KR102443674B1 - Optical system and camera module including the same - Google Patents
Optical system and camera module including the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102443674B1 KR102443674B1 KR1020210091809A KR20210091809A KR102443674B1 KR 102443674 B1 KR102443674 B1 KR 102443674B1 KR 1020210091809 A KR1020210091809 A KR 1020210091809A KR 20210091809 A KR20210091809 A KR 20210091809A KR 102443674 B1 KR102443674 B1 KR 102443674B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lens
- optical axis
- equation
- optical system
- sag
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
-
- 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 -
- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/02—Bodies
- G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
-
- H04N5/2254—
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape
Abstract
실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제3 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지고, 1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3을 만족하고, TTL ≤ 6mm을 만족할 수 있다. (nt_1은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제1 렌즈의 굴절률이고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이다.) The optical system according to the embodiment includes first to third lenses disposed along an optical axis from an object side to a sensor side direction, wherein the first lens has a meniscus shape convex toward the object side, and satisfies 1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3 and TTL ≤ 6mm. (nt_1 is the refractive index of the first lens for light in the t-line wavelength band, and TTL is the distance on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image sensor image surface).
Description
실시예는 향상된 광학 성능을 가지는 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대한 것이다.The embodiment relates to an optical system having improved optical performance and a camera module including the same.
ADAS(Advanced Driving Assistance System)란 운전자를 운전을 보조하기 위한 첨단 운전자 보조 시스템으로서, 전방의 상황을 센싱하고, 센싱된 결과에 기초하여 상황을 판단하고, 상황 판단에 기초하여 차량의 거동을 제어하는 것으로 구성된다. 예를 들어, ADAS 센서 장치는 전방의 차량을 감지하고, 차선을 인식한다. 이후 목표 차 선이나 목표 속도 및 전방의 타겟이 판단되면, 차량의 ESC(Electrical Stability Control), EMS(Engine Management System), MDPS(Motor Driven Power Steering) 등이 제어된다. 대표적으로, ADAS는 자동 주차 시스템, 저속 시내 주행 보조 시스템, 사각 지대 경고 시스템 등으로 구현될 수 있다.ADAS (Advanced Driving Assistance System) is a state-of-the-art driver assistance system to assist drivers in driving. is composed of For example, the ADAS sensor device detects a vehicle ahead and recognizes a lane. Then, when the target lane or target speed and the target in front are determined, the vehicle's ESC (Electrical Stability Control), EMS (Engine Management System), MDPS (Motor Driven Power Steering), etc. are controlled. Typically, ADAS may be implemented as an automatic parking system, a low-speed city driving assistance system, a blind spot warning system, and the like.
ADAS에서 전방의 상황을 감지하기 위한 센서 장치는 GPS 센서, 레이저 스캐너, 전방 레이더, Lidar 등이 있으며, 가장 대표적인 것은 차량의 전방, 후방 및 측방을 촬영하기 위한 카메라이다. Sensor devices for detecting the situation ahead in ADAS include a GPS sensor, a laser scanner, a front radar, and a lidar.
이러한 카메라는 차량의 외부 또는 내부에 배치되어 상기 차량의 주변 상황을 감지할 수 있다. 또한, 상기 카메라는 차량의 내부에 배치되어 운전자 및 동승자의 상황을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라는 운전자와 인접한 위치에서 상기 운전자를 촬영할 수 있고, 운전자의 건강 상태, 졸음 여부, 음주 여부 등을 감지할 수 있다. 또한, 상기 카메라는 동승자와 인접한 위치에서 상기 동승자를 촬영하며 동승자의 수면 여부, 건강 상태 등을 감지할 수 있고, 운전자에게 동승자에 대한 정보를 제공할 수 있다.Such a camera may be disposed outside or inside the vehicle to sense surrounding conditions of the vehicle. In addition, the camera may be disposed inside the vehicle to detect the situation of the driver and the passenger. For example, the camera may photograph the driver at a position adjacent to the driver, and may detect the driver's health state, drowsiness, alcohol consumption, and the like. In addition, the camera may photograph the passenger at a position adjacent to the passenger, detect whether the passenger is sleeping, health status, etc., and may provide information about the passenger to the driver.
특히, 카메라에서 상(image)을 얻기 위해 가장 중요한 요소는 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고화질, 고해상도 등 고성능에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 구현하기 위해 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 상기 카메라가 차량의 외부 또는 내부에서 가혹한 환경, 예컨대 고온, 저온, 수분, 고습 등에 노출될 경우 광학계의 특성이 변화하는 문제가 있다. 이 경우, 상기 카메라는 우수한 광학적 특성, 수차 특성을 균일하게 도출하기 어려운 문제점이 있다.In particular, the most important factor for obtaining an image in a camera is an imaging lens that forms an image. Recently, interest in high performance such as high image quality and high resolution is increasing, and research on an optical system including a plurality of lenses is being conducted in order to realize this. However, when the camera is exposed to a harsh environment, for example, high temperature, low temperature, moisture, high humidity, etc. outside or inside the vehicle, there is a problem in that the characteristics of the optical system change. In this case, the camera has a problem in that it is difficult to uniformly derive excellent optical characteristics and aberration characteristics.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계 및 카메라가 요구된다.Accordingly, a new optical system and a camera capable of solving the above problems are required.
실시예는 광학 특성이 향상된 광학계 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.An embodiment is to provide an optical system and a camera module with improved optical characteristics.
또한, 실시예는 저온 또는 고온의 환경에서 우수한 광학적 특성을 제공할 수 있는 광학계 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.In addition, the embodiment intends to provide an optical system and a camera module capable of providing excellent optical properties in a low-temperature or high-temperature environment.
또한, 실시예는 다양한 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있는 광학계 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.In addition, embodiments are intended to provide an optical system and a camera module capable of preventing or minimizing changes in optical properties in various temperature ranges.
실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제3 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지고, 1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3을 만족하고, TTL ≤ 6mm을 만족할 수 있다. The optical system according to the embodiment includes first to third lenses disposed along an optical axis from an object side to a sensor side direction, wherein the first lens has a meniscus shape convex toward the object side, and satisfies 1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3 and TTL ≤ 6mm.
(nt_1은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제1 렌즈의 굴절률이고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이다.)(nt_1 is the refractive index of the first lens for light in the t-line wavelength band, and TTL is the distance on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image sensor image surface).
또한, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면 및 센서 측 면은 구면일 수 있다.In addition, the object-side surface and the sensor-side surface of the first lens may be spherical.
또한, 1.4mm ≤ D_1을 만족할 수 있다.In addition, 1.4mm ≤ D_1 may be satisfied.
(D_1은 상기 제1 렌즈의 상기 광축에서의 두께이다.)(D_1 is the thickness on the optical axis of the first lens.)
또한, 상기 제 1 내지 상기 제 3 렌즈의 아베수 차이는 10이하일 수 있다.In addition, a difference between the Abbe numbers of the first to third lenses may be 10 or less.
또한, 상기 광학계의 F-number는 1.8 내지 2.2일 수 있다.In addition, the F-number of the optical system may be 1.8 to 2.2.
또한, nt_2 < nt_1, nt_3 < nt_1을 만족하고, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 재료는 서로 다르고, 상기 제1 렌즈와 상기 제3 렌즈의 재료는 서로 다르고, 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 재료는 서로 같을 수 있다.Further, nt_2 < nt_1, nt_3 < nt_1 are satisfied, materials of the first lens and the second lens are different from each other, materials of the first lens and the third lens are different from each other, and the second lens and the second lens are different from each other. 3 The material of the lens may be the same as each other.
(nt_1은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제1 렌즈의 굴절률이고, nt_2은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제2 렌즈의 굴절률이고, nt_3은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제3 렌즈의 굴절률이다.) (nt_1 is the refractive index of the first lens with respect to the light of the t-line wavelength band, nt_2 is the refractive index of the second lens with respect to the light of the t-line wavelength band, and nt_3 is the refractive index of the light of the t-line wavelength band It is the refractive index of the third lens.)
또한, 실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제3 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지고, 상기 제1 내지 제3 렌즈 각각은 하기 수학식을 만족할 수 있다.In addition, the optical system according to the embodiment includes first to third lenses disposed along an optical axis in a direction from the object side to the sensor side, the first lens has a positive refractive power, and the first lens has a convex lens toward the object side. Each of the first to third lenses may have a niscus shape, and may satisfy the following equation.
dnt_1/dt > 0dnt_1/dt > 0
dnt_2/dt < 0dnt_2/dt < 0
dnt_3/dt < 0dnt_3/dt < 0
(dnt_1/dt는 온도 변화에 따른 상기 제1 렌즈의 굴절률 변화이고, dnt_2/dt는 온도 변화에 따른 상기 제2 렌즈의 굴절률 변화이고, dnt_3/dt는 온도 변화에 따른 제3 렌즈의 굴절률 변화이다.)(dnt_1/dt is a change in refractive index of the first lens according to temperature change, dnt_2/dt is a change in refractive index of the second lens according to temperature change, and dnt_3/dt is a change in refractive index of the third lens according to temperature change .)
또한, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면 및 센서 측 면은 구면일 수 있다.In addition, the object-side surface and the sensor-side surface of the first lens may be spherical.
또한, 1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3을 만족할 수 있다.Also, 1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3 may be satisfied.
(nt_1은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제1 렌즈의 굴절률이다.)(nt_1 is the refractive index of the first lens with respect to the light of the t-line wavelength band.)
또한, nt_2 < nt_1, nt_3 < nt_1을 만족하고, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 재료는 서로 다르고, 상기 제1 렌즈와 상기 제3 렌즈의 재료는 서로 다르고, 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 재료는 서로 같을 수 있다.Further, nt_2 < nt_1, nt_3 < nt_1 are satisfied, materials of the first lens and the second lens are different from each other, materials of the first lens and the third lens are different from each other, and the second lens and the second lens are different from each other. 3 The material of the lens may be the same as each other.
(nt_1은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제1 렌즈의 굴절률이고, nt_2은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제2 렌즈의 굴절률이고, nt_3은 t-line 파장 대역의 광에 대한 상기 제3 렌즈의 굴절률이다.)(nt_1 is the refractive index of the first lens with respect to the light of the t-line wavelength band, nt_2 is the refractive index of the second lens with respect to the light of the t-line wavelength band, and nt_3 is the refractive index of the light of the t-line wavelength band It is the refractive index of the third lens.)
또한, TTL ≤ 6mm을 만족할 수 있다.In addition, TTL ≤ 6mm may be satisfied.
(TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이다.)(TTL is the distance in the optical axis from the object side surface of the first lens to the image sensor image surface.)
실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계에서 복수의 렌즈는 설정된 형상, 굴절력, 초점 거리, 두께 등을 가져 향상된 왜곡 특성 및 수차 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 설정된 화각 범위내에서 고해상도, 고화질의 이미지를 제공할 수 있다.The optical system and the camera module according to the embodiment may have improved optical properties. In detail, in the optical system according to the embodiment, the plurality of lenses may have a set shape, refractive power, focal length, thickness, etc., and thus may have improved distortion characteristics and aberration characteristics. Accordingly, the optical system and the camera module according to the embodiment may provide high-resolution and high-quality images within a set angle of view range.
또한, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 다양한 온도 범위에서 동작할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계는 글라스 재질의 제1 렌즈, 플라스틱 재질의 제2 및 제3 렌즈를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 렌즈 각각은 설정된 굴절력을 가질 수 있다. 이에 따라, 온도 변화에 따른 굴절률 변화로 각 렌즈의 초점 거리가 변화할 경우에도 상기 제1 내지 제3 렌즈는 상호 보상할 수 있다. 즉, 상기 광학계는 저온(약 -40℃) 내지 고온(약 99℃)의 온도 범위에서 굴절력에 대한 배분을 효과적으로 수행할 수 있으며, 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 다양한 온도 범위에서 향상된 광학 특성을 유지할 수 있다.In addition, the optical system and the camera module according to the embodiment may operate in various temperature ranges. In detail, the optical system may include a first lens made of a glass material, and second and third lenses made of a plastic material. In this case, each of the first to third lenses may have a set refractive power. Accordingly, even when the focal length of each lens is changed due to a change in refractive index according to a change in temperature, the first to third lenses may be mutually compensated. That is, the optical system can effectively distribute the refractive power in the temperature range of low (about -40°C) to high (about 99°C), and in the temperature range of low (-40°C) to high (99°C) Changes in optical properties can be prevented or minimized. Accordingly, the optical system and the camera module according to the embodiment may maintain improved optical properties in various temperature ranges.
또한, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 최소한이 렌즈로 설정된 화각을 만족하며 우수한 광학 특성을 구현할 수 있다. 이로 인해 상기 광학계는 보다 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 광학계 및 카메라 모듈은 다양한 어플리케이션 및 장치 등에 제공될 수 있고, 가혹한 온도 환경, 예컨대 여름철 고온의 차량 내부에서도 우수한 광학 특성을 가질 수 있다.In addition, the optical system and the camera module according to the embodiment satisfy the minimum angle of view set by the lens and realize excellent optical characteristics. Due to this, the optical system may be provided in a slimmer and more compact structure. Accordingly, the optical system and the camera module may be provided for various applications and devices, and may have excellent optical properties even in a harsh temperature environment, for example, in a high temperature vehicle interior in summer.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 광학계가 적용된 차량의 평면도를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 광학계가 적용된 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 광학계에서 제1 렌즈의 온도 변화에 따른 굴절률 변화에 대한 그래프이다.
도 5는 실시예에 따른 광학계에서 제2 렌즈, 제3 렌즈의 온도 변화에 따른 굴절률 변화에 대한 그래프이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 광학계의 필드별 주변 광량비(relative Illumination)에 대한 그래프이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 광학계의 왜곡 특성에 대한 데이터이다.
도 9 내지 도 17은 제1 실시예에 따른 광학계의 온도별 회절 MTF, 수차도에 대한 그래프이다.
도 18은 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 19는 제2 실시예에 따른 광학계의 필드별 주변 광량비(relative Illumination)에 대한 그래프이다.
도 20은 제2 실시예에 따른 광학계의 왜곡 특성에 대한 데이터이다.
도 21 내지 도 29는 제2 실시예에 따른 광학계의 온도별 회절 MTF, 수차도에 대한 그래프이다.
도 30은 실시예에 따른 광학계에서 일부 용어를 설명하기 위한 구성도이다.1 is a diagram illustrating a plan view of a vehicle to which a camera module or an optical system according to an embodiment is applied.
2 and 3 are views illustrating the interior of a vehicle to which a camera module or an optical system according to an embodiment is applied.
4 is a graph of a change in refractive index according to a temperature change of a first lens in an optical system according to an embodiment.
5 is a graph showing a change in refractive index according to a temperature change of a second lens and a third lens in the optical system according to the embodiment.
6 is a block diagram of an optical system according to the first embodiment.
7 is a graph of relative illumination for each field of the optical system according to the first embodiment.
8 is data on distortion characteristics of the optical system according to the first embodiment.
9 to 17 are graphs of diffraction MTF and aberration diagrams for each temperature of the optical system according to the first embodiment.
18 is a block diagram of an optical system according to the second embodiment.
19 is a graph of relative illumination for each field of the optical system according to the second embodiment.
20 is data on the distortion characteristics of the optical system according to the second embodiment.
21 to 29 are graphs of diffraction MTF and aberration diagrams for each temperature of the optical system according to the second embodiment.
30 is a configuration diagram for explaining some terms in an optical system according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term. And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
또한, 렌즈의 면이 볼록하다는 것은 광축 영역의 렌즈 면이 볼록한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, 렌즈의 면이 오목하다는 것은 광축 영역의 렌즈 면이 오목한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다.In addition, the convex surface of the lens may mean that the lens surface of the optical axis region has a convex shape, and the concave lens surface may mean that the lens surface of the optical axis region has a concave shape.
또한, "물체 측 면"은 광축을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "센서 측 면"은 광축을 기준으로 이미지 센서를 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다. In addition, "object side" may mean a surface of the lens facing the object side with respect to the optical axis, and "sensor side" may mean a surface of the lens facing the image sensor with respect to the optical axis.
또한, 수직 방향은 광축과 수직인 방향을 의미할 수 있고, 렌즈 또는 렌즈면의 끝단은 입사된 광이 통과하는 렌즈의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있다.In addition, the vertical direction may mean a direction perpendicular to the optical axis, and the end of the lens or lens surface may mean the end of the effective area of the lens through which the incident light passes.
또한, 렌즈의 중심 두께는 렌즈의 광축에서 물체 측 및 센서 측 면 사이의 광축 방향 길이를 의미할 수 있다. In addition, the central thickness of the lens may mean a length in the optical axis direction between the object side and the sensor side in the optical axis of the lens.
또한, 렌즈면의 유효경의 크기는 측정 방법 등에 따라 최대 ±0.4mm 정도의 측정 오차를 가질 수 있다.In addition, the size of the effective diameter of the lens surface may have a measurement error of up to ±0.4 mm depending on a measurement method or the like.
또한, 실시예에서 저온은 특정 온도(-40℃)를 의미하거나 약 -40℃ 내지 약 30℃의 온도 범위를 의미할 수 있고, 상온은 특정 온도(22℃)를 의미하거나 약 20℃ 내지 약 30℃의 온도 범위를 의미할 수 있다. 또한, 고온은 특정 온도(99℃)를 의미하거나 약 85℃ 내지 약 105℃의 온도 범위를 의미할 수 있다.In addition, in an embodiment, low temperature may mean a specific temperature (-40 ℃) or may mean a temperature range of about -40 ℃ to about 30 ℃, room temperature means a specific temperature (22 ℃) or about 20 ℃ to about It may mean a temperature range of 30 °C. Also, high temperature may mean a specific temperature (99°C) or a temperature range of about 85°C to about 105°C.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 광학계가 적용된 차량의 평면도를 도시한 도면이고, 도 2 및 도 3은 실시예에 따른 카메라 모듈 또는 광학계가 적용된 차량의 내부를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a plan view of a vehicle to which a camera module or an optical system according to an embodiment is applied, and FIGS. 2 and 3 are views illustrating the interior of a vehicle to which a camera module or an optical system according to an embodiment is applied.
먼저 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 카메라 시스템은, 영상 생성부(2110), 제1 정보 생성부(2120), 제2 정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260) 및 제어부(2140)를 포함한다.First, referring to FIG. 1 , the vehicle camera system according to the embodiment includes an
상기 영상 생성부(2110)는 차량(2000)의 외부 또는 내부에 배치되는 적어도 하나의 제1 카메라 모듈(2310)을 포함할 수 있으며, 상기 차량(2000)의 전방 영상을 생성할 수 있다. 또한, 영상 생성부(2110)는 상기 제1 카메라 모듈(2310)을 이용하여 차량(2000)의 전방뿐만 아니라 하나 이상의 방향에 대한 차량(2000)의 주변을 촬영하여 차량(2000)의 주변 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 전방 영상 및 주변 영상은 디지털 영상일 수 있으며, 컬러 영상, 흑백 영상 및 적외선 영상 등을 포함할 수 있다. 또한, 전방 영상 및 주변 영상은 정지 영상 및 동영상을 포함할 수 있다. 상기 영상 생성부(2110)는 전방 영상 및 주변 영상을 제어부(2140)에 제공할 수 있다. The
이어서, 제1 정보 생성부(2120)는 차량(2000)에 배치되는 적어도 하나의 레이더 또는/및 카메라를 포함할 수 있으며, 차량(2000)의 전방을 감지하여 제1 감지정보를 생성한다. 구체적으로, 제1 정보 생성부(2120)는 차량(2000)에 배치되고, 차량(2000)의 전방에 위치한 차량(2000)들의 위치 및 속도, 보행자의 여부 및 위치 등을 감지하여 제1 감지정보를 생성할 수 있다.Next, the first
제1 정보 생성부(2120)에서 생성한 제1 감지정보를 이용하여 차량(2000)과 앞차와의 거리를 일정하게 유지하도록 제어할 수 있고, 운전자가 차량(2000)의 주행 차로를 변경하고자 하는 경우나 후진 주차 시와 같이 기 설정된 특정한 경우에 차량(2000)의 운행 안정성을 높일 수 있다. 제1 정보 생성부(2120)는 제1 감지정보를 제어부(2140)에 제공할 수 있다.By using the first detection information generated by the first
이어서, 제2 정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260)는 영상 생성부(2110)에서 생성한 전방 영상과 제1 정보 생성부(2120)에서 생성한 제 1 감지정보에 기초하여, 차량(2000)의 각 측면을 감지하여 제2 감지정보를 생성한다. 구체적으로, 제2 정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260)는 차량(2000)에 배치되는 적어도 하나의 레이더 또는/및 카메라를 포함할 수 있으며, 차량(2000)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지하거나 영상을 촬영할 수 있다. 여기서, 제2 정보 생성부(2210, 2220, 2230, 2240, 2250, 2260)는 차량(2000)의 전방 양 코너, 사이드 미러, 및 후방 중앙 및 후방 양 코너에 각각 배치될 수 있다.Next, the
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 영상 생성부(2110)는 상기 차량(2000)의 내부에 배치되는 적어도 하나의 제2 카메라 모듈(2320)을 포함할 수 있다. 상기 제2 카메라 모듈(2320)은 운전자 및 동승자와 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 카메라 모듈(2320)은 운전자 및 동승자와 제1 거리(d1) 이격된 위치에 배치되어 상기 차량(2000)의 내부 영상을 생성할 수 있다. 이때, 상기 제1 거리(d1)는 약 500mm 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 거리(d1)는 약 600mm 이상일 수 있다. 또한, 상기 제2 카메라 모듈(2320)은 약 55도(degree) 이상의 화각(FOV)을 가질 수 있다. Also, referring to FIGS. 2 and 3 , the
상기 영상 생성부(2110)는 상기 제2 카메라 모듈(2320)을 이용하여 차량(2000) 내부의 운전자 및/또는 동승자를 촬영하여 차량(2000)의 내부 영상을 생성할 수 있다. 여기서 차량의 내부 영상은 디지털 영상일 수 있으며, 컬러 영상, 흑백 영상 및 적외선 영상 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 내부 영상은 정지 영상 및 동영상을 포함할 수 있다. 상기 영상 생성부(2110)는 상기 차량(2000)의 내부 영상을 제어부(2140)에 제공한다.The
상기 제어부(2140)는 상기 영상 생성부(2110)로부터 제공된 정보를 바탕으로 상기 차량(2000)의 탑승자에게 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 생성부(2110)로부터 제공된 정보를 바탕으로 운전자의 건강 상태, 졸음 여부, 음주 여부 등을 감지할 수 있고, 상기 운전자에게 이와 대응되는 안내, 경고 등의 정보를 제공할 수 있다. 또한, 상기 영상 생성부(2110)로부터 제공된 정보를 바탕으로 동승자의 수면 여부, 건강 상태 등을 감지할 수 있고 운전자 및/또는 동승자에게 이에 대한 정보를 제공할 수 있다.The
이러한 차량용 카메라 시스템은 이하의 실시예에 따른 광학계(1000)를 갖는 카메라 모듈을 포함할 수 있고, 차량(2000)의 전방, 후방, 각 측면 또는 코너 영역을 통해 획득된 정보를 이용하여 사용자에게 제공하거나 처리하여 자동 운전 또는 주변 안전으로부터 차량(2000)과 물체를 보호할 수 있다. 또한, 상기 차량(2000)의 내부에도 배치되어 운전자 및 동승자에게 다양한 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상기 제1 카메라 모듈(2310) 및 상기 제2 카메라 모듈(2320) 중 적어도 하나의 카메라 모듈은 후술할 광학계(1000)를 포함할 수 있다.Such a vehicle camera system may include a camera module having an
실시예에 따른 카메라 모듈은 광학계는 안전 규제, 자율주행 기능의 강화 및 편의성 증가를 위해 차량 내에 복수로 탑재될 수 있다. 또한 카메라 모듈의 광학계는 차선유지시스템(LKAS: Lane keeping assistance system), 차선이탈 경보시스템(LDWS), 운전자 감시 시스템(DMS: Driver monitoring system)과 같은 제어를 위한 부품으로서, 차량 내에 적용되고 있다. 이러한 차량용 카메라 모듈은 주위 온도 변화에도 안정적인 광학 성능을 구현할 수 있고 가격 경쟁력이 있는 모듈을 제공하여, 차량용 부품의 신뢰성을 확보할 수 있다.In the camera module according to the embodiment, a plurality of optical systems may be mounted in a vehicle for safety regulation, reinforcement of autonomous driving functions, and increased convenience. In addition, the optical system of the camera module is a part for control such as a lane keeping assistance system (LKAS), a lane departure warning system (LDWS), and a driver monitoring system (DMS), and is applied in a vehicle. Such a vehicle camera module can implement stable optical performance even when ambient temperature changes and provide a module with competitive price, thereby ensuring the reliability of vehicle parts.
이하 실시예에 따른 광학계에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an optical system according to an embodiment will be described in detail.
실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 2매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)는 3매 렌즈를 포함할 수 있고, 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. The
이 경우, 물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)를 통과하여 상기 이미지 센서(300)에 입사될 수 있다.In this case, the light corresponding to the object information may pass through the
상기 복수의 렌즈들(100) 각각은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역은 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130) 각각에 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 영역일 수 있다.Each of the plurality of
상기 비유효 영역은 상기 유효 영역 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시) 등에 고정되는 영역일 수 있다.The ineffective area may be disposed around the effective area. The ineffective area may be an area to which the light is not incident. That is, the ineffective region may be a region independent of the optical characteristic. Also, the ineffective region may be a region fixed to a barrel (not shown) for accommodating the lens.
상기 이미지 센서(300)는 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100), 자세하게 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130)을 순차적으로 통과한 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등 입사되는 광을 감지할 수 있는 소자를 포함할 수 있다. The
상기 이미지 센서(300)는 설정된 크기를 가지는 복수의 픽셀(pixel)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(300)의 픽셀 크기는 약 3㎛일 수 있다.The
상기 이미지 센서(300)는 설정된 파장의 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(300)는 적외선(IR, Infrared Ray) 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(300)는 약 1500nm 이하의 근적외선(near infrared ray) 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서는 약 880nm 내지 약 1000nm 파장 대역의 광을 감지할 수 있다.The
실시예에 따른 광학계(1000)는 커버 글라스(400) 및 필터(500)를 더 포함할 수 있다. The
상기 커버 글라스(400)는 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 커버 글라스(400)는 상기 이미지 센서(300)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 커버 글라스(400)는 상기 이미지 센서(300)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 커버 글라스(400)는 상기 이미지 센서(300)보다 크거나 같은 크기로 제공되어 상기 이미지 센서(300)의 상부를 보호할 수 있다.The
또한, 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접한 마지막 렌즈(제3 렌즈(130))와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 마지막 렌즈(제3 렌즈(130))와 상기 커버 글라스(400) 사이에 배치될 수 있다.Also, the
상기 필터(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링할 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 이미지 센서(300)가 수광하는 광과 대응되는 파장 대역의 광을 통과시킬 수 있고, 상기 수광하는 광과 대응되지 않는 파장 대역의 광을 차단할 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 적외선 파장 대역의 광을 통과시킬 수 있고, 자외선, 가시광선 대역의 광을 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터(500)는 적외선 패스(IR Pass) 필터, 적외선 컷오프(IR Cut-off) 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 광학계(1000)에 입사되는 광량을 조절할 수 있다. Also, the
상기 조리개는 설정된 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 전방에 위치하거나, 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130) 중 선택되는 두 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110)의 후방에 위치할 수 있다. The aperture may be disposed at a set position. For example, the diaphragm may be positioned in front of the
또한, 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130) 중 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130) 중 선택되는 하나의 렌즈의 물체 측 면 또는 센서 측 면은 광량을 조절하는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.In addition, at least one of the first to
이하 실시예에 따른 복수의 렌즈들(100)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the plurality of
상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. The
상기 제1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제1 면(S1) 및 센서 측 면으로 정의되는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.The
상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 구면(Sphere)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 모두 구면(Sphere)일 수 있다. At least one of the first surface S1 and the second surface S2 may be a sphere. For example, both the first surface S1 and the second surface S2 may be spheres.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 상기 제1 렌즈(110)와 다른 재료로 제공될 수 있다. 일례로, 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.The
상기 제2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제3 면(S3) 및 센서 측 면으로 정의되는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.The
상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 비구면(Asphere)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 모두 비구면(Asphere)일 수 있다.At least one of the third surface S3 and the fourth surface S4 may be an aspherical surface. For example, both the third surface S3 and the fourth surface S4 may be an aspherical surface.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 상기 제1 렌즈(110)와 다른 재료로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제3 렌즈(130)는 상기 제2 렌즈(120)와 같은 재료로 제공될 수 있다. 일례로, 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.The
상기 제3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제5 면(S5) 및 센서 측 면으로 정의되는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.The
상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 비구면(Asphere)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 모두 비구면(Asphere)일 수 있다.At least one of the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be an aspherical surface. For example, both the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
실시예에 따른 광학계(1000)는 이하에서 설명되는 수학식 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 온도에 따라 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있어, 다양한 온도에서 향상된 광학 특성을 구현할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 후술할 수학식 중 적어도 하나를 만족함에 따라 다양한 온도에서 향상된 왜곡 및 수차 특성을 가질 수 있다.The
이하 수학식들에 대해 설명하기로 한다. 또한, 일부 수학식들에 표기된 용어는 도 30을 참고하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the equations will be described. In addition, terms indicated in some equations will be described with reference to FIG. 30 .
[수학식 1][Equation 1]
1.7 ≤ nt_1 ≤ 2.31.7 ≤ nt_1 ≤ 2.3
수학식 1에서 nt_1은 상기 제1 렌즈(110)의 t-line(1013.98nm) 또는 d-line(587.6nm) 파장 대역의 광에 대한 굴절률이다.In
[수학식 2][Equation 2]
nt_2 < nt_1nt_2 < nt_1
nt_3 < nt_1nt_3 < nt_1
수학식 2에서 nt_1은 상기 제1 렌즈(110)의 t-line 또는 d-line 파장 대역의 광에 대한 굴절률이고, nt_2는 상기 제2 렌즈(120)의 t-line 또는 d-line 파장 대역의 광에 대한 굴절률이고, nt_3은 상기 제3 렌즈(130)의 t-line 또는 d-line 파장 대역의 광에 대한 굴절률이다.In
[수학식 3][Equation 3]
dnt_1/dt ≥ 0dnt_1/dt ≥ 0
dnt_2/dt < 0dnt_2/dt < 0
dnt_3/dt < 0dnt_3/dt < 0
|dnt_2/dt| / |dnt_1/dt| > 20|dnt_2/dt| / |dnt_1/dt| > 20
수학식 3에서 dt는 온도 변화량(℃)을 의미하고, dnt_1은 전체 파장 대역에서 특히 d-line 파장 대역에서 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률 변화이다. 즉, dnt_1/dt은 전체 파장 대역에서 특히 d-line 파장 대역에서 온도 변화량에 따른 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률 변화를 의미한다. 또한, dnt_2는 전체 파장 대역에서 특히 d-line 파장 대역에서 상기 제2 렌즈(120)의 굴절률 변화이고, dnt_2/dt은 전체 파장 대역에서 특히 d-line 파장 대역에서 온도 변화량에 따른 상기 제2 렌즈(120)의 굴절률 변화를 의미한다. 또한, dnt_3는 전체 파장 대역에서 특히 d-line 파장 대역에서 상기 제3 렌즈(130)의 굴절률 변화이고, dnt_3/dt은 전체 파장 대역에서 특히 d-line 파장 대역에서 온도 변화량에 따른 상기 제3 렌즈(130)의 굴절률 변화를 의미한다. 수학식 3에서 dt는 -40℃에서 99℃까지 온도 변화일 수 있다. In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 3 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다When the
[수학식 4][Equation 4]
1 ≤ |v1 - v2| ≤ 101 ≤ |v1 - v2| ≤ 10
1 ≤ |v1 - v3| ≤ 101 ≤ |v1 - v3| ≤ 10
50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 20050 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 200
수학식 4에서 v1은 상기 제1 렌즈(110)의 아베수이고, v2는 상기 제2 렌즈(120)의 아베수이고, v3는 상기 제3 렌즈(130)의 아베수이다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 4를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 특성을 가질 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 10은 특정 파장 대에서 보다 향상된 입사광 제어 특성 및 수차 제어 특성을 위해 50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 150를 만족할 수 있다.In detail,
더 자세하게, 상기 수학식 10은 특정 파장 대에서 보다 향상된 입사광 제어 특성 및 수차 제어 특성을 위해 50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 70를 만족할 수 있다.More specifically,
[수학식 5][Equation 5]
0mm ≤ TTL ≤ 8mm0mm ≤ TTL ≤ 8mm
수학식 5에서 TTL은 상온(약 22℃)의 환경에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 상기 광축(OA)에서의 거리(mm)이다. 자세하게, 상기 수학식 5는 0mm ≤ TTL ≤ 7mm일 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 5는 0mm ≤ TTL ≤ 6mm일 수 있다.In
[수학식 6][Equation 6]
Diop_L1 > Diop_L2 > Diop_L3Diop_L1 > Diop_L2 > Diop_L3
수학식 6에서 Diop_L1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 디옵터(diopter) 값이고, Diop_L2는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 디옵터(diopter) 값이고, Diop_L3은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 디옵터(diopter) 값이다.In
[수학식 7][Equation 7]
1 < Diop_L1 / Diop_L2 < 21 < Diop_L1 / Diop_L2 < 2
수학식 7에서 Diop_L1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 디옵터(diopter) 값이고, Diop_L2는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 디옵터(diopter) 값이다.In
[수학식 8][Equation 8]
10 < Diop_L1 / Diop_L3 < 60010 < Diop_L1 / Diop_L3 < 600
수학식 8에서 Diop_L1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 디옵터(diopter) 값이고, Diop_L3는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 디옵터(diopter) 값이다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 6 내지 수학식 8 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)의 복수의 렌즈들(100)은 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에, 그리고 저온 내지 고온의 온도 범위에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.When the
[수학식 9][Equation 9]
1.8 ≤ F# ≤ 2.21.8 ≤ F# ≤ 2.2
수학식 9에서 F#는 상온(약 22℃), 저온(약 -40℃) 및 고온(약 99℃)의 환경에서 상기 광학계(1000)의 F-넘버(F-number)이다. In
[수학식 10][Equation 10]
1mm ≤ D_1 ≤ 1.7mm1mm ≤ D_1 ≤ 1.7mm
수학식 10에서 D_1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께(도 30 참조)로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 자세하게, 상기 수학식 10은 1.2mm ≤ D_1 ≤ 1.6mm일 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 10은 1.4mm ≤ D_1 ≤ 1.5mm일 수 있다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 10을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 성능을 가지고, 제조가 용이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께가 약 1mm 미만인 경우 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리가 길어지게 되고, Glass 렌즈의 제조가 힘들 수 있다. 또한, 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께가 약 1.7mm를 초과할 경우 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리가 감소하여 상기 광학계(1000)의 전체 광학 성능이 저하될 수 있다.When the
[수학식 10-1][Equation 10-1]
0.2 ≤ D_1 / TTL ≤ 0.30.2 ≤ D_1/TTL ≤ 0.3
수학식 10-1에서 D_1은 D_1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께(도 30 참조)로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, TTL은 상온(약 22℃)의 환경에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 상기 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In Equation 10-1, D_1 is D_1 is the central thickness (refer to FIG. 30) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 상온(약 22℃)에서 수학식 10-1을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상온(약 22℃)및 고온(약 99℃)으로 온도 변화에 따른 광학적 성능 변화를 방지 또는 최소화할 수 있다. 자세하게, 상기 수학식 10-1은 다양한 온도 범위에서 보다 향상된 광학 성능을 위해 0.25 ≤ D_1/TTL ≤ 0.3을 만족할 수 있다.When the
[수학식 11][Equation 11]
1 < D_1 / D_2 < 1.61 < D_1 / D_2 < 1.6
수학식 11에서 D_1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, D_2는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 중심 두께로 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. (도 30 참조)In Equation 11, D_1 is the central thickness of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 11을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 개선할 수 있다.When the
[수학식 12][Equation 12]
2 < D_1 / D_3 < 2.82 < D_1 / D_3 < 2.8
수학식 12에서 D_1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, D_3는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 중심 두께로 상기 제3 렌즈(130)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. (도 30 참조)In Equation 12, D_1 is the central thickness of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 12를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 개선할 수 있다.When the
[수학식 13][Equation 13]
f1 < f2 < f3f1 < f2 < f3
수학식 13에서 f1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리(mm)이고, f2는 상기 제2 렌즈(120)의 상온(약 22℃)에서 초점 거리(mm)이고, f3은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 초점 거리(mm)이다.In Equation 13, f1 is the focal length (mm) of the
이때, 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리(f1)는 4mm보다 크고 7mm보다 작을 수 있다. 또한, 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌z즈(120)의 초점 거리(f2)는 7mm보다 크고 13mm보다 작을 수 있다. 또한, 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 초점 거리(f3)는 80mm보다 크고 120mm보다 작을 수 있다.In this case, the focal length f1 of the
실시예 따른 광학계(1000)가 수학식 13을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)의 복수의 렌즈들(100)은 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.When the
[수학식 14][Equation 14]
0.4 < f1 / f2 < 0.80.4 < f1/f2 < 0.8
수학식 14에서 f1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리(mm)이고, f2는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 초점 거리(mm)이다.In Equation 14, f1 is the focal length (mm) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 14를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제1 렌즈(110) 및 상기 제2 렌즈(120)는 입사하는 광 경로 제어를 위한 적절한 굴절력을 가질 수 있고, 상기 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가질 수 있다.When the
[수학식 15][Equation 15]
10 < f3 / f1 < 55010 < f3 / f1 < 550
수학식 15에서 f1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리(mm)이고, f3는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 초점 거리(mm)이다.In Equation 15, f1 is the focal length (mm) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 15를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제1 렌즈(110) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력을 적절하게 제어하여 향상된 해상력을 가질 수 있다.When the
[수학식 16][Equation 16]
0.5 < L1R1 / L1R2 < 0.80.5 < L1R1 / L1R2 < 0.8
수학식 16에서 L1R1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 곡률 반경이고, L1R2는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 곡률 반경이다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 16을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 입사되는 광을 제어할 수 있고, 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 17][Equation 17]
2 < L2R1 / L2R2 < 2.32 < L2R1 / L2R2 < 2.3
수학식 17에서 L2R1은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 곡률 반경이고, L2R2는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))의 곡률 반경이다.In Equation 17, L2R1 is the radius of curvature of the object-side surface (third surface S3) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 17을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 18][Equation 18]
1 < L3R1 / L3R2 < 1.31 < L3R1 / L3R2 < 1.3
수학식 18에서 L3R1은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 곡률 반경이고, L3R2는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 곡률 반경이다.In Equation 18, L3R1 is the radius of curvature of the object-side surface (the fifth surface S5) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 18을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.When the
[수학식 19][Equation 19]
0.5 < CA_L1S1 / CA_L3S2 < 0.80.5 < CA_L1S1 / CA_L3S2 < 0.8
수학식 19에서 CA_L1S1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효경의 크기(CA, Clear Aperture)이고, CA_L3S2는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 유효경의 크기이다.In Equation 19, CA_L1S1 is the size of the effective diameter (CA, Clear Aperture) of the object-side surface (first surface S1) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 19를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 입사되는 광을 제어할 수 있고, 광학 성능을 유지하면서 슬림 및 컴팩트한 구조로 제공될 수 있는 적절한 크기를 가질 수 있다.When the
[수학식 19-1][Equation 19-1]
CA_L1S2 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S2 CA_L1S2 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S2
CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L3S1 CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L3S1
CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S1 ≤ CA_L3S2CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S1 ≤ CA_L3S2
수학식 19-1에서 CA_L1S2은 상온(약 22℃)에서 조리개가 배치된 면의 유효경 크기이다. 즉, CA_L1S2은 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효경의 크기(CA, Clear Aperture)이고, CA_L2S1은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 유효경의 크기(CA, Clear Aperture)이고, CA_L2S2은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제4 면(S4))의 유효경의 크기(CA, Clear Aperture)이고, L3S1은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 유효경의 크기(CA, Clear Aperture)이고,CA_L3S2는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 유효경의 크기이다.In Equation 19-1, CA_L1S2 is the effective diameter size of the surface on which the diaphragm is disposed at room temperature (about 22° C.). That is, CA_L1S2 is the effective diameter (CA, Clear Aperture) of the sensor side surface (second surface S2) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 19-1를 만족할 경우, 즉, 조리개가 배치된 렌즈면 혹은 조리개와 가장 인접하게 배치되는 렌즈면의 유효경 크기가 센서와 가깝게 배치되는 렌즈의 유효경 크기보다 작은 경우 혹은 조리개에서 센서측으로 갈 수록 렌즈 각 면의 유효경이 커지는 경우, 상기 광학계(1000)는 입사되는 광을 제어할 수 있고, 광학 성능을 유지하면서 슬림 및 컴팩트한 구조로 제공될 수 있는 적절한 크기를 가질 수 있다.When the
[수학식 20][Equation 20]
0.35 < d12 / D_1 < 0.50.35 < d12 / D_1 < 0.5
수학식 20에서 d12는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA)에서의 간격(mm)이고, D_1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. (도 30 참조)In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 20을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 입사되는 광을 제어할 수 있고, 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 21][Equation 21]
0.7 ≤ CA_Smax / ImgH ≤ 10.7 ≤ CA_S max /
수학식 21에서 CA_Smax는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 상온(약 22℃)에서 가장 큰 유효경의 크기(CA)를 가지는 렌즈면의 유효경의 크기(CA)이다.In Equation 21, CA_Smax is the size of the effective diameter of the lens surface having the largest effective diameter CA at room temperature (about 22° C.) among the lens surfaces of the plurality of
또한, ImgH는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값이다. 즉, 상기 ImgH는 상온(약 22℃)에서 상기 이미지 센서(300)의 전체 대각 방향 길이(mm)를 의미한다.In addition, ImgH is from the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 21을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가지며, 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있다.When the
[수학식 22][Equation 22]
3 ≤ EFL ≤ 53 ≤ EFL ≤ 5
수학식 22에서 EFL(Effective Focal Length)은 상온(약 22℃)에서 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리(mm)를 의미한다.In Equation 22, EFL (Effective Focal Length) means an effective focal length (mm) of the
[수학식 23][Equation 23]
50도(degree) ≤ FOV ≤ 70도(degree)50 degree ≤ FOV ≤ 70 degree
수학식 23에서 FOV는 상온(약 22℃), 저온(약 -40℃) 및 고온(약 99℃)의 환경에서 상기 광학계(1000)의 화각(FOV)을 의미한다.In Equation 23, FOV means an angle of view (FOV) of the
[수학식 24][Equation 24]
1 < TTL / ImgH < 1.41 < TTL / ImgH < 1.4
수학식 24에서 TTL은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 상기 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In
또한, ImgH는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값이다. 즉, 상기 ImgH는 상온(약 22℃)에서 상기 이미지 센서(300)의 전체 대각 방향 길이(mm)를 의미한다.In addition, ImgH is from the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 24를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300) 예를 들어 1인치 전후의 큰 이미지 센서(300)를 적용을 위한 BFL(Back focal length)을 확보하며 보다 작은 TTL을 가질 수 있어 고화질 구현 및 슬림한 구조를 가질 수 있다.When the
[수학식 25][Equation 25]
0.2 < BFL / ImgH < 0.50.2 < BFL / ImgH < 0.5
수학식 25에서 BFL(Back focal length)은 상온(약 22℃)에서 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In
또한, ImgH는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값이다. 즉, 상기 ImgH는 상온(약 22℃)에서 상기 이미지 센서(300)의 전체 대각 방향 길이(mm)를 의미한다.In addition, ImgH is from the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 25를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 큰 이미지 센서(300)를 적용하기 위한 BFL(Back focal length)을 확보할 수 있고, 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 26][Equation 26]
3 < TTL / BFL < 53 < TTL / BFL < 5
수학식 26에서 TTL은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 상기 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In Equation 26, TTL is in the optical axis OA from the object side surface (first surface S1) of the
또한, BFL(Back focal length)은 상온(약 22℃)에서 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In addition, the back focal length (BFL) is the distance in the optical axis (OA) from the apex of the sensor side of the lens closest to the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 26을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 BFL을 확보하며 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다.When the
[수학식 27][Equation 27]
0.6 < EFL / TTL < 0.80.6 < EFL / TTL < 0.8
수학식 27에서 EFL(Effective Focal Length)은 상온(약 22℃)에서 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리(mm)를 의미한다.In Equation 27, EFL (Effective Focal Length) means an effective focal length (mm) of the
또한, TTL은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 상기 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In addition, TTL is the distance in the optical axis OA from the object-side surface (first surface S1) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 27을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다.When the
[수학식 28][Equation 28]
2 < EFL / BFL < 32 < EFL / BFL < 3
수학식 28에서 EFL(Effective Focal Length)은 상온(약 22℃)에서 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리(mm)를 의미한다.In Equation 28, EFL (Effective Focal Length) means an effective focal length (mm) of the
또한, BFL(Back focal length)은 상온(약 22℃)에서 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)이다.In addition, the back focal length (BFL) is the distance in the optical axis (OA) from the apex of the sensor side of the lens closest to the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 28을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각을 가지며 적절한 초점 거리를 가질 수 있고, 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 29][Equation 29]
0.7 < EFL / ImgH < 10.7 < EFL / ImgH < 1
수학식 29에서 EFL(Effective Focal Length)은 상온(약 22℃)에서 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리(mm)를 의미한다.In Equation 29, EFL (Effective Focal Length) means an effective focal length (mm) of the
또한, ImgH는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값이다. 즉, 상기 ImgH는 상온(약 22℃)에서 상기 이미지 센서(300)의 전체 대각 방향 길이(mm)를 의미한다.In addition, ImgH is from the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 29를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 큰 이미지 센서(300)를 적용하며 향상된 수차 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 30][Equation 30]
0.2 < D_1_ET / D_1 < 1.70.2 < D_1_ET / D_1 < 1.7
수학식 30에서 D_1은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, D_1_ET는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 도 30을 참조하면 D_1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 영역 끝단과 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다. D_1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 유효경 외측의 플랜지부 두께일 수 있다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 30을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 입사되는 광을 제어할 수 있고, 저온 내지 고온의 온도 범위에서 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 30은 저온 내지 고온의 온도 범위에서 보다 향상된 입사광 제어 특성 및 수차 제어 특성을 위해 0.4 < D_1_ET / D_1 < 1.5을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 30은 보다 더 향상된 입사광 제어 특성 및 수차 제어 특성을 위해 0.7 < D_1_ET / D_1 < 1.3을 만족할 수 있다. In detail,
[수학식 31][Equation 31]
0.3 < D_2_ET / D_2 < 1.70.3 < D_2_ET / D_2 < 1.7
수학식 31에서 D_2는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 중심 두께로 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, D_2_ET는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 도 30을 참조하면 D_2_ET는 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 유효 영역 끝단과 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다. D_2_ET는 제2 렌즈의 유효경 외측의 플랜지부 두께일 수 있다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 31을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 31은 저온 내지 고온의 온도 범위에서 보다 향상된 색수차 제어 특성을 위해 0.4 < D_2_ET / D_2 < 1.5을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 31은 보다 더 향상된 색수차 제어 특성을 위해 0.5 ≤ D_2_ET / D_2 ≤ 1.3을 만족할 수 있다.In detail,
[수학식 32][Equation 32]
0.3 < D_3_ET / D_3 < 1.70.3 < D_3_ET / D_3 < 1.7
수학식 32에서 D_3는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 중심 두께로 상기 제3 렌즈(130)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, D_3_ET는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 도 30을 참조하면 D_3_ET는 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 유효 영역 끝단과 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다. D_3_ET는 제3 렌즈의 유효경 외측의 플랜지부 두께일 수 있다.In Equation 32, D_3 is the central thickness of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 30을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있고, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. When the
자세하게, 상기 수학식 32는 다양한 온도 범위에서 보다 향상된 왜곡 제어 특성을 위해 0.5 < D_3_ET / D_3 < 1.5을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 32는 보다 더 향상된 왜곡 제어 특성을 위해 0.7 < D_3_ET / D_3 < 1.3을 만족할 수 있다.In detail, Equation 32 may satisfy 0.5 < D_3_ET / D_3 < 1.5 for more improved distortion control characteristics in various temperature ranges. In more detail, Equation 32 may satisfy 0.7 < D_3_ET / D_3 < 1.3 for more improved distortion control characteristics.
[수학식 33][Equation 33]
0.1 < d23 / d23_max < 10.1 < d23 / d23_max < 1
수학식 33에서 d23은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130)의 광축(OA)에서의 간격(mm)이고, d23_max는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4)) 및 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5)) 사이의 광축(OA) 방향 간격 중 최대 간격(mm)을 의미한다.In Equation 33, d23 is the distance (mm) at the optical axis OA of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 33을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 색수차, 왜곡 수차 특성을 개선할 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 33은 다양한 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 보다 개선하기 위해 0.2 < d23 / d23_max < 0.9을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 33은 다양한 온도 범위에서 주변부의 광학 성능을 보다 더 개선하기 위해 0.25 < d23 / d23_max < 0.8를 만족할 수 있다.In detail, Equation 33 may satisfy 0.2 < d23 / d23_max < 0.9 in order to further improve the optical performance of the periphery of the field of view (FOV) in various temperature ranges. More specifically, Equation 33 may satisfy 0.25 < d23 / d23_max < 0.8 in order to further improve the optical performance of the peripheral part in various temperature ranges.
[수학식 34][Equation 34]
1 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 51 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 5
수학식 34에서 d23은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130)의 광축(OA)에서의 간격(mm)이고, d23_Sag_L3S1_max는 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 최대 Sag값에서 상기 Sag값과 광축(OA) 방향으로 마주하는 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))까지의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다. (도 30 참조)In Equation 34, d23 is the distance (mm) in the optical axis OA of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 34를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부 광학 성능을 개선할 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 34는 다양한 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 보다 개선하기 위해 1.3 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 4를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 34는 다양한 온도 범위에서 주변부의 광학 성능을 보다 더 개선하기 위해 1.5 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 3를 만족할 수 있다.In detail, Equation 34 may satisfy 1.3 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 4 in order to further improve the optical performance of the periphery of the field of view (FOV) in various temperature ranges. More specifically, Equation 34 may satisfy 1.5 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 3 in order to further improve the optical performance of the peripheral part in various temperature ranges.
[수학식 35][Equation 35]
0.2 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 10.2 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 1
수학식 35에서 L_Sag_L3S1은 상온(약 22℃)에서, 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 최대 Sag값까지 광축(OA)의 수직인 방향의 거리를 의미하고, CA_L3S1은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 유효경의 크기를 의미한다. (도 30 참조)In Equation 35, L_Sag_L3S1 is perpendicular to the optical axis OA from the optical axis OA to the maximum Sag value of the object-side surface (the fifth surface S5) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 35를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부 광학 성능을 개선할 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 35는 다양한 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 보다 개선하기 위해 0.3 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 0.9를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 35는 다양한 온도 범위에서 주변부의 광학 성능을 보다 더 개선하기 위해 0.4 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 0.8를 만족할 수 있다.In detail, Equation 35 may satisfy 0.3 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 0.9 in order to further improve the optical performance of the periphery of the field of view (FOV) in various temperature ranges. More specifically, Equation 35 may satisfy 0.4 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 0.8 in order to further improve the optical performance of the peripheral part in various temperature ranges.
[수학식 35-1] [Equation 35-1]
0.02 < |Sag_L3S1_max| < 0.50.02 < |Sag_L3S1_max| < 0.5
수학식 35-1에서 Sag_L3S1_max은 상온(약 22℃)에서, 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 Sag 값과 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 최대 Sag값과의 차이를 의미한다.In Equation 35-1, Sag_L3S1_max is the Sag value of the object-side surface (the fifth surface S5) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 35-1를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부 광학 성능을 개선할 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 35-1은 다양한 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 보다 개선하기 위해 0.04 < |Sag_L3S1_max| < 0.3를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 34는 다양한 온도 범위에서 주변부의 광학 성능을 보다 더 개선하기 위해 0.05 < |Sag_L3S1_max| < 0.1를 만족할 수 있다.In detail, Equation 35-1 is 0.04 < |Sag_L3S1_max| to further improve the optical performance of the periphery of the FOV in various temperature ranges. < 0.3 may be satisfied. More specifically, the above Equation 34 shows that 0.05 < |Sag_L3S1_max| < 0.1 may be satisfied.
[수학식 36][Equation 36]
0.2 < L_Sag_L3S2 / CA_L3S2 < 10.2 < L_Sag_L3S2 / CA_L3S2 < 1
수학식 36에서 L_Sag_L3S2는 상온(약 22℃ )에서, 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 최대 Sag값까지 광축(OA)의 수직인 방향의 거리를 의미하고, CA_L3S2는 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 유효경의 크기를 의미한다. (도 30 참조)In Equation 36, L_Sag_L3S2 is perpendicular to the optical axis OA from the optical axis OA to the maximum Sag value of the sensor side (sixth surface S6) of the
자세하게, 상기 수학식 36은 다양한 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 보다 개선하기 위해 0.3 < L_Sag_L3S2/ CA_L3S2 < 0.9를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 36은 다양한 온도 범위에서 주변부의 광학 성능을 보다 더 개선하기 위해 0.4 < L_Sag_L3S2 / CA_L3S2 < 0.7를 만족할 수 있다.In detail, Equation 36 may satisfy 0.3 < L_Sag_L3S2/ CA_L3S2 < 0.9 in order to further improve optical performance of the periphery of the field of view (FOV) in various temperature ranges. More specifically, Equation 36 may satisfy 0.4 < L_Sag_L3S2 / CA_L3S2 < 0.7 in order to further improve the optical performance of the peripheral part in various temperature ranges.
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 35 및 수학식 36 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 색수차, 수차 특성을 개선할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 뿐만 아니라 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.When the
[수학식 36-1] [Equation 36-1]
0.05 < |Sag_L3S2_max| < 0.50.05 < |Sag_L3S2_max| < 0.5
수학식 36-1에서 |Sag_L3S2_max|은 상온(약 22℃)에서, 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 Sag 값과 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 최대 Sag값과의 차이를 의미한다.In Equation 36-1, |Sag_L3S2_max| is the Sag value of the sensor side (sixth surface S6) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 36-1를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부 광학 성능을 개선할 수 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 36-1 다양한 온도 범위에서 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 보다 개선하기 위해 0.1 < |Sag_L3S2_max| < 0.3를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 34는 다양한 온도 범위에서 주변부의 광학 성능을 보다 더 개선하기 위해 0.15 < |Sag_L3S2_max| < 0.2를 만족할 수 있다.In detail, 0.1 < |Sag_L3S2_max| < 0.3 may be satisfied. More specifically, the above Equation 34 is 0.15 < |Sag_L3S2_max| < 0.2 may be satisfied.
[수학식 37][Equation 37]
0.2 < L3S2_max_sag to Sensor / BFL < 10.2 < L3S2_max_sag to Sensor / BFL < 1
수학식 37에서 BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)를 의미한다.In Equation 37, BFL (Back focal length) means the distance (mm) from the vertex of the sensor side of the lens closest to the
또한, L3S2_max_sag to Sensor은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 최대 Sag값에서 이미지 센서(300)까지의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다. In addition, L3S2_max_sag to Sensor is the optical axis (OA) direction distance from the maximum Sag value of the sensor side (sixth surface S6) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 37을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 왜곡 수차 특성을 개선할 수 있고, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고 조립이 용이한 이점이 있다.When the
자세하게, 상기 수학식 37는 다양한 온도 범위에서 왜곡 수차 특성 개선 및 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능과 조립의 용이성을 보다 개선하기 위해 0.3 < L3S2_max_sag to Sensor / BFL < 0.95를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 37은 다양한 온도 범위에서 왜곡 수차 특성 개선 및 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능과 조립의 용이성을 보다 더 개선하기 위해 0.4 < L3S2_max_sag to Sensor / BFL < 0.9를 만족할 수 있다.In detail, Equation 37 may satisfy 0.3 < L3S2_max_sag to Sensor / BFL < 0.95 in order to improve distortion aberration characteristics in various temperature ranges and to further improve optical performance and assembly easiness of the periphery of the field of view (FOV). In more detail, Equation 37 may satisfy 0.4 < L3S2_max_sag to Sensor / BFL < 0.9 in order to further improve distortion aberration characteristics in various temperature ranges, optical performance of the periphery of the field of view (FOV), and ease of assembly.
[수학식 38][Equation 38]
3 < ∑Index < 103 < ∑Index < 10
수학식 38에서 ∑Index는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 내지 제3 렌즈(110, 120, 130) 각각의 d-line에서의 굴절률 합을 의미한다.In Equation 38, ∑Index means the sum of refractive indices at the d-line of each of the first to
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 38을 만족할 경우, 저온 내지 고온의 온도 범위에서 상기 광학계(1000)의 TTL을 제어할 수 있고, 향상된 색수차, 해상력 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 39][Equation 39]
10 < ∑Abb / ∑Index < 5010 < ∑Abb / ∑Index < 50
수학식 39에서 ∑Index는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 내지 제3 렌즈(110, 120, 130) 각각의 d-line에서의 굴절률 합을 의미한다. 또한, ∑Abb는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 내지 제3 렌즈(110, 120, 130) 각각의 아베수(Abbe's number)의 합을 의미한다.In Equation 39, ∑Index means the sum of refractive indices at the d-line of each of the first to
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 39를 만족할 경우, 저온 내지 고온의 온도 범위에서 상기 광학계(1000)는 향상된 수차 특성 및 해상력을 가질 수 있다.When the
[수학식 40][Equation 40]
1 < CA_Smax / CA_Smin < 51 < CA_Smax / CA_Smin < 5
수학식 40에서 CA_Smax는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 상온(약 22℃)에서 가장 큰 유효경의 크기(CA)를 가지는 렌즈면의 유효경의 크기(CA)이다. 또한, CA_Smin은 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 상온(약 22℃)에서 가장 작은 유효경의 크기(CA)를 가지는 렌즈면의 유효경의 크기(CA)이다.In
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 40을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있고, 저온 내지 고온의 온도 범위에서 광학 성능 구현을 위한 적절한 크기를 가질 수 있다.When the
[수학식 41][Equation 41]
1 < CA_Smax / CA_Aver < 31 < CA_Smax / CA_Aver < 3
수학식 41에서 CA_Smax는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 상온(약 22℃)에서 가장 큰 유효경의 크기(CA)를 가지는 렌즈면의 유효경의 크기(CA)이다. CA_Aver은 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면(물체 측 면, 센서 측 면)의 상온(약 22℃)에서 유효경(CA) 크기의 평균(mm)을 의미한다.In Equation 41, CA_Smax is the size of the effective diameter of the lens surface having the largest effective diameter CA at room temperature (about 22° C.) among the lens surfaces of the plurality of
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 41을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있고, 저온 내지 고온의 온도 범위에서 광학 성능 구현을 위한 적절한 크기를 가질 수 있다.When the
[수학식 42][Equation 42]
0.1 < CA_Smin / CA_Aver < 10.1 < CA_Smin / CA_Aver < 1
수학식 42에서 CA_Smin은 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 상온(약 22℃)에서 가장 작은 유효경의 크기(CA)를 가지는 렌즈면의 유효경의 크기(CA)이다. CA_Aver은 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면(물체 측 면, 센서 측 면)의 상온(약 22℃)에서 유효경(CA) 크기의 평균(mm)을 의미한다.In Equation 42, CA_Smin is the size of the effective diameter of the lens surface having the smallest effective diameter CA at room temperature (about 22° C.) among the lens surfaces of the plurality of
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 42를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있고, 저온 내지 고온의 온도 범위에서 광학 성능 구현을 위한 적절한 크기를 가질 수 있다.When the
[수학식 43][Equation 43]
0.1 < CA_Smax / ImgH < 10.1 < CA_Smax / ImgH < 1
수학식 43에서 CA_Smax는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 상온(약 22℃)에서 가장 큰 유효경의 크기(CA)를 가지는 렌즈면의 유효경의 크기(CA)이다.In Equation 43, CA_Smax is the size of the effective diameter of the lens surface having the largest effective diameter CA at room temperature (about 22° C.) among the lens surfaces of the plurality of
또한, ImgH는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값이다. 즉, 상기 ImgH는 상온(약 22℃)에서 상기 이미지 센서(300)의 전체 대각 방향 길이(mm)를 의미한다.In addition, ImgH is from the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 43을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가지며, 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있다.When the
[수학식 44][Equation 44]
0.5 < CA_L1S2 / CA_L2S1 < 10.5 < CA_L1S2 / CA_L2S1 < 1
수학식 44에서 CA_L1S2는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효경의 크기(mm)를 의미하고, CA_L2S1은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 유효경의 크기(mm)를 의미한다.In Equation 44, CA_L1S2 means the size (mm) of the effective diameter of the sensor side (second surface S2) of the
실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 44를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다.When the
[수학식 45][Equation 45]
수학식 45에서 Z는 Sag로 비구면 상의 임의의 위치로부터 상기 비구면의 정점까지의 광축 방향의 거리를 의미할 수 있다.In Equation 45, Z is Sag, which may mean a distance in the optical axis direction from an arbitrary position on the aspherical surface to the vertex of the aspherical surface.
또한, Y는 비구면 상의 임의의 위치로부터 광축까지의 광축에 수직인 방향으로의 거리를 의미할 수 있다.In addition, Y may mean a distance in a direction perpendicular to the optical axis from any position on the aspherical surface to the optical axis.
또한, c는 렌즈의 곡률을 의미할 수 있고, K는 코닉 상수를 의미할 수 있다.Also, c may mean a curvature of the lens, and K may mean a conic constant.
또한, A, B, C, D, … 은 비구면 계수(Aspheric constant)를 의미할 수 있다.Also, A, B, C, D, ... may mean an aspheric constant.
또한, 실시예에 따른 광학계(1000)의 주광선 입사각(CRA, Chief Ray Angle)은 약 20도(degree) 내지 약 35도(degree)일 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)의 주광선 입사각(CRA)은 1.0 필드에서 약 25도 내지 약 30도일 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)의 광학적 왜곡(optical distortion)은 1.0 필드에서 ±4% 이하일 수 있다. In addition, a chief ray angle (CRA) of the
특히, 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)와 다른 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)는 글라스 재질일 수 있고, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)는 서로 동일한 플라스틱 재질일 수 있다. In particular, in the
(C-line)656.3nm
(C-line)
(d-line)587.6nm
(d-line)
(e-line)546.1nm
(e-line)
(F-line)486.1nm
(F-line)
(g-line)435.8nm
(g-line)
(t-line)1014nm
(t-line)
(C'-line)643.8nm
(C'-line)
(d-line)587.6nm
(d-line)
(e-line)546.1nm
(e-line)
(F'-line)480nm
(F'-line)
(g-line)435.8nm
(g-line)
자세하게, 표 1은 저온(-40℃) 내지 고온(90℃)의 온도 범위에서 다양한 파장의 광에 대한 제1 렌즈(110)의 굴절률에 대한 데이터이고, 도 4는 온도 변화에 따른 제1 렌즈(110)의 굴절률 변화에 대한 그래프이다.In detail, Table 1 is data on the refractive index of the
또한, 표 2는 저온(-40℃) 내지 고온(90℃)의 온도 범위에서 다양한 파장의 광에 대한 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130)의 굴절에 대한 데이터이고, 도 5는 온도 변화에 따른 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130)의 굴절률 변화에 대한 그래프이다.In addition, Table 2 is data on the refraction of the
표 1 및 표 2를 참조하면, 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)는 온도 변화에 따라 서로 상이한 굴절률 변화 특성을 가질 수 있다.Referring to Tables 1 and 2, the
먼저, 표 1 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 렌즈(110)는 저온(약 -40℃) 내지 고온(약 99℃)의 온도 범위에서 온도에 따라 변화하는 굴절률이 매우 작은 것을 알 수 있다. 특히, 상기 제1 렌즈(110)의 온도 변화에 따른 굴절률의 변화(dnt_1/dt)는 수학식 3과 같이 양수를 가지며 도 4와 같이 양의 기울기를 가지는 것을 알 수 있다.First, referring to Tables 1 and 4, it can be seen that the
반면, 표 2 및 도 5를 참조하면, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)는 저온(약 -40℃) 내지 고온(약 99℃)의 온도 범위에서 온도에 따라 변화하는 굴절률이 상기 제1 렌즈(110)와 비교하여 상대적으로 큰 것을 알 수 있다. 특히, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 온도 변화에 따른 굴절률의 변화(dnt_2/dt, dnt_3/dt)는 수학식 3과 같이 음수를 가지며, 도 5와 같이 음의 기울기를 가지는 것을 알 수 있다.On the other hand, referring to Tables 2 and 5, the
이때, 상기 제1 렌즈(110)는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)는 온도 변화에 따라 상대적으로 굴절률 변화가 큰 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130)를 보상하기 위해 상기 두 렌즈(120, 130)보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.In this case, the
또한, 상기 제1 렌즈(110)는 온도 변화에 따라 상대적으로 굴절률 변화가 큰 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130)를 보상하기 위해 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)보다 큰 디옵터(diopter) 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 렌즈(110)는 저온(약 -40℃) 내지 고온(약 99℃)의 온도 범위에서 상기 광학계(1000)의 파워 배분을 효과적으로 수행할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계(1000)는 다양한 온도의 환경에서 광학 특성 저하를 최소화 또는 방지할 수 있고, 향상된 광학 성능을 가질 수 있다.In addition, the
즉, 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)와 다른 재료로 제공될 수 있고, 상술한 수학식 1 내지 수학식 44 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 온도에 따라 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있으며, 다양한 온도에서 향상된 광학 특성을 가지 수 있다. That is, in the
또한, 실시예예 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 44 중 적어도 하나의 수학식을 만족함에 따라 다양한 온도에서 왜곡 및 수차 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있어 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.In addition, the
또한, 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 사이 간격은 영역에 따라 설정된 값을 가질 수 있다.In addition, in the
상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120)는 제1 간격으로 이격될 수 있다. 상기 제1 간격은 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이의 광축(OA) 방향 간격일 수 있다.The
상기 제1 간격은 상기 제1 렌즈(110) 및 상기 제2 렌즈(120) 사이에서 위치에 따라 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 간격은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효 영역 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 즉, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제2 면(S2)의 유효경의 끝단으로 갈수록 변화할 수 있다.The first interval may vary according to a position between the
상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제2 면(S2) 상에 위치한 제1 지점(L1)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(L1)은 상기 제2 면(S2)의 유효 영역 끝단일 수 있다.The first interval may decrease from the optical axis OA toward the first point L1 located on the second surface S2. Here, the first point L1 may be the end of the effective area of the second surface S2.
상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 간격은 상기 제1 지점(L1)에서 최소값을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 1.1배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 1.1배 내지 약 3배를 만족할 수 있다.The first interval may have a maximum value in the optical axis OA. Also, the first interval may have a minimum value at the first point L1 . In this case, the maximum value of the first interval may be about 1.1 times or more of the minimum value. In detail, the maximum value of the first interval may satisfy about 1.1 times to about 3 times the minimum value.
상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130)는 제2 간격으로 이격될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130) 사이의 광축(OA) 방향 간격일 수 있다.The
상기 제2 간격은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130) 사이에서 위치에 따라 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 간격은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))의 유효 영역 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 즉, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제4 면(S4)의 유효경의 끝단으로 갈수록 변화할 수 있다.The second interval may vary depending on a position between the
상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제4 면(S4) 상에 위치한 제2 지점(L2)으로 갈수록 커질 수 있다. 여기서 상기 제2 지점(L2)은 상기 제4 면(S4)의 유효 영역 끝단일 수 있다.The second interval may increase from the optical axis OA toward the second point L2 located on the fourth surface S4. Here, the second point L2 may be the end of the effective area of the fourth surface S4.
상기 제2 간격은 상기 제2 지점(L2)에서 최대값을 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 이때, 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 4배를 만족할 수 있다.The second interval may have a maximum value at the second point L2. Also, the second interval may have a minimum value in the optical axis OA. In this case, the maximum value of the second interval may be about twice or more than the minimum value. In detail, the maximum value of the second interval may satisfy about 2 to about 4 times the minimum value.
이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120), 그리고 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)가 각각 위치에 따라 설정된 간격(제1 간격, 제2 간격)으로 이격됨에 따라, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 다양한 온도 범위에서 향상된 광학 특성을 유지할 수 있다.Accordingly, the
도 6 내지 도 17을 참조하여 제1 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다.The
도 6은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이다. 또한, 도 7은 제1 실시예에 따른 광학계의 필드별 주변 광량비(relative Illumination)에 대한 그래프이고, 도 8은 제1 실시예에 따른 광학계의 왜곡 특성에 대한 데이터이다. 또한, 도 9 내지 도 17은 제1 실시예에 따른 광학계의 온도별 회절 MTF, 수차도에 대한 그래프이다.6 is a block diagram of an optical system according to the first embodiment. 7 is a graph of relative illumination for each field of the optical system according to the first embodiment, and FIG. 8 is data on distortion characteristics of the optical system according to the first embodiment. 9 to 17 are graphs of diffraction MTF and aberration diagrams for each temperature of the optical system according to the first embodiment.
도 6 내지 도 17을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.6 to 17 , in the
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.In addition, in the
또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있고, 상기 필터(500)와 상기 이미지 센서(300) 사이에는 커버 글라스(400)가 배치될 수 있다.In addition, a
(Stop)2nd side
(Stop)
표 3은 제1 실시예에 따른 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), t-line(1013.98nm) 파장 대역의 광에 대한 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다. 여기서, 상기 표 3에 기재된 렌즈 데이터는 상온(약 22℃)에서의 데이터이다.Table 3 shows the radius of curvature of the first to
도 6 및 표 3을 참조하면,6 and Table 3,
제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 글라스(glass) 재질을 가지며 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 구면(Sphere)일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 구면(Sphere)일 수 있다. The
표 4는 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1)) 및 센서 측 면(제2 면(S2)) 각각의 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 Sag 데이터이다. Table 4 shows the vertical direction of the optical axis OA of the object-side surface (first surface S1) and the sensor-side surface (second surface S2) of the
또한, 표 5는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 렌즈 두께에 대한 데이터이다. 자세하게, 표 5의 D_1은 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, 표 5의 D_1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 영역 끝단과 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다. In addition, Table 5 is data on the lens thickness according to the vertical direction height (0.2 mm interval) of the optical axis (OA) at room temperature (about 22 ℃). In detail, D_1 in Table 5 is the central thickness of the
표 3, 표 4 및 표 5를 참조하면, 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 유효경의 끝단 방향으로 갈수록 얇아질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA) 내지 상기 제2 면(S2)의 유효경 끝단까지의 범위에서 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)의 유효경의 끝단에서 최소값을 가질 수 있다.Referring to Tables 3, 4, and 5, the thickness of the
이에 따라, 상기 제1 렌즈(110)는 입사하는 광을 제어하여 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다.Accordingly, the
상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질을 가지며 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면(Asphere)일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면(Asphere)일 수 있다. The
표 6는 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3)) 및 센서 측 면(제4 면(S4)) 각각의 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 Sag 데이터이다. Table 6 shows the vertical direction of the optical axis OA of the object-side surface (third surface S3) and the sensor-side surface (fourth surface S4) of the
또한, 표 7은 상온(약 22℃)에서 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 렌즈 두께에 대한 데이터이다. 자세하게, 표 7의 D_2는 상기 제2 렌즈(120)의 중심 두께로 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, 표 7의 D_2_ET는 상기 제2 렌즈(120)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 유효 영역 끝단과 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다.In addition, Table 7 is data on the lens thickness according to the vertical direction height (0.2 mm interval) of the optical axis OA at room temperature (about 22° C.). In detail, D_2 in Table 7 is the central thickness of the
표 3, 표 6 및 표 7을 참조하면, 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 유효경의 끝단 방향으로 갈수록 얇아질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA) 내지 상기 제3 면(S3)의 유효경 끝단까지의 범위에서 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제3 면(S3)의 유효경의 끝단에서 최소값을 가질 수 있다.Referring to Tables 3, 6, and 7, the thickness of the
이에 따라, 상기 제2 렌즈(120)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 온도에 따라 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.Accordingly, the
상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질을 가지며 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면(Asphere)일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면(Asphere)일 수 있다.The
표 8은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5)) 및 센서 측 면(제6 면(S6)) 각각의 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 Sag 데이터이다. Table 8 shows the vertical direction of the optical axis OA of the object-side surface (the fifth surface S5) and the sensor-side surface (the sixth surface S6) of the
또한, 표 9는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)의 수직 방향 높이에 따른 렌즈 두께에 대한 데이터이다. 자세하게, 표 9의 D_3은 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, 표 9의 D_3_ET는 상기 제3 렌즈(130)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 유효 영역 끝단과 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다.In addition, Table 9 is data on the lens thickness according to the vertical height of the optical axis (OA) at room temperature (about 22 ℃). In detail, D_3 of Table 9 is the central thickness of the
표 3, 표 8 및 표 9를 참조하면, 상기 제3 렌즈(130)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 유효경의 끝단 방향으로 갈수록 두꺼워질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA) 내지 상기 제5 면(S5)의 유효경 끝단까지의 범위에서 상기 제5 면(S5)의 유효경의 끝단에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다.Referring to Tables 3, 8, and 9, the thickness of the
이에 따라, 상기 제3 렌즈(130)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 온도에 따라 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력과 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절력은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력의 약 1.1배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절력은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력의 약 1.15배 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절력은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력의 약 1.2배 이상일 수 있다. 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력은 서로 동일할 수 있다.In this case, the refractive index of the
또한, 상기 제1 렌즈(110)의 아베수는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)와 상이할 수 있다, 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 아베수는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 아베수와 10 이하의 범위 내에서 차이가 있을 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 아베수는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 아베수와 10 이하의 범위 내에서 클 수 있다.In addition, the Abbe's number of the
제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 10과 같다.In the
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이의 간격(제1 간격)은 상온(약 22℃)에서 하기 표 11과 같을 수 있다.In addition, in the
(제1 간격)The distance in the optical axis direction of the air gap (d12) (mm)
(first interval)
표 11을 참조하면, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제2 면(S2)의 유효경의 끝단인 상기 제1 지점(L1)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(L1)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))과 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3)) 중 유효경 크기가 작은 상기 제2 면(S2)의 유효 반경 값의 근사값으로, 표 3에 기재된 상기 제2 면(S2)의 유효경 값의 1/2의 근사값을 의미한다.Referring to Table 11, the first interval may decrease from the optical axis OA toward the first point L1, which is the end of the effective diameter of the second surface S2. Here, the value of the first point L1 is the sensor-side surface (second surface S2) of the
상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제1 지점(L1)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 1.1배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 1.2배일 수 있다.The first interval may have a maximum value at the optical axis OA and a minimum value at the first point L1 . The maximum value of the first interval may be about 1.1 times to about 3 times the minimum value. For example, in the first embodiment, the maximum value of the first interval may be about 1.2 times the minimum value.
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130) 사이의 간격(제2 간격)은 상온(약 22℃)에서 하기 표 12와 같을 수 있다.In addition, in the
(제2 간격)The distance in the optical axis direction of the air gap (d23) (mm)
(second interval)
표 12를 참조하면, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제4 면(S4)의 유효경의 끝단인 상기 제2 지점(L2)으로 갈수록 커질 수 있다. 여기서 상기 제2 지점(L2)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))과 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5)) 중 유효경 크기가 작은 상기 제4 면(S4)의 유효 반경 값의 근사값으로, 표 3에 기재된 상기 제4 면(S4)의 유효경 값의 1/2의 근사값을 의미한다.Referring to Table 12, the second interval may increase from the optical axis OA toward the second point L2, which is the end of the effective diameter of the fourth surface S4. Here, the value of the second point L2 is the sensor-side surface (fourth surface S4) of the
상기 제2 간격은 상기 제2 지점(L2)에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 4배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2.1배일 수 있다.The second interval may have a maximum value at the second point L2 and a minimum value on the optical axis OA. The maximum value of the second interval may be about 2 times to about 4 times the minimum value. For example, in the first embodiment, the maximum value of the second interval may be about 2.1 times the minimum value.
이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120), 그리고 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)가 각각 위치에 따라 설정된 간격(제1 간격, 제2 간격)으로 이격됨에 따라, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 다양한 온도 범위에서 향상된 광학 특성을 유지할 수 있다.Accordingly, the
dnt_2/dt < 0
dnt_3/dt < 0
|dnt_2/dt| / |dnt_1/dt| > 20dnt_1/dt ≥ 0
dnt_2/dt < 0
dnt_3/dt < 0
|dnt_2/dt| / |dnt_1/dt| > 20
1 ≤ |v1 - v3| ≤ 10
50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 2001 ≤ |v1 - v2| ≤ 10
1 ≤ |v1 - v3| ≤ 10
50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 200
CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S1 ≤ CA_L3S2CA_L1S2 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S2 CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L3S1
CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S1 ≤ CA_L3S2
표 13은 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상온(약 22℃)에서의 상기 제1 내지 제3 렌즈(110, 120,130)의 디옵터(diopter) 값, 초점 거리, 상기 광학계(1000)의 온도별 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 유효 초점 거리(EFL) 값 등에 대한 것이다.Table 13 relates to the items of the above-described equations in the
표 14는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 44에 대한 결과 값에 대한 것이다.Table 14 shows the result values of
표 14를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 44 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 44를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.Referring to Table 14, it can be seen that the
이에 따라, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 온도 범위에서 60도(degree) 내외(60±2도)의 화각을 가지며, 도 7 내지 도 17과 같은 광학 특성을 가질 수 있다. Accordingly, the
도 7은 제1 실시예에 따른 광학계의 필드별 주변 광량비(relative Illumination)에 대한 그래프이고, 도 8은 제1 실시예에 따른 광학계의 왜곡 특성에 대한 데이터이다. 이때, 도 7 및 도 8은 상온(약 22℃)에서 상기 광학계(1000)를 측정한 데이터이다.7 is a graph of relative illumination for each field of the optical system according to the first embodiment, and FIG. 8 is data on distortion characteristics of the optical system according to the first embodiment. In this case, FIGS. 7 and 8 are data obtained by measuring the
도 7을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 이미지 센서(300)의 0 필드 영역(중심 영역) 내지 1.0 필드 영역(가장자리 영역)에서 우수한 광량비 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)는 주변 광량비가 약 65% 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 0 필드 영역을 100%로 할 때, 0.5 필드 영역의 광량비는 약 80% 이상일 수 있고, 1.0 필드 영역의 광량비는 약 65% 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 1.0 필드 영역의 광량비는 약 70% 이상일 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
또한, 도 8을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 이미지의 가장자리 부분이 바깥쪽으로 휘어지는 배럴 디스토션(Barrel Distortion) 형상을 가질 수 있고, 약 0.7408%의 디스토션(distortion)과 약 -1.0052%의 TV-디스토션(TV-distortion)을 가질 수 있다.Also, referring to FIG. 8 , the
도 9 내지 도 17은 온도에 따른 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성과 수차도에 대한 그래프이다.9 to 17 are graphs of diffraction MTF characteristics and aberration diagrams of the
자세하게, 도 9 및 도 10은 저온(-40℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성에 대한 그래프이고, 도 12 및 도 13은 상온(22℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성에 대한 그래프이고, 도 15 및 도 16은 고온(99℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성에 대한 그래프이다.In detail, FIGS. 9 and 10 are graphs of the diffraction MTF characteristics of the
또한, 도 11, 도 14 및 도 17 각각은 저온(-40℃), 상온(22℃) 및 고온(99℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 수차도에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 11, 도 14 및 도 17에서 X축은 초점 거리(mm) 또는 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 920nm, 약 940nm 및 약 960nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 940nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.11, 14 and 17 are graphs of aberration diagrams of the
도 11, 도 14 및 도 17의 수차도에서는 각 곡선들이 Y축에 근접할 수록 수차 보정기능이 좋은 것으로 해석할 수 있는데, 도 11, 도 14 및 도 17을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 거의 대부분의 영역에서 측정 값들이 Y축에 인접한 것을 알 수 있다.In the aberration diagrams of FIGS. 11, 14 and 17, the closer the curves are to the Y-axis, the better the aberration correction function can be interpreted. Referring to FIGS. 11, 14 and 17, according to the first embodiment In the
도 9 내지 도 17을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 온도가 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 범위에서 변화하여도 MTF 특성 및 수차 특성의 변화가 거의 없거나 크지 않는 것을 알 수 있다. 자세하게, 저온(-40℃) 및 고온(99℃)에서 MTF 특성 변화가 상온(22℃)의 10% 미만인 것을 알 수 있다.9 to 17 , in the
즉, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 다양한 온도 범위에서 우수한 광학 특성을 유지할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 제1 렌즈(110)가 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)와 다른 재질, 예컨대 상기 제1 렌즈(110)는 글라스 재질, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 온도가 증가할 경우 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률은 증가할 수 있고, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절률은 감소할 수 있다.That is, the
이때, 제1 실시예에 따른 제1 내지 제3 렌즈(110, 120, 130)는 설정된 굴절률, 형상, 두께 등으로 제공되어, 온도에 따라 변화하는 굴절률 변화에 의해 발생하는 초점 거리의 변화를 상호 보상할 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)는 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고, 향상된 광학 특성을 유지할 수 있다.At this time, the first to
이하에서는 도 18 내지 도 29를 참조하여 제2 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the
도 18은 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이다. 또한, 도 19는 제2 실시예에 따른 광학계의 필드별 주변 광량비(relative Illumination)에 대한 그래프이고, 도 20은 제2 실시예에 따른 광학계의 왜곡 특성에 대한 데이터이다. 또한, 도 21 내지 도 29는 제2 실시예에 따른 광학계의 온도별 회절 MTF, 수차도에 대한 그래프이다.18 is a block diagram of an optical system according to the second embodiment. 19 is a graph of relative illumination for each field of the optical system according to the second embodiment, and FIG. 20 is data on distortion characteristics of the optical system according to the second embodiment. 21 to 29 are graphs of diffraction MTFs and aberrations for each temperature of the optical system according to the second embodiment.
도 18 내지 도 19를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.18 to 19 , in the
또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.Also, in the
또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있고, 상기 필터(500)와 상기 이미지 센서(300) 사이에는 커버 글라스(400)가 배치될 수 있다.Also, a
(Stop)2nd side
(Stop)
표 15는 제2 실시예에 따른 상기 제1 내지 제3 렌즈들(110, 120, 130)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), t-line(1013.98nm) 파장 대역의 광에 대한 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다. 여기서, 상기 표 15에 기재된 렌즈 데이터는 상온(약 22℃)에서의 데이터이다.Table 15 shows the radius of curvature of the first to
도 18 및 표 15 참조하면,18 and Table 15,
제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 글라스(glass) 재질을 가지며 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 구면(Sphere)일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 구면(Sphere)일 수 있다. The
표 16은 상온(약 22℃)에서 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1)) 및 센서 측 면(제2 면(S2)) 각각의 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 Sag 데이터이다. Table 16 shows the vertical direction of the optical axis OA of the object-side surface (first surface S1) and the sensor-side surface (second surface S2) of the
또한, 표 17은 상온(약 22℃)에서 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 렌즈 두께에 대한 데이터이다. 자세하게, 표 17의 D_1은 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, 표 17의 D_1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 영역 끝단과 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다.In addition, Table 17 is data on the lens thickness according to the vertical height (0.2 mm interval) of the optical axis OA at room temperature (about 22° C.). In detail, D_1 in Table 17 is the central thickness of the
표 15, 표 16 및 표 17을 참조하면, 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 유효경의 끝단 방향으로 갈수록 얇아질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA) 내지 상기 제2 면(S2)의 유효경 끝단까지의 범위에서 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)의 유효경의 끝단에서 최소값을 가질 수 있다.Referring to Tables 15, 16, and 17, the thickness of the
이에 따라, 상기 제1 렌즈(110)는 입사하는 광을 제어하여 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다.Accordingly, the
상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질을 가지며 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면(Asphere)일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면(Asphere)일 수 있다. The
표 18은 상온(약 22℃)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3)) 및 센서 측 면(제4 면(S4)) 각각의 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 Sag 데이터이다. 또한, 표 19는 상온(약 22℃)에서 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 렌즈 두께에 대한 데이터이다. 자세하게, 표 19의 D_1은 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, 표 19의 D_1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 영역 끝단과 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다.Table 18 shows the vertical direction of the optical axis OA of the object-side surface (third surface S3) and sensor-side surface (fourth surface S4) of the
표 15, 표 18 및 표 19를 참조하면, 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 유효경의 끝단 방향으로 갈수록 얇아질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA) 내지 상기 제3 면(S3)의 유효경 끝단까지의 범위에서 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제3 면(S3)의 유효경의 끝단에서 최소값을 가질 수 있다.Referring to Tables 15, 18, and 19, the thickness of the
이에 따라, 상기 제2 렌즈(120)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 온도에 따라 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.Accordingly, the
상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질을 가지며 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면(Asphere)일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면(Asphere)일 수 있다.The
표 20은 상온(약 22℃)에서 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5)) 및 센서 측 면(제6 면(S6)) 각각의 광축(OA)의 수직 방향 높이(0.2mm 간격)에 따른 Sag 데이터이다. Table 20 shows the vertical direction of the optical axis OA of the object-side surface (the fifth surface S5) and the sensor-side surface (the sixth surface S6) of the
또한, 표 21은 상온(약 22℃)에서 광축(OA)의 수직 방향 높이에 따른 렌즈 두께에 대한 데이터이다. 자세하게, 표 21의 D_3은 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께로 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)이다. 또한, 표 21의 D_3_ET는 상기 제3 렌즈(130)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께(mm)를 의미한다. 자세하게, 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 유효 영역 끝단과 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6))의 유효 영역 끝단 사이의 광축(OA) 방향 거리(mm)를 의미한다.In addition, Table 21 is data on the lens thickness according to the vertical height of the optical axis (OA) at room temperature (about 22 ℃). In detail, D_3 in Table 21 is the central thickness of the
표 15, 표 20 및 표 21을 참조하면, 상기 제3 렌즈(130)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 유효경의 끝단 방향으로 갈수록 두꺼워질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 두께는 광축(OA) 내지 상기 제5 면(S5)의 유효경 끝단까지의 범위에서 상기 제5 면(S5)의 유효경의 끝단에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다.Referring to Tables 15, 20, and 21, the thickness of the
이에 따라, 상기 제3 렌즈(130)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 온도에 따라 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력과 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절력은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력의 약 1.1배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절력은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력의 약 1.15배 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 굴절력은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력의 약 1.2배 이상일 수 있다. 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절력은 서로 동일할 수 있다.In this case, the refractive index of the
또한, 상기 제1 렌즈(110)의 아베수는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)와 상이할 수 있다, 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 아베수는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 아베수와 10 이하의 범위 내에서 차이가 있을 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 아베수는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 아베수와 10 이하의 범위 내에서 클 수 있다.In addition, the Abbe's number of the
제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 22와 같다.In the
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이의 간격(제1 간격)은 상온(약 22℃)에서 하기 표 23과 같을 수 있다.In addition, in the
(제1 간격)The distance in the optical axis direction of the air gap (d12) (mm)
(first interval)
표 23을 참조하면, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제2 면(S2)의 유효경의 끝단인 상기 제1 지점(L1)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(L1)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))과 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3)) 중 유효경 크기가 작은 상기 제2 면(S2)의 유효 반경 값의 근사값으로, 표 15에 기재된 상기 제2 면(S2)의 유효경 값의 1/2의 근사값을 의미한다.Referring to Table 23, the first interval may decrease from the optical axis OA toward the first point L1, which is the end of the effective diameter of the second surface S2. Here, the value of the first point L1 is the sensor-side surface (second surface S2) of the
상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제1 지점(L1)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 1.1배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 1.2배일 수 있다.The first interval may have a maximum value at the optical axis OA and a minimum value at the first point L1 . The maximum value of the first interval may be about 1.1 times to about 3 times the minimum value. For example, in the first embodiment, the maximum value of the first interval may be about 1.2 times the minimum value.
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130) 사이의 간격(제2 간격)은 상온(약 22℃)에서 하기 표 24와 같을 수 있다.In addition, in the
(제2 간격)The distance in the optical axis direction of the air gap (d23) (mm)
(second interval)
표 24를 참조하면, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제4 면(S4)의 유효경의 끝단인 상기 제2 지점(L2)으로 갈수록 커질 수 있다. 여기서 상기 제2 지점(L2)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제2 렌즈(120)의 센서 측 면(제4 면(S4))과 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5)) 중 유효경 크기가 작은 상기 제4 면(S4)의 유효 반경 값의 근사값으로, 표 15에 기재된 상기 제4 면(S4)의 유효경 값의 1/2의 근사값을 의미한다.Referring to Table 24, the second interval may increase from the optical axis OA toward the second point L2, which is the end of the effective diameter of the fourth surface S4. Here, the value of the second point L2 is the sensor-side surface (fourth surface S4) of the
상기 제2 간격은 상기 제2 지점(L2)에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 4배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2.1배일 수 있다.The second interval may have a maximum value at the second point L2 and a minimum value on the optical axis OA. The maximum value of the second interval may be about 2 times to about 4 times the minimum value. For example, in the first embodiment, the maximum value of the second interval may be about 2.1 times the minimum value.
이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120), 그리고 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)가 각각 위치에 따라 설정된 간격(제1 간격, 제2 간격)으로 이격됨에 따라, 상기 광학계(1000)는 저온 내지 고온의 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 다양한 온도 범위에서 향상된 광학 특성을 유지할 수 있다.Accordingly, the
dnt_2/dt < 0
dnt_3/dt < 0
|dnt_2/dt| / |dnt_1/dt| > 20dnt_1/dt ≥ 0
dnt_2/dt < 0
dnt_3/dt < 0
|dnt_2/dt| / |dnt_1/dt| > 20
1 ≤ |v1 - v3| ≤ 10
50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 2001 ≤ |v1 - v2| ≤ 10
1 ≤ |v1 - v3| ≤ 10
50 ≤ v1 + v2 + v3 ≤ 200
CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S1 ≤ CA_L3S2CA_L1S2 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S2 CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L3S1
CA_L1S2 ≤ CA_L2S1 ≤ CA_L2S2 ≤ CA_L3S1 ≤ CA_L3S2
표 25는 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상온(약 22℃)에서의 상기 제1 내지 제3 렌즈(110, 120,130)의 디옵터(diopter) 값, 초점 거리, 상기 광학계(1000)의 온도별 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 유효 초점 거리(EFL) 값 등에 대한 것이다.Table 25 relates to the items of the above-described equations in the
표 26은 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 44에 대한 결과 값에 대한 것이다.Table 26 shows the result values of
표 26을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 44 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 44를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.Referring to Table 26, it can be seen that the
이에 따라, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 온도 범위에서 60도(degree) 내외(60±2도)의 화각을 가지며, 도 19 내지 도 29와 같은 광학 특성을 가질 수 있다. Accordingly, the
도 19는 제2 실시예에 따른 광학계의 필드별 주변 광량비(relative Illumination)에 대한 그래프이고, 도 20은 제2 실시예에 따른 광학계의 왜곡 특성에 대한 데이터이다. 이때, 도 19 및 도 20은 상온(약 22℃)에서 상기 광학계(1000)를 측정한 데이터이다.19 is a graph of relative illumination for each field of the optical system according to the second embodiment, and FIG. 20 is data on distortion characteristics of the optical system according to the second embodiment. In this case, FIGS. 19 and 20 are data obtained by measuring the
도 19를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 이미지 센서(300)의 0 필드 영역(중심 영역) 내지 1.0 필드 영역(가장자리 영역)에서 우수한 광량비 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)는 주변 광량비가 약 65% 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 0 필드 영역을 100%로 할 때, 0.5 필드 영역의 광량비는 약 80% 이상일 수 있고, 1.0 필드 영역의 광량비는 약 65% 이상일 수 있다. 더 자세하게, 상기 1.0 필드 영역의 광량비는 약 70% 이상일 수 있다.Referring to FIG. 19 , the
또한, 도 20을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 이미지의 가장자리 부분이 바깥쪽으로 휘어지는 배럴 디스토션(Barrel Distortion) 형상을 가질 수 있고, 약 0.4630%의 디스토션(distortion)과 약 -0.9464%의 TV-디스토션(TV-distortion)을 가질 수 있다.Also, referring to FIG. 20 , the
도 21 내지 도 29는 온도에 따른 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성과 수차도에 대한 그래프이다.21 to 29 are graphs of diffraction MTF characteristics and aberration diagrams of the
자세하게, 도 21 및 도 22는 저온(-40℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성에 대한 그래프이고, 도 24 및 도 25는 상온(22℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성에 대한 그래프이고, 도 27 및 도 28은 고온(99℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 회절(diffraction) MTF 특성에 대한 그래프이다.In detail, FIGS. 21 and 22 are graphs of the diffraction MTF characteristics of the
또한, 도 23, 도 26 및 도 29 각각은 저온(-40℃), 상온(22℃) 및 고온(99℃) 환경에서의 상기 광학계(1000)의 수차도에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 23, 도 26 및 도 29에서 X축은 초점 거리(mm) 또는 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 920nm, 약 940nm 및 약 960nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 940nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.23, 26 and 29 are graphs of aberration diagrams of the
도 23, 도 26 및 도 29의 수차도에서는 각 곡선들이 Y축에 근접할 수록 수차 보정기능이 좋은 것으로 해석할 수 있는데, 도 23, 도 26 및 도 29를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 거의 대부분의 영역에서 측정 값들이 Y축에 인접한 것을 알 수 있다.In the aberration diagrams of FIGS. 23, 26 and 29, the closer the curves are to the Y-axis, the better the aberration correction function can be interpreted. Referring to FIGS. 23, 26 and 29, according to the first embodiment In the
도 21 내지 도 29를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 온도가 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 범위에서 변화하여도 MTF 특성 및 수차 특성의 변화가 거의 없거나 크지 않는 것을 알 수 있다. 자세하게, 저온(-40℃) 및 고온(99℃)에서 MTF 특성 변화가 상온(22℃)의 10% 미만인 것을 알 수 있다.21 to 29 , in the
즉, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 다양한 온도 범위에서 우수한 광학 특성을 유지할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 제1 렌즈(110)가 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)와 다른 재질, 예컨대 상기 제1 렌즈(110)는 글라스 재질, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 온도가 증가할 경우 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률은 증가할 수 있고, 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)의 굴절률은 감소할 수 있다.That is, the
이때, 제2 실시예에 따른 제1 내지 제3 렌즈(110, 120, 130)는 설정된 굴절률, 형상, 두께 등으로 제공되어, 온도에 따라 변화하는 굴절률 변화에 의해 발생하는 초점 거리의 변화를 상호 보상할 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)는 저온(-40℃) 내지 고온(99℃)의 온도 범위에서 광학적 특성이 변화하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있고, 향상된 광학 특성을 유지할 수 있다.At this time, the first to
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
또한, 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.In addition, although the embodiment has been described above, it is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
광학계: 1000
제1 렌즈: 110 제2 렌즈: 120
제3 렌즈: 130 이미지 센서: 300
커버 글라스: 400 필터: 500Optics: 1000
First lens: 110 Second lens: 120
Third lens: 130 Image sensor: 300
Cover glass: 400 Filter: 500
Claims (17)
상기 제1 렌즈의 굴절력은 양이고,
상기 제2 렌즈의 굴절력은 양이고,
상기 제1 렌즈의 물체 측 면 및 센서 측 면은 구면이고,
상기 제1 렌즈는 물체 측으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제1 렌즈의 굴절률(nt_1)은 1.8 ≤ nt_1 ≤ 2.3이고,
상기 광축에서 상기 제1 렌즈의 두께(D_1)는 0.2 ≤ D_1/TTL ≤ 0.3을 만족하고,
TTL은 7mm 이하이고
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈는 플라스틱 재질인 광학계.
(TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이다.)It includes first to third lenses and an image sensor disposed along the optical axis from the object side to the sensor side direction,
The refractive power of the first lens is positive,
The refractive power of the second lens is positive,
The object-side surface and the sensor-side surface of the first lens are spherical,
The first lens has a convex shape toward the object,
The refractive index (nt_1) of the first lens is 1.8 ≤ nt_1 ≤ 2.3,
The thickness (D_1) of the first lens in the optical axis satisfies 0.2 ≤ D_1/TTL ≤ 0.3,
TTL is 7mm or less
At least one of the second lens and the third lens is made of a plastic material.
(TTL is the distance in the optical axis from the object side surface of the first lens to the image sensor image surface.)
상기 제1 렌즈는 유리 재질이고,
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈는 플라스틱 재질인 광학계.The method of claim 1,
The first lens is made of glass,
The second lens and the third lens are made of a plastic material.
ImgH는 상기 이미지 센서의 대각 방향 길이이고,
상기 TTL과 상기 ImgH는 1 < TTL / ImgH < 1.4을 만족하는 광학계.3. The method of claim 1 or 2,
ImgH is the diagonal length of the image sensor,
wherein the TTL and the ImgH satisfy 1 < TTL / ImgH < 1.4.
상기 광축에서 상기 제1 렌즈의 두께(D_1)와 상기 광축에서 상기 제2 렌즈의 두께(D_2)는 1 < D_1 / D_2 < 1.6을 만족하는 광학계.4. The method of claim 3,
An optical system in which a thickness D_1 of the first lens in the optical axis and a thickness D_2 of the second lens in the optical axis satisfy 1 < D_1 / D_2 < 1.6.
BFL은 상기 제3 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서 거리이고,
상기 BFL과 상기 ImgH는 0.2 < BFL / ImgH < 0.5을 만족하는 광학계.4. The method of claim 3,
BFL is the distance in the optical axis from the apex of the sensor side surface of the third lens to the upper surface of the image sensor,
and the BFL and the ImgH satisfy 0.2 < BFL / ImgH < 0.5.
상기 제1 렌즈의 초점거리(f1), 상기 제2 렌즈의 초점거리(f2) 및 상기 제3 렌즈의 초점거리(f3)는 f1 < f2 < f3을 만족하는 광학계.4. The method of claim 3,
The focal length f1 of the first lens, the focal length f2 of the second lens, and the focal length f3 of the third lens satisfy f1 < f2 < f3.
상기 제1 렌즈의 굴절력은 양이고,
상기 제2 렌즈의 굴절력은 양이고,
상기 제1 렌즈는 물체 측으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈는 플라스틱 재질이고,
상기 광축에서 상기 제1 렌즈의 두께(D_1)는 0.20 ≤ D_1/TTL ≤ 0.3을 만족하고,
TTL은 7mm 이하이고,
상온 대비 50-70도 변화할 때 유효초점 거리의 변화율은 0 ~ 10% 이고, 화각의 변화율은 0 ~ 10% 인 광학계.
(TTL은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이고, 상온은 20~30도이다.)It includes first to third lenses and an image sensor disposed along the optical axis from the object side to the sensor side direction,
The refractive power of the first lens is positive,
The refractive power of the second lens is positive,
The first lens has a convex shape toward the object,
At least one lens of the second lens and the third lens is made of a plastic material,
The thickness (D_1) of the first lens in the optical axis satisfies 0.20 ≤ D_1/TTL ≤ 0.3,
TTL is 7mm or less,
When changing 50-70 degrees compared to room temperature, the rate of change of the effective focal length is 0 ~ 10%, and the rate of change of the angle of view is 0 ~ 10%.
(TTL is the distance on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image sensor image sensor, and the room temperature is 20 to 30 degrees.)
상기 제1 렌즈는 유리 재질이고,
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈는 플라스틱 재질인 광학계.8. The method of claim 7,
The first lens is made of glass,
The second lens and the third lens are made of a plastic material.
상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 sag 값은 증가하는 구간과 감소하는 구간을 포함하고,
상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 sag 값은 1.5 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 3을 만족하는 광학계.
(d23_Sag_L3S1_max는 상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 최대 Sag값 위치에서 광축 방향으로 마주하는 상기 제2 렌즈의 센서 측 면까지의 광축 방향 거리이고, d23은 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈 사이의 광축에서의 간격이다.)9. The method of claim 8,
The sag value of the object-side surface of the third lens includes an increasing section and a decreasing section,
The sag value of the object-side surface of the third lens satisfies 1.5 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 3.
(d23_Sag_L3S1_max is the optical axis direction distance from the maximum Sag value position of the object side surface of the third lens to the sensor side surface of the second lens facing in the optical axis direction, d23 is the distance between the second lens and the third lens It is the distance from the optical axis.)
상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 유효경 길이(CA_L1S1)와 상기 제3 렌즈의 센서 측 면의 유효경 길이(CA_L3S2)는 0.5 < CA_L1S1 / CA_L3S2 < 0.8을 만족하는 광학계.10. The method according to claim 8 or 9,
The effective diameter length (CA_L1S1) of the object-side surface of the first lens and the effective diameter length (CA_L3S2) of the sensor-side surface of the third lens satisfy 0.5 < CA_L1S1 / CA_L3S2 < 0.8.
상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경 길이(CA_L1S2)와 상기 제2 렌즈의 물체 측 면의 유효경 길이(CA_L2S1)는 0.5 < CA_L1S2 / CA_L2S1 < 1을 만족하는 광학계.11. The method of claim 10,
The effective diameter length (CA_L1S2) of the sensor side surface of the first lens and the effective diameter length (CA_L2S1) of the object side surface of the second lens satisfy 0.5 < CA_L1S2 / CA_L2S1 < 1.
CA_Smax는 상기 제1 렌즈 내지 상기 제3 렌즈 중 유효경이 가장 큰 렌즈의 유효경 길이이고,
ImgH는 상기 이미지 센서의 대각 방향 길이이고,
상기 CA_Smax와 상기 ImgH는 0.7 ≤ CA_Smax / ImgH ≤ 1을 만족하는 광학계.11. The method of claim 10,
CA_Smax is the effective diameter length of the lens having the largest effective diameter among the first to third lenses,
ImgH is the diagonal length of the image sensor,
An optical system in which the CA_Smax and the ImgH satisfy 0.7 ≤ CA_Smax / ImgH ≤ 1.
상기 제1 렌즈의 굴절력은 양이고,
상기 제2 렌즈의 굴절력은 양이고,
상기 제1 렌즈의 굴절률(nt_1)은 1.8 ≤ nt_1 < 2.3이고,
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈는 플라스틱 재질이고,
상기 제1 렌즈의 물체 측 면에서 이미지 센서의 상면까지의 상기 광축에서의 거리(TTL)는 7mm 이하이고
상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 sag 값은 증가하는 구간과 감소하는 구간을 포함하고
상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 sag 값은 1.5 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 3인 광학계.
(d23은 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈 사이의 광축에서의 간격이고, d23_Sag_L3S1_max는 상기 제3 렌즈의 물체측면의 최대 Sag값 위치에서 광축 방향으로 마주하는 상기 제2 렌즈의 센서 측 면까지의 광축 방향 거리이다.)It includes first to third lenses disposed along the optical axis from the object side to the sensor side direction,
The refractive power of the first lens is positive,
The refractive power of the second lens is positive,
The refractive index (nt_1) of the first lens is 1.8 ≤ nt_1 < 2.3,
At least one lens of the second lens and the third lens is made of a plastic material,
The distance (TTL) in the optical axis from the object-side surface of the first lens to the image sensor image sensor is 7 mm or less,
The sag value of the object-side surface of the third lens includes an increasing section and a decreasing section,
The sag value of the object-side surface of the third lens is 1.5 < d23_Sag_L3S1_max / d23 < 3 optical system.
(d23 is the distance on the optical axis between the second lens and the third lens, and d23_Sag_L3S1_max is from the position of the maximum Sag value on the object side surface of the third lens to the sensor side surface of the second lens facing in the optical axis direction. It is the distance in the direction of the optical axis.)
상기 제1 렌즈는 유리 재질이고,
상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈는 플라스틱 재질인 광학계.14. The method of claim 13,
The first lens is made of glass,
The second lens and the third lens are made of a plastic material.
상기 제3 렌즈 물체 측 면의 sag 값은 0.05 < |Sag_L3S1_max| < 0.1을 만족하는 광학계.
(Sag_L3S1_max는 상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 광축에서 Sag 값과 상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 최대 Sag값과의 차이(mm)이다.)15. The method of claim 13 or 14,
The sag value of the third lens object side surface is 0.05 < |Sag_L3S1_max| An optical system satisfying < 0.1.
(Sag_L3S1_max is the difference (mm) between the Sag value on the optical axis of the object-side surface of the third lens and the maximum Sag value on the object-side surface of the third lens.)
상기 제3 렌즈 물체 측 면의 sag 값은 0.4 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 0.8을 만족하는 광학계.
(L_Sag_L3S1은 광축에서 상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 최대 Sag값까지 광축의 수직인 방향의 거리이고, CA_L3S1은 광축에서 상기 제3 렌즈의 물체 측 면의 유효경까지의 길이이다.)15. The method according to claim 13 or 14,
The sag value of the third lens object side surface satisfies 0.4 < L_Sag_L3S1 / CA_L3S1 < 0.8.
(L_Sag_L3S1 is the distance in the direction perpendicular to the optical axis from the optical axis to the maximum Sag value of the object-side surface of the third lens, and CA_L3S1 is the length from the optical axis to the effective diameter of the object-side surface of the third lens.)
상기 제3 렌즈 센서 측 면의 sag 값은 증가하는 구간과 감소하는 구간을 포함하고,
상기 제3 렌즈 센서 측 면의 sag 값은 0.05 < |Sag_L3S2_max| < 0.5을 만족하는 광학계.
(Sag_L3S2_max는 상기 제3 렌즈의 센서 측 면의 광축에서 Sag 값과 상기 제3 렌즈의 센서 측 면의 최대 Sag값과의 차이(mm)이다.)15. The method of claim 13 or 14,
The sag value of the third lens sensor side includes an increasing section and a decreasing section,
The sag value of the third lens sensor side is 0.05 < |Sag_L3S2_max| An optical system satisfying < 0.5.
(Sag_L3S2_max is the difference (mm) between the Sag value at the optical axis of the sensor side of the third lens and the maximum Sag value at the sensor side of the third lens.)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW111104794A TW202300970A (en) | 2021-02-09 | 2022-02-09 | Optical system and camera module including the same |
EP22752983.1A EP4293406A1 (en) | 2021-02-09 | 2022-02-09 | Optical system and camera module comprising same |
JP2023548285A JP2024507134A (en) | 2021-02-09 | 2022-02-09 | Optical system and camera module including it |
US18/264,682 US20240111130A1 (en) | 2021-02-09 | 2022-02-09 | Optical system and camera module comprising same |
PCT/KR2022/001987 WO2022173223A1 (en) | 2021-02-09 | 2022-02-09 | Optical system and camera module comprising same |
KR1020220114332A KR20220128465A (en) | 2021-02-09 | 2022-09-08 | Optical system and camera module including the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20210018549 | 2021-02-09 | ||
KR1020210018549 | 2021-02-09 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220114332A Division KR20220128465A (en) | 2021-02-09 | 2022-09-08 | Optical system and camera module including the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220115035A KR20220115035A (en) | 2022-08-17 |
KR102443674B1 true KR102443674B1 (en) | 2022-09-16 |
Family
ID=83110656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210091809A KR102443674B1 (en) | 2021-02-09 | 2021-07-13 | Optical system and camera module including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102443674B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010145648A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Fujinon Corp | Imaging lens constituted of three groups and imaging apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04255814A (en) * | 1991-02-07 | 1992-09-10 | Canon Inc | Lens for image read |
JPH0760213B2 (en) * | 1991-07-26 | 1995-06-28 | 株式会社マーク | Imaging lens with temperature change compensation |
KR20030008835A (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-29 | 최대일 | A subminiature lens system |
-
2021
- 2021-07-13 KR KR1020210091809A patent/KR102443674B1/en active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010145648A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Fujinon Corp | Imaging lens constituted of three groups and imaging apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220115035A (en) | 2022-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6812251B2 (en) | Imaging optical system and imaging device | |
US7746572B2 (en) | Imaging lens and image pickup apparatus | |
JP5405324B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus | |
JP5479702B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus | |
JP5224455B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus | |
US9841581B2 (en) | Photographic lens optical system | |
JP2009098322A (en) | Imaging lens and imaging apparatus | |
CN116848451A (en) | Optical system and camera module for vehicle | |
US11079570B2 (en) | Photographing optical lens assembly and electronic device | |
KR102443674B1 (en) | Optical system and camera module including the same | |
KR20220128465A (en) | Optical system and camera module including the same | |
US20240111130A1 (en) | Optical system and camera module comprising same | |
KR20220116994A (en) | Optical system and camera module including the same | |
KR20230094048A (en) | Optical system and camera module including the same | |
KR20230089561A (en) | Optical system and camera module including the same | |
KR20230084956A (en) | Optical system and camera module including the same | |
KR20230084957A (en) | Optical system and camera module including the same | |
EP4198598A1 (en) | Optical system and camera module for vehicle | |
KR20230037397A (en) | Optical system and camera module including the same | |
TW202343069A (en) | Optical system and camera module including the same | |
CN112835185B (en) | Optical system, camera module, electronic equipment and automobile | |
KR20230039455A (en) | Optical system and camera module including the same | |
KR20220093930A (en) | Vehicle optical system and camera module | |
WO2023136211A1 (en) | Imaging lens system, camera module, vehicle-mounted system, and mobile object | |
KR20240039928A (en) | Optical system and camera module |