JP2024501338A - 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
実施例に係る光学系は、物体側から像側方向に光軸に沿って配置される第1~第7レンズを含み、前記第1レンズの物体側面は、凸状を有し、前記第5レンズの物体側面は、凸状を有し、前記第7レンズの物体側面は、凹状を有し、前記第1レンズは、0.28<|L1R1|/|f1|<0.41の数式を満足することができる(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、f1は、前記第1レンズの焦点距離である。)。
Description
実施例は、改善され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5枚または6枚のレンズを用いた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、複数のレンズを配置する場合、優れた光学特性、収差特性を導き出す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、サイズ等により全長、高さ等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。また、高解像度、高画質の具現のためにイメージセンサーのサイズが増加している。しかし、イメージセンサーのサイズが大きくなる場合、複数のレンズを含む光学系のTTL(Total track length)も増加し、これにより、前記光学系を含むカメラや携帯端末機などの厚さも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、スリムな構造を有す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配置される第1~第7レンズを含み、前記第1レンズの物体側面は、凸状を有し、前記第5レンズの物体側面は、凸状を有し、前記第7レンズの物体側面は、凹状を有し、前記第1レンズは、0.28<|L1R1|/|f1|<0.41の数式を満足することができる(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、f1は、前記第1レンズの焦点距離である。)。
また、前記第1レンズは、n1d<1.51の数式を満足することができる(n1dは、前記第1レンズのd-line波長に対する屈折率である。)。
また、前記第1レンズは、0.29<|L1R1|/|L1R2|<0.45の数式を満足することができる(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、L1R2は、前記第1レンズの像側面の曲率半径である。)。
また、前記第5~第7レンズは、0.18<(d56+d67)/TD<0.35の数式を満足することができる(d56は、前記第5レンズの像側面及び前記第6レンズの物体側面の前記光軸における間隔であり、d67は、前記第6レンズの像側面及び前記第7レンズ物体側面の前記光軸における間隔である。また、TDは、前記第1レンズの物体側面の頂点から前記第7レンズの像側面の頂点までの前記光軸における距離である。)。
前記第7レンズとイメージセンサーとの間に配置される第8レンズをさらに含み、前記第1及び第8レンズは、|L1R1|/|L8R2|<0.1の数式を満足することができる(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、L8R2は、前記第8レンズの像側面の曲率半径である。)。
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配置される第1~第7レンズを含み、前記第7レンズの像側面の周辺部は、凸状を有し、前記第7レンズ は、中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.65倍以上の領域に対応する前記像側面における接線角度が40度以上であり得る。
本発明の実施例によれば、前記第7レンズは、前記中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.65倍~0.75倍の領域に対応する前記第7レンズの像側面における接線角度が40度~50度であり得る。前記第7レンズは、前記中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.75倍以上の領域に対応する前記第7レンズの像側面における接線角度が50度以上であり得る。前記第7レンズは、前記中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.8倍以上の領域に対応する前記第7レンズの像側面における接線角度が60度以上であり得る。
本発明の実施例によれば、前記第6レンズは、前記中心軸から前記第6レンズの物体側面の終端までの最短距離の0.65倍以上の領域に対応する前記第6レンズの物体側面における接線角度が40度以上であり得る。
本発明の実施例によれば、前記光軸の垂直方向を基準に、前記第7レンズの像側面の接線角度が40度以上の領域と前記光軸との間の距離は、前記第6レンズの物体側面における接線角度が40度以上の領域と前記光軸との間の距離よりも大きくてもよい。
本発明の実施例によれば、前記第5レンズは、前記中心軸から前記第5レンズの物体側面の終端までの最短距離の0.75倍以上の領域に対応する前記第5レンズの物体側面における接線角度が50度以上であり得る。
本発明の実施例によれば、前記第6レンズは、中心軸から前記第6レンズの物体側面の終端までの最短距離の0.75倍以上の領域に対応する前記第6レンズの物体側面における接線角度が50度以上であり得る。前記第3レンズは、正の屈折力を有することができる。前記第3レンズは、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6レンズは、正の屈折力を有することができる。
本発明の一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、3枚以上のレンズを含むレンズ群を含み、前記レンズ群の少なくとも一つのレンズは、物体側面及び像側面の少なくとも一つのレンズ面が30次非球面係数を有することができる。
本発明の実施例によれば、前記レンズ群は7枚以上のレンズを含み、前記7枚のレンズのうち少なくとも3つのレンズが30次非球面係数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、前記光学系の複数のレンズは、設定された形状、中心厚、中心間の間隔、焦点距離などを有することができる。また、前記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズは、周辺部の形状が大きく湾曲した形状を有することがある。これにより、前記光学系は、周辺部(画角FOVの65%以上の領域)の収差を効果的に補正することができるので、向上した光学特性を有することができる。
また、実施例の複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズは、30次非球面係数を有するレンズ面を含むことができる。これにより、前記光学系は、周辺部が収差特性を良好に補正することができ、周辺部の光学性能を向上させることができる。
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をよりスリムでコンパクト(compact)に提供することができる。
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。
また、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。また、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。また、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前記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。
レンズの面が凸であるということは、光軸における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し、レンズの面が凹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〈イメージセンサー〉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及びイメージセンサー300を含むことができる。詳細には、実施例に係る光学系1000は、3枚以上のレンズを含むレンズ群を含むことができる。例えば、前記光学系1000は、7枚レンズを含むレンズ群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、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。この場合、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15、前記第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)などの入射光を感知できる素子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、外部光から放射される放射熱が前記イメージセンサー300に伝達されるのを遮断することができる。また、前記フィルタ500は、可視光線を透過し、赤外線を反射することができる。
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。絞りは、前記光学系1000に入射する光量を調整することができる。前記絞りは、設定された位置に配置され得る。例えば、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レンズ110よりも後方に位置することができる。または、前記絞りは、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。一例として、前記絞りは、前記第1レンズ110の物体側面よりも後方に位置し得る。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2レンズ120の物体側面(第3面S3)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し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、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度の角度で反射し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し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し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100は、物体に向かって延びる方向、例えば、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、物体に向かって延びる方向と垂直な方向、例えば、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。
以下の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。前記第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)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、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第2面S2は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて正(+)または負(-)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、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第4面S4は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、光軸OAで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、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凸状であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて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3面S3は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第4面S4は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、光軸OAで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3面S3は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第4面S4は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)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、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第6面S6は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5は、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第6面S6は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて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5面S5は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第6面S6は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第6面S6は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて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5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて正(+)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、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第8面S8は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7は、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第8面S8は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて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7面S7は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第8面S8は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第8面S8は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて両面が凹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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて正(+)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、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第10面S10は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第5レンズ150は、光軸OAで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。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、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)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、光軸OAで凸状であり得、前記第12面S12は、光軸OAで凹状であり得る。即ち、前記第6レンズ160は、光軸OAで物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。また、前記第11面S11は、光軸OAで凸状を有してもよく、前記第12面S12は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。また、前記第11面S11は、光軸OAで凸状であり得、前記第12面S12は、光軸OAで平面(infinity)であり得る。また、前記第11面S11は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第12面S12は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第6レンズ160は、光軸OAで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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)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、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第14面S14は、光軸OAで凹状であり得る。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。また、前記第13面S13は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第14面S14は、光軸OAで平面(infinity)であり得る。また、前記第13面S13は、光軸OAで凹状を有してもよく、前記第14面S14は、光軸OAで凸であり得る。即ち、前記第7レンズ170は、光軸OAで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13面S13及び前記第14面S14の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記複数のレンズ100のうち少なくとも一つのレンズは、前記光軸OAの垂直な方向に対して設定された接線角度を有する少なくとも一つの地点を含むことができる。例えば、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、前記光軸OAの垂直な方向に対して設定された接線角度を有する少なくとも一つの地点を含むことができる。一例として、前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に対して設定された接線角度を有する少なくとも一つの地点を含むことができる。詳細には、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度θ1が約40度以上の第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1は、光軸OAを始点とし、前記第5レンズ150の第9面S9の終端を終点としたとき、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約70%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第1地点P1の位置は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に前記接線角度が約40度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第1地点P1は、前記第5レンズ150の中心軸から前記第5レンズ150の物体側面(第9面S9)の終端までの最短距離の約0.65倍以上の領域に対応する前記物体側面の地点であり得、前記第1地点P1における接線角度は、約40度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第9面S9の終端までの長さをh3と定義するとき、前記第1地点P1は、前記光軸OAと第1長さh4で離隔した位置に配置され得る。
前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度θ1が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第1-1地点の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に前記接線角度が約50度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第1-1地点は、前記第5レンズ150の中心軸から前記第5レンズ150の物体側面(第9面S9)の終端までの最短距離の約0.75倍以上の領域に対応する前記物体側面の地点であり得、前記第1-1地点における接線角度は、約50度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第9面S9の終端までの長さをh3と定義するとき、前記第1-1地点は、前記光軸OAと第2長さで離隔した位置に配置され得る。このとき、前記第2長さは、前記第1長さh4よりも長くてもよい。
前記第5レンズ150は、前記中心軸から前記第5レンズ150の物体側面(第9面S9)の終端までの最短距離の約0.65倍~0.75倍の領域に対応する前記物体側面(第9面S9)における接線角度が、約40度~約50度であり得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度θ1が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第1-2地点の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に前記接線角度が約60度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第1-2地点は、前記第5レンズ150の中心軸から前記第5レンズ150の物体側面(第9面S9)の終端までの最短距離の約0.8倍以上の領域に対応する物体側面の地点であり得、前記第1-2地点における接線角度は、60度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第9面S9の終端までの長さをh3と定義する場合、前記第1-2地点は、前記光軸OAと第3長さで離隔した位置に配置され得る。このとき、前記第3長さは、前記第2長さよりも長くてもよい。前記第5レンズ150は、前記中心軸から前記第5レンズ150の物体側面(第9面S9)の終端までの最短距離の約0.75倍~0.8倍の領域に対応する物体側面(第9面S9)における接線角度が、約50度~約60度であり得る。
前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に対して設定された接線角度を有する少なくとも一つの地点を含むことができる。詳細には、前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度θ2が約40度以上の第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約70%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第2地点P2の位置は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に前記接線角度が約40度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第2地点P2は、前記第6レンズ160の中心軸から前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の終端までの最短距離の約0.65倍以上の領域に対応する前記物体側面の地点であり得、前記第2地点P2における接線角度は、約40度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第11面S11の終端までの長さをh5と定義するとき、前記第2地点P2は、前記光軸OAと第4長さh6で離隔した位置に配置され得る。
前記光軸OAを基準に、前記第2地点P2は、前記第1地点P1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の垂直な方向を基準に前記光軸OAと前記第2地点P2との間の距離h6は、前記光軸OAと前記第1地点P1との間の距離h4よりも大きくてもよい。
前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度θ2が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第2-1地点の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に前記接線角度が約50度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第2-1地点は、前記第6レンズ160の中心軸から前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の終端までの最短距離の約0.75倍以上の領域に対応する前記物体側面の地点であり得、前記第2-1地点における接線角度は、約50度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第11面S11の終端までの長さをh5と定義する場合、前記第2-1地点は、前記光軸OAと第5長さで離隔した位置に配置され得る。このとき、前記第5長さは、前記第4長さh6よりも長くてもよい。前記光軸OAを基準に、前記第2-1地点は、前記第1-1地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の垂直な方向を基準に、前記光軸OAと前記第2-1地点との間の距離は、前記光軸OAと前記第1-1地点との間の距離よりも大きくてもよい。前記第6レンズ160は、前記中心軸から前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の終端までの最短距離の約0.65倍~約0.75倍の領域に対応する前記物体側面(第11面S11)における接線角度が、約40度~約50度であり得る。
前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度θ2が約60度以上の第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第2-2地点の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に前記接線角度が約60度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第2-2地点は、前記第6レンズ160の中心軸から前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の終端までの最短距離の約0.8倍以上の領域に対応する物体側面の地点であり得、前記第2-2地点における接線角度は、約60度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第11面S11の終端までの長さをh5と定義する場合、前記第2-2地点は、前記光軸OAと第6長さで離隔した位置に配置され得る。このとき、前記第6長さは、前記第5長さよりも長くてもよい。このとき、前記光軸OAを基準に前記第2-2地点は、前記第1-2地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の垂直な方向を基準に、光軸OAと前記第2-2との間の距離は、前記光軸OAと前記第1-2地点との間の距離よりも大きくてもよい。前記第6レンズ160は、前記中心軸から前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の終端までの最短距離の約0.75倍~約0.8倍の領域に対応する物体側面(第11面S11)における接線角度が約50度~約60度であり得る。
前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)は、凸状を有することができる。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に対して設定された接線角度を有する少なくとも一つの地点を含むことができる。詳細には、前記第7レンズ170は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度θ3が約40度以上の第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第14面S14の終端を終点としたとき、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約70%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第3地点P3の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に、前記接線角度が約40度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第3地点P3は、前記第7レンズ170の中心軸から前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の終端までの最短距離の約0.65倍以上の領域に対応する前記像側面の地点であり得、前記第3地点P3における接線角度は、約40度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第14面S14の終端までの長さをh1と定義するとき、前記第3地点P3は、前記光軸OAと第7長さh2で離隔した位置に配置され得る。このとき、前記光軸OAを基準に前記第3地点P3は、前記第2地点P2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の垂直な方向を基準に、前記光軸OAと前記第3地点P3との間の距離は、前記光軸OAと前記第2地点P2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、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度θ3が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第3-1地点の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に前記接線角度が約50度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第3-1地点は、前記第7レンズ170の中心軸から前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の終端までの最短距離の約0.75倍以上の領域に対応する前記像側面の地点であり得、前記第3-1地点の接線角度は、約50度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第14面S14の終端までの長さをh1と定義する場合、前記第3-1地点は、前記光軸OAと第8長さで離隔した位置に配置され得る。このとき、前記第8長さは、前記第7長さh2よりも長くてもよい。前記光軸OAを基準に、前記第3-1地点は、前記第2-1地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の垂直な方向を基準に、前記光軸OAと前記第3-1地点との間の距離は、前記光軸OAと前記第2-1地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、前記中心軸から前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の終端までの最短距離の約0.65倍~約0.75倍の領域に対応する前記像側面(第14面S14)における接線角度が、約40度~約50度であり得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度θ3が、約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置に配置され得る。より詳細には、前記第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置に配置され得る。ここで、前記第3-2点の位置は、前記光軸OAと垂直な方向を基準に前記接線角度が約60度以上を満足する地点のうち、前記光軸OAと最短距離に位置する地点の位置を意味することができる。即ち、前記第3-2地点は、前記第7レンズ170の中心軸から前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の終端までの最短距離の約0.8倍以上の領域に対応する前記像側面の地点であり得、前記第3-1地点における接線角度は、約60度以上であり得る。即ち、前記光軸OAから前記第14面S14の終端までの長さをh1と定義する場合、前記第3-2地点は、前記光軸OAと第9長さで離隔した位置に配置され得る。このとき、前記第9の長さは、前記第8長さよりも長くてもよい。詳細には、前記光軸OAの垂直な方向を基準に、前記光軸OAと前記第3-2地点との間の距離は、前記光軸OAと前記第2-2地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、前記中心軸から前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の終端までの最短距離の約0.75倍~約0.8倍の領域に対応する前記像側面(第14面S14)における接線角度が、約50度~約60度であり得る。これにより、実施例に係る光学系1000は、周辺部の非点収差及び歪曲を良好に補正することができる。また、実施例に係る光学系1000は、最大画角FOVの約65%以上の周辺部の光学性能を向上させることができる。また、実施例において、前記第14面S14の非球面形状に対して周辺部の形状が大きく湾曲することにより、周辺部における非点収差及び歪曲を良好に補正することができる。
実施例に係る光学系1000において、前記レンズ群に含まれる少なくとも一つのレンズのレンズ面は、30次非球面係数を有し、大きく湾曲した形状を有することができる。例えば、前記第1~第7レンズ110、120、130、140、150、160、170のうち少なくとも3つのレンズは、30次非球面係数を有することができる。これにより、前記イメージセンサー300のサイズが大きくなっても、TTL/ImgHが0.65よりも小さい薄型光学系で十分な光学性能を確保することができる。また、実施例は、少なくとも一つのレンズ面が30次非球面を含んで、レンズ面の形状制御を自由にすることができるので、無駄のない形状を作ることができる。また、前記レンズ面の周辺部だけでなく、中心部の光学性能を向上させることができる。
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、実施例に係る光学系1000は、よりスリムな構造を有することができる。
[数1]
n1d<1.51
n1d<1.51
数式1において、n1dは、前記第1レンズ110のd-line波長に対する屈折率を意味する。例えば、前記第1レンズ110が上述した範囲の屈折率を満足する場合、前記第1レンズ110の物体側面の曲率が増加し、これにより前記第5~第7レンズ150、160、170の周辺部で発生する収差を効果的に制御することができる。したがって、前記光学系1000は、周辺部で優れた光学特性を有することができる。
[数2]
28<|L1R1|/|f1|<0.41
28<|L1R1|/|f1|<0.41
数式2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、f1は、前記第1レンズ110の焦点距離を意味する。詳細には、前記数式2は、周辺部の光学特性を考慮して0.3<|L1R1|/|f1|<0.38を満足することができる。より詳細には、前記数式2は、0.31<|L1R1|/|f1|<0.35を満足することができる。例えば、前記数式2が下限値0.28以下の場合、前記第1面S1の曲率半径が相対的に小さすぎて球面収差の補正が困難であり得る。また、上限値0.41以上の場合、前記第1面S1の曲率半径が相対的に増加して前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、前記第7レンズ170の周辺部に形成される収差を効果的に制御することが困難であり得る。したがって前記数式2は、上述した範囲を満足することが好ましい。
[数3]
0.29<|L1R1|/|L1R2|<0.45
0.29<|L1R1|/|L1R2|<0.45
数式3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。詳細には、前記数式3は、周辺部の光学特性を考慮して、0.3<|L1R1|/|L1R2|<0.43を満足することができる。より詳細には、前記数式3は、0.32<|L1R1|/|L1R2|<0.41を満足することができる。例えば、数式3が下限値0.29以下の場合、前記第2面S2の曲率半径に対して前記第1面S1の曲率半径が小さくなって、球面収差が増加することがある。また、前記数式3が上限値0.45以上の場合、前記第2面S2の曲率半径に対して前記第1面S1の曲率半径が大きくなって球面収差が増加することがある。したがって、前記数式3は、上述した範囲を満足することが好ましい。
[数4]
0.18<(d56+d67)/TD<0.35
0.18<(d56+d67)/TD<0.35
数式4において、d56は、前記第5レンズ150の像側面(第10面S10)と前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)との間の前記光軸OAにおける間隔を意味し、d67は、前記第6レンズ160の像側面(第12面S12)と前記第7レンズ170の物体側面(第13面S13)との間の光軸OAにおける間隔を意味する。また、TD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と最も隣接したレンズの像側面の頂点までの光軸OAにおける距離を意味する。詳細には、数式4は、周辺部の光学特性を考慮して0.2<(d56+d67)/TD<0.33を満足することができる。より詳細には、前記数式4は、0.22<(d56+d67)/TD<0.3を満足することができる。例えば、d56、d67、TDに対する数式4が上述した範囲を満足できない場合、周辺部の倍率色収差(Lateral Color Aberation)が増加して光学特性が低下することがある。したがって、前記数式4は、前記範囲を満足することが好ましい。
[数5]
1<CA_L1S1/CA_L1S2<1.2
1<CA_L1S1/CA_L1S2<1.2
数式5において、CA_L1S1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)のサイズを意味し、CA_L1S2は、前記第1レンズ110の像側面(第2面S2)の有効径CAのサイズを意味する。詳細には、前記数式5は、周辺部の光学特性を考慮して1.05<CA_L1S1/CA_L1S2<1.18を満足することができる。より詳細には、前記数式5は、1.05<CA_L1S1/CA_L1S2<1.15を満足することができる。
[数6]
0.35<CA_L1S1/CA_L7S2<0.5
0.35<CA_L1S1/CA_L7S2<0.5
数式6において、CA_L1S1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径CAのサイズを意味し、CA_L7S2は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の有効径CAのサイズを意味する。詳細には、前記数式6は、周辺部の光学特性を考慮して0.38<CA_L1S1/CA_L7S2<0.5を満足することができる。より詳細には、前記数式6は、0.4<CA_L1S1/CA_L7S2<0.485を満足することができる。
[数7]
0.15<|L1R1|/|L5R1|<0.5
0.15<|L1R1|/|L5R1|<0.5
数式7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、L5R1は、前記第5レンズ150の物体側面(第9面(S9))の曲率半径を意味する。詳細には、前記数式7は、周辺部の光学特性を考慮して0.2<|L1R1|/|L5R1|<0.48を満足することができる。より詳細には、前記数式7は、0.25<|L1R1|/|L5R1|<0.48を満足することができる。
[数8]
3.5<L1_CT/L2_CT<5
3.5<L1_CT/L2_CT<5
数式8において、L1_CTは、前記第1レンズ110の光軸OAにおける中心厚さを意味し、L2_CTは、光軸OAにおける前記第2レンズ120の中心厚さを意味する。詳細には、前記数式8は、周辺部の光学特性及び光学系のスリム化特性を考慮して、3.8<L1_CT/L2_CT<4.9を満足することができる。より詳細には、前記数式8は、4<L1_CT/L2_CT<4.8を満足することができる。
[数9]
2<d56/L5_CT<2.5
2<d56/L5_CT<2.5
数式9において、d56は、前記第5レンズ150の像側面(第10面S10)及び前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の光軸OAにおける間隔を意味し、L5_CTは、前記第5レンズ150の光軸OAにおける中心厚さを意味する。
[数10]
0.6<d56/L6_CT<1.2
0.6<d56/L6_CT<1.2
数式10において、d56は、前記第5レンズ150の像側面(第10面S10)及び前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の光軸OAにおける間隔を意味し、L6_CTは、前記第6レンズ160の光軸OAにおける中心厚さを意味する。
[数11]
1.5<d67/L6_CT<2.4
1.5<d67/L6_CT<2.4
数式11において、d67は、前記第6レンズ160の像側面(第12面S12)及び前記第7レンズ170の物体側面(第13面S13)の光軸OAにおける間隔を意味し、L6_CTは、前記第6レンズ160の光軸OAにおける中心厚さを意味する。
[数12]
2<d67/L7_CT<3.5
2<d67/L7_CT<3.5
数式12において、d67は、前記第6レンズ160の像側面(第12面S12)及び前記第7レンズ170の物体側面(第13面S13)の光軸OAにおける間隔を意味し、L7_CTは、前記第7レンズ170の光軸OAにおける中心厚さを意味する。
[数13]
3.5<CA_L1S1/L1_CT<4.5
3.5<CA_L1S1/L1_CT<4.5
数式13において、CA_L1S1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径CAのサイズを意味し、L1_CTは、前記第1レンズ110の光軸OAにおける中心厚さを意味する。詳細には、前記数式13は、周辺部の光学特性及び光学系のスリム化特性を考慮して、3.6<CA_L1S1/L1_CT<4.3を満足することができる。より詳細には、前記数式13は、3.75<CA_L1S1/L1_CT<4.25を満足することができる。
[数14]
12.5<CA_L5S1/L5_CT<16.5
12.5<CA_L5S1/L5_CT<16.5
数式14において、CA_L5S1は、前記第5レンズ150の物体側面(第9面S9)の有効径CAのサイズを意味し、L5_CTは、前記第5レンズ150の光軸OAにおける中心厚さを意味する。詳細には、前記数式14は、周辺部の光学特性及びスリム化特性を考慮して、13<CA_L5S1/L5_CT<16を満足することができる。より詳細には、前記数式14は、14<CA_L5S1/L5_CT<15.5を満足することができる。
[数15]
5<CA_L6S1/L6_CT<10
5<CA_L6S1/L6_CT<10
数式15において、CA_L6S1は、前記第6レンズ160の物体側面(第11面S11)の有効径CAのサイズを意味し、L6_CTは、前記第6レンズ160の光軸OAにおける中心厚さを意味する。
[数16]
15<CA_L7S2/L7_CT<23
15<CA_L7S2/L7_CT<23
数式16において、CA_L7S2は、前記第7レンズ170の像側面(第14面S14)の有効径CAのサイズを意味し、L7_CTは、前記第7レンズ170の光軸OAにおける中心厚さを意味する。
[数17]
0.9<f1/F<1.1
0.9<f1/F<1.1
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、Fは、前記光学系1000の全焦点距離を意味する。
[数18]
-2<f1/f7-0.5
-2<f1/f7-0.5
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]
0.6<CA_Smax/ImgH<1
0.6<CA_Smax/ImgH<1
数式19において、CA_Smaxは、前記光学系1000に含まれた複数のレンズ100のレンズ面のうち最大の有効径CAのサイズを意味し、ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面の中心0フィールド(filed)領域から前記イメージセンサー300の1.0フィールド(filed)領域までの前記光軸OAの垂直な方向距離の2倍を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の全対角方向長さを意味する。
[数20]
0.5<TTL/ImgH<0.65
0.5<TTL/ImgH<0.65
数式20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における距離を意味し、ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面の中心0フィールド(filed)領域から前記イメージセンサー300の1.0フィールド(filed)領域までの前記光軸OAの垂直な方向距離の2倍を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の全対角方向長さを意味する。
[数21]
0.02<BFL/ImgH<0.1
0.02<BFL/ImgH<0.1
数式21において、BFL(Back focal length)は、前記イメージセンサー300と最も隣接したレンズの像側面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における距離を意味し、ImgH は、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面の中心0フィールド(filed)領域から前記イメージセンサー300の1.0フィールド(filed)領域までの前記光軸OAの垂直な方向距離の2倍を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の全対角方向長さを意味する。
[数22]
0.25<TD/ImgH<0.75
0.25<TD/ImgH<0.75
数式22において、TD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と最も隣接したレンズの像側面の頂点までの光軸OAにおける距離を意味し、ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面の中心0フィールド(filed)領域から前記イメージセンサー300の1.0フィールド(filed)領域までの前記光軸OAの垂直な方向距離の2倍を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の全対角方向長さを意味する。
[数23]
7.5<TTL/BFL<11F
7.5<TTL/BFL<11F
数式23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における距離を意味し、BFL(Back focal length)は、前記イメージセンサー300と最も隣接したレンズの像側面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における距離を意味する。
[数24]
0.8<F/TTL<1
0.8<F/TTL<1
数式24において、Fは、前記光学系1000の全焦点距離を意味し、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における距離を意味する。
[数25]
7<F/BFL<10
7<F/BFL<10
数式25において、Fは、前記光学系1000の全焦点距離を意味し、BFL(Back focal length)は、前記イメージセンサー300と最も隣接したレンズの像側面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における距離を意味する。
[数26]
0.3<F/ImgH<0.7
0.3<F/ImgH<0.7
数式26において、Fは前記光学系1000の全焦点距離を意味し、ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー300の像面の中心0フィールド領域における前記イメージセンサー300の1.0フィールド領域までの前記光軸OAの垂直な方向距離の2倍を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー300の有効領域の全対角方向長さを意味する。
[数27]
[数27]
数式32において、Zは、Sagで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、A4、A6、A8、...、A30は、4次~30次の非球面係数(Aspheric constant)を意味することができる。また、他の回転対称非球面式の場合にも、光軸(y=0)からの距離をyとしたとき、非球面展開式の中で、y22、y24、y26、y28、y30項の係数を30次非球面係数としている。例えば、市販の光学設計ツール「CODEV」で提供されたSPS QCN非球面であれば、QC22、QC24、QC26、QC28、QC30が30次非球面係数となる。また、SPS QBF非球面(CODEV提供)であれば、QB22、QB24、QB26、QB28、QB30が30次非球面係数となる。また、SPS ODD非球面(CODEV提供奇数次非球面)であれば、AR22、AR24、AR26、AR28、AR30が30次非球面係数となる。この30次非球面係数を有する非球面は(“0”ではない数値)、周辺部の非球面形状を特に大きく変化させることができるため、周辺部の光学性能を良好に補正することができる。
実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26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が数式1から数式26のうち少なくとも一つを満足する場合、前記光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の解像力を向上させることができ、歪(distortion)及び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26のうち少なくとも一つを満足する場合、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を含むカメラモジュール、携帯端末機をよりスリムかつコンパクト(compact)に提供することができる。
実施例に係る光学系1000において、複数のレンズ100のうち少なくとも一つのレンズは、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、第5~第7レンズ150、160、170の物体側面及び像側面のうち少なくとも一つのレンズ面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、及び前記第7レンズ170の第14面S14のうち少なくとも一つのレンズ面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。これにより、前記光学系1000は、周辺部の収差特性を良好に補正することができ、周辺部の光学性能を改善することができる。実施例に係る光学系1000において、少なくとも一つのレンズ面は、非球面上に接線角度が40度以上を満足する地点を含むことができる。このとき、前記地点は、前記光軸OAを始点とし、当該レンズ面の終端を終点とするとき、前記光軸OAから約65%以上離れた距離に位置することができる。これにより、前記光学系1000は、最大画角FOVの約65%以上の領域の非点収差、歪曲を良好に補正することができる。実施例に係る光学系1000において、少なくとも一つのレンズ面は、非球面上の接線角度が50度以上を満足する地点を含むことができる。このとき、前記地点は、前記光軸OAを始点とし、当該レンズ面の終端を終点とするとき、前記光軸OAから約75%以上離れた距離に位置することができる。これにより、前記光学系1000は、最大画角FOVの約75%以上の領域の非点収差、歪曲を効果的に補正することができる。実施例に係る光学系1000において、前記第3レンズ130は、正の屈折力を有し、物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これにより、前記光学系1000は、スリムな構造を有し、より向上した光学性能を具現することができる。
図1~図5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~図4は、第1実施例に係る光学系における任意の地点の接線角度を説明するための図である。また、図5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~図5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。
第1実施例に係る光学系1000において、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)は、絞りの役割を果たすことができる。前記複数のレンズ100と前記イメージセンサー300との間には、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)、光軸OAにおける各レンズの厚さ(Thickness)(mm)、光軸OAで各レンズ間の間隔(Thickness)(mm)、d-lineにおける屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe‘s Number)、及び有効径CA(Clear aperture)(mm)のサイズに対するものである。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の第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状を有してもよく、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、光軸OAで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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第3面S3及び前記第4面S4は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第3レンズ130の第5面S5は凸状を有してもよく、前記第6面S6は、凹状であり得る。前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5は、非球面でであり得、前記第6面S6は、非球面であり得る。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状を有してもよく、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第7面S7及び前記第8面S8は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状を有してもよく、前記第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、光軸OAで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9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第6レンズ160の第11面S11は、凸状を有してもよく、前記第12面S12は、凸状であり得る。前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて両面が凸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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第11面S11及び前記第12面S12は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第7レンズ170の第13面S13は、凹状を有してもよく、前記第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて両面が凹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。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、表2のような非球面係数を有することができる。このとき、表2のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
第1実施例に係る光学系1000における各レンズ面の非球面係数の値は、下記表2の通りである。
また、第1実施例に係る光学系1000において、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)に入射する光の光学特性を向上させるために設定された接線角度を有することができる。
詳細には、表3は、第1実施例に係る第5レンズ150の第9面S9、第6レンズ160の第11面S11、及び第7レンズ170の第14面S14それぞれの任意の位置において、前記仮想の線L0に対する接線角度に対するものである。表3及び図2~図4を参照すると、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1角度が約40度以上の前記第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.5015mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.7325mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.7325mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約1.9635mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約1.856mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.079mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度が約40度以上の前記第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.8655mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.1525mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.1525mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約2.4395mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度が約60度以上の前記第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約2.296mm以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.583mm以上の位置に配置され得る。
前記第7レンズ170は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度が約40度以上の前記第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第14面S14の終端を終点としたとき、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約3.2435mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.7425mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.7425mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置、例えば、約4.1417mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度が約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。第3-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約3.992mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約4.491mm以上の位置に配置され得る。
表4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などに関するものである。表5は、第1実施例に係る光学系1000で上述した数式1から数式26に関する結果値に関するものである。表5を参照すると、第1実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26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26を全て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をよりスリムな構造で提供することができる。また、前記光学系1000は、向上した光学特性を有し、図5のような収差特性を有することができる。詳細には、図5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5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、画像の中心から前記画像の高さ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、436nm、486nm、546nm、588nm(d-line)、656nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、588nm波長帯域の光に対するグラフである。即ち、図5を参照すると、第1実施例に係る光学系1000は、複数のレンズが設定された形状、中心厚さ、光軸OAにおける間隔、焦点距離等を有することにより、向上した解像力を有することができる。
前記光学系1000は、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、前記第7レンズ170の第14面S14の少なくとも一つのレンズ面の周辺部の形状が、大きく湾曲した形状を有することができる。これにより、前記レンズ面の湾曲領域においては相対的に大きい接線角度を有し、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。したがって、第1実施例に係る光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の収差を効果的に補正して向上した光学特性を有することができる。
図6及び図7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6及び図7を用いた説明においては、前述した光学系と同一または類似の構成については説明を省略し、同一または類似の構成に対しては同一の符号を付与する。図6は、第2実施例に係る光学系の構成図であり、図7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6及び図7を参照すると、第2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。
また、第2実施例に係る光学系1000において、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)は、絞りの役割を果たすことができる。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6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)、光軸OAにおける各レンズの厚さ(Thickness)、光軸OAにおける各レンズ間の間隔(distance)、d-lineにおける屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe’s Number)、及び有効径CA(Clear aperture)のサイズに関するものである。図6及び表6を参照すると、第2実施例に係る光学系1000の第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状を有してもよく、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、光軸OAで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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第3面S3及び前記第4面S4は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第3レンズ130の第5面S5は、凸状を有してもよく、前記第6面S6は、凹状であり得る。前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状を有してもよく、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第7面S7及び前記第8面S8は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状を有してもよく、第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、光軸OAで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9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第6レンズ160の第11面S11は、凹状を有してもよく、第12面S12は、凸状であり得る。前記第6レンズ160は、光軸OAで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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第11面S11及び前記第12面S12は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第7レンズ170の第13面S13は、凹状を有してもよく、第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて両面が凹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。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、表7のような非球面係数を有することができる。このとき、表7のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
第2実施例に係る光学系1000における各レンズ面の非球面係数の値は、下記表7の通りである。
また、第2実施例に係る光学系1000において、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、周辺部(画角FOV)の約65%以上の領域に入射する光の光学特性を向上させるために設定された接線角度を有することができる。
詳細には、表8は、第2実施例に係る第5レンズ150の第9面S9、第6レンズ160の第11面S11、及び第7レンズ170の第14面S14それぞれの任意の位置において、前記仮想の線L0に対する接線角度に対するものである。表8及び上述の図2~図4を参照すると、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1角度が約40以上の前記第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.4625mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.6875mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.6875mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約1.9125mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約1.8mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.025mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度が約40度以上の前記第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.794mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.07mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.07mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約2.346mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度が約60度以上の前記第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約2.208mm以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.484mm以上の位置に配置され得る。
前記第7レンズ170は、光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度が約40度以上の前記第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約3.237mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.735mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.735mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置、例えば、約4.1334mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度が約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約3.984mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約4.482mm以上の位置に配置され得る。
表9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などに関するものである。表10は、第2実施例に係る光学系1000で上述した数式1から数式26の結果値に関するものである。表10を参照すると、第2実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26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26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をよりスリムな構造で提供することができる。また、前記光学系1000は、向上した光学特性を有し、図7のような収差特性を有することができる。詳細には、図7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7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、画像の中心から前記画像の高さ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、436nm、486nm、546nm、588nm(d-line)、656nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、588nm波長帯域の光に対するグラフである。即ち、図7を参照すると、第2実施例に係る光学系1000は、複数のレンズが設定された設定形状、中心厚さ、光軸OAにおける間隔、焦点距離などを有することにより、向上した解像力を有することができる。前記光学系1000は、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、前記第7レンズ170の第14面S14の少なくとも一つのレンズ面の周辺部の形状が、大きく湾曲した形状を有することができる。これにより、前記レンズ面の湾曲領域においては相対的に大きい接線角度を有し、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。したがって、第1実施例に係る光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の収差を効果的に補正して向上した光学特性を有することができる。
図8及び図9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8及び図9を用いた説明においては、前述した光学系と同一の構成については説明を省略し、同一または類似の構成には同一の符号を付与する。図8は、第3実施例に係る光学系の構成図であり、図9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8及び図9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。
第3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、前記第1レンズ110の前方に配置され得る。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11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)、光軸OAにおける各レンズの厚さ(Thickness)、光軸OAにおける各レンズ間の間隔(distance)、d-lineにおける屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe’s Number)、及び有効径CA(Clear aperture)のサイズに関するものである。図8及び表11を参照すると、第3実施例に係る光学系1000の第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状を有してもよく、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、光軸OAで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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第3面S3及び前記第4面S4は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第3レンズ130の第5面S5は、凸状を有してもよく、前記第6面S6は、凹状であり得る。前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状を有してもよく、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第7面S7及び前記第8面S8は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状を有してもよく、第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、光軸OAで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9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第6レンズ160の第11面S11は、凹状を有してもよく、第12面S12は、凸状であり得る。前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて両面が凸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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第11面S11及び前記第12面S12は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第7レンズ170の第13面S13は、凹状を有してもよく、第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて両面が凹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。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、表12のような非球面係数を有することができる。このとき、表12のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
第3実施例に係る光学系1000における各レンズ面の非球面係数の値は、下記表12の通りである。
また、第2実施例に係る光学系1000において、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、周辺部(画角FOV)の約65%以上の領域に入射する光の光学特性を向上させるために設定された接線角度を有することができる。
詳細には、表13は、第3実施例に係る第5レンズ150の第9面S9、第6レンズ160の第11面S11、及び第7レンズ170の第14面S14それぞれの任意の位置において、前記仮想の線L0に対する接線角度に対するものである。表13及び上述の図2~図4を参照すると、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1角度が約40以上の前記第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.495mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.725mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.725mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約1.955mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約1.84mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.07mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度が約40度以上の前記第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.976mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.28mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.28mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約2.584mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度が約60度以上の前記第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約2.432mm以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.736mm以上の位置に配置され得る。
前記第7レンズ170は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度が約40度以上の前記第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約3.2045mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.6975mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.6975mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置、例えば、約4.0919mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度が約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約3.944mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約4.437mm以上の位置に配置され得る。
表14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などに関するものである。表15は、第3実施例に係る光学系1000で上述した数式1から数式26の結果値に関するものである。表15を参照すると、第3実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26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26を全て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をよりスリムな構造で提供することができる。また、前記光学系1000は、向上した光学特性を有し、図9のような収差特性を有することができる。詳細には、図9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9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、画像の中心から前記画像の高さ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、436nm、486nm、546nm、588nm(d-line)、656nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、588nm波長帯域の光に対するグラフである。即ち、図9を参照すると、第3実施例に係る光学系1000は、複数のレンズが設定された設定形状、中心厚さ、光軸OAにおける間隔、焦点距離などを有することにより、向上した解像力を有することができる。前記光学系1000は、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、前記第7レンズ170の第14面S14の少なくとも一つのレンズ面の周辺部の形状が、大きく湾曲した形状を有することができる。これにより、前記レンズ面の湾曲領域においては相対的に大きい接線角度を有し、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。したがって、第3実施例に係る光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の収差を効果的に補正して向上した光学特性を有することができる。
図10及び図11を参照して、第4実施例に係る光学系1000をより詳細に説明する。図10及び図11を用いた説明においては、前述した光学系と同一の構成については説明を省略し、同一または類似の構成には同一の符号を付与する。図10は、第4実施例に係る光学系の構成図であり、図11は、第4実施例に係る光学系の収差特性を示すグラフである。
図10及び図11を参照すると、第4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。
第4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、前記第1レンズ110の前方に配置され得る。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16は、第4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)、光軸OAにおける各レンズの厚さ(Thickness)、光軸OAにおける各レンズ間の間隔(distance)、d-lineにおける屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe’s Number)、及び有効径CA(Clear aperture)のサイズに関するものである。図10及び表16を参照すると、第4実施例に係る光学系1000の第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状を有してもよく、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、光軸OAで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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第3面S3及び前記第4面S4は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第3レンズ130の第5面S5は、凸状を有してもよく、前記第6面S6は、凹状であり得る。前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状を有してもよく、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第7面S7及び前記第8面S8は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状を有してもよく、第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、光軸OAで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9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第6レンズ160の第11面S11は、凹状を有してもよく、第12面S12は、凸状であり得る。前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて両面が凸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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第11面S11及び前記第12面S12は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第7レンズ170の第13面S13は、凹状を有してもよく、前記第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて両面が凹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。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、表17のような非球面係数を有することができる。このとき、表17のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
第4実施例に係る光学系1000における各レンズ面の非球面係数の値は、下記表17の通りである。
第4実施例に係る光学系1000において、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、周辺部(画角FOV)の約65%以上の領域に入射する光の光学特性を向上させるために設定された接線角度を有することができる。
詳細には、表18は、第4実施例に係る第5レンズ150の第9面S9、第6レンズ160の第11面S11、及び第7レンズ170の第14面S14それぞれの任意の位置において、前記仮想の線L0に対する接線角度に対するものである。表18及び上述の図2~図4を参照すると、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1角度が約40以上の前記第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.4885mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.7175mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.7175mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約1.9465mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約1.832mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.061mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度が約40度以上の前記第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.963mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.265mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.265mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約2.567mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度が約60度以上の前記第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約2.416mm以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.718mm以上の位置に配置され得る。
前記第7レンズ170は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度が約40度以上の前記第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約3.211mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.705mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.705mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置、例えば、約4.1002mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度が約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約3.952mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約4.446mm以上の位置に配置され得る。
表19は、第4実施例に係る光学系1000で上述した数式の項目に対するものであり、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などに関するものである。表20は、第4実施例に係る光学系1000で上述した数式1~数式26の結果値に関するものである。表20を参照すると、第4実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26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4実施例に係る光学系1000は、前記数式1~数式26の全てを満足することが分かる。これにより、第4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11のような収差特性を有することができる。詳細には、図11は、第4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11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、画像の中心から前記画像の高さ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、436nm、486nm、546nm、588nm(d-line)、656nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、588nm波長帯域の光に対するグラフである。即ち、図11を参照すると、第4実施例に係る光学系1000は、複数のレンズが設定された設定形状、中心厚さ、光軸OAにおける間隔、焦点距離などを有することにより、向上した解像力を有することができる。前記光学系1000は、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、前記第7レンズ170の第14面S14の少なくとも一つのレンズ面の周辺部の形状が、大きく湾曲した形状を有することができる。これにより、前記レンズ面の湾曲領域においては相対的に大きい接線角度を有し、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。したがって、第4実施例に係る光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の収差を効果的に補正して向上した光学特性を有することができる。
図12~図15を参照して、第5及び第6実施例に係る光学系をより詳細に説明する。第5実施例及び第6実施例に係る光学系1000は、8枚レンズを含むレンズ群を含むことができる。詳細には、第5及び第6実施例に係る光学系1000は、上述した第1~第4実施例と比較して前記第8レンズ180が追加され得る。
前記第8レンズ180は、前記複数のレンズ100のうち前記イメージセンサー300に最も隣接して配置され得る。即ち、前記第8レンズ180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。これにより、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を含む。前記第6レンズ160、前記第7レンズ170、及び前記第8レンズ180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。
前記第8レンズ180は、光軸OAにおいて正(+)または負(-)の屈折力を有することができる。前記第8レンズ180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8レンズ180は、プラスチック材質で提供され得る。前記第8レンズ180は、物体側面として定義される第15面S15及び像側面として定義される第16面S16を含むことができる。光軸OAにおいて、前記第15面S15は、凸状を有してもよく、前記第16面S16は、凹状であり得る。即ち、前記第8レンズ180は、光軸OAで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、光軸OAにおいて、前記第15面S15は、凸状を有してもよく、前記第16面S16は、凸状であり得る。即ち、前記第8レンズ180は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。これとは異なり、光軸OAにおいて、前記第15面S15は、凸状を有してもよく、前記第16面S16は、平面(infinity)であり得る。これとは異なり、光軸OAにおいて、前記第15面S15は、凹状を有してもよく、前記第16面S16は、凸状であり得る。即ち、前記第8レンズ180は、光軸OAで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、光軸OAにおいて、第15面S15は、凹状を有してもよく、第16面S16は、凹状であり得る。即ち、前記第8レンズ180は、光軸OAにおいて両面が凹状を有することができる。前記第15面S15及び前記第16面S16の少なくとも一つの面は、非球面であり得る。前記第15面S15及び前記第16面S16の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。
前記第8レンズ180は、有効領域及び非有効領域を含むことができる。前記第8レンズ180の有効領域は、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。前記第8レンズ180の非有効領域は、前記第8レンズ180の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。
前記光学系1000が前記第8レンズ180をさらに含む場合、上述した数式(数式1~数式26)と以下で説明される数式のうち少なくとも一つをさらに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、実施例に係る光学系1000は、よりスリムな構造を有することができる。
[数28]
|L1R1|/|L8S2|<0.1
|L1R1|/|L8S2|<0.1
数式28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、L8S2は、前記第8レンズ180の像側面(第16面S16)の曲率半径を意味する。詳細には、数式28は、周辺部の光学特性を考慮して|L1R1|/|L8S2|<0.06を満足することができる。より詳細には、前記数式28は、|L1R1|/|L8S2|<0.02を満足することができる。
[数29]
0.3<CA_L1S1/CA_L8S2<0.4
0.3<CA_L1S1/CA_L8S2<0.4
数式29において、CA_L1S1は、前記第1レンズ110の物体側面(第1面S1)の有効径CAのサイズを意味し、CA_L8S2は、前記第8レンズ180の像側面(第16面S16)の有効径CAのサイズを意味する。詳細には、前記数式29は、周辺部の光学特性を考慮して0.31<CA_L1S1/CA_L8S2<0.395を満足することができる。より詳細には、前記数式29は、0.32<CA_L1S1/CA_L8S2<0.39を満足することができる。
図12及び図13を参照して、第5実施例に係る光学系1000をより詳細に説明する。図12及び図13を用いた説明においては、前述した光学系と同一または類似の構成については説明を省略し、同一または類似の構成には同一の符号を付与する。図12は、第5実施例に係る光学系の構成図であり、図13は、第5実施例に係る光学系の収差特性を示すグラフである。
図12及び図13を参照すると、第5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、第8レンズ180、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8レンズ110、120、130、140、150、160、170,180は、前記光学系1000の光軸OAに沿って順次配置され得る。また、第5実施例に係る光学系1000において、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)は、絞りの役割を果たすことができる。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8レンズ180と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。
表21は、第5実施例に係る前記第1~第8レンズ110、120、130、140、150、160、170、180の曲率半径(Radius of Curvature)、光軸OAにおける各レンズの厚さ(Thickness)、光軸OAにおける各レンズ間の間隔(distance)、d-lineにおける屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe’s Number)、及び有効径CA(Clear aperture)のサイズに関するものである。図12及び表21を参照すると、第5実施例に係る光学系1000の第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状を有してもよく、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、光軸OAで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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第3面S3及び前記第4面S4は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第3レンズ130の第5面S5は、凸状を有してもよく、前記第6面S6は、凹状であり得る。前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状を有してもよく、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第7面S7及び前記第8面S8は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状を有してもよく、第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、光軸OAで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9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第6レンズ160の第11面S11は、凹状を有してもよく、第12面S12は、凸状であり得る。前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて両面が凸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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第11面S11及び前記第12面S12は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第7レンズ170の第13面S13は、凹状を有してもよく、前記第14面S14は、凹状であり得る。前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて両面が凹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。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第8レンズ180は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第8レンズ180の第15面S15は、凸状を有してもよく、前記第8レンズ180の第16面S16は、平面(infinity)であり得る。前記第15面S15は、非球面であり得る。前記第15面S15は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第15面S15は、表22のような非球面係数を有することができる。このとき、表22のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
第5実施例に係る光学系1000における各レンズ面の非球面係数の値は、下記表22の通りである。
第5実施例に係る光学系1000において、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)に入射する光の光学特性を向上させるために設定された接線角度を有することができる。
詳細には、表23は、第5実施例に係る第5レンズ150の第9面S9、第6レンズ160の第11面S11、及び第7レンズ170の第14面S14それぞれの任意の位置において、前記仮想の線L0に対する接線角度に対するものである。表23及び上述の図2~図4を参照すると、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1角度が約40以上の前記第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.4885mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.7175mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.7175mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約1.9465mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約1.832mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.061mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度が約40度以上の前記第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.963mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.872mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.16mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記第11面S11に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.16mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約2.448mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度が約60度以上の前記第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約2.304mm以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.592mm以上の位置に配置され得る。
前記第7レンズ170は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度が約40度以上の前記第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約3.1915mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.6825mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.6825mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置、例えば、約4.0753mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度が約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約3.928mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約4.419mm以上の位置に配置され得る。
表24は、第5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8レンズ110、120、130、140、150、160、170、180それぞれの焦点距離f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8などに関するものである。表25は、第5実施例に係る光学系1000で上述した数式1~数式26、数式28及び数式29の結果値に関するものである。表25を参照すると、第5実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26、数式28、及び数式29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5実施例に係る光学系1000は、前記数式1~数式26、数式28、及び数式29の全てを満足することが分かる。これにより、第5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13のような収差特性を有することができる。詳細には、図13は、第5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13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、画像の中心から前記画像の高さ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、436nm、486nm、546nm、588nm(d-line)、656nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、588nm波長帯域の光に対するグラフである。即ち、図13を参照すると、第5実施例に係る光学系1000は、複数のレンズが設定された設定形状、中心厚さ、光軸OAにおける間隔、焦点距離などを有することにより、向上した解像力を有すすることができる。前記光学系1000は、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、前記第7レンズ170の第14面S14の少なくとも一つのレンズ面の周辺部の形状が、大きく湾曲した形状を有することができる。これにより、前記レンズ面の湾曲領域においては相対的に大きい接線角度を有し、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。したがって、第5実施例に係る光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の収差を効果的に補正して向上した光学特性を有することができる。
図14及び図15を参照して、第6実施例に係る光学系1000をより詳細に説明する。図14及び図15を用いた説明においては、前述した光学系と同一または類似の構成については説明を省略し、同一または類似の構成には同一の符号を付与する。図14は、第6実施例に係る光学系の構成図であり、図15は、第6実施例に係る光学系の収差特性を示すグラフである。
図14及び図15を参照すると、第6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、第8レンズ180、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8レンズ110、120、130、140、150、160、170,180は、前記光学系1000の光軸OAに沿って順次配置され得る。第6実施例に係る光学系1000において、前記第2レンズ120の物体側面(第3面S3)は、絞りの役割を果たすことができる。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8レンズ180と前記イメージセンサー300との間に配置され得る。
表26は、第6実施例に係る前記第1~第8レンズ110、120、130、140、150、160、170、180の曲率半径(Radius of Curvature)、光軸OAにおける各レンズの厚さ(Thickness)、光軸OAにおける各レンズ間の間隔(distance)、d-lineにおける屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe’s Number)、及び有効径CA(Clear aperture)のサイズに関するものである。
図14及び表26を参照すると、第6実施例に係る光学系1000の第1レンズ110は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第1レンズ110の第1面S1は、凸状を有してもよく、前記第2面S2は、凹状であり得る。前記第1レンズ110は、光軸OAで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1面S1及び前記第2面S2の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第1面S1及び前記第2面S2は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第2レンズ120は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第2レンズ120の第3面S3は、凸状を有してもよく、前記第4面S4は、凹状であり得る。前記第2レンズ120は、光軸OAで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面S3及び前記第4面S4の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第3面S3及び前記第4面S4は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第3面S3及び前記第4面S4は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第3レンズ130は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第3レンズ130の第5面S5は、凸状を有してもよく、前記第6面S6は、凹状であり得る。前記第3レンズ130は、光軸OAで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5面S5及び前記第6面S6の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第5面S5及び前記第6面S6は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第4レンズ140は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第4レンズ140の第7面S7は、凹状を有してもよく、前記第8面S8は、凸状であり得る。前記第4レンズ140は、光軸OAで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7面S7及び前記第8面S8の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第7面S7及び前記第8面S8は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第7面S7及び前記第8面S8は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第5レンズ150は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第5レンズ150の第9面S9は、凸状を有してもよく、第10面S10は、凹状であり得る。前記第5レンズ150は、光軸OAで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9面S9及び前記第10面S10の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第9面S9及び前記第10面S10は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて正(+)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第6レンズ160の第11面S11は、凹状を有してもよく、第12面S12は、凸状であり得る。前記第6レンズ160は、光軸OAにおいて両面が凸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11面S11及び前記第12面S12の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第11面S11及び前記第12面S12は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第11面S11及び前記第12面S12は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第7レンズ170は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第7レンズ170の第13面S13は、凹状を有してもよく、前記第14面S14は、平面(infinity)であり得る。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。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、30次非球面係数を有する非球面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は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第13面S13及び前記第14面S14は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
前記第8レンズ180は、光軸OAにおいて負(-)の屈折力を有することができる。光軸OAにおいて、前記第8レンズ180の第15面S15は、凹状を有してもよく、前記第8レンズ180の第16面S16は、平面(infinity)であり得る。前記第15面S15及び前記第16面S16の少なくとも一つは、非球面であり得る。前記第15面S15及び前記第16面S16の少なくとも一つの面は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。詳細には、前記第15面S15及び前記第16面S16は、30次非球面係数を有する非球面を含むことができる。例えば、前記第15面S15及び前記第16面S16は、表27のような非球面係数を有することができる。このとき、表27のA4~A30は、4次~30次までの非球面係数を意味する。
第6実施例に係る光学系1000における各レンズ面の非球面係数の値は、下記表27の通りである。
第6実施例に係る光学系1000において、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170のうち少なくとも一つのレンズは、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)に入射する光の光学特性を向上させるために設定された接線角度を有することができる。
詳細には、表28は、第6実施例に係る第5レンズ150の第9面S9、第6レンズ160の第11面S11、及び第7レンズ170の第14面S14それぞれの任意の位置において、前記仮想の線L0に対する接線角度に対するものである。表28及び上述の図2~図4を参照すると、前記第5レンズ150は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1角度が約40以上の前記第1地点P1を含むことができる。前記第1地点P1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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.4495mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1地点P1は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.6725mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L1の角度が約50度以上の第1-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約1.6725mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約1.8955mm以上の位置に配置され得る。前記第5レンズ150は、前記第9面S9上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L1の角度が約60度以上の第1-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第1-2地点は前記光軸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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約1.7840mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第1-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.007mm以上の位置に配置され得る。
前記第6レンズ160は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L2の角度が約40度以上の前記第2地点P2を含むことができる。前記第2地点P2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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約1.807mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第2地点P2は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.085mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L2の角度が約50度以上の第2-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約2.085mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第2-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約85%以上の位置、例えば、約2.363mm以上の位置に配置され得る。前記第6レンズ160は、前記第11面S11上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L2の角度が約60度以上の前記第2-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第2-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約2.224mm以上の位置に配置され得る。詳細には、前記第2-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約2.502mm以上の位置に配置され得る。
前記第7レンズ170は、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線LOに対する接線L3の角度が約40度以上の前記第3地点P3を含むことができる。前記第3地点P3は、前記光軸OAを始点とし、前記第7レンズ170の第14面S14の終端を終点としたとき、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約65%以上の位置、例えば、約3.0095mm以上の位置に位置することができる。詳細には、前記第3地点P3は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.4725mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対する接線L3の角度が約50度以上の第3-1地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-1地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約75%以上の位置、例えば、約3.4725mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-1地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約83%以上の位置、例えば、約3.8429mm以上の位置に配置され得る。前記第7レンズ170は、前記第14面S14上に配置され、前記光軸OAの垂直な方向に延びる仮想の線L0に対して接線L3の角度が約60度以上の第3-2地点(図示せず)を含むことができる。前記第3-2地点は、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、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約80%以上の位置、例えば、約3.704mm以上の位置に位置することができる。詳細には、第3-2地点は、前記光軸OAの垂直な方向を基準に約90%以上の位置、例えば、約4.167mm以上の位置に配置され得る。
表29は、第6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8レンズ110、120、130、140、150、160、170、180それぞれの焦点距離f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8などに関するものである。表30は、第6実施例に係る光学系1000において上述した数式1~数式26、数式28、及び数式29の結果値に関するものである。表30を参照すると、第6実施例に係る光学系1000は、数式1~数式26、数式28、及び数式29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6実施例に係る光学系1000は、前記数式1~数式26、数式28、及び数式29の全てを満足することが分かる。これにより、第6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15のような収差特性を有することができる。詳細には、図15は、第6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15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、画像の中心から前記画像の高さ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、436nm、486nm、546nm、588nm(d-line)、656nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、588nm波長帯域の光に対するグラフである。即ち、図15を参照すると、第6実施例に係る光学系1000は、複数のレンズが設定された設定形状、中心厚さ、光軸OAにおける間隔、焦点距離などを有することにより、向上した解像力を有することができる。前記光学系1000は、前記第5レンズ150の第9面S9、前記第6レンズ160の第11面S11、前記第7レンズ170の第14面S14の少なくとも一つのレンズ面の周辺部の形状が、大きく湾曲した形状を有することができる。これにより、前記レンズ面の湾曲領域においては相対的に大きい接線角度を有し、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。したがって、第6実施例に係る光学系1000は、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の収差を効果的に補正して向上した光学特性を有することができる。
図16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16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、スリムな構造を有することができ、周辺部(画角FOVの約65%以上の領域)の歪曲(distortion)及び収差特性を改善することができる。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発光レーザ(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。また、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。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多様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 (18)
- 物体側から像側方向に光軸に沿って配置される第1~第7レンズを含み、
前記第1レンズの物体側面は、凸状を有し、
前記第5レンズの物体側面は、凸状を有し、
前記第7レンズの物体側面は、凹状を有し、
前記第1レンズは、下記の数式を満足する、光学系。
28<|L1R1|/|f1|<0.41
(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、f1は、前記第1レンズの焦点距離である。) - 前記第1レンズは、下記の数式を満足する、請求項1に記載の光学系。
n1d<1.51
(n1dは、前記第1レンズのd-line波長に対する屈折率である。) - 前記第1レンズは、下記の数式を満足する、請求項2に記載の光学系。
29<|L1R1|/|L1R2|<0.45
(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、L1R2は、前記第1レンズの像側面の曲率半径である。)。 - 前記第5~第7レンズは、下記の数式を満足する、請求項2に記載の光学系。
18<(d56+d67)/TD<0.35
(d56は、前記第5レンズの像側面及び前記第6レンズの物体側面の前記光軸における間隔であり、d67は、前記第6レンズの像側面及び前記第7レンズ物体側面の前記光軸における間隔である。また、TDは、前記第1レンズの物体側面の頂点から前記第7レンズの像側面の頂点までの前記光軸における距離である。) - 前記第7レンズとイメージセンサーとの間に配置される第8レンズをさらに含み、前記第1及び第8レンズは、下記の数式を満足する、請求項1に記載の光学系。
|L1R1|/|L8R2|<0.1
(L1R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径であり、L8R2は、前記第8レンズの像側面の曲率半径である。) - 物体側から像側方向に光軸に沿って配置される第1~第7レンズを含み、
前記第7レンズの像側面の周辺部は、凸状を有し、
前記第7レンズ は、中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.65倍以上の領域に対応する前記像側面における接線角度が40度以上である、光学系。 - 前記第7レンズは、前記中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.65倍~0.75倍の領域に対応する前記第7レンズの像側面における接線角度が40度~50度である、請求項6に記載の光学系。
- 前記第7レンズは、前記中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.75倍以上の領域に対応する前記第7レンズの像側面における接線角度が50度以上である、請求項6に記載の光学系。
- 前記第7レンズは、前記中心軸から前記第7レンズの像側面の終端までの最短距離の0.8倍以上の領域に対応する前記第7レンズの像側面における接線角度が60度以上である、請求項6に記載の光学系。
- 前記第6レンズは、前記中心軸から前記第6レンズの物体側面の終端までの最短距離の0.65倍以上の領域に対応する前記第6レンズの物体側面における接線角度が40度以上である、請求項6に記載の光学系。
- 前記光軸の垂直方向を基準に、前記第7レンズの像側面の接線角度が40度以上の領域と前記光軸との間の距離は、前記第6レンズの物体側面における接線角度が40度以上の領域と前記光軸との間の距離よりも大きい、請求項10に記載の光学系。
- 前記第5レンズは、前記中心軸から前記第5レンズの物体側面の終端までの最短距離の0.75倍以上の領域に対応する前記第5レンズの物体側面における接線角度が50度以上である、請求項6に記載の光学系。
- 前記第6レンズは、前記中心軸から前記第6レンズの物体側面の終端までの最短距離の0.75倍以上の領域に対応する前記第6レンズの物体側面における接線角度が50度以上である、請求項6に記載の光学系。
- 前記第3レンズは、正の屈折力を有する、請求項1乃至請求項13のうちいずれか一項に記載の光学系。
- 前記第3レンズは、物体側に凸のメニスカス形状を有する、請求項14に記載の光学系。
- 前記第6レンズは、正の屈折力を有する、請求項1乃至請求項13のうちいずれか一項に記載の光学系。
- 物体側から像側方向に光軸に沿って順次配置され、3枚以上のレンズを含むレンズ群を含み、
前記レンズ群の少なくとも一つのレンズは、物体側面及び像側面の少なくとも一つのレンズ面が30次非球面係数を有する、光学系。 - 前記レンズ群は7枚以上のレンズを含み、
前記7枚のレンズのうち少なくとも3つのレンズが30次非球面係数を有する、請求項17に記載の光学系。
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