KR102378370B1 - Optical Imaging System - Google Patents

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KR102378370B1
KR102378370B1 KR1020200103260A KR20200103260A KR102378370B1 KR 102378370 B1 KR102378370 B1 KR 102378370B1 KR 1020200103260 A KR1020200103260 A KR 1020200103260A KR 20200103260 A KR20200103260 A KR 20200103260A KR 102378370 B1 KR102378370 B1 KR 102378370B1
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허재혁
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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는, 굴절력을 갖는 제1렌즈; 굴절력을 갖는 제2렌즈; 굴절력을 갖는 제3렌즈; 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈; 굴절력을 가지며, 상 측면이 오목한 형상인 제5렌즈; 및 굴절력을 갖는 제6렌즈;를 포함하고, F No.가 1.7 이하이다.An imaging optical system of the present invention includes: a first lens having refractive power, which is sequentially arranged from an object side; a second lens having refractive power; a third lens having refractive power; a fourth lens having refractive power and having a convex side surface of the object; a fifth lens having refractive power and having a concave image side; and a sixth lens having refractive power; and F No. is 1.7 or less.

Description

촬상 광학계{Optical Imaging System}Optical Imaging System

본 발명은 6매 렌즈로 구성된 촬상 광학계에 관한 것이다. The present invention relates to an imaging optical system composed of six lenses.

소형 카메라는 휴대용 단말기에 장착될 수 있다. 예를 들어, 소형 카메라는 휴대용 전화기 등과 같이 박형화된 장치에도 장착될 수 있다. 이러한 소형 카메라는 박형화가 가능하도록 적은 매수의 렌즈로 구성된 촬상 광학계를 포함한다. 예를 들어, 소형 카메라의 촬상 광학계는 4매 이하의 렌즈로 구성된다.The small camera may be mounted on a portable terminal. For example, a miniature camera can also be mounted on a thinned device, such as a portable telephone. Such a small camera includes an imaging optical system configured with a small number of lenses to enable thinning. For example, the imaging optical system of a small camera is comprised of 4 or less lenses.

그러나 이러한 촬상 광학계는 높은 F No.를 가지므로 고성능의 소형 카메라에 적용하기 어렵다.However, since such an imaging optical system has a high F No., it is difficult to apply it to a small camera with high performance.

JPJP 2000-3300142000-330014 AA USUS 2016-02237902016-0223790 A1A1 USUS 2016-00545432016-0054543 A1A1

본 발명은 고성능의 소형 카메라에 적용할 수 있는 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an imaging optical system that can be applied to a high-performance compact camera.

상기 목적을 달성하기 위한 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는, 굴절력을 갖는 제1렌즈; 굴절력을 갖는 제2렌즈; 굴절력을 갖는 제3렌즈; 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈; 굴절력을 가지며, 상 측면이 오목한 형상인 제5렌즈; 및 굴절력을 갖는 제6렌즈;를 포함하고, F No.가 1.7 이하이다.An imaging optical system for achieving the above object includes: a first lens having refractive power, which is sequentially arranged from an object side; a second lens having refractive power; a third lens having refractive power; a fourth lens having refractive power and having a convex side surface of the object; a fifth lens having refractive power and having a concave image side; and a sixth lens having refractive power; and F No. is 1.7 or less.

본 발명은 고성능의 소형 카메라에 적합한 촬상 광학계를 구현할 수 있다.The present invention can implement an imaging optical system suitable for a small camera with high performance.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선1 is a block diagram of an imaging optical system according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an aberration curve of the imaging optical system shown in FIG. 1; FIG.
3 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a second embodiment of the present invention;
4 is an aberration curve of the imaging optical system shown in FIG. 3;
5 is a block diagram of an imaging optical system according to a third embodiment of the present invention;
6 is an aberration curve of the imaging optical system shown in FIG.
7 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a fourth embodiment of the present invention;
8 is an aberration curve of the imaging optical system shown in FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying illustrative drawings.

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.In describing the present invention below, terms referring to the components of the present invention are named in consideration of the function of each component, and thus should not be construed as limiting the technical components of the present invention.

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.In addition, throughout the specification, that a component is 'connected' with another component includes not only cases where these components are 'directly connected' but also 'indirectly connected' through other components. means that In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6렌즈는 상면(또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL, IMG HT(상면의 대각길이의 1/2), 초점거리의 단위는 모두 ㎜ 단위이다. 아울러, 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축에서의 거리이다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.In addition, in the present specification, the first lens means a lens closest to the object (or subject), and the sixth lens means a lens closest to the image surface (or image sensor). In this specification, the units of the radius of curvature of the lens, thickness, TTL, IMG HT (1/2 of the diagonal length of the image plane), and focal length are all in mm. In addition, the thickness of the lenses, the distance between the lenses, and the TTL are the distances from the optical axis of the lenses. In addition, in the description of the shape of the lens, the convex shape of one surface means that the optical axis portion of the corresponding surface is convex, and the concave shape means that the optical axis portion of the corresponding surface is concave. Accordingly, even if one surface of the lens is described as having a convex shape, the edge portion of the lens may be concave. Similarly, although one surface of the lens is described as having a concave shape, the edge portion of the lens may be convex.

촬상 광학계는 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치되는 6매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈, 제6렌즈를 포함한다.The imaging optical system includes six lenses sequentially arranged from the object side to the image plane direction. For example, the imaging optical system includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens which are sequentially arranged.

제1렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제1렌즈는 정의 굴절력을 가진다.The first lens has refractive power. For example, the first lens has positive refractive power.

제1렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제1렌즈는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제1렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제1렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제1렌즈의 재질이 플라스틱 재질로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.The first lens has a concave surface. For example, the first lens may have a concave image side surface. The first lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the first lens may be aspherical. The first lens may be made of a material having high light transmittance and excellent workability. For example, the first lens may be made of a plastic material. However, the material of the first lens is not limited to a plastic material. For example, the first lens may be made of a glass material.

제1렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 굴절률은 1.6 미만일 수 있다. 제1렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 아베수는 50 이상일 수 있다.The first lens has a predetermined refractive index. For example, the refractive index of the first lens may be less than 1.6. The first lens has a predetermined Abbe number. For example, the Abbe's number of the first lens may be 50 or more.

제2렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제2렌즈는 정의 굴절력을 가진다. The second lens has refractive power. For example, the second lens has positive refractive power.

제2렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제2렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈는 양면이 비구면일 수 있다. 제2렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제2렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈는 유리 재질로 제작될 수도 있다. The second lens has a convex surface. For example, the second lens may have a convex shape on the side of the object. The second lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the second lens may be aspherical. The second lens may be made of a material having high light transmittance and excellent workability. For example, the second lens may be made of a plastic material. However, the material of the second lens is not limited to plastic. For example, the second lens may be made of a glass material.

제2렌즈는 제1렌즈와 대체로 동일 또는 유사한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 굴절률은 1.6 미만일 수 있다. 제2렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 아베수는 50 이상일 수 있다.The second lens has substantially the same or similar refractive index to the first lens. For example, the refractive index of the second lens may be less than 1.6. The second lens has a predetermined Abbe number. For example, the Abbe's number of the second lens may be 50 or more.

제3렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제3렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다.The third lens has refractive power. For example, the third lens may have a negative refractive power.

제3렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈는 양면이 비구면일 수 있다. 제3렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제3렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.The third lens has a convex surface. For example, the third lens may have a convex shape on the side of the object. The third lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the third lens may be aspherical. The third lens may be made of a material having high light transmittance and excellent workability. For example, the third lens may be made of a plastic material. However, the material of the third lens is not limited to plastic. For example, the third lens may be made of a glass material.

제3렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈의 굴절률은 1.65 이상일 수 있다. 제3렌즈는 제1렌즈보다 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈의 아베수는 21 이하일 수 있다.The third lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the third lens may be 1.65 or more. The third lens has an Abbe number lower than that of the first lens. For example, the Abbe's number of the third lens may be 21 or less.

*제4렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제4렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다.*The fourth lens has refractive power. For example, the fourth lens may have positive refractive power.

제4렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제4렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제4렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.The fourth lens has a convex surface. For example, the fourth lens may have a convex shape on the side of the object. The fourth lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the fourth lens may be aspherical. The fourth lens may be made of a material having high light transmittance and excellent workability. For example, the fourth lens may be made of a plastic material. However, the material of the fourth lens is not limited to plastic. For example, the fourth lens may be made of a glass material.

제4렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 굴절률은 1.65 이상일 수 있다. 제4렌즈는 제1렌즈보다 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 아베수는 22 이하일 수 있다.The fourth lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the fourth lens may be 1.65 or more. The fourth lens has an Abbe's number lower than that of the first lens. For example, the Abbe's number of the fourth lens may be 22 or less.

제5렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제5렌즈는 부의 굴절력을 가진다.The fifth lens has refractive power. For example, the fifth lens has negative refractive power.

제5렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제5렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 하나 이상의 변곡점이 형성될 수 있다.The fifth lens has a concave surface. For example, the fifth lens may have a concave image side. The fifth lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the fifth lens may be aspherical. The fifth lens may have a shape having an inflection point. For example, one or more inflection points may be formed on the object side and the image side of the fifth lens.

제5렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제5렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. The fifth lens may be made of a material having high light transmittance and excellent workability. For example, the fifth lens may be made of a plastic material. However, the material of the fifth lens is not limited to plastic. For example, the fifth lens may be made of a glass material.

제5렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 굴절률은 1.65 이상일 수 있다. 제5렌즈는 제1렌즈보다 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 아베수는 22 이하일 수 있다.The fifth lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the fifth lens may be 1.65 or more. The fifth lens has an Abbe's number lower than that of the first lens. For example, the Abbe's number of the fifth lens may be 22 or less.

제6렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제6렌즈는 부의 굴절력을 가진다.The sixth lens has refractive power. For example, the sixth lens has negative refractive power.

제6렌즈는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제6렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈의 양면에는 하나 이상의 변곡점이 형성될 수 있다. 제6렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. The sixth lens may have a concave shape. For example, the sixth lens may have a concave image side. The sixth lens may have a shape having an inflection point. For example, one or more inflection points may be formed on both surfaces of the sixth lens. The sixth lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the sixth lens may be aspherical.

제6렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제6렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. The sixth lens may be made of a material having high light transmittance and excellent workability. For example, the sixth lens may be made of a plastic material. However, the material of the sixth lens is not limited to plastic. For example, the sixth lens may be made of a glass material.

제6렌즈는 제1렌즈와 대체로 유사한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈의 굴절률은 1.6 미만일 수 있다. 제6렌즈는 제5렌즈보다 높은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈의 아베수는 50 이상일 수 있다.The sixth lens has a refractive index substantially similar to that of the first lens. For example, the refractive index of the sixth lens may be less than 1.6. The sixth lens has an Abbe number higher than that of the fifth lens. For example, the Abbe's number of the sixth lens may be 50 or more.

제1렌즈 내지 제6렌즈는 전술한 바와 같이 비구면 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈 내지 제6렌즈의 적어도 일면은 비구면 형상일 수 있다. 여기서, 각 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다. The first to sixth lenses have an aspherical shape as described above. For example, at least one surface of the first to sixth lenses may have an aspherical shape. Here, the aspherical surface of each lens is expressed by Equation (1).

Figure 112020086410319-pat00001
Figure 112020086410319-pat00001

수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, K는 코닉 상수이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리이고, A ~ J는 비구면 상수이고, Z(또는 SAG)는 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광축 방향으로의 높이이다.In Equation 1, c is the reciprocal of the radius of curvature of the corresponding lens, K is the conic constant, r is the distance from any point on the aspherical surface to the optical axis, A to J are the aspherical constants, and Z (or SAG) is the aspherical surface It is the height in the optical axis direction from any point on the image to the vertex of the aspherical surface.

촬상 광학계는 조리개를 더 포함한다. 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.The imaging optical system further includes a diaphragm. The diaphragm may be disposed between the second lens and the third lens.

촬상 광학계는 필터를 더 포함한다. 필터는 제1렌즈 내지 제6렌즈를 통해 입사되는 입사광으로부터 일부 파장을 차단한다. 예를 들어, 필터는 입사광의 적외선 파장을 차단할 수 있다.The imaging optical system further includes a filter. The filter blocks some wavelengths from incident light incident through the first to sixth lenses. For example, the filter may block infrared wavelengths of incident light.

촬상 광학계는 이미지 센서를 더 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들에 의해 굴절된 빛이 결상될 수 있는 상면을 제공한다. 예를 들어, 이미지 센서의 표면은 상면을 형성할 수 있다. 이미지 센서는 고해상도를 구현하도록 구성될 수 있다.The imaging optical system further includes an image sensor. The image sensor provides an image surface on which light refracted by the lenses can be imaged. For example, the surface of the image sensor may form an upper surface. The image sensor may be configured to implement high resolution.

촬상 광학계는 아래의 조건식들을 만족할 수 있다.The imaging optical system may satisfy the following conditional expressions.

[조건식 1] 1.5 < f1/f[Condition 1] 1.5 < f1/f

[조건식 2] 0.5 < f2/f < 1.5[Condition 2] 0.5 < f2/f < 1.5

[조건식 3] -1.5 < f3/f < 0.5[Condition 3] -1.5 < f3/f < 0.5

[조건식 4] -10 < V1 - V2 < 10[Conditional Expression 4] -10 < V1 - V2 < 10

[조건식 5] -10 < V3 - V4 < 10[Conditional Expression 5] -10 < V3 - V4 < 10

[조건식 6] -10 < V3 - V5 < 10[Conditional Expression 6] -10 < V3 - V5 < 10

[조건식 7] TTL/f < 1.25[Conditional Expression 7] TTL/f < 1.25

[조건식 8] 4.8 < Nd3 + Nd4 + Nd5[Condition 8] 4.8 < Nd3 + Nd4 + Nd5

[조건식 9] 1.0 < f1/f2 < 3.0[Conditional Expression 9] 1.0 < f1/f2 < 3.0

[조건식 10] -3.0 < f2/f3 < -0.5[Conditional Expression 10] -3.0 < f2/f3 < -0.5

[조건식 11] 0.15 < BFL/f[Conditional Expression 11] 0.15 < BFL/f

[조건식 12] D2/f < 0.08[Condition 12] D2/f < 0.08

[조건식 13] 0.3 < R1/f[Conditional Expression 13] 0.3 < R1/f

[조건식 14] 0.7 < R6/f[Condition 14] 0.7 < R6/f

[조건식 15] V3 + V4 < 45[Conditional Expression 15] V3 + V4 < 45

[조건식 16] V3 + V5 < 45[Conditional Expression 16] V3 + V5 < 45

[조건식 17] F No. ≤ 1.7[Conditional Expression 17] F No. ≤ 1.7

상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 제2렌즈의 초점거리이고, f3은 제3렌즈의 초점거리이고, V1은 제1렌즈의 아베수이고, V2는 제2렌즈의 아베수이고, V3은 제3렌즈의 아베수이고, V4은 제4렌즈의 아베수이고, V5는 제5렌즈의 아베수이고, V6은 제6렌즈의 아베수이고, TTL은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, Nd3은 제3렌즈의 굴절률이고, Nd4은 제4렌즈의 굴절률이고, Nd5는 제5렌즈의 굴절률이고, BFL은 제6렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리이고, D2는 제1렌즈의 상 측면으로부터 제2렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, R1은 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, R6는 제3렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이다.In the above conditional expression, f is the total focal length of the imaging optical system, f1 is the focal length of the first lens, f2 is the focal length of the second lens, f3 is the focal length of the third lens, and V1 is the Abbe of the first lens. number, V2 is the Abbe number of the second lens, V3 is the Abbe number of the third lens, V4 is the Abbe number of the fourth lens, V5 is the Abbe number of the fifth lens, and V6 is the Abbe number of the sixth lens. number, TTL is the distance from the object side of the first lens to the image plane, Nd3 is the refractive index of the third lens, Nd4 is the refractive index of the fourth lens, Nd5 is the refractive index of the fifth lens, and BFL is the sixth lens is the distance from the image side of the first lens to the image plane, D2 is the distance from the image side of the first lens to the object side of the second lens, R1 is the radius of curvature of the object side of the first lens, and R6 is the object of the third lens It is the radius of curvature of the side.

조건식 1은 밝은 광학계를 구현하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 1의 하한값을 벗어나면 낮은 F No.를 갖는 촬상 광학계의 구현이 용이하지 않다.Conditional Equation 1 is one of the design conditions for realizing a bright optical system. For example, if the lower limit of Conditional Expression 1 is exceeded, it is not easy to implement an imaging optical system having a low F No.

조건식 2는 제2렌즈를 통한 수차 보정 효과를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 2의 상한값 및 하한값을 벗어나는 제2렌즈는 굴절력이 너무 크거나 너무 작아 수차보정이 어렵다.Conditional Expression 2 is one of the design conditions for achieving the aberration correction effect through the second lens. For example, it is difficult to correct aberration of the second lens that is out of the upper and lower limits of Conditional Expression 2 because its refractive power is too large or too small.

조건식 3은 제3렌즈를 통한 수차 보정 효과를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 3의 상한값 및 하한값을 벗어나는 제3렌즈는 굴절력이 너무 크거나 너무 작아 수차보정이 어렵다.Conditional Equation 3 is one of the design conditions for achieving the aberration correction effect through the third lens. For example, the third lens that is out of the upper and lower limits of Conditional Expression 3 has too large or too small refractive power, so it is difficult to correct aberration.

조건식 4는 제1렌즈 및 제2렌즈를 통한 색수차 보정 효과를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 4의 수치 범위를 만족하는 제1렌즈 및 제2렌즈의 조합은 색수차 보정에 유리하고, 낮은 F No.와 작은 TTL을 갖는 촬상 광학계의 구현을 가능케 한다.Condition 4 is one of the design conditions for achieving the chromatic aberration correction effect through the first lens and the second lens. For example, the combination of the first lens and the second lens satisfying the numerical range of Conditional Expression 4 is advantageous in correcting chromatic aberration and enables the realization of an imaging optical system having a low F No. and a small TTL.

조건식 5는 제3렌즈 및 제4렌즈를 통한 색수차 보정 효과를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 5의 수치 범위를 만족하는 제3렌즈 및 제4렌즈의 조합은 색수차 보정에 유리하고, 낮은 F No.와 작은 TTL을 갖는 촬상 광학계의 구현을 가능케 한다.Conditional Expression 5 is one of the design conditions for achieving the chromatic aberration correction effect through the third and fourth lenses. For example, the combination of the third lens and the fourth lens satisfying the numerical range of Conditional Expression 5 is advantageous for chromatic aberration correction, and enables the realization of an imaging optical system having a low F No. and a small TTL.

조건식 6은 제3렌즈 및 제5렌즈를 통한 색수차 보정 효과를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 6의 수치 범위를 만족하는 제3렌즈 및 제5렌즈의 조합은 색수차 보정에 유리하고, 낮은 F No.와 작은 TTL을 갖는 촬상 광학계의 구현을 가능케 한다.Conditional expression 6 is one of the design conditions for achieving the chromatic aberration correction effect through the third and fifth lenses. For example, the combination of the third lens and the fifth lens satisfying the numerical range of Conditional Expression 6 is advantageous for chromatic aberration correction, and enables the realization of an imaging optical system having a low F No. and a small TTL.

조건식 7은 소형 촬상 광학계를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 7의 상한값을 벗어나는 촬상 광학계는 전체 초점거리에 비해 광학계의 전체 길이(TTL)이 너무 길어져 소형 단말기에 탑재가 어렵다.Conditional expression 7 is one of the design conditions for achieving a compact imaging optical system. For example, an imaging optical system that exceeds the upper limit of Conditional Expression 7 is difficult to mount in a small terminal because the total length (TTL) of the optical system is too long compared to the overall focal length.

조건식 8은 낮은 F No.를 갖는 소형 촬상 광학계를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 8의 하한값을 벗어나면, 낮은 F No.를 가지면서 TTL이 작은 소형 촬상 광학계의 구현이 어렵다.Conditional expression 8 is one of the design conditions for achieving a compact imaging optical system having a low F No. For example, if the lower limit of the conditional expression 8 is exceeded, it is difficult to implement a small-sized imaging optical system having a low F No. and a small TTL.

조건식 9는 제1렌즈 및 제2렌즈를 통한 수차 특성을 양호하게 유지하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 9의 수치 범위를 만족하는 제1렌즈 및 제2렌즈의 조합은 어느 한 렌즈의 굴절력이 다른 렌즈의 굴절력보다 너무 커서 수차 특성을 악화시킬 수 있다.Conditional Expression 9 is one of the design conditions for maintaining good aberration characteristics through the first lens and the second lens. For example, in the combination of the first lens and the second lens satisfying the numerical range of Conditional Expression 9, the refractive power of one lens is too large than that of the other lens, and thus the aberration characteristic may be deteriorated.

조건식 10은 제2렌즈 및 제3렌즈를 통한 수차 특성을 양호하게 유지하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 10의 수치 범위를 만족하는 제2렌즈 및 제3렌즈의 조합은 어느 한 렌즈의 굴절력이 다른 렌즈의 굴절력보다 너무 커서 수차 특성을 악화시킬 수 있다.Conditional expression 10 is one of the design conditions for maintaining good aberration characteristics through the second and third lenses. For example, in a combination of the second and third lenses satisfying the numerical range of Conditional Expression 10, the refractive power of one lens is too large than that of the other lens, and thus the aberration characteristic may be deteriorated.

조건식 11은 소형 촬상 광학계를 달성하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 11의 수치 범위를 벗어나는 촬상 광학계는 소형화가 어렵다.Conditional expression 11 is one of the design conditions for achieving a compact imaging optical system. For example, it is difficult to downsize an imaging optical system outside the numerical range of Conditional Expression 11.

조건식 12는 제1렌즈 및 제2렌즈를 통한 종색수차 특성을 양호하게 유지하기 위한 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 12의 수치 범위를 만족하는 제1렌즈 및 제2렌즈의 배치형태는 제1렌즈와 제2렌즈 사이의 간격이 너무 멀거나 너무 가까워 종색수차 특성을 악화시킬 수 있다.Condition 12 is one of the design conditions for maintaining good axial chromatic aberration characteristics through the first lens and the second lens. For example, in the arrangement of the first lens and the second lens satisfying the numerical range of Conditional Expression 12, the distance between the first lens and the second lens is too far or too close to deteriorate the axial chromatic aberration characteristic.

조건식 13은 촬상 광학계의 성능확보를 위한 제1렌즈의 설계조건 중 하나이다. 예를 들어, 조건식 13의 하한값을 벗어나는 제1렌즈는 굴절력이 강해져 촬상 광학계의 소형화에 유리하나 제작이 어렵다.Conditional Equation 13 is one of the design conditions of the first lens for securing the performance of the imaging optical system. For example, the first lens that exceeds the lower limit of Conditional Expression 13 has strong refractive power, which is advantageous for miniaturization of the imaging optical system, but is difficult to manufacture.

조건식 14는 촬상 광학계의 성능확보를 위한 제3렌즈의 설계조건 중 하나이다. Conditional Equation 14 is one of the design conditions of the third lens for securing the performance of the imaging optical system.

다음에서는 여러 실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.Next, an imaging optical system according to various embodiments will be described.

먼저, 도 1을 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.First, an imaging optical system according to a first embodiment will be described with reference to FIG. 1 .

촬상 광학계(100)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140), 제5렌즈(150), 제6렌즈(160)로 구성된다.The imaging optical system 100 is composed of a plurality of lenses having refractive power. For example, the optical imaging system 100 includes the first lens 110 , the second lens 120 , the third lens 130 , the fourth lens 140 , the fifth lens 150 , and the sixth lens 160 . ) is composed of

제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(120)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(130)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(140)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(150)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(150)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제5렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈(160)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(160)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제6렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다.The first lens 110 has a positive refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The second lens 120 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The third lens 130 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The fourth lens 140 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The fifth lens 150 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the fifth lens 150 has a shape in which an inflection point is formed on the object side and the image side. For example, the object side surface of the fifth lens 150 may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the fifth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region. The sixth lens 160 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the sixth lens 160 has a shape in which inflection points are formed on both surfaces. For example, the object side of the sixth lens may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the sixth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region.

제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)는 대체로 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(110)의 굴절률 및 제2렌즈(120)의 굴절률은 1.55 이하일 수 있다. 제3렌즈(130) 내지 제5렌즈(150)는 대체로 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(130) 내지 제5렌즈(150)의 굴절률은 모두 1.65 이상일 수 있다. 제6렌즈(160)는 촬상 광학계(100)에서 가장 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(160)의 굴절률은 1.54 이하일 수 있다.The first lens 110 and the second lens 120 generally have a low refractive index. For example, the refractive index of the first lens 110 and the refractive index of the second lens 120 may be 1.55 or less. The third lens 130 to the fifth lens 150 generally have a high refractive index. For example, all of the refractive indices of the third lens 130 to the fifth lens 150 may be 1.65 or more. The sixth lens 160 has the lowest refractive index in the imaging optical system 100 . For example, the refractive index of the sixth lens 160 may be 1.54 or less.

제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)는 촬상 광학계(100)에서 가장 높은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)의 아베수는 55 이상일 수 있다. 제3렌즈(130)는 촬상 광학계(100)에서 가장 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(130)의 아베수는 21 이하일 수 있다. 제4렌즈(140) 및 제5렌즈(150)는 대체로 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(140) 및 제5렌즈(150)의 아베수는 23 이하일 수 있다. 제6렌즈(160)는 대체로 제1렌즈(110)와 유사한 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(160)의 아베수는 50 이상일 수 있다.The first lens 110 and the second lens 120 have the highest Abbe's number in the imaging optical system 100 . For example, the Abbe's number of the first lens 110 and the second lens 120 may be 55 or more. The third lens 130 has the lowest Abbe's number in the imaging optical system 100 . For example, the Abbe's number of the third lens 130 may be 21 or less. The fourth lens 140 and the fifth lens 150 generally have a low Abbe's number. For example, the Abbe's number of the fourth lens 140 and the fifth lens 150 may be 23 or less. The sixth lens 160 generally has an Abbe number similar to that of the first lens 110 . For example, the Abbe's number of the sixth lens 160 may be 50 or more.

촬상 광학계(100)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(120)와 제3렌즈(130) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(180)으로 입사되는 광량을 조절한다.The imaging optical system 100 includes a stop ST. For example, the stopper ST may be disposed between the second lens 120 and the third lens 130 . The diaphragm ST arranged as described above controls the amount of light incident on the upper surface 180 .

촬상 광학계(100)는 필터(170)를 포함한다. 예를 들어, 필터(170)는 제6렌즈(160)와 상면(180) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(170)는 적외선이 상면(180)으로 입사되는 것을 차단한다.The optical imaging system 100 includes a filter 170 . For example, the filter 170 may be disposed between the sixth lens 160 and the image surface 180 . The filter 170 arranged in this way blocks infrared rays from being incident on the upper surface 180 .

촬상 광학계(100)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(180)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(180)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.The imaging optical system 100 includes an image sensor. The image sensor provides an image surface 180 on which light refracted through the lenses is imaged. In addition, the image sensor converts the optical signal formed on the upper surface 180 into an electrical signal.

이와 같이 구성된 촬상 광학계(100)는 낮은 F No.를 갖는다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 F No.는 1.70이다. The imaging optical system 100 configured in this way has a low F No. For example, the F No. of the imaging optical system according to the present embodiment is 1.70.

본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 2에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 1은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.The imaging optical system according to the present embodiment exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 2 . Table 1 below shows the lens characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment, and Table 2 shows the aspherical characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment.

Figure 112020086410319-pat00002
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Figure 112020086410319-pat00003
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도 3을 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 3 .

촬상 광학계(200)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240), 제5렌즈(250), 제6렌즈(260)로 구성된다.The imaging optical system 200 is composed of a plurality of lenses having refractive power. For example, the imaging optical system 200 includes a first lens 210 , a second lens 220 , a third lens 230 , a fourth lens 240 , a fifth lens 250 , and a sixth lens 260 . ) is composed of

제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(220)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(230)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(240)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(250)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(250)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(250)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제5렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈(260)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(260)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제6렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다.The first lens 210 has a positive refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The second lens 220 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The third lens 230 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The fourth lens 240 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The fifth lens 250 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the fifth lens 250 has a shape in which an inflection point is formed on the object side and the image side. For example, the object side of the fifth lens 250 may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the fifth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region. The sixth lens 260 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the sixth lens 260 has a shape in which inflection points are formed on both surfaces. For example, the object side of the sixth lens may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the sixth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region.

제1렌즈(210) 및 제2렌즈(220)는 대체로 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(210)의 굴절률 및 제2렌즈(220)의 굴절률은 1.55 이하일 수 있다. 제3렌즈(230) 내지 제5렌즈(250)는 대체로 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(230) 내지 제5렌즈(250)의 굴절률은 모두 1.65 이상일 수 있다. 제6렌즈(260)는 촬상 광학계(200)에서 가장 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(260)의 굴절률은 1.54 이하일 수 있다.The first lens 210 and the second lens 220 generally have a low refractive index. For example, the refractive index of the first lens 210 and the refractive index of the second lens 220 may be 1.55 or less. The third lens 230 to the fifth lens 250 generally have a high refractive index. For example, all of the refractive indices of the third lens 230 to the fifth lens 250 may be 1.65 or more. The sixth lens 260 has the lowest refractive index in the imaging optical system 200 . For example, the refractive index of the sixth lens 260 may be 1.54 or less.

제1렌즈(210) 및 제2렌즈(220)는 촬상 광학계(200)에서 가장 높은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(210) 및 제2렌즈(220)의 아베수는 55 이상일 수 있다. 제3렌즈(230)는 촬상 광학계(200)에서 가장 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(230)의 아베수는 21 이하일 수 있다. 제4렌즈(240) 및 제5렌즈(250)는 대체로 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(240) 및 제5렌즈(250)의 아베수는 23 이하일 수 있다. 제6렌즈(260)는 대체로 제1렌즈(210)와 유사한 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(260)의 아베수는 50 이상일 수 있다.The first lens 210 and the second lens 220 have the highest Abbe's number in the imaging optical system 200 . For example, the Abbe's number of the first lens 210 and the second lens 220 may be 55 or more. The third lens 230 has the lowest Abbe's number in the imaging optical system 200 . For example, the Abbe's number of the third lens 230 may be 21 or less. The fourth lens 240 and the fifth lens 250 generally have a low Abbe's number. For example, the Abbe's number of the fourth lens 240 and the fifth lens 250 may be 23 or less. The sixth lens 260 generally has an Abbe number similar to that of the first lens 210 . For example, the Abbe's number of the sixth lens 260 may be 50 or more.

촬상 광학계(200)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(220)와 제3렌즈(230) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(280)으로 입사되는 광량을 조절한다.The imaging optical system 200 includes a stop ST. For example, the stopper ST may be disposed between the second lens 220 and the third lens 230 . The diaphragm ST arranged in this way controls the amount of light incident on the upper surface 280 .

촬상 광학계(200)는 필터(270)를 포함한다. 예를 들어, 필터(270)는 제6렌즈(260)와 상면(280) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(270)는 적외선이 상면(280)으로 입사되는 것을 차단한다.The imaging optical system 200 includes a filter 270 . For example, the filter 270 may be disposed between the sixth lens 260 and the image surface 280 . The filter 270 arranged in this way blocks infrared rays from being incident on the upper surface 280 .

촬상 광학계(200)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(280)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(280)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.The imaging optical system 200 includes an image sensor. The image sensor provides an image surface 280 on which light refracted through the lenses is imaged. In addition, the image sensor converts the optical signal formed on the upper surface 280 into an electrical signal.

이와 같이 구성된 촬상 광학계(200)는 낮은 F No.를 갖는다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 F No.는 1.70이다. The imaging optical system 200 configured in this way has a low F No. For example, the F No. of the imaging optical system according to the present embodiment is 1.70.

본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 4에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 3은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.The imaging optical system according to the present embodiment exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 4 . Table 3 below shows the lens characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment, and Table 4 shows the aspherical characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment.

Figure 112020086410319-pat00004
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Figure 112020086410319-pat00005
Figure 112020086410319-pat00005

도 5를 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 5 .

촬상 광학계(300)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(300)는 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340), 제5렌즈(350), 제6렌즈(360)로 구성된다.The optical imaging system 300 includes a plurality of lenses having refractive power. For example, the imaging optical system 300 includes a first lens 310 , a second lens 320 , a third lens 330 , a fourth lens 340 , a fifth lens 350 , and a sixth lens 360 . ) is composed of

제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(320)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(330)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(340)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(350)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(350)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제5렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈(360)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(360)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제6렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다.The first lens 310 has a positive refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The second lens 320 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The third lens 330 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The fourth lens 340 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The fifth lens 350 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the fifth lens 350 has a shape in which an inflection point is formed on the object side and the image side. For example, the object side surface of the fifth lens 350 may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the fifth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region. The sixth lens 360 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the sixth lens 360 has a shape in which inflection points are formed on both surfaces. For example, the object side of the sixth lens may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the sixth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region.

제1렌즈(310) 및 제2렌즈(320)는 대체로 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(310)의 굴절률 및 제2렌즈(320)의 굴절률은 1.55 이하일 수 있다. 제3렌즈(330) 내지 제5렌즈(350)는 대체로 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(330) 내지 제5렌즈(350)의 굴절률은 모두 1.65 이상일 수 있다. 제6렌즈(360)는 촬상 광학계(300)에서 가장 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(360)의 굴절률은 1.54 이하일 수 있다.The first lens 310 and the second lens 320 generally have a low refractive index. For example, the refractive index of the first lens 310 and the refractive index of the second lens 320 may be 1.55 or less. The third lens 330 to the fifth lens 350 generally have a high refractive index. For example, all of the refractive indices of the third lens 330 to the fifth lens 350 may be 1.65 or more. The sixth lens 360 has the lowest refractive index in the imaging optical system 300 . For example, the refractive index of the sixth lens 360 may be 1.54 or less.

제1렌즈(310) 및 제2렌즈(320)는 촬상 광학계(300)에서 가장 높은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(310) 및 제2렌즈(320)의 아베수는 55 이상일 수 있다. 제3렌즈(330)는 촬상 광학계(300)에서 가장 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(330)의 아베수는 21 이하일 수 있다. 제4렌즈(340) 및 제5렌즈(350)는 대체로 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(340) 및 제5렌즈(350)의 아베수는 23 이하일 수 있다. 제6렌즈(360)는 대체로 제1렌즈(310)와 유사한 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(360)의 아베수는 50 이상일 수 있다.The first lens 310 and the second lens 320 have the highest Abbe's number in the imaging optical system 300 . For example, the Abbe's number of the first lens 310 and the second lens 320 may be 55 or more. The third lens 330 has the lowest Abbe's number in the imaging optical system 300 . For example, the Abbe's number of the third lens 330 may be 21 or less. The fourth lens 340 and the fifth lens 350 generally have a low Abbe's number. For example, the Abbe's number of the fourth lens 340 and the fifth lens 350 may be 23 or less. The sixth lens 360 generally has an Abbe number similar to that of the first lens 310 . For example, the Abbe's number of the sixth lens 360 may be 50 or more.

촬상 광학계(300)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(320)와 제3렌즈(330) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(380)으로 입사되는 광량을 조절한다.The imaging optical system 300 includes a diaphragm ST. For example, the stopper ST may be disposed between the second lens 320 and the third lens 330 . The diaphragm ST arranged as described above controls the amount of light incident on the upper surface 380 .

촬상 광학계(300)는 필터(370)를 포함한다. 예를 들어, 필터(370)는 제6렌즈(360)와 상면(380) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(370)는 적외선이 상면(380)으로 입사되는 것을 차단한다.The imaging optical system 300 includes a filter 370 . For example, the filter 370 may be disposed between the sixth lens 360 and the image surface 380 . The filter 370 arranged in this way blocks infrared rays from being incident on the upper surface 380 .

촬상 광학계(300)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(380)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(380)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.The imaging optical system 300 includes an image sensor. The image sensor provides an image surface 380 on which light refracted through the lenses is imaged. In addition, the image sensor converts the optical signal formed on the upper surface 380 into an electrical signal.

이와 같이 구성된 촬상 광학계(300)는 낮은 F No.를 갖는다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 F No.는 1.60이다. The imaging optical system 300 configured in this way has a low F No. For example, the F No. of the imaging optical system according to the present embodiment is 1.60.

본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 6에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 1은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.The imaging optical system according to the present embodiment exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 6 . Table 1 below shows the lens characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment, and Table 2 shows the aspherical characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment.

Figure 112020086410319-pat00006
Figure 112020086410319-pat00006

Figure 112020086410319-pat00007
Figure 112020086410319-pat00007

도 7을 참조하여 제4실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 7 .

촬상 광학계(400)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(400)는 제1렌즈(410), 제2렌즈(420), 제3렌즈(430), 제4렌즈(440), 제5렌즈(450), 제6렌즈(460)로 구성된다.The imaging optical system 400 includes a plurality of lenses having refractive power. For example, the imaging optical system 400 includes a first lens 410 , a second lens 420 , a third lens 430 , a fourth lens 440 , a fifth lens 450 , and a sixth lens 460 . ) is composed of

제1렌즈(410)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(420)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(430)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(440)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(450)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(450)는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(450)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제5렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈(460)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(460)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상일 수 있다. 이와 유사하게, 제6렌즈의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상일 수 있다.The first lens 410 has a positive refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The second lens 420 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The third lens 430 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. The fourth lens 440 has a positive refractive power and has a convex shape on both sides. The fifth lens 450 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the fifth lens 450 has a shape in which an inflection point is formed on the object side and the image side. For example, the object side surface of the fifth lens 450 may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the fifth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region. The sixth lens 460 has a negative refractive power, and has a convex object side and a concave image side. In addition, the sixth lens 460 has a shape in which inflection points are formed on both surfaces. For example, the object side of the sixth lens may be convex in the paraxial region and concave in the periphery of the paraxial region. Similarly, the image side of the sixth lens may be concave in the paraxial region and convex in the periphery of the paraxial region.

제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)는 대체로 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(410)의 굴절률 및 제2렌즈(420)의 굴절률은 1.55 이하일 수 있다. 제3렌즈(430) 내지 제5렌즈(450)는 대체로 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(430) 내지 제5렌즈(450)의 굴절률은 모두 1.65 이상일 수 있다. 제6렌즈(460)는 촬상 광학계(400)에서 가장 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(460)의 굴절률은 1.54 이하일 수 있다.The first lens 410 and the second lens 420 generally have a low refractive index. For example, the refractive index of the first lens 410 and the refractive index of the second lens 420 may be 1.55 or less. The third lens 430 to the fifth lens 450 generally have a high refractive index. For example, all of the refractive indices of the third lens 430 to the fifth lens 450 may be 1.65 or more. The sixth lens 460 has the lowest refractive index in the imaging optical system 400 . For example, the refractive index of the sixth lens 460 may be 1.54 or less.

제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)는 촬상 광학계(400)에서 가장 높은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)의 아베수는 55 이상일 수 있다. 제3렌즈(430)는 촬상 광학계(400)에서 가장 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(430)의 아베수는 21 이하일 수 있다. 제4렌즈(440) 및 제5렌즈(450)는 대체로 낮은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(440) 및 제5렌즈(450)의 아베수는 23 이하일 수 있다. 제6렌즈(460)는 대체로 제1렌즈(410)와 유사한 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈(460)의 아베수는 50 이상일 수 있다.The first lens 410 and the second lens 420 have the highest Abbe's number in the imaging optical system 400 . For example, the Abbe's number of the first lens 410 and the second lens 420 may be 55 or more. The third lens 430 has the lowest Abbe's number in the imaging optical system 400 . For example, the Abbe's number of the third lens 430 may be 21 or less. The fourth lens 440 and the fifth lens 450 generally have a low Abbe's number. For example, the Abbe's number of the fourth lens 440 and the fifth lens 450 may be 23 or less. The sixth lens 460 generally has an Abbe number similar to that of the first lens 410 . For example, the Abbe's number of the sixth lens 460 may be 50 or more.

촬상 광학계(400)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(420)와 제3렌즈(430) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 조리개(ST)는 상면(480)으로 입사되는 광량을 조절한다.The imaging optical system 400 includes a stop ST. For example, the stopper ST may be disposed between the second lens 420 and the third lens 430 . The diaphragm ST arranged in this way controls the amount of light incident on the upper surface 480 .

촬상 광학계(400)는 필터(470)를 포함한다. 예를 들어, 필터(470)는 제6렌즈(460)와 상면(480) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 필터(470)는 적외선이 상면(480)으로 입사되는 것을 차단한다.The imaging optical system 400 includes a filter 470 . For example, the filter 470 may be disposed between the sixth lens 460 and the image surface 480 . The filter 470 arranged in this way blocks infrared rays from being incident on the upper surface 480 .

촬상 광학계(400)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(480)을 제공한다. 아울러, 이미지 센서는 상면(480)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.The imaging optical system 400 includes an image sensor. The image sensor provides an image surface 480 on which light refracted through the lenses is imaged. In addition, the image sensor converts the optical signal formed on the upper surface 480 into an electrical signal.

이와 같이 구성된 촬상 광학계(400)는 낮은 F No.를 갖는다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 F No.는 1.70이다. The imaging optical system 400 configured in this way has a low F No. For example, the F No. of the imaging optical system according to the present embodiment is 1.70.

본 실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 8에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 아래의 표 7은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 8은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 것이다.The imaging optical system according to the present embodiment exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 8 . Table 7 below shows the lens characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment, and Table 8 shows the aspherical characteristics of the imaging optical system according to the present embodiment.

Figure 112020086410319-pat00008
Figure 112020086410319-pat00008

Figure 112020086410319-pat00009
Figure 112020086410319-pat00009

표 9는 제1실시 예 내지 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값을 나타낸다. 표 9에서 알 수 있듯이, 제1실시 예 내지 제4실시 예에 따른 촬상 광학계는 상세한 설명에서 제시된 조건식의 수치범위를 모두 만족한다.Table 9 shows the conditional expression values of the imaging optical systems according to the first to fourth embodiments. As can be seen from Table 9, the optical imaging systems according to the first to fourth embodiments satisfy all of the numerical ranges of the conditional expressions presented in the detailed description.

Figure 112020086410319-pat00010
Figure 112020086410319-pat00010

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.The present invention is not limited only to the embodiments described above, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can freely do without departing from the spirit of the present invention described in the claims below. It may be implemented with various modifications.

100, 200, 300, 400 촬상 광학계
110, 210, 310, 410 제1렌즈
120, 220, 320, 420 제2렌즈
130, 230, 330, 430 제3렌즈
140, 240, 340, 440 제4렌즈
150, 250, 350, 450 제5렌즈
160, 260, 360, 360 제6렌즈
170, 270, 370, 470 필터
180, 280, 380, 480 (이미지 센서의) 상면100, 200, 300, 400 imaging optical system
110, 210, 310, 410 first lens
120, 220, 320, 420 second lens
130, 230, 330, 430 third lens
140, 240, 340, 440 4th lens
150, 250, 350, 450 5th lens
160, 260, 360, 360 6th lens
170, 270, 370, 470 filters
180, 280, 380, 480 (of the image sensor)

Claims (14)

물체 측으로부터 순차적으로 배치되는,
굴절력을 갖는 제1렌즈;
굴절력을 갖는 제2렌즈;
굴절력을 갖는 제3렌즈;
굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈;
굴절력을 가지며, 상 측면이 오목한 형상이고, 굴절률이 1.65 이상인 제5렌즈; 및
굴절력을 갖는 제6렌즈;
를 포함하고,
하기 조건식들을 만족하는 촬상 광학계.
1.5 < f1/f
1.0 < f1/f2 < 3.0
(상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 초점거리이고, f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 상기 제2렌즈의 초점거리이다)placed sequentially from the object side,
a first lens having refractive power;
a second lens having refractive power;
a third lens having refractive power;
a fourth lens having refractive power and having a convex side surface of the object;
a fifth lens having refractive power, a concave image side, and a refractive index of 1.65 or more; and
a sixth lens having refractive power;
including,
An imaging optical system satisfying the following conditional expressions.
1.5 < f1/f
1.0 < f1/f2 < 3.0
(In the above conditional expression, f is the focal length of the imaging optical system, f1 is the focal length of the first lens, and f2 is the focal length of the second lens) 제1항에 있어서,
상기 제1렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 촬상 광학계.According to claim 1,
The first lens is an imaging optical system having a concave shape in the image side. 제1항에 있어서,
상기 제2렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.According to claim 1,
The second lens is an imaging optical system having a positive refractive power. 제1항에 있어서,
상기 제3렌즈의 굴절률은 1.65 이상인 촬상 광학계.According to claim 1,
The third lens has a refractive index of 1.65 or more. 제1항에 있어서,
상기 제4렌즈는 상 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.According to claim 1,
The fourth lens is an imaging optical system having a convex image side. 제1항에 있어서,
상기 제4렌즈의 굴절률은 1.65 이상인 촬상 광학계.According to claim 1,
The fourth lens has a refractive index of 1.65 or more. 제1항에 있어서,
상기 제5렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.According to claim 1,
The fifth lens is an imaging optical system having a negative refractive power. 제1항에 있어서,
상기 제5렌즈는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상인 촬상 광학계.According to claim 1,
The fifth lens is an imaging optical system having a shape in which an inflection point is formed on an object side surface and an image side surface. 제1항에 있어서,
F No.가 1.7 이하인 촬상 광학계.According to claim 1,
An imaging optical system whose F No. is 1.7 or less. 제1항에 있어서,
상기 제6렌즈는 물체 측면 및 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상인 촬상 광학계.According to claim 1,
The sixth lens is an imaging optical system having a shape in which an inflection point is formed on an object side surface and an image side surface. 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
TTL/f < 1.25
(상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이다)According to claim 1,
An imaging optical system satisfying the following conditional expression.
TTL/f < 1.25
(In the above conditional expression, TTL is the distance from the object side to the image surface of the first lens) 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
0.7 < R6/f
(상기 조건식에서 R6는 상기 제3렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이다)According to claim 1,
An imaging optical system satisfying the following conditional expression.
0.7 < R6/f
(In the above conditional expression, R6 is the radius of curvature of the object side of the third lens) 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
V3 + V4 < 45
(상기 조건식에서 V3는 상기 제3렌즈의 아베수이고, V4는 상기 제4렌즈의 아베수이다)According to claim 1,
An imaging optical system satisfying the following conditional expression.
V3 + V4 < 45
(In the above conditional expression, V3 is the Abbe's number of the third lens, and V4 is the Abbe's number of the fourth lens) 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
V3 + V5 < 45
(상기 조건식에서 V3는 상기 제3렌즈의 아베수이고, V5는 상기 제5렌즈의 아베수이다)According to claim 1,
An imaging optical system satisfying the following conditional expression.
V3 + V5 < 45
(In the above conditional expression, V3 is the Abbe's number of the third lens, and V5 is the Abbe's number of the fifth lens)
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