KR20110032205A

KR20110032205A - 카메라용 광학계

Info

Publication number: KR20110032205A
Application number: KR1020090089592A
Authority: KR
Inventors: 조용주
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-03-30
Also published as: US8320060B2; CN103760661B; CN102023371B; CN103760661A; CN102023371A; KR101158178B1; US20110069401A1

Abstract

본 발명에 따른 카메라용 광학계에 관한 것이다.

본 발명의 카메라용 광학계는, 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 형상의 제1 렌즈; 음의 굴절력을 가지며 양측면이 오목한 형상의 제2 렌즈; 양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 형상의 제3 렌즈; 및 음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 오목면으로 이루어지고, 상(像)측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제4 렌즈;를 포함하며, 설계 자유도를 향상시켜 이동통신단말기의 적용이 용이한 컴팩트한 카메라용 광학계를 구현할 수 있는 장점이 있다.

렌즈, 광학계, 카메라, 조리개

Description

카메라용 광학계{Optical system for camera}

본 발명은 카메라용 광학계에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 조리개를 렌즈 사이에 배치하고, 광학계를 구성하는 렌즈가 모두 비구면 플라스틱 렌즈로 구성된 카메라용 광학계에 관한 것이다.

최근에 이르러 이동통신 단말기, PDA 및 스마트폰과 같은 이동 통신 수단은 그 사용량이 증대되고 통신 기술을 통해 제공되는 서비스가 다양해짐에 따라 기본적인 통신 기능 외에 다양한 형태의 부가 기능이 탑재되고 있다.

그 중에서도 영상의 촬영이나 전송 및 화상 통화 등을 위해 이동 통신 수단에는 필수적으로 카메라 모듈이 실장되고, 카메라 모듈을 통해 촬영된 영상을 이용하여 다양한 서비스가 제공되거나 새로운 서비스가 속속 개발되고 있다.

특히 최근에는 카메라 모듈에 장착되는 렌즈군으로 이루어진 광학계에 대하여 소형화, 경량화, 저비용화가 요구되고 있고, CCD나 CMOS로 구성된 이미지센서의 픽셀 사이즈가 점차 작아짐에 따라 높은 해상도의 광학계가 요구되고 있는 실정이 다.

이와 같이 광학계가 높은 해상도를 유지하기 위해서는 다수의 렌즈를 사용하여야 하고 광투과도 및 굴절률이 높은 유리(glass) 렌즈를 사용하여 광학계를 구성하는 것이 바람직하나, 이동 통신 수단에 탑재되는 광학계의 특성상 종래와 같은 광학계 설계로는 소형화와 저비용화의 조건을 만족시키기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 이동 통신 수단에 탑재되는 광학계는 소형화와 제조 단가 절감을 위하여 성형이 용이한 플라스틱 렌즈를 사용하고 가능한 렌즈 매수를 줄여야 하나, 광학 성능이 유리 렌즈에 비해 저하된 플라스틱 렌즈를 사용하기 때문에 일반적인 광학계의 설계로는 광학 성능을 만족시키기가 어렵고 렌즈 매수의 감소에 의해 광학계의 설계 자유도가 저하되는 단점이 있다.

한편, 일반적인 광학계의 설계로는 다수 매로 구성된 렌즈의 최전방에 조리개가 위치하도록 하고 다수의 렌즈를 순차적으로 배열하는 설계 방안이 채택되고 있으나, 이 경우 조리개의 단부를 경유하는 광에 의해 많은 수차를 유발하게 된다.

또한, 광학계의 최전방에 위치한 조리개가 물체측과 인접한 제1 렌즈와 거리가 멀어지게 되면 제1 렌즈의 사이즈가 커지게 되고, 광학계의 전장도 길어지게 됨으로써 광학 성능이 현저히 저하될 가능성이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 카메라용 광학계에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 4매의 렌즈를 이용하여 광학계를 구성하되 물체측과 가장 인접한 렌즈의 후방에 조리개를 배치하고 상측과 가장 인접한 렌즈의 물체측 면을 오목면으로 구성함으로써, 물체측과 가장 인접한 렌즈의 크기를 줄이고 주변 수차 특성이 동시에 개선되는 카메라용 광학계가 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 형상의 제1 렌즈; 음의 굴절력을 가지며 양측면이 오목한 형상의 제2 렌즈; 양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 형상의 제3 렌즈; 및 음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 오목면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제4 렌즈를 포함하는 카메라용 광학계가 제공됨에 의해서 달성된다.

바람직하게는, 상기 제4 렌즈의 상측 면은 광축 상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록한 면으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 제4 렌즈의 상측 면은 광축 상에서 상측으로 오목하고 물체측으로 오목한 양오목 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 광학계는 광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식 1을 만족 하고, 제1 렌즈의 굴절력에 대하여 다음의 조건식 2를 만족할 수 있다.

[조건식 1] 0.80 < TL/f < 1.45

[조건식 2] 0.7 < f1/f < 1.0

여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리

f : 광학계 전체의 유효 초점거리

f1 : 제1 렌즈의 초점거리

또한, 본 발명의 광학계는 상기 제1 렌즈 내지 제4 렌즈의 양면이 모두 비구면으로 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 제1 렌즈 내지 제4 렌즈는 모두 플라스틱 렌즈로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에는 본 발명의 광학계를 경유하는 광 중에서 불필요한 광을 차단하는 개구 조리개가 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 광학계는 해상도에 대한 색수차의 보정에 대하여 각 렌즈가 다음의 조건식 3 내지 조건식 6을 만족한다.

[조건식 3] 50 < ν1 < 60

[조건식 4] 20 < ν2 < 30

[조건식 5] 50 < ν3 < 60

[조건식 6] 50 < ν4 < 60

여기서, ν1 : 제1 렌즈의 아베수, ν2 : 제2 렌즈의 아베수, ν3 : 제3 렌즈의 아베수, ν4 : 제4 렌즈의 아베수

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라용 광학계는 4매의 렌즈를 적용하면서도 4매의 렌즈를 모두 비구면 플라스틱 렌즈로 구성함으로써, 설계 자유도를 향상시켜 이동통신단말기의 적용이 용이한 컴팩트한 카메라용 광학계를 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 조리개를 배치함으로써, 제1 렌즈의 크기를 작게 형성할 수 있음에 따라 소형의 광학계를 설계하는 데 적합한 이점이 있다.

그리고, 본 발명은 상(像)면과 가장 인접한 렌즈의 물체측 면을 오목면으로 구성함으로써, 비점수차와 왜곡수차를 비롯한 주변 수차 특성이 개선되는 작용효과를 발휘할 수 있다.

본 발명에 따른 카메라용 광학계의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

다만, 이하의 각 실시예별 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기, 형상은 본 발명의 상세한 설명을 위하여 다소 과장되게 도시하였으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라용 광학계의 제1 실시예를 도시한 렌즈 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 카메라용 광학계는 물체측으로부터 순서대로 물체측으로 볼록한 형상으로 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와, 양면이 오목한 형상을 갖고 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2)와, 상측으로 볼록한 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3)와, 음의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성될 수 있으며, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에는 개구 조리개(AS)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 제4 렌즈(L4)와 상(像)면(11) 사이에는 광학계를 경유하는 광 중에 과도한 적외선을 차단하기 위한 적외선 필터나 적외선 필터가 코팅된 커버 글라스로 구성된 광학적 필터(OF)가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 카메라용 광학계는 조리개(AS)를 제1 렌즈(L1)의 후방, 즉 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에 위치시켜 광량의 확보가 용이하도록 함과 아울러 제1 렌즈(L1)의 크기를 축소시킬 수 있어 4매의 렌즈를 사용하면서도 초소형 광학계의 구성이 가능할 수 있다.

또한, 상기 제4 렌즈(L4)는 광축 상에서 양면이 오목한 형상으로 이루어지고, 상(像)측 면(8)은 변곡점을 갖는 형상으로 구성되어 있음에 따라 광속(luminous flux)을 수렴하여 적절한 초점거리를 제공할 수 있으며, 이로 인해 상(像)면(11) 끝단에서의 왜곡수차를 제어할 수 있도록 한다.

이를 위해서는 제4 렌즈(L4)의 상(像)측 면(8)은 광축 상에서 물체측을 향해 오목하게 하여 렌즈 금형에 의한 공차 특성을 개선하고, 광축의 주변부에서 상(像)면(11)측으로 볼록한 형상을 갖도록 구성함이 바람직하다.

그리고, 상기 제4 렌즈(L4)는 광축 상에서 상(像)측 면(10)과 함께 물체측 면(9)을 상측으로 오목하게 형성함으로써, 변곡점이 없는 형상으로 굴절력의 변화가 줄어들게 되어 광축을 경유하는 광의 광특성과 수차 특성이 향상되도록 한다.

본 발명에 따른 카메라용 광학계는 제1 렌즈(L1)를 굴절률(n)이 작고 아베수(ν)가 큰 렌즈로 구성하고, 제2 렌즈(L2)를 굴절률(n)이 크고 아베수(ν)가 작은 렌즈로 구성함으로써, 광학계 전체의 색수차가 보정될 수 있도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 채용되는 제1 렌즈(L1) 내지 제4 렌즈(L4)는 이동통신단말기에 주로 채용되는 소형의 카메라용 광학계를 구성하고 있음을 감안하여 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)가 모두 렌즈의 가공이 용이한 플라스틱 렌즈로 형성됨으로써, 광학계의 경량화와 가공성이 향상되고 제조원가를 절감할 수 있다.

또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제4 렌즈(L4)는 각 렌즈가 가지는 굴절면을 비구면으로 형성하여 각종 수차의 보정이 용이하도록 할 수 있으며, 렌즈의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 카메라용 광학계는 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)를 각각 양, 음, 양, 음의 굴절력을 갖도록 배치하고 각각의 렌즈의 굴절면을 성형이 용이한 비구면으로 하여 광학계의 해상력을 향상시키고, 비점 수차와 왜곡 특성을 개선함과 아울러 조리개(AS)를 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에 배치하여 제1 렌즈(L1)의 크기를 감소시킴에 의한 소형의 광학계 형성이 가능할 수 있도록 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 광학계 하에서 다음의 조건식 1 내지 조건식 6의 작용효과에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴보자.

[조건식 1] 0.80 < TL/f < 1.45

여기서, TL 은 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상(像)면까지의 거리이고, f는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.

조건식 1은 전체 광학계의 광축방향 치수를 규정하는 것으로 광학계의 소형화에 대한 조건이다.

즉, 조건식 1의 하한을 벗어나는 경우에는 광학계의 크기가 작아진다는 장점은 있으나 화각이 커지게 되어 렌즈의 형상이 실제 제작할 수 없는 형상이 되고, 전장이 너무 짧아지게 되어 광학계에 요구되는 광학적 특성을 만족하기 어렵다.

또한, 조건식 1의 상한을 벗어나는 경우에는 제 수차의 보정면에서 유리할 수 있으나, 전장 길이가 길어져 주로 이동통신단말기에 채용되는 카메라용 광학계의 기술적 특징인 소형화의 관점에 상반된다.

[조건식 2] 0.7 < f1/f < 1.0

여기서, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, f는 광학계 전체의 유효 초점거리이 다.

조건식 2는 제1 렌즈(L1)의 굴절력(power)를 규정하기 위한 조건이다. 상기 조건식 2의 상한을 넘어 f1이 커진다면, 단일 렌즈로 구성되어 있는 다른 렌즈, 즉 제2 렌즈(L2) 내지 제4 렌즈(L4)의 파워가 커져야 함에 따라 색수차가 커지게 되는 문제점이 있다.

반대로, 조건식 2의 하한을 벗어나 f1이 작아진다면 제1 렌즈(L1)의 파워가 과대해져 구면수차 및 코마수차가 커지게 되어 해상도 향상의 조건을 만족하기 어렵고, 제1 렌즈(L1)를 구성하고 있는 렌즈면의 곡률 반경이 작아져 가공이 어려워진다.

[조건식 3] 50 < ν1 < 60

[조건식 4] 20 < ν2 < 30

[조건식 5] 50 < ν3 < 60

[조건식 6] 50 < ν4 < 60

여기서, ν1은 제1 렌즈의 아베수이고, ν2는 제2 렌즈의 아베수이며, ν3는 제3 렌즈의 아베수이고, ν4는 제4 렌즈의 아베수이다.

상기 조건식 3 내지 조건식 6은 각각 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)의 아베수(ν:abbe number)에 관한 조건을 나타내며, 제2 렌즈(L2)의 아베수는 제1 렌즈(L1)와 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)의 아베수보다 작은 값을 가진다.

일반적으로, 단일 렌즈의 경우에 아베수가 작아지면 분산값이 커지므로 굴절률의 변화가 커져 색수차의 보정이 어려운 반면에, 아베수가 커지면 분산값이 작아지므로 굴절률의 변화가 작아져서 색수차가 작아진다는 이점이 있다.

따라서, 조건식 4를 만족하는 제2 렌즈(L2)만을 이용하는 경우에는 색수차의 보정이 어려우므로 본 발명의 광학계에서는 제2 렌즈(L2)보다 굴절률이 작고 아베수가 큰 제1 렌즈(L1)와의 조합을 통해 색수차 보정이 이루어지게 된다.

한편, 이와 같은 조건에서 제1 렌즈(L1)는 제2 렌즈(L2)보다 굴절률이 작고 아베수가 상대적으로 크면 되나, 제2 렌즈(L2)를 투과한 광의 수차를 줄이기 위하여 상기 조건식 5와 조건식 6을 만족하는 플라스틱 비구면 렌즈를 이용하여 제3 렌즈(L3)와 제4 렌즈(L4)를 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 제3 렌즈(L3)와 제4 렌즈(L4)는 제2 렌즈(L2)를 투과한 광의 각종 수차와 왜곡 특성을 줄이기 위하여 상기 제2 렌즈(L2)보다 아베수가 큰 플라스틱 렌즈로 구성됨이 바람직하다.

이하에서, 구체적인 수치 실시예를 통해 본 발명의 광학계를 좀 더 자세하게 살펴본다.

이하의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 모두 전술한 바와 같이, 물체측으로 볼록한 형상으로 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와, 양면이 오목한 형상을 갖고 음의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2)와, 상측으로 볼록한 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3)와, 음의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에는 개구 조리개(AS)가 설치된다.

또한, 상기 제4 렌즈(L4)와 상(像)면(11) 사이에는 적외선 필터나 적외선 필터가 코팅된 커버 글라스로 구성된 광학적 필터(OF)가 구비된다.

또한, 상기 제4 렌즈(L4)는 광축 상에서 양면이 오목한 형상으로 이루어지고, 상(像)측 면(8)은 변곡점을 갖는 형상으로 구성됨과 아울러 물체측 면(7)을 상측으로 오목하게 형성한다.

한편, 이하의 각 실시예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어지며, 코닉(Conic) 상수(K)와 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)에 사용되는 'E 및 이에 이어지는 숫자'는 10의 거듭제곱을 나타낸다. 예를 들어, E+02은 10²을, E-02는 10^-2을 나타낸다.

여기서, Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리

Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리

c : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경(r)의 역수

K : 코닉(Conic) 상수

A,B,C,D,E,F : 비구면 계수

[제1 실시예]

하기의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.

또한, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 2a와 도 2b는 각각 표 1 및 도 1에 도시된 광학계의 비점수차와 왜곡수차를 나타내며, 도 3a 내지 도 3d는 제1 실시예의 필드별 코마수차도이다. 그리고, 도 2a의 비점수차 도면에서 'S'는 새지털(sagital), 'T'는 (탄젠셜(tangential)을 나타낸다.

제1 실시예의 경우, 화각(畵閣)각은 64도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 4.2㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(f)는 3.6㎜이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제4 렌즈(L4)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.

표 1에서 면 번호 앞의 * 표시는 비구면을 나타내며, 제1 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)의 모든 면은 비구면이다.

또한, 수학식 1에 의한 제1 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 2와 같다.

[제2 실시예]

하기의 표 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.

또한, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 5a와 도 5b는 각각 표 3 및 도 4에 도시된 광학계의 비점수차와 왜곡수차를 나타내며, 도 6a 내지 도 6d는 제2 실시예의 필드별 코마수차도이다. 그리고, 도 5a의 비점수차 도면에서 'S'는 새지털(sagital), 'T'는 (탄젠셜(tangential)을 나타낸다.

제2 실시예의 경우, 화각(畵閣)각은 50도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 5.5㎜전체 광학계의 유효초점거리(f)는 3.8㎜이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제4 렌즈(L4)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.

표 3에서 면 번호 앞의 * 표시는 비구면을 나타내며, 제2 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)의 모든 면은 비구면이다.

또한, 수학식 1에 의한 제2 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 4와 같다.

[제3 실시예]

하기의 표 5은 본 발명의 제3 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.

또한, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도이고, 도 8a와 도 8b는 각각 표 5 및 도 7에 도시된 광학계의 비점수차와 왜곡수차를 나타내며, 도 9a 내지 도 9d는 제3 실시예의 필드별 코마수차도이다. 그리고, 도 8a의 비점수차 도면에서 'S'는 새지털(sagital), 'T'는 (탄젠셜(tangential)을 나타낸다.

제3 실시예의 경우, 화각(畵閣)각은 60도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 3.8㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(f)는 3.8㎜이다. 또한, 제1 렌즈(L1) 내지 제4 렌즈(L4)는 모두 플라스틱 렌즈로 구성된다.

표 5에서 면 번호 앞의 * 표시는 비구면을 나타내며, 제3 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)의 모든 면은 비구면이다.

또한, 수학식 1에 의한 제3 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 6와 같다.

이상의 실시예를 동하여 도 2, 도 3, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제 수차의 특성이 우수한 광학계를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

한편, 상기 제1 내지 제3 실시예에 대한 조건식 1과 조건식 2의 값은 다음의 표 7과 같다.

상기의 표 7에서와 같이 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 조건식 1과 조건식 2를 만족하고 있다는 것을 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도.

도 2a와 도 2b는 각각 표 1 및 도 1에 도시된 광학계의 비점수차와 왜곡수차.

도 3a 내지 도 3d는 제1 실시예의 필드별 코마수차도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도.

도 5a와 도 5b는 각각 표 3 및 도 4에 도시된 광학계의 비점수차와 왜곡수차.

도 6a 내지 도 6d는 제2 실시예의 필드별 코마수차도.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라용 광학계의 렌즈 배치를 나타낸 렌즈 구성도.

도 8a와 도 8b는 각각 표 5 및 도 7에 도시된 광학계의 비점수차와 왜곡수차.

도 9a 내지 도 9d는 제3 실시예의 필드별 코마수차도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

L1. 제1 렌즈 L2. 제2 렌즈

L3. 제3 렌즈 L4. 제4 렌즈

AS. 개구 조리개 OF. 광학적 필터

1, 2, 3, 4...9, 10, 11. 면 번호

Claims

양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 형상의 제1 렌즈;

음의 굴절력을 가지며 양측면이 오목한 형상의 제2 렌즈;

양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 형상의 제3 렌즈; 및

음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 오목면으로 이루어지고, 상(像)측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제4 렌즈;

를 포함하는 카메라용 광학계.
제1항에 있어서,

상기 제4 렌즈의 상측 면은 광축 상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록한 면으로 구성된 카메라용 광학계.
제2항에 있어서,

상기 제4 렌즈의 상측 면은 광축 상에서 상측으로 오목하고 물체측으로 오목한 양오목 형상으로 이루어진 카메라용 광학계.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학계는 광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식 1을 만족하는 카메라용 광학계.

[조건식 1] 0.80 < TL/f < 1.45

여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리

f : 광학계 전체의 유효 초점거리
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학계는 광축방향 치수에 대하여 다음의 조건식 2를 만족하는 카메라용 광학계.

[조건식 2] 0.7 < f1/f < 1.0

여기서, f1 : 제1 렌즈의 초점거리

f : 광학계 전체의 유효 초점거리
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학계는 해상도에 대한 색수차의 보정에 대하여 상기 각 렌즈가 다음의 조건식 3 내지 조건식 6을 만족하는 카메라용 광학계.

[조건식 3] 50 < ν1 < 60

[조건식 4] 20 < ν2 < 30

[조건식 5] 50 < ν3 < 60

[조건식 6] 50 < ν4 < 60

여기서, ν1 : 제1 렌즈의 아베수,

ν2 : 제2 렌즈의 아베수,

ν3 : 제3 렌즈의 아베수,

ν4 : 제4 렌즈의 아베수
제1항에 있어서,

상기 제1 렌즈 내지 제4 렌즈는 양면이 모두 비구면으로 구성된 카메라용 광학계.
제7항에 있어서,

상기 제1 렌즈 내지 제4 렌즈는, 플라스틱 렌즈로 구성된 카메라용 광학계.
제1항에 있어서,

상기 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에는 불필요한 광을 차단하는 개구 조리개가 구비된 카메라용 광학계.