JP2023553447A - 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
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5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、正の屈折力を有し、前記第1~第5レンズのそれぞれは、物体側面及び像側面を含み、前記第1レンズの像側面、前記第2~第5レンズの物体側面及び像側面のうち少なくとも一つの面は、前記第1レンズの物体側面よりも大きい有効径(Clear aperture)サイズを有することができる。【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、光学系全体が増加することがあり、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
一般に、複数のレンズを含む光学系は、設定された有効焦点距離EFL(Effective Focal Length)を有することができる。このとき、有効焦点距離EFL値が相対的に大きい場合、物体側と最も隣接したレンズは、大きい口径を有するか、または複数のレンズのうち最も大きい口径を有する。これにより、物体側に最も隣接したレンズが相対的に大きいサイズを有するので、前記光学系を小型化することが困難であるという問題がある。複数のレンズを含む光学系は、相対的に高さが大きくてもよい。例えば、レンズの枚数が増加するほど、イメージセンサーから物体と最も隣接したレンズの物体面までの距離は増加することがある。これにより、前記光学系が配置されたスマートフォンなどのデバイスの全厚さは、増加することがあり、小型化が困難であ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。また、実施例は、小型でコンパクト(compact)に具現できる光学系を提供することを目的とする。また、実施例は、薄い厚さを有するフォールディド(folded)カメラに適用可能な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5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、正の屈折力を有し、前記第1~第5レンズのそれぞれは、物体側面及び像側面を含み、前記第1レンズの像側面、前記第2~第5レンズの物体側面及び像側面のうち少なくとも一つの面は、前記第1レンズの物体側面よりも大きい有効径(Clear aperture)サイズを有することができる。
本発明の実施例によれば、前記第1レンズの像側面の有効径のサイズは、前記第1レンズの物体側面の有効径のサイズよりも大きくてもよい。前記第1レンズの物体側面は、凹状であり得る。
本発明の実施例によれば、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]0.95<L1S1_CA/L1S2_CA<1
(数式1において、L1S1_CAは、前記第1レンズの物体側面の有効径CA(Clear aperture)サイズを意味し、L1S2_CAは、前記第1レンズの像側面の有効径のサイズCA(Clear aperture)を意味する。)
本発明の実施例によれば、前記光学系の有効焦点距離(Effective Focal Length)は、下記数式2を満足することができる。
[数2]7<EFL<40
(数式2において、EFLは、前記光学系の有効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2レンズは、下記数式3を満足することができる。
[数3]0.1<L1_CT/L2_CT<0.75
(数式3において、L1_CTは、前記第1レンズの中心厚さを意味し、L2_CTは、前記第2レンズの中心厚さを意味する。)
本発明の実施例によれば、前記光学系のF-numberは、3未満であり得る。
本発明の実施例によれば、前記物体と前記第1~第5レンズとの間に配置される光経路変更部材をさらに含み、前記光経路変更部材は、前記光経路変更部材に第1方向に入射した光の経路を前記第1~第5レンズの配置方向である第2方向に変更することができる。
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5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、正の屈折力を有し、前記第1レンズは、像側に凸のメニスカス形状を有し、前記第2レンズの物体側面は、凸状であり、前記第1~第5レンズのうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有することができる。
本発明の実施例によれば、前記第1~第5レンズのそれぞれは、物体側面及び像側面を含み、前記第1レンズの像側面、前記第2~第5レンズの物体側面及び像側面のうち少なくとも一つの面は、前記第1レンズの物体側の面よりも大きい有効径(Clear aperture)サイズを有することができる。
本発明の実施例によれば、前記第1レンズの物体側面は、非円形状を有し、下記数式4を満足することができる。
[数4]0.52<L1S1_CH/L1S1_CA<0.98
(数式4において、L1S1_CAは、前記第1レンズの有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味し、L1S1_CHは、非円形状による前記第1レンズの有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。)
本発明の一実施例によれば、前記第1レンズの像側面及び前記第2レンズの物体側面は、非円形状を有することができる。
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、前記光学系は、複数のレンズを含み、物体と最も隣接した第1レンズの物体側面よりも大きい有効径を有する少なくとも一つのレンズ面を含むことができる。これにより、前記複数のレンズを含む光学系を設計する際に向上した光学特性を有することができる。実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、スリムに提供され得る。例えば、前記光学系は、相対的に大きい有効径のサイズを有するレンズ、例えば、物体側に隣接した少なくとも一つのレンズのレンズ面が非円形状、例えば、デカット(D-cut)形状を有することができる。これにより、前記光学系は、全体の高さを減少させることができ、前記光学系を含むカメラモジュール及び機器は、よりスリムに提供され得る。
実施例に係る光学系は、光経路変更部材を含めて適用された装置、機器などの表面と垂直な方向に入射した光を前記装置、機器の表面と平行な方向に変化させることができる。これにより、前記複数のレンズを含む光学系は、前記装置及び機器内でより薄い厚さを有することができ、前記装置及び機器の全厚さをより薄くすることができる。
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。また、レンズの中心厚さは、レンズで光軸と重なる物体側と像側面との間の光軸方向の長さを意味することができる。
図1及び図2は、実施例に係る光学系の構成図であり、図3は、実施例に係る光学系のレンズのうち非円形状のレンズを説明するための図である。また、図4~図7は、実施例に係る光学系の収差図、回折(Diffraction)MTF特性、色収差特性、及びコマ収差(Coma aberration)特性を示すグラフである。
図1~図7を参照すると、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、前記複数のレンズ100は、3枚以上のレンズを含むことができる。詳細には、前記複数のレンズ100は、4枚以上のレンズを含むことができる。より詳細には、前記複数のレンズ100は、5枚以上のレンズを含むことができる。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、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5レンズ110、120、130、140、150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、及び前記第5レンズ150を通過して前記イメージセンサー300に入射し得る。
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5レンズ110、120、130、140、150の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5レンズ110、120、130、140、150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に最も隣接した最後のレンズ(第5レンズ150)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5レンズ110、120、130、140、150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5レンズ110、120、130、140、150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5レンズ110、120、130、140、150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、光経路変更部材(図示せず)をさらに含むことができる。前記光経路変更部材は、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。前記光経路変更部材は、反射鏡及びプリズムを含むことができる。例えば、前記光経路変更部材は、直角プリズムを含むことができる。前記光経路変更部材が直角プリズムを含む場合、前記光経路変更部材は、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。前記光経路変更部材は、前記複数のレンズ100よりも物体側に隣接して配置され得る。即ち、前記光学系1000が前記光経路変更部材を含む場合、物体側から像側方向に前記光経路変更部材、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、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。前記光経路変更部材は、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。例えば、前記光経路変更部材は、前記光経路変更部材に第1方向に入射した光の経路を前記複数のレンズ100の配置方向である第2方向(複数のレンズ100が離隔した方向、図1及び図2の光軸OA方向)に変更することができる。前記光学系1000が光経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が前記光経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化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が前記光経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が前記光経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できる。
以下、実施例に係る複数のレンズ100についてより詳細に説明する。前記光学系1000は、物体側から像側またはセンサー側に向かって光軸OAに沿って順次配置される第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、フィルタ500、及びイメージセンサー300を含むことができる。詳細には、前記第1レンズ110は、前記複数のレンズ100のうち物体側に最も隣接して配置され得、前記第5レンズ150は、像(イメージセンサー300)側に最も隣接して配置され得る。
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、凹状であり得、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、像側方向に凸のメニスカス形状を有することができる。以下、前記像側は、センサー側であり得、像側面は、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、正(+)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。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、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、凹状であり得、前記第6面S6は、凹状であり得る。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。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3レンズ130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5面S5及び前記第6面S6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5面S5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3レンズ130の第5面S5の終端を終点とするとき、約40%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3レンズ130の第5面S5の終端を終点とするとき、約10%~40%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3レンズ130の第5面S5の終端を終点とするとき、約15%~約35%の位置に配置され得る。ここで、前記第5面S5の終端は、前記第3レンズ130の前記第5面S5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は、プラスチックまたはガラス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、凸状であり得、前記第8面S8は、凹状であり得る。即ち、前記第4レンズ140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(+)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。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。
また、前記光学系1000は、絞り(図示せず)を含むことができる。前記絞りは、物体と前記第1レンズ110との間、または前記第2及び第3レンズ120、130との間に配置され得る。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。
前記第1~第5レンズ110、120、130、140、150は、設定された有効径(Clear aperture)を有することができる。例えば、前記第1~第10面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のそれぞれは、設定された有効径(Clear aperture)サイズを有することができる。このとき、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120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、前記第1~第5レンズ110、120、130、140、 150の前記第1~第10面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のうち最大の有効径サイズを有することができる。例えば、前記光学系1000は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)よりも有効径のサイズが大きい少なくとも一つのレンズ面を含むことができる。詳細には、前記光学系1000は、前記第1面S1よりも有効径のサイズが大きい一つのレンズ面を含むことができる。即ち、前記第2~第10面S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のうち少なくとも一つの面は、前記第1面S1よりも大きい有効径のサイズ(Clear aperture)を有することができる。
前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の有効径のサイズは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径のサイズよりも大きくてもよい。前記第2面S2の有効径のサイズは、前記第1~第10面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のうち最も大きくてもよい。また、前記第1面S1の有効径のサイズは、前記第1~第10面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のうち前記第2面S2の次に大きくてもよい。
前記第2レンズ120の有効径のサイズは、前記第1レンズ110の有効径のサイズよりも小さくてもよい。例えば、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)及び像側面(第4面S4)は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)及び上側面(第2面S2)よりも小さい有効径を有することができる。前記第3面S3の有効径のサイズは、前記第1~第10面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のうち前記第1面S1の次に大きくてもよい。また、前記第4面S4の有効径のサイズは、前記第1~第10面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10のうち前記第3面S3の次に大きくてもよい。
前記第1~第5レンズ110、120、130、140、150のうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有することができる。例えば、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120は、非円形状を有することができる。詳細には、前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3は、非円形状を有することができ、前記第4~第10面S4、S5、S6、S7、 S8、S9、S10は、円形状を有することができる。即ち、前記第1~第3面S1、S2、S3のそれぞれを光軸OAに対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、非円形状を有することができる。
図3を参照すると、前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3のそれぞれの有効領域は、第1~第4角A1、A2、A3、A4を含むことができる。前記第1角A1及び前記第2角A2は、前記光軸OAの垂直な第1方向(x軸方向)に向かい合う角であり得る。前記第1角A1及び前記第2角A2は、曲線形状を有することができる。前記第1角A1及び前記第2角A2は、同じ長さ、曲率を有する曲線形状で提供され得る。即ち、前記第1角A1及び前記第2角A2は、光軸OAを通過して第2方向(y軸方向)に延びる仮想の線を基準に対称な形状を有することができる。前記第3角A3及び前記第4角A4は、前記光軸OA及び前記第1方向と垂直な第2方向(y軸方向)に向かい合う角であり得る。前記第3角A3及び前記第4角A4は、前記第1角A1と前記第2角A2の終端を連結する角であり得る。前記第3角A3及び前記第4角A4は、直線形状を有することができる。前記第3角A3及び前記第4角A4は、同じ長さを有し、互いに平行であり得る。即ち、前記第3角A3及び前記第4角A4は、前記光軸OAを通過して第1方向(x軸方向)に延びる仮想の線を基準に対称な形状を有することができる。前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3は、上述した第1~第4角A1、A2、A3、A4を含むことにより、非円形状、例えば 、デカット(D-cut)形状を有することができる。前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3は、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120を製造する過程で上述した非円形状を有することができる。例えば、前記第1及び第2レンズ110、120がプラスチック材質を含む場合、射出過程中に上述の非円形状に製造され得る。これとは異なり、前記第1レンズ110及び第2レンズ120は、射出過程を通じて円形状に製造され得、その後行われる切断工程で前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3の一部の領域が切断されて、前記第3角A3及び前記第4角A4を有することができる。
これにより、前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3のそれぞれの有効領域は、設定されたサイズを有することができる。例えば、前記光軸OAを通過して前記第1角A1と前記第2角A2とを連結する仮想の第1直線の長さCA(Clear aperture)は、前記光軸OAを通過し、前記第3角A3と前記第4角A4とを連結する仮想の第2直線の長さCH(Clear height)よりも長くてもよい。ここで、前記第1直線の長さCAは、前記第1~第3面S1、S2、S3のそれぞれの有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味することができ、前記第2直線の長さCHは、前記第1~第3面S1、S2、S3のそれぞれの有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味することができる。上述の説明においては、前記第1~第3面S1、S2、S3の有効領域が非円形状を有することについて説明したが、これに限定されず、前記第1~第3面S1、S2、S3のそれぞれの有効領域は、円形状を有することができ、前記第1~第3面S1、S2、S3のそれぞれの非有効領域は、非円形状を有することができる。
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、向上した光学特性を有することができる。また、前記光学系1000が後述する数式のうち少なくとも一つを満足する場合、より小さくてコンパクト(compact)に具現することができる。また、前記光学系1000が後述する数式のうち少なくとも一つを満足する場合、より薄い厚さを有するフォールディド(folded)カメラモジュールに適用可能であり、前記カメラモジュールを含む機器は、より薄い厚さを有することができる。
[数1]
0.95<L1S1_CA/L1S2_CA<1
0.95<L1S1_CA/L1S2_CA<1
数式1において、L1S1_CAは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径CA(Clear aperture)サイズを意味し、L1S2_CAは、前記第1レンズの像側面(第2面S2)の有効径のサイズCA(Clear aperture)を意味する。
[数2]
1<L1S1_CA/L2S1_CA<1.2
1<L1S1_CA/L2S1_CA<1.2
数式2において、L1S1_CAは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径CA(Clear aperture)サイズを意味し、L2S1_CAは、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の有効径のサイズCA(Clear aperture)を意味する。
[数3]
1<L1S1_CA/L2S2_CA<1.35
1<L1S1_CA/L2S2_CA<1.35
数式3において、L1S1_CAは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径CA(Clear aperture)サイズを意味し、L2S2_CAは、前記第2レンズ120の像側面(第4面S4)の有効径のサイズCA(Clear aperture)を意味する。
[数4]
7<EFL<40
7<EFL<40
数式4において、EFLは、光学系1000の有効焦点距離(Effective Focal Length)を意味する。詳細には、前記[数式4]は、光学特性の向上を考慮して8<EFL<30を満足することができる。より詳細には、前記[数式4]は、9<EFL<26を満足することができる。
[数5]
6.5<L1R1/L1R2<8.5
6.5<L1R1/L1R2<8.5
数式5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6]
-20<L1R1/L2R1<-15
-20<L1R1/L2R1<-15
数式6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、L2R1は、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の曲率半径を意味する。
[数7]
-3<L1R2/L2R1<-1
-3<L1R2/L2R1<-1
数式7において、L1R2は、前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の曲率半径を意味し、L2R1は、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の曲率半径を意味する。
[数8]
0.1<L1R1/L3R1<0.8
0.1<L1R1/L3R1<0.8
数式8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、L3R1は、前記第3レンズ130の物体側面(第5面S5)の曲率半径を意味する。詳細には、前記[数式8]は、光学特性の向上を考慮して0.1<L1R1/L3R1<0.7を満足することができる。より詳細には、前記[数式8]は、0.1<L1R1/L3R1<0.6を満足することができる
[数9]
-130<L3R1/L2R1<-110
-130<L3R1/L2R1<-110
数式9において、L2R1は、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の曲率半径を意味し、L3R1は、前記第3レンズ130の物体側面(第5面S5)の曲率半径を意味する。
[数10]
0.1<L1_CT/L2_CT<0.75
0.1<L1_CT/L2_CT<0.75
数式10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。詳細には、前記[数式10]は、光学特性の向上を考慮して0.2<L1_CT<L2_CT<0.65を満足することができる。より詳細には、[数式10]は、0.3<L1_CT<L2_CT<0.55を満足することができる。
[数11]
0.5<L1_CT/L3_CT<0.9
0.5<L1_CT/L3_CT<0.9
数式11において、L1_CTは、前記第1レンズ110の中心厚さを意味し、L3_CTは、前記第3レンズ130の中心厚さを意味する。
[数12]
0.1<d12/d23<0.4
0.1<d12/d23<0.4
数式12において、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し、d23は、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間の中心間隔を意味する。
[数13]
20<d34/d12<30
20<d34/d12<30
数式13において、d34は、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間の中心間隔を意味し、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14]
3.5<d34/d23<7
3.5<d34/d23<7
数式14において、d34は、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間の中心間隔を意味し、d23は、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間の中心間隔を意味する。
[数15]
0.5<d34/d45<2
0.5<d34/d45<2
数式15において、d34は、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間の中心間隔を意味し、d45は、前記第4レンズ140と前記第5レンズ150との間の中心間隔を意味する。
[数16]
5<L1_CT/d12<15
5<L1_CT/d12<15
数式16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17]
20<L2_CT/d12<30
20<L2_CT/d12<30
数式17において、L2_CTは、前記第2レンズ120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18]
1<f1/f2<2
1<f1/f2<2
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、f2は、前記第2レンズ120の焦点距離を意味する。
[数19]
1<f1/TTL<1.8
1<f1/TTL<1.8
数式19において、f1は、前記第1レンズ110の焦点距離を意味し、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方向の距離を意味する。
[数20]
0.5<f2/TTL<1.2
0.5<f2/TTL<1.2
数式20において、f2は、前記第2レンズ120の焦点距離を意味し、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方向の距離を意味する。
[数21]
1<TTL/bf2<1.2
1<TTL/bf2<1.2
数式21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、bf2は、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)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22]
0.52<L1S1_CH/L1S1_CA<0.98
0.52<L1S1_CH/L1S1_CA<0.98
数式22において、L1S1_CAは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味し、L1S1_CHは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。詳細には、前記[数式22]は、前記光学系1000をよりスリムに提供するために、0.56<L1S1_CH/L1S1_CA<0.9を満足することができる。より詳細には、前記[数式22]は、0.6<L1S1_CH/L1S1_CA<0.85を満足することができる。
[数23]
0.52<L1S2_CH/L1S2_CA<0.98
0.52<L1S2_CH/L1S2_CA<0.98
数式23において、L1S2_CAは、前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味し、L1S2_CHは、前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。詳細には、前記[数式23]は、前記光学系1000をよりスリムに提供するために、0.56<L1S2_CH/L1S2_CA<0.9を満足することができる。より詳細には、前記[数式23]は、0.6<L1S2_CH/L1S2_CA<0.85を満足することができる。
[数24]
0.52<L2S1_CH/L2S1_CA<0.98
0.52<L2S1_CH/L2S1_CA<0.98
数式24において、L2S1_CAは、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味し、L2S1_CHは、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。詳細には、前記[数式24]は、前記光学系1000をよりスリムに提供するために、0.56<L2S1_CH/L2S1_CA<0.9を満足することができる。より詳細には、前記[数式24]は、0.6<L2S1_CH/L2S1_CA<0.85を満足することができる。
[数25]
L1S2_CA>L1S1_CA>L2S1_CA
L1S2_CA>L1S1_CA>L2S1_CA
数式25において、L1S1_CAは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味し、L1S2_CAは、前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味する。また、L2S1_CAは、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味する。
[数26]
L1S1_CH=L1S2_CH=L2S1_CH
L1S1_CH=L1S2_CH=L2S1_CH
数式26において、L1S1_CHは、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味し、 L1S2_CHは、 前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。また、L2S1_CHは、 前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)の有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。
[数27]
1.4<n1d<1.6
1.4<n1d<1.6
数式27において、n1dは、前記第1レンズ110の屈折率(Refractive index index)を意味する。
[数28]
1.4<n2d<1.6
1.4<n2d<1.6
数式28において、n2dは、前記第2レンズ120の屈折率(Refractive index index)を意味する。
[数29]
40<V1d<80
40<V1d<80
数式29において、V1dは、前記第1レンズ110のアッベ数(Abbe-number)を意味する。
[数30]
40<V2d<80
40<V2d<80
数式30において、V2dは、前記第2レンズ120のアッベ数(Abbe-number)を意味する。
[数31]
F#<3
F#<3
数式31において、F#は、前記光学系1000のF-numberを意味する。
[数32]
4<TTL/ImgH<6.5
4<TTL/ImgH<6.5
数式32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、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の長さの1/2値を意味する。
[数33]
1<BFL/ImgH<3.5
1<BFL/ImgH<3.5
数式33において、BFL(Back focal length)は、前記第5レンズ150の像側面(第10面S10)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34]
1.5<TTL/BFL<3.5
1.5<TTL/BFL<3.5
数式34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5レンズ150の像側面(第10面S10)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35]
1<EFL/TTL<1.5
1<EFL/TTL<1.5
数式35において、EFLは、前記光学系1000の有効焦点距離(Effective Focal Length)を意味し、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方向の距離を意味する。
[数36]
2<EFL/BFL<3
2<EFL/BFL<3
数式36において、EFLは、前記光学系1000の有効焦点距離(Effective Focal Length)を意味し、BFL(Back focal length)は、前記第5レンズ150の像側面(第10面S10)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37]
2<EFL/EPD<4
2<EFL/EPD<4
数式37において、EFLは、前記光学系1000の有効焦点距離(Effective Focal Length)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38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37のうち少なくとも一つの数式を満足することができる。特に、前記光学系1000は、第1面S1よりも大きい有効径を有する少なくとも一つのレンズ面を含み、向上した光学特性を有することができる。
また、前記光学系1000の複数のレンズ100のうちの少なくとも一つのレンズは、非円形状、例えば、デカット(D-cut)形状を有することができる。詳細には、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120は、非円形状を有することができる。より詳細には、前記第1~第3面S1、S2、S3の有効領域は、非円形状を有することができ、前記3つの面を除いた残りの面S4、S5、S6、S7、S8、S9、 S10の有効領域は、円形状を有することができる。これにより、前記光学系1000は、より小型で具現可能であり、全てのレンズが円形状を有する光学系と比較して、よりコンパクト(compact)に提供され得る。
また、前記光学系1000の少なくとも一つの面が上述の非円形状を有することにより、前記非円形レンズ面の有効領域は、減少することがあり、これにより光学特性が低下することがある。しかし、実施例に係る光学系1000は、上述した数式1~数式37のうち少なくとも一つの数式を満足することにより、有効領域の減少による性能低下を防止または最小限に抑えることができる。
また、前記光学系1000が数式1~数式37のうち少なくとも一つの数式を満足する場合、フォールディド(folded)カメラに適用可能である。詳細には、前記光学系1000は、前記光経路変更部材を含めて適用された機器の表面と垂直な方向に入射した光を機器の表面と平行な方向に変化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、前記機器をより薄く提供され得る。
表1は、実施例に係る第1~第7レンズ110、120、130、140、150の曲率半径、各レンズの中心厚さ(Thickness)(mm)、各レンズ間の中心間隔(distance)(mm)、屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe‘s Number)に関するものである。表2は、前記第1~第5レンズ110、120、130、140、150の最大有効径サイズCA(Clear aperture)及び最小有効径のサイズCH(Clear height)に関するものである。
また、表3は、実施例に係る光学系1000のTTL(Total track length)、EFL(Effective Focal Length)、BFL(Back focal length)、及び複数のレンズ100の焦点距離(focal length)などに関するものである。
表1を参照すると、第1レンズ110及び第2レンズ120の屈折率は、互いに同一でもよい。また、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120の屈折率は、前記第3レンズ130の屈折率よりも小さくてもよい。また、前記第4レンズ140及び前記第5レンズ150の屈折率は、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120の屈折率よりも大きくてもよく、前記第3レンズ130の屈折率よりも小さくてもよい。前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120のアッベ数は、互いに同一でもよい。また、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120のアッベ数は、前記第3レンズ130のアッベ数よりも大きくてもよい。また、前記第4レンズ140及び前記第5レンズ150のアッベ数は、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120のアッベ数よりも小さくてもよく、前記第3レンズ130のアッベ数よりも大きくてもよい。
表2を参照すると、前記第1~第5レンズ110、120、130、140、150の各面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10は、設定された有効径のサイズを有することができる。詳細には、前記光学系1000における前記第2面S2の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)は、前記第1面S1の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)よりも大きくてもよく、前記第1面S1の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)は、前記第3面S3の有効径の最大サイズCA(Clear aperture)よりも大きくてもよい。
また、前記第1面S1、前記第2面S2、及び前記第3面S3の有効径の最小サイズCH(Clear height)は、互いに同一でもよい。このとき、前記第1~第3面S1、S2、S3の最小有効径のサイズCH(Clear height)は、前記第4~第10面S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10の最大有効径のサイズCA(Clear aperture)よりも大きくてもよい。
表3を参照すると、前記光学系1000の有効焦点距離EFLは、前記第1レンズ110の焦点距離f1よりも小さくてもよい。また、前記光学系1000の有効焦点距離EFLは、前記第2レンズ120の焦点距離f2よりも大きくてもよい。そして、前記第1~第5レンズ110、120、130、140、150のうち、前記第1レンズ110の焦点距離f1が最も大きくてもよい。
表4は、上述の数式の実施例に係る光学系1000の結果値である。表4を参照すると、実施例にから光学系1000は、数式1~数式37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、前記光学系1000は、数式1~数式37の全てを満足することが分かる。
これにより、実施例に係る光学系1000は、図4~図7のような光学特性を有することができる。詳細には、図4は、実施例に係る光学系1000の収差図に対するグラフであり、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、球面収差に対するグラフは、約435nm、約486nm、約546nm、約587nm、及び約656nm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、546nmの波長帯域の光に対するグラフである。
図5は、実施例に係る光学系1000におけるレンズ位置による回折(diffraction)MTF特性を示すグラフであり、図6は、実施例に係る光学系1000の色収差を示す収差図である。
図7は、実施例に係る光学系1000のコマ収差(Coma aberration)に対するグラフであり、像面の高さに応じて約435nm、約486nm、約546nm、約587nm、及び約656nmの波長帯域の光のタンジェンシャル(tangential)成分とサジタル(sagittal)成分の収差を測定したグラフである。コマ収差グラフの解析は、正の軸と負の軸でそれぞれX軸に近いほど、コマ収差の補正機能が良いと解釈することができる。即ち、実施例に係る光学系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、第1レンズ110の第1面S1よりも大きい有効径CA(Clear aperture)を有する少なくとも一つのレンズ面を含み、向上した光学特性を有することができる。詳細には、図4~図7を参照すると、前記光学系1000は、優れた収差特性を有することが分かり、図7のようにほぼ全てのフィールドで測定値がX軸に隣接して現れるため、優れたコマ収差の補正機能を有することが分かる。
また、前記光学系1000における少なくとも一つのレンズは、非円形状、例えば、デカット(D-cut)形状を有することができる。これにより、前記光学系1000は、小型で具現可能であるとともに向上した光学性能を有し、円形状のみからなる光学系に比べてコンパクト(compact)に提供され得る。また、前記光学系1000は、複数のレンズ及び光経路変更部材(図示せず)を含むことができる。これにより、前記光学系1000は、より薄い厚さを有することができるフォールディド(folded)カメラに適用可能であり、前記カメラを含む機器を薄い厚さで製造することができる。
図8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8を参照すると、前記携帯端末機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、向上した光学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。また、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。さらに、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5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、正の屈折力を有し、
前記第1~第5レンズのそれぞれは、物体側面及び像側面を含み、
前記第1レンズの像側面、前記第2~第5レンズの物体側面及び像側面のうち少なくとも一つの面は、前記第1レンズの物体側面よりも大きい有効径(Clear aperture)サイズを有する、光学系。 - 前記第1レンズの像側面の有効径のサイズは、前記第1レンズの物体側面の有効径のサイズよりも大きくてもよい、請求項1に記載の光学系。
- 前記第1レンズの物体側面は、凹状である、請求項2に記載の光学系。
- 前記第1レンズは、下記数式1を満足する、請求項3に記載の光学系。
[数1]
0.95<L1S1_CA/L1S2_CA<1
(数式1において、L1S1_CAは、前記第1レンズの物体側面の有効径CA(Clear aperture)サイズを意味し、L1S2_CAは、前記第1レンズの像側面の有効径のサイズCA(Clear aperture)を意味する。) - 前記光学系の有効焦点距離(Effective Focal Length)は、下記数式2を満足する、請求項1に記載の光学系。
[数2]
7<EFL<40
(数式2において、EFLは、前記光学系の有効焦点距離を意味する。) - 前記第1及び第2レンズは、下記数式3を満足する、請求項1に記載の光学系。
[数3]
0.1<L1_CT/L2_CT<0.75
(数式3において、L1_CTは、前記第1レンズの中心厚さを意味し、L2_CTは、前記第2レンズの中心厚さを意味する。) - 前記光学系のF-numberは、3未満である、請求項1乃至請求項6のうちいずれか一項に記載の光学系。
- 前記物体と前記第1~第5レンズとの間に配置される光経路変更部材をさらに含み、
前記光経路変更部材は、前記光経路変更部材に第1方向に入射した光の経路を前記第1~第5レンズの配置方向である第2方向に変更する、請求項7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5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、正の屈折力を有し、
前記第1レンズは、像側に凸のメニスカス形状を有し、
前記第2レンズの物体側面は、凸状であり、
前記第1~第5レンズのうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有する、光学系。 - 前記第1~第5レンズのそれぞれは、物体側面及び像側面を含み、
前記第1レンズの像側面、前記第2~第5レンズの物体側面及び像側面のうち少なくとも一つの面は、前記第1レンズの物体側の面よりも大きい有効径(Clear aperture)サイズを有する、請求項9に記載の光学系。 - 前記第1レンズの物体側面は、非円形状を有し、下記数式4を満足する、請求項10に記載の光学系。
[数4]
0.52<L1S1_CH/L1S1_CA<0.98
(数式4において、L1S1_CAは、前記第1レンズの有効径の最大サイズCA(Clear aperture)を意味し、L1S1_CHは、非円形状による前記第1レンズの有効径の最小サイズCH(Clear height)を意味する。) - 前記第1レンズの像側面及び前記第2レンズの物体側面は、非円形状を有する、請求項11に記載の光学系。
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