KR102207277B1 - 렌즈 모듈 - Google Patents

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KR102207277B1
KR102207277B1 KR1020200063488A KR20200063488A KR102207277B1 KR 102207277 B1 KR102207277 B1 KR 102207277B1 KR 1020200063488 A KR1020200063488 A KR 1020200063488A KR 20200063488 A KR20200063488 A KR 20200063488A KR 102207277 B1 KR102207277 B1 KR 102207277B1
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손주화
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삼성전기주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below

Abstract

본 발명의 렌즈 모듈은 부의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 물체측면 또는 상측면이 볼록한 제2렌즈; 상측 면이 오목한 제3렌즈; 굴절력을 갖는 제4렌즈; 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 물체 측면이 볼록하고, 상측면 또는 물체측면에 변곡점이 형성되는 제6렌즈;를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 모듈{Lens module}
본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 6매 렌즈로 촬상 광학계가 구성되는 렌즈 모듈에 관한 것이다.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 카메라를 구비하고 있다. 아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 휴대 단말기용 카메라의 고해상도 및 고성능화에 대한 요구가 점차 커지고 있다.
그런데 휴대용 단말기는 점차 소형화 또는 경량화되는 추세이므로, 고해상도 및 고성능의 카메라를 구현하는데 한계가 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 카메라의 렌즈를 유리보다 가벼운 플라스틱 재질로 제작하고 있으며, 고해상도의 구현을 위해 5매 이상의 렌즈로 렌즈 모듈을 구성하고 있다.
그러나 플라스틱 재질의 렌즈는 유리 재질의 렌즈에 비해 색수차 개선이 어려울 뿐만 아니라 상대적으로 밝은 광학계를 구현하기 어렵다.
본원발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다. 특허문헌 1 및 2는 6매 렌즈로 구성된 렌즈 모듈을 소개하고 있다.
KR 2011-0024872 A KR 2010-0040357 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수차 개선 효과를 향상시킴과 아울러 고해상도를 구현할 수 있는 렌즈 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈은 부의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 물체측면 또는 상측면이 볼록한 제2렌즈; 상측 면이 오목한 제3렌즈; 굴절력을 갖는 제4렌즈; 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 물체 측면이 볼록하고, 상 측면 또는 물체 측면에 변곡점이 형성되는 제6렌즈;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈는 물체측면 또는 상측면이 오목한 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제4렌즈는 상측면이 볼록한 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제5렌즈는 물체측면이 오목한 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제5렌즈는 상측면이 볼록한 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제6렌즈는 상측면이 오목한 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계는 조건식 1을 만족할 수 있다.
[조건식 1] TTL/IMGH < 2
조건식 1에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이고, IMGH는 상면의 길이이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계는 조건식 2를 만족할 수 있다.
[조건식 2] 0.5 < SL / TTL < 1.1
조건식 2에서 SL은 조리개에서 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계는 조건식 3을 만족할 수 있다.
[조건식 3] ANG / F No. > 34
조건식 3에서 ANG는 물체 화각이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 F No.가 2.2 이하일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 모듈은 부의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 상측 면이 오목한 제3렌즈; 상측 면이 볼록한 제4렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고, 상 측면 또는 물체 측면에 변곡점이 형성되는 제6렌즈;를 포함하는 렌즈 모듈.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계는 조건식 1을 만족할 수 있다.
[조건식 1] TTL/IMGH < 2
조건식 1에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이고, IMGH는 상면의 길이이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계는 조건식 2를 만족할 수 있다.
[조건식 2] 0.5 < SL / TTL < 1.1
조건식 2에서 SL은 조리개에서 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계는 조건식 3을 만족할 수 있다.
[조건식 3] ANG / F No. > 34
조건식 3에서 ANG는 물체 화각이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 렌즈 모듈에서 상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 F No.가 2.2 이하일 수 있다.
본 발명은 수차 보정이 용이하고 고해상도의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 플라스틱 렌즈만으로 광학계를 구성할 수 있으므로 광학계를 경량화시킬 수 있을 뿐만 아니라 렌즈 모듈의 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고,
도 3은 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 5는 도 4에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고,
도 6은 도 4에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 8은 도 7에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고,
도 9는 도 7에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 10은 본 발명의 제4실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 11은 도 10에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고,
도 12는 도 10에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 13은 본 발명의 제5실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 14는 도 13에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고,
도 15는 도 13에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 16은 본 발명의 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 17은 도 16에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고,
도 18은 도 16에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6렌즈는 상측에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 또한, 앞쪽이라 함은 렌즈 모듈에서 물체측에 가까운 쪽을 의미하고, 뒤쪽이라 함은 렌즈 모듈에서 이미지 센서에 가까운 쪽을 의미한다. 또한, 각각의 렌즈에서 제1면은 물체 측에 가까운 면(또는, 물체측면)을 의미하고, 제2면은 상 측에 가까운 면(또는, 상측면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 반지름(RDY), 두께(THI), TTL, IMGH, SL에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고, 도 3은 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고, 도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고, 도 6은 도 4에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고, 도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고, 도 8은 도 7에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고, 도 9는 도 7에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고, 도 10은 본 발명의 제4실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고, 도 11은 도 10에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고, 도 12는 도 10에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고, 도 13은 본 발명의 제5실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고, 도 14는 도 13에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고, 도 15는 도 13에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이고, 도 16은 본 발명의 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고, 도 17은 도 16에 도시된 렌즈 모듈의 수차특성을 나타낸 곡선이고, 도 18은 도 16에 도시된 렌즈 모듈의 코마수차 특성을 나타낸 곡선이다.
본 발명에 따른 렌즈 모듈은 6매의 렌즈로 구성된 광학계를 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 렌즈 모듈은 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈 및 제6렌즈로 구성될 수 있다. 그러나 렌즈 모듈이 6매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 모듈은 광량을 조절하기 위한 조리개(stop)를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈은 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터를 더 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈은 광학계를 통해 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈은 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 조정하기 위한 간격 유지 부재를 더 포함할 수 있다.
광학계를 구성하는 제1렌즈 내지 제6렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 아울러, 제1렌즈 내지 제6렌즈 중 적어도 한 렌즈는 비구면을 가질 수 있다. 또한, 제1렌즈 내지 제6렌즈는 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다. 즉, 제1렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다.
아울러, 제1렌즈 내지 제6렌즈로 구성된 광학계는 2.2 이하의 F No.를 가질 수 있다. 이 경우 선명한 피사체의 촬영이 가능할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 렌즈 모듈은 저조도 조건(예를 들어, 100 lux 이하)에서도 피사체의 상을 선명하게 촬영할 수 있다.
아울러, 본 발명의 광학계는 조건식 1을 만족할 수 있다.
[조건식 1] TTL/IMGH < 2
조건식 1에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이고, IMGH는 상면의 길이이다.
상기 조건식 1을 만족하는 광학계는 렌즈 모듈의 소형화에 유리할 수 있다. 즉, 상기 조건식 1을 만족하는 렌즈 모듈은 휴대용 단말기의 장착이 용이하나, 상기 조건식 1의 상한값을 초과하는 렌즈 모듈은 휴대용 단말기에 장착하기 어렵다.
또한, 본 발명의 광학계는 는 조건식 2를 만족할 수 있다.
[조건식 2] 0.5 < SL / TTL < 1.1
조건식 2에서 SL은 조리개에서 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이다.
부연 설명하면, 조리개는 조건식 2를 만족하는 범위에서 광학계의 어느 곳이든지 배치될 수 있다. 예를 들어, 조리개는 제1렌즈의 앞쪽에 배치되거나 또는 제4렌즈의 앞쪽에 배치될 수 있다. 참고로, 상기 조건식 2의 수치범위는 광학계의 왜곡수차를 최소화하는 범위일 수 있다.
또한, 본 발명의 광학계는 조건식 3을 만족할 수 있다.
[조건식 3] ANG / F No. > 34
조건식 3에서 ANG는 물체 화각이다.
조건식 3을 만족하는 광학계는 고해상도를 갖는 소형 렌즈 모듈을 구현하는데 효과적일 수 있다. 아울러, 상기 조건식 3은 수차보정을 최소화하기 위한 수치한정일 수 있다. 즉, 상기 조건식 3의 하한값 미만의 광학계는 수차보정을 위한 설계조건이 많아질 수 있다.
다음에서는 광학계를 구성하는 제1렌즈 내지 제6렌즈를 설명한다.
제1렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있으며, 제1면 또는 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈의 제2면은 상측으로 볼록한 형상일 수 있다. 제1렌즈는 제2렌즈보다 클 수 있다. 부연 설명하면, 제1렌즈의 유효 영역(실질적으로 빛의 굴절이 이루어지는 영역)은 제2렌즈의 유효 영역보다 클 수 있다. 그러나 제1렌즈의 유효 영역이 제2렌즈의 유효 영역보다 반드시 큰 것은 아니며, 필요에 따라 제2렌즈의 유효 영역과 동일하거나 또는 작을 수 있다. 제1렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제2렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있으며, 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 제1면 또는 제2면이 볼록한 형상이거나 또는 양면이 모두 볼록한 형상일 수 있다. 제2렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제3렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 정의 굴절력을 가질 수도 있고, 부의 굴절력을 가질 수도 있다. 여기서, 제3렌즈의 굴절력은 제2렌즈의 형상 또는 제4렌즈의 형상에 따라 변경될 수 있다. 또는, 제3렌즈의 굴절력은 제3렌즈의 제1면 형상에 따라 변경될 수 있다. 제3렌즈의 제2면은 오목한 형상일 수 있다. 이러한 제3렌즈의 형상은 제2렌즈로부터 굴절된 빛을 제4렌즈에 수렴시키는데 유리할 수 있다. 제3렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제4렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 정의 굴절력을 가질 수도 있고, 부의 굴절력을 가질 수도 있다. 여기서, 제4렌즈의 굴절력은 제4렌즈의 제1면 형상에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈의 제1면이 오목한 형상인 경우에는 제4렌즈의 굴절력이 부일 수 있다. 이와 달리 제4렌즈의 제1면이 볼록한 형상인 경우에는 제4렌즈의 굴절력이 정일 수 있다. 제4렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제5렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 그러나 제5렌즈의 굴절력이 정으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5렌즈의 굴절력은 필요에 따라 부의 굴절력으로 변경될 수 있다. 제5렌즈는 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제5렌즈는 상측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 그러나 제5렌즈의 형상이 매니스커스 형상으로 한정되는 것은 아니며, 다른 형상으로 변경될 수 있다. 제5렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제6렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 그러나 제6렌즈의 굴절력이 부로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6렌즈의 굴절력은 제5렌즈의 굴절력에 따라 정의 굴절력으로 변경될 수 있다. 제6렌즈는 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 아울러, 제6렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈의 제2면은 광축 중심에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈는 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광학계는 제1렌즈로부터 제3렌즈로 갈수록 렌즈의 유효 면적이 작아지다가, 제4렌즈로부터 제6렌즈로 갈수록 렌즈의 유효 면적이 커지도록 렌즈들이 배치될 수 있다. 이와 같이 구성된 광학계는 이미지 센서로 투사되는 광량을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 렌즈 모듈의 해상도를 향상시킬 수 있다.
위와 같이 구성된 렌즈 모듈은 화질 저하의 원인이 되는 수차를 최소화시킬 수 있고 해상도를 향상시킬 수 있다. 또한, 위와 같이 구성된 렌즈 모듈은 경량화에 용이하고 제작단가를 낮추는데 유리할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.
제1실시 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(10), 제2렌즈(20), 제3렌즈(30), 제4렌즈(40), 제5렌즈(50), 제6렌즈(60)로 구성되는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(70), 이미지 센서(80), 조리개(ST)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1렌즈(10)의 제1면으로부터 이미지 센서(80)의 제1면(상면)까지의 거리(TTL)는 6.00 ㎜이고, 이미지 센서(80)의 상면의 길이(IMGH)는 6.10 ㎜이고, 조리개(ST)로부터 상면까지의 거리(SL)는 4.33 ㎜이다. 그리고 광학계의 화각(ANG)은 70.00 도이고, F No.는 1.85이다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 조건식 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다(표 7 참조).
Figure 112020053459923-pat00001
제1실시 예에서, 제1렌즈(10)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제2렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(30)는 정의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제4렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제5렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제6렌즈(60)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈(60)는 제2면에 변곡점이 형성될 수 있다. 그리고 조리개(ST)는 제4렌즈(40)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 개선된 구면, 비점, 왜곡 수차특성을 가질 수 있다(도 2 참조). 또한, 렌즈 모듈(100)은 개선된 코마수차 특성을 가질 수 있다(도 3 참조).
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.
제2실시 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(10), 제2렌즈(20), 제3렌즈(30), 제4렌즈(40), 제5렌즈(50), 제6렌즈(60)로 구성되는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(70), 이미지 센서(80), 조리개(ST)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1렌즈(10)의 제1면으로부터 이미지 센서(80)의 제1면까지의 거리(TTL)는 5.80 ㎜이고, 이미지 센서(80)의 상면의 길이(IMGH)는 6.10 ㎜이고, 조리개(ST)로부터 상면까지의 거리(SL)는 4.35 ㎜이다. 그리고 광학계의 화각(ANG)은 70.00 도이고, F No.는 2.00이다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 조건식 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다(표 7 참조).
Figure 112020053459923-pat00002
제2실시 예에서, 제1렌즈(10)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제2렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(30)는 정의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제4렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제5렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제6렌즈(60)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈(60)는 제2면에 변곡점이 형성될 수 있다. 그리고 조리개(ST)는 제4렌즈(40)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 개선된 구면, 비점, 왜곡 수차특성을 가질 수 있다(도 5 참조). 또한, 렌즈 모듈(100)은 개선된 코마수차 특성을 가질 수 있다(도 6 참조).
도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.
제3실시 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(10), 제2렌즈(20), 제3렌즈(30), 제4렌즈(40), 제5렌즈(50), 제6렌즈(60)로 구성되는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(70), 이미지 센서(80)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1렌즈(10)의 제1면으로부터 이미지 센서(80)의 제1면까지의 거리(TTL)는 5.30 ㎜이고, 이미지 센서(80)의 상면의 길이(IMGH)는 6.10 ㎜이고, 조리개(ST)로부터 상면까지의 거리(SL)는 5.30 ㎜이다. 그리고 광학계의 화각(ANG)은 70.00 도이고, F No.는 1.85이다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 조건식 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다(표 7 참조).
Figure 112020053459923-pat00003
제3실시 예에서, 제1렌즈(10)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 제4렌즈(40)는 정의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제5렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제6렌즈(60)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈(60)는 제2면에 변곡점이 형성될 수 있다. 그리고 조리개(ST)는 제1렌즈(10)의 앞쪽에 배치되거나 생략될 수 있다.
이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 개선된 구면, 비점, 왜곡 수차특성을 가질 수 있다(도 8 참조). 또한, 렌즈 모듈(100)은 개선된 코마수차 특성을 가질 수 있다(도 9 참조).
도 10, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 제4실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.
제4실시 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(10), 제2렌즈(20), 제3렌즈(30), 제4렌즈(40), 제5렌즈(50), 제6렌즈(60)로 구성되는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(70), 이미지 센서(80), 조리개(ST)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1렌즈(10)의 제1면으로부터 이미지 센서(80)의 제1면까지의 거리(TTL)는 5.40 ㎜이고, 이미지 센서(80)의 상면의 길이(IMGH)는 6.10 ㎜이고, 조리개(ST)로부터 상면까지의 거리(SL)는 3.97 ㎜이다. 그리고 광학계의 화각(ANG)은 70.00 도이고, F No.는 1.95이다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 조건식 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다(표 7 참조).
Figure 112020053459923-pat00004
제4실시 예에서, 제1렌즈(10)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(30)는 정의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 제4렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제5렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 매니스커스 형상일 수 있다. 제6렌즈(60)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈(60)는 제2면에 변곡점이 형성될 수 있다. 그리고 조리개(ST)는 제4렌즈(40)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 개선된 구면, 비점, 왜곡 수차특성을 가질 수 있다(도 11 참조). 또한, 렌즈 모듈(100)은 개선된 코마수차 특성을 가질 수 있다(도 12 참조).
도 13, 도 14 및 도 15를 참조하여 본 발명의 제5실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.
제5실시 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(10), 제2렌즈(20), 제3렌즈(30), 제4렌즈(40), 제5렌즈(50), 제6렌즈(60)로 구성되는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(70), 이미지 센서(80), 조리개(ST)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1렌즈(10)의 제1면으로부터 이미지 센서(80)의 제1면까지의 거리(TTL)는 6.08 ㎜이고, 이미지 센서(80)의 상면의 길이(IMGH)는 6.10 ㎜이고, 조리개(ST)로부터 상면까지의 거리(SL)는 4.95 ㎜이다. 그리고 광학계의 화각(ANG)은 70.00 도이고, F No.는 2.00이다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 조건식 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다(표 7 참조).
Figure 112020053459923-pat00005
제5실시 예에서, 제1렌즈(10)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제2렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 제4렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제5렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈(60)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈(60)는 제2면에 변곡점이 형성될 수 있다. 그리고 조리개(ST)는 제4렌즈(40)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 개선된 구면, 비점, 왜곡 수차특성을 가질 수 있다(도 14 참조). 또한, 렌즈 모듈(100)은 개선된 코마수차 특성을 가질 수 있다(도 15 참조).
도 16, 도 17 및 도 18을 참조하여 본 발명의 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.
제6실시 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(10), 제2렌즈(20), 제3렌즈(30), 제4렌즈(40), 제5렌즈(50), 제6렌즈(60)로 구성되는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(70), 이미지 센서(80), 조리개(ST)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1렌즈(10)의 제1면으로부터 이미지 센서(80)의 제1면까지의 거리(TTL)는 5.40 ㎜이고, 이미지 센서(80)의 상면의 길이(IMGH)는 6.10 ㎜이고, 조리개(ST)로부터 상면까지의 거리(SL)는 4.02 ㎜이다. 그리고 광학계의 화각(ANG)은 70.00 도이고, F No.는 1.97이다. 이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 조건식 1 내지 3을 모두 만족할 수 있다(표 7 참조).
Figure 112020053459923-pat00006
제6실시 예에서, 제1렌즈(10)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제2렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 제4렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제5렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며 제1면이 오목하고 제2면이 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈(60)는 부의 굴절력을 가지며 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6렌즈(60)는 제2면에 변곡점이 형성될 수 있다. 그리고 조리개(ST)는 제4렌즈(40)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 렌즈 모듈(100)은 개선된 구면, 비점, 왜곡 수차특성을 가질 수 있다(도 17 참조). 또한, 렌즈 모듈(100)은 개선된 코마수차 특성을 가질 수 있다(도 18 참조).
Figure 112020053459923-pat00007
전술된 제1실시 예 내지 제6실시 예에 따른 광학계는 표 7에 도시된 바와 같이 일부 특성에 있어서 다소 차이가 있으나, 본 발명의 조건식 1 내지 3을 모두 만족한다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100 렌즈 모듈
10 제1렌즈
20 제2렌즈
30 제3렌즈
40 제4렌즈
50 제5렌즈
60 제6렌즈

Claims (15)

  1. 굴절력을 가지며 물체 측면 또는 상 측면이 볼록한 형상인 제1렌즈;
    굴절력을 갖는 제2렌즈;
    정의 굴절력을 가지며 물체 측면이 볼록한 형상인 제3렌즈;
    부의 굴절력을 가지며 물체 측면이 오목한 형상인 제4렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및
    부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록한 형상이고, 상 측면에 변곡점이 형성되는 제6렌즈;
    를 포함하고,
    상기 제1렌즈 내지 제6렌즈는 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치되는 렌즈 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈는 부의 굴절력을 갖는 렌즈 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2렌즈는 정의 굴절력을 갖는 렌즈 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2렌즈는 상 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 렌즈 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제4렌즈는 상 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제5렌즈는 물체 측면이 오목한 형상인 렌즈 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제5렌즈는 상 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제6렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 렌즈 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
    [조건식] TTL/IMGH < 2
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이고, IMGH는 상면의 길이이다)
  13. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
    [조건식] 0.5 < SL / TTL < 1.1
    (상기 조건식에서 SL은 조리개에서 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 제1렌즈의 물체측면으로부터 상면까지의 거리이다)
  14. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
    [조건식] 34 < ANG / F No.
    (상기 조건식에서 ANG는 물체 화각이다)
  15. 제1항에 있어서,
    F No.가 2.2 이하인 렌즈 모듈.
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