JP2023553446A - 光学系及びこれを含むカメラモジュール - Google Patents
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Abstract
実施例に開示された光学系は、物体側から像側方向に光軸に沿って順次配置される第1~第7レンズを含み、前記第1レンズは、正の屈折力を有し、前記第2レンズは、負の屈折力を有し、前記第1レンズの物体側面は、凸状であり、前記第2レンズの像側面は、凹状であり、前記第1レンズは、[数1]0.5<f1/F<1.1を満足することができる(数式1において、Fは、前記光学系の有効焦点距離を意味し、f1は、前記第1レンズの焦点距離を意味する。)。【選択図】図1
Description
実施例は、向上した光学性能のための光学系及びこれを含むカメラモジュールに関する。
カメラモジュールは、オブジェクトを撮影してイメージまたは動画に保存する機能を実行し、多様なアプリケーションに装着されている。特にカメラモジュールは、超小型で製作され、スマートフォン、タブレットPC、ノートパソコンなどのポータブルデバイスだけでなく、ドローン、車両などに適用され、多様な機能を提供している。例えば、カメラモジュールの光学系は、像(image)を結像する撮像レンズ、結像された像を電気信号に変換するイメージセンサーを含むことができる。このとき、前記カメラモジュールは、イメージセンサーと撮像レンズとの間の間隔を自動調節してレンズの焦点距離を整列するオートフォーカスAF(autofocus)機能を果たすことができ、ズームレンズ(zoom lens)を通じて遠距離のオブジェクトの倍率を増加または減少させて撮影するズームアップ(zoom up)またはズームアウト(zoom out)のズーミング(zooming)機能を果たすことができる。また、カメラモジュールは、画像ブレ防止IS(image stabilization)技術を採用して、不安定な固定装置あるいはユーザの動きに起因するカメラの動きによる画像のブレを補正または防止する技術が採用されている。このようなカメラモジュールが像(image)を得るために最も重要な要素は、像(image)を結像する撮像レンズである。最近、高解像度に対する関心が高まっており、これを具現するために複数のレンズを含む光学系の研究が進められている。例えば、高解像度の具現のために、正(+)の屈折力または負(-)の屈折力を有する複数の撮像レンズを用いた研究が進められている。
しかし、複数のレンズを含む場合、優れた光学特性、収差特性を導出することが困難であるという問題点がある。また、複数のレンズを含む場合、前記複数のレンズの厚さ、間隔、サイズなどにより全長、高さなどが増加することがあり、これにより前記複数のレンズを含むモジュールの全体サイズが増加するという問題がある。したがって、上述した問題を解決することができる新しい光学系が求められている。
実施例は、光学特性が向上した光学系を提供することを目的とする。実施例は、サイズを減少させることができる光学系を提供することを目的とする。
本発明の実施例に係る光学系は、物体側から像側方向に光軸に沿って順次配置される第1~第7レンズを含み、前記第1レンズは、正の屈折力を有し、前記第2レンズは、負の屈折力を有し、前記第1レンズの物体側面は、凸状であり、前記第2レンズの像側面は、凹状であり、前記第1レンズは、下記数式1を満足することができる。
[数1]0.5<f1/F<1.1(数式1において、Fは、前記光学系の有効焦点距離を意味し、f1は、前記第1レンズの焦点距離を意味する。)
本発明の実施例によれば、前記第1及び第3レンズは、下記数式2を満足することができる。
[数2]0.6<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95(数式2において、SD L1S1は、前記第1レンズの物体側面の有効半径(Semi-Aperture)を意味し、SD L3S1は、前記第3レンズの物体側面の有効半径を意味する。)
本発明の実施例によれば、前記第3レンズは、正の屈折力を有し、前記第3レンズの像側面は、凸状であり得る。
本発明の実施例によれば、前記第6及び第7レンズは、下記数式3を満足することができる。
[数3]0.75<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95(数式3において、SD L6S2は、前記第6レンズの像側面の有効半径を意味し、SD L7S1は、前記第7レンズの物体側面の有効半径を意味する。)
本発明の実施例によれば、前記第6レンズは、正の屈折力を有し、前記第6レンズの物体側面は、凸状であり得る。前記第7レンズは、負の屈折力を有し、前記第7レンズの像側面は、凹状であり得る。
本発明の実施例に係る光学系は、物体側から像側方向に光軸に沿って順次配置される第1~第7レンズを含み、前記第1レンズは、正の屈折力を有し、前記第2レンズは、負の屈折力を有し、前記第6レンズは、正の屈折力を有し、前記第1レンズの物体側面は、凸状であり、前記第2レンズの像側面は、凹状であり、前記第6レンズは、物体側に凸のメニスカス形状を有し、前記第6レンズは、物体側面に配置される第1変曲点及び像側面に配置される第2変曲点を含むことができる。
本発明の実施例によれば、前記第1変曲点は、前記光軸を始点とし、前記第6レンズの物体側面の終端を終点とするとき、前記光軸の垂直方向を基準に35%~65%の位置に配置され得る。前記第2変曲点は、前記光軸を始点とし、前記第6レンズの像側面の終端を終点とするとき、前記光軸の垂直方向を基準に33%~63%の位置に配置され得る。
本発明の実施例によれば、前記第5レンズの物体側面及び像側面の少なくとも一つの面は、変曲点を含むことができる。前記第7レンズは、物体側面に配置される第3変曲点及び像側面に配置される第4変曲点を含むことができる。前記光軸の垂直方向を基準に、前記光軸と前記第4変曲点との間の距離は、前記光軸と前記第3変曲点との間の距離よりも大きくてもよい。
実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、向上した光学特性を有することができる。詳細には、前記光学系及びカメラモジュールは、複数の数式のうち少なくとも一つを満足することができ、これにより、前記光学系に入る不要な光線を遮断することができる。これにより、前記光学系及びカメラモジュールは、収差特性を改善することができる。
また、実施例に係る光学系は、スリムな構造を有することができる。これにより、前記光学系を含む装置、例えば、前記カメラモジュールは、よりスリムでコンパクト(compact)に提供され得る。
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。但し、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され得、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間にその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置換して使うことができる。また、本発明の実施例で使われる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明らかに特に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって一般的に理解され得る意味と解釈され得、辞書に定義された用語のように一般的に使われる用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮して、その意味を解釈することができるであろう。本発明の実施例で使われる用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は、文句で特に言及しない限り、複数形も含むことができ、「A及び(と)B、Cのうち少なくとも一つ(または一つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組み合わせできるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。
本発明の実施例の構成要素を説明するにあたって、第1、第2、A、B、(a)、(b)等の用語を使うことができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。そして、或る構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合のみならず、その構成要素とその他の構成要素との間にあるまた他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。各構成要素の「上(うえ)または、下(した)」に形成または配置されるものと記載される場合、上(うえ)または下(した)は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合のみならず、一つ以上のまた他の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上(うえ)または下(した)」で表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
レンズの面が凸状であるということは、光軸に対応する領域のレンズ面が凸状を有することを意味することができ、レンズの面が凹状であるということは、光軸に対応する領域のレンズ面が凹状を有することを意味することができる。「物体側面」とは、光軸を基準に物体側に向かうレンズの面を意味することができ、「像側面」とは、光軸を基準に撮像面に向かうレンズの面を意味することができる。垂直方向は、光軸と垂直な方向を意味することができ、レンズまたはレンズ面の終端は、入射した光が通過するレンズの有効領域の最終端を意味することができる。
実施例に係る光学系1000は、複数のレンズ100を含むことができる。例えば、実施例に係る光学系1000は、5枚以上のレンズを含むことができる。詳細には、前記光学系1000は、7枚レンズを含むことができる。即ち、前記光学系1000は、物体側から像側に順次配置される第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、第5レンズ150、第6レンズ160、第7レンズ170、及びイメージセンサー300を含むことができる。前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170は、前記光学系1000の光軸OAに沿って順次配置され得る。
物体の情報に該当する光は、前記第1レンズ110、前記第2レンズ120、前記第3レンズ130、前記第4レンズ140、前記第5レンズ150、第6レンズ160、及び前記第7レンズ170を通過して前記イメージセンサー300に入射することができる。
前記複数のレンズ100それぞれは、有効領域及び非有効領域を含むことができる。前記有効領域は、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170それぞれに入射した光が通過する領域であり得る。即ち、前記有効領域は、入射した光が屈折して光学特性を具現する領域であり得る。前記非有効領域は、前記有効領域の周りに配置され得る。前記非有効領域は、前記光が入射しない領域であり得る。即ち、前記非有効領域は、前記光学特性とは無関係の領域であり得る。また、前記非有効領域は、前記レンズを収容するバレル(図示せず)などに固定される領域であり得る。
前記イメージセンサー300は、光を感知することができる。詳細には、前記イメージセンサー300は、前記複数のレンズ100、詳細に前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170を順次通過した光を感知することができる。前記イメージセンサー300は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などを含むことができる。実施例に係る光学系1000は、フィルタ500をさらに含むことができる。前記フィルタ500は、前記複数のレンズ100と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。前記フィルタ500は、前記複数のレンズ100のうち、前記イメージセンサー300に最も隣接する最後のレンズ(第7レンズ170)と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。前記フィルタ500は、赤外線フィルタ、カバーガラスなどの光学フィルタのうち少なくともいずれか一つを含むことができる。前記フィルタ500は、設定された波長帯域の光を通過させ、これとは異なる波長帯域の光をフィルタリングすることができる。前記フィルタ500が赤外線フィルタを含む場合、外部光から放出される放射熱が前記イメージセンサー300に伝達されることを遮断することができる。また、前記フィルタ500は、可視光線を透過することができ、赤外線を反射させることができる。
実施例に係る光学系1000は、絞り(図示せず)を含むことができる。前記絞りは、前記光学系1000に入射する光量を調節することができる。前記絞りは、前記第1レンズ110の前方に位置するか、または前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170から選択される2つのレンズの間に配置され得る。例えば、前記絞りは、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間に配置され得る。また、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170のうち少なくとも一つのレンズは、絞りの役割を果たすことができる。例えば、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170のうちから選択される一つのレンズの物体側面または像側面は、光量を調節する絞りの役割を果たすことができる。例えば、前記第3レンズ130の物体側面(第5面S5)は、絞りの役割を果たすことができる。
実施例に係る光学系1000は、光路変更部材(図示せず)をさらに含むことができる。前記光路変更部材は、外部から入射した光を反射させて光の経路を変更することができる。前記光路変更部材は、反射鏡及びプリズムを含むことができる。例えば、前記光路変更部材は、直角プリズムを含むことができる。前記光路変更部材が直角プリズムを含む場合、前記光路変更部材は、入射光の経路を90度の角度で反射させて光の経路を変更することができる。前記光路変更部材は、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170よりも物体側に隣接して配置され得る。例えば、前記光学系1000が前記光路変更部材を含む場合、物体側から像側方向に前記光路変更部材、第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ 130、第4レンズ140、第5レンズ150、第6レンズ160、第7レンズ170、フィルタ500、及びイメージセンサー300の順に配置され得る。前記光路変更部材は、外部から入射した光を反射させて光の経路を設定された方向に変更することができる。前記光路変更部材は、前記光路変更部材に入射した光を反射させて光の経路を前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170方向に変更することができる。前記光学系1000が光路変更部材を含む場合、前記光学系は、カメラの厚さを減少させることができるフォールディド(folded)カメラに適用することができる。詳細には、前記光学系1000が前記光路変更部材を含む場合、適用された機器の表面と垂直な方向に入射した光を前記機器の表面と平行な方向に変更させることができる。これにより、複数のレンズを含む前記光学系1000は、前記機器内でより薄い厚さを有することができるので、前記機器は、より薄く提供され得る。より詳細には、前記光学系1000が前記光路変更部材を含まない場合、前記機器内で前記複数のレンズは、前記機器の表面と垂直な方向に延びて配置され得る。これにより、前記複数のレンズを含む光学系1000は、前記機器の表面と垂直な方向に高い高さを有することができ、前記機器の厚さを薄く形成することが困難であり得る。しかし、前記光学系1000が前記光路変更部材を含む場合、フォールディド(folded)カメラに適用することができ、前記複数のレンズは、前記機器の表面と平行な方向に延びて配置され得る。即ち、前記光学系1000は、光軸OAが前記機器の表面と平行になるように配置され得る。これにより、前記複数のレンズを含む光学系1000は、前記機器の表面と垂直な方向に低い高さを有することができる。したがって、前記光学系1000を含むフォールディドカメラは、前記機器内で薄い厚さを有することができ、前記機器の厚さも減少することがある。
以下、複数のレンズ100についてより詳細に説明する。
前記第1レンズ110は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第1レンズ110は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第1レンズ110は、プラスチック材質で提供され得る。前記第1レンズ110は、物体側面として定義される第1面S1及び像側面として定義される第2面S2を含むことができる。前記第1面S1は、凸状であり得、前記第2面S2は、凹状であり得る。即ち、前記第1レンズ110は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、前記第1面S1は、凸状であり得、前記第2面S2は、凸状であり得る。即ち、前記第1レンズ110は、両面が凸状を有することができる。以下、前記像側または像側面は、センサー側またはセンサー側面であり得る。前記第1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、両方とも非球面であり得る。
前記第2レンズ120は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第2レンズ120は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第2レンズ120は、プラスチック材質で提供され得る。前記第2レンズ120は、物体側面として定義される第3面S3及び像側面として定義される第4面S4を含むことができる。前記第3面S3は、凸状であり得、前記第4面S4は、凹状であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、前記第3面S3は、凹状であり得、前記第4面S4は、凹状であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、両面が凹状を有することができる。前記第3面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、両方とも非球面であり得る。
前記第3レンズ130は、正(+)または負(-)の屈折力を有することができる。前記第3レンズ130は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第3レンズ130は、プラスチック材質で提供され得る。前記第3レンズ130は、物体側面として定義される第5面S5及び像側面として定義される第6面S6を含むことができる。前記第5面S5は、凸状であり得、前記第6面S6は、凸状であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、両面が凹状を有することができる。また、前記第5面S5は、凹状であり得、前記第6面S6は、凸状であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、両方とも非球面であり得る。
前記第4レンズ140は、正(+)または負(-)の屈折力を有することができる。前記第4レンズ140は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第4レンズ140は、プラスチック材質で提供され得る。前記第4レンズ140は、物体側面として定義される第7面S7及び像側面として定義される第8面S8を含むことができる。前記第7面S7は、凹状であり得、前記第8面S8は、凸状であり得る。即ち、前記第4レンズ140は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、両方とも非球面であり得る。
前記第5レンズ150は、正(+)または負(-)の屈折力を有することができる。前記第5レンズ150は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第5レンズ150は、プラスチック材質で提供され得る。前記第5レンズ150は、物体側面として定義される第9面S9及び像側面として定義される第10面S10を含むことができる。前記第9面S9は、凸状であり得、前記第10面S10は、凹状であり得る。即ち、前記第5レンズ150は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、前記第9面S9は、凸状であり得、前記第10面S10は、凸状であり得る。即ち、前記第5レンズ150は、両面が凸状を有することができる。これとは異なり、前記第9面S9は、凹状であり得、前記第10面S10は、凸状であり得る。即ち、前記第5レンズ150は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、前記第9面S9は、凹状であり得、前記第10面S10は、凹状であり得る。即ち、前記第5レンズ150は、両面が凹状を有することができる。前記第9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、両方とも非球面であり得る。前記第5レンズ150は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。詳細には、前記第9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、変曲点を含むことができる。一例として、前記第9面S9は、変曲点として定義される第1変曲点(図示せず)を含むことができる。前記第1変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第5レンズ150の第9面S9の終端を終点とするとき、約60%以下の位置に配置され得る。詳細には、前記第1変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第5レンズ150の第9面S9の終端を終点とするとき、約30%~60%の位置に配置され得る。より詳細には、前記第1変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第5レンズ150の第9面S9の終端を終点とするとき、約35%~約55%の位置に配置され得る。ここで、前記第9面S9の終端は、前記第5レンズ150の前記第9面S9の有効領域の最終端を意味することができ、前記第1変曲点の位置は、前記光軸OAの垂直方向を基準に設定された位置であり得る。
前記第6レンズ160は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第6レンズ160は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第6レンズ160は、プラスチック材質で提供され得る。前記第6レンズ160は、物体側面として定義される第11面S11及び像側面として定義される第12面S12を含むことができる。前記第11面S11は、凸状であり得、前記第12面S12は、凹状であり得る。即ち、前記第6レンズ160は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、両方とも非球面であり得る。
前記第6レンズ160は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。詳細には、第11面S11及び第12面S12の少なくとも一つの面は、変曲点を含むことができる。一例として、前記第11面S11は、変曲点として定義される第2変曲点(図示せず)を含むことができる。前記第2変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第6レンズ160の第11面S11の終端を終点とするとき、約65%以下の位置に配置され得る。詳細には、前記第2変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第6レンズ160の第11面S11の終端を終点とするとき、約35%~約65%の位置に配置され得る。より詳細には、前記第2変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第6レンズ160の第11面S11の終端を終点とするとき、約40%~約60%の位置に配置され得る。ここで、前記第11面S11の終端は、前記第6レンズ160の第11面S11の有効領域の最終端を意味することができ、前記第2変曲点の位置は、前記光軸OAの垂直方向を基準に設定された位置であり得る。前記第12面S12は、変曲点として定義される第3変曲点(図示せず)を含むことができる。前記第3変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第6レンズ160の第12面S12の終端を終点とするとき、約63%以下の位置に配置され得る。詳細には、前記第3変曲点は、光軸OAを始点とし、前記第6レンズ160の第12面S12の終端を終点とするとき、約33%~約63%の位置に配置され得る。より詳細には、第3変曲点は、光軸OAを始点とし、前記第6レンズ160の第12面S12の終端を終点とするとき、約38%~約58%の位置に配置され得る。ここで、前記第12面S12の終端は、前記第6レンズ160の第12面S12の有効領域の最終端を意味することができ、前記第3変曲点の位置は、前記光軸OAの垂直方向を基準に設定された位置であり得る。このとき、前記光軸OAを基準に前記第3変曲点は、前記第2変曲点よりも遠い距離に位置することができる。詳細には、前記光軸OAの垂直方向を基準に、前記光軸OAと前記第3変曲点との間の距離は、前記光軸OAと前記第2変曲点との間の距離よりも大きくてもよい。
前記第7レンズ170は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第7レンズ170は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。一例として、前記第7レンズ170は、プラスチック材質で提供され得る。前記第7レンズ170は、物体側面として定義される第13面S13及び像側面として定義される第14面S14を含むことができる。前記第13面S13は、凸状であり得、前記第14面S14は、凹状であり得る。即ち、前記第7レンズ170は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、前記第13面S13、凹状であり得、前記第14面S14は、凹状であり得る。即ち、前記第7レンズ170は、両面が凹状を有することができる。前記第13面S13及び前記第14面S14の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、両方とも非球面であり得る。
前記第7レンズ170は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。詳細には、前記第13面S13及び前記第14面S14の少なくとも一つの面は、変曲点を含むことができる。一例として、前記第13面S13は、変曲点として定義される第4変曲点(図示せず)を含むことができる。前記第4変曲点は、光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第13面S13の終端を終点とするとき、約30%以下の位置に配置され得る。詳細には、前記第4変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第13面S13の終端を終点とするとき、約5%~約30%の位置に配置され得る。より詳細には、前記第4変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第13面S13の終端を終点とするとき、約5%~約25%の位置に配置され得る。ここで、前記第13面S13の終端は、前記第7レンズ170の第13面S13の有効領域の最終端を意味することができ、前記第4変曲点の位置は、前記光軸OAの垂直方向を基準に設定された位置であり得る。前記第14面S14は、変曲点として定義される第5変曲点(図示せず)を含むことができる。前記第5変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第14面S14の終端を終点とするとき、約45%以下の位置に配置され得る。詳細には、前記第5変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第14面S14の終端を終点とするとき、約15%~約45%の位置に配置され得る。より詳細には、前記第5変曲点は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第14面S14の終端を終点とするとき、約20%~約40%の位置に配置され得る。ここで、前記第14面S14の終端は、前記第7レンズ170の前記第14面S14の有効領域の最終端を意味することができ、前記第5変曲点の位置は、前記光軸OAの垂直方向を基準に設定された位置であり得る。前記光軸OAを基準に前記第5変曲点は、前記第4変曲点よりも遠い距離に位置することができる。詳細には、前記光軸OAの垂直方向を基準に、前記光軸OAと前記第5変曲点との間の距離は、前記光軸OAと前記第4変曲点との間の距離よりも大きくてもよい。
実施例に係る光学系1000は、以下で説明される数式のうち少なくとも一つを満足することができる。これにより、実施例に係る光学系1000は、光学的に向上した効果を有することができ、よりスリムな構造を有することができる。
[数1]
0.5<f1/F<1.1
0.5<f1/F<1.1
数式1において、Fは、前記光学系1000の有効焦点距離を意味し、f1は、前記第1レンズ110の焦点距離を意味する。
[数2]
0.6<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95
0.6<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95
数式2において、SD L1S1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効半径(Semi-Aperture)を意味し、SD L3S1は、前記第3レンズ130の物体側面(第5面S5)の有効半径(Semi-Aperture)を意味する。
[数3]
0.75<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95
0.75<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95
数式3において、SD L6S2は、前記第6レンズ160の像側面(第12面S12)の有効半径(Semi-Aperture)を意味し、SD L7S1は、前記第7レンズ170の物体側面(第13面S13)の有効半径(Semi-Aperture)を意味する。
[数4]
0.65<(SD L3S2)/(SD L4S2)<0.95
0.65<(SD L3S2)/(SD L4S2)<0.95
数式4において、SD L3S2は、前記第3レンズ130の像側面(第6面S6)の有効半径(Semi-Aperture)を意味し、SD L4S2は、前記第4レンズ140の像側面(第8面S8)の有効半径(Semi-Aperture)を意味する。
[数5]
1.7<(SD L1S1)/L1_CT<1.95
1.7<(SD L1S1)/L1_CT<1.95
数式5において、SD L1S1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効半径(Semi-Aperture)を意味し、L1_CTは、前記第1レンズ110の中心厚さを意味する。
[数6]
3<L1_CT/L2_CT<4.5
3<L1_CT/L2_CT<4.5
数式6において、L1_CTは、前記第1レンズ110の中心厚さを意味し、L2_CTは、前記第2レンズ120の中心厚さを意味する。
[数7]
2<L1_CT/L4_CT<2.8
2<L1_CT/L4_CT<2.8
数式7において、L1_CTは、前記第1レンズ110の中心厚さを意味し、L4_CTは、前記第4レンズ140の中心厚さを意味する。
[数8]
4<L1_CT/d12<6.3
4<L1_CT/d12<6.3
数式8において、L1_CTは、前記第1レンズ110の中心厚さを意味し、d12は、前記第1レンズ110と前記第2レンズ120との間の中心間隔を意味する。
[数9]
0.75<d67/L6_CT<0.95
0.75<d67/L6_CT<0.95
数式9において、d67は、前記第6レンズ160と前記第7レンズ170との間の中心間隔を意味し、L6_CTは、前記第6レンズ160の中心厚さを意味する。
[数10]
0.9<d67/L7_CT<1.3
0.9<d67/L7_CT<1.3
数式10において、d67は、前記第6レンズ160と前記第7レンズ170との間の中心間隔を意味し、L7_CTは、前記第7レンズ170の中心厚さを意味する。
[数11]
2.8<L1R2/L1R1<4
2.8<L1R2/L1R1<4
数式11において、L1R1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の曲率半径を意味し、L1R2は、前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の曲率半径を意味する。
[数12]
0.4<L1R1/L6R1<0.65
0.4<L1R1/L6R1<0.65
数式12において、L1R1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の曲率半径を意味し、L6R1は、前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の曲率半径を意味する。
[数13]
1.1<L1R1/(SD L1S1)<1.45
1.1<L1R1/(SD L1S1)<1.45
数式13において、L1R1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の曲率半径を意味し、SDL1S1は、前記第1レンズの物体側面(第1面S1)の有効半径(Semi-Aperture)を意味する。
[数14]
2.2<L1R1/L1_CT<2.7
2.2<L1R1/L1_CT<2.7
数式14において、L1R1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の曲率半径を意味し、L1_CTは、前記第1レンズ110の中心厚さを意味する。
[数15]
1.9<L6R1/L7R2<2.3
1.9<L6R1/L7R2<2.3
数式15において、L6R1は、前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の曲率半径を意味し、L7R2は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の曲率半径を意味する。
[数16]
3<L6R2/L7R2<4.3
3<L6R2/L7R2<4.3
数式16において、L6R2は、前記第6レンズ160の像側面(第12面S12)の曲率半径を意味し、L7R2は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の曲率半径を意味する。
[数17]
0.2<|f1/f2|<0.4
0.2<|f1/f2|<0.4
数式17において、f1は、前記第1レンズ110の焦点距離を意味し、f2は、前記第2レンズ120の焦点距離を意味する。
[数18]
0.5<|f1/f7|<1.4
0.5<|f1/f7|<1.4
数式18において、f1は、前記第1レンズ110の焦点距離を意味し、f7は、前記第7レンズ170の焦点距離を意味する。
[数19]
-3<f6/f7-2
-3<f6/f7-2
数式19において、f6は、前記第6レンズ160の焦点距離を意味し、f7は、前記第7レンズ170の焦点距離を意味する。
[数20]
1.4<n1d<1.6
1.4<n1d<1.6
数式20において、n1dは、前記第1レンズ110の屈折率を意味する。詳細には、n1dは、前記第1レンズ110のd-lineにおける屈折率を意味する。
[数21]
10<V2d<30
10<V2d<30
数式21において、V2dは、前記第2レンズ120のアッベ数を意味する。
[数22]
0.5<TTL/ImgH<0.8
0.5<TTL/ImgH<0.8
数式22において、TTL(Total track length)は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の頂点から前記イメージセンサー300の像面までの光軸OA方向の距離を意味し、ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面中心0フィールド(field)領域から前記イメージセンサー300の1.0フィールド(field)領域までの前記光軸OAの垂直方向の距離を意味する。即ち、ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の対角方向の長さの1/2値を意味する。
[数23]
0.09<BFL/ImgH<0.12
0.09<BFL/ImgH<0.12
数式23において、BFL(Back focal length)は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の頂点から前記イメージセンサー300の像面までの光軸OA方向の距離を意味、ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面中心0フィールド(field)領域から前記イメージセンサー300の1.0フィールド(field)領域までの前記光軸OAの垂直方向距離を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の対角方向長さの1/2値を意味する。
[数24]
6<TTL/BFL<7.5
6<TTL/BFL<7.5
数式24において、TTL(Total track length)は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の頂点から前記イメージセンサー300の像面までの光軸OA方向の距離を意味し、BFL(Back focal length)は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の頂点から前記イメージセンサー300の像面までの光軸OA方向の距離を意味する。
[数25]
0.7<F/TTL<0.95
0.7<F/TTL<0.95
数式25において、Fは、前記光学系1000の有効焦点距離を意味し、TTLは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の頂点から前記イメージセンサー300の像面までの光軸OA方向の距離を意味する。
[数26]
4.5<F/BFL<7
4.5<F/BFL<7
数式26において、Fは、前記光学系1000の有効焦点距離を意味し、BFL(Back focal length)は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の頂点からの前記イメージセンサー300の像面までの光軸OA方向の距離を意味する。
[数27]
1<F/EPD<2
1<F/EPD<2
数式27において、Fは、前記光学系1000の有効焦点距離を意味し、EPDは、前記光学系1000の入射瞳の直径(Entrance Pupil size)を意味する。
数式28において、Zは、Sagであって、非球面上の任意の位置から前記非球面の頂点までの光軸方向の距離を意味することができる。
また、Yは、非球面上の任意の位置から光軸までの光軸に垂直な方向への距離を意味することができる。
また、cは、レンズの曲率を意味し、Kは、コニック定数を意味することができる。
また、A、B、C、D、E、Fは、非球面係数(Aspheric constant)を意味することができる。
実施例に係る光学系1000は、数式1~数式27のうち少なくとも一つの数式を満足することができる。この場合、前記光学系1000は、向上した光学特性を有することができる。詳細には、前記光学系1000は、前記光学系1000に入る不要な光線を遮断して収差特性を改善することができる。また、前記光学系1000が数式1~数式27のうち少なくとも一つの数式を満足する場合よりも、前記光学系1000は、よりスリムな構造を有することができ、これにより、前記光学系1000を含む装置は、よりスリムでコンパクト(compact)に提供され得る。
図1及び図2を参照して、第1実施例に係る光学系1000についてより詳細に説明する。図1は、第1実施例に係る光学系の構成図であり、図2は、第1実施例に係る光学系の収差特性を示すグラフである。
図1及び図2を参照すると、第1実施例に係る光学系1000は、物体側から像側方向に順次配置される第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、第5レンズ150、第6レンズ160、第7レンズ170、及びイメージセンサー300を含むことができる。前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170は、前記光学系1000の光軸OAに沿って順次配置され得る。
前記第1実施例に係る光学系1000においては、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間に絞り(図示せず)が配置され得る。また、前記複数のレンズ100と前記イメージセンサー300との間にフィルタ500が配置され得る。詳細には、前記フィルタ500は、前記第7レンズ170と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。
表1は、第1実施例に係る前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170の曲率半径(Radius of Curvature)、各レンズの厚さ(Thickness)、各レンズ間の中心間隔(distance)、屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe‘s Number)、及び有効半径(Semi-aperture) に関するものである。 図1、図2、及び表1を参照すると、第1実施例に係る光学系1000の前記第1レンズ110は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状であり得、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第1面S1は、非球面であり得 、前記第2面S2は、非球面であり得る。前記第2レンズ120は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状であり得、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第3面S3は、非球面であり得、前記第4面S4は、非球面であり得る。前記第3レンズ130は正(+)の屈折力を有することができる。前記第3レンズ130の第5面S5は、凹状であり得、前記第6面S6は、凸状であり得る。前記第3レンズ130は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第5面S5は、非球面であり得、前記第6面S6は、非球面であり得る。
前記第4レンズ140は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状であり得、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第7面S7は、非球面であり得、前記第8面S8は、非球面であり得る。前記第5レンズ150は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状であり得、前記第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第9面S9は、非球面であり得、前記第10面S10は、非球面であり得る。前記第6レンズ160は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第6レンズ160の第11面S11は、凸状であり得、前記第12面S12は、凹状であり得る。前記第6レンズ160は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第11面S11は、非球面であり得、前記第12面S12は、非球面であり得る。前記第7レンズ170は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第7レンズ170の第13面S13は、凸状であり得、前記第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第13面S13は、非球面であり得、前記第14面S14は、非球面であり得る。
第1実施例に係る光学系1000において、各レンズ面の非球面係数の値は、下記表2の通りである。
表3は、 第1実施例に係る光学系1000で上述した数式の項目に関するものであり、前記光学系1000のTTL(Total track length)、TD、BFL(Back focal length)、F値、ImgH、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170それぞれの焦点距離f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、入射瞳の直径 EPD(Entrance Pupil size)などに関するものである。表4は、第1実施例に係る光学系1000で上述した数式1~数式27の結果値に関するものである。表4を参照すると、第1実施例に係る光学系1000は、数式1~数式27のうち少なくとも一つを満足することが分かる。詳細には、第1実施例に係る光学系1000は、 前記数式1~数式27の全てを満足することが分かる。
これにより、第1実施例に係る光学系1000は、よりスリムな構造で提供され得る。また、前記光学系1000は、向上した光学特性を有し、図2のような収差特性を有することができる。詳細には、図2は、第1実施例に係る光学系1000の収差特性のグラフであり、左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)、歪曲収差(Distortion)を 測定したグラフである。図2において、X軸は、焦点距離(mm)及び歪曲度(%)を示すことができ、Y軸は、イメージの高さ(height)を意味することができる。また、球面収差のグラフは、約470nm、約510nm、約555nm、約610nm、約650nmの波長帯域の光のグラフであり、非点収差及び歪曲収差のグラフは、555nmの波長帯域の光のグラフである。
図3及び図4を参照して、第2実施例に係る光学系1000についてより詳細に説明する。図3は、第2実施例に係る光学系の構成図であり、図4は、第2実施例に係る光学系の収差特性を示すグラフである。
図3及び図4を参照すると、第1実施例に係る光学系1000は、物体側から像側方向に順次配置される第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、第5レンズ150、第6レンズ160、第7レンズ170、及びイメージセンサー300を含むことができる。前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170は、前記光学系1000の光軸OAに沿って順次配置され得る。
前記第2実施例に係る光学系1000においては、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間に絞り(図示せず)が配置され得る。また、前記複数のレンズ100と前記イメージセンサー300との間にフィルタ500が配置され得る。詳細には、前記フィルタ500は、前記第7レンズ170と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。
表5は、第2実施例に係る前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170の曲率半径(Radius of Curvature)、各レンズの厚さ(Thickness)、各レンズ間の中心間隔(distance)、屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe‘s Number)、及び有効半径(Semi-aperture) に関するものである。図3、図4、及び表5を参照すると、第2実施例に係る光学系1000の前記第1レンズ110は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状であり得、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第1面S1は、非球面であり得、前記第2面S2は、非球面であり得る。前記第2レンズ120は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状であり得、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第3面S3は、非球面であり得、前記第4面S4は、非球面であり得る。前記第3レンズ130は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第3レンズ130の第5面S5は、凹状であり得、前記第6面S6は、凸状であり得る。前記第3レンズ130は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第5面S5は、非球面であり得、前記第6面S6は、非球面であり得る。
前記第4レンズ140は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状であり得、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第7面S7は、非球面であり得、前記第8面S8は、非球面であり得る。前記第5レンズ150は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状であり得、前記第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第9面S9は、非球面であり得、前記第10面S10は、非球面であり得る。前記第6レンズ160は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第6レンズ160の第11面S11は、凸状であり得、前記第12面S12は、凹状であり得る。前記第6レンズ160は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第11面S11は、非球面であり得、前記第12面S12は、非球面であり得る。前記第7レンズ170は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第7レンズ170の第13面S13は、凸状であり得、前記第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第13面S13は、非球面であり得、前記第14面S14は、非球面であり得る。
第2実施例に係る光学系1000において、各レンズ面の非球面係数の値は、下記表6の通りである。
表7は、第2実施例に係る光学系1000で上述した数式の項目に関するものであり、前記光学系1000のTTL(Total track length)、TD、BFL(Back focal length)、F値、ImgH、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170それぞれの焦点距離f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、入射瞳の直径 EPD(Entrance Pupil size)などに関するものである。表8は、第2実施例に係る光学系1000で上述した数式1~数式27の結果値に関するものである。表8を参照すると、第2実施例に係る光学系1000は、数式1~数式27のうち少なくとも一つを満足することが分かる。詳細には、第2実施例に係る光学系1000は、 前記数式1~数式27の全てを満足することが分かる。
これにより、第2実施例に係る光学系1000は、よりスリムな構造で提供され得る。また、前記光学系1000は、向上した光学特性を有し、図4のような収差特性を有することができる。詳細には、図4は、第2実施例に係る光学系1000の収差特性のグラフであり、左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)、歪曲収差(Distortion)を 測定したグラフである。図4において、X軸は、焦点距離(mm)及び歪曲度(%)を示すことができ、Y軸は、イメージの高さ(height)を意味することができる。また、球面収差のグラフは、約470nm、約510nm、約555nm、約610nm、約650nmの波長帯域の光のグラフであり、非点収差及び歪曲収差のグラフは、555nmの波長帯域の光のグラフである。
図5及び図6を参照して、第3実施例に係る光学系1000についてより詳細に説明する。図5は、第3実施例に係る光学系の構成図であり、図6は、第3実施例に係る光学系の収差特性を示すグラフである。
図5及び図6を参照すると、第3実施例に係る光学系1000は、物体側から像側方向に順次配置される第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、第5レンズ150、第6レンズ160、第7レンズ170、及びイメージセンサー300を含むことができる。前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170は、前記光学系1000の光軸OAに沿って順次配置され得る。
前記第3実施例に係る光学系1000においては、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間に絞り(図示せず)が配置され得る。また、前記複数のレンズ100と前記イメージセンサー300との間にフィルタ500が配置され得る。詳細には、前記フィルタ500は、前記第7レンズ170と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。
表9は、第3実施例に係る 前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170の曲率半径(Radius of Curvature)、各レンズの厚さ(Thickness)、各レンズ間の中心間隔(distance)、屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe‘s Number)、及び有効半径(Semi-aperture) に関するものである。図5、図6、及び表9を参照すると、第3実施例に係る光学系1000の前記第1レンズ110は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状であり得、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第1面S1は、非球面であり得、前記第2面S2は、非球面であり得る。前記第2レンズ120は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状であり得、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第3面S3は、非球面であり得、前記第4面S4は、非球面であり得る。前記第3レンズ130は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第3レンズ130の第5面S5は、凹状であり得、前記第6面S6は、凸状であり得る。前記第3レンズ130は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第5面S5は、非球面であり得、前記第6面S6は、非球面であり得る。
前記第4レンズ140は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状であり得、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、像側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第7面S7は、非球面であり得、前記第8面S8は、非球面であり得る。前記第5レンズ150は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状であり得、前記第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第9面S9は、非球面であり得、前記第10面S10は、非球面であり得る。前記第6レンズ160は、正(+)の屈折力を有することができる。前記第6レンズ160の第11面S11は、凸状であり得、前記第12面S12は、凹状であり得る。前記第6レンズ160は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第11面S11は、非球面であり得、前記第12面S12は、非球面であり得る。前記第7レンズ170は、負(-)の屈折力を有することができる。前記第7レンズ170の第13面S13は、凸状であり得、前記第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。前記第13面S13は、非球面であり得、前記第14面S14は、非球面であり得る。
第3実施例に係る光学系1000において。各レンズ面の非球面係数の値は、下記表10の通りである。
表11は、第3実施例に係る光学系1000で上述した数式の項目に関するものであり、前記光学系1000のTTL(Total track length)、TD、BFL(Back focal length)、F値、ImgH、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170それぞれの焦点距離f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、入射瞳の直径 EPD(Entrance Pupil size)などに関するものである。表12は、第3実施例に係る光学系1000で上述した数式1~数式27の結果値に関するものである。表12を参照すると、第3実施例に係る光学系1000は、数式1~数式27のうち少なくとも一つを満足することが分かる。詳細には、第3実施例に係る光学系1000は、 前記数式1~数式27の全てを満足することが分かる。
これにより、第3実施例に係る光学系1000は、よりスリムな構造で提供され得る。また、前記光学系1000は、向上した光学特性を有し、図6のような収差特性を有することができる。詳細には、図6は、第3実施例に係る光学系1000の収差特性のグラフであり、左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)、歪曲収差(Distortion)を 測定したグラフである。図6において、X軸は、焦点距離(mm)及び歪み度(%)を表すことができ、Y軸は、イメージの高さ(height)を意味することができる。また、球面収差のグラフは、約470nm、約510nm、約555nm、約610nm、約650nmの波長帯域の光のグラフであり、非点収差及び歪曲収差のグラフは、555nmの波長帯域の光のグラフである。
実施例に係る光学系1000は、上述した数式のうちの少なくとも一つを満足することができる。これにより、前記光学系1000は、前記光学系1000に入る不要な光線を遮断して収差特性を改善させることができる。これにより、前記光学系1000は、向上した光学特性を有することができ、よりスリムな構造を有することができる。
図7は、実施例に係るカメラモジュールが携帯端末機に適用されたことを示す図である。図7を参照すると、携帯端末機1は、背面に提供されるカメラモジュール10を含むことができる。
前記カメラモジュール10は、画像撮影機能を含むことができる。また、前記カメラモジュール10は、自動焦点(Auto focus)、ズーム(zoom)機能、及びOIS機能のうち少なくとも一つを含むことができる。前記カメラモジュール10は、撮影モードまたはビデオ通話モードでイメージセンサー300によって得られる静止画イメージまたは動画の画像フレームを処理することができる。処理された画像フレームは、前記携帯端末機1のディスプレイ部(図示せず)に表示されることがあり、メモリ(図示せず)に保存され得る。また、図面には示していないが、前記携帯端末機1の前面にも前記カメラモジュールがさらに配置され得る。例えば、前記カメラモジュール10は、第1カメラモジュール10A及び第2カメラモジュール10Bを含むことができる。このとき、前記第1カメラモジュール10A及び前記第2カメラモジュール10Bの少なくとも一つは、上述した前記光学系1000を含むことができる。これにより、前記カメラモジュール10は、向上した収差特性を有することができ、スリムな構造を有することができる。前記携帯端末機1は、自動焦点装置31をさらに含むことができる。前記自動焦点装置31は、レーザを用いた自動焦点機能を含むことができる。前記自動焦点装置31は、前記カメラモジュール10のイメージを用いた自動焦点機能が低下する条件、例えば、10m以下の近接または暗い環境で主に使用され得る。前記自動焦点装置31は、垂直キャビティ表面放出レーザ(VCSEL)半導体素子を含む発光部と、フォトダイオードなどの光エネルギーを電気エネルギーに変換する受光部とを含むことができる。前記携帯端末機1は、フラッシュモジュール33をさらに含むことができる。前記フラッシュモジュール33は、内部に光を発光する発光素子を含むことができる。前記フラッシュモジュール33は、携帯端末機のカメラ作動またはユーザの制御によって作動され得る。
以上、実施例に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。また、各実施例において例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合せまたは、変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関係した内容は、本発明の実施例の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。また、以上、実施例を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で以上に例示されていない様々な変形と応用が可能であることが理解できるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点は、添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
Claims (12)
- 物体側から像側方向に光軸に沿って順次配置される第1~第7レンズを含み、
前記第1レンズは、正の屈折力を有し、
前記第2レンズは、負の屈折力を有し、
前記第1レンズの物体側面は、凸状であり、
前記第2レンズの像側面は、凹状であり、
前記第1レンズは、下記数式1を満足する、光学系。
[数1]0.5<f1/F<1.1
(数式1において、Fは、前記光学系の有効焦点距離を意味し、f1は、前記第1レンズの焦点距離を意味する。) - 前記第1及び第3レンズは、下記数式2を満足する、請求項1に記載の光学系。
[数2]0.6<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95
(数式2において、SD L1S1は、前記第1レンズの物体側面の有効半径(Semi-Aperture)を意味し、SD L3S1は、前記第3レンズの物体側面の有効半径を意味する。) - 前記第3レンズは、正の屈折力を有し、前記第3レンズの像側面は、凸状である、請求項2に記載の光学系。
- 前記第6及び第7レンズは、下記数式3を満足する、請求項2に記載の光学系。
[数3]0.75<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95
(数式3において、SD L6S2は、前記第6レンズの像側面の有効半径を意味し、SD L7S1は、前記第7レンズの物体側面の有効半径を意味する。) - 前記第6レンズは、正の屈折力を有し、
前記第6レンズの物体側面は、凸状である、請求項4に記載の光学系。 - 前記第7レンズは、負の屈折力を有し、
前記第7レンズの像側面は、凹状である、請求項4に記載の光学系。 - 物体側から像側方向に光軸に沿って順次配置される第1~第7レンズを含み、
前記第1レンズは、正の屈折力を有し、
前記第2レンズは、負の屈折力を有し、
前記第6レンズは、正の屈折力を有し、
前記第1レンズの物体側面は、凸状であり、
前記第2レンズの像側面は、凹状であり、
前記第6レンズは、物体側に凸のメニスカス形状を有し、
前記第6レンズは、物体側面に配置される第1変曲点及び像側面に配置される第2変曲点を含む、光学系。 - 前記第1変曲点は、前記光軸を始点とし、前記第6レンズの物体側面の終端を終点とするとき、前記光軸の垂直方向を基準に35%~65%の位置に配置される、請求項7に記載の光学系。
- 前記第2変曲点は、前記光軸を始点とし、前記第6レンズの像側面の終端を終点とするとき、前記光軸の垂直方向を基準に33%~63%の位置に配置される、請求項7に記載の光学系。
- 前記第5レンズの物体側面及び像側面の少なくとも一つの面は、変曲点を含む、請求項7に記載の光学系。
- 前記第7レンズは、物体側面に配置される第3変曲点及び像側面に配置される第4変曲点を含む、請求項7に記載の光学系。
- 前記光軸の垂直方向を基準に、前記光軸と前記第4変曲点との間の距離は、前記光軸と前記第3変曲点との間の距離よりも大きい、請求項11に記載の光学系。
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