KR102270077B1

KR102270077B1 - 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기

Info

Publication number: KR102270077B1
Application number: KR1020140083048A
Authority: KR
Inventors: 정혜정
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2021-06-28
Also published as: CN105319689B; KR20160004578A; CN105319689A; US10247912B2; US20160004035A1

Abstract

실시예는 대상측으로부터 결상측으로 순서대로 배치되는 제1 렌즈 내지 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제3 렌즈의 대상측 방향의 제1 면의 곡률이 상기 제3 렌즈의 결상층 방향의 제2 면의 곡률보다 크고, 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 합성 초점이 1보다 크고 3보다 작고, 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 굴절률이 1.7 미만이고, 제6 렌즈의 뒷면은 변곡점을 가지는 촬상 렌즈를 제공한다.

Description

촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기{IMAGE PICKUP LENS, CAMERA MODULE AND DIGITAL DEVICE INCLUDING THE SAME}

실시예는 촬상 렌즈에 관한 것이다.

종래의 필름 카메라는 CCD와 CMOS 등의 소형 고체 촬상 소자를 사용하는 휴대 단말기용 카메라 모듈, 디지털 스틸 카메라(DSC; Digital Still Camera), 캠코더, PC 카메라(퍼스널 컴퓨터에 부속된 촬상장치) 등으로 대체되고 있으며, 이러한 촬상 장치는 소형화, 박형화가 이루어지고 있다.

이러한 추세에 있어서, 소형화 촬상 장치에 탑재되는 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 수광소자의 소형화가 진행되고 있으나, 촬상 장치에서 가장 부피를 차지하는 부분은 촬상 렌즈 부분이다.

따라서, 상기 촬상 장치에서 소형화, 박형화에 가장 이슈가 되는 구성요소는 대상물의 상을 결상하는 촬상 렌즈이다.

여기서, 문제는 단순히 작은 촬상 렌즈를 구현하는 것뿐만이 아니라, 상기 수광소자의 고성능화에 대응하여 촬상 렌즈 또한 고성능인 것이 요구되고 있다. 그러나, 소형화된 촬상 렌즈는 필연적으로 수광소자와의 거리가 가까워지고, 이는 촬상 장치의 결상면에 대해 빛의 입사각도가 비스듬하게 입사되는 문제가 발생하여 촬상 렌즈의 집광성능이 충분히 발휘되지 않으며, 화상의 밝기가 화상 중앙부에서 주변부로 갈수록 극단적으로 변화할 수 있는 문제점을 수반하게 된다.

이러한 문제점을 감안하여 렌즈의 수를 증가시키면 활상 장치의 대형화가 불가피해지며, 가격적 측면에서도 문제가 있다.

따라서, 제조비용적 측면을 고려하면서 고성능의 촬상 렌즈를 구현하는 것이 요구된다.

실시예는 제조비용이 저렴하면서도 고성능의 촬상 렌즈를 제공하고자 한다.

실시예는 대상측으로부터 결상측으로 순서대로 배치되고 굴절력을 가지는 제1 렌즈 내지 제6 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈와 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈의 대상측 방향의 제1 면의 곡률 반경이 상기 제3 렌즈의 결상측 방향의 제2 면의 곡률 반경보다 크고, 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 합성 초점이 1보다 크고 3보다 작고, 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 굴절률이 1.7 미만이고, 제6 렌즈의 뒷면은 변곡점을 가지는 촬상 렌즈를 제공한다.제3 렌즈와 상기 제6 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다.

제2 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다.

제3 렌즈의 아베수는 20보다 크고 30보다 작을 수 있다.

제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈의 아베수는 50보다 크고 60보다 작을 수 있다.

제2 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈는 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 합성 초점이 1보다 크고 3보다 작을 수 있다.

제2 렌즈와 제3 렌즈의 사이에 배치된 조리개를 더 포함할 수 있다.

제1 렌즈는 양면이 볼록하거나 메니스커스의 형상을 가질 수 있다.

촬상 렌즈에서 0.5<∑T/f<1.7일 수 있고, 0.5<f1/f<1.5일 수 있고, 1<f45/f<3일 수 있고, 제2 렌즈의 굴절률은 1.6보다 크고, 1.7보다 작을 수 있으며, 1.5<f/D<2.6일 수 있다.

제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 굴절률이 1.7 미만인 촬상 렌즈.

다른 실시예는 상술한 촬상 렌즈; 상기 촬상 렌즈를 통과한 빛을 파장에 따라 선택적으로 투과하는 필터; 및 상기 필터를 투과한 빛을 수용하는 수광 소자를 포함하는 카메라 모듈을 제공한다.

수광 소자는 이미지 센서이고, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀의 가로 및/또는 세로의 길이는 각각 2 마이크로 미터 이하일 수 있다.

또 다른 실시예는 상술한 카메라 모듈을 포함하는 디지털 기기를 제공한다.

실시예에 따른 촬상 렌즈는, 소형화되고 고성능을 가질 수 있다.

도 1은 촬상 렌즈의 제1 실시예를 나타낸 도면이고,
도 2는 촬상 렌즈의 제1 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프이고,
도 3은 촬상 렌즈의 제1 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프이고,
도 4는 촬상 렌즈의 제2 실시예를 나타낸 도면이고,
도 5는 촬상 렌즈의 제2 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프이고,
도 6은 촬상 렌즈의 제2 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프이고,
도 7은 촬상 렌즈의 제3 실시예를 나타낸 도면이고,
도 8은 촬상 렌즈의 제3 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프이고,
도 9는 촬상 렌즈의 제3 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프이고,
도 10은 촬상 렌즈의 제4 실시예를 나타낸 도면이고,
도 11은 촬상 렌즈의 제4 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프이고,
도 12는 촬상 렌즈의 제4 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, '대상면'이라 함은 광축을 기준으로 하여 대상측(object side)을 향하는 렌즈의 면을 의미하며, '결상면'이라 함은 광축을 기준으로 하여 결상측(image side)을 향하는 렌즈의 면을 의미한다.

또한, 본 발명에서 렌즈의 "+ 파워"는 평행광을 수렴시키는 수렴 렌즈를 나타내며, 렌즈의 "- 파워"는 평행광을 발산시키는 발산 렌즈를 나타낸다.

도 1은 촬상 렌즈의 제1 실시예의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 촬상 렌즈의 제1 실시예는 대상측에서부터 결상측으로 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160)를 순서대로 포함한다. 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130)의 사이에는 조리개(stop)가 포함될 수 있다. 그리고, 필터(170) 및 수광소자(180)가 순서대로 포함되어 카메라 모듈 내의 촬상 렌즈를 이룰 수 있다.

수광소자(180)는 이미지센서일 수 있으며, 이미지센서의 단위 픽셀의 가로 및/또는 세로의 길이는 2um(마이크로 미터) 이하일 수 있다. 상술한 실시예와 후술하는 실시예들은 화소 및/또는 화소수가 높은 카메라 모듈에 적용될 수 있는 촬상 렌즈를 제공할 수 있으며, 상술한 카메라 모듈은 화소 및/또는 화소수가 높은 이미지센서 또는 수광 소자를 포함할 수 있으며, 이 경우, 단위 픽셀의 가로 및/또는 세로길이는 2um 이하일 수 있다.

도 1에서, 'S11'은 제1 렌즈(110)의 대상면, 'S12'는 제1 렌즈(110)의 결상면이고, 'S21'은 제2 렌즈(120)의 대상면, 'S22'는 제2 렌즈(120)의 결상면이고, 'S31'은 제3 렌즈(130)의 대상면, 'S32'는 제3 렌즈(130)의 결상면이고, 'S41'은 제4 렌즈(140)의 대상면, 'S42'는 제4 렌즈(140)의 결상면이고, 'S51'은 제5 렌즈(150)의 대상면, 'S52'는 제5 렌즈(150)의 결상면이고, 'S61'은 제6 렌즈(160)의 대상면, 'S62'는 제6 렌즈(160)의 결상면이다.

상술한 'Sxy'는 후술하는 촬상 렌즈의 다른 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

필터(170)는 광학 부재, 예를 들어 촬상면 보호용 커버유리, 적외선 필터(Infrared Ray Filter) 등의 평판 형상의 광학 부재가 배치되며, 수광소자(180)는 인쇄회로기판(미도시) 상에 적층되는 이미지 센서(image sensor)일 수 있다.

본 실시예에서 제1 렌즈(110)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이되 다른 실시예에서는 메니스커스(meniscus) 형상일 수 있고, 제2 렌즈(120)와 제5 렌즈(150) 및 제6 렌즈(160)는 매니스커스 형상일 수 있으며, 제6 렌즈(160)의 결상면은 오목한 형상이되 변곡점을 가질 수 있다.

렌즈들의 대상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(110)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(130)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(140)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(150)는 대상면이 오목한 형상이고, 제6 렌즈(160)는 대상면이 볼록한 형상일 수 있다.

렌즈들의 결상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(110)는 결상면이 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)는 결상면이 오목한 형상이고, 제3 렌즈(130)는 결상면이 오목한 형상이고, 제4 렌즈(140)는 결상면이 오목한 형상이고, 제5 렌즈(150)는 결상면이 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(160)은 결상면이 오목한 형상이되 변곡점을 가질 수 있다.

상술한 렌즈들의 대상면과 결상면의 형상을 정리하면, 제1 렌즈(110)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이나 다른 실시예에서는 메니스커스(meniscus) 형상일 수 있고, 제2 렌즈(120)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제3 렌즈(130)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제4 렌즈(140)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제5 렌즈(150)는 대상면이 오목하고 결상면이 볼록한 메니스커스 형상이고, 제6 렌즈(160)은 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이다.

여기서, 각 렌즈의 대상면과 결상면의 형상은 광축 부근에서의 형상을 가리키며, 각 렌즈의 대상면과 결상면이 변곡점을 가질 때 광축으로부터 먼 영역에서의 대상면과 결상면의 형상은 이와 다를 수 있다.

도 1에서 제6 렌즈(160)의 결상면(S62)는 광축 부근에서는 오목하나, 변곡점을 거쳐서 가장 자리 영역에서는 볼록한 형상이다.

상술한 각 렌즈의 대상면과 결상면 중 적어도 하나는 비구면 형상일 수 있고, 특히 제3 렌즈(130)의 대상면은 평면이거나 평면에 가까울 수 있다.

또한, 제1 렌즈(110)는 + 파워 배치를 가지며, 제2 렌즈(120)는 - 파워 배치를 가지며, 제3 렌즈(130)는 - 파워 배치를 가지고, 제4 렌즈(140)는 + 파워 배치를 가지며, 제5 렌즈(150)는 + 파워 배치를 가지며, 제6 렌즈(160)는 - 파워 배치를 가질 수 있다.

여기서, '+' 파워 배치는 양의 굴절력을 의미하고 '-' 파워 배치는 음의 굴절력을 의미하며, 제1 렌즈(110)와 제4 렌즈(140)와 제5 렌즈(150)는 양의 굴절력을 가지고, 제3 렌즈(130)와 제6 렌즈(160)는 음의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)는 음의 굴절력을 가지는데 이에 한정하지는 않는다.

상술한 제1 렌즈(110) 내지 제6 렌즈(160)의 파워 배치는 후술하는 실시예들에서도 동일할 수 있으며, 촬상 렌즈의 광학 성능 향상과 제조 비용의 절감 및 소형화를 기대할 수 있다.

본 실시예에서, 광학계 전체의 초점 거리 f는 5일 수 있고, 제1 렌즈(110)의 초점 거리는 6.13일 수 있고, 제2 렌즈(120)의 초점 거리는 -12.16일 수 있고, 제3 렌즈(130)의 초점 거리는 -7.88일 수 있고, 제4 렌즈(140)의 초점 거리는 8.22일 수 있고, 제5 렌즈(150)의 초점 거리는 2.21일 수 있으며, 제6 렌즈(160)의 초점 거리는 -2.35일 수 있다.

그리고, 광학계는 아래의 수학식 1 내지 5를 만족할 수 있고, 여기서 ∑T는 광학계의 전체 두께일 수 있고, f45는 제4 렌즈(140)와 제5 렌즈(150)의 합성 초점 거리일 수 있고, FNO는 광학계의 밝기를 나타내는 수치이며 렌즈의 초점 거리 f와 조리개 직경 D의 비, 즉 f/D로 나타낼 수 있으며 FNO가 작을 수록 더 많은 광량을 받아들일 수 있다.

<수학식 1>

0.5<∑T/f<1.7

수학식 1은 광학계 전체의 두께를 감소시킬 수 있다.

<수학식 2>

0.5<f1/f<1.5

수학식 2는 파워가 비교적 약한 제1 렌즈(110)에 대하여, 주로 제조 오차에 수반하는 성능 열화를 배제하기 위한 조건범위이며, 상술한 수학식의 범위를 벗어나면 제1 렌즈(110)의 파워가 강해지게 되어 제1 렌즈(110)로 인해 발생하는 각각의 수차가 커지고, 제2 렌즈(120) 내지 제3 렌즈(130) 등의 수차 보정부담이 커질 수 있다.

<수학식 3>

1<f45/f<3

상술한 수학식의 범위를 벗어나면 제4 렌즈(140) 및 제5 렌즈(150)의 파워가 강해지게 되어 제4 렌즈(140)와 제5 렌즈(150)로 인해 발생하는 각각의 수차가 커지고, 제6 렌즈(160)의 수차 보정부담이 커질 수 있다.

<수학식 4>

1.6<N2<1.7

<수학식 5>

1.5<FNO<2.6

본 실시예에서, f1/f는 1.226일 수 있고, ∑T는 7.5일 수 있으며, ∑T/f는 1.5일 수 있다.

그리고, 제1 렌즈(110)와 제4 렌즈(140)와 제5 렌즈(150)와 제6 렌즈(160)의 아베수(Abbe Number)는 50보다 크고 60보다 작을 수 있고, 제2 렌즈(120)의 아베수는 20보다 크고 30 보다 작을 수 있는데, 보다 상세하게는 제1 렌즈(110)와 제4 렌즈(140)와 제5 렌즈(150)와 제6 렌즈(160)의 아베수(Abbe Number)는 56일 수 있고, 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130)의 아베수는 23.9일 수 있다. 또한, 필터(170)의 아베수는 64.1일 수 있다.

상술한 촬상 렌즈의 제1 실시예는 아래 표 1 및 표 2와 같은 구체적인 특징을 가질 수 있다. 표 1은 각 렌즈면의 데이터이며, 표 2는 각 렌즈면의 코닉상(k) 및 비구면계수(A 내지 D)이며, 표 1 및 표 2에 병기된 *는 비구면을 나타내며, S71과 S72는 조리개(170)의 촬상면과 결상면이다.

그리고, 두께 또는 거리에서, 렌즈의 대상면에 표기된 것은 해당 렌즈의 두께이고, 렌즈의 결상면에 표기된 것은 해당 렌즈와 다음 렌즈와의 간격이며, 조리개의 경우 '두께 또는 거리'에 표시된 것은 다음에 배치되는 제3 렌즈(130)와의 거리를 뜻하며, 이상은 후술하는 실시예들에서도 동일하다.

Sxy	곡률반경(R)	두께 또는 거리(d)	굴절률(N)	아베수(vd)
S11*	3.57	0.68	1.53	56
S12*	-38.04	0.14
S21*	2.21	0.30	1.64	23.9
S22*	1.63	0.25
조리개	Infinity	0.05
S31*	10.79	0.74	1.64	23.9
S32*	3.35	0.10
S41*	3.02	1.49	1.53	56
S42*	8.09	0.51
S51*	-199.46	0.81	1.53	56
S52*	-1.17	0.13
S61*	5.15	0.59	1.53	56
S62*	0.96	0.90
S71	Infinity	0.21	1.52	64.1
S72	Infinity	0.55
수광소자	Infinity	0.00

Sxy	k	A	B	C	D
S11*	6.15216.E-01	-1.97586.E-03	-2.38048.E-03	-6.20315.E-04	4.16063.E-04
S12*	7.69161.E+01	-1.08208.E-02	1.30364.E-02	-9.97015.E-03	2.80212.E-03
S21*	-6.55514.E+00	-1.08803.E-02	8.55846.E-03	-5.34661.E-03	1.25623.E-03
S22*	-3.40237.E+00	-8.17877.E-03	1.85546.E-03	-1.44914.E-03	-3.79609.E-04
S31*	9.95705.E+00	-2.90174.E-02	-3.07032.E-03	-2.10348.E-03	-7.11764.E-05
S32*	-3.57644.E+01	-9.90297.E-03	-3.85749.E-03	-1.59836.E-04	-1.01768.E-04
S41*	-2.73669.E+01	-7.05479.E-03	1.57368.E-03	2.20065.E-04	2.10237.E-05
S42*	-7.62050.E+01	-1.40704.E-02	-2.06519.E-03	-5.02279.E-05	3.38372.E-05
S51*	3.43955.E+02	-6.52418.E-03	-1.15286.E-04	-3.32558.E-04	-2.10758.E-05
S52*	-4.73571.E+00	-2.55004.E-02	8.25539.E-03	-1.25551.E-03	2.38167.E-04
S61*	-1.13619.E+01	-3.40502.E-02	5.25049.E-03	-2.74769.E-04	-4.47421.E-06
S62*	-4.66033.E+00	-2.08284.E-02	3.32087.E-03	-4.02922.E-04	2.92466.E-05

제3 렌즈(130)의 대상측(S31)의 곡률 반경은 결상층(S32)의 곡률 반경보다 클 수 있으며, 특히 대상측(S31)은 평면이거나 평면에 가까울 수 있다. 본 실시예에서 제3 렌즈(130)의 대상측(S31)의 곡률 반경은 10.79로 결상층(S32)의 곡률 반경인 3.35보다 크다.

그리고, 본 실시예에서 제1 렌즈(110) 내지 제6 렌즈(160)는 모두 플라스틱(plastic)으로 이루어지고, 굴절률이 1.7 미만일 수 있다. 다른 실시예에서는 제1 렌즈(110)나 제2 렌즈(120)를 고굴절률의 재료로 사용할 수도 있는데, 만약 다른 재료 예를 들면 글래스 몰드(glass mold)로 이루어질 경우 굴절률이 1.7 이상일 수도 있으며, 이 때에도 특히 제4 렌즈(140)와 제5 렌즈(150)는 저굴절률의 재료 즉 플라스틱 등을 사용할 수도 있다. 렌즈들의 재질의 이러한 선택은 각 렌즈의 파워 배분에 유리할 수 있다.

렌즈를 글래스 몰드로 형성하면 전이점이 비교적 높기 때문에 렌즈 형성을 위한 프레스 온도를 높게 설정해야 하므로, 금형에 변형이 생기기 쉬우나, 금형의 교환 횟수의 증가로 인한 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다. 플라스틱으로 렌즈를 제조할면 렌즈의 비구면화에 있어서 용이하며, 소형 렌즈의 제조에 유리하다.

본 실시예와 후술하는 실시예들에서 각각의 렌즈는 표면에 반사 방지 또는 표면 경도 향상을 위해 코팅처리될 수 있다.

도 2는 촬상 렌즈의 제1 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프로서, 상면의 높이(field hight)에 따라 각 파장의 탄젠셜(tangential) 수차와 새저틀(sagittal) 수차를 측정한 그래프이다.

도 2에서 실험 결과를 보여주는 그래프가 양의 축과 음의 축에서 각각 X축에 근접할수록 코마수차 보정기능이 좋을 수 있다. 도 2의 측정예들은 거의 모든 필드에서 상들의 값이 X축에 인접하게 나타나므로, 모두 우수한 코마수차 보정 기능을 보여주고 있다.

도 3은 촬상 렌즈의 제1 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.

도 3에서, Y축은 이미지의 크기를 의미하고, X축은 초점거리(mm 단위) 및 왜곡도(% 단위)를 의미하며, 곡선들이 Y축에 접근될수록 수차 보정기능이 향상될 수 있다.

도 4는 촬상 렌즈의 제2 실시예의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 촬상 렌즈의 제2 실시예는 대상측(Object side)에서부터 결상측(Image side)으로 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250) 및 제6 렌즈(260)를 순서대로 포함한다.

제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230)의 사이에는 조리개(stop)가 포함될 수 있다. 그리고, 필터(270) 및 수광소자(280)가 순서대로 포함되어 카메라 모듈 내의 촬상 렌즈를 이룰 수 있다.

도 4에서, 'S11'은 제1 렌즈(210)의 대상면, 'S12'는 제1 렌즈(210)의 결상면이고, 'S21'은 제2 렌즈(220)의 대상면, 'S22'는 제2 렌즈(220)의 결상면이고, 'S31'은 제3 렌즈(230)의 대상면, 'S32'는 제3 렌즈(230)의 결상면이고, 'S41'은 제4 렌즈(240)의 대상면, 'S42'는 제4 렌즈(240)의 결상면이고, 'S51'은 제5 렌즈(250)의 대상면, 'S52'는 제5 렌즈(250)의 결상면이고, 'S61'은 제6 렌즈(260)의 대상면, 'S62'는 제6 렌즈(260)의 결상면이다.

필터(270)는 광학 부재, 예를 들어 촬상면 보호용 커버유리, 적외선 필터(Infrared Ray Filter) 등의 평판 형상의 광학 부재가 배치되며, 수광소자(280)는 인쇄회로기판(미도시) 상에 적층되는 이미지 센서(image sensor)일 수 있다.

본 실시예에서 제1 렌즈(210)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이되 다른 실시예에서는 메니스커스(meniscus) 형상일 수 있고, 제2 렌즈(220)와 제5 렌즈(250) 및 제6 렌즈(260)는 매니스커스 형상일 수 있으며, 제6 렌즈(260)의 결상면은 오목한 형상이되 변곡점을 가질 수 있다.

렌즈들의 대상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(210)는 대상면이 형상이고, 제2 렌즈(220)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(230)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(240)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(250)는 대상면이 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(260)은 대상면이 볼록한 형상이다.

렌즈들의 결상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(210)는 결상면이 볼록하고, 제2 렌즈(220)는 결상면이 오목하고, 제3 렌즈(230)는 결상면이 오목하고, 제4 렌즈(240)는 결상면이 볼록하고, 제5 렌즈(250)는 결상면이 볼록하고, 제6 렌즈(260)은 결상면이 오목한 형상이다.

상술한 렌즈들의 대상면과 결상면의 형상을 정리하면, 본 실시예에서 제1 렌즈(210)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제3 렌즈(230)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제4 렌즈(240)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(250)는 대상면이 오목하고 결상면이 볼록한 메니스커스 형상이고, 제6 렌즈(260)은 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이다.

도 4에서 제6 렌즈(260)의 결상면(S62)는 광축 부근에서는 오목하나, 변곡점을 거쳐서 가장 자리 영역에서는 볼록한 형상이다.

상술한 각 렌즈의 대상면과 결상면 중 적어도 하나는 비구면 형상일 수 있고, 특히 제3 렌즈(230)의 대상면은 평면이거나 평면에 가까울 수 있다.

또한, 제1 렌즈(210)는 + 파워 배치를 가지며, 제2 렌즈(220)는 - 파워 배치를 가지며, 제3 렌즈(230)는 - 파워 배치를 가지고, 제4 렌즈(240)는 + 파워 배치를 가지며, 제5 렌즈(250)는 + 파워 배치를 가지며, 제6 렌즈(260)는 - 파워 배치를 가질 수 있다.

본 실시예에서, 광학계 전체의 초점 거리 f는 4.38일 수 있고, 제1 렌즈(210)의 초점 거리는 4.01일 수 있고, 제2 렌즈(120)의 초점 거리는 -9.60일 수 있고, 제3 렌즈(230)의 초점 거리는 -4.69일 수 있고, 제4 렌즈(240)의 초점 거리는 4.61일 수 있고, 제5 렌즈(250)의 초점 거리는 2.41일 수 있으며, 제6 렌즈(260)의 초점 거리는 -2.12일 수 있다.

그리고, 광학계는 아래의 수학식 1 내지 5를 만족할 수 있고, 여기서 ∑T는 광학계의 전체 두께일 수 있고, f45는 제4 렌즈(240)와 제5 렌즈(250)의 합성 초점 거리일 수 있고, FNO는 광학계의 밝기를 나타내는 수치이며 렌즈의 초점 거리 f와 조리개 직경 D의 비, 즉 f/D로 나타낼 수 있으며 FNO가 작을 수록 더 많은 광량을 받아들일 수 있다.

<수학식 6>

0.5<∑T/f<1.7

<수학식 7>

0.5<f1/f<1.5

<수학식 8>

1<f45/f<3

<수학식 9>

1.6<N2<1.7

<수학식 10>

1.5<FNO<3.0

본 실시예에서, f1/f는 0.91일 수 있고, ∑T는 6.3일 수 있으며, ∑T/f는 1.43 일수 있다.

그리고, 제4 렌즈(240)와 제5 렌즈(250)와 제6 렌즈(260)의 아베수(Abbe Number)는 50보다 크고 60보다 작을 수 있고, 제2 렌즈(220)의 아베수는 20보다 크고 30 보다 작을 수 있는데, 보다 상세하게는 제4 렌즈(240)와 제5 렌즈(250)와 제6 렌즈(260)의 아베수(Abbe Number)는 56일 수 있고, 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230)의 아베수는 23.9일 수 있다.

또한, 제1 렌즈(210)의 아베수는 40.9일 수 있고, 필터(270)의 아베수는 64.1일 수 있다.

상술한 촬상 렌즈의 제1 실시예는 아래 표 3 및 표 4와 같은 구체적인 특징을 가질 수 있다. 표 3은 각 렌즈면의 데이터이며, 표 4는 각 렌즈면의 코닉상(k) 및 비구면계수(A 내지 D)이며, 표 1 및 표 2에 병기된 *는 비구면을 나타내며, S71과 S72는 조리개(270)의 촬상면과 결상면이다.

Sxy	곡률반경(R)	두께 또는 거리(d)	굴절률(N)	아베수(vd)
S11*	3.38	0.54	1.80	40.9
S12*	-75.56	0.10
S21*	2.40	0.18	1.64	23.9
S22*	1.67	0.16
조리개	Infinity	0.05
S31*	33.65	0.40	1.64	23.9
S32*	2.74	0.12
S41*	3.34	1.27	1.53	56
S42*	-7.97	0.92
S51*	-6.28	0.65	1.53	56
S52*	-1.10	0.12
S61*	4.97	0.57	1.53	56
S62*	0.88	0.69
S71	Infinity	0.21	1.52	64.1
S72	Infinity	0.32
수광소자	Infinity	0.00

Sxy	k	A	B	C	D
S11*	1.4136.E-01	-2.7589.E-03	-2.2179.E-03	-6.8695.E-04	3.1407.E-04
S12*	8.8715.E+02	-9.9341.E-03	1.3355.E-02	-9.7054.E-03	2.9062.E-03
S21*	-7.6518.E+00	-1.6716.E-02	7.2713.E-03	7.3812.E-03	1.6605.E-02
S22*	-2.9885.E+00	-3.6593.E-03	2.4534.E-03	3.0762.E-03	-6.2040.E-02
S31*	1.8795.E+02	-3.0881.E-02	2.5351.E-02	-1.5447.E-02	-2.2310.E-03
S32*	-2.1747.E+01	4.3868.E-03	2.8488.E-03	-3.3423.E-04	-6.0541.E-03
S41*	-2.7695.E+01	-5.6570.E-03	5.0633.E-03	-4.4197.E-04	-1.4747.E-03
S42*	-2.3897.E+01	-1.5521.E-02	-6.6497.E-04	2.6712.E-04	1.9218.E-05
S51*	-1.1926.E+02	-8.2230.E-03	1.0045.E-03	-2.4329.E-04	-3.7353.E-05
S52*	-5.2795.E+00	-2.3342.E-02	7.8838.E-03	-1.3670.E-03	2.3124.E-04
S61*	-2.6717.E+01	-3.5926.E-02	5.7792.E-03	-2.4523.E-04	1.2397.E-06
S62*	-5.0895.E+00	-2.0707.E-02	3.5268.E-03	-4.5467.E-04	2.7407.E-05

제3 렌즈(230)의 대상측(S31)의 곡률 반경은 결상층(S32)의 곡률 반경보다 클 수 있다.

그리고, 본 실시예에서 제1 렌즈(210)는 고굴절률의 글래스 몰드로 이루어지고, 제2 렌즈(222) 내지 제6 렌즈(260)는 모두 플라스틱(plastic)으로 이루어지며 굴절률이 1.7 미만일 수 있다.

도 5는 촬상 렌즈의 제2 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프로서, 상면의 높이(field hight)에 따라 각 파장의 탄젠셜(tangential) 수차와 새저틀(sagittal) 수차를 측정한 그래프이다.

도 5에서 실험 결과를 보여주는 그래프가 양의 축과 음의 축에서 각각 X축에 근접할수록 코마수차 보정기능이 좋을 수 있다. 도 5의 측정예들은 거의 모든 필드에서 상들의 값이 X축에 인접하게 나타나므로, 모두 우수한 코마수차 보정 기능을 보여주고 있다.

도 6은 촬상 렌즈의 제2 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.

도 6에서, Y축은 이미지의 크기를 의미하고, X축은 초점거리(mm 단위) 및 왜곡도(% 단위)를 의미하며, 곡선들이 Y축에 접근될수록 수차 보정기능이 향상될 수 있다.

도 7은 촬상 렌즈의 제3 실시예의 구성을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 촬상 렌즈의 제3 실시예는 대상측에서부터 결상측으로 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340), 제5 렌즈(350) 및 제6 렌즈(360)를 순서대로 포함한다.

제2 렌즈(320)와 제3 렌즈(330)의 사이에는 조리개(stop)가 포함될 수 있다. 그리고, 필터(370) 및 수광소자(380)가 순서대로 포함되어 카메라 모듈 내의 촬상 렌즈를 이룰 수 있다.

도 7에서, 'S11'은 제1 렌즈(310)의 대상면, 'S12'는 제1 렌즈(310)의 결상면이고, 'S21'은 제2 렌즈(320)의 대상면, 'S22'는 제2 렌즈(320)의 결상면이고, 'S31'은 제3 렌즈(330)의 대상면, 'S32'는 제3 렌즈(330)의 결상면이고, 'S41'은 제4 렌즈(340)의 대상면, 'S42'는 제4 렌즈(340)의 결상면이고, 'S51'은 제5 렌즈(350)의 대상면, 'S52'는 제5 렌즈(350)의 결상면이고, 'S61'은 제6 렌즈(360)의 대상면, 'S62'는 제6 렌즈(360)의 결상면이다.

필터(370)는 광학 부재, 예를 들어 촬상면 보호용 커버유리, 적외선 필터(Infrared Ray Filter) 등의 평판 형상의 광학 부재가 배치되며, 수광소자(380)는 인쇄회로기판(미도시) 상에 적층되는 이미지 센서(image sensor)일 수 있다.

본 실시예에서 제1 렌즈(310)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이되 다른 실시예에서는 메니스커스(meniscus) 형상일 수 있고, 제2 렌즈(320)와 제5 렌즈(350) 및 제6 렌즈(360)는 매니스커스 형상일 수 있으며, 제6 렌즈(360)의 결상면은 오목한 형상이되 변곡점을 가질 수 있다.

렌즈들의 대상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(310)는 대상면이 볼록하고, 제2 렌즈(320)는 대상면이 볼록하고, 제3 렌즈(330)는 대상면이 오목하고, 제4 렌즈(340)는 대상면이 볼록하고, 제5 렌즈(350)는 대상면이 오목하고, 제6 렌즈(360)은 대상면이 볼록하다.

렌즈들의 결상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(310)는 결상면이 볼록하고, 제2 렌즈(320)는 결상면이 오목하고, 제3 렌즈(330)는 결상면이 오목하고, 제4 렌즈(340)는 결상면이 볼록하고, 제5 렌즈(350)는 결상면이 볼록하고, 제6 렌즈(360)은 결상면이 오목하다.

상술한 대상면과 결상면의 형상을 정리하면, 제1 렌즈(310)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(320)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제3 렌즈(330)는 대상면과 결상면이 오목한 형상이고, 제4 렌즈(340)는 대상면과 결상면이 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(350)는 대상면이 오목하고 결상면이 볼록한 메니스커스 형상이고, 제6 렌즈(360)은 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이다.

도 7에서 제6 렌즈(360)의 결상면(S62)는 광축 부근에서는 오목하나, 변곡점을 거쳐서 가장 자리 영역에서는 볼록한 형상이다.

상술한 각 렌즈의 대상면과 결상면 중 적어도 하나는 비구면 형상일 수 있다.

본 실시예에서, 광학계 전체의 초점 거리 f는 4.91 수 있고, 제1 렌즈(310)의 초점 거리는 5.29일 수 있고, 제2 렌즈(320)의 초점 거리는 -18.22일 수 있고, 제3 렌즈(330)의 초점 거리는 -4.09일 수 있고, 제4 렌즈(340)의 초점 거리는 3.52일 수 있고, 제5 렌즈(350)의 초점 거리는 2.49일 수 있으며, 제6 렌즈(360)의 초점 거리는 -1.88일 수 있다.

그리고, 광학계는 아래의 수학식 11 내지 15를 만족할 수 있고, 여기서 ∑T는 광학계의 전체 두께일 수 있고, f45는 제4 렌즈(340)와 제5 렌즈(350)의 합성 초점 거리일 수 있고, FNO는 광학계의 밝기를 나타내는 수치이며 렌즈의 초점 거리 f와 조리개 직경 D의 비일 수 있다.

<수학식 11>

0.5<∑T/f<1.7

<수학식 12>

0.5<f1/f<1.5

<수학식 13>

1<f45/f<3

<수학식 14>

1.6<N2<1.85

<수학식 15>

1.5<FNO<3.0

본 실시예에서, f1/f는 1.07일 수 있고, ∑T는 6.69일 수 있으며, ∑T/f는 1.36일 수 있다.

그리고, 제4 렌즈(340)와 제5 렌즈(350)와 제6 렌즈(360)의 아베수(Abbe Number)는 50보다 크고 60보다 작을 수 있고, 제2 렌즈(320)의 아베수는 20보다 크고 30 보다 작을 수 있는데, 보다 상세하게는 제4 렌즈(340)와 제5 렌즈(350)와 제6 렌즈(360)의 아베수(Abbe Number)는 56일 수 있고, 제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320)의 아베수는 40.9일 수 있고, 제3 렌즈(330)의 아베수는 23.9일 수 있다. 또한, 필터(370)의 아베수는 64.1일 수 있다.

상술한 촬상 렌즈의 제1 실시예는 아래 표 5 및 표 6과 같은 구체적인 특징을 가질 수 있다. 표 5는 각 렌즈면의 데이터이며, 표 6은 각 렌즈면의 코닉상(k) 및 비구면계수(A 내지 D)이며, 표 5 및 표 6에 병기된 *는 비구면을 나타내며, S71과 S72는 조리개(370)의 촬상면과 결상면이다.

Sxy	곡률반경(R)	두께 또는 거리(d)	굴절률(N)	아베수(vd)
S11*	4.57	0.37	1.80	40.9
S12*	-66.20	0.10
S21*	3.25	0.30	1.80	40.9
S22*	2.55	0.10
조리개	Infinity	0.05
S31*	-95.18	0.35	1.64	23.9
S32*	2.70	0.14
S41*	4.21	0.82	1.53	56
S42*	-3.15	2.04
S51*	-10.22	0.68	1.53	56
S52*	-1.20	0.10
S61*	1441.22	0.46	1.53	56
S62*	1.00	0.69
S71	Infinity	0.21	1.52
S72	Infinity	0.22
수광소자	Infinity	0.00

Sxy	k	A	B	C	D
S11*	6.4287.E-01	-1.0967.E-03	-1.9491.E-03	-7.4769.E-04	7.1958.E-05
S12*	-3.7467.E+03	-1.0014.E-02	1.2623.E-02	-9.8162.E-03	2.9267.E-03
S21*	-7.0236.E+00	-1.4209.E-02	7.8032.E-03	2.7407.E-04	6.0307.E-03
S22*	-2.7580.E+00	-5.8759.E-03	-1.3064.E-02	3.2181.E-02	-2.7999.E-02
S31*	1.3616.E+04	-3.8716.E-02	3.0904.E-02	-2.5076.E-02	-2.9932.E-02
S32*	-1.6780.E+01	1.0383.E-02	-2.4186.E-03	-8.2860.E-03	-5.9612.E-03
S41*	-2.9633.E+01	3.9112.E-03	1.0349.E-02	-1.4501.E-03	2.0399.E-03
S42*	-3.2114.E+00	-1.9641.E-02	3.1857.E-03	6.9864.E-04	7.0780.E-04
S51*	-4.2494.E+01	-8.7330.E-03	1.6076.E-03	-1.4615.E-04	-2.6497.E-05
S52*	-6.3184.E+00	-1.7576.E-02	7.3715.E-03	-1.4383.E-03	2.3047.E-04
S61*	-1.2165.E+08	-3.4990.E-02	5.9450.E-03	-2.7576.E-04	-3.0460.E-06
S62*	-5.9032.E+00	-1.8137.E-02	3.3490.E-03	-4.2668.E-04	3.1550.E-05

제3 렌즈(330)의 대상측(S31)의 곡률 반경은 결상층(S32)의 곡률 반경보다 클 수 있으며, 특히 대상측(S31)은 평면이거나 평면에 가까울 수 있다. 여기서, 곡률 반경이 크다 함은 대상측(S31)의 표면이 오목하거나 볼록한 경우, 즉 곡률 반경이 - 또는 +를 가지는 것을 고려하지 않은 곡률 반경의 절대 값의 크기를 고려한 것이며, 다른 실시예들에서도 동일하다.

그리고, 본 실시예에서 제3 렌즈(330) 내지 제6 렌즈(160)는 모두 플라스틱(plastic)으로 이루어지고, 굴절률이 1.7 미만일 수 있다. 그리고, 제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320)는 고굴절률의 재료 예를 들면 글래스 몰드(glass mold)로 이루어질 수 있다.

도 8은 촬상 렌즈의 제1 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프로서, 상면의 높이(field hight)에 따라 각 파장의 탄젠셜(tangential) 수차와 새저틀(sagittal) 수차를 측정한 그래프이다.

도 8에서 실험 결과를 보여주는 그래프가 양의 축과 음의 축에서 각각 X축에 근접할수록 코마수차 보정기능이 좋을 수 있다. 도 8의 측정예들은 거의 모든 필드에서 상들의 값이 X축에 인접하게 나타나므로, 모두 우수한 코마수차 보정 기능을 보여주고 있다.

도 9는 촬상 렌즈의 제3 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.

도 9에서, Y축은 이미지의 크기를 의미하고, X축은 초점거리(mm 단위) 및 왜곡도(% 단위)를 의미하며, 곡선들이 Y축에 접근될수록 수차 보정기능이 향상될 수 있다.

도 10은 촬상 렌즈의 제4 실시예의 구성을 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 촬상 렌즈의 제4 실시예는 대상측(Object side)에서부터 결상측(Image side)으로 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430), 제4 렌즈(440), 제5 렌즈(450) 및 제6 렌즈(460)를 순서대로 포함한다.

제2 렌즈(420)와 제3 렌즈(430)의 사이에는 조리개(stop)가 포함될 수 있다. 그리고, 필터(470) 및 수광소자(480)가 순서대로 포함되어 카메라 모듈 내의 촬상 렌즈를 이룰 수 있다.

도 10에서, 'S11'은 제1 렌즈(410)의 대상면, 'S12'는 제1 렌즈(410)의 결상면이고, 'S21'은 제2 렌즈(420)의 대상면, 'S22'는 제2 렌즈(420)의 결상면이고, 'S31'은 제3 렌즈(430)의 대상면, 'S32'는 제3 렌즈(430)의 결상면이고, 'S41'은 제4 렌즈(440)의 대상면, 'S42'는 제4 렌즈(440)의 결상면이고, 'S51'은 제5 렌즈(450)의 대상면, 'S52'는 제5 렌즈(450)의 결상면이고, 'S61'은 제6 렌즈(460)의 대상면, 'S62'는 제6 렌즈(460)의 결상면이다.

필터(40)는 광학 부재, 예를 들어 촬상면 보호용 커버유리, 적외선 필터(Infrared Ray Filter) 등의 평판 형상의 광학 부재가 배치되며, 수광소자(480)는 인쇄회로기판(미도시) 상에 적층되는 이미지 센서(image sensor)일 수 있다.

본 실시예에서 제1 렌즈(410)는 대상면과 결상면이 볼록한 매니스커스 형상이되 다른 실시예에서는 대상면과 결상면이 모두 볼록할 수 있고, 제2 렌즈(420)와 제5 렌즈(450) 및 제6 렌즈(460)는 매니스커스 형상일 수 있으며, 제6 렌즈(460)의 결상면은 오목한 형상이되 변곡점을 가질 수 있다.

렌즈들의 대상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(410)는 대상면이 볼록하고, 제2 렌즈(420)는 대상면이 볼록하고, 제3 렌즈(430)는 대상면이 플랫하고, 제4 렌즈(440)는 대상면이 볼록하고, 제5 렌즈(450)는 대상면이 오목하고, 제6 렌즈(460)은 대상면이 볼록하다.

렌즈들의 결상면들의 형상은 다음과 같다. 제1 렌즈(410)는 결상면이 오목하고, 제2 렌즈(420)는 결상면이 오목하고, 제3 렌즈(430)는 결상면이 오목하고, 제4 렌즈(440)는 결상면이 오목하고, 제5 렌즈(450)는 결상면이 볼록하고, 제6 렌즈(460)은 결상면이 오목하다.

상술한 렌즈들의 대상면과 결상면의 형상을 정리하면, 제1 렌즈(410)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스(meniscus) 형상이고, 제2 렌즈(420)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제3 렌즈(430)는 대상면이 플랫(flat)하고 결상면이 오목한 형상이고, 제4 렌즈(440)는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이고, 제5 렌즈(450)는 대상면이 오목하고 결상면이 볼록한 메니스커스 형상이고, 제6 렌즈(460)은 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 메니스커스 형상이다.

도 10에서 제6 렌즈(460)의 결상면(S62)는 광축 부근에서는 오목하나, 변곡점을 거쳐서 가장 자리 영역에서는 볼록한 형상이다.

상술한 각 렌즈의 대상면과 결상면 중 적어도 하나는 비구면 형상일 수 있고, 특히 제3 렌즈(430)의 대상면은 평면이거나 평면에 가까울 수 있다.

본 실시예에서, 광학계 전체의 초점 거리 f는 5.23일 수 있고, 제1 렌즈(410)의 초점 거리는 5.74일 수 있고, 제2 렌즈(420)의 초점 거리는 -16.82일 수 있고, 제3 렌즈(430)의 초점 거리는 -7.41일 수 있고, 제4 렌즈(440)의 초점 거리는 7.73일 수 있고, 제5 렌즈(450)의 초점 거리는 3.43일 수 있으며, 제6 렌즈(460)의 초점 거리는 -3.59일 수 있다.

그리고, 광학계는 아래의 수학식 16 내지 20을 만족할 수 있고, 여기서 ∑T는 광학계의 전체 두께일 수 있고, f45는 제4 렌즈(440)와 제5 렌즈(450)의 합성 초점 거리일 수 있고, FNO는 광학계의 밝기를 나타내는 수치이며 렌즈의 초점 거리 f와 조리개 직경 D의 비를 나타낼 수 있다.

<수학식 16>

0.5<∑T/f<1.7

<수학식 17>

0.5<f1/f<1.5

<수학식 18>

1<f45/f<3

<수학식 19>

1.6<N2<1.85

<수학식 20>

1.5<FNO<3.0

본 실시예에서, f1/f는 1.09일 수 있고, ∑T는 6.69일 수 있으며, ∑T/f는 1.27일 수 있다.

그리고, 제1 렌즈(410)와 제4 렌즈(440)와 제5 렌즈(450)와 제6 렌즈(460)의 아베수(Abbe Number)는 50보다 크고 60보다 작을 수 있고, 제2 렌즈(420)의 아베수는 20보다 크고 30 보다 작을 수 있는데, 보다 상세하게는 제1 렌즈(410)와 제4 렌즈(440)와 제5 렌즈(450)와 제6 렌즈(460)의 아베수(Abbe Number)는 56일 수 있고, 제2 렌즈(420)와 제3 렌즈(430)의 아베수는 23.9일 수 있다. 또한, 필터(470)의 아베수는 64.1일 수 있다.

상술한 촬상 렌즈의 제1 실시예는 아래 표 7 및 표 8과 같은 구체적인 특징을 가질 수 있다. 표 7은 각 렌즈면의 데이터이며, 표 2은 각 렌즈면의 코닉상(k) 및 비구면계수(A 내지 D)이며, 표 8 및 표 8에 병기된 *는 비구면을 나타내며, S71과 S72는 조리개(470)의 촬상면과 결상면이다.

Sxy	곡률반경(R)	두께 또는 거리(d)	굴절률(N)	아베수(vd)
S11*	2.94	0.61	1.53	56
S12*	76.17	0.1
S21*	2.24	0.3	1.64	23.9
S22*	1.76	0.15
조리개	Infinity	0.05
S31	Infinity	0.30	1.64	23.9
S32*	4.755	0.20
S41*	2.65	1.14	1.53	56
S42*	6.33	0.48
S51*	-4.45	0.53	1.53	56
S52*	-1.35	0.31
S61*	51.29	0.80	1.53	56
S62*	1.83	0.90
S71	Infinity	0.21	1.52
S72	Infinity	0.70
수광소자	Infinity	0.00

Sxy	k	A	B	C	D
S11*	7.4291.E-01	1.5188.E-03	-3.4421.E-03	6.5277.E-05	4.8206.E-04
S12*	2.4616.E+03	-7.0959.E-03	1.3322.E-02	-1.1760.E-02	1.4584.E-03
S21*	-5.4876.E+00	-1.8984.E-02	-4.7042.E-03	3.2699.E-03	1.2230.E-02
S22*	-3.3233.E+00	-1.6343.E-02	-3.1610.E-02	1.9963.E-02	4.5019.E-02
S32*	-5.5986.E+01	2.3913.E-03	2.1378.E-02	9.8969.E-04	-2.8413.E-02
S41*	-1.4637.E+01	6.0172.E-03	-3.3768.E-03	-1.9766.E-03	7.5992.E-03
S42*	5.2820.E+00	-1.0282.E-02	-8.2682.E-03	-1.2667.E-03	5.4411.E-05
S51*	-2.3407.E+01	2.8961.E-04	1.9501.E-03	-2.3499.E-03	-1.0470.E-03
S52*	-2.9704.E+00	-2.2600.E-02	1.0727.E-02	-2.0199.E-04	6.6251.E-04
S61*	-7.1229.E+04	-4.5339.E-02	5.1512.E-03	1.2040.E-04	1.1043.E-04
S62*	-9.2634.E+00	-2.9655.E-02	3.4865.E-03	-4.2571E-04	6.3685.E-05

상술한 실시예들에서, 제1 렌즈 내지 제 6 렌즈의 대상면과 결상면이 모두 비구면이나, 본 실시예에서는 제3 렌즈(430)의 대상면(S31)는 구면일 수 있다. 비구면이 렌즈들의 적어도 일면에 형성되어, 각종 수차, 예를 들면 구면 수차, 코마 수차 및 왜곡 수차 등의 보정에 우수할 수 있다.

제3 렌즈(430)의 대상측(S31)의 곡률 반경은 결상층(S32)의 곡률 반경보다 클 수 있으며, 특히 대상측(S31)은 평면이거나 평면에 가까울 수 있다.

촬상 렌즈 모듈의 제1 실시예 내지 제4 실시예에서 제3 렌즈의 대상측(S31)의 곡률 반경이 4.5 이상일 수 있다.

그리고, 본 실시예에서 제1 렌즈(410) 내지 제6 렌즈(460)는 모두 플라스틱(plastic)으로 이루어지고, 굴절률이 1.7 미만일 수 있다.

도 11은 촬상 렌즈의 제4 실시예의 코마수차(Coma aberration)를 측정한 그래프로서, 상면의 높이(field hight)에 따라 각 파장의 탄젠셜(tangential) 수차와 새저틀(sagittal) 수차를 측정한 그래프이다.

도 11에서 실험 결과를 보여주는 그래프가 양의 축과 음의 축에서 각각 X축에 근접할수록 코마수차 보정기능이 좋을 수 있다. 도 11의 측정예들은 거의 모든 필드에서 상들의 값이 X축에 인접하게 나타나므로, 모두 우수한 코마수차 보정 기능을 보여주고 있다.

도 12는 촬상 렌즈의 제4 실시예에 따른 수차도를 도시한 그래프로서, 좌측에서부터 순서대로 종구면수차(longitudinal spherical aberration), 비점수차(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.

도 12에서, Y축은 이미지의 크기를 의미하고, X축은 초점거리(mm 단위) 및 왜곡도(% 단위)를 의미하며, 곡선들이 Y축에 접근될수록 수차 보정기능이 향상될 수 있다.

상술한 촬상 렌즈가 포함된 카메라 모듈은, 디지털 카메라나 스마트폰이나 노트북 및 테블렛(tablet) PC 등의 다양한 디지털 기기(digital device)에 내장될 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110, 210, 310, 410: 제1 렌즈 120, 220, 320, 420: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430: 제3 렌즈 140, 240, 340, 440: 제4 렌즈
150, 250, 350, 450: 제1 렌즈 160, 260, 360, 460: 제2 렌즈
170, 270, 370, 470: 필터 180, 280, 380, 480: 수광소자

Claims

대상측으로부터 결상측으로 순서대로 배치되고 굴절력을 가지는 제1 렌즈 내지 제6 렌즈를 포함하고,
상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 사이에 조리개가 배치되고,
상기 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제4 렌즈 및 제6 렌즈는 대상면이 볼록하고 결상면이 오목한 매니스커스 형상을 가지고, 상기 제3 렌즈는 대상면이 플랫(flat)하고 결상면이 오목하고, 상기 제5 렌즈는 대상면이 오목하고 결상면이 볼록한 매니스커스 형상이고,
상기 제1 렌즈와 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈는 양의 굴절력을 가지고,
상기 제2 렌즈와 제3 렌즈와 상기 제6 렌즈 중 적어도 하나는 음의 굴절력을 가지고,
상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 합성 초점이 1보다 크고 3보다 작고,
상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 굴절률이 1.7 미만이고,
제6 렌즈의 뒷면은 변곡점을 가지는 촬상 렌즈.
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제1 항에 있어서,
상기 제3 렌즈의 아베수는 20보다 크고 30보다 작고, 상기 제4 렌즈와 제5 렌즈 및 제6 렌즈의 아베수는 50보다 크고 60보다 작고,
상기 제2 렌즈의 굴절률은 1.6보다 크고, 1.7보다 작고, 상기 제4 렌즈와 상기 제5 렌즈의 굴절률이 1.7 미만인 촬상 렌즈.
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제1 항에 있어서,
조건식 1을 만족하는 촬상 렌즈.
<조건식 1>
0.5<∑T/f<1.7
여기서, ∑T는 광학계의 전체 두께이고, f는 광학계 전체의 초점거리이다.
제1 항에 있어서,
조건식 2를 만족하는 촬상 렌즈.
<조건식 2>
0.5<f1/f<1.5
여기서, f1은 상기 제1 렌즈의 초점 거리이고, f는 광학계 전체의 초점거리이다.
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제1 항에 있어서,
조건식 4를 만족하는 촬상 렌즈.
<조건식 4>
1.5<f/D<2.6
여기서, f는 광학계 전체의 초점 거리이고, D는 상기 조리개의 직경이다.
제1 항에 있어서,
상기 제3 렌즈의 대상측 방향의 제1 면의 곡률 반경이 상기 제3 렌즈의 결상측 방향의 제2 면의 곡률 반경보다 큰 촬상 렌즈.
제1 항, 제3 항, 제6 항, 제7 항, 제10 항 및 제11 항 중 어느 한 항의 촬상 렌즈;
상기 촬상 렌즈를 통과한 빛을 파장에 따라 선택적으로 투과하는 필터; 및
상기 필터를 투과한 빛을 수용하는 수광 소자를 포함하는 카메라 모듈.
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