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KR20130123824A - Wide-angle lens system for visible ray and near infrared rays - Google Patents

Wide-angle lens system for visible ray and near infrared rays Download PDF

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KR20130123824A
KR20130123824A KR1020120047239A KR20120047239A KR20130123824A KR 20130123824 A KR20130123824 A KR 20130123824A KR 1020120047239 A KR1020120047239 A KR 1020120047239A KR 20120047239 A KR20120047239 A KR 20120047239A KR 20130123824 A KR20130123824 A KR 20130123824A
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KR
South Korea
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lens
wide
refractive power
lens system
near infrared
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KR1020120047239A
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이동진
김성하
김성우
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주식회사 엔투에이
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Abstract

The present invention relates to a wide-angle lens system for visible ray and near infrared rays which is applicable for a vehicle and a monitoring camera and which performing excellent optical performance in a visible ray band and an near infrared ray band. The wide-angle lens system for visible ray and near infrared rays includes a first glass lens of a convex meniscus type convex toward an object which has a negative refractive force successively from objects; a second plastic lens of a meniscus type which has a positive refractive force and includes at least one non-aspherical surface and which is recessed toward an object; a third plastic lens which has a positive refractive force and which includes at least one non-aspherical surface; a forth glass lens of both-side convex shape which has a positive refractive force; and a fifth plastic lens which has a negative refractive force and which includes at least one non-aspherical surface. The present invention is provided to reduce manufacturing costs by utilizing two glass lenses or less and to photograph a subject within a visible ray region and a near infrared ray region at high definition and obtain enough definition even though the temperature is changed within a range of (-20~80.

Description

가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 {Wide-angle lens system for visible ray and near infrared rays}Wide-angle lens system for visible ray and near infrared rays}

본 발명은 차량 및 감시용 카메라에 적용할 수 있고 가시광선 및 근적외선 대역에서도 우수한 광학 성능을 발휘하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wide-angle lens system for visible light and near infrared light that can be applied to vehicles and surveillance cameras and exhibits excellent optical performance even in the visible light and near infrared bands.

일반적으로 이동통신 단말기나 컴퓨터, 노트북, 그리고 차량 등에는 주변의 영상 정보를 보여주거나 촬영 등을 할 수 있도록 카메라가 장착된다. 이동통신 단말기의 슬림화 경향이나 컴퓨터나 노트북 등의 소형화 경향에 따라 카메라도 소형 경량이면서 높은 화질을 갖는 것이 요구되고 있고, 차량 카메라 등에 있어서도 운전자의 시야를 가리지 않고 미관을 해치지 않도록 하기 위해 소형 경량이면서 고화질의 카메라가 요구되고 있다. 또한, 이러한 카메라는 큰 화각을 갖도록 하여 가능한 한 광범위한 영상 정보를 얻을 수 있어야 한다.Generally, a camera is mounted on a mobile communication terminal, a computer, a notebook computer, and a vehicle so that the user can view the surrounding image information or take a picture. Cameras are also required to have a small size, light weight and high image quality according to the trend of slimming of mobile communication terminals and miniaturization of computers and laptops. Camera is required. In addition, such a camera should have a large angle of view to obtain as wide a range of image information as possible.

도 1은 종래의 광각 렌즈 시스템을 도시하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a conventional wide-angle lens system.

이러한 광각 렌즈 시스템은 물체 측으로부터 순서대로 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 조리개(AS), 제4 렌즈(L4), 제5 렌즈(L5) 및 제6 렌즈(L6)가 배치된다. 제6 렌즈(6)와 결상면(IP) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등의 광학 필터(OF)가 배치된다. The wide-angle lens system includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, an aperture AS, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and the like from an object side. The sixth lens L6 is disposed. An optical filter OF such as an infrared filter and a cover glass is disposed between the sixth lens 6 and the imaging surface IP.

제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)는 물체 측으로 볼록한 매니스커스(Meniscus) 형상을 갖고, 물체측 면(1, 3)의 곡률반경은 상측 면(2, 4)의 곡률반경보다 크다.The first lens L1 and the second lens L2 have a meniscus shape convex toward the object side, and the radiuses of curvature of the object-side surfaces 1 and 3 are smaller than those of the image-side surfaces 2 and 4. Big.

제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)는 물체측 면(5, 7)이 물체 측으로 볼록하고 상측 면(6, 8)이 상 측으로 볼록하게 형성된다.The third lens L3 and the fourth lens L4 are formed such that the object side surfaces 5 and 7 are convex toward the object side, and the image side surfaces 6 and 8 are convex toward the image side.

제5 렌즈(L5)는 제4 렌즈(L4)와 접합되어 하나의 렌즈군을 형성한다. 제5 렌즈(L5)는 물체측 면(9)이 물체 측으로 오목하고 상측 면(10)이 상 측으로 오목하게 형성된다. 제6 렌즈(L6)는 물체측 면(11)이 물체 측으로 볼록하고 상측 면(12)이 상 측으로 볼록하게 형성된다.The fifth lens L5 is bonded to the fourth lens L4 to form one lens group. The fifth lens L5 is formed such that the object side surface 9 is concave toward the object side and the image side surface 10 is concave toward the image side. The sixth lens L6 is formed such that the object side surface 11 is convex toward the object side and the image side surface 12 is convex toward the image side.

이러한 종래의 광각 렌즈 시스템은 광각을 구현하기 위해 6매의 구면 유리 렌즈 및 비구면 유리 렌즈를 혼합하여 만들어진다. 혹서기에 차량 내부 및 외부의 가혹한 온도조건에서 동일한 해상도를 보증하기 위해서는 적어도 5 내지 6매의 유리 렌즈를 사용해야 한다.This conventional wide-angle lens system is made by mixing six spherical glass lenses and aspherical glass lenses to realize a wide angle. In the extreme, at least 5 to 6 glass lenses should be used to guarantee the same resolution under severe temperature conditions inside and outside the vehicle.

이러한 광각 렌즈 시스템은 유리 재질의 특성으로 인해 해상도의 변화가 적은 장점이 있으나, 고해상도를 구현하기 위해서는 유리 렌즈의 매수를 증가시켜야 한다. 또한, 제작단가를 줄이기 위해서는 구면의 유리 렌즈로만 구성되어야 하는데, 이 경우 광각 렌즈 시스템의 해상도 증가에 한계가 발생한다.Such a wide-angle lens system has an advantage of a small change in resolution due to the characteristics of the glass material, but in order to achieve high resolution, the number of glass lenses must be increased. In addition, in order to reduce the manufacturing cost, it should be composed only of spherical glass lenses, in which case there is a limit in increasing the resolution of the wide-angle lens system.

해상도를 높이고 렌즈 수를 줄이기 위해 플라스틱 렌즈의 수를 늘릴 경우, 차량 및 외부 감시 환경의 가혹한 온도조건에서 플라스틱 재질의 온도변화에 따른 굴절률 변화로 인해 해상도의 변화가 발생하여 만족한 결과를 얻지 못하게 된다.If the number of plastic lenses is increased to increase the resolution and reduce the number of lenses, the change in the resolution may occur due to the change of the refractive index due to the temperature change of the plastic material under the severe temperature conditions of the vehicle and the external surveillance environment, and thus the result may not be satisfactory. .

또한, 이러한 광각 렌즈 시스템은 적외선 영역에서 광학 성능이 현저히 떨어져서 별도의 초점 조절 없이는 400~950nm의 파장 대역을 포함하는 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 만족할 만한 해상도로 촬상할 수 없는 문제점이 있었다. In addition, such a wide-angle lens system has a problem in that the optical performance in the infrared region is remarkably degraded, so that it is impossible to capture images at a satisfactory resolution in both the visible region and the near infrared region including the wavelength band of 400 to 950 nm without separate focusing. .

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 유리 렌즈의 사용을 2매 이내로 제한하여 제작비용을 절감하면서, 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 고해상도로 촬상할 수 있고 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above circumstances, and it is possible to capture a subject at high resolution in both the visible and near-infrared region while reducing the production cost by limiting the use of the glass lens to less than two sheets, and having a wide temperature change. It is an object of the present invention to provide a wide-angle lens system for visible light and near infrared light that can guarantee resolution even at (-20 ° C. to 80 ° C.).

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템은, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록한 매니스커스 타입의 제1 유리 렌즈; 정의 굴절력을 가지며 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 제2 플라스틱 렌즈; 정의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈; 조리개; 정의 굴절력을 가지며 양면 볼록 형태의 제4 유리 렌즈; 부의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제5 플라스틱 렌즈; 를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a wide-angle lens system for visible light and near infrared light, the first glass lens of the meniscus type having negative refractive power in order from the object side and convex toward the object side; A second plastic lens of a meniscus type having positive refractive power and concave toward the object and having at least one surface aspherical; A third plastic lens having positive refractive power and at least one surface being aspherical; iris; A fourth glass lens having positive refractive power and double-sided convex; A fifth plastic lens having negative refractive power and at least one surface being aspherical; .

또한, 상기 제1 유리 렌즈 및 상기 제4 유리 렌즈는 양면이 구면이다.In addition, both surfaces of the first glass lens and the fourth glass lens are spherical surfaces.

또한, 상기 제5 플라스틱 렌즈는 양면이 오목하다.In addition, both surfaces of the fifth plastic lens are concave.

또한, 상기 제4 유리 렌즈는 아베수 50 이상의 재질로 형성된다.In addition, the fourth glass lens is made of Abbe's number of 50 or more.

또한, 상기 제5 플라스틱 렌즈는 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성된다.In addition, the fifth plastic lens has a refractive index of 1.6 or more.

또한, 상기 각 렌즈 중에서 상기 제4 유리 렌즈의 굴절능이 가장 높다.In addition, among the lenses, the fourth glass lens has the highest refractive power.

또한, 상기 각 렌즈 중에서 상기 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이 가장 낮다.In addition, among the lenses, the refractive power of the second plastic lens is the lowest.

또한, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 다음의 조건을 만족한다. Further, the wide angle lens system for visible light and near infrared light satisfies the following conditions.

0.01 <|K1/Kt|< 0.50.01 <| K1 / Kt | <0.5

여기서, K1은 상기 제1 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K1 is the refractive power of the first glass lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.

또한, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 다음의 조건을 만족한다. Further, the wide angle lens system for visible light and near infrared light satisfies the following conditions.

0.01 <|K2/Kt|< 0.50.01 <| K2 / Kt | <0.5

여기서, K2는 상기 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K2 is the refractive power of the second plastic lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.

또한, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 다음의 조건을 만족한다. Further, the wide angle lens system for visible light and near infrared light satisfies the following conditions.

0.01 <|K3/Kt|< 0.50.01 <| K3 / Kt | <0.5

여기서, K3는 상기 제3 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K3 is the refractive power of the third plastic lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.

또한, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 다음의 조건을 만족한다. Further, the wide angle lens system for visible light and near infrared light satisfies the following conditions.

0.4 <|K4/Kt|< 10.4 <| K4 / Kt | <1

여기서, K4는 상기 제4 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K4 is the refractive power of the fourth glass lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.

또한, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템 다음의 조건을 만족한다. Further, the wide angle lens system for visible light and near infrared light satisfies the following conditions.

0.4 <|K5/Kt|< 10.4 <| K5 / Kt | <1

여기서, K5는 상기 제5 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K5 is the refractive power of the fifth plastic lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템은, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록하고 적어도 한 면이 비구면인 제1 폴리머 렌즈; 정의 굴절력을 가지며 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 제2 플라스틱 렌즈; 정의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈; 조리개; 정의 굴절력을 가지며 양면 볼록 형태의 제4 유리 렌즈; 부의 굴절력을 가지며 적어도 한면이 비구면인 제5 플라스틱 렌즈; 를 포함한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a wide-angle lens system for visible light and near infrared light, the first polymer lens having a negative refractive power in order from the object side, convex toward the object side and at least one surface is aspherical; A second plastic lens of a meniscus type having positive refractive power and concave toward the object and having at least one surface aspherical; A third plastic lens having positive refractive power and at least one surface being aspherical; iris; A fourth glass lens having positive refractive power and double-sided convex; A fifth plastic lens having negative refractive power and at least one surface being aspherical; .

또한, 상기 제1 폴리머 렌즈는 열 경화 또는 UV 조사 경화 방식으로 제작된다.In addition, the first polymer lens is manufactured by thermal curing or UV irradiation curing.

또한, 상기 제1 폴리머 렌즈는 아베수 50 이상의 재질로 형성된다.In addition, the first polymer lens is made of Abbe's number of 50 or more.

본 발명에 따르면, 유리 렌즈의 사용을 2매 이내로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있고, 가시광선 영역과 근적외선 영역 모두에서 피사체를 고해상도로 촬상함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to reduce the production cost by limiting the use of the glass lens to less than two sheets, and to capture a high-resolution image of the subject in both visible and near-infrared region, and at the same time, a wide temperature change (-20 ° C to 80 ° C). ) Can provide a wide-angle lens system for visible light and near infrared light that can guarantee resolution.

도 1은 종래의 광각 렌즈 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3b 내지 도 3d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 3e 내지 도 3g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4b 내지 도 4d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 4e 내지 도 4g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5b 내지 도 5d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 5e 내지 도 5g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6b 내지 도 6d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제4 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 6e 내지 도 6g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제4 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8b 내지 도 8d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제5 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
도 8e 내지 도 8g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제5 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다.
1 is a diagram illustrating a conventional wide-angle lens system.
2 is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to an embodiment of the present invention.
3A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to the first embodiment of the present invention.
3B to 3D are graphs of resolutions of temperature of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a first exemplary embodiment of the present invention in the visible light region.
3E to 3G are graphs of resolutions according to temperatures of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a first exemplary embodiment of the present invention in the near infrared region.
4A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a second embodiment of the present invention.
4B to 4D are graphs of resolutions of temperature of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a second exemplary embodiment of the present invention in the visible light region.
4E to 4G are graphs of resolutions according to temperatures of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a second exemplary embodiment of the present invention in the near infrared region.
5A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a third embodiment of the present invention.
5B to 5D are graphs of resolutions of temperature of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a third exemplary embodiment of the present invention in the visible light region.
5E to 5G are graphs of resolutions according to temperatures of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a third exemplary embodiment of the present invention in the near infrared region.
6A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a fourth embodiment of the present invention.
6B to 6D are graphs of resolutions of temperature of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a fourth exemplary embodiment of the present invention in the visible light region.
6E to 6G are graphs of resolutions according to temperatures of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a fourth exemplary embodiment of the present invention in the near infrared region.
7 is a diagram illustrating the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to another embodiment of the present invention.
8A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a fifth embodiment of the present invention.
8B to 8D are graphs of resolutions according to temperatures of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a fifth exemplary embodiment of the present invention in the visible light region.
8E to 8G are graphs of resolutions according to temperatures of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to a fifth exemplary embodiment of the present invention in the near infrared region.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 2 is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system for visible light and near infrared light according to an embodiment of the present invention.

상기 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템(이하, 광각 렌즈 시스템)은 물체측으로부터 순서대로 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 조리개(160), 제4 유리 렌즈(L4), 제5 플라스틱 렌즈(L5)를 포함한다. 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제1 렌즈군을 형성하고, 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 제2 렌즈군을 형성한다. The wide-angle lens system (hereinafter, referred to as a wide-angle lens system) for visible light and near infrared light may include a first glass lens L1, a second plastic lens L2, a third plastic lens L3, and an aperture 160 in order from an object side. And a fourth glass lens L4 and a fifth plastic lens L5. The first glass lens L1, the second plastic lens L2, and the third plastic lens L3 form a first lens group, and the fourth glass lens L4 and the fifth plastic lens L5 are second A lens group is formed.

제1 유리 렌즈(L1)는 물체 측에 가장 가까이 위치하는 렌즈이다. 제1 유리 렌즈(L1)는 부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 매니스커스 타입으로 형성된다. 제1 유리 렌즈(L1)는 외부환경에 가장 가까이 위치하고, 외부 긁힘과 습도 등에 견디고 광각의 빛을 수렴하기 위해 유리 재질로 형성된다. 제1 유리 렌즈(L1)는 양면이 구면일 수 있고, 이때 물체측 면(111)의 곡률반경은 상측 면(112)의 곡률반경보다 크다.The first glass lens L1 is a lens located closest to the object side. The first glass lens L1 has a negative refractive power and is formed in a meniscus type in which it is convex toward the object side. The first glass lens L1 is closest to the external environment, and is formed of a glass material in order to withstand external scratches and humidity and to converge wide angle light. Both surfaces of the first glass lens L1 may be spherical surfaces, and the radius of curvature of the object-side surface 111 is greater than the radius of curvature of the image-side surface 112.

제2 플라스틱 렌즈(L2)는 제1 유리 렌즈(L1)의 다음에 위치한다. 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 렌즈로서 플라스틱 재질로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 제1 유리 렌즈(L1)에서 입사된 광의 각도를 줄여줘서 조리개(160) 다음에 구비된 렌즈에 용이하게 결상될 수 있도록 제1 유리 렌즈(L1)와 반대인 정의 굴절력을 갖는다. 또한, 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 빛을 조리개에 수직화시켜 고해상도를 구현할 수 있게 한다. 도면부호 121은 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 물체측 면을 나타내고, 122는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 상측 면을 나타낸다. The second plastic lens L2 is located after the first glass lens L1. The second plastic lens L2 is a meniscus-type lens that is concave toward the object and at least one surface is aspheric and is formed of a plastic material. The second plastic lens (L2) is the opposite of the first glass lens (L1) to reduce the angle of the light incident from the first glass lens (L1) to be easily formed on the lens provided after the aperture 160 Has refractive power. In addition, the second plastic lens L2 verticalizes the light to the aperture, thereby enabling high resolution. Reference numeral 121 denotes an object side surface of the second plastic lens L2, and 122 denotes an image side surface of the second plastic lens L2.

제2 플라스틱 렌즈(L2)는 각 렌즈 중에서 굴절능이 가장 낮은 것이 바람직하다. 굴절능은 1/초점거리(f)로서 렌즈의 파워를 의미한다. 굴절능이 크다는 것은 빛을 꺾어주는 힘이 좋다는 것을 의미한다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 외부 환경에 비교적 가까이 위치하고 플라스틱 재질인 제2 플라스틱 렌즈(L2)에 가장 낮은 굴절능을 부여하여 온도에 따른 해상도 변화를 최소로 한다. It is preferable that the second plastic lens L2 has the lowest refractive power among the lenses. Refractive power refers to the power of the lens as 1 / focal length f. High refractive power means good power to break light. When a large amount of power is applied to a plastic lens, the focal distance and the like may be changed according to the temperature change, resulting in a relatively large resolution change depending on the temperature. Therefore, the second refractive lens is placed relatively close to the external environment and the lowest refractive power is given to the second plastic lens L2 made of plastic material, thereby minimizing the resolution change according to temperature.

제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 다음에 위치한다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 정의 굴절력을 가지고 적어도 한 면이 비구면이며 플라스틱 재질로 형성된다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 물체 측으로 오목한 매니스커스 타입으로 형성되거나 양면이 볼록한 형태를 가질 수 있다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제1 유리 렌즈(L1)에서 입사된 광의 각도를 줄여줘서 조리개(160) 다음에 구비된 렌즈에 용이하게 결상될 수 있도록 한다. 또한, 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 빛을 조리개(160)에 수직화시켜 고해상도를 구현할 수 있게 한다. 도면부호 131은 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 물체측 면을 나타내고, 132는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 상측 면을 나타낸다. The third plastic lens L3 is located next to the second plastic lens L2. The third plastic lens L3 has a positive refractive power and at least one surface is aspherical and formed of a plastic material. The third plastic lens L3 may be formed in a meniscus type concave toward the object side or may have a convex shape on both sides. The third plastic lens L3 reduces the angle of the light incident from the first glass lens L1 so that the third plastic lens L3 can be easily imaged on the lens provided after the aperture 160. In addition, the third plastic lens L3 verticalizes the light to the aperture 160 to realize high resolution. Reference numeral 131 denotes an object side surface of the third plastic lens L3, and 132 denotes an image side surface of the third plastic lens L3.

제3 플라스틱 렌즈(L3)의 다음에는 조리개(160)가 위치한다. 조리개(160)는 구멍의 크기를 조절하여 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절한다. The aperture 160 is positioned after the third plastic lens L3. The aperture 160 adjusts the size of the hole to adjust the amount of light passing through the lens.

조리개(160)의 다음에는 제4 유리 렌즈(L4)가 위치한다. 제4 유리 렌즈(L4)는 정의 굴절력을 가지며 양면 볼록 형태의 유리 재질로 형성된다. 제4 유리 렌즈(L4)는 양면 구면인 렌즈로 제작되어, 제작 단가를 낮추고 조립을 용이하게 할 수 있다. 제4 유리 렌즈(L4)는 전체적인 파장별 색수차를 보정하기 위해 아베수(Abbe's number) 50 이상의 유리 렌즈로 제작되는 것이 바람직하다. 아베수는 광학유리의 빛의 분산에 관한 성질을 나타내는 수로, 아베수가 클수록 색분산이 적게 일어나서 선명한 화상을 얻을 수 있다. 도면부호 141은 제4 유리 렌즈(L4)의 물체측 면을 나타내고, 142는 제4 유리 렌즈(L4)의 상측 면을 나타낸다. The fourth glass lens L4 is positioned after the diaphragm 160. The fourth glass lens L4 has positive refractive power and is formed of a glass material having a double-sided convex shape. The fourth glass lens L4 is made of a double-sided spherical lens, thereby lowering the manufacturing cost and facilitating assembly. The fourth glass lens L4 is preferably made of a glass lens having an Abbe's number of 50 or more to correct chromatic aberration for each wavelength. Abbe's number is a number which shows the property regarding the dispersion | distribution of the light of optical glass, and the larger the Abbe's number, the less the color dispersion occurs and a clear image can be obtained. Reference numeral 141 denotes an object side surface of the fourth glass lens L4, and 142 denotes an image side surface of the fourth glass lens L4.

제4 유리 렌즈(L4)는 각 렌즈 중에서 굴절능이 가장 높은 것이 바람직하다. 유리 재질은 온도에 따른 변화율이 플라스틱의 수십분의 1로 온도 변화에 따른 신뢰성이 우수하다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 5개의 렌즈 중에서 유리 재질로 형성되는 제4 유리 렌즈(L4)에 가장 높은 굴절능을 부여하게 된다. It is preferable that the 4th glass lens L4 has the highest refractive index among each lens. The glass material has a rate of change with temperature which is one-tenth of that of plastic, and has excellent reliability according to the temperature change. When a large amount of power is applied to a plastic lens, the focal distance and the like may be changed according to the temperature change, resulting in a relatively large resolution change depending on the temperature. Therefore, among the five lenses, the highest refractive power is imparted to the fourth glass lens L4 formed of the glass material.

제5 플라스틱 렌즈(L5)는 제4 유리 렌즈(L4)의 다음에 위치한다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 부의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 플라스틱 재질로 형성된다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 양면이 오목하게 형성될 수 있다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 최종적으로 고해상도를 구현하기 위해 1.6 이상의 고굴절률을 갖는 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 도면부호 151은 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 물체측 면을 나타내고, 152는 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 상측 면을 나타낸다. The fifth plastic lens L5 is located after the fourth glass lens L4. The fifth plastic lens L5 has a negative refractive power and is formed of a plastic material having at least one surface aspherical. Both surfaces of the fifth plastic lens L5 may be concave. The fifth plastic lens L5 is preferably formed of a plastic material having a high refractive index of 1.6 or more in order to realize high resolution. Reference numeral 151 denotes an object side surface of the fifth plastic lens L5, and 152 denotes an image side surface of the fifth plastic lens L5.

제5 플라스틱 렌즈(L5)와 결상면(180) 사이에는 광학 필터(170)가 위치될 수 있다. 광학 필터(170)는 적외선 필터, 커버 글래스 등이 사용될 수 있으며, 이러한 광학 필터(170)는 광학적 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 본다. An optical filter 170 may be positioned between the fifth plastic lens L5 and the imaging surface 180. The optical filter 170 may be an infrared filter, a cover glass, or the like, and the optical filter 170 is considered to have no effect on optical performance.

본 발명의 광각 렌즈 시스템은 제1 유리 렌즈(L1)와 제4 유리 렌즈(L4)의 2매의 유리 렌즈만을 사용하고, 양면이 모두 구면으로 되어 제작 단가를 줄일 수 있다. 제1 유리 렌즈(L1)는 외부 환경과 직접 맞닿는 최외각에 위치하므로 상대적으로 내구성이 강한 유리를 사용하여 스크래치 및 습도 등에 대해 효율적으로 대응할 수 있다. 또한, 제4 유리 렌즈(L4)는 아베수 50 이상의 유리 렌즈로 제작되고, 가장 높은 굴절능을 가져서 온도 변화에 따른 해상도 변화를 최소화할 수 있다. The wide-angle lens system of the present invention uses only two glass lenses of the first glass lens L1 and the fourth glass lens L4, and both surfaces thereof are spherical so that manufacturing cost can be reduced. Since the first glass lens L1 is positioned at the outermost side in direct contact with the external environment, it is possible to efficiently cope with scratches and humidity using relatively durable glass. In addition, the fourth glass lens L4 may be made of a glass lens having an Abbe number of 50 or more, and may have the highest refractive power, thereby minimizing the resolution change due to the temperature change.

제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3) 및 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 적어도 한 면이 비구면인 플라스틱 재질로 형성된다. 외부 환경과 비교적 가까이 위치하는 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 가장 낮은 굴절능을 가져서 온도에 따른 해상도 변화를 최소로 한다. 외부 환경으로부터 가장 멀리 있으면서 결상면(180)과 가장 가까운 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 1.6 이상의 고굴절률을 가져서 렌즈 시스템의 해상도를 높일 수 있다. The second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed of a plastic material having at least one surface aspherical. The second plastic lens L2 located relatively close to the external environment has the lowest refractive power, thereby minimizing the change in resolution with temperature. The fifth plastic lens L5, which is farthest from the external environment and closest to the imaging surface 180, has a high refractive index of 1.6 or more, thereby increasing the resolution of the lens system.

이와 같이, 본 발명의 광각 렌즈 시스템은 전체 5매의 렌즈로 구성되고 유리 렌즈의 사용을 2매 이내로 제한하여 제작비용을 절감하면서, 광각의 고해상도를 구현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 광각 렌즈 시스템은 전체 5매의 렌즈로 광각의 고해상도를 구현함으로써 근적외선 영역(700~950nm)에서도 초점 조절없이 우수한 해상도로 촬상이 가능한 장점이 있다. Thus, the wide-angle lens system of the present invention is composed of a total of five lenses, limiting the use of the glass lens to less than two sheets while reducing the manufacturing cost, while realizing a wide-angle high resolution and a wide temperature change (-20 ℃) ~ 80 ℃) has the advantage that can guarantee the resolution. In addition, the wide-angle lens system of the present invention has the advantage that the image can be captured at an excellent resolution without focusing in the near infrared region (700 ~ 950nm) by implementing a wide-angle high resolution with a total of five lenses.

이하에서는, 본 발명의 광각 렌즈 시스템의 제1 내지 제4 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, first to fourth embodiments of the wide-angle lens system of the present invention will be described.

제1 1st 실시예Example

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3b 내지 도 3d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 3e 내지 도 3g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 3A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention. 3B to 3D are graphs of resolutions according to temperatures of the wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention in the visible light region. 3E to 3G are graphs of resolution according to temperature of the wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention in the near infrared region.

다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다. The following shows design data of the wide-angle lens system according to the first embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1렌즈The first lens 제1면Front page 13.0430313.04303 1One 1.620411.62041 60.3260.32 -6.95013-6.95013 0.3187420.318742 제2면The second page 3.1549953.154995 2.3685282.368528 제2렌즈The second lens 제1면Front page -3.952684-3.952684 3.2346673.234667 1.53241.5324 56.0456.04 21.0908521.09085 0.1050360.105036 제2면The second page -3.822794-3.822794 4.0624044.062404 제3렌즈Third lens 제1면Front page -12.1969 -12.1969 1.0567891.056789 1.53241.5324 56.0456.04 16.0366416.03664 0.138140.13814 제2면The second page -5.1765 -5.1765 0.050.05 제4렌즈Fourth lens 제1면Front page 3.13.1 2.42.4 1.620411.62041 60.3260.32 2.9330512.933051 0.7552890.755289 제2면The second page -3.1-3.1 0.050.05 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page -3.3051-3.3051 0.6723750.672375 1.63281.6328 23.3523.35 -3.21392-3.21392 0.6892830.689283 제2면The second page 5.704085.70408 1.4318321.431832

여기서, F넘버는 2.64, 전체 초점거리는 2.2153mm, 화각은 90°이다. Here, the F number is 2.64, the total focal length is 2.2153mm, and the angle of view is 90 °.

초점거리는 제2 플라스틱 렌즈(L2)가 가장 길고, 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이 가장 낮고, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 굴절능은 초점거리의 역수이다. 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능에 비해 다른 렌즈의 굴절능이 높아지면 온도에 민감한 렌즈 시스템이 되어 바람직하지 않다.The focal length is the longest of the second plastic lens L2 and the shortest of the fourth glass lens L4. Therefore, the refractive power of the second plastic lens L2 is the lowest, and the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. Refractive power is the inverse of focal length. If the refractive power of the other lens is higher than the refractive power of the fourth glass lens L4, it becomes undesirable to be a temperature sensitive lens system.

|Kn/Kt|는 각각의 렌즈의 굴절능을 전체 렌즈의 굴절능으로 나눈 값에 절대값을 취한 것으로서, 전체 렌즈의 굴절능 대비 각각의 렌즈의 굴절능의 비를 나타낸다. | Kn / Kt | is an absolute value obtained by dividing the refractive power of each lens by the refractive power of all lenses, and represents the ratio of the refractive power of each lens to the refractive power of all lenses.

제1 유리 렌즈(L1)의 굴절능은 다음의 조건식 1을 만족한다. The refractive ability of the first glass lens L1 satisfies the following Conditional Expression 1.

0.01 <|K1/Kt|< 0.5 [조건식 1]0.01 <| K1 / Kt | <0.5 [Condition 1]

여기서, K1은 제1 유리 렌즈(L1)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K1 is the refractive power of the first glass lens L1, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능은 다음의 조건식 2를 만족한다. The refractive power of the second plastic lens L2 satisfies the following conditional expression (2).

0.01 <|K2/Kt|< 0.5 [조건식 2]0.01 <K2 / Kt | <0.5 [Condition 2]

여기서, K2는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K2 is the refractive power of the second plastic lens L2, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능은 다음의 조건식 3을 만족한다. The refractive power of the third plastic lens L3 satisfies the following Conditional Expression 3.

0.01 <|K3/Kt|< 0.5 [조건식 3]0.01 <| K3 / Kt | <0.5 [Condition 3]

여기서, K3는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K3 is the refractive power of the third plastic lens L3, Kt is the refractive power of the entire lens system.

제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능은 다음의 조건식 4을 만족한다. The refractive ability of the fourth glass lens L4 satisfies the following Conditional Expression 4.

0.4 <|K4/Kt|< 1 [조건식 4]0.4 <| K4 / Kt | <1 [Condition 4]

여기서, K4는 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K4 is the refractive power of the fourth glass lens L4, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절능은 다음의 조건식 5를 만족한다. The refractive power of the fifth plastic lens L5 satisfies the following conditional expression (5).

0.4 <|K5/Kt|< 1 [조건식 5]0.4 <| K5 / Kt | <1 [Condition 5]

여기서, K5는 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K5 is the refractive power of the fifth plastic lens L5, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

상기 조건식 1 내지 5로부터, 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능은 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 낮은 비율을 차지함을 알 수 있다. 또한, 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절능은 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 높은 비율을 차지함을 알 수 있다. 이는 상대적으로 외부 환경에 근접한 제1 유리 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)에 낮은 굴절능을 부여하여 온도 변화에 따른 해상도 변화를 줄이기 위함이다. From the above Conditional Expressions 1 to 5, it can be seen that the refractive power of the first glass lens L1, the second plastic lens L2, and the third plastic lens L3 occupies a low ratio in the refractive power of the entire lens system. In addition, it can be seen that the refractive power of the fourth glass lens L4 and the fifth plastic lens L5 occupies a high ratio in the refractive power of the entire lens system. This is to reduce the change in resolution due to temperature change by providing low refractive power to the first glass lens L1, the second plastic lens L2, and the third plastic lens L3 which are relatively close to the external environment.

본 실시예에서 사용되는 비구면에 관한 사항은 다음의 수학식 1로부터 얻어진다. Matters relating to the aspherical surface used in this embodiment are obtained from the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리,Where Z is the distance from the vertex of the lens to the optical axis direction,

Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리,         Y: distance in the direction perpendicular to the optical axis,

c : 렌즈의 정점에서 곡률 반경(r)의 역수,         c is the inverse of the radius of curvature r at the vertices of the lens,

K : 코닉(Conic) 상수,         K: Conic constant,

A,B,C,D,E,F : 비구면 계수        A, B, C, D, E, F: Aspheric coefficient

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다. In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed as aspheric surfaces. Conic constants and aspheric coefficients of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are as follows.

구분division 제2렌즈The second lens 제3렌즈Third lens 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page KK 00 -7.92461-7.92461 12.4177512.41775 00 40.67380840.673808 20.38163320.381633 A4A4 0.0010640.001064 0.0041940.004194 -0.0004-0.0004 -0.00095-0.00095 0.0105070.010507 0.0143970.014397 A6A6 6.00E-056.00E-05 -0.00015-0.00015 0.0031240.003124 0.0004510.000451 0.0069740.006974 -0.00016-0.00016 A8A8 1.73E-051.73E-05 5.61E-055.61E-05 -0.00236-0.00236 -0.00033-0.00033 -0.00226-0.00226 0.0041970.004197 A10A10 3.84E-063.84E-06 -2.41E-06-2.41E-06 0.0005540.000554 1.54E-041.54E-04 0.0035130.003513 -9.87E-04-9.87E-04

도 3b, 도 3c 및 도 3d는 가시광선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 3B, 3C, and 3D show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the visible light region.

그래프에서 가로축은 공간주파수(Spatial Frequency)를 나타내고, 이러한 공간주파수의 값이 높을수록 높은 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 가로축의 가장 높은 값 160은 1mm 안에 블랙과 화이트의 화소쌍(1 cycle)이 160개 들어 있다는 의미이다. In the graph, the horizontal axis represents a spatial frequency, and the higher the value of the spatial frequency, the higher the resolution. For example, the highest value of 160 on the horizontal axis means that there are 160 pixel pairs (1 cycle) of black and white within 1 mm.

세로축은 변조전달함수(Modulation Transfer Function; MTF)를 나타내고, 이는 화소쌍을 분해할 수 있는 정도를 나타낸다. 변조전달함수는 렌즈계가 공간주파수를 얼마나 잘 통과시켜 상 면으로 전달하는지를 나타내는 함수이다. 어떠한 화상(여러 종류의 공간주파수)이 렌즈계를 통과한 후, 상 면에서 같은 밝기로 재현되면 변조전달함수의 값은 "1"이 되고, 상 면에서 화상이 완전히 사라지면 "0"이 된다. The vertical axis represents a Modulation Transfer Function (MTF), which indicates the degree to which pixel pairs can be resolved. The modulation transfer function is a function that indicates how well the lens system passes the spatial frequency to the image plane. If an image (several kinds of spatial frequencies) passes through the lens system and is reproduced at the same brightness on the image surface, the value of the modulation transfer function becomes "1", and becomes "0" when the image disappears completely on the image surface.

또한, 그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 붉은색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 15°(반각)로 들어오는 빛, 파란색은 30°(반각)로 들어오는 빛, 보라색은 45°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. 이러한 선의 색깔은 대표적인 4개 지점(0°, 15°, 30°, 45°)에서 렌즈로 유입되는 빛을 나타낸다. In addition, the color of a line, a straight line, a dotted line, etc. represent the resolution for each position. For example, in the graph, the solid red line is the resolution of light entering the center of the lens, green is the light coming in at 15 ° (half angle), blue is the light coming in at 30 ° (half angle), and purple is 45 ° (half angle). Indicates incoming light. The color of these lines represents the light entering the lens at four representative points (0 °, 15 °, 30 °, 45 °).

도 3b 내지 도 3d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. Looking at Figures 3b to 3d, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is similarly maintained at 80 ° C, -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can reduce the manufacturing cost by limiting the use of the glass lens to two sheets while reducing the total number of lenses. In addition, high resolution of a wide angle can be realized, and resolution can be guaranteed even under a wide range of temperature changes (-20 ° C to 80 ° C).

도 3e, 도 3f 및 도 3g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 3E, 3F and 3G show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the near infrared region.

도 3e 내지 도 3g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 근적외선 영역에서도 별도의 초점 조절없이 우수한 해상도를 유지함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 3E to 3G, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C in the near infrared region is sufficiently maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can guarantee the resolution even in a wide range of temperature changes (-20 ° C. to 80 ° C.) while maintaining excellent resolution without additional focus adjustment even in the near infrared region.

제2 Second 실시예Example

도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4b 내지 도 4d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 4e 내지 도 4g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 4A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to the second embodiment of the present invention. 4B to 4D are graphs of resolutions according to temperatures of the wide-angle lens system according to the second embodiment of the present invention in the visible light region. 4E to 4G are graphs of resolution according to temperature of the wide-angle lens system according to the second exemplary embodiment of the present invention in the near infrared region.

다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다. The following shows design data of the wide-angle lens system according to the second embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1렌즈The first lens 제1면Front page 66 0.90.9 1.5123911.512391 58.048358.0483 -10.2181-10.2181 0.2313540.231354 제2면The second page 2.6538312.653831 2.991642.99164 제2렌즈The second lens 제1면Front page -3.858436-3.858436 2.9938862.993886 1.53241.5324 56.0456.04 21.6546121.65461 0.1091680.109168 제2면The second page -3.670257-3.670257 4.012784.01278 제3렌즈Third lens 제1면Front page -9.5157 -9.5157 1.1210241.121024 1.53241.5324 56.0456.04 18.3512518.35125 0.128820.12882 제2면The second page -5.0179 -5.0179 0.3004320.300432 제4렌즈Fourth lens 제1면Front page 3.13.1 2.42.4 1.620411.62041 60.3260.32 2.9330512.933051 0.8059870.805987 제2면The second page -3.1-3.1 0.1132070.113207 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page -2.623825-2.623825 1.965551.96555 1.63281.6328 23.3523.35 -3.81755-3.81755 0.6192450.619245 제2면The second page 39.3056739.30567 0.6266030.626603

여기서, F넘버는 2.25, 전체 초점거리는 2.364mm, 화각은 80°이다. Here, the F number is 2.25, the total focal length is 2.364 mm, and the angle of view is 80 °.

초점거리는 제2 플라스틱 렌즈(L2)가 가장 길고, 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이 가장 낮고, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 또한, 각각의 렌즈의 굴절능은 상기 조건식 1 내지 5를 만족한다. The focal length is the longest of the second plastic lens L2 and the shortest of the fourth glass lens L4. Therefore, the refractive power of the second plastic lens L2 is the lowest, and the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. In addition, the refractive power of each lens satisfies the conditional expressions 1 to 5.

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다. In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed as aspheric surfaces. Conic constants and aspheric coefficients of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are as follows.

구분division 제2렌즈The second lens 제3렌즈Third lens 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page KK 00 00 -5.92869-5.92869 00 12.710312.7103 1567.5321567.532 A4A4 -0.00363-0.00363 0.0004540.000454 0.0007580.000758 0.0070370.007037 0.036380.03638 0.028730.02873 A6A6 -3.70E-04-3.70E-04 -2.67E-06-2.67E-06 0.0084990.008499 0.002540.00254 0.0032690.003269 -0.00863-0.00863 A8A8 3.97E-053.97E-05 6.04E-056.04E-05 -0.00342-0.00342 0.0003080.000308 0.0005060.000506 0.0079420.007942 A10A10 9.25E-069.25E-06 -2.90E-06-2.90E-06 0.000860.00086 3.04E-043.04E-04 0.0039570.003957 -7.31E-04-7.31E-04

도 4b, 도 4c 및 도 4d는 가시광선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 4B, 4C and 4D show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the visible region.

그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 붉은색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 15°(반각)로 들어오는 빛, 파란색은 30°(반각)로 들어오는 빛, 보라색은 40°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. In the graph, the color of the line, the straight line, the dotted line, etc., represent the resolution for each position. For example, in the graph, the solid red line is the resolution of the light coming into the center of the lens, green is the light coming in at 15 ° (half angle), blue is the light coming in at 30 ° (half angle), and purple is 40 ° (half angle). Indicates incoming light.

도 4b 내지 도 4d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. Looking at Figures 4b to 4d, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is similarly maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can reduce the manufacturing cost by limiting the use of the glass lens to two sheets while reducing the total number of lenses. In addition, high resolution of a wide angle can be realized, and resolution can be guaranteed even under a wide range of temperature changes (-20 ° C to 80 ° C).

도 4e, 도 4f 및 도 4g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 4E, 4F and 4G show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the near infrared region.

도 4e 내지 도 4g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 근적외선 영역에서도 별도의 초점 조절없이 우수한 해상도를 유지함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 4E to 4G, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C in the near infrared region is sufficiently maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can guarantee the resolution even in a wide range of temperature changes (-20 ° C. to 80 ° C.) while maintaining excellent resolution without additional focus adjustment even in the near infrared region.

제3 Third 실시예Example

도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5b 내지 도 5d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 5e 내지 도 5g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 5A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention. 5B to 5D are graphs of resolutions according to temperatures of the wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention in the visible light region. 5E to 5G are graphs of resolution according to temperature of the wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention in the near infrared region.

다음은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다. The following shows design data of the wide-angle lens system according to the third embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1렌즈The first lens 제1면Front page 5.6189735.618973 0.90.9 1.7439851.743985 44.817244.8172 -10.1375-10.1375 0.2415890.241589 제2면The second page 33 2.4851582.485158 제2렌즈The second lens 제1면Front page -5.164315-5.164315 3.8348063.834806 1.53241.5324 56.0456.04 18.6389718.63897 0.1313970.131397 제2면The second page -4.272927-4.272927 2.82.8 제3렌즈Third lens 제1면Front page -9.4848 -9.4848 1.6469581.646958 1.53241.5324 56.0456.04 15.2009515.20095 0.1611150.161115 제2면The second page -4.6303 -4.6303 0.10.1 제4렌즈Fourth lens 제1면Front page 3.13.1 2.42.4 1.620411.62041 60.3260.32 2.9330512.933051 0.8350010.835001 제2면The second page -3.1-3.1 0.1156130.115613 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page -2.361265-2.361265 1.5308181.530818 1.63281.6328 23.3523.35 -3.33883-3.33883 0.733520.73352 제2면The second page 25.1251825.12518 0.7307140.730714

여기서, F넘버는 2.29, 전체 초점거리는 2.449mm, 화각은 86°이다. Here, the F number is 2.29, the total focal length is 2.449mm, and the angle of view is 86 °.

초점거리는 제2 플라스틱 렌즈(L2)가 가장 길고, 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이 가장 낮고, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 또한, 각각의 렌즈의 굴절능은 상기 조건식 1 내지 5를 만족한다. The focal length is the longest of the second plastic lens L2 and the shortest of the fourth glass lens L4. Therefore, the refractive power of the second plastic lens L2 is the lowest, and the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. In addition, the refractive power of each lens satisfies the conditional expressions 1 to 5.

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다. In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed as aspheric surfaces. Conic constants and aspheric coefficients of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are as follows.

구분division 제2렌즈The second lens 제3렌즈Third lens 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page KK 00 00 2.5828872.582887 00 1.3798851.379885 40.858140.8581 A4A4 -0.00645-0.00645 -0.001-0.001 0.0002270.000227 0.0071540.007154 0.0522890.052289 0.0366120.036612 A6A6 -3.26E-04-3.26E-04 2.55E-042.55E-04 0.0104540.010454 0.0018170.001817 -0.00664-0.00664 -0.01045-0.01045 A8A8 3.67E-053.67E-05 5.50E-055.50E-05 -0.00564-0.00564 0.0016970.001697 0.0083540.008354 0.0122770.012277 A10A10 1.21E-051.21E-05 -4.90E-06-4.90E-06 0.0021520.002152 -5.56E-04-5.56E-04 -0.00126-0.00126 -2.37E-03-2.37E-03

도 5b, 도 5c 및 도 5d는 각각 20℃, 80℃, -20℃에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 5B, 5C, and 5D show graphs of resolution of the lens system at 20 ° C., 80 ° C., and −20 ° C., respectively.

그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 붉은색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 15°(반각)로 들어오는 빛, 파란색은 30°(반각)로 들어오는 빛, 보라색은 43°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. In the graph, the color of the line, the straight line, the dotted line, etc., represent the resolution for each position. For example, in the graph, the solid red line is the resolution of light entering the center of the lens, green is the light coming in at 15 ° (half angle), blue is the light coming in at 30 ° (half angle), and purple is 43 ° (half angle). Indicates incoming light.

도 5b 내지 도 5d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 5B to 5D, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is similarly maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can reduce the manufacturing cost by limiting the use of the glass lens to two sheets while reducing the total number of lenses. In addition, high resolution of a wide angle can be realized, and resolution can be guaranteed even under a wide range of temperature changes (-20 ° C to 80 ° C).

도 5e, 도 5f 및 도 5g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 5E, 5F and 5G show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the near infrared region.

도 5e 내지 도 5g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 근적외선 영역에서도 별도의 초점 조절없이 우수한 해상도를 유지함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 5E to 5G, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C. in the near infrared region is sufficiently maintained at 80 ° C. and −20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can guarantee the resolution even in a wide range of temperature changes (-20 ° C. to 80 ° C.) while maintaining excellent resolution without additional focus adjustment even in the near infrared region.

제4 Fourth 실시예Example

도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 6b 내지 도 6d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 6e 내지 도 6g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 6A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to the fourth embodiment of the present invention. 6B to 6D are graphs of resolutions according to temperatures of the wide-angle lens system according to the fourth embodiment of the present invention in the visible light region. 6E to 6G are graphs of resolution according to temperature of the wide-angle lens system according to the fourth embodiment of the present invention in the near infrared region.

다음은 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다. The following shows design data of the wide-angle lens system according to the fourth embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1렌즈The first lens 제1면Front page 5.9902995.990299 0.90.9 1.620411.62041 60.3260.32 -10.9483-10.9483 0.2238150.223815 제2면The second page 33 2.5062012.506201 제2렌즈The second lens 제1면Front page -6.277501-6.277501 3.53.5 1.53241.5324 56.0456.04 19.9459319.94593 0.1228520.122852 제2면The second page -4.81801-4.81801 3.0485173.048517 제3렌즈Third lens 제1면Front page -9.2888 -9.2888 1.8857351.885735 1.53241.5324 56.0456.04 15.3630715.36307 0.1594990.159499 제2면The second page -4.6562 -4.6562 0.050.05 제4렌즈Fourth lens 제1면Front page 3.13.1 2.42.4 1.620411.62041 60.3260.32 2.9330512.933051 0.8354440.835444 제2면The second page -3.1-3.1 0.150.15 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page -2.282242-2.282242 1.9447431.944743 1.63281.6328 23.3523.35 -3.55076-3.55076 0.6901060.690106 제2면The second page 193.1217193.1217 0.5697270.569727

여기서, F넘버는 2.25, 전체 초점거리는 2.45mm, 화각은 90°이다. Here, the F number is 2.25, the total focal length is 2.45 mm, and the angle of view is 90 °.

초점거리는 제2 플라스틱 렌즈(L2)가 가장 길고, 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이 가장 낮고, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 또한, 각각의 렌즈의 굴절능은 상기 조건식 1 내지 5를 만족한다. The focal length is the longest of the second plastic lens L2 and the shortest of the fourth glass lens L4. Therefore, the refractive power of the second plastic lens L2 is the lowest, and the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. In addition, the refractive power of each lens satisfies the conditional expressions 1 to 5.

본 실시예에서 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다. In this embodiment, both surfaces of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed as aspheric surfaces. Conic constants and aspheric coefficients of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are as follows.

구분division 제2렌즈The second lens 제3렌즈Third lens 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page KK 00 00 17.3957117.39571 00 1.1973321.197332 173.888173.888 A4A4 -0.00588-0.00588 -0.00211-0.00211 -0.00119-0.00119 0.0053560.005356 0.0428950.042895 0.0288730.028873 A6A6 -3.68E-04-3.68E-04 1.83E-041.83E-04 0.0095980.009598 -0.0012-0.0012 -0.00598-0.00598 -0.01144-0.01144 A8A8 -6.17E-06-6.17E-06 5.47E-055.47E-05 -0.00559-0.00559 0.0034090.003409 0.0087520.008752 0.0096120.009612 A10A10 1.10E-051.10E-05 -5.58E-06-5.58E-06 0.0022610.002261 -1.12E-03-1.12E-03 -0.00134-0.00134 -9.55E-04-9.55E-04

도 6b, 도 6c 및 도 6d는 각각 20℃, 80℃, -20℃에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 6B, 6C and 6D show resolution graphs of the lens system at 20 ° C., 80 ° C., and −20 ° C., respectively.

그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 붉은색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 15°(반각)로 들어오는 빛, 파란색은 30°(반각)로 들어오는 빛, 보라색은 45°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. In the graph, the color of the line, the straight line, the dotted line, etc., represent the resolution for each position. For example, in the graph, the solid red line is the resolution of light entering the center of the lens, green is the light coming in at 15 ° (half angle), blue is the light coming in at 30 ° (half angle), and purple is 45 ° (half angle). Indicates incoming light.

도 6b 내지 도 6d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 2매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. Looking at Figures 6b to 6d, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is similarly maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can reduce the manufacturing cost by limiting the use of the glass lens to two sheets while reducing the total number of lenses. In addition, high resolution of a wide angle can be realized, and resolution can be guaranteed even under a wide range of temperature changes (-20 ° C to 80 ° C).

도 6e, 도 6f 및 도 6g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 6E, 6F and 6G show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the near infrared region.

도 6e 내지 도 6g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 근적외선 영역에서도 별도의 초점 조절없이 우수한 해상도를 유지함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 6E to 6G, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C in the near infrared region is sufficiently maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can guarantee the resolution even in a wide range of temperature changes (-20 ° C. to 80 ° C.) while maintaining excellent resolution without additional focus adjustment even in the near infrared region.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 7 is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to another embodiment of the present invention.

상기 광각 렌즈 시스템은 물체측으로부터 순서대로 제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 조리개(260), 제4 유리 렌즈(L4), 제5 플라스틱 렌즈(L5)를 포함한다. 제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제1 렌즈군을 형성하고, 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 제2 렌즈군을 형성한다. The wide-angle lens system includes a first polymer lens L1, a second plastic lens L2, a third plastic lens L3, an aperture 260, a fourth glass lens L4, and a fifth plastic in order from the object side. The lens L5 is included. The first polymer lens L1, the second plastic lens L2, and the third plastic lens L3 form a first lens group, and the fourth glass lens L4 and the fifth plastic lens L5 are second A lens group is formed.

본 실시예에서 제1 폴리머 렌즈(L1)를 제외하고, 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제4 유리 렌즈(L4), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 구성은 도 2에 도시된 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제4 유리 렌즈(L4), 제5 플라스틱 렌즈(L5)와 동일하다. Except for the first polymer lens L1 in this embodiment, the configuration of the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, the fourth glass lens L4, and the fifth plastic lens L5 is illustrated in FIG. The second plastic lens L2, the third plastic lens L3, the fourth glass lens L4, and the fifth plastic lens L5 shown in FIG. 2 are the same.

제1 폴리머 렌즈(L1)는 물체 측에 가장 가까이 위치하는 렌즈이다. 제1 폴리머 렌즈(L1)는 부의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록하고 적어도 한 면이 비구면으로 형성된다. 제1 폴리머 렌즈(L1)는 파장별 색수차를 보정하기 위해 아베수 50 이상의 재질로 제작되는 것이 바람직하다. The first polymer lens L1 is a lens located closest to the object side. The first polymer lens L1 has negative refractive power, is convex toward the object side, and at least one surface is formed as an aspherical surface. In order to correct chromatic aberration for each wavelength, the first polymer lens L1 is preferably made of Abbe's number of 50 or more.

제1 폴리머 렌즈(L1)는 폴리머 재질로 형성되고, 열 경화 또는 UV(자외선) 조사 경화방식으로 제작된다. 여기서, 폴리머는 플라스틱의 상위 개념으로, 플라스틱은 폴리머의 한 종류가 된다. 일반적인 렌즈의 사출성형은 금형에 용융된 상태의 재질을 넣어 냉각시켜 굳히는 방식인데, 본 실시예에서 제1 폴리머 렌즈(L1)는 열을 가하거나 UV를 조사하여 굳히는 방식을 취한다. 이러한 폴리머 재질 렌즈의 장점은 성형한 후 온도 변화에 대한 변형 민감도가 유리 재질에 가까울 정도로 적으면서 금형에 따른 성형을 할 수 있어 비구면을 쉽게 적용할 수 있다는 것이다.The first polymer lens L1 is formed of a polymer material and manufactured by thermal curing or UV (ultraviolet) irradiation curing. Here, the polymer is a higher concept of plastic, and plastic is a kind of polymer. In general, injection molding of a lens is a method in which a molten material is put into a mold to be cooled and hardened. In this embodiment, the first polymer lens L1 is hardened by applying heat or irradiating UV. The advantage of the polymer lens is that the aspheric surface can be easily applied since the molding can be molded according to the mold while the deformation sensitivity to temperature change is close to that of the glass material after molding.

일반적인 유리 렌즈는 비구면을 적용하기가 너무 어렵고 비용도 많이 든다. 따라서, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 제1 유리 렌즈(L1)를 제1 폴리머 렌즈(L1)로 대체하여 재질을 폴리머로 함으로써 제작 비용을 절감하고 비구면을 용이하게 형성함과 동시에 온도 변화에 대한 변형이 적은 유리 재질의 장점을 그대로 가질 수 있다. Typical glass lenses are too difficult and expensive to apply aspherical surfaces. Therefore, in the present embodiment, the first glass lens L1 shown in FIG. 2 is replaced with the first polymer lens L1 to form a polymer, thereby reducing manufacturing cost and easily forming an aspherical surface. It can have the advantages of the glass material with little deformation.

또한, 본 실시예에서 제1 폴리머 렌즈(L1)에 낮은 굴절능을 부여함으로써 높은 가공 정밀도를 요구하지 않아도 되고, 따라서 용이하게 제1 유리 렌즈(L1)를 제1 폴리머 렌즈(L1)로 대체할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈 시스템을 제작하는 비용이 적게 들면서 도 2에 도시된 광각 렌즈 시스템이 갖는 장점을 그대로 가질 수 있다. In addition, in this embodiment, the low refractive power is imparted to the first polymer lens L1, so that it is not necessary to require high processing accuracy, and thus, the first glass lens L1 can be easily replaced with the first polymer lens L1. It becomes possible. As such, the wide-angle lens system of the present embodiment may have the advantages of the wide-angle lens system shown in FIG. 2 at a low cost of manufacturing the entire lens system.

제2 플라스틱 렌즈(L2)는 제1 유리 렌즈(L1)의 다음에 위치한다. 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 정의 굴절력을 가지고 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 렌즈로서 플라스틱 재질로 형성된다. 도면부호 221은 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 물체측 면을 나타내고, 222는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 상측 면을 나타낸다. The second plastic lens L2 is located after the first glass lens L1. The second plastic lens L2 is a meniscus type lens having a positive refractive power and concave toward the object side and having at least one surface aspherical surface formed of a plastic material. Reference numeral 221 denotes an object side surface of the second plastic lens L2, and 222 denotes an image side surface of the second plastic lens L2.

제2 플라스틱 렌즈(L2)는 각 렌즈 중에서 굴절능이 가장 낮은 것이 바람직하다. 굴절능은 1/초점거리(f)로서 렌즈의 파워를 의미한다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 외부 환경에 비교적 가까이 위치하고 플라스틱 재질인 제2 플라스틱 렌즈(L2)에 가장 낮은 굴절능을 부여하여 온도에 따른 해상도 변화를 최소로 한다. It is preferable that the second plastic lens L2 has the lowest refractive power among the lenses. Refractive power refers to the power of the lens as 1 / focal length f. When a large amount of power is applied to a plastic lens, the focal distance and the like may be changed according to the temperature change, resulting in a relatively large resolution change depending on the temperature. Therefore, the second refractive lens is placed relatively close to the external environment and the lowest refractive power is given to the second plastic lens L2 made of plastic material, thereby minimizing the resolution change according to temperature.

제3 플라스틱 렌즈(L3)는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 다음에 위치한다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 정의 굴절력을 가지고 적어도 한 면이 비구면이며 플라스틱 재질로 형성된다. 제3 플라스틱 렌즈(L3)는 물체 측으로 오목한 매니스커스 타입으로 형성되거나 양면이 볼록한 형태를 가질 수 있다. 도면부호 231은 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 물체측 면을 나타내고, 232는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 상측 면을 나타낸다. The third plastic lens L3 is located next to the second plastic lens L2. The third plastic lens L3 has a positive refractive power and at least one surface is aspherical and formed of a plastic material. The third plastic lens L3 may be formed in a meniscus type concave toward the object side or may have a convex shape on both sides. Reference numeral 231 denotes an object side surface of the third plastic lens L3, and 232 denotes an image side surface of the third plastic lens L3.

제3 플라스틱 렌즈(L3)의 다음에는 조리개(260)가 위치한다. 조리개(260)는 구멍의 크기를 조절하여 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절한다. An aperture 260 is positioned after the third plastic lens L3. The aperture 260 adjusts the size of the hole to adjust the amount of light passing through the lens.

조리개(260)의 다음에는 제4 유리 렌즈(L4)가 위치한다. 제4 유리 렌즈(L4)는 정의 굴절력을 가지며 양면 볼록 형태의 유리 재질로 형성된다. 제4 유리 렌즈(L4)는 양면 구면인 렌즈로 제작되어, 제작 단가를 낮추고 조립을 용이하게 할 수 있다. 제4 유리 렌즈(L4)는 전체적인 파장별 색수차를 보정하기 위해 아베수 50 이상의 유리 렌즈로 제작되는 것이 바람직하다. 도면부호 241은 제4 유리 렌즈(L4)의 물체측 면을 나타내고, 242는 제4 유리 렌즈(L4)의 상측 면을 나타낸다. The fourth glass lens L4 is positioned after the stop 260. The fourth glass lens L4 has positive refractive power and is formed of a glass material having a double-sided convex shape. The fourth glass lens L4 is made of a double-sided spherical lens, thereby lowering the manufacturing cost and facilitating assembly. The fourth glass lens L4 is preferably made of a glass lens having an Abbe number of 50 or more to correct chromatic aberration for each wavelength. Reference numeral 241 denotes an object side surface of the fourth glass lens L4, and 242 denotes an image side surface of the fourth glass lens L4.

제4 유리 렌즈(L4)는 각 렌즈 중에서 굴절능이 가장 높은 것이 바람직하다. 플라스틱 재질의 렌즈에 많은 파워를 줄 경우 온도 변화에 따라 초점거리 등이 달라질 수 있어 상대적으로 온도에 따른 많은 해상도 변화가 발생하게 된다. 따라서, 5개의 렌즈 중에서 유리 재질로 형성되는 제4 유리 렌즈(L4)에 가장 높은 굴절능을 부여하게 된다. It is preferable that the 4th glass lens L4 has the highest refractive index among each lens. When a large amount of power is applied to a plastic lens, the focal distance and the like may be changed according to the temperature change, resulting in a relatively large resolution change depending on the temperature. Therefore, among the five lenses, the highest refractive power is imparted to the fourth glass lens L4 formed of the glass material.

제5 플라스틱 렌즈(L5)는 제4 유리 렌즈(L4)의 다음에 위치한다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 부의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 플라스틱 재질로 형성된다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 양면이 오목하게 형성될 수 있다. 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 최종적으로 고해상도를 구현하기 위해 1.6 이상의 고굴절률을 갖는 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 도면부호 251은 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 물체측 면을 나타내고, 252는 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 상측 면을 나타낸다. The fifth plastic lens L5 is located after the fourth glass lens L4. The fifth plastic lens L5 has a negative refractive power and is formed of a plastic material having at least one surface aspherical. Both surfaces of the fifth plastic lens L5 may be concave. The fifth plastic lens L5 is preferably formed of a plastic material having a high refractive index of 1.6 or more in order to realize high resolution. Reference numeral 251 denotes an object side surface of the fifth plastic lens L5, and 252 denotes an image side surface of the fifth plastic lens L5.

제5 플라스틱 렌즈(L5)와 결상면(280) 사이에는 광학 필터(270)가 위치될 수 있다. 광학 필터(270)는 적외선 필터, 커버 글래스 등이 사용될 수 있다. An optical filter 270 may be positioned between the fifth plastic lens L5 and the imaging surface 280. The optical filter 270 may be an infrared filter, a cover glass, or the like.

본 발명의 광각 렌즈 시스템은 1매의 유리 렌즈[제4 유리 렌즈(L4)]만을 사용하여 제작 단가를 줄일 수 있다. 또한, 제4 유리 렌즈(L4)는 아베수 50 이상의 유리 렌즈로 제작되고, 가장 높은 굴절능을 가져서 온도 변화에 따른 해상도 변화를 최소화할 수 있다. The wide-angle lens system of the present invention can reduce the manufacturing cost by using only one glass lens (fourth glass lens L4). In addition, the fourth glass lens L4 may be made of a glass lens having an Abbe number of 50 or more, and may have the highest refractive power, thereby minimizing the resolution change due to the temperature change.

제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3) 및 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 적어도 한 면이 비구면인 플라스틱 재질로 형성된다. 외부 환경과 비교적 가까이 위치하는 제2 플라스틱 렌즈(L2)는 가장 낮은 굴절능을 가져서 온도에 따른 해상도 변화를 최소로 한다. 외부 환경으로부터 가장 멀리 있으면서 결상면(280)과 가장 가까운 제5 플라스틱 렌즈(L5)는 1.6 이상의 고굴절률을 가져서 렌즈 시스템의 해상도를 높일 수 있다. The first polymer lens L1, the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed of a plastic material having at least one surface aspheric. The second plastic lens L2 located relatively close to the external environment has the lowest refractive power, thereby minimizing the change in resolution with temperature. The fifth plastic lens L5, which is furthest from the external environment and closest to the imaging surface 280, has a high refractive index of 1.6 or more, thereby increasing the resolution of the lens system.

이와 같이, 본 발명의 광각 렌즈 시스템은 전체 5매의 렌즈로 구성되고 유리 렌즈의 사용을 1매로 제한하여 제작비용을 절감하면서, 광각의 고해상도를 구현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 광각 렌즈 시스템은 전체 5매의 렌즈로 광각의 고해상도를 구현함으로써 근적외선 영역(700~950nm)에서도 초점 조절없이 우수한 해상도로 촬상이 가능한 장점이 있다. Thus, the wide-angle lens system of the present invention is composed of a total of five lenses, limiting the use of glass lenses to one sheet, while reducing the manufacturing cost, while realizing a wide-angle high resolution and a wide temperature change (-20 ℃ ~ 80 ℃) also has the advantage that can guarantee the resolution. In addition, the wide-angle lens system of the present invention has the advantage that the image can be captured at an excellent resolution without focusing in the near infrared region (700 ~ 950nm) by implementing a wide-angle high resolution with a total of five lenses.

이하에서는, 본 광각 렌즈 시스템에 따른 제5 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, a fifth embodiment according to the present wide-angle lens system will be described.

제5 Fifth 실시예Example

도 8a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 8b 내지 도 8d는 가시광선 영역에서 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 도 8e 내지 도 8g는 근적외선 영역에서 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 온도에 따른 해상도 그래프이다. 8A is a diagram showing the configuration of a wide-angle lens system according to the fifth embodiment of the present invention. 8B to 8D are graphs of resolutions according to temperatures of the wide-angle lens system according to the fifth embodiment of the present invention in the visible light region. 8E to 8G are graphs of resolution according to temperature of the wide-angle lens system according to the fifth embodiment of the present invention in the near infrared region.

다음은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 렌즈 시스템의 설계 데이터를 나타낸다. The following shows design data of the wide-angle lens system according to the fifth embodiment of the present invention.

렌즈lens if 곡률반경Radius of curvature 두께thickness 굴절률Refractive index 아베수Abe number 초점거리Focal length 굴절능Refractive ability 제1렌즈The first lens 제1면Front page 55.3430155.34301 0.60.6 1.5282081.528208 5454 -5.23433-5.23433 0.2877730.287773 제2면The second page 2.6233952.623395 2.82.8 제2렌즈The second lens 제1면Front page -4.657147-4.657147 3.53.5 1.53241.5324 56.0456.04 30.7456630.74566 0.0489920.048992 제2면The second page -4.572285-4.572285 3.73.7 제3렌즈Third lens 제1면Front page -11.4241 -11.4241 1.51.5 1.53241.5324 56.0456.04 9.6341289.634128 0.156350.15635 제2면The second page -3.7013 -3.7013 0.050.05 제4렌즈Fourth lens 제1면Front page 3.13.1 2.42.4 1.620411.62041 60.3260.32 2.9330512.933051 0.5135610.513561 제2면The second page -3.1-3.1 0.050.05 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page -2.884278-2.884278 0.630.63 1.63281.6328 23.3523.35 -3.39018-3.39018 0.4443130.444313 제2면The second page 9.0821659.082165 1.1453341.145334

여기서, F넘버는 2.01, 전체 초점거리는 1.5063mm, 화각은 90°이다. Here, the F number is 2.01, the total focal length is 1.5063 mm, and the angle of view is 90 °.

초점거리는 제2 플라스틱 렌즈(L2)가 가장 길고, 제4 유리 렌즈(L4)가 가장 짧다. 따라서, 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이 가장 낮고, 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이 가장 높다. 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능에 비해 다른 렌즈의 굴절능이 높아지면 온도에 민감한 렌즈 시스템이 되어 바람직하지 않다.The focal length is the longest of the second plastic lens L2 and the shortest of the fourth glass lens L4. Therefore, the refractive power of the second plastic lens L2 is the lowest, and the refractive power of the fourth glass lens L4 is the highest. If the refractive power of the other lens is higher than the refractive power of the fourth glass lens L4, it becomes undesirable to be a temperature sensitive lens system.

제1 폴리머 렌즈(L1)의 굴절능은 상기 조건식 1을 만족한다. The refractive ability of the first polymer lens L1 satisfies Condition 1 above.

0.01 <|K1/Kt|< 0.5 [조건식 1]0.01 <| K1 / Kt | <0.5 [Condition 1]

여기서, K1은 제1 폴리머 렌즈(L1)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.Here, K1 is the refractive power of the first polymer lens L1, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능은 상기 조건식 2를 만족한다. The refractive power of the second plastic lens L2 satisfies Condition 2 above.

0.01 <|K2/Kt|< 0.5 [조건식 2]0.01 <K2 / Kt | <0.5 [Condition 2]

여기서, K2는 제2 플라스틱 렌즈(L2)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K2 is the refractive power of the second plastic lens L2, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능은 상기 조건식 3을 만족한다. The refractive power of the third plastic lens L3 satisfies Condition 3 above.

0.01 <|K3/Kt|< 0.5 [조건식 3]0.01 <| K3 / Kt | <0.5 [Condition 3]

여기서, K3는 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K3 is the refractive power of the third plastic lens L3, Kt is the refractive power of the entire lens system.

제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능은 상기 조건식 4을 만족한다. The refractive ability of the fourth glass lens L4 satisfies Condition 4 above.

0.4 <|K4/Kt|< 1 [조건식 4]0.4 <| K4 / Kt | <1 [Condition 4]

여기서, K4는 제4 유리 렌즈(L4)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K4 is the refractive power of the fourth glass lens L4, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절능은 상기 조건식 5를 만족한다. The refractive power of the fifth plastic lens L5 satisfies Condition 5 above.

0.4 <|K5/Kt|< 1 [조건식 5]0.4 <| K5 / Kt | <1 [Condition 5]

여기서, K5는 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다. Here, K5 is the refractive power of the fifth plastic lens L5, and Kt is the refractive power of the entire lens system.

상기 조건식 1 내지 5로부터, 제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)의 굴절능은 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 낮은 비율을 차지함을 알 수 있다. 또한, 제4 유리 렌즈(L4)와 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 굴절능은 전체 렌즈 시스템의 굴절능에서 높은 비율을 차지함을 알 수 있다. 이는 상대적으로 외부 환경에 근접한 제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3)에 낮은 굴절능을 부여하여 온도 변화에 따른 해상도 변화를 줄이기 위함이다. From the above Conditional Expressions 1 to 5, it can be seen that the refractive power of the first polymer lens L1, the second plastic lens L2, and the third plastic lens L3 occupies a low ratio in the refractive power of the entire lens system. In addition, it can be seen that the refractive power of the fourth glass lens L4 and the fifth plastic lens L5 occupies a high ratio in the refractive power of the entire lens system. This is to reduce the change in resolution due to temperature change by providing low refractive power to the first polymer lens L1, the second plastic lens L2, and the third plastic lens L3 which are relatively close to the external environment.

본 실시예에서 제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 양면은 모두 비구면으로 형성된다. 제1 폴리머 렌즈(L1), 제2 플라스틱 렌즈(L2), 제3 플라스틱 렌즈(L3), 제5 플라스틱 렌즈(L5)의 코닉 상수와 비구면 계수는 다음과 같다. In the present exemplary embodiment, both surfaces of the first polymer lens L1, the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are formed as aspherical surfaces. Conic constants and aspheric coefficients of the first polymer lens L1, the second plastic lens L2, the third plastic lens L3, and the fifth plastic lens L5 are as follows.

구분division 제1렌즈The first lens 제2렌즈The second lens 제3렌즈Third lens 제5렌즈Fifth lens 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page 제1면Front page 제2면The second page KK -128.651-128.651 -0.24417-0.24417 00 00 00 00 00 43.197943.1979 A4A4 -0.00011-0.00011 -0.00016-0.00016 -0.00222-0.00222 0.0006860.000686 -0.01213-0.01213 -0.00521-0.00521 0.0236960.023696 0.0362550.036255 A6A6 1.08E-061.08E-06 6.92E-136.92E-13 -1.02E-04-1.02E-04 5.41E-055.41E-05 0.0006610.000661 0.0004270.000427 -0.00181-0.00181 0.0042780.004278 A8A8 -5.62E-16-5.62E-16 1.01E-161.01E-16 1.83E-051.83E-05 8.19E-068.19E-06 -0.00011-0.00011 0.000280.00028 -0.00094-0.00094 -0.00103-0.00103 A10A10 -3.28E-19-3.28E-19 -2.33E-20-2.33E-20 3.13E-163.13E-16 2.92E-162.92E-16 -0.00018-0.00018 -3.64E-05-3.64E-05 0.0001950.000195 8.03E-058.03E-05

도 8b, 도 8c 및 도 8d는 가시광선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 8B, 8C and 8D show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the visible range.

그래프에서 선의 색깔, 직선, 점선 등은 각각의 위치 마다의 해상도를 나타낸다. 예를 들어, 그래프에서 붉은색 실선은 렌즈의 중심으로 들어오는 빛의 해상도이고, 초록색은 15°(반각)로 들어오는 빛, 파란색은 30°(반각)로 들어오는 빛, 보라색은 45°(반각)로 들어오는 빛을 나타낸다. 이러한 선의 색깔은 대표적인 4개 지점(0°, 15°, 30°, 45°)에서 렌즈로 유입되는 빛을 나타낸다. In the graph, the color of the line, the straight line, the dotted line, etc., represent the resolution for each position. For example, in the graph, the solid red line is the resolution of light entering the center of the lens, green is the light coming in at 15 ° (half angle), blue is the light coming in at 30 ° (half angle), and purple is 45 ° (half angle). Indicates incoming light. The color of these lines represents the light entering the lens at four representative points (0 °, 15 °, 30 °, 45 °).

도 8b 내지 도 8d를 살펴보면, 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 비슷하게 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 전체 렌즈의 매수를 줄이면서 유리 렌즈의 사용을 1매로 제한하여 제작비용을 절감할 수 있다. 또한, 광각의 고해상도를 실현함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 8B to 8D, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C is similarly maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can reduce the manufacturing cost by limiting the use of glass lenses to one sheet while reducing the total number of lenses. In addition, high resolution of a wide angle can be realized, and resolution can be guaranteed even under a wide range of temperature changes (-20 ° C to 80 ° C).

도 8e, 도 8f 및 도 8g는 근적외선 영역의 각각의 온도(20℃, 80℃, -20℃)에서 렌즈 시스템의 해상도 그래프를 나타낸다. 8E, 8F and 8G show graphs of resolution of the lens system at respective temperatures (20 ° C., 80 ° C., −20 ° C.) in the near infrared region.

도 8e 내지 도 8g를 살펴보면, 근적외선 영역의 20℃에서 광각 렌즈 시스템의 해상도가 80℃, -20℃에서도 충분히 유지됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광각 렌즈 시스템은 근적외선 영역에서도 별도의 초점 조절없이 우수한 해상도를 유지함과 동시에 폭넓은 온도 변화(-20℃~80℃)에서도 해상도를 보증할 수 있다. 8E to 8G, it can be seen that the resolution of the wide-angle lens system at 20 ° C in the near infrared region is sufficiently maintained at 80 ° C and -20 ° C. Therefore, the wide-angle lens system of the present embodiment can guarantee the resolution even in a wide range of temperature changes (-20 ° C. to 80 ° C.) while maintaining excellent resolution without additional focus adjustment even in the near infrared region.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

111, 121, 131, 141, 151 : 물체측 면
112, 122, 132, 142, 152 : 상측 면
160 : 조리개
170 : 광학 필터
180 : 결상면
L1 : 제1 유리 렌즈
L2 : 제2 플라스틱 렌즈
L3 : 제3 플라스틱 렌즈
L4 : 제4 유리 렌즈
L5 : 제5 플라스틱 렌즈
111, 121, 131, 141, 151: object side
112, 122, 132, 142, 152: upper side
160: aperture
170: optical filter
180: image plane
L1: first glass lens
L2: second plastic lens
L3: third plastic lens
L4: fourth glass lens
L5: fifth plastic lens

Claims (15)

가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 있어서,
물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록한 매니스커스 타입의 제1 유리 렌즈;
정의 굴절력을 가지며 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 제2 플라스틱 렌즈;
정의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈;
조리개;
정의 굴절력을 가지며 양면 볼록 형태의 제4 유리 렌즈;
부의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제5 플라스틱 렌즈;
를 포함하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
In the wide-angle lens system for visible light and near infrared light,
A first glass lens of a meniscus type having negative refractive power in order from the object side and convex toward the object side;
A second plastic lens of a meniscus type having positive refractive power and concave toward the object and having at least one surface aspherical;
A third plastic lens having positive refractive power and at least one surface being aspherical;
iris;
A fourth glass lens having positive refractive power and double-sided convex;
A fifth plastic lens having negative refractive power and at least one surface being aspherical;
Wide-angle lens system for visible light and near infrared light comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 유리 렌즈 및 상기 제4 유리 렌즈는 양면이 구면인 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method of claim 1,
And the first glass lens and the fourth glass lens are spherical both surfaces, and the wide angle lens system for visible light and near infrared light.
제2항에 있어서,
상기 제5 플라스틱 렌즈는 양면이 오목한 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
3. The method of claim 2,
The fifth plastic lens is a wide-angle lens system for visible light and near infrared light concave on both sides.
제1항에 있어서,
상기 제4 유리 렌즈는 아베수 50 이상의 재질로 형성되는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method of claim 1,
The fourth glass lens is a wide-angle lens system for visible light and near infrared rays formed of a material of Abbe number 50 or more.
제1항에 있어서,
상기 제5 플라스틱 렌즈는 굴절률이 1.6 이상의 재질로 형성되는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method of claim 1,
The fifth plastic lens is a wide-angle lens system for visible light and near infrared light having a refractive index of 1.6 or more.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 렌즈 중에서 상기 제4 유리 렌즈의 굴절능이 가장 높은 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
A wide-angle lens system for visible light and near infrared light having the highest refractive power of the fourth glass lens among the lenses.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 렌즈 중에서 상기 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이 가장 낮은 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
A wide-angle lens system for visible light and near infrared light having the lowest refractive power of the second plastic lens among the lenses.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
0.01 <|K1/Kt|< 0.5
여기서, K1은 상기 제1 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wide-angle lens system for visible and near infrared light that meets the following conditions.
0.01 <| K1 / Kt | <0.5
Here, K1 is the refractive power of the first glass lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
0.01 <|K2/Kt|< 0.5
여기서, K2는 상기 제2 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wide-angle lens system for visible and near infrared light that meets the following conditions.
0.01 <| K2 / Kt | <0.5
Here, K2 is the refractive power of the second plastic lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
0.01 <|K3/Kt|< 0.5
여기서, K3는 상기 제3 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wide-angle lens system for visible and near infrared light that meets the following conditions.
0.01 <| K3 / Kt | <0.5
Here, K3 is the refractive power of the third plastic lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
0.4 <|K4/Kt|< 1
여기서, K4는 상기 제4 유리 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wide-angle lens system for visible and near infrared light that meets the following conditions.
0.4 <| K4 / Kt | <1
Here, K4 is the refractive power of the fourth glass lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
다음의 조건을 만족하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
0.4 <|K5/Kt|< 1
여기서, K5는 상기 제5 플라스틱 렌즈의 굴절능이고, Kt는 전체 렌즈계의 굴절능이다.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wide-angle lens system for visible and near infrared light that meets the following conditions.
0.4 <| K5 / Kt | <1
Here, K5 is the refractive power of the fifth plastic lens, Kt is the refractive power of the entire lens system.
가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템에 있어서,
물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록하고 적어도 한 면이 비구면인 제1 폴리머 렌즈;
정의 굴절력을 가지며 물체 측으로 오목하고 적어도 한 면이 비구면인 매니스커스 타입의 제2 플라스틱 렌즈;
정의 굴절력을 가지며 적어도 한 면이 비구면인 제3 플라스틱 렌즈;
조리개;
정의 굴절력을 가지며 양면 볼록 형태의 제4 유리 렌즈;
부의 굴절력을 가지며 적어도 한면이 비구면인 제5 플라스틱 렌즈;
를 포함하는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
In the wide-angle lens system for visible light and near infrared light,
A first polymer lens having negative refractive power in order from the object side and convex toward the object side and at least one surface being aspherical;
A second plastic lens of a meniscus type having positive refractive power and concave toward the object and having at least one surface aspherical;
A third plastic lens having positive refractive power and at least one surface being aspherical;
iris;
A fourth glass lens having positive refractive power and double-sided convex;
A fifth plastic lens having negative refractive power and at least one surface being aspherical;
Wide-angle lens system for visible light and near infrared light comprising a.
제13항에 있어서,
상기 제1 폴리머 렌즈는 열 경화 또는 UV 조사 경화 방식으로 제작된 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
The method of claim 13,
The first polymer lens is a wide-angle lens system for visible light and near infrared light manufactured by heat curing or UV irradiation curing.
제14항에 있어서,
상기 제1 폴리머 렌즈는 아베수 50 이상의 재질로 형성되는 가시광선 및 근적외선용 광각 렌즈 시스템.
15. The method of claim 14,
The first polymer lens is a wide-angle lens system for visible light and near infrared rays formed of a material of Abbe number 50 or more.
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