(L12)는 양오목 렌즈일 수 있다. 제13렌즈(L131)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제13렌즈(L131)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 제12렌즈(L121)와 제13렌즈(L131)는 접합될 수 있다.The third lens group G31 may include a plurality of lenses. The third lens group G31 may include, for example, an eighth lens L81, a ninth lens L91, and a tenth lens L101. The eighth lens L81 may have a negative refractive power and the ninth lens L91 may have a positive refractive power. The eighth lens L81 may have a convex meniscus shape toward the object side. The ninth lens L91 may be a biconvex lens. The tenth lens L101 may have a convex meniscus shape upward. The eighth lens L81, the ninth lens L91, and the tenth lens L101 may be triple-bonded. An eleventh lens L111, a twelfth lens L121, a thirteenth lens L131, and a fourteenth lens L141 may be further provided on the image side of the tenth lens L101. The tenth lens L101 may have negative refractive power. The tenth lens L101 may be a double concave lens. The eleventh lens L111 may have a positive refractive power. The eleventh lens L11 may be a biconvex lens. The twelfth lens L121 may have negative refractive power. The twelfth lens L12 may be a double concave lens. The thirteenth lens L131 may have a positive refractive power. The thirteenth lens L131 may be a biconvex lens. For example, the twelfth lens L121 and the thirteenth lens L131 may be joined.

제3렌즈군(G31)은 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈군(G23)의 제12렌즈(L121)가 비구면 렌즈일 수 있다.The third lens group G31 may include at least one aspherical lens. For example, the twelfth lens L121 of the third lens group G23 may be an aspheric lens.

제3렌즈군(G31)은 조리개(ST)를 포함할 수 있다. 조리개(ST)는 광속의 직경을 조절하기 위한 것으로, 예를 들어 개구 조리개, 가변 조리개, 또는 마스크 형태의 스톱(stop) 등을 포함할 수 있다. 조리개(ST)가 제3렌즈군(G31)에 포함된 렌즈 들 사이에 구비될 수 있다. 예를 들어, 조리개(ST)가 제9렌즈(L91)와 제10렌즈(L101) 사이에 구비될 수 있다. 조리개(ST)의 위치에 따라 각 렌즈군의 직경이 결정될 수 있다. 예를 들어, 교환 렌즈계에서는 가장 상 측의 마지막 렌즈에 대한 직경 제한이 있으므로 이를 만족하기 위해서 제3렌즈군에 조리개가 위치하면 제3렌즈군의 직경이 작아져서 교환 렌즈용으로 적합하게 구성될 수 있다. The third lens group G31 may include a diaphragm ST. The stop ST is for adjusting the diameter of the light beam, and may include, for example, an aperture stop, a variable stop, or a stop in the form of a mask. A stop ST may be provided between the lenses included in the third lens group G31. For example, a stop ST may be provided between the ninth lens L91 and the tenth lens L101. The diameter of each lens group can be determined according to the position of the stop ST. For example, in the interchangeable lens system, since there is a limitation on the diameter of the last lens on the image side, if the aperture stop is located in the third lens unit to satisfy the above condition, the diameter of the third lens unit becomes small, have.

다양한 실시예에 따르면, 제13렌즈(L131)와 상면(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD1)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD1)는 예를 들어 광대역 통과 필터(broad band pass filter), 또는 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 소자로서 광대역 통과 필터가 구비되는 경우, 400-1000nm 범위의 파장을 가지는 광을 통과시키는 광대역 코팅을 포함할 수 있다. 광대역 통과 필터는 예를 들어, 가시광선과 적외선을 모두 통과시킬 수 있다. 또는, 광학 소자(OD1)가 가시광선 통과 필터를 포함할 수 있다. 하지만, 광학 소자 없이 렌즈 광학계가 구성되는 것도 가능하다.According to various embodiments, at least one optical element OD1 may be provided between the thirteenth lens L131 and the upper surface IMG. The optical element OD1 may comprise at least one of, for example, a broadband pass filter, or a cover glass. For example, when a broadband pass filter is provided as an optical element, it may include a broadband coating that transmits light having a wavelength in the range of 400-1000 nm. The broadband pass filter can pass both visible light and infrared light, for example. Alternatively, the optical element OD1 may comprise a visible light transmission filter. However, it is also possible that a lens optical system is constructed without an optical element.

도 4는 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-2)를 도시한 것이다. 렌즈 광학계(100-2)는 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G12), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G22) 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G32)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G12)은 제1렌즈(L12), 제2렌즈(L22), 제3렌즈(L32), 및 제4렌즈(L42)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L12)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(L12), 제2렌즈(L22), 제3렌즈(L32), 및 제4렌즈(L42)는 각각 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. Fig. 4 shows a lens optical system 100-2 according to the second numerical example. The lens optical system 100-2 may include a first lens group G12 having a negative refractive power, a second lens group G22 having a positive refractive power, and a third lens group G32 having a positive refractive power. The first lens group G12 may include a first lens L12, a second lens L22, a third lens L32, and a fourth lens L42. The first lens L12 may have a positive refractive power. The first lens L12, the second lens L22, the third lens L32 and the fourth lens L42 may have meniscus shapes convex toward the object side O respectively.

제2렌즈군(G22)은 제5렌즈(L52), 제6렌즈(L62), 및 제7렌즈(L72)를 포함할 수 있다. 제5렌즈(L52)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈(L52)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(9)을 포함할 수 있다. 제5렌즈(L52)는 예를 들어, 양볼록 렌즈일 수 있다. 제6렌즈(L62)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제7렌즈(L72)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3렌즈군(G32)은 제8렌즈(L82), 제9렌즈(L92), 제10렌즈(L102), 제11렌즈(L112), 제12렌즈(L122), 및 제13렌즈(L132)를 포함할 수 있다. 제8렌즈(L82), 제9렌즈(L92), 및 제10렌즈(L102)는 삼중 접합될 수 있다. 제9렌즈(L92)와 제10렌즈(L102) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. The second lens group G22 may include a fifth lens L52, a sixth lens L62, and a seventh lens L72. The fifth lens L52 may have a positive refractive power. The fifth lens L52 may include a convex object side surface 9 toward the object side O. [ The fifth lens L52 may be, for example, a biconvex lens. The sixth lens L62 may have a meniscus shape convex toward the image side I. The seventh lens L72 may have a meniscus shape convex toward the image side I. The third lens group G32 includes an eighth lens L82, a ninth lens L92, a tenth lens L102, an eleventh lens L112, a twelfth lens L122, and a thirteenth lens L132. . &Lt; / RTI &gt; The eighth lens L82, the ninth lens L92, and the tenth lens L102 may be triple-bonded. A diaphragm ST may be provided between the ninth lens L92 and the tenth lens L102.

도 7은 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-3)를 도시한 것이다. 렌즈 광학계(100-3)는 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G13), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G23) 및 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G33)을 포함할 수 있다. 제1렌즈군(G13)은 제1렌즈(L13), 제2렌즈(L23), 제3렌즈(L33), 및 제4렌즈(L43)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L13)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(L13), 제2렌즈(L23), 제3렌즈(L33), 및 제4렌즈(L43)는 각각 물체 측(O)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. Fig. 7 shows a lens optical system 100-3 according to the third numerical example. The lens optical system 100-3 may include a first lens group G13 having a negative refractive power, a second lens group G23 having a positive refractive power, and a third lens group G33 having a positive refractive power. The first lens group G13 may include a first lens L13, a second lens L23, a third lens L33, and a fourth lens L43. The first lens L13 may have a positive refractive power. The first lens L13, the second lens L23, the third lens L33 and the fourth lens L43 may have meniscus shapes convex toward the object side O, respectively.

제2렌즈군(G23)은 제5렌즈(L53), 제6렌즈(L63), 및 제7렌즈(L73)를 포함할 수 있다. 제5렌즈(L53)은 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈(L53)는 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(9)을 포함할 수 있다. 제6렌즈(L63)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제7렌즈(L73)는 상 측(I)을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제3렌즈군(G33)은 제8렌즈(L83), 제9렌즈(L93), 제10렌즈(L103), 제11렌즈(L113), 제12렌즈(L123), 및 제13렌즈(L133)를 포함할 수 있다. 제8렌즈(L83), 제9렌즈(L93), 및 제10렌즈(L103)는 삼중 접합될 수 있다. 제9렌즈(L93)와 제10렌즈(L103) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. The second lens group G23 may include a fifth lens L53, a sixth lens L63, and a seventh lens L73. The fifth lens L53 may have a positive refractive power. The fifth lens L53 may include a convex object side surface 9 toward the object side O. [ The sixth lens L63 may have a meniscus shape convex toward the image side I. The seventh lens L73 may have a meniscus shape convex toward the image side I. The third lens group G33 includes an eighth lens L83, a ninth lens L93, a tenth lens L103, an eleventh lens L113, a twelfth lens L123, and a thirteenth lens L133. . &Lt; / RTI &gt; The eighth lens L83, the ninth lens L93, and the tenth lens L103 may be triple-bonded. A diaphragm ST may be provided between the ninth lens L93 and the tenth lens L103.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다. 이하 식들에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하지만, 다른 실시예에 따른 렌즈 광학계에도 적용될 수 있다. The lens optical system according to various embodiments can satisfy the following expression. The following equations will be described with reference to Fig. 1, but can also be applied to a lens optical system according to another embodiment.

Figure 112017040847274-pat00005
<식 1>
Figure 112017040847274-pat00005
<Formula 1>

여기서, R front 는 제2렌즈군의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면의 곡률 반경이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.Here, R front is the radius of curvature of the object side surface of the lens closest to the object side of the second lens group, and f indicates the entire focal length of the lens optical system at the infinite object distance.

제2렌즈군(G21)이 정의 굴절력을 가지는 경우, 제2렌즈군(G21)의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면은 물체 측을 향해 볼록한 형상을 가지는 것이 수차 보정 등에 유리하다. 제2렌즈군(G21)의 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면의 곡률이 식 1을 만족할 때 수차 보정을 용이하게 할 수 있다. (Rfront/f)가 식 1의 하한 값보다 작을 때, 제2렌즈군(G21)의 가장 물체 측 렌즈(제5렌즈)(L51)의 물체 측면의 곡률이 매우 작아져, 제5렌즈(L51)의 초점 거리가 너무 짧아지므로, 렌즈 조립에 따른 성능 변화가 커질 수 있다. (Rfront/f)가 식 1의 상한 값보다 클 때, 제5렌즈(L51)의 초점거리가 길어져 포커싱 이동량이 너무 커질 수 있다. 식 1은 포커싱 렌즈군의 무게에 관한 조건이기도 하다. 포커싱 렌즈군이 정의 굴절력을 가지도록 제5렌즈가 정의 굴절력을 가지는 것이 좋고, 제5렌즈가 양볼록 렌즈로 구성될 수 있다. 제5렌즈가 양볼록 렌즈로 구성되는 경우 제5렌즈의 중심 두께를 줄이는데 한계가 있을 수 있다. 식 1을 만족할 때, 제5렌즈의 가공이 용이해지고, 포커싱 이동량을 적게 할 수 있다. (Rfront/f)가 식 1의 상한 값을 넘으면 제5렌즈(L51)의 두께가 두꺼워져서 제2렌즈군의 전체 무게가 무거워질 수 있다. 제2렌즈군의 무게가 무거워지면 포커싱이 신속하게 이루어지기 어려울 수 있다.When the second lens group G21 has a positive refractive power, it is advantageous for the aberration correction or the like that the object side surface of the lens closest to the object side of the second lens group G21 has a convex shape toward the object side. When the curvature of the object side surface of the lens closest to the object side of the second lens group G21 satisfies the equation (1), aberration correction can be facilitated. The curvature of the object side surface of the most object side lens (fifth lens) L51 of the second lens group G21 becomes very small when the radius R front / f is smaller than the lower limit value of the equation (1) L51 are too short, the performance variation due to the lens assembly may become large. (R front / f) is larger than the upper limit value of Equation (1), the focal length of the fifth lens L51 may become long and the amount of focusing movement may become too large. Equation 1 is also a condition regarding the weight of the focusing lens group. The fifth lens may have a positive refractive power so that the focusing lens group has a positive refractive power and the fifth lens may be composed of a biconvex lens. When the fifth lens is composed of a biconvex lens, there may be a limit in reducing the center thickness of the fifth lens. When the expression (1) is satisfied, it is easy to process the fifth lens, and the amount of focusing movement can be reduced. (R front / f) exceeds the upper limit value of Equation (1), the thickness of the fifth lens (L51) becomes thick, so that the entire weight of the second lens group becomes heavy. If the weight of the second lens group is heavy, it may be difficult to perform focusing quickly.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다. The lens optical system according to various embodiments can satisfy the following expression.

Figure 112017040847274-pat00006
<식 2>
Figure 112017040847274-pat00006
<Formula 2>

여기서, f 1 st 는 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.Here, f 1 st is the focal length of the first lens, and f is the total focal length of the lens optical system at the infinite object distance.

(f1st/f)가 식 1의 상한 값을 넘으면, 제1렌즈군(G11)의 제1렌즈(L11)의 초점 거리(f1st)가 너무 길어져, 전반적으로 제1렌즈군(G11)의 직경이 커지므로 렌즈 광학계의 소형화가 어려워질 수 있다. (f1st/f)가 식 1의 하한 값보다 작으면, 제1렌즈(G11)의 초점거리(f1st)가 너무 짧아져 렌즈의 민감도가 커지고, 제1렌즈군의 전체 굴절력이 작아져서 렌즈 광학계를 광각으로 만들기가 어려워질 수 있다.(f 1st / f) is more than the upper limit value of the expression 1, the first lens group (G11) a first lens (L11) focal length (f 1st) is too long, generally the first lens group (G11) of the As the diameter increases, miniaturization of the lens optical system may become difficult. (f 1st / f) is smaller than the lower limit value of the equation (1), the focal length (f 1 st ) of the first lens G 11 becomes too short so that the sensitivity of the lens becomes large and the total refractive power of the first lens group becomes small, Making it difficult to make the optical system a wide angle.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다. The lens optical system according to various embodiments can satisfy the following expression.

Figure 112017040847274-pat00007
<식 3>
Figure 112017040847274-pat00007
<Formula 3>

여기서, f AF 는 제2렌즈군의 초점 거리이고, f G3 는 제3렌즈군의 초점거리를 나타낸다.Here, f AF is the focal length of the second lens group, and f G3 is the focal length of the third lens group.

식 3은 제2렌즈군(G21)과 제3렌즈군(G31)의 초점 거리 비를 한정한 것이다. (fAF/fG3)이 식 3을 만족할 때, 제2렌즈군가 제3렌즈군을 구성하는 렌즈들이 서로 비슷한 크기의 굴절력을 가지고, 민감도를 감소시킬 수 있다. 포커싱 렌즈군인 제2렌즈군의 이동량을 줄이기 위해서는 제2렌즈군의 초점거리를 작게 하는 것이 유리하지만, 제2렌즈군의 초점거리가 너무 작으면 민감도가 커져 렌즈군의 조립에 따른 성능 변화가 심해질 수 있다.Equation 3 defines the focal length ratio between the second lens group G21 and the third lens group G31. (f AF / f G3 ) When the formula (3) is satisfied, the lenses constituting the third lens group of the second lens group have refractive powers of similar magnitudes, and the sensitivity can be reduced. In order to reduce the amount of movement of the second lens group, which is the focusing lens group, it is advantageous to reduce the focal length of the second lens group. However, if the focal length of the second lens group is too small, the sensitivity becomes large, .

다양한 실시예에 따르면, 제1렌즈군(G11)이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈군(G11)은 물체 측으로부터 세 번째 렌즈가 비구면 렌즈일 수 있다. 비구면 렌즈에 의해 렌즈 광학계의 비점 수차 및 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 비구면 렌즈의 직경이 작을수록 렌즈 제작 비용을 줄일 수 있으나, 수차 보정 효과를 높이기 위해서는 직경이 큰 렌즈가 유리하다. 따라서, 제1렌즈군(G11)의 제3렌즈(L31)를 비구면 렌즈로 구성함으로써, 비구면 렌즈의 제작 비용과 수차 보정을 모두 만족할 수 있다. 또는, 제4렌즈(L41)를 비구면 렌즈로 구성하는 것도 가능하다.  According to various embodiments, the first lens group G11 may include at least one aspherical lens. For example, in the first lens group G11, the third lens from the object side may be an aspherical lens. The aspheric lens can effectively correct the astigmatism and distortion aberration of the lens optical system. The smaller the diameter of the aspherical lens is, the more the lens manufacturing cost can be reduced. However, in order to enhance the aberration correction effect, a lens having a larger diameter is advantageous. Therefore, by constructing the third lens L31 of the first lens group G11 with an aspherical lens, both the manufacturing cost of the aspherical lens and the aberration correction can be satisfied. Alternatively, the fourth lens L41 may be an aspherical lens.

다양한 실시예에 따른 렌즈 광학계는 다음 식을 만족할 수 있다.The lens optical system according to various embodiments can satisfy the following expression.

Figure 112017040847274-pat00008
<식 4>
Figure 112017040847274-pat00008
<Formula 4>

여기서, D는 제1렌즈군에 포함된 상기 비구면 렌즈의 반경을 나타내고, y는 렌즈 광학계에 사용되는 이미지 센서의 반 대각선 길이를 나타낸다.Here, D represents the radius of the aspherical lens included in the first lens group, and y represents the half diagonal length of the image sensor used in the lens optical system.

(D/y)가 식 4를 만족할 때, 제1렌즈군의 비구면 렌즈의 제작 비용을 줄이고 효과적으로 수차를 보정할 수 있다. (D/y)가 식 4의 하한 값보다 작으면 비구면 렌즈의 제작비는 감소되지만, 수차 보정은 어려워질 수 있고, (D/y)가 식 4의 상한 값보다 크면 수차 보정에는 유리하지만, 비구면 렌즈의 제작 비용은 증가될 수 있다. (D / y) satisfies the expression (4), the manufacturing cost of the aspherical lens of the first lens group can be reduced and the aberration can be corrected effectively. (D / y) is smaller than the lower limit value of the equation (4), the production cost of the aspherical lens is reduced, but the aberration correction may become difficult. The manufacturing cost of the lens can be increased.

한편, 제2렌즈군(G21)의 무게를 줄여야 고속의 오토 포커싱이 가능하므로 제2렌즈군을 구성하는 렌즈의 매수는 적을수록 좋으나, 렌즈 매수가 너무 적으면 수차 보정에 어려움이 있다. 따라서, 제2렌즈군은 2매 또는 3매 렌즈를 포함하여, 고속으로 오토 포커싱을 함과 아울러, 포커싱에 따른 수차 변화를 최소화하여 물체 거리에 관계없이 안정적인 해상력 성능을 가질 수 있다. On the other hand, if the weight of the second lens group G21 is reduced, high-speed auto focusing can be performed, so that the number of lenses constituting the second lens group is reduced as much as possible. However, if the number of lenses is too small, it is difficult to correct aberrations. Accordingly, the second lens group includes a two- or three-lens system, performs autofocusing at high speed, minimizes changes in aberration caused by focusing, and has stable resolution performance regardless of the object distance.

또한, 제1렌즈군과 제2렌즈군에 의해 보정되지 않은 잔류 수차를 보정하기 위해 정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군이 구비되는 것이 좋다. It is also preferable that a third lens group having a positive refractive power is provided for correcting the residual aberrations not corrected by the first lens group and the second lens group.

다음, 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다. The definition of the aspheric surface used in the lens optical system according to the exemplary embodiment is as follows.

비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, Z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, Y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D, E, F..는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다. The aspheric surface shape can be expressed by the following equation with the optical axis direction as the z-axis and the direction perpendicular to the optical axis direction as the y-axis, with the traveling direction of the light beam as a normal. Where Z is the distance from the apex of the lens in the direction of the optical axis, Y is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, K is the conic constant, A, B, C, D, E, F. (1 / R) of the radius of curvature at the apex of the lens, respectively.

Figure 112018046619841-pat00023
<식 5>
Figure 112018046619841-pat00023
&Lt; EMI ID =

예를 들어, 제1렌즈군의 제3렌즈가 비구면 렌즈일 수 있다. 제2렌즈군이 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. For example, the third lens of the first lens group may be an aspherical lens. The second lens group may include at least one aspherical lens.

각 실시예를 도시한 도면에서 가장 상측(I)에는 적어도 하나의 광학 소자(OD1)(OD2)(OD3)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD1)(OD2)(OD3)는 예를 들어, Lowpass Filter, IR-Cut Filter, 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만, 광학 필터 없이 렌즈계를 구성하는 것도 가능하다. 피사체의 영상은 렌즈들을 통과하여 상면(image plane)(IMG)에 입사될 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미지 센서 면일 수 있다. 촬상 소자는 예를 들어, CCD 또는 CMOS를 포함할 수 있다.At least one optical element OD1, OD2, and OD3 may be provided on the uppermost side I in the drawings. The optical elements OD1 (OD2) and OD3 may include at least one of, for example, a low pass filter, an IR-cut filter, and a cover glass. However, it is also possible to construct a lens system without an optical filter. The image of the object can be incident on the image plane (IMG) through the lenses. The upper surface IMG may be, for example, an image pickup element surface or an image sensor surface. The imaging device may comprise, for example, a CCD or CMOS.

본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 수치 실시예를 통해 렌즈 광학계를 구현할 수 있다. 이하에서, 전체 유효 초점거리(f)는 mm 단위를 사용하며, 반화각(HFOV)은 degree의 단위를 사용하며, *는 비구면을 나타내며, Fno는 F넘버를 나타낸다. 이하에서, object는 피사체를 나타내고, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을 나타내는 것으로 mm 단위를 사용하며, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를, H-Ape는 렌즈의 반경을 나타낸다.In the present invention, the lens optical system can be implemented by numerical embodiments according to various designs as follows. Hereinafter, the total effective focal length f is expressed in mm units, the half angle of view (HFOV) is expressed in degrees, * denotes an aspherical surface, and Fno denotes an F number. In the following description, object denotes an object, R denotes a radius of curvature, Dn denotes a thickness of a lens or an air gap between a lens and a lens, in mm units. Nd denotes a refractive index, Vd denotes an Abbe number, Ape represents the radius of the lens.

각 수치 실시예에서 렌즈면 번호(1,2,3..n;n은 자연수)는 물체측(O)으로부터 상 측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐진다. 도면에서는 편의상 각 렌즈군의 가장 물체 측에 있는 렌즈의 물체 측면과 가장 상 측에 있는 렌즈의 상 측면에 대해서만 렌즈면 번호를 표기한다.In each numerical embodiment, the lens surface numbers (1, 2, 3,... N) are sequentially aligned from the object side (O) to the image side (I). In the drawing, the lens surface number is written only for the object side surface of the lens closest to the object side of each lens group and the upper side surface of the lens at the uppermost side for convenience.

<제1 수치 실시예>&Lt; First Numerical Embodiment >

도 1은 제1 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-1)를 도시한 것이며, 다음은 제1 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 1 shows a lens optical system 100-1 according to the first numerical example, and the following shows design data of the first numerical example.

f=14.537mm, Fno/2.87, HFOV= 57.031°f = 14.537 mm, Fno / 2.87, HFOV = 57.031 DEG

렌즈면Lens face RR DnDn NdNd VdVd H-ApeH-Ape NoteNote objectobject infinityinfinity D0D0 1One 110.229 110.229 5.900 5.900 1.696801.69680 55.4655.46 제1렌즈군:
고정
First lens group:
fixing
22 192.497 192.497 0.100 0.100 33 61.219 61.219 2.320 2.320 1.806101.80610 33.2733.27 44 20.952 20.952 3.373 3.373 5*5 * 63.395 63.395 2.650 2.650 1.8050001.805000 40.940.9 18.04 18.04 6*6 * 22.996 22.996 5.200 5.200 15.21 15.21 77 37.480 37.480 1.400 1.400 1.497001.49700 81.6181.61 88 13.779 13.779 D1D1 99 23.816 23.816 4.200 4.200 1.846661.84666 23.7823.78 제2렌즈군: 포커싱Second lens group: Focusing 1010 -91.888 -91.888 1.100 1.100 1.922861.92286 20.8820.88 1111 444.168 444.168 0.100 0.100 12*12 * 200.000 200,000 2.000 2.000 1.8779501.877950 37.337.3 13*13 * 178.331 178.331 D2D2 1414 88.870 88.870 0.900 0.900 1.717361.71736 29.5029.50 제3렌즈군
고정
The third lens group
fixing
1515 9.878 9.878 7.550 7.550 1.603421.60342 38.0138.01 1616 -10.975 -10.975 0.900 0.900 1.846661.84666 23.7823.78 1717 -18.434 -18.434 0.129 0.129 STST infinityinfinity 2.963 2.963 1919 -59.894 -59.894 0.900 0.900 1.563841.56384 60.8360.83 2020 30.341 30.341 0.860 0.860 21*21 * 17.909 17.909 6.610 6.610 1.5885301.588530 60.3760.37 22*22 * -12.535 -12.535 0.100 0.100 2323 -18.801 -18.801 0.900 0.900 1.7820001.782000 37.137.1 2424 14.403 14.403 7.650 7.650 1.497001.49700 81.6181.61 2525 -40.628 -40.628 D3D3 2626 infinityinfinity 2.500 2.500 1.516801.51680 64.2064.20 광학 소자Optical element 2727 infinityinfinity D4D4 IMGIMG infinityinfinity D5D5

표 2는 제1 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.Table 2 shows the aspherical surface coefficients in the first embodiment.

비구면계수Aspherical coefficient 55 66 1212 1313 2121 2222 KK 0.391538 0.391538 -0.952731 -0.952731 -58.835394 -58.835394 -63.853601 -63.853601 -0.478183 -0.478183 -0.741465 -0.741465 AA 1.294741E-041.294741E-04 1.455188E-041.455188E-04 3.854496E-053.854496E-05 5.292057E-055.292057E-05 -8.843514E-06-8.843514E-06 4.603878E-054.603878E-05 BB -4.620516E-07-4.620516E-07 -1.616711E-08-1.616711E-08 -4.672307E-08-4.672307E-08 -1.175961E-07-1.175961E-07 1.583978E-071.583978E-07 -1.152029E-07-1.152029E-07 CC 1.022139E-091.022139E-09 -4.025521E-09-4.025521E-09 1.578082E-091.578082E-09 3.507457E-093.507457E-09 -4.698134E-10-4.698134E-10 2.865089E-092.865089E-09 DD -2.140571E-12-2.140571E-12 1.498157E-111.498157E-11 -3.278302E-12-3.278302E-12 -1.557372E-11-1.557372E-11 -1.156605E-11-1.156605E-11 -4.187808E-11-4.187808E-11 EE 3.117095E-153.117095E-15 -1.802555E-14-1.802555E-14 -1.408525E-14-1.408525E-14 2.022021E-152.022021E-15 1.836682E-131.836682E-13 3.133810E-133.133810E-13 FF -5.194795E-19-5.194795E-19 5.813824E-225.813824E-22 -3.446867E-27-3.446867E-27 7.638678E-287.638678E-28 3.932483E-173.932483E-17 4.174785E-264.174785E-26 GG -3.006030E-21-3.006030E-21 -2.109536E-33-2.109536E-33 -1.920661E-33-1.920661E-33 -1.923668E-33-1.923668E-33

표 3은 제1 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/30)인 물체 거리, TL=0.2m인 경우에 대해 각각 가변 거리(DO,D1,D2,D3,D4,D5), 초점 거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각을 나타낸 것이다. 여기서, TL은 피사체에서 상면까지의 거리로서 물상 거리를 나타낸다. TL은 렌즈 광학계에서 최단 촬영거리를 나타낼 때 사용될 수 있다. D1, D2, D3, D4, and D4 for the case where the infinite object distance, the magnification (MAG) in the first embodiment, and the object distance with magnification (-1/30) D5), focal length (f), magnification (MAG), F number (Fno), and half angle of view. Here, TL is the distance from the subject to the upper surface, and represents the distance from the object to the object. TL can be used to indicate the shortest shooting distance in the lens optical system.

항목Item 무한 물체 거리Infinite object distance MAG=-1/30MAG = -1 / 30 TL=0.2mTL = 0.2m D0D0 infinityinfinity 411.570745 411.570745 94.636274 94.636274 D1D1 18.418548 18.418548 18.786854 18.786854 19.865161 19.865161 D2D2 3.480179 3.480179 3.111872 3.111872 2.033566 2.033566 D3D3 22.66 22.66 22.66 22.66 22.66 22.66 D4D4 0.448429 0.448429 0.507222 0.507222 0.548758 0.548758 D5D5 0.051571 0.051571 -0.007222 -0.007222 -0.048758 -0.048758 ff 14.537406 14.537406 MAGMAG 0.033344 0.033344 0.121511 0.121511 FnoFno 2.867 2.867 2.872 2.872 2.875 2.875 HFOVHFOV 57.031 57.031 57.269 57.269 58.028 58.028

도 2는 무한 물체 거리에서 제1수치 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이고, 도 3은 배율이 (-1/30)일 때 횡수차도를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2700NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 486.1300NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다. 횡수차는 자오상면(Tangential)과 구결상면(Sagittal)에 대한 수차를 보여준다. Fig. 2 shows a transverse aberration diagram for the first numerical example at an infinite object distance, and Fig. 3 shows a transverse aberration diagram when the magnification is (-1/30). Here, the dotted line indicates a wavelength of 656.2700 nm, the solid line indicates a wavelength of 587.5600 nm, and the one dotted line indicates a transverse aberration with respect to a wavelength of 486.1300 nm. The transverse aberrations show aberrations for the Zango (tangential) and Sagittal (top) surfaces.

<제2 수치 실시예>&Lt; Second Numerical Embodiment >

도 4는 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-2)를 도시한 것이며, 다음은 제2 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 4 shows the lens optical system 100-2 according to the second numerical example, and the following shows design data of the second numerical example.

f=14.479mm, Fno/2.87, HFOV=56.990357 °f = 14.479 mm, Fno / 2.87, HFOV = 56.990357 DEG

렌즈면Lens face RR DnDn NdNd VdVd H-ApeH-Ape NoteNote objectobject infinityinfinity D0D0 1One 45.087 45.087 4.320 4.320 1.846661.84666 23.7823.78 제1렌즈군: 고정First lens group: fixed 22 48.471 48.471 0.100 0.100 33 38.529 38.529 1.600 1.600 1.922861.92286 20.8820.88 44 18.089 18.089 3.900 3.900 5*5 * 26.699 26.699 3.080 3.080 1.6900001.690000 5353 16.66 16.66 6*6 * 12.894 12.894 7.850 7.850 12.95 12.95 77 34.647 34.647 1.400 1.400 1.497001.49700 81.6181.61 88 17.726 17.726 D1D1 99 34.940 34.940 4.140 4.140 1.740771.74077 27.7627.76 제2렌즈군: 포커싱Second lens group: Focusing 1010 -32.437 -32.437 1.600 1.600 1.922861.92286 20.8820.88 1111 -36.528 -36.528 0.100 0.100 1212 -55.156 -55.156 1.600 1.600 1.922861.92286 20.8820.88 1313 -69.460 -69.460 D2D2 1414 74.365 74.365 2.360 2.360 1.922861.92286 20.8820.88 제3렌즈군: 고정Third lens group: Fixed 1515 -71.697 -71.697 2.610 2.610 1.620411.62041 60.3460.34 1616 -17.257 -17.257 1.600 1.600 1.752111.75211 25.0525.05 1717 -171.785 -171.785 0.835 0.835 STST infinityinfinity 2.828 2.828 1919 -60.510 -60.510 1.600 1.600 1.834001.83400 37.3437.34 2020 23.117 23.117 0.106 0.106 21*21 * 15.000 15,000 4.400 4.400 1.5147301.514730 63.8663.86 22*22 * -22.078 -22.078 0.684 0.684 2323 59.394 59.394 1.600 1.600 1.846661.84666 23.7823.78 2424 11.693 11.693 7.760 7.760 1.497001.49700 81.6181.61 2525 -54.169 -54.169 D3D3 2626 infinityinfinity 2.500 2.500 1.516801.51680 64.2064.20 광학 소자Optical element 2727 infinityinfinity D4D4 IMGIMG infinityinfinity 0.000 0.000

표 5는 제2 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.Table 5 shows the aspherical surface coefficients in the second embodiment.

비구면계수Aspherical coefficient 55 66 2121 2222 KK 0.995616 0.995616 -0.449635 -0.449635 -0.557765 -0.557765 -0.432220 -0.432220 AA 9.683649E-059.683649E-05 1.502932E-041.502932E-04 -2.528287E-05-2.528287E-05 2.917921E-052.917921E-05 BB -3.239017E-07-3.239017E-07 -2.757923E-08-2.757923E-08 1.167872E-071.167872E-07 -5.217748E-08-5.217748E-08 CC 3.001238E-103.001238E-10 -2.093515E-09-2.093515E-09 -3.098113E-09-3.098113E-09 4.633349E-104.633349E-10 DD -2.888184E-13-2.888184E-13 -7.171896E-12-7.171896E-12 -1.314859E-11-1.314859E-11 -4.659356E-11-4.659356E-11 EE -3.829072E-17-3.829072E-17 5.723602E-145.723602E-14 1.763502E-131.763502E-13 2.116636E-232.116636E-23 FF 2.180179E-182.180179E-18 -9.501349E-17-9.501349E-17 9.868293E-279.868293E-27 9.866934E-279.866934E-27 GG -6.795685E-21-6.795685E-21

표 6은 제2 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/30)인 물체 거리, TL=0.2mm인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각을 나타낸 것이다. TL은 피사체에서 상면까지의 거리로서 물상 거리를 나타낸다. 표 6에서"in Air"는 광학 소자가 없는 경우에 렌즈 광학계의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서 촬상 소자(상면)까지의 거리를 의미하는 것으로, 광학 소자가 없는 경우의 후초점 거리를 나타낸다.Table 6 shows the relationship between the infinite object distance in the second embodiment, the object distance with magnification (MAG) of -1/30, the variable distance, focal length f, magnification MAG, , An F number (Fno), and a half angle of view. TL is the distance from the subject to the top surface, and represents the distance from the object. In Table 6, "in Air " means the distance from the image side of the most image side lens of the lens optical system to the image pickup element (upper surface) in the absence of the optical element.

항목Item 무한물체거리Infinite object distance MAG=-1/30MAG = -1 / 30 TL=0.2mTL = 0.2m D0D0 infinityinfinity 405.203946 405.203946 98.825000 98.825000 D1D1 18.112323 18.112323 18.697289 18.697289 20.158016 20.158016 D2D2 2.560677 2.560677 1.975711 1.975711 0.514984 0.514984 D3D3 21.429000 21.429000 21.429000 21.429000 21.429000 21.429000 D4D4 0.500000 0.500000 0.500000 0.500000 0.500000 0.500000 in Airin Air 23.577209 23.577209 23.577209 23.577209 23.577209 23.577209 ff 14.479038 14.479038 MAGMAG 0.033333 0.033333 0.113008 0.113008 HFOVHFOV 56.990357 56.990357 57.877177 57.877177 60.216090 60.216090

도 5는 무한 물체 거리에서 제2수치 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이고, 도 6은 배율이 (-1/30)일 때 횡수차도를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2700NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 479.9100NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다.Fig. 5 shows the ray fan for the second numerical example at an infinite object distance, and Fig. 6 shows the lateral aberration when the magnification is (-1/30). Here, the dotted line represents the wavelength of 656.2700 nm, the solid line represents the wavelength of 587.5600 nm, and the one dotted line represents the transverse aberration for the wavelength of 479.9100 nm.

<제3 수치 실시예>&Lt; Third Numerical Embodiment >

도 7은 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 광학계(100-3)를 도시한 것이며, 다음은 제3 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 7 shows the lens optical system 100-3 according to the third numerical example, and the following is the design data of the third numerical example.

f=14.52mm, Fno/2.86, HFOV=57.078423 °f = 14.52 mm, Fno / 2.86, HFOV = 57.078423 DEG

렌즈면Lens face RR DnDn NdNd VdVd H-ApeH-Ape NoteNote objectobject infinityinfinity D0D0 1One 76.649 76.649 5.120 5.120 1.620411.62041 60.3460.34 제1렌즈군: 고정First lens group: fixed 22 121.089 121.089 0.100 0.100 33 45.421 45.421 2.020 2.020 1.806101.80610 33.2733.27 44 18.040 18.040 4.293 4.293 5*5 * 52.320 52.320 2.800 2.800 1.8050001.805000 40.940.9 16.43 16.43 6*6 * 20.699 20.699 5.000 5.000 13.80 13.80 77 38.559 38.559 0.950 0.950 1.497001.49700 81.6181.61 88 12.890 12.890 D1D1 99 29.903 29.903 3.020 3.020 1.698951.69895 30.0530.05 제2렌즈군: 포커싱Second lens group: Focusing 1010 149.118 149.118 2.170 2.170 1.922861.92286 20.8820.88 1111 -400.833 -400.833 0.100 0.100 12*12 * 94.680 94.680 2.150 2.150 1.8791501.879150 37.2237.22 13*13 * 745.757 745.757 D2D2 1414 72.644 72.644 1.000 1,000 1.723421.72342 37.9937.99 제3렌즈군 : 고정Third lens group: Fixed 1515 10.357 10.357 7.620 7.620 1.603421.60342 38.0138.01 1616 -11.123 -11.123 0.950 0.950 1.805181.80518 25.4625.46 1717 -20.875 -20.875 0.714 0.714 STST infinityinfinity 1.700 1.700 1919 133.903 133.903 0.950 0.950 1.806101.80610 33.2733.27 2020 21.718 21.718 0.100 0.100 21*21 * 14.792 14.792 5.960 5.960 1.5891301.589130 61.8161.81 22*22 * -14.179 -14.179 0.104 0.104 2323 -20.042 -20.042 0.950 0.950 1.834001.83400 37.3437.34 2424 12.658 12.658 7.600 7.600 1.497001.49700 81.6181.61 2525 -32.085 -32.085 D3D3 2626 infinityinfinity 2.500 2.500 1.516801.51680 64.2064.20 광학 소자Optical element 2727 infinityinfinity D4D4 IMGIMG infinityinfinity 0.000 0.000

표 8은 제3 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.Table 8 shows the aspherical surface coefficients in the third embodiment.

ASPASP 55 66 1212 1313 2121 2222 KK 2.163229 2.163229 -0.660233 -0.660233 -2.253919 -2.253919 -2884.008769 -2884.008769 -0.422565 -0.422565 -0.643408 -0.643408 AA 1.340587E-041.340587E-04 1.625401E-041.625401E-04 -5.158866E-06-5.158866E-06 -3.363777E-06-3.363777E-06 -2.832550E-06-2.832550E-06 3.888786E-053.888786E-05 BB -4.440620E-07-4.440620E-07 1.156394E-071.156394E-07 -6.330578E-08-6.330578E-08 -1.106300E-07-1.106300E-07 8.230915E-088.230915E-08 -1.835930E-07-1.835930E-07 CC 7.728644E-107.728644E-10 -5.599641E-09-5.599641E-09 -3.415059E-10-3.415059E-10 2.024215E-112.024215E-11 1.373934E-091.373934E-09 3.947837E-093.947837E-09 DD -1.442911E-12-1.442911E-12 1.552847E-111.552847E-11 8.256376E-128.256376E-12 6.763863E-126.763863E-12 -3.705821E-11-3.705821E-11 -6.205485E-11-6.205485E-11 EE 1.689860E-151.689860E-15 -1.136673E-14-1.136673E-14 -8.591385E-26-8.591385E-26 2.022021E-152.022021E-15 1.837375E-131.837375E-13 3.134994E-133.134994E-13 FF 5.004316E-195.004316E-19 -4.474455E-27-4.474455E-27 3.933968E-173.933968E-17 4.211330E-264.211330E-26 GG -3.006030E-21-3.006030E-21

표 9는 제3 실시예에서의 무한 물체 거리, 배율(MAG)이 (-1/30)인 물체 거리, TL=0.2m인 경우에 대해 각각 가변 거리, 초점거리(f), 배율(MAG), F 넘버(Fno), 반화각을 나타낸 것이다. TL은 피사체에서 상면까지의 거리로서 물상 거리를 나타낸다.Table 9 shows the infinite object distance in the third embodiment, the object distance with magnification (MAG) of -1/30, the variable distance, focal length f, magnification (MAG) for TL = , An F number (Fno), and a half angle of view. TL is the distance from the subject to the top surface, and represents the distance from the object.

항목 Item 무한물체거리Infinite object distance m=-1/30m = -1 / 30 TL=0.2mTL = 0.2m D0D0 846.082428 846.082428 410.484093 410.484093 95.039853 95.039853 D1D1 19.317145 19.317145 19.503721 19.503721 20.494595 20.494595 D2D2 1.926002 1.926002 1.739426 1.739426 0.748552 0.748552 D3D3 25.346000 25.346000 25.346000 25.346000 25.346000 25.346000 D4D4 0.500000 0.500000 0.500000 0.500000 0.500000 0.500000 in Airin Air 27.492125 27.492125 27.492125 27.492125 27.492125 27.492125 ff 0.016667 0.016667 MAGMAG 0.033333 0.033333 0.120832 0.120832 HFOVHFOV 57.078423 57.078423 57.238220 57.238220 58.140003 58.140003

도 8은 무한 물체 거리에서 제3수치 실시예에 대한 횡수차도(ray fan)를 나타낸 것이고, 도 9는 배율이 (-1/30)일 때 횡수차도를 나타낸 것이다. 여기서, 점선은 656.2700NM 파장, 실선은 587.5600NM 파장, 일점 파선은 479.9100NM파장에 대한 횡수차를 나타낸다.Fig. 8 shows the ray fan for the third numerical example at the infinite object distance, and Fig. 9 shows the lateral aberration when the magnification is (-1/30). Here, the dotted line represents the wavelength of 656.2700 nm, the solid line represents the wavelength of 587.5600 nm, and the one dotted line represents the transverse aberration for the wavelength of 479.9100 nm.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 광학계는 대략 45도 이상의 반화각을 갖고, 유효 초점 거리가 후초점 거리보다 짧은 레트로 포커스 타입의 렌즈계를 구현할 수 있다. 또한, 렌즈 광학계는 고속의 오토 포커싱(AF)을 구현할 수 있도록 포커싱 렌즈군이 경량화되고, 제조 원가가 높지 않도록 구성될 수 있다. As described above, the lens optical system according to the embodiment of the present invention can realize a retro focus type lens system having a half angle of view of about 45 degrees or more and an effective focal length shorter than a rear focal length. In addition, the lens optical system can be configured such that the focusing lens group is lightened and the manufacturing cost is not high so that high-speed auto focusing (AF) can be realized.

다음은, 상기 제1 내지 제3 수치 실시예가 각각 상기 식 1 내지 4를 만족시킴을 보여준 것이다.Next, it is shown that the first to third numerical embodiments described above satisfy the above-mentioned formulas 1 to 4, respectively.

  Rfront R front ff Rfront/fR front / f 식 1Equation 1 실시예1Example 1 23.81623.816 14.53714.537 1.6381.638 실시예2Example 2 34.9434.94 14.47914.479 2.4132.413 실시예3Example 3 29.90329.903 14.5214.52 2.0592.059   f1st f 1st ff f1st/ff 1st / f 식 2Equation 2 실시예1Example 1 357.997357.997 14.53714.537 24.62724.627 실시예2Example 2 481.151481.151 14.47914.479 33.23133.231 실시예3Example 3 321.111321.111 14.5214.52 22.11522.115   fAF f AF fG3 f G3 fAF/fG3 f AF / f G3 식 3Equation 3 실시예1Example 1 30.35130.351 42.83942.839 0.7080.708 실시예2Example 2 27.73927.739 66.2866.28 0.4190.419 실시예3Example 3 28.72928.729 55.67855.678 0.5160.516   DD yy D/yD / y 식 4Equation 4 실시예1Example 1 18.0518.05 21.721.7 0.8320.832 실시예2Example 2 16.6716.67 21.721.7 0.7680.768 실시예3Example 3 16.4316.43 21.721.7 0.7570.757

도 9는 예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계(100)를 구비한 촬영 장치를 도시한 것이다. 렌즈 광학계(100)는 도 1, 도 4, 및 도 7을 참조하여 설명한 렌즈 광학계(100-1)(100-2)(100-3)와 실질적으로 동일하다. 촬영 장치는 렌즈 광학계(100)에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 표시부(115)가 구비될 수 있다. 촬영 장치는 예를 들어, 미러리스 카메라에 적용될 수 있다. Fig. 9 shows a photographing apparatus having a lens optical system 100 according to an exemplary embodiment. The lens optical system 100 is substantially the same as the lens optical systems 100-1, 100-2, and 100-3 described with reference to Figs. 1, 4, and 7. The photographing apparatus may include an image sensor 112 that receives light imaged by the lens optical system 100. [ In addition, a display unit 115 for displaying a subject image may be provided. The photographing apparatus can be applied to, for example, a mirrorless camera.

예시적인 실시예에 따른 렌즈 광학계는 렌즈 광학계의 내부의 일부 렌즈를 움직여서 포커싱하는 이너 포커싱 방식(inner focusing)을 채택하여 소형화를 구현할 수 있다. 또한, 이너 포커싱 방식을 사용함으로써 촬영 장치를 편리하게 휴대할 수 있다.The lens optical system according to the exemplary embodiment can implement miniaturization by adopting the inner focusing method in which some lenses inside the lens optical system are moved and focused. Further, by using the inner focusing method, the photographing apparatus can be conveniently carried.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the true technical protection according to the embodiment of the present invention should be determined by the technical idea of the invention described in the following claims.

G11,G12,G13:제1렌즈군, G21,G22,G32:제2렌즈군
G31,G32,G33:제3렌즈군
G11, G12, G13: first lens group, G21, G22, G32: second lens group
G31, G32, G33: Third lens group

Claims (17)

부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군;
포커싱을 수행하고, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군; 및
정의 굴절력을 가지는 제3렌즈군;을 포함하고,
상기 제1렌즈군은 제1렌즈군 내의 가장 물체 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 정의 굴절력을 가지는 제1렌즈와, 제1렌즈군 내의 가장 상 측에 배치되고, 메니스커스 형상을 가지고 부의 굴절력을 가지는 제2렌즈를 포함하고,
포커싱시 상기 제1렌즈군과 제3렌즈군이 고정되며,
45도 이상의 반화각을 가지고,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure 112018046619841-pat00024

여기서, f 1 st 는 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.
A first lens group having negative refractive power;
A second lens group that performs focusing and has a positive refractive power; And
And a third lens group having positive refractive power,
Wherein the first lens group includes a first lens which is disposed on the most object side in the first lens group and has a meniscus shape and has a positive refractive power and a second lens which is disposed on the most image side in the first lens group, And a second lens having a positive refractive power,
When focusing, the first lens group and the third lens group are fixed,
Having a half angle of view of more than 45 degrees,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure 112018046619841-pat00024

Here, f 1 st is the focal length of the first lens, and f is the total focal length of the lens optical system at the infinite object distance.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군 내에 가장 물체 측에 위치한 렌즈의 물체 측면이 물체 측을 향해 볼록한 형상을 가진 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the object side surface of the lens located closest to the object side in the second lens group has a convex shape toward the object side.
제2항에 있어서,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure 112017040847274-pat00009

여기서, R front 는 제2렌즈군의 가장 물체 측 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이고, f는 무한 물체 거리에서 렌즈 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.
3. The method of claim 2,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure 112017040847274-pat00009

Here, R front is the radius of curvature of the object-side surface of the most object-side lens in the second lens group, and f represents the total focal length of the lens optical system at the infinite object distance.
삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure 112017040847274-pat00011

여기서, f AF 는 제2렌즈군의 초점 거리이고, f G3 는 제3렌즈군의 초점거리를 나타낸다.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure 112017040847274-pat00011

Here, f AF is the focal length of the second lens group, and f G3 is the focal length of the third lens group.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3렌즈군이 조리개를 더 포함하는 렌즈 광학계.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the third lens group further includes a stop.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1렌즈군이 상기 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 적어도 2매 이상의 렌즈를 더 포함하고, 상기 제1렌즈군에서 물체 측으로부터 세 번째에 위치한 렌즈가 비구면 렌즈로 구성된 렌즈 광학계.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the first lens group further comprises at least two or more lenses between the first lens and the second lens, and the lens positioned third from the object side in the first lens group is an aspherical lens.
제7항에 있어서,
다음 식을 만족하는 렌즈 광학계.
<식>
Figure 112017040847274-pat00012

여기서, D는 제1렌즈군에 포함된 상기 비구면 렌즈의 반경을 나타내고, y는 렌즈 광학계에 사용되는 이미지 센서의 반 대각선 길이를 나타낸다.
8. The method of claim 7,
A lens optical system satisfying the following expression.
<Expression>
Figure 112017040847274-pat00012

Here, D represents the radius of the aspherical lens included in the first lens group, and y represents the half diagonal length of the image sensor used in the lens optical system.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 광학계의 초점 거리가 후초점 거리보다 작은 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
And the focal length of the lens optical system is smaller than the rear focal length.
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 메니스커스 형상의 제3렌즈, 메니스커스 형상의 제4렌즈가 더 배치된 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
And a third lens of meniscus shape and a fourth lens of meniscus shape are further disposed between the first lens and the second lens.
제10항에 있어서,
상기 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈가 각각 물체 측을 향해 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 렌즈 광학계.
11. The method of claim 10,
Wherein the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens have a meniscus shape convex toward the object side, respectively.
제10항에 있어서,
상기 제3렌즈가 부의 굴절력을 가지고, 제4렌즈가 부의 굴절력을 가지는 렌즈 광학계.
11. The method of claim 10,
The third lens has a negative refracting power and the fourth lens has a negative refracting power.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군은 2매 또는 3매의 렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
And the second lens group includes two or three lenses.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군이 정의 굴절력을 가지는 제5렌즈, 정의 굴절력을 가지는 제6렌즈, 및 정의 굴절력을 가지는 제7렌즈를 포함하는 렌즈 광학계.
The method according to claim 1,
The second lens group includes a fifth lens having a positive refractive power, a sixth lens having a positive refractive power, and a seventh lens having a positive refractive power.
제14항에 있어서,
상기 제5렌즈와 제6렌즈가 접합된 렌즈 광학계.
15. The method of claim 14,
And the fifth lens and the sixth lens are bonded to each other.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈 광학계는 45 내지 60도 범위의 반화각을 가지는 렌즈 광학계.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the lens optical system has a half angle of view ranging from 45 to 60 degrees.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 광학계; 및
상기 렌즈 광학계에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서;를 포함하는 촬영 장치.
A lens optical system according to any one of claims 1 to 3; And
And an image sensor for receiving the light image formed by the lens optical system.
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