JP2024515979A - 光学系およびこれを含むカメラモジュール - Google Patents

光学系およびこれを含むカメラモジュール Download PDF

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Abstract

本発明の実施例によると、物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ群および第２レンズ群；を含み、前記第１レンズ群は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第３レンズを含み、前記第２レンズ群は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第４レンズおよび第５レンズを含み、前記第４レンズは両面が物体側に膨らんでおり、前記第５レンズは両面が物体側に凹んでいる光学系を開示する。

Description

実施例は光学系およ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客体を撮影してイメージまたは動画で保存する機能を遂行し、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てスマートフォン、タブレットＰＣ、ノートパソコンなどの携帯用デバイスだけでなく、ドローン、車両などに適用されて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、結像された像電気的信号に変換するイメージセンサを含むことができる。この時、前記カメラモジュールはイメージセンサと撮像レンズ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（ａｕｔｏｆｏｃｕｓ、ＡＦ）機能を遂行でき、ズームレンズ（ｚｏｏｍ ｌｅｎｓ）を通じて遠距離の客体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）のズームイン（ｚｏｏｍｉｎｇ）機能を遂行することができる。また、カメラモジュールは映像振れ防止（ｉｍａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ、ＩＳ）技術を採用して不安定な固定装置あるいは使用者の動きに起因したカメラの動きによる映像振れを補正したり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。最近高画質、高解像度などの高性能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に対する研究が進行されている。
例えば、高性能の光学系の具現のために、正（＋）または負（－）の屈折力を有する複数の撮像レンズを利用した研究が進行されている。しかし、複数のレンズを含む場合、光学系全体が増加し得、優秀な光学的特性、収差特性を導き出し難い問題点がある。
また、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から物体と隣接したレンズの物体面までの距離は増加し得る。これに伴い、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体厚さと長さが増加し得、小型化し難い問題がある。
また、レンズによる光学性能の向上が難しい問題が存在する。
本発明が達成しようとする技術的課題は、反射面を有する光学部材または透過面と反射面を有するプリズムレンズを通じて、長さが減少した光学系または光学系を含むカメラモジュールまたは電子装置を提供することができる。
また、本発明は第４レンズと第５レンズの形状を通じて、レンズを通過する光のゴースト現象を抑制する光学系またはこれを含むカメラモジュールを提供することができる。
また、本発明はコンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）な光学系およびこれを含むカメラモジュールを提供することができる。
また、本発明の実施例はレンズの屈折力を調節して解像力の低下を抑制する光学系およびこれを含むカメラモジュールを提供することができる。
実施例で解決しようとする課題はこれに限定されるものではなく、以下で説明する課題の解決手段や実施形態から把握され得る目的や効果も含まれると言える。
本発明の実施例に係る光学系は、物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ群および第２レンズ群；を含み、前記第１レンズ群は第１レンズ～第３レンズを含み、前記第２レンズ群は第４レンズおよび第５レンズを含み、前記第１レンズは前記物側に最も隣接し、物側面が凹んでおり、前記第５レンズは前記像側に最も隣接し、像側面が膨らんでいてもよい。
前記第４レンズは物側面が膨らんでおり像側面が凹んでいてもよい。
前記第１レンズ群のうち前記像側に最も近いレンズと前記第２レンズ群のうち前記物側に最も近いレンズの間の光軸上の間隔が最も大きくてもよい。
実施例に係る光学系は物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第５レンズを含み、前記第１レンズは前記物側に最も隣接し、物側面が凹んでおり、前記第５レンズは前記像側に最も隣接し、像側面が膨らんでおり、光軸を基準として前記第３レンズと前記４レンズの間の間隔が最も大きくてもよい。
実施例に係る光学系は物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第５レンズを含み、前記第１レンズは前記物側に最も隣接し、物側面が凹んでおり、前記第５レンズは前記像側に最も隣接し、像側面が膨らんでおり、前記第４レンズは物側面が膨らんでおり像側面が凹んでいてもよい。
実施例に係る光学系は物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第５レンズを含み、前記第１レンズと前記第２レンズは正の屈折力を有し、前記第３レンズは負の屈折力を有し、前記第４レンズと前記第５レンズは正の屈折力を有し、前記第１レンズは前記物側に最も近く、前記第５レンズは前記像側に最も近くてもよい。
光軸を基準として前記第３レンズと前記第４レンズの間の間隔が、他の互いに最も隣接したレンズの間の間隔より最も大きく、前記第４レンズは前記第３レンズの前記像側に配置されながら前記第３レンズと最も隣接することができる。
実施例に係るカメラモジュールは前述した光学系；および前記第５レンズの後端に配置されるイメージセンサ；を含む。
前記第５レンズと前記イメージセンサの間に配置されるフィルタを含むことができる。
前記第５レンズと前記フィルタの間に配置されるダミー部材；を含むことができる。
前記第１レンズの前に配置される反射部材を含むことができる。
実施例に係る光学系は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ群および第２レンズ群；を含み、前記第１レンズ群は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第３レンズを含み、前記第２レンズ群は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第４レンズおよび第５レンズを含み、前記第１レンズは物側面が物体側に凹んでおり、前記第４レンズは物側面が膨らんでおり像側面が凹んでおり、前記第５レンズは像側面が膨らんでいてもよい。
前記第５レンズの中心厚さが前記第４レンズと前記第５レンズの間の間隔より大きくてもよい。
前記第５レンズは像側面の曲率半径の絶対値が物側面の曲率半径の絶対値より大きくてもよい。
前記第５レンズのアッベ数は２４より大きくてもよい。
前記第１レンズの焦点距離は前記第５レンズの焦点距離より大きくてもよい。
前記第４レンズの焦点距離は前記第５レンズの焦点距離より大きくてもよい。
前記第５レンズは物側面が凹んでいてもよい。
前記第３レンズの像側面と前記第４レンズの物側面の間の光軸上距離は前記第４レンズの前記光軸上厚さと前記第５レンズの前記光軸上厚さの和より大きくてもよい。
前記第３レンズの像側面と前記第４レンズの物側面の間の光軸上距離は前記光軸に垂直なる方向に前記第３レンズの大きさと前記第４レンズの大きさの差の半分より大きくてもよい。
前記第３レンズの像側面と前記第４レンズの物側面の間の光軸上距離は前記第４レンズの前記物側面と前記第５レンズの前記像側面の間の前記光軸上長さより長くてもよい。
前記第２レンズは物体側面が物体側に膨らんでいてもよい。
前記第４レンズはアッベ数が５０より大きくてもよい。
前記第１レンズ～前記第５レンズによる有効焦点距離（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｆｏｃａｌ Ｌｅｎｇｔｈ、ＥＦＬ）は７ｍｍ～３５ｍｍであり得る。
下記の式１を満足することができる。
［式１］
０．５５＜ＬｎＳ２ Ｃ．Ａ／Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ＜１
（ここで、ＬｎＳ２ Ｃ．Ａは第１レンズ～第５レンズのうちいずれか一つのレンズの像側面の有効径であり、Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａは第１レンズの物体側面の有効径である）
下記の式２を満足することができる。
［式２］
０．１５＜ＴＨ＿Ｌ１／ＴＨ＿Ｌ２＜０．５５
（ここで、ＴＨ＿Ｌ１は第１レンズの中心厚さであり、ＴＨ＿Ｌ２は第２レンズの中心厚さである）
下記の式３を満足することができる。
［式３］
０．５＜Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ／ Ｉ．Ｈ＜０．９
（ここで、Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａは第１レンズの物体側面の有効径であり、Ｉ．Ｈはイメージセンサの有効領域の対角方向の長さ（ｍｍ）の１／２値である）
前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズのうち少なくとも一つは、第１方向に最大長さが第２方向に最大長さよりさらに大きくてもよい。
前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズは第２方向に最大長さが同一であり得る。
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間の離隔距離は前記第１レンズ～前記第５レンズのうち隣接したレンズ間の離隔距離のうち最も大きくてもよい。
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に配置される絞り；をさらに含むことができる。
下記の式４を満足することができる。
［式４］
０．５＜ｆ／ｆ１
（ここで、ｆは光学系の焦点距離であり、ｆ１は第１レンズの焦点距離である）
前記第５レンズはアッベ数が２４より大きくてもよい。
前記第１レンズは像側面が物体側に凹んでおり正の屈折力を有することができる。
前記第２レンズは像側面が物体側に膨らんでおり正の屈折力を有することができる。
前記第３レンズは両側面が物体側に膨らんでおり負の屈折力を有することができる。
前記第４レンズは正の屈折力を有し、前記第５レンズは正の屈折力を有することができる。
前記第４レンズおよび前記第５レンズのうち少なくとも一つは物体側面に変曲点を有することができる。
前記第１レンズの前端に配置され、光軸に対して傾斜面を含む光学部材；をさらに含み、前記光学部材はミラーまたはプリズムを含むことができる。
本発明の実施例によると、反射面を有する光学部材または透過面と反射面を有するプリズムレンズを通じて、長さが減少した光学系の長さまたは光学系を含むカメラモジュールまたは電子装置を具現することができる。
また、本発明の実施例は第４レンズと第５レンズの形状を通じて、レンズを通過する光のゴースト現象を抑制する光学系またはこれを含むカメラモジュールを具現することができる。
また、本発明の実施例は、小さくてコンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）な光学系およびこれを含むカメラモジュールを具現することができる。
また、本発明の実施例はレンズの屈折力を調節して解像力の低下を抑制する光学系およびこれを含むカメラモジュールを具現することができる。
本発明の多様ながらも有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
本発明の一実施例に係る光学系の断面図である。 実施例に係るカメラモジュールの斜視図である。 図２でＡＡ’で切断して見た断面図である。 実施例に係る光学系のレンズのうち非円形の形状のレンズを説明するための図面である。 一実施例に係る光学系の４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍ波長の光に対する球面収差（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）、５４６ｎｍに対する非点収差（Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖｅｓ）および５４６ｎｍに対する歪曲収差（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を測定したグラフである。 比較例のゴーストシミュレーションの結果である。 一実施例のゴーストシミュレーションの結果である。 変形例に係る光学系の断面図である。 本発明の他の実施例に係る光学系の断面図である。 他の実施例に係る光学系の４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍ波長の光に対する球面収差（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）、５４６ｎｍに対する非点収差（Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖｅｓ）および５４６ｎｍに対する歪曲収差（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を測定したグラフである。 発明の実施例に係る光学系を有するカメラモジュールの例である。
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。
ただし、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、本発明の技術思想範囲内であれば、実施例間でその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置き換え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（技術および科学的用語を含む）は、明白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一般的に理解され得る意味で解釈され得、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できるであろう。
また、本発明の実施例で使われた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。
本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も含むことができ、「Ａおよび（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で限定されない。
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だけでなく、その構成要素とその他の構成要素の間にあるさらに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だけでなく一つ以上のさらに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だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
また、レンズの面が膨らんでいるとは、光軸と対応する領域のレンズ面が膨らんでいる形状を有することを意味し得、レンズの面が凹んでいるとは光軸と対応する領域のレンズ面が凹んでいる形状を有することを意味し得る。
さらに、レンズの面が物体側に膨らんでいる構成は像側に凹んでいる構成に対応し、レンズの面が像側に膨らんでいる構成は物体側に凹んでいる構成に対応する。以下では、像側方向を基準として膨らんでいるまたは凹んでいる形状を説明する。
また、例えば、レンズの面が物体側に凹んでいる場合、光軸と対応する領域のレンズ面（「隣接面」）が隣接面の周辺面（または少なくとも一部）より像側に隣接し得る。その反対に、レンズの面が物体側に膨らんでいる場合、周辺面が隣接面の周辺面（または少なくとも一部）より物体側に隣接し得る。
また、「物体側面」は光軸を基準として物体側を向くレンズの面を意味し得、「像側面」は光軸を基準として撮像面（イメージセンサ）を向くレンズの面を意味し得る。さらに、「像側面」は結像する側（方向または側）、像を向く側（方向または側）の面を意味し得る。
また、光軸または光軸方向は、本実施例で第１レンズなどを通ってイメージセンサに光が入射する方向を意味し得る。以下で光軸または光軸方向は「第３方向」、「第３軸方向」、「第３軸」または「Ｚ軸方向」と混用する。
そして、第１方向は光軸方向（Ｚ軸方向）に垂直な方向であり、「第１軸方向」、「第１軸」または「Ｙ軸方向」と混用する。そして、第２方向は光軸方向（Ｚ軸方向）および第１方向（Ｙ軸方向）に垂直な方向であり、「第２軸方向」、「第２方向」または「Ｘ軸方向」と混用する。さらに、第２方向（Ｘ軸方向）は携帯電話機器の厚さ方向に対応し得る。また、第２方向（Ｘ軸方向）はレンズにＤ－ｃｕｔが加えられる面が互いに向かう方向であり得る。また、第２方向（Ｘ軸方向）は後述する光学部材の反射面に入射する光の入射方向に対応し得る。
また、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し得る。また、レンズの中心厚さはレンズで光軸と重なる領域の光軸方向に長さまたは厚さを意味し得る。このため、有効径は「ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ」または「ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ」などと呼ばれ得、または「ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒａｄｉｕｓ」を意味する場合もある。例えば、「ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒａｄｉｕｓ」は光軸から光が入射する最終端の間の半径距離であり、「ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ」または「ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ」は光軸から光が入射する最終端の間の半径距離の２倍である直径を意味し得る。
図１は本発明の一実施例に係る光学系の断面図であり、図２は実施例に係るカメラモジュールの斜視図であり、図３は図２でＡＡ’で切断して見た断面図であり、図４は実施例に係る光学系のレンズのうち非円形の形状のレンズを説明するための図面であり、図５は一実施例に係る光学系の４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍ波長の光に対する球面収差（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）、５４６ｎｍに対する非点収差（Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖｅｓ）および５４６ｎｍに対する歪曲収差（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を測定したグラフであり、図６は比較例のゴーストシミュレーションの結果であり、図７は一実施例のゴーストシミュレーションの結果である。
図１を参照すると、一実施例に係る光学系１０Ａは物体側から像側に順次配置される複数のレンズを有するレンズ部１１０、フィルタ１９２およびイメージセンサ１９０を含むことができる。レンズ部１１０は５枚以上のレンズを含むことができ、例えば５枚のレンズを含むことができる。
図２および図３をさらに詳察すると、本発明での実施例に係る光学系１０Ａはカメラモジュール１０００内に配置され得る。実施例に係るカメラモジュール１０００はカバーＣＶ、第１カメラアクチュエータ１１００、第２カメラアクチュエータ１２００、および回路基板１３００からなり得る。
ここで、第１カメラアクチュエータ１１００は第１アクチュエータであり、第２カメラアクチュエータ１２００は第２アクチュエータで混用され得る。さらに、第１カメラアクチュエータは「第１カメラアセンブリ」、「第１カメラ装置」、「第１カメラデバイス」、「第１レンズ移動装置」などと呼ばれ得る。そして、第２カメラアクチュエータは「第２カメラアセンブリ」、「第２カメラ装置」、「第２カメラデバイス」、「第２レンズ移動装置」などと呼ばれ得る。
カバーＣＶは第１カメラアクチュエータ１１００および第２カメラアクチュエータ１２００を覆うことができる。カバーＣＶにより第１カメラアクチュエータ１１００と第２カメラアクチュエータ１２００間の結合力が改善され得る。
さらに、カバーＣＶは電磁波の遮断を遂行する材質からなり得る。これにより、カバーＣＶ内の第１カメラアクチュエータ１１００と第２カメラアクチュエータ１２００を容易に保護することができる。
そして、第１カメラアクチュエータ１１００はＯＩＳ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）アクチュエータであり得る。例えば、第１カメラアクチュエータ１１００は光軸に対して垂直な方向に光学部材を移動させることができる。
第１カメラアクチュエータ１１００は光の経路を変更することができる。実施例として、第１カメラアクチュエータ１１００は内部の光学部材（例えば、プリズムまたはミラーなどの多様な反射部材を含む）を通じて光経路を所定の角度（例えば、垂直）または所定の経路または所定の方向に変更することができる。このような構成によって、移動端末機の厚さが減少しても光経路の変更を通じて移動端末機の厚さより大きなレンズ構成が移動端末機内に配置されて倍率、オートフォーカシング（ＡＦ）およびＯＩＳ機能が遂行され得る。
ただし、これに限定されるものではなく、第１カメラアクチュエータ１１００は光経路を複数回垂直または所定の角度に変更することができる。これにより、カメラモジュール内に複数個の反射部材が位置してもよい。
第２カメラアクチュエータ１２００は第１カメラアクチュエータ１１００の後端に配置され得る。第２カメラアクチュエータ１２００は第１カメラアクチュエータ１１００と結合することができる。そして、相互間の結合は多様な方式によってなされ得る。
また、第２カメラアクチュエータ１２００はズーム（Ｚｏｏｍ）アクチュエータまたはＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）アクチュエータであり得る。例えば、第２カメラアクチュエータ１２００は一つまたは複数のレンズを支持し、所定の制御部の制御信号によりレンズを動かしてオートフォーカシング機能またはズーム機能を遂行することができる。または第２カメラアクチュエータ１２００は固定されたレンズからなり得る。これにより、第２カメラアクチュエータ１２００は固定されたズームを提供してもよい。実施例として、第２カメラアクチュエータ１２００内に本明細書で説明する多様な実施例の光学系が配置され得る。例えば、実施例に係る光学系１０Ａが第２カメラアクチュエータ１２００内に位置することができる。
そして、一つまたは複数のレンズは独立または個別的に光軸方向に沿って移動してもよい。ただし、本明細書での一実施例に係る光学系１０Ａは第２カメラアクチュエータ１２００内で固定され得る。
回路基板１３００は第２カメラアクチュエータ１２００の後端に配置され得る。回路基板１３００は第２カメラアクチュエータ１２００および第１カメラアクチュエータ１１００と電気的に連結され得る。また、回路基板１３００は複数個であり得る。回路基板１３００はイメージセンサなどを含み、外部の他のカメラモジュールまたは端末機のプロセスと電気的に連結されるコネクタを含むことができる。
実施例に係るカメラモジュールは単一または複数のカメラモジュールからなってもよい。例えば、複数のカメラモジュールは第１カメラモジュールと第２カメラモジュールを含むことができる。
そして、第１カメラモジュールは単一または複数のアクチュエータを含むことができる。例えば、第１カメラモジュールは第１カメラアクチュエータ１１００と第２カメラアクチュエータ１２００を含むことができる。
そして、第２カメラモジュールは所定のハウジング（図示されず）に配置され、レンズ部を駆動できるアクチュエータ（図示されず）を含むことができる。アクチュエータはボイスコイルモータ、マイクロアクチュエータ、シリコンアクチュエータなどであり得、静電方式、サーマル方式、バイモルフ方式、静電気力方式など、多様に応用され得、これに限定されるものではない。また、本明細書でカメラアクチュエータはアクチュエータなどと言及することができる。また、複数個のカメラモジュールからなるカメラモジュールは移動端末機などの多様な電子機器内に実装され得る。
また、実施例に係る光学系で、後述するように、前端に光学部材が配置され得る。この時、光学部材は第１カメラアクチュエータ１１００内に位置し、レンズ部１１０は第２カメラアクチュエータ１２００内に位置することができる。例えば、レンズ部１１０は第２カメラアクチュエータ１２００内で固定され得る。例えば、レンズ部１１０は第２カメラアクチュエータ１２００で固定された群内に配置されてもよい。または第２カメラアクチュエータ１２００でズームまたはオートフォーカシングのために移動する群内に配置され得る。すなわち、レンズ部１１０は移動部として光軸に沿って移動することができる。または光学系は第１カメラアクチュエータ１１００または第２カメラアクチュエータ１２００内に位置してもよい。さらに、カメラモジュール１０００は下記の他の実施例に係る光学系もすべて含むことができる。以下、本実施例に係る光学系について説明する。そして、本明細書で有効径（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）は前述した有効領域の大きさまたは面積に対応し得る。
一実施例に係る光学系１０Ａは物体側（ｏｂｊｅｃｔ ｓｉｄｅ）から像側（ｉｍａｇｅ ｓｉｄｅ）に光軸Ｌｚに沿って順次配置される第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２を含むレンズ部１１０からなり得る。さらに、光学系１０Ａは物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置されるフィルタ１９２およびイメージセンサ１９０をさらに含むことができる。例えば、物体側はカメラモジュールに入射する側または方向である。そして、像側はカメラモジュールのイメージセンサに向かった側または方向であり得る。
そして、第１レンズ群Ｇ１は物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置される第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第３レンズ１１３を含むことができる。また、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置される第４レンズ１１４、および第５レンズ１１５を含むことができる。したがって、実施例として光学系１０Ａで第１レンズ１１１、第２レンズ１１２、第３レンズ１１３、第４レンズ１１４および第５レンズ１１５は物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置され得る。また、第１レンズ１１１は物体側に最も近いか隣接し得る。そして、第５レンズ１１５は像側に最も近いか隣接し得る。
第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は光軸Ｌｚに沿って順次配置され得る。第１レンズ１１１は複数のレンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５のうち物体に最も隣接するように配置され得、第５レンズ１１５はフィルタ１９２またはイメージセンサ１９０に最も隣接するように配置され得る。
そして、実施例に係るレンズ部１１０で第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の間隔ｇｐ３は、各レンズ群Ｇ１、Ｇ２内のレンズ間の間隔ｇｐ１、ｇｐ２、ｇｐ４より大きくてもよい。または第１レンズ群Ｇ１のうち像側に最も近いレンズ（例、第３レンズ）と第２レンズ群Ｇ２のうち物側に最も近いレンズ（例、第４レンズ）の間の光軸上の間隔が前記レンズ部１１０で最も大きくてもよい。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２はレンズ間の離隔距離が最も大きいレンズを基準として設定され得る。例えば、第１レンズ１１１～第３レンズ１１３のうち隣接したレンズ間の間隔ｇｐ１、ｇｐ２と第４レンズ１１４と第５レンズ１１５間の間隔ｇｐ４は第３レンズ１１３と第４レンズ１１４間の間隔ｇｐ３より小さくてもよい。
また、光軸を基準として第３レンズ１１３と第４レンズ１１４０の間の間隔が、他の互いに最も隣接したレンズの間の間隔より最も大きくてもよい。また、第４レンズ１１４は第３レンズ１１３の像側に配置されながら第３レンズと最も隣接することができる。また、第３レンズと第４レンズの間には他のレンズが配置されないことができる。第４レンズ１１４は第３レンズ１１３の像側に配置されながら第３レンズ１１３と最も隣接することができる。また、第３レンズ１１３の像側面と第４レンズ１１４の物側面の間の光軸上距離は第４レンズ１１４の物側面と第５レンズ１１５の像側面の間の光軸上長さより長くてもよい。
また、第３レンズ１１３の像側面と第４レンズ１１４の物側面の間の光軸上距離ｇｐ３は光軸に垂直な方向（例、第２方向）に第３レンズ１１３の大きさと第４レンズ１１４の大きさの差より大きくてもよい。本明細書で、物体側面は物側面を意味し得る。
実施例として、第１レンズ１１１と第２レンズ１１２間の間隔ｇｐ１がレンズ部１１０で最も小さくてもよい。すなわち、第１レンズ１１１と第２レンズ１１２間の間隔ｇｐ１が隣接したレンズ間の間隔のうち最も小さくてもよい。
実施例に係るレンズ部１１０で第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は非円形の形状またはＤ－ｃｕｔ形状の適用の有無を基準として設定され得る。実施例として、第１レンズ群Ｇ１には非円形の形状またはＤ－ｃｕｔ形状が適用され得る。これによって、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズ１１１～第３レンズ１１３は、少なくとも一つで第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さが第１方向（Ｙ軸方向）に最小長さより小さくてもよい。このような構成によって、光学系１０Ａおよび光学系を含むカメラモジュールの第２方向（Ｘ軸方向）に厚さが減少してカメラモジュールまたは電子装置の厚さの減少が容易になされ得る。
さらに、第１レンズ群Ｇ１の第２方向（Ｘ軸方向）に長さ（ｈ１、ｈ２、ｈ３）は第２レンズ群Ｇ２の第２方向（Ｘ軸方向）に長さ（ｈ４、ｈ５）より大きくてもよい。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は第２レンズ群Ｇ２より大きさが大きくてもよい．これにより、第１レンズ群Ｇ１に非円形の形状を適用することによって第１レンズ群Ｇ１の厚さの減少によりカメラモジュールまたは電子装置の厚さの減少を容易に提供することができる。
また、第１レンズ～第５レンズ１１１～１１５それぞれは有効領域および非有効領域を含むことができる。有効領域は各レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５に入射した光が通過する領域であり得る。すなわち、有効領域は入射した光が屈折されて光学特性を具現する領域であり得る。非有効領域は有効領域の一部または周りに配置され得る。非有効領域は光が入射しない領域であり得る。すなわち、非有効領域は光学特性と関係がない領域であり得る。また、非有効領域は各レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を収容するバレル（図示されず）等に固定される領域であり得る。さらに、各レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５で非有効領域は第１方向（Ｙ軸方向）に長さが第２方向（Ｘ軸方向）に長さより大きくてもよい。
そして、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２で第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は光軸Ｌｚに沿って連続的に配置され得る。前述した通り、第１レンズ～第３レンズ１１１、１１２、１１３は第１レンズ群で組み合わせられ得、第４レンズおよび第５レンズ１１４、１１５は第２レンズ群で組み合わせられ得る。
そして、第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５それぞれは光軸Ｌｚに沿ってそれぞれ物体側面Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９と像側面Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０を含むことができる。例えば、第１レンズ１１１は物体側面Ｓ１および像側面Ｓ２を含み、第２レンズ１１２は物体側面Ｓ３および像側面Ｓ４を含み、第３レンズ１１３は物体側面Ｓ５および像側面Ｓ６を含み、第４レンズ１１４は物体側面Ｓ７および像側面Ｓ８を含み、第５レンズ１１５は物体側面Ｓ９および像側面Ｓ１０を含むことができる。各レンズの物体側面と像側面は後述する第１面～第１０面を意味し、これを混用して説明する。
実施例として、第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は正または負の屈折力を有することができる。さらに、本明細書で、実施例として、第１レンズ１１１は正の屈折力を有することができる。第２レンズ１１２は正の屈折力を有することができる。第３レンズ１１３は負の屈折力を有することができる。第４レンズ１１４は正の屈折力を有することができる。第５レンズ１１５は正の屈折力を有することができる。例えば、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２、第３レンズ１１３、第４レンズ１１４および第５レンズ１１５のうち少なくとも一つの屈折力を多様に変更することができる。
一例として、第１レンズ１１１は正（＋）の屈折力を有することができる。第１レンズ１１１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、第１レンズ１１１はプラスチック材質で提供され得る。
第１レンズ１１１は物体側面と定義される第１面Ｓ１および像側面と定義される第２面Ｓ２を含むことができる。第１面Ｓ１は凹んでいてもよい。そして、第２面Ｓ２は膨らんでいてもよい。換言すると、第１面Ｓ１は物体側に凹んでいてもよく、第２面Ｓ２は物体側に凹んでいてもよい。すなわち、第１レンズ１１１は物体側に凹んでいるメニスカス形状または像側方向に膨らんでいるメニスカス形状を有することができる。
そして、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２はすべて非球面であり得る。
また、光軸Ｌｚ上で第１レンズ１１１の中心厚さＴ１は第５レンズ１１５の中心厚さＴ５および第４レンズ１１４の中心厚さＴ４より大きくてもよい。そして、第１レンズ１１１の中心厚さＴ１は第２レンズ１１２の中心厚さＴ２および第３レンズ１１３の中心厚さＴ３より小さくてもよい。例えば、第１レンズ１１１の中心厚さは１ｍｍ未満であり、第２レンズ１１２の中心厚さの０．５倍より小さくてもよい。実施例として、第２レンズ１１２、第３レンズ１１３、第１レンズ１１１、第５レンズ１１５および第４レンズ１１４の順で中心厚さが減少し得る。
そして、第１レンズ１１１で物体側面である第１面Ｓ１の有効径が像側面である第２面Ｓ２の有効径より小さくてもよい。すなわち、第２面Ｓ２の有効径が第１面Ｓ１の有効径より大きくてもよい。本実施例で、有効径はＤ－ｃｕｔ前の円形状を基準として叙述する。
さらに、第１レンズ１１１の第２面Ｓ２の有効径は第１レンズ１１１～第５レンズ１１５のうち最も大きくてもよい。これに伴い、第１レンズ１１１の第１面Ｓ１は第２面Ｓ２を除いて第１レンズ１１１～第５レンズ１１５のうち有効径が最も大きくてもよい。すなわち、第１面Ｓ１の有効径は第２レンズ１１２～第５レンズ１１５のうちいずれか一つの有効径より大きくてもよい。
曲率半径が絶対値である場合、第１レンズ１１１の第１面Ｓ１の曲率半径は第２面Ｓ２の曲率半径より大きくてもよく、例えば第２面Ｓ２の曲率半径の２倍以上であり得る。さらに、第１レンズ１１１の第１面Ｓ１の曲率半径は第１レンズ群Ｇ１で最も大きくてもよい。
また、曲率半径が絶対値である場合、第１レンズ１１１の第１面Ｓ１の曲率半径は第１レンズ群Ｇ１のうちいずれか一つのレンズの２個の面（第１面を除く）を合わせたものより大きくてもよい。
第２レンズ１１２は正（＋）の屈折力を有することができる。第２レンズ１１２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、第２レンズ１１２はプラスチック材質で提供され得る。
第２レンズ１１２は物体側面と定義される第３面Ｓ３および像側面と定義される第４面Ｓ４を含むことができる。第３面Ｓ３は膨らんでいてもよい。そして、第４面Ｓ４は凹んでいてもよい。また、第３面Ｓ３は物体側に膨らんでいてもよく、第４面Ｓ４は物体側に膨らんでいてもよい。すなわち、第２レンズ１１２は物体側に膨らんでいるメニスカス形状または像側に凹んでいるメニスカス形状を有することができる。第３面Ｓ３および第４面Ｓ４のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第３面Ｓ３および第４面Ｓ４はすべて非球面であり得る。
曲率半径が絶対値である場合、第２レンズ１１２の第３面Ｓ３の曲率半径は第４面Ｓ４の曲率半径より小さくてもよく、例えば第４面Ｓ４の曲率半径の０．５倍以下であり得る。また、第３面Ｓ３の曲率半径は第３レンズ１１３の第６面Ｓ６を除いてレンズ部１１０で最も小さくてもよい。
曲率半径が絶対値である場合、第４面Ｓ４の曲率半径は第３レンズ１１３の物体側面である第５面Ｓ５の曲率半径より小さくてもよい。また、第２レンズ１１２の第４面Ｓ４の曲率半径は第３面Ｓ３、第６面Ｓ６、第７面Ｓ７および第８面Ｓ８の曲率半径より大きく、第１面Ｓ１、第５面Ｓ５、第９面Ｓ９および第１０面Ｓ１０の曲率半径より小さくてもよい。
光軸Ｌｚ上で第２レンズ１１２の中心厚さＴ２はレンズ部１１０内で最も大きい厚さを有することができる。
第３レンズ１１３は負（－）の屈折力を有することができる。第３レンズ１１３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、第３レンズ１１３はプラスチック材質で提供され得る。
第３レンズ１１３は物体側面と定義される第５面Ｓ５および像側面と定義される第６面Ｓ６を含むことができる。第５面Ｓ５は膨らんでいてもよい。第６面Ｓ６は凹んでいてもよい。また、第５面Ｓ５は物体側に膨らんでいてもよい。そして、第６面Ｓ６は物体側に膨らんでいてもよい。例えば、第３レンズ１１３は物体側に膨らんでいるメニスカス形状を有することができる。
第５面Ｓ５および第６面Ｓ６のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第５面Ｓ５および第６面Ｓ６はすべて非球面であり得る。
光軸Ｌｚ上で第３レンズ１１３の中心厚さＴ３はレンズ部１１０内で第２レンズ１１２を除いて最も大きくてもよい。例えば第３レンズ１１３の中心厚さは０．７ｍｍ以上または０．７ｍｍ～１．２ｍｍの範囲であり得る。
第４レンズ１１４は正（＋）の屈折力を有することができる。第４レンズ１１４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、第４レンズ１１４はプラスチック材質で提供され得る。
第４レンズ１１４は物体側面と定義される第７面Ｓ７および像側面と定義される第８面Ｓ８を含むことができる。第７面Ｓ７および第８面Ｓ８は非球面であり得る。
第７面Ｓ７は膨らんでいてもよい。第８面Ｓ８は凹んでいてもよい。また、第７面Ｓ７は物体側に膨らんでいてもよく、第８面Ｓ８は物体側に膨らんでいてもよい。すなわち、第４レンズ１１４は物体側に膨らんでいるメニスカス形状または像側に凹んでいるメニスカス形状を有することができる。第７面Ｓ７および第８面Ｓ８のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第７面Ｓ７および第８面Ｓ８はすべて非球面であり得る。
光軸Ｌｚ上で第４レンズ１１４の中心厚さＴ４は第１レンズ１１１の中心厚さＴ１および第５レンズ１１５の中心厚さＴ５より小さくてもよい。例えば、第４レンズ１１４の中心厚さＴ４はレンズ部１１０で最も小さくてもよい。
そして、絶対値を取る場合、第４レンズ１１４の第８面Ｓ８の曲率半径は第７面Ｓ７の曲率半径より大きくてもよい。さらに、第４レンズ１１４の第８面Ｓ８の曲率半径は第３面Ｓ３および第６面Ｓ６の曲率半径より大きくてもよい。
第５レンズ１１５は正（＋）の屈折力を有することができる。第５レンズ１１５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、第５レンズ１１５はプラスチック材質で提供され得る。
第５レンズ１１５は物体側面と定義される第９面Ｓ９および像側面と定義される第１０面Ｓ１０を含むことができる。第９面Ｓ９および第１０面Ｓ１０は非球面であり得る。
第９面Ｓ９は凹んでいてもよい。第１０面Ｓ１０は膨らんでいてもよい。また、第９面Ｓ９は物体側に凹んでいてもよく、第９面Ｓ９は物体側に凹んでいてもよい。例えば、第５レンズ１１５は物体側に凹んでいるメニスカス形状または像側に膨らんでいるメニスカス形状であり得る。
そして、第９面Ｓ９および第１０面Ｓ１０のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第９面Ｓ９および第１０面Ｓ１０はすべて非球面であり得る。
また、第７面Ｓ７または第９面Ｓ９は変曲点を有することができる。例えば、第７面Ｓ７または第９面Ｓ９の変曲点は光軸から１ｍｍ以上離隔され得、このような構成によってフレア現象の発生が容易に抑制され得る。
そして、光軸Ｌｚ上で第５レンズ１１５の中心厚さＴ５は第２レンズ１１２の中心厚さＴ２より小さくてもよい。また、第５レンズ１１５の中心厚さＴ５は第４レンズ１１４の中心厚さＴ４より大きくてもよい。
光学系は入射する光量を調節するための絞りＳＴを含むことができる。絞りＳＴは複数のレンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５のうち選択される二つのレンズの間に配置され得る。例えば、絞りＳＴは第２レンズ１１２と第３レンズ１１３の間の周りに配置されるか、第１、２レンズ１１１、１１２の間の周りに配置され得る。例えば、絞りＳＴは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置され得る。他の例として、絞りＳＴは複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの物体側面または像側面の周面が絞りの役割をすることができる。絞りＳＴは入射する光量を調節する役割であり得る。
フィルタ１９２はレンズ部１１０およびイメージセンサ１９０の間に配置され得る。フィルタ１９２は赤外線フィルタ、カバーグラスなどの光学的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。フィルタ１９２は設定された波長帯域の光を通過させ、これと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。フィルタ１９２が赤外線フィルタを含む場合、外部光から放出される輻射熱がイメージセンサ１９０に伝達されることを遮断することができる。また、フィルタ１９２は可視光線を透過することができ、赤外線を反射することができる。
さらに、フィルタ１９２と第５レンズ１１５の間にはダミー部材（図示されず）がさらに配置され得る。このようなダミー部材はガラス、プラスチック材質などからなり得る。また、ダミー部材は平板部材（例、平板レンズ）であり得る。
イメージセンサ１９０はフィルタ１９２または最後のレンズを通過した光を感知して電気的な信号に変換することができる。イメージセンサ１９０は第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を順次通過した光を感知することができる。イメージセンサ１９０はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を含むことができる。
Figure 2024515979000002
ここで、物体側面が厚さであり、像側面が次の部材との間隔を意味する。
Figure 2024515979000003
表１は一実施例に係る第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の曲率半径、各レンズの中心厚さ（ｍｍ）（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）、各レンズ間の距離（ｍｍ）（ｄｉｓｔａｎｃｅ）、曲率（Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）、アッベ数（Ａｂｂｅ「ｓ Ｎｕｍｂｅｒ）に関するものである。また、表２は一実施例に係る光学系のＴＴＬ（Ｔｏｔａｌ ｔｒａｃｋ ｌｅｎｇｔｈ）、ＥＦＬ（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｆｏｃａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）、ＢＦＬ（Ｂａｃｋ ｆｏｃｕｓ ｌｅｎｇｔｈ）およびレンズの焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）等に関するものである。そして、全体レンズ部のＦナンバーは３以上例えば、３．３６０３である。カメラモジュールから見た角度（ＨＦＯＶ）は２０度以下例えば、８度～１５度の範囲であり得る。ここで、カメラモジュールから見た角度（ＨＦＯＶ）は半画角を意味する。したがって、カメラモジュールで画角の１／２倍または０．５倍であり得る。
表１を参照すると、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第４レンズ１１４の屈折率は互いに同一であり得る。また、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第４レンズ１１４の屈折率は第３レンズ１１３および第５レンズ１１５の屈折率より小さくてもよい。すなわち、第３レンズ１１３および第５レンズ１１５の屈折率が他のレンズより大きくてもよい。
第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第４レンズ１１４のアッベ数は５０以上であり、互いに同一であり得る。また、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第４レンズ１１４のアッベ数は第３レンズ１１３のアッベ数より大きくてもよい。また、第３レンズ１１３のアッベ数は５０未満であり、第５レンズ１１５のアッベ数と同一であり得る。また、第５レンズ１１５アッベ数が第４レンズ１１４のアッベ数より小さくてもよい。
また、表２を参照すると、光学系の有効焦点距離ＥＦＬは第１レンズ１１１の焦点距離ｆ１より小さくてもよい。また、光学系の有効焦点距離ＥＦＬは第２レンズ１１２の焦点距離ｆ２より大きくてもよい。
また、実施例に係る光学系で焦点距離は第５レンズ１１５、第１レンズ１１１、第４レンズ１１４、第２レンズ１１２および第３レンズ１１３の順で小さくてもよい。
［数学式１］
７＜ＥＦＬ＜３５
数学式１でＥＦＬは光学系の有効焦点距離（ｍｍ）（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｆｏｃａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）を意味する。詳しくは、光学系のＥＦＬは８＜ＥＦＬ＜３０であり得る。さらに詳しくは、光学系のＥＦＬは９＜ＥＦＬ＜２６であり得る。これにより、光学系は望遠（ｗｉｄｅ）またはテレ（ｔｅｌｅ）レンズ部を有することによってモバイル端末機などの電子装置に適用され得る。
［数学式２］
Ｌ１Ｓ１／Ｌ１Ｓ２＜１
数学式２でＬ１Ｓ１は第１レンズ１１１の物体側である第１面Ｓ１の有効径の大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）（ｍｍ）を意味し、Ｌ１Ｓ２は第１レンズ１１１の像側面である第２面Ｓ２の有効径の大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）（ｍｍ）を意味する。詳しくは、Ｌ１Ｓ１／Ｌ１Ｓ２は０．５＜Ｌ１Ｓ１／Ｌ１Ｓ２＜１を満足することができる。さらに詳しくは、Ｌ１Ｓ１／Ｌ１Ｓ２は０．９＜Ｌ１Ｓ１／Ｌ１Ｓ２＜１を満足することができる。
［数学式３］
－１０＜Ｒ＿Ｌ１／Ｒ＿Ｌ３＜０
数学式３でＲ＿Ｌ１は第１レンズ１１１の物体側面（第１面Ｓ１）の曲率半径（ｍｍ）を意味し、Ｒ＿Ｌ３は第２レンズ１１２の物体側面（第３面Ｓ３）の曲率半径（ｍｍ）を意味する。詳しくは、曲率半径が絶対値である場合、Ｒ＿Ｌ１、Ｒ＿Ｌ３は０＜Ｒ＿Ｌ１／Ｒ＿Ｌ３＜１０であり得る。詳しくは、１＜Ｒ＿Ｌ１／Ｒ＿Ｌ３＜９であり得る。さらに詳しくは、２＜Ｒ＿Ｌ１／Ｒ＿Ｌ３＜８であり得る。これにより、第１レンズに対する屈折力および敏感度が低下して大きな解像力の低下を抑制することができる。そして、一例としてＲ＿Ｌ１とＲ＿Ｌ３は符号が反対であり得る。
［数学式４］
０．５５＜ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１＜１
数学式４でＬ１Ｓ１は第１レンズ１１１の物体側である第１面Ｓ１の有効径の大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）（ｍｍ）を意味し、ＬｎＳ２は第１レンズ１１１～第５レンズ１１５のうちいずれか一つのレンズの像側面である第２面、第４面、第６面、第８面および第１０面のうちいずれか一つの有効径の大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１は０．５７＜ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１＜１であり得る。さらに詳しくは、ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１は０．５５＜ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１＜１であり得る。このような構成によって、非円形の形状であるときの工程難易度が低くなる利点が存在し、光学特性が改善され得る。
［数学式５］
０．１５＜ＴＨ＿Ｌ１／ＴＨ＿Ｌ２＜０．５５
数学式４でＴＨ＿Ｌ１は第１レンズ１１１の中心厚さ（ｍｍ）を意味し、ＴＨ＿Ｌ２は第２レンズ１１２の中心厚さ（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＴＨ＿Ｌ１、ＴＨ＿Ｌ２は０．１５＜ＴＨ＿Ｌ１／ＴＨ＿Ｌ２＜０．５０であり得る。さらに詳しくは、ＴＨ＿Ｌ１、ＴＨ＿Ｌ２は０．１５＜ＴＨ＿Ｌ１／ＴＨ＿Ｌ２＜０．５４であり得る。前記比が０．１５未満の場合は製作が難しく、前記比が１より大きい場合は第１レンズの屈折力が上昇して性能の具現が難しい問題が存在する。
［数学式６］
｜ｆ１｜＞｜ｆ２｜＋｜ｆ３｜
数学式６でｆ１は第１レンズ１１１の焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）（ｍｍ）を意味し、ｆ２は第２レンズ１１２の焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）（ｍｍ）を意味する。そして、ｆ３は第３レンズ１１３の焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）（ｍｍ）を意味する。前記比を満足しない場合、第１レンズの屈折力に対する光学性能の変化が大きくなる問題点が存在する。
［数学式７］
２＜ＢＦＬ／ＩｍｇＨ＜７
数学式７でＢＦＬ（Ｂａｃｋ ｆｏｃｕｓ ｌｅｎｇｔｈ）は複数のレンズのうちイメージセンサ１９０と最隣接したレンズの像側面からイメージセンサ１９０までの光軸方向に距離（ｍｍ）を意味する。また、ＩｍｇＨはイメージセンサ１９０の有効領域の対角方向の長さ（ｍｍ）の１／２値を意味する。すなわち、ＩｍｇＨはイメージセンサ１９０の上面の光軸からフィールド（ｆｉｅｌｄ）領域までの垂直方向距離（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＢＦＬ／ＩｍｇＨは２．２＜ＢＦＬ／ＩｍｇＨ＜５であり得る。さらに詳しくは、ＢＦＬ／ＩｍｇＨは３＜ＢＦＬ／ＩｍｇＨ＜４であり得る。そして、前記比が２より小さい場合はレンズバレルの長さにより光学性能の具現が難しい問題が存在し、前記比が７より大きい場合はレンズの厚さが薄くなって製作が難しい問題が存在する。
［数学式８］
０．４＜ＢＦＬ／ＥＦＬ＜０．９
数学式８でＢＦＬ（Ｂａｃｋ ｆｏｃｕｓ ｌｅｎｇｔｈ）は複数のレンズのうちイメージセンサ１９０と最も隣接したレンズの像側面からイメージセンサ１９０までの光軸方向距離（ｍｍ）を意味する。また、ＥＦＬは光学系の有効焦点距離（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｆｏｃａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＢＦＬ／ＥＦＬは０．５＜ＢＦＬ／ＥＦＬ＜０．８であり得る。さらに詳しくは、０．５５＜ＢＦＬ／ＥＦＬ＜０．７５であり得る。前記比が０．４より小さい場合はレンズバレルの長さが増加して性能の具現が難しくなり、前記比が０．９より大きい場合はテレまたは望遠カメラ機能ではない問題が存在する。
［数学式９］
０＜ＴＴＬ／ＢＦＬ＜２．０
数学式９でＴＴＬ（Ｔｏｔａｌ ｔｒａｃｋ ｌｅｎｇｔｈ）は複数のレンズのうち物体側と最隣接したレンズ（第１レンズ１１１）の物体側面（第１面Ｓ１）からイメージセンサ１９０までの光軸方向距離（ｍｍ）を意味する。また、ＢＦＬ（Ｂａｃｋ ｆｏｃｕｓ ｌｅｎｇｔｈ）は複数のレンズのうちイメージセンサ１９０と最隣接したレンズの像側面からイメージセンサ１９０までの光軸方向距離（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＴＴＬ／ＢＦＬは１．１＜ＴＴＬ／ＢＦＬ＜１．９であり得る。さらに詳しくは、ＴＴＬ／ＢＦＬは１．２＜ＴＴＬ／ＢＦＬ＜１．８であり得る。前記比が１．０より小さい場合は設計敏感度が上昇する問題が存在し、前記比が２．０より大きい場合はレンズバレルの大きさの増加で性能の具現が低下する問題が存在する。
［数学式１０］
０．７５＜ＤＬ２／ＴＴＬ＜０．９８
数学式１０でＤＬ２は複数のレンズのうち物体側と二番目に隣接したレンズ（第２レンズ１１２）の物体側第３面Ｓ３からイメージセンサ１９０までの光軸方向距離（ｍｍ）を意味する。また、ＴＴＬ（Ｔｏｔａｌ ｔｒａｃｋ ｌｅｎｇｔｈ）は複数のレンズのうち物体側と最も隣接したレンズ（第１レンズ１１１）の物体側面（第１面Ｓ１）からイメージセンサ１９０までの光軸方向距離（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＤＬ２／ＴＴＬは０．８５＜ＤＬ２／ＴＴＬ＜０．９６を満足することができる。前記比が０．７５より小さい場合は設計敏感度が増加し、前記比が０．９８より大きい場合はレンズ部の長さによる性能の具現が難しい問題が存在する。
また、光学系が第１実施例のように５枚のレンズを含む場合、下記の数学式１０～数学式１５をさらに満足することができる。
［数学式１１］
０．５５＜ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１＜１
数学式４でＬ１Ｓ１は第１レンズ１１１の物体側である第１面Ｓ１の有効径の大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）（ｍｍ）を意味し、ＬｎＳ２は第１レンズ１１１～第５レンズ１１５のうちいずれか一つのレンズの像側面である第２面、第４面、第６面、第８面および第１０面でいずれか一つの面の有効径の大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１は０．５７＜ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１＜１であり得る。さらに詳しくは、ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１は０．５５＜ＬｎＳ２／Ｌ１Ｓ１＜１であり得る。このような構成によって、非円形の形状であるときの工程難易度が低くなる利点が存在し、光学特性が改善され得る。
［数学式１２］
１＜ＴＨ＿Ｌ１／ｄ１２＜５
数学式１２でＴＨ＿Ｌ１は第１レンズ１１１の中心厚さ（ｍｍ）を意味し、ｄ１２は第１レンズ１１１と第２レンズ１１２間の光軸Ｌｚ方向間隔（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ＴＨ＿Ｌ１／ｄ１２は１．５＜ＴＨ＿Ｌ１／ｄ１２＜４．５であり得る。前記比が１より小さい場合は敏感度の上昇で性能の具現が難しくなり、前記比が５より大きい場合は第１レンズの厚さによる性能の具現が難しくなる問題が存在する。
［数学式１３］
０．５＜ｆ１／ＥＦＬ＜２
数学式１３でｆ１は第１レンズ１１１の焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）（ｍｍ）を意味し、ＥＦＬは光学系の有効焦点距離（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｆｏｃａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）（ｍｍ）を意味する。詳しくは、ｆ１／ＥＦＬは０．７＜ｆ１／ＥＦＬ＜１．７であり得る。さらに詳しくｆ１／ＥＦＬは１．２＜ｆ１／ＥＦＬ＜１．６であり得る。前記比が０．５より小さいと第１レンズの屈折力による性能の低下が存在し、前記比が２より大きいと屈折力分散で他のレンズの敏感度が増加する問題が存在する。
［数学式１４］
０．５＜Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ／ Ｉ．Ｈ＜０．９
数学式１４でＬ１Ｓ１ Ｃ．Ａは第１レンズの物体側面の有効径であり、Ｉ．Ｈはイメージセンサの有効領域の対角方向の長さ（ｍｍ）の１／２値を意味する。詳しくは、Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ／ Ｉ．Ｈは０．５５＜Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ／ Ｉ．Ｈ＜０．８５であり得る。さらに詳しくは、Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ／ Ｉ．Ｈは０．６＜Ｌ１Ｓ１ Ｃ．Ａ／ Ｉ．Ｈ＜０．８であり得る。前記比から外れる場合、Ｄ－ｃｕｔ比率が減少して工程難易度が向上する限界が存在する。
［数学式１５］
０．５＜ｆ／ｆ１＜１
数学式１５でｆは光学系の焦点距離であり、ｆ１は第１レンズの焦点距離を意味する。詳しくは、ｆ／ｆ１は０．５５＜ｆ／ｆ１＜１であり得る。また、さらに詳しくは、ｆ／ｆ１は０．６＜ｆ／ｆ１＜１であり得る。このような構成によって、第１レンズの屈折力の大きさの減少がなされ得る。
実施例に係る光学系は数学式１～数学式１５のうち少なくとも一つの数学式を満足することができる。また、光学系で第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は円形状であり得る。または第１レンズ～第５レンズは少なくとも一部が非円形の形状であり、例えばフラットな側面部を有する形状を有することができる。例えば、第１レンズ～第３レンズのうち少なくとも一つはフラットな側面部を有することができる。これに伴い、光学系はより小型で具現可能であり、円形状対比コンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）に提供され得る。
また、光学系が数学式１～数学式１５のうち少なくとも一つの数学式を満足する場合、フォールディング（ｆｏｌｄｅｄ）カメラに適用可能であり得る。詳しくは、光学系は後述するように、光学部材（例えば、プリズム）を含んで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。これに伴い、複数のレンズを含む光学系は機器内でより薄い厚さを有することができるため、機器はより薄く提供され得る。
Figure 2024515979000004
表３は前述した数学式に対する実施例の光学系の結果値である。表３を参照すると、一実施例に係る光学系は数学式１～数学式１５のうち少なくとも一つまたは二つ以上を満足することが分かる．例えば、レンズ部１１０の第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５のうち少なくとも一つまたは二つ以上は、第２方向（Ｘ軸方向）または携帯用機器の厚さ方向に垂直な方向の長さと第１方向（Ｙ軸方向）または携帯用機器の厚さ方向の長さが異なり得る。例えば、第１レンズ～第４レンズ１１１、１１２、１１３、１１４のうち少なくとも一つまたはすべては、第２方向（Ｘ軸方向）の長さが第１方向（Ｙ軸方向）の長さより小さくてもよい。第１レンズ群のレンズ１１１、１１２、１１３は第１方向（Ｙ軸方向）方向の長さが第２方向（Ｘ軸方向）の長さより小さくてもよい。ここで、各レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の長さは有効径または有効領域の長さである。第１レンズ～第５レンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は光が透過する有効径（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有することができる。例えば、第１面～第１０面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０それぞれは設定された有効径（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有することができる。
実施例として、光学系１０Ａで第４レンズ１１４は両面が物体側に膨らんでいてもよい。また、第４レンズ１１４は物体側面Ｓ７が物体側に膨らんでおり、像側面Ｓ８が物体側に膨らんでいてもよい。すなわち、第４レンズ１１４は物体側に膨らんでいるメニスカス形状を有することができる。
また、光学系１０Ａで第５レンズ１１５は両面が物体側に凹んでいてもよい。第５レンズ１１５は物体側面Ｓ９が物体側に凹んでおり、像側面Ｓ１０が物体側に凹んでいてもよい。これに伴い、第５レンズ１１５は物体側面Ｓ９が物体側に凹んでいるメニスカス形状を有することができる。このように第４レンズ１１４と第５レンズ１１５の膨らんでいるまたは凹んでいる形状を反対に形成することによって、第４レンズ１１４と第５レンズ１１５間の間隔が小さくても、実施例に係る光学系１０Ａはゴースト（ｇｈｏｓｔ）またはフレア（ｆｌａｒｅ）の発生が減少し得る。
図６を詳察すると、比較例の場合、第５レンズの物体側面が物側に膨らんでおり、第５レンズの像側面が物体側に膨らんでいてもよい。この時、図面の矢印でのように光学系に入射した光が反射して光源と対応する位置に被写体がない光源の模様または絞りの模様などの残像が存在する。
これとは異なり、図７を詳察すると、実施例の場合、第５レンズの物体側面が物側に凹んでおり、第５レンズの像側面が像側に膨らんでいてもよい。そして、比較例とは異なってイメージセンサに光源の模様または絞りの模様の残像が残らないことが分かる。
このように、実施例に係る光学系１０Ａは第５レンズ１１５の物体側面または像側面を凹んでいるようにすることによって、ゴーストの発生を抑制することができる。
また、実施例の光学系１０Ａで第２面Ｓ２より有効径の大きさが大きい少なくとも一つのレンズ面が存在しない場合もある。すなわち、第１レンズ１１１の第２面Ｓ２の有効径が光学系内で最も大きくてもよい。
そして、第１レンズ１１１の物体側面である第１面Ｓ１より有効径の大きさが大きい第２レンズ１１２～第５レンズ１１５のレンズ面が存在しない場合もある。すなわち、第１レンズ１１１の第１面Ｓ１の有効径が第２レンズ１１２～第５レンズ１１５のレンズ面より大きくてもよい。
また、光軸Ｌｚに沿って第２面Ｓ２、第１面Ｓ１、第３面Ｓ３、第４面Ｓ４、第５面Ｓ５、第８面Ｓ８、第６面Ｓ６、第７面Ｓ７第９面Ｓ９、および第１０面Ｓ１０は順に有効径が減少し得る。
一例として、第２レンズ１１２の有効径の大きさは第１レンズ１１１の有効径の大きさより小さくてもよい。例えば、第２レンズ１１２の物体側面である第３面Ｓ３、像側面である第４面Ｓ４は第１レンズ１１１の第１面Ｓ１および第２面Ｓ２より小さい有効径を有することができる。第３面Ｓ３の有効径の大きさは第１面～第８面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８のうち第１面Ｓ１および第２面Ｓ２の次に大きくてもよい。
また、第４面Ｓ４の有効径の大きさは第１面～第８面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８のうち第１～第３面Ｓ１～Ｓ３の次に大きくてもよい。すなわち、有効径の大きさはＳ２＞Ｓ１＞Ｓ３＞Ｓ４の順であり得る。また、有効面積の大きさはＳ２＞Ｓ１＞Ｓ３＞Ｓ４であり得る。
また、前述したように、実施例で第１レンズ１１１の物体側面である第１面Ｓ１で有効径と第２レンズ１１２～第５レンズ１１５で物体側面で有効径間の比が１：０．５５～１：１であり得る。
また、第３レンズ１１３の屈折力の大きさは、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２、第４レンズ１１４および第５レンズ１１５のうちいずれか一つのレンズの屈折力の大きさより大きくてもよい。すなわち、第３レンズ１１３の屈折力の大きさは光学系で最も大きくてもよい。
例えば、光学系１０Ａで各レンズの屈折力の大きさは、第３レンズ１１３、第２レンズ１１２、第４レンズ１１４、第１レンズ１１１および第５レンズ１１５の順で減少し得る。ただし、第１レンズと第２レンズの場合、順序が変更され得る。この時、屈折力の大きさは絶対値であり得る。
さらに、実施例として、光学系１０Ａで各レンズの焦点距離の大きさは第５レンズ１１５、第１レンズ１１１、第４レンズ１１４、第２レンズ１１２および第３レンズ１１３の順で増加し得る。この時、焦点距離の大きさは絶対値であり得る。
実施例として、第３レンズ１１３と第４レンズ１１４間の離隔距離（前述した「間隔」に対応）は光学系で隣接したレンズ間の離隔距離のうち最も大きくてもよい。また、第３レンズ１１３と第４レンズ１１４間の離隔距離は第２レンズ１１２と第３レンズ１１３間の離隔距離より大きくてもよい。そして、第２レンズ１１２と第３レンズ１１３間の離隔距離は第４レンズ１１４と第５レンズ１１５間の離隔距離または第１レンズ１１１と第２レンズ１１２間の離隔距離より大きくてもよい。
さらに、前述した通り、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第４レンズ１１４のアッベ数は５０以上であり、互いに同一であり得る。また、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第４レンズ１１４のアッベ数は第３レンズ１１３または第５レンズ１１５のアッベ数より大きくてもよい。また、第３レンズ１１３のアッベ数は５０未満であり、第５レンズ１１５のアッベ数と同一であり得る。
また、第４レンズ１１４のアッベ数は５０より大きくてもよい。詳しくは、第４レンズ１１４のアッベ数は５２以上であり、さらに詳しくは、第４レンズ１１４のアッベ数は５４以上であり得る。したがって、設計難易度の上昇の限界を克服することができる。
さらに、第１レンズ１１１のアッベ数と第５レンズ１１５のアッベ数間の比は１：０．２～１：０．５であり得る。詳しくは、前記比は１：０．２５～１：０．４５であり得る。さらに詳しくは、前記比は１：０．３～１：０．４であり得る。これにより、第１レンズ１１１対比第５レンズ１１５は高屈折がなされ得る。したがって、光の高屈折で像またはイメージが容易に形成され得る。
また、実施例として、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第３レンズ１１３のうち少なくとも一つは、第１方向（Ｙ軸方向）に最大長さが第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さよりさらに大きくてもよい。
図４をさらに詳察すると、第１面Ｓ１～第５面Ｓ５のうちいずれか一つの有効領域は第１～第４角Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を含むことができる。
第１角Ａ１および第２角Ａ２は光軸Ｌｚの垂直である第１方向（Ｙ軸方向）に対向する角であり得る。第１角Ａ１および第２角Ａ２は曲線の形態を有することができる。第１角Ａ１および第２角Ａ２は同じ長さ、曲率を有する曲線の形態で提供され得る。すなわち、第１角Ａ１および第２角Ａ２は光軸Ｌｚを通過し、第２方向（Ｘ軸方向）に延びる仮想の線を基準として対称となる形態を有することができる。
また、第３角Ａ３および第４角Ａ４は光軸Ｌｚおよび第１方向と垂直な第２方向（Ｘ軸方向）に対向する角であり得る。第３角Ａ３および第４角Ａ４は第１角Ａ１と第２角Ａ２の終端を連結する角であり得る。第３角Ａ３および第４角Ａ４は直線の形態を有することができる。第３角Ａ３および第４角Ａ４は同じ長さを有して互いに平行であり得る。すなわち、第３角Ａ３および第４角Ａ４は光軸Ｌｚを通過し、第１方向（Ｙ軸方向）に延びる仮想の線を基準として対称となる形態を有することができる。
第１面Ｓ１～第５面Ｓ５は前述した第１～第４角Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を含むことによって非円形の形状、例えばティ－カット（Ｄ－ｃｕｔ）の形状を有することができる。
第１面Ｓ１～第５面Ｓ５は第１レンズ１１１～第３レンズ１１３を製造する過程で前述した非円形の形状を有することができる。例えば、第１レンズ～第３レンズ１１１、１１２、１１３がプラスチック材質を含む場合、射出過程中に前述した非円形の形状で製造され得る。
第１レンズ１１１～第３レンズ１１３は射出過程を通じて円形状に製造され得、以後進行される切断工程で第１面Ｓ１～第５面Ｓ５の一部の領域が切断されて第３角Ａ３および第４角Ａ４を有することができる。
これに伴い、第１面Ｓ１～第５面Ｓ５それぞれの有効領域は設定された大きさを有することができる。例えば、光軸Ｌｚを通過し第１角Ａ１および第２角Ａ２を連結する仮想の第１直線の長さ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＣＡ）は、光軸Ｌｚを通過し第３角Ａ３および第４角Ａ４を連結する仮想の第２直線の長さ（ｃｌｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ；ＣＨ）より長くてもよい。ここで、第１直線の長さＣＡは第１～第３面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３それぞれの有効径の最大大きさ（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＣＡ）を意味し得、第２直線の長さＣＨは第１～第５面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５それぞれの有効径の最小大きさ（ｃｌｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ；ＣＨ）を意味し得る。
また、前述では第１面Ｓ１～第５面Ｓ５の有効領域が非円形の形状を有することについて説明したが、これに制限されず、第１面Ｓ１～第５面Ｓ５それぞれの有効領域は円形状を有することができ、第１面Ｓ１～第５面Ｓ５それぞれの非有効領域は非円形の形状を有することができる。
さらに、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２および第３レンズ１１３は第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さが同一であり得る。
また、実施例に係る光学系１０Ａで第４レンズ１１４および第５レンズ１１５のうち少なくとも一つは物体側面に変曲点を有することができる。これにより、第４レンズおよび第５レンズを通過した光のフレア（ｆｌａｒｅ）現象を抑制することができる。
図５を参照すると、球面収差は各波長による球面収差を示し、非点収差は上面の高さによるタンジェンシャル面（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｐｌａｎｅ）とサジタル面（ｓａｇｉｔａｌ ｐｌａｎｅ）の収差特性を示し、歪曲収差は上面の高さによる歪曲度を示す。図５のように、実施例に係る光学系は球面収差が波長にかかわらず、－０．０８ｍｍ～０．０８ｍｍ以内にあることが分かり、非点収差が－０．０５ｍｍ～０．０５ｍｍ以内にあることが分かり、歪曲収差が－０．０５ｍｍ～０．０５ｍｍ以内にあることが分かる。
図８は、変形例に係る光学系の断面図である。
図８を参照すると、変形例に係る光学系１０Ｂは光学部材ＯＭ、レンズ部１１０、フィルタ１９２およびイメージセンサ１９０を含むことができる。以下で説明する内容を除いては、前述した内容が同一に適用され得る。
光学部材ＯＭはレンズ部１１０の前端に配置され得る。そして、レンズ部１１０の複数のレンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は光軸（第３方向、Ｌｚ）に沿って順次配置され得、物体の映像情報に該当する光は光学部材ＯＭで反射して複数のレンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、フィルタ１９２を順次通過してイメージセンサ１９０に入射し得る。イメージセンサ１９０とフィルタ１９２はレンズ部１１０の第５レンズ１１５の側部に位置することができる。
さらに、変形例として、イメージセンサ１９０の前端に反射部材がさらに配置されて、光軸と異なる方向に光経路が変更されてイメージセンサ１９０が光軸と異なる方向または位置に配置されてもよい。例えば、前述した光学部材と同じ形状の光学部材がレンズ部内またはレンズ部の後端、フィルタ部の後端に配置され得る。
光学部材ＯＭは外部で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。光学部材ＯＭは反射部材（例えば、ミラー（ｍｉｒｒｏｒ））またはプリズムのように光の経路を変更する部材からなり得る。例えば光学部材ＯＭは入射した光（Ｌｘ）を直角でレンズ部１１０の光軸Ｌｚ方向に反射することができる。
光学部材ＯＭは複数のレンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５より物体側と隣接するように配置され得る。すなわち、光学系は物体側（ｏｂｊｅｃｔ ｓｉｄｅ）から像側（ｉｍａｇｅ ｓｉｄｅ）に順次配置される光学部材ＯＭ、複数のレンズ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、フィルタ１９２およびイメージセンサ１９０を含むことができる。光学部材ＯＭおよびレンズ部１１０は光軸Ｌｚに沿って並んで配置され得る。
光学部材ＯＭは前述した通り、第１アクチュエータで少なくとも一つまたは二つ以上の駆動部によって第１方向（Ｙ軸方向）を中心に回転、第２方向（Ｘ軸方向）を中心に回転または／および第３方向（Ｚ軸方向）または光軸Ｌｚ方向の基準として回転することができる。
これに伴い、実施例に係る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ング（ｆｏｌｄｅｄ）カメラに適用することができる。これは後述する光学系もフォールディングカメラにすべて適用することができる。
また、光学系は前述した光学部材ＯＭを通じ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。これに伴い、複数のレンズを含む光学系は機器内でより薄い厚さを有することができ、カメラモジュールを含む電子機器がより薄く提供され得る。
本実施例に係る光学系１０Ｂで光学部材ＯＭは前述した通り、プリズムＰＲまたはミラー（ＭＲ）であって、光経路の変更のために光軸に傾斜した傾斜面ＩＳを含むことができる。傾斜面ＩＳは入射する光（Ｌｘ）を反射して入射した光の経路を光軸方向（Ｚ軸方向）に変更することができる。
光を反射する傾斜面ＩＳは光軸Ｌｚに対して垂直でない角度に傾くことができる。例えば、傾斜面ＩＳは光軸Ｌｚと所定の傾斜角をなすことができる。
また、実施例として、光学部材ＯＭがプリズムＰＲである場合、光学部材ＯＭは傾斜面ＩＳと接する第１光学透過面ＴＳ１および第２光学透過面ＴＳ２を含むことができる。ここで、第１光学透過面ＴＳ１および第２光学透過面ＴＳ２は光軸に対して並んで配置され得る。例えば、第１光学透過面ＴＳ１は光軸または第３方向（Ｚ軸方向）に対して並んで配置され得る。すなわち、第１光学透過面ＴＳ１は光軸Ｌｚに対して並んでいる入射面を有することができる。
そして、第２光学透過面ＴＳ２は光軸Ｌｚに対して垂直に配置され得る。例えば、第２光学透過面ＴＳ２はレンズ部１１０と並んで配置され得る。
これに伴い、光経路を基準として第１光学透過面ＴＳ１、傾斜面ＩＳ、第２光学透過面ＴＳ２およびレンズ部１１０が順に配置され得る。例えば、光軸が光経路を基準として見る場合、光軸に沿って第１光学透過面ＴＳ１、傾斜面ＩＳ、第２光学透過面ＴＳ２およびレンズ部１１０が順に配置され得る。また、傾斜面ＩＳは光軸の方向を変更することができる。例えば、光学部材ＯＭ）は入射した光（Ｌｘ）を直角でレンズ部１１０の光軸Ｌｚ方向に反射することができる。
また、実施例によると、傾斜面の有効径（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）の大きさは前記第１レンズの物体側面の有効径の大きさより大きくてもよい。このような構成によって、実施例に係る光学系は小型化を提供するとともに、改善された光学特性を提供することができる。
以下、前述したように、レンズ部１１０、フィルタ１９２およびイメージセンサ１９０に対する説明は前述した内容が同一に適用され得る。
図９は本発明の他の実施例に係る光学系の断面図であり、図１０は他の実施例に係る光学系の４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍ波長の光に対する球面収差（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）、５４６ｎｍに対する非点収差（Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖｅｓ）および５４６ｎｍに対する歪曲収差（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を測定したグラフである。
図９を参照すると、他の実施例に係る光学系１０Ｃは物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置される第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２を含むレンズ部２１０からなり得る。さらに、光学系１０Ｃは物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置されるフィルタ２９２およびイメージセンサ２９０をさらに含むことができる。以下で説明する内容を除いては、前述した内容が各構成要素に同一に適用され得る。
そして、第１レンズ群Ｇ１は物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置される第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第３レンズ２１３を含むことができる。また、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置される第４レンズ２１４、および第５レンズ２１５を含むことができる。これにより、実施例で光学系１０Ｃで第１レンズ２１１、第２レンズ２１２、第３レンズ２１３、第４レンズ２１４および第５レンズ２１５は物体側から像側に光軸Ｌｚに沿って順次配置され得る。
第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は光軸Ｌｚに沿って順次配置され得る。第１レンズ２１１は複数のレンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のうち物体に最も隣接するように配置され得、第５レンズ２１５はフィルタ２９２またはイメージセンサ２９０に最も隣接するように配置され得る。
そして、前述した通り、本実施例に係るレンズ部２１０で第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の間隔は各レンズ群Ｇ１、Ｇ２内のレンズ間の間隔より大きくてもよい。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２はレンズ間の離隔距離が最も大きいレンズを基準として設定され得る。例えば、第１レンズ２１１～第３レンズ２１３のうち隣接したレンズ間の間隔と第４レンズ２１４と第５レンズ２１５間の間隔は第３レンズ２１３と第４レンズ２１４間の間隔より小さくてもよい。
また、前述した通り、実施例に係るレンズ部２１０で第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は非円形の形状またはＤ－ｃｕｔ形状の適用の有無を基準として設定され得る。実施例として、第１レンズ群Ｇ１には非円形の形状またはＤ－ｃｕｔ形状が適用され得る。これにより、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズ２１１～第３レンズ２１３は少なくとも一つで第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さが第１方向（Ｙ軸方向）に最小長さより小さくてもよい。このような構成によって、光学系１０Ｃおよび光学系を含むカメラモジュールの第２方向（Ｘ軸方向）に厚さが減少してカメラモジュールまたは電子装置の厚さの減少が容易になされ得る。
さらに、第１レンズ群Ｇ１の第２方向（Ｘ軸方向）に長さは第２レンズ群Ｇ２の第２方向（Ｘ軸方向）に長さより大きくてもよい。これにより、第１レンズ群Ｇ１に非円形の形状を適用することによって第１レンズ群Ｇ１の厚さの減少によりカメラモジュールまたは電子装置の厚さの減少を容易に提供することができる。
また、第１レンズ～第５レンズ２１１～２１５それぞれは有効領域および非有効領域を含むことができる。有効領域は各レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５に入射した光が通過する領域であり得る。すなわち、有効領域は入射した光が屈折されて光学特性を具現する領域であり得る。非有効領域は有効領域の一部または周りに配置され得る。非有効領域は光が入射しない領域であり得る。すなわち、非有効領域は光学特性と関係がない領域であり得る。また、非有効領域は各レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５を収容するバレル（図示されず）等に固定される領域であり得る。さらに、各レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５で非有効領域は第１方向（Ｙ軸方向）に長さが第２方向（Ｘ軸方向）に長さより大きくてもよい。
そして、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２で第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は光軸Ｌｚに沿って連続的に配置され得る。前述した通り、第１レンズ～第３レンズ２１１、２１２、２１３は第１レンズ群で組み合わせられ得、第４レンズ２１４および第５レンズ２１５は第２レンズ群で組み合わせられ得る。
そして、第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５それぞれは光軸Ｌｚに沿ってそれぞれ物体側面Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２７、Ｓ２９と像側面Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８、Ｓ２１０を含むことができる。例えば、第１レンズ２１１は物体側面Ｓ２１および像側面Ｓ２２を含み、第２レンズ２１２は物体側面Ｓ２３および像側面Ｓ２４を含み、第３レンズ２１３は物体側面Ｓ２５および像側面Ｓ２６を含み、第４レンズ２１４は物体側面Ｓ２７および像側面Ｓ２８を含み、第５レンズ２１５は物体側面Ｓ２９および像側面Ｓ２１０を含むことができる。
実施例として、第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は正または負の屈折力を有することができる。さらに、本明細書で、実施例として、第１レンズ２１１は正の屈折力を有し、第２レンズ２１２は正の屈折力を有し、第３レンズ２１３は負の屈折力を有し、第４レンズ２１４は正の屈折力を有し、第５レンズ２１５は正の屈折力を有することができる。例えば、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２、第３レンズ２１３、第４レンズ２１４および第５レンズ２１５のうち少なくとも一つの屈折力を多様に変更することができる。
一例として、第１レンズ２１１は正（＋）の屈折力を有することができる。第１レンズ２１１はプラスチックまたはグラス（ｇｌａｓｓ）材質を含むことができる。一例として、第１レンズ２１１はプラスチック材質で提供され得る。
第１レンズ２１１は物体側面と定義される第１面Ｓ２１および像側面と定義される第２面Ｓ２２を含むことができる。第１面Ｓ２１は物体側に凹んでいてもよい。また、他の例で、第１面Ｓ２１は膨らんでいてもよい。そして、第２面Ｓ２２は物体側に凹んでいてもよい。すなわち、第１レンズ２１１は物体側に凹んでいるメニスカス形状または像側方向に膨らんでいるメニスカス形状を有することができる。
そして、第１面Ｓ２１および第２面Ｓ２２のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第１面Ｓ２１および第２面Ｓ２２はすべて非球面であり得る。
また、光軸Ｌｚ上で第１レンズ２１１の中心厚さＴ２１は第５レンズ２１５の中心厚さＴ２５および第４レンズ２１４の中心厚さＴ２４より大きくてもよい。そして、第１レンズ２１１の中心厚さＴ２１は第２レンズ２１２の中心厚さＴ２２および第３レンズ２１３の中心厚さＴ２３より小さくてもよい。例えば、第１レンズ２１１の中心厚さは１ｍｍ未満であり、第２レンズ２１２の中心厚さの０．５倍より小さくてもよい。実施例として、第２レンズ２１２、第３レンズ２１３、第１レンズ２１１、第５レンズ２１５および第４レンズ２１４の順で中心厚さが減少し得る。
そして、第１レンズ２１１で物体側面である第１面Ｓ２１の有効径が像側面である第２面Ｓ２２の有効径より小さくてもよい。すなわち、第２面Ｓ２２の有効径が第１面Ｓ２１の有効径より大きてもよい。本実施例で、有効径はＤ－ｃｕｔ前の円形状を基準として叙述する。
さらに、第１レンズ２１１の第２面Ｓ２２の有効径は第１レンズ２１１～第５レンズ２１５のうち最も大きくてもよい。これに伴い、第１レンズ２１１の第１面Ｓ２１は第２面Ｓ２２を除いて第１レンズ２１１～第５レンズ２１５のうち有効径が最も大きくてもよい。すなわち、第１面Ｓ２１の有効径は第２レンズ２１２～第５レンズ２１５のうちいずれか一つの有効径より大きくてもよい。
曲率半径が絶対値である場合、第１レンズ２１１の第１面Ｓ２１の曲率半径は第２面Ｓ２２の曲率半径より大きくてもよく、例えば第２面Ｓ２２の曲率半径の２倍以上であり得る。さらに、第１レンズ２１１の第１面Ｓ２１の曲率半径は第１レンズ群Ｇ１で最も大きくてもよい。
また、曲率半径が絶対値である場合、第１レンズ２１１の第１面Ｓ２１の曲率半径は第１レンズ群Ｇ１のうちいずれか一つのレンズの２個の面（第１面を除く）を合わせたものより大きくてもよい。
第２レンズ２１２は正（＋）の屈折力を有することができる。第２レンズ２１２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、第２レンズ２１２はプラスチック材質で提供され得る。
第２レンズ２１２は物体側面と定義される第３面Ｓ２３および像側面と定義される第４面Ｓ２４を含むことができる。第３面Ｓ２３は膨らんでいてもよい。そして、第４面Ｓ２４は凹んでいてもよい。また、第３面Ｓ２３は物体側に膨らんでいてもよく、第４面Ｓ２４は物体側に膨らんでいてもよい。すなわち、第２レンズ２１２は物体側に膨らんでいるメニスカス形状または像側に凹んでいるメニスカス形状を有することができる。第３面Ｓ２３および第４面Ｓ２４のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第３面Ｓ２３および第４面Ｓ２４はすべて非球面であり得る。
曲率半径が絶対値である場合、第２レンズ２１２の第３面Ｓ２３の曲率半径は第４面Ｓ２４の曲率半径より小さくてもよく、例えば第４面Ｓ２４の曲率半径の０．５倍以下であり得る。第３面Ｓ２３の曲率半径は第３レンズ２１３の第６面Ｓ２６を除いてレンズ部２１０で最も小さくてもよい。
曲率半径が絶対値である場合、第４面Ｓ２４の曲率半径は第３レンズ２１３の物体側面である第５面Ｓ２５の曲率半径より小さくてもよい。また、第２レンズ２１２の第４面Ｓ２４の曲率半径は第３面Ｓ２３、第６面Ｓ２６、第７面Ｓ２７および第８面Ｓ２８の曲率半径より大きく、第１面Ｓ２１、第５面Ｓ２５、第９面Ｓ２９および第１０面Ｓ２１０の曲率半径より小さくてもよい。
光軸Ｌｚ上で第２レンズ２１２の中心厚さＴ２２はレンズ部２１０内で最も大きい厚さを有することができる。
第３レンズ２１３は負（－）の屈折力を有することができる。第３レンズ２１３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、第３レンズ２１３はプラスチック材質で提供され得る。
第３レンズ２１３は物体側面と定義される第５面Ｓ２５および像側面と定義される第６面Ｓ２６を含むことができる。第５面Ｓ５６は膨らんでいてもよい。そして、第６面Ｓ２＾は凹んでいてもよい。また、第５面Ｓ２５は物体側に膨らんでいてもよく、第６面Ｓ２６は物体側に膨らんでいてもよい。例えば、第３レンズ２１３は物体側に膨らんでいるメニスカス形状または像側に凹んでいるメニスカス形状を有することができる。
第５面Ｓ２５および第６面Ｓ２６のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第５面Ｓ２５および第６面Ｓ２６はすべて非球面であり得る。
光軸Ｌｚ上で第３レンズ２１３の中心厚さＴ２３はレンズ部２１０内で第２レンズ２１２を除いて最も大きくてもよい。例えば第３レンズ２１３の中心厚さは０．７ｍｍ以上または０．７ｍｍ～１．２ｍｍの範囲であり得る。
第４レンズ２１４は正（＋）の屈折力を有することができる。第４レンズ２１４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、第４レンズ２１４はプラスチック材質で提供され得る。
第４レンズ２１４は物体側面と定義される第７面Ｓ２７および像側面と定義される第８面Ｓ２８を含むことができる。第７面Ｓ２７および第８面Ｓ２８は非球面であり得る。
第７面Ｓ２７は膨らんでいてもよい。第８面Ｓ２８は凹んでいてもよい。また、第７面Ｓ２７は物体側に膨らんでいてもよく、第８面Ｓ２８は物体側に膨らんでいてもよい。すなわち、第４レンズ２１４は物体側に膨らんでいるメニスカス形状または像側に凹んでいるメニスカス形状を有することができる。第７面Ｓ２７および第８面Ｓ２８のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第７面Ｓ２７および第８面Ｓ２８はすべて非球面であり得る。
光軸Ｌｚ上で第４レンズ２１４の中心厚さＴ２４は第１レンズ２１１の中心厚さＴ２１および第５レンズ２１５の中心厚さＴ２５より小さくてもよい。例えば、第４レンズ２１４の中心厚さＴ２４はレンズ部２１０で最も小さくてもよい。
そして、絶対値を取る場合、第４レンズ２１４の第８面Ｓ２８の曲率半径は第７面Ｓ２７の曲率半径より大きくてもよい。さらに、第４レンズ２１４の第８面Ｓ２８の曲率半径は第３面Ｓ２３および第６面Ｓ２６の曲率半径より大きくてもよい。
第５レンズ２１５は正（＋）の屈折力を有することができる。第５レンズ２１５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、第５レンズ２１５はプラスチック材質で提供され得る。
第５レンズ２１５は物体側面と定義される第９面Ｓ２９および像側面と定義される第１０面Ｓ２１０を含むことができる。第９面Ｓ２９および第１０面Ｓ２１０は非球面であり得る。
第９面Ｓ２９は膨らんでいるまたは凹んでいてもよい。第９面Ｓ２９は物体側に膨らんでいてもよく、第９面Ｓ２９は物体側に凹んでいてもよい。そして、第１０面Ｓ２１０は膨らんでいるまたは凹んでいてもよい。
そして、第９面Ｓ２９および第１０面Ｓ２１０のうち少なくとも一つの面は非球面であり得る。例えば、第９面Ｓ２９および第１０面Ｓ２１０はすべて非球面であり得る。
また、第９面Ｓ２９または前述した第７面Ｓ２７は変曲点を有することができる。例えば、第７面Ｓ２７または第９面Ｓ２９の変曲点は光軸から１ｍｍ以上離隔され得、このような構成によってフレア現象の発生が容易に抑制され得る。
そして、光軸Ｌｚ上で第５レンズ２１５の中心厚さＴ２５は第２レンズ２１２の中心厚さＴ２２より小さくてもよい。また、第５レンズ２１５の中心厚さＴ２５は第４レンズ２１４の中心厚さＴ２４より大きくてもよい。
光学系は入射する光量を調節するための絞りＳＴを含むことができる。絞りＳＴは複数のレンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のうち選択される二つのレンズの間に配置され得る。例えば、絞りＳＴは第２レンズ２１２と第３レンズ２１３の間の周りに配置されたり、第１、２レンズ２１１、２１２の間の周りに配置され得る。例えば、絞りＳＴは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置され得る。他の例として、絞りＳＴは複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの物体側面または像側面の周面が絞りの役割をすることができる。絞りＳＴは入射する光量を調節する役割であり得る。
フィルタ２９２はレンズ部２１０およびイメージセンサ２９０の間に配置され得る。フィルタ２９２は赤外線フィルタ、カバーグラスなどの光学的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。フィルタ２９２は設定された波長帯域の光を通過させ、これと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。フィルタ２９２が赤外線フィルタを含む場合、外部光から放出される輻射熱がイメージセンサ２９０に伝達されることを遮断することができる。また、フィルタ２９２は可視光線を透過できて赤外線を反射させることができる。
イメージセンサ２９０はフィルタ２９２または最後のレンズを通過した光を感知して電気的な信号に変換することができる。イメージセンサ２９０は第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５を順次通過した光を感知することができる。イメージセンサ２９０はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を含むことができる。
Figure 2024515979000005
物体側面が厚さで、像側面が次の部材との間隔を意味する。
Figure 2024515979000006
表４は他の実施例に係る第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の曲率半径、各レンズの中心厚さ（ｍｍ）（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）、各レンズ間の距離（ｍｍ）（ｄｉｓｔａｎｃｅ）、曲率（Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）、アッベ数（Ａｂｂｅ「ｓ Ｎｕｍｂｅｒ）に関するものである。また、表５は他の実施例に係る光学系のＴＴＬ（Ｔｏｔａｌ ｔｒａｃｋ ｌｅｎｇｔｈ）、ＥＦＬ（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｆｏｃａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）、ＢＦＬ（Ｂａｃｋ ｆｏｃｕｓ ｌｅｎｇｔｈ）およびレンズの焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）等に関するものである。そして、全体レンズ部のＦナンバーは３以上例えば、３．３６１２である。カメラモジュールから見た角度（ＨＦＯＶ）は２０度以下例えば、８度～１５度の範囲であり得る。ここで、カメラモジュールから見た角度（ＨＦＯＶ）は半画角を意味する。これにより、カメラモジュールで画角の１／２倍であり得る。
表４を参照すると、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第４レンズ２１４の屈折率は互いに同一であり得る。また、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第４レンズ２１４の屈折率は第３レンズ２１３および第５レンズ２１５の屈折率より小さくてもよい。
第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第４レンズ２１４のアッベ数は５０以上であり、互いに同一であり得る。また、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第４レンズ２１４のアッベ数は第３レンズ２１３のアッベ数より大きくてもよい。また、第３レンズ２１３のアッベ数は５０未満であり、第５レンズ２１５のアッベ数と同一であり得る。
また、表５を参照すると、光学系の有効焦点距離ＥＦＬは第１レンズ２１１の焦点距離ｆ１より小さくてもよい。また、光学系の有効焦点距離ＥＦＬは第２レンズ２１２の焦点距離ｆ２より大きくてもよい。
Figure 2024515979000007
表６は前述した数学式に対する実施例の光学系の結果値である。表６を参照すると、他の実施例に係る光学系は数学式１～数学式１５のうち少なくとも一つまたは二つ以上を満足することが分かる．また、光学系で第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は円形状であり得る。または第１レンズ～第５レンズは少なくとも一部が非円形の形状であり、例えばフラットな側面部を有する形状を有することができる。例えば、実施例で説明するように第１レンズ～第３レンズのうち一部は非円形の形状であり得る。これに伴い、光学系はより小型で具現可能であり、円形状対比コンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）に提供され得る．また、光学系が数学式１～数学式１５のうち少なくとも一つの数学式を満足する場合、フォールディング（ｆｏｌｄｅｄ）カメラに適用可能であり得る。詳しくは、光学系は後述するように、光学部材（例えば、プリズム）を含んで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。これに伴い、複数のレンズを含む光学系は機器内でより薄い厚さを有することができ、機器はより薄く提供され得る。
例えば、レンズ部２１０の第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のうち少なくとも一つまたは二つ以上は、第２方向（Ｘ軸方向）または携帯用機器の厚さ方向に垂直な方向の長さと第１方向（Ｙ軸方向）または携帯用機器の厚さ方向の長さが異なり得る。例えば、第１レンズ～第４レンズ２１１、２１２、２１３、２１４のうち少なくとも一つまたはすべては、第２方向（Ｘ軸方向）の長さが第１方向（Ｙ軸方向）の長さより小さくてもよい。第１レンズ群のレンズ２１１、２１２、２１３は第２方向（Ｘ軸方向）方向の長さが第１方向（Ｙ軸方向）の長さより小さくてもよい。ここで、各レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５の長さは有効径または有効領域の長さである。
第１レンズ～第５レンズ２１１、２１２、２１３、２１４、２１５は光が透過する有効径（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有することができる。例えば、第１面～第１０面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ２９、Ｓ２１０それぞれは設定された有効径（ｃｌｅａｒ ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有することができる。
実施例として、光学系１０Ｃで第１レンズ２１１の像側面である第２面Ｓ２２より有効径の大きさが大きい少なくとも一つのレンズ面が存在しない場合もある。すなわち、第１レンズ２１１の第２面Ｓ２２の有効径が光学系内で最も大きくてもよい。
そして、第１レンズ２１１の物体側面である第１面Ｓ２１より有効径の大きさが大きい第２レンズ２１２～第５レンズ２１５のレンズ面が存在しない場合もある。すなわち、第１レンズ２１１の第１面Ｓ２１の有効径が第２レンズ２１２～第５レンズ２１５のレンズ面より大きくてもよい。
実施例として、光学系１０Ｃで第４レンズ２１４は両面が物体側に膨らんでいてもよい。第４レンズ２１４は物体側面Ｓ２７が物体側に膨らんでおり、像側面Ｓ２８が物体側に膨らんでいてもよい。
また、光学系１０Ｃで第５レンズ２１５は物体側面Ｓ２９が物体側に膨らんでおり像側面Ｓ１０が物体側に凹んでいてもよい。これにより、第５レンズ２１５の物体側面Ｓ２９が第４レンズ２１４の像側面Ｓ２８と膨らんでいるまたは凹んでいる形状が同一であり得る。この時、第４レンズ２１４の像側面Ｓ２８の曲率半径対比第５レンズ２１５の物体側面Ｓ２９の曲率半径を大きく設定することによって、ゴーストまたはフレア発生を抑制することができる。これにより、実施例に係る光学系１０Ｃも前述したフレアの発生を抑制して光学性能を改善することができる。
そして、光軸Ｌｚに沿って第２面Ｓ２２、第１面Ｓ２１、第３面Ｓ２３、第４面Ｓ２４、第５面Ｓ２５、第８面Ｓ２８、第７面Ｓ２７、第６面Ｓ２６、第９面Ｓ２９、および第１０面Ｓ２１０は順に有効径が減少し得る。
第２レンズ２１２の有効径の大きさは第１レンズ２１１の有効径の大きさより小さくてもよい。例えば、第２レンズ２１２の物体側面である第３面Ｓ２３、像側面である第４面Ｓ２４は第１レンズ２１１の第１面Ｓ２１および第２面Ｓ２２より小さい有効径を有することができる。
また、第４面Ｓ２４の有効径の大きさは第１面～第８面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８のうち第１～第３面Ｓ２１～Ｓ２３の次に大きくてもよい。すなわち、有効径の大きさはＳ２２＞Ｓ２１＞Ｓ２３＞Ｓ２４の順であり得る。また、有効面積の大きさはＳ２２＞Ｓ２１＞Ｓ２３＞Ｓ２４であり得る。
さらに、第３レンズ２１３の第５面Ｓ２５および第６面Ｓ２６は第１レンズ２１１と第２レンズ２１２の各面の有効径より小さくてもよい。そして、第５面Ｓ２５の有効径は第６面Ｓ２６の有効径より大きてもよい。
また、実施例で第１レンズ２１１の物体側面である第１面Ｓ２１で有効径と第２レンズ２１２～第５レンズ２１５で物体側面または像側面で有効径間の比が１：０．５５～１：１であり得る。
また、第３レンズ２１３の屈折力の大きさは第１レンズ２１１、第２レンズ２１２、第４レンズ２１４および第５レンズ２１５のうちいずれか一つのレンズの屈折力の大きさより大きくてもよい。すなわち、第３レンズ２１３の屈折力の大きさは光学系で最も大きくてもよい。
例えば、光学系１０Ｃで各レンズの屈折力の大きさ（絶対値）は、第３レンズ２１３、第２レンズ２１２、第５レンズ２１５、第４レンズ２１４および第１レンズ２１１の順で減少し得る。この時、第２レンズ２１２の屈折力の大きさは第３レンズ２１３の屈折力の大きさ以下であり得る。また、第２レンズ２１２の屈折力の大きさは第４レンズ２１４、第５レンズ２１５および第１レンズ２１１のうちいずれか一つのレンズの屈折力の大きさより大きくてもよい。
そして、曲率半径が絶対値である場合、第３レンズ２１３の物体側面である第６面Ｓ２６の曲率半径が第１レンズ２１１～第５レンズ２１５のうち最も小さくてもよい。
また、第５レンズ２１５の像側面である第１０面Ｓ２１０の曲率半径が第１レンズ２１１～第５レンズ２１５のうち最も大きくてもよい。
実施例として、第３レンズ２１３と第４レンズ２１４間の離隔距離（前述した「間隔」に対応）は光学系で隣接したレンズ間の離隔距離のうち最も大きくてもよい。また、第３レンズ２１３と第４レンズ２１４間の離隔距離は第２レンズ２１２と第３レンズ２１３間の離隔距離より大きくてもよい。そして、第２レンズ２１２と第３レンズ２１３間の離隔距離は第４レンズ２１４と第５レンズ２１５間の離隔距離または第１レンズ２１１と第２レンズ２１２間の離隔距離より大きくてもよい。
さらに、前述した通り、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第４レンズ２１４のアッベ数は５０以上であり、互いに同一であり得る。また、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第４レンズ２１４のアッベ数は第３レンズ２１３のアッベ数より大きくてもよい。また、第３レンズ２１３のアッベ数は５０未満であり、第５レンズ２１５のアッベ数と同一であり得る。
また、実施例として、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第３レンズ２１３のうち少なくとも一つは、第１方向（Ｙ軸方向）に最大長さが第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さよりさらに大きくてもよい。
このように、第１面Ｓ２１～第５面Ｓ２５の有効領域が非円形の形状を有することについて説明したがこれに制限されず、第１面Ｓ２１～第５面Ｓ２５それぞれの有効領域は円形状を有することができ、第１面Ｓ２１～第５面Ｓ２５それぞれの非有効領域は非円形の形状を有することができる。そして、非円形の形状の場合、第１レンズ２１１、第２レンズ２１２および第３レンズ２１３は第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さが同一であり得る。例えば、第１面Ｓ２１～第５面Ｓ２５は第２方向（Ｘ軸方向）に最大長さが同一であり得る。
また、実施例に係る光学系１０Ｃで第４レンズ２１４および第５レンズ２１５のうち少なくとも一つは物体側面に変曲点を有することができる。これにより、第４レンズおよび第５レンズを通過した光のフレア（ｆｌａｒｅ）現象を抑制することができる。
図１０を参照すると、球面収差は各波長による球面収差を示し、非点収差は上面の高さによるタンジェンシャル面（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｐｌａｎｅ）とサジタル面（ｓａｇｉｔａｌ ｐｌａｎｅ）の収差特性を示し、歪曲収差は上面の高さによる歪曲度を示す。図７のように、実施例に係る光学系は球面収差が波長にかかわらず、－０．０８ｍｍ～０．０８ｍｍ以内にあることが分かり、非点収差が－０．０５ｍｍ～０．０５ｍｍ以内にあることが分かり、歪曲収差が－０．０５ｍｍ～０．０５ｍｍ以内にあることが分かる。
図１１は、発明の実施例に係る光学系を有するカメラモジュールの例である。
図１１に図示された通り、移動端末機１５００は一面または後面に提供されたカメラモジュール１５２０、フラッシュモジュール１５３０、自動焦点装置１５１０を含むことができる。カメラモジュール１５２０は図２、図３等で記載されたカメラモジュール１０００を含むことができる。また、カメラモジュール１５２０は複数個からなり得る。例えば、カメラモジュールは１個～４個または５個以上からなり得る。さらに、複数のカメラモジュールはＯＩＳおよび／またはＡＦを遂行するか、ＯＩＳ／ＡＦなしに駆動されるカメラモジュールをすべて含むことができる。また、複数のカメラモジュールは互いに異なる倍率を提供してもよい。
そして、ここで自動焦点装置１５１０は発光層として表面発光レーザー素子および光受信部を含むことができる。
フラッシュモジュール１５３０はその内部に光を発光するエミッタを含むことができる。フラッシュモジュール１５３０は移動端末機のカメラ作動または使用者の制御によって作動することができる。カメラモジュール１５２０はイメージ撮影機能および自動焦点機能を含むことができる。例えばカメラモジュール１５２０はイメージを利用した自動焦点機能を含むことができる。
自動焦点装置１５１０はレーザーを利用した自動焦点機能を含むことができる。自動焦点装置１５１０はカメラモジュール１５２０のイメージを利用し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。
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分かるであろう。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 (20)

  1. 物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ群および第２レンズ群；を含み、
    前記第１レンズ群は第１レンズ～第３レンズを含み、
    前記第２レンズ群は第４レンズおよび第５レンズを含み、
    前記第１レンズは前記物側に最も隣接し、物側面が凹んでおり、
    前記第５レンズは前記像側に最も隣接し像側面が膨らんでいる、光学系。
  2. 前記第４レンズは物側面が膨らんでおり像側面が凹んでいる、請求項１に記載の光学系。
  3. 前記第１レンズ群のうち前記像側に最も近いレンズと前記第２レンズ群のうち前記物側に最も近いレンズの間の光軸上の間隔が最も大きい、請求項１に記載の光学系。
  4. 物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第５レンズを含み、
    前記第１レンズは前記物側に最も隣接し、物側面が凹んでおり、
    前記第５レンズは前記像側に最も隣接し、像側面が膨らんでおり、
    光軸を基準として前記第３レンズと前記第４レンズの間の間隔が最も大きい、光学系。
  5. 物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第５レンズを含み、
    前記第１レンズは前記物側に最も隣接し、物側面が凹んでおり、
    前記第５レンズは前記像側に最も隣接し、像側面が膨らんでおり、
    前記第４レンズは物側面が膨らんでおり像側面が凹んでいる、光学系。
  6. 物（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第５レンズを含み、
    前記第１レンズと前記第２レンズは正の屈折力を有し、
    前記第３レンズは負の屈折力を有し、
    前記第４レンズと前記第５レンズは正の屈折力を有し、
    前記第１レンズは前記物側に最も近く、
    前記第５レンズは前記像側に最も近い、光学系。
  7. 光軸を基準として前記第３レンズと前記第４レンズの間の間隔が、他の互いに最も隣接したレンズの間の間隔より最も大きく、
    前記第４レンズは前記第３レンズの前記像側に配置されながら前記第３レンズと最も隣接した、請求項６に記載の光学系。
  8. 請求項１に記載された光学系；および
    前記第５レンズの後端に配置されるイメージセンサ；を含む、カメラモジュール。
  9. 前記第５レンズと前記イメージセンサの間に配置されるフィルタ；を含む、請求項８に記載のカメラモジュール。
  10. 前記第５レンズと前記フィルタの間に配置されるダミー部材；を含む、請求項９に記載のカメラモジュール。
  11. 前記第１レンズの前に配置される反射部材を含む、請求項８に記載のカメラモジュール。
  12. 物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ群および第２レンズ群；を含み、
    前記第１レンズ群は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第１レンズ～第３レンズを含み、
    前記第２レンズ群は物体（ｏｂｊｅｃｔ）側から像（ｉｍａｇｅ）側に順次配置される第４レンズおよび第５レンズを含み、
    前記第１レンズは物側面が物体側に凹んでおり、
    前記第４レンズは物側面が膨らんでおり像側面が凹んでおり、
    前記第５レンズは像側面が膨らんでいる、光学系。
  13. 前記第５レンズの中心厚さが前記第４レンズと前記第５レンズの間の間隔より大きい、請求項１に記載の光学系。
  14. 前記第５レンズは像側面の曲率半径の絶対値が物側面の曲率半径の絶対値より大きい、請求項１に記載の光学系。
  15. 前記第５レンズのアッベ数は２４より大きい、請求項１に記載の光学系。
  16. 前記第１レンズの焦点距離は前記第５レンズの焦点距離より大きい、請求項１に記載の光学系。
  17. 前記第４レンズの焦点距離は前記第５レンズの焦点距離より大きい、請求項１に記載の光学系。
  18. 前記第５レンズは物側面が凹んでいる、請求項１に記載の光学系。
  19. 前記第３レンズの像側面と前記第４レンズの物側面の間の光軸上距離は前記第４レンズの前記光軸上厚さと前記第５レンズの前記光軸上厚さの和より大きい、請求項１に記載の光学系。
  20. 前記第３レンズの像側面と前記第４レンズの物側面の間の光軸上距離は前記光軸に垂直なる方向に前記第３レンズの大きさと前記第４レンズの大きさの差の半分より大きい、請求項１に記載の光学系。
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