KR102479779B1 - 촬상 광학계 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 이미지 센서의 상기 촬상면의 대각길이의 절반을 IMG HT라 할 때, TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.67 을 만족하고, 상기 제1 렌즈의 아베수를 v1, 상기 제3 렌즈의 아베수를 v3라 할 때, 15 < v1-v3 < 45 를 만족할 수 있다.

Description

촬상 광학계{Optical imaging system}
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 복수의 렌즈로 구성된 촬상 광학계를 포함하는 카메라를 구비하고 있다.
아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 고해상도를 갖는 휴대 단말기용 카메라에 대한 요구가 커지고 있다.
나아가, 휴대 단말기는 점차 소형화되고 있으므로, 휴대 단말기용 카메라도 슬림화가 요구되고 있다.
따라서, 슬림하면서도 고해상도를 구현할 수 있는 촬상 광학계의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 고해상도를 구현할 수 있고, 크기가 작은 촬상 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 이미지 센서의 상기 촬상면의 대각길이의 절반을 IMG HT라 할 때, TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.67 을 만족하고, 상기 제1 렌즈의 아베수를 v1, 상기 제3 렌즈의 아베수를 v3라 할 때, 15 < v1-v3 < 45 를 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계에 의하면, 고해상도를 구현하면서도 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하의 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기 및 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되는 것은 아니다.
제1 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제7 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.
또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체측에 가까운 면(또는, 물체측 면)을 의미하고, 제2 면은 상측에 가까운 면(또는, 상측 면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), 거리(Distance), 초점 거리(focal length) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, 화각(FOV)의 단위는 degree이다.
아울러, 각 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 오목하다는 의미이며, 일면이 평면이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 평면이라는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다. 또한, 렌즈의 일면이 평면이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록하거나 오목할 수 있다.
한편, 근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 7매의 렌즈를 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈 내지 제7 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계가 7매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 필터(이하, '필터'라 함)를 더 포함할 수 있다. 필터는 제7 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다.
또한, 촬상 광학계는 광량을 조절하기 위한 조리개를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 제1 렌즈 내지 제7 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
아울러, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈는 비구면을 가진다. 또한, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.
즉, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure 112020058169454-pat00001
수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ J는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리를 나타낸다.
제1 렌즈 내지 제7 렌즈로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/부/부/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 1] 0 < f1/f < 2
[조건식 2] 25 < v1-v2 < 45
[조건식 3] 15 < v1-v3 < 45
[조건식 4] 25 < v1-v4 < 45
[조건식 5] 15 < v1-v5 < 45
[조건식 6] -3.5 < f2/f < 0
[조건식 7] f3/f > 1.5
[조건식 8] -9 < f4/f < 0
[조건식 9] -30 < f5/f < 20
[조건식 10] 0 < f6/f < 2
[조건식 11] -2 < f7/f < 0
[조건식 12] TTL/f < 1.4
[조건식 13] -1 < f1/f2 < 0
[조건식 14] -2 < f2/f3 < 0
[조건식 15] BFL/f < 0.4
[조건식 16] D1/f < 0.3
[조건식 17] 0.4 < SD5/IMG HT < 0.7
[조건식 18] 0.6 < SD6/IMG HT < 0.8
[조건식 19] 0.7 < SD7/IMG HT < 1
[조건식 20] 0 < f2/f7 < 5
[조건식 21] -5 < f2/f6 < 0
[조건식 22] 74°< FOV < 90°
[조건식 23] Fno < 2.0
[조건식 24] TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.67
[조건식 25] 1 < f12/f < 2
조건식들에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, f2는 제2 렌즈의 초점거리이고, f3은 제3 렌즈의 초점거리이고, f4는 제4 렌즈의 초점거리이고, f5는 제5 렌즈의 초점거리이고, f6은 제6 렌즈의 초점거리이고, f7은 제7 렌즈의 초점거리이고, f12는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 합성 초점거리이다.
v1은 제1 렌즈의 아베수이고, v2는 제2 렌즈의 아베수이고, v3은 제3 렌즈의 아베수이고, v4는 제4 렌즈의 아베수이고, v5는 제5 렌즈의 아베수이다.
TTL은 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, BFL은 제7 렌즈의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, D1은 제1 렌즈의 상측 면과 제2 렌즈의 물체측 면 사이의 광축 상 거리이고, IMG HT는 이미지 센서의 촬상면의 대각길이의 절반이다.
FOV는 촬상 광학계의 화각이고, Fno는 촬상 광학계의 F 넘버(F-number)이다.
SD5는 제5 렌즈의 유효반경이고, SD6은 제6 렌즈의 유효반경이고, SD7은 제7 렌즈의 유효반경이다. 유효 반경(Effective aperture radius)이란 광이 실제로 통과하는 각 렌즈의 일면(물체측 면 또는 상측 면)의 반지름을 의미한다.
일 예로, 제5 렌즈의 물체측 면의 유효 반경은 제5 렌즈의 물체측 면에 빛이 입사되는 끝 부분과 광축 사이의 직선 거리를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 SD5는 제5 렌즈의 상측 면의 유효반경을 의미할 수 있고, SD6은 제6 렌즈의 상측 면의 유효반경을 의미할 수 있으며, SD7은 제7 렌즈의 상측 면의 유효반경을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 제1 렌즈 내지 제7 렌즈를 설명한다.
제1 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제1 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제1 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제1 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제2 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제2 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제2 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제2 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제2 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제3 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 제3 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제3 렌즈의 제1 면은 오목하고, 제3 렌즈의 제2 면은 볼록한 형상일 수 있다.
또는 제3 렌즈는 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제3 렌즈의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상일 수 있다.
또는 제3 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제3 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제3 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제3 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제4 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제4 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제4 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제4 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제4 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제4 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제5 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제5 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제5 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제5 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
제5 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제5 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 제6 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제6 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
제6 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제6 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제6 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제7 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제7 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
또는 제7 렌즈는 양면이 오목한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제7 렌즈의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
제7 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제7 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
또한, 제7 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제7 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제1 렌즈와 제2 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있고, 제2 렌즈와 제3 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 내지 제3 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
한편, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈 중에서 적어도 두 개의 렌즈는 굴절률이 1.66보다 클 수 있다.
제1 렌즈 내지 제4 렌즈 중에서 부의 굴절력을 갖는 렌즈는 굴절률이 1.66보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈 및 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고 굴절률이 1.66보다 클 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160) 및 제7 렌즈(170)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(180) 및 이미지 센서(190)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 1과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.28041 0.938587 1.5462 55.96 5.28811
S2 9.25794 0.0462435
S3 제2 렌즈 6.71524 0.273305 1.6769 19.24 -14.4561
S4 3.91701 0.463051
S5 제3 렌즈 -36.8655 0.365451 1.5704 37.36 45.098
S6 -15.2053 0.208521
S7 제4 렌즈 274.567 0.292760 1.6769 19.24 -32.2585
S8 20.2197 0.532776
S9 제5 렌즈 13.5185 0.431686 1.5704 37.36 -58.1441
S10 9.49223 0.394963
S11 제6 렌즈 2.79911 0.803752 1.5366 55.69 5.88235
S12 22.2452 0.648331
S13 제7 렌즈 10.4071 0.5 1.5366 55.69 -4.60759
S14 1.96429 0.321401
S15 필터 Infinity 0.21 1.5183 64.20
S16 Infinity 0.5697843
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 5.74564 mm이고, f12는 7.3574 mm이고, Fno는 1.75이고, FOV는 83°이고, IMG HT는 5.272 mm이고, SD5는 2.51 mm이고, SD6은 3.804 mm이고, SD7은 4.4013 mm이다.
여기서, f12는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 합성 초점거리이고, Fno는 촬상 광학계의 밝기를 나타내는 수이고, FOV는 촬상 광학계의 화각이고, IMG HT는 이미지 센서의 촬상면의 대각길이의 절반이고, SD5는 제5 렌즈의 유효 반경이고, SD6은 제6 렌즈의 유효 반경이고, SD7은 제7 렌즈의 유효 반경이다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(110)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제3 렌즈(130)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(140)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(150)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(160)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(160)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(170)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(170)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 각 면은 표 2에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.959 22.248 17.232 3.145 95.000 90.861 -95.000
4차 계수(A) -0.039 -0.082 -0.033 -0.034 0.015 -0.016 -0.076
6차 계수(B) 0.364 0.507 -0.057 0.197 -0.430 -0.107 0.157
8차 계수(C) -1.522 -2.380 0.729 -0.782 3.241 0.749 -0.948
10차 계수(D) 4.057 7.396 -3.322 1.037 -15.137 -3.200 3.759
12차 계수(E) -7.310 -15.603 9.246 4.324 46.576 8.912 -10.162
14차 계수(F) 9.258 23.116 -17.242 -24.782 -98.781 -17.115 19.152
16차 계수(G) -8.434 -24.609 22.439 60.923 148.494 23.412 -25.672
18차 계수(H) 5.593 19.044 -20.805 -92.199 -160.566 -23.182 24.758
20차 계수(J) -2.701 -10.724 13.831 93.358 125.266 16.667 -17.209
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 93.313 6.992 -94.848 -5.318 23.563 -95.000 -7.361
4차 계수(A) -0.050 -0.080 -0.117 -0.016 0.037 -0.113 -0.057
6차 계수(B) -0.032 0.089 0.084 0.009 -0.005 0.058 0.023
8차 계수(C) 0.207 -0.112 -0.068 -0.012 -0.011 -0.024 -0.008
10차 계수(D) -0.597 0.133 0.055 0.008 0.009 0.008 0.002
12차 계수(E) 1.049 -0.123 -0.035 -0.003 -0.004 -0.002 0.000
14차 계수(F) -1.233 0.083 0.016 0.001 0.001 0.000 0.000
16차 계수(G) 1.006 -0.041 -0.006 0.000 0.000 0.000 0.000
18차 계수(H) -0.576 0.015 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000
20차 계수(J) 0.230 -0.004 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250), 제6 렌즈(260) 및 제7 렌즈(270)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(280) 및 이미지 센서(290)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 3과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.29427 1.023 1.5459 56.11 5.29301
S2 9.38213 0.0628204
S3 제2 렌즈 6.86138 0.26 1.6776 19.25 -13.5289
S4 3.86409 0.385873
S5 제3 렌즈 36.4843 0.388203 1.6187 25.95 56.2626
S6 -754.986 0.299696
S7 제4 렌즈 28.8125 0.280109 1.6776 19.25 -45.6424
S8 14.8574 0.686178
S9 제5 렌즈 10.1998 0.396608 1.5704 37.36 -46.2001
S10 7.24956 0.420097
S11 제6 렌즈 2.85191 0.672962 1.5459 56.11 6.45568
S12 13.7016 0.708767
S13 제7 렌즈 -11.9845 0.603752 1.5459 56.11 -4.72501
S14 3.3455 0.339027
S15 필터 Infinity 0.21 1.5183 64.20
S16 Infinity 0.462911
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.21249 mm이고, f12는 7.53789 mm이고, Fno는 1.88이고, FOV는 83°이고, IMG HT는 5.644 mm이고, SD5는 2.55 mm이고, SD6은 3.85354 mm이고, SD7은 5.1063 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV, IMG HT, SD5, SD6 및 SD7의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(210)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(220)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(240)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(250)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(250)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(260)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(260)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(270)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(270)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(270)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(270)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(270)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 각 면은 표 4에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.925 21.109 16.894 3.315 -95.000 95.000 57.741
4차 계수(A) -0.017 -0.039 -0.049 -0.017 0.021 -0.016 -0.026
6차 계수(B) 0.169 0.081 0.083 0.018 -0.422 -0.039 -0.340
8차 계수(C) -0.603 -0.223 -0.229 -0.050 3.041 0.247 1.956
10차 계수(D) 1.381 0.570 0.735 0.365 -13.574 -0.860 -6.857
12차 계수(E) -2.137 -1.069 -1.752 -1.343 40.349 1.903 16.065
14차 계수(F) 2.321 1.420 2.904 3.020 -83.357 -2.801 -26.358
16차 계수(G) -1.811 -1.354 -3.406 -4.619 122.810 2.740 31.048
18차 계수(H) 1.026 0.937 2.874 5.025 -130.759 -1.699 -26.561
20차 계수(J) -0.423 -0.472 -1.755 -3.940 100.828 0.543 16.511
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 53.224 7.908 -95.000 -7.008 -8.997 -8.900 -19.481
4차 계수(A) -0.060 -0.076 -0.092 0.006 0.043 -0.041 -0.003
6차 계수(B) 0.059 0.064 0.057 -0.021 -0.032 -0.008 -0.022
8차 계수(C) -0.208 -0.077 -0.058 0.016 0.013 0.013 0.014
10차 계수(D) 0.587 0.110 0.072 -0.009 -0.002 -0.005 -0.005
12차 계수(E) -1.160 -0.136 -0.073 0.004 0.000 0.001 0.001
14차 계수(F) 1.596 0.121 0.054 -0.001 0.000 0.000 0.000
16차 계수(G) -1.556 -0.077 -0.028 0.000 0.000 0.000 0.000
18차 계수(H) 1.091 0.035 0.011 0.000 0.000 0.000 0.000
20차 계수(J) -0.552 -0.011 -0.003 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 4에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340), 제5 렌즈(350), 제6 렌즈(360) 및 제7 렌즈(370)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(380) 및 이미지 센서(390)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 5와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.3083 0.926279 1.5459 56.11 5.36157
S2 9.37212 0.104074
S3 제2 렌즈 6.871 0.27 1.6776 19.25 -13.558
S4 3.86852 0.363672
S5 제3 렌즈 37.6246 0.345239 1.6187 25.95 44.1579
S6 -99.401 0.280264
S7 제4 렌즈 37.8645 0.28 1.6776 19.25 -40.5801
S8 15.8814 0.730272
S9 제5 렌즈 10.8498 0.418965 1.5704 37.36 -27.2736
S10 6.30204 0.390733
S11 제6 렌즈 2.75753 0.826713 1.5459 56.11 5.8263
S12 18.53 0.760994
S13 제7 렌즈 -14.6467 0.49 1.5459 56.11 -4.70273
S14 3.14982 0.339027
S15 필터 Infinity 0.21 1.5183 64.20
S16 Infinity 0.463769
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.15697 mm이고, f12는 7.69842 mm이고, Fno는 1.87이고, FOV는 83°이고, IMG HT는 5.644 mm이고 SD5는 2.755 mm이고, SD6은 4 mm이고, SD7은 5.14779 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV, IMG HT, SD5, SD6 및 SD7의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(310)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(320)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(340)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(350)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(360)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(360)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(370)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(370)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(370)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(370)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 각 면은 표 6에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.938 21.744 16.968 3.300 -88.880 95.000 -95.000
4차 계수(A) -0.015 -0.029 -0.072 0.008 0.040 -0.034 -0.013
6차 계수(B) 0.157 0.061 0.357 -0.419 -0.680 0.155 -0.507
8차 계수(C) -0.568 -0.192 -1.859 3.365 4.790 -1.002 2.983
10차 계수(D) 1.317 0.509 6.711 -15.787 -20.985 4.132 -10.801
12차 계수(E) -2.062 -0.947 -16.452 49.040 61.511 -11.323 26.089
14차 계수(F) 2.263 1.236 28.249 -105.827 -125.867 21.469 -43.941
16차 계수(G) -1.781 -1.155 -34.785 162.932 184.370 -28.957 52.909
18차 계수(H) 1.017 0.783 31.099 -181.383 -195.763 28.193 -46.094
20차 계수(J) -0.421 -0.387 -20.216 146.308 150.894 -19.879 29.079
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 61.516 11.931 -82.269 -6.838 -2.326 -4.191 -15.830
4차 계수(A) -0.064 -0.055 -0.070 0.003 0.041 -0.046 -0.010
6차 계수(B) 0.083 0.013 0.019 -0.016 -0.029 -0.004 -0.018
8차 계수(C) -0.302 0.041 0.003 0.012 0.011 0.009 0.012
10차 계수(D) 0.778 -0.080 0.000 -0.006 -0.002 -0.003 -0.004
12차 계수(E) -1.391 0.081 -0.008 0.002 0.000 0.001 0.001
14차 계수(F) 1.759 -0.055 0.009 -0.001 0.000 0.000 0.000
16차 계수(G) -1.601 0.027 -0.005 0.000 0.000 0.000 0.000
18차 계수(H) 1.060 -0.010 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000
20차 계수(J) -0.510 0.003 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 6에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430), 제4 렌즈(440), 제5 렌즈(450), 제6 렌즈(460) 및 제7 렌즈(470)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(480) 및 이미지 센서(490)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 7과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.31998 0.967215 1.5459 56.11 5.42497
S2 9.1314 0.0696496
S3 제2 렌즈 6.81342 0.3 1.6776 19.25 -13.2649
S4 3.80661 0.350527
S5 제3 렌즈 61.427 0.393632 1.6187 25.95 40.8995
S6 -42.9241 0.298373
S7 제4 렌즈 45.9659 0.3 1.6776 19.25 -47.278
S8 18.8282 0.616003
S9 제5 렌즈 12.2025 0.449959 1.5704 37.36 -21.592
S10 6.04715 0.324875
S11 제6 렌즈 2.6353 0.777272 1.5459 56.11 5.39462
S12 22.4437 0.752502
S13 제7 렌즈 -25.4299 0.5 1.5361 55.66 -4.69038
S14 2.80931 0.339027
S15 필터 Infinity 0.21 1.5183 64.20
S16 Infinity 0.550965
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.11088 mm이고, f12는 7.88144 mm이고, Fno는 1.88이고, FOV는 84°이고, IMG HT는 5.644 mm이고, SD5는 3.195 mm이고, SD6은 4.10057 mm이고, SD7은 4.92962 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV, IMG HT, SD5, SD6 및 SD7의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제4 실시예에서, 제1 렌즈(410)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(410)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(410)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(420)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(420)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(420)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(430)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(440)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(440)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(440)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(450)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(450)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(460)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(460)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(460)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(470)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(470)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(470)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(470)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(470)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 각 면은 표 8에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.868 21.060 17.042 3.395 -94.609 -37.791 88.203
4차 계수(A) 0.035 -0.005 -0.029 -0.027 -0.032 0.001 -0.096
6차 계수(B) -0.191 -0.195 -0.061 0.180 0.356 -0.183 0.372
8차 계수(C) 0.793 1.056 0.414 -1.398 -3.301 0.908 -1.951
10차 계수(D) -2.061 -3.215 -1.194 7.159 18.100 -2.878 6.419
12차 계수(E) 3.612 6.470 2.246 -23.970 -64.583 6.108 -14.255
14차 계수(F) -4.449 -9.065 -2.997 55.132 157.989 -8.931 22.265
16차 계수(G) 3.944 9.071 2.967 -89.942 -273.030 9.054 -25.088
18차 계수(H) -2.546 -6.562 -2.253 105.829 338.436 -6.259 20.664
20차 계수(J) 1.197 3.434 1.338 -90.164 -301.875 2.774 -12.467
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 91.880 12.735 -90.690 -6.353 19.379 -6.859 -13.357
4차 계수(A) -0.051 -0.046 -0.055 -0.003 0.036 -0.088 -0.042
6차 계수(B) 0.031 0.029 -0.004 -0.010 -0.020 0.032 0.009
8차 계수(C) -0.110 -0.009 0.038 0.006 0.004 -0.008 0.000
10차 계수(D) 0.262 -0.002 -0.039 -0.002 0.001 0.002 -0.001
12차 계수(E) -0.426 0.003 0.024 0.001 -0.001 -0.001 0.000
14차 계수(F) 0.488 -0.001 -0.010 0.000 0.000 0.000 0.000
16차 계수(G) -0.401 0.000 0.003 0.000 0.000 0.000 0.000
18차 계수(H) 0.239 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000
20차 계수(J) -0.103 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 8에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530), 제4 렌즈(540), 제5 렌즈(550), 제6 렌즈(560) 및 제7 렌즈(570)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(580) 및 이미지 센서(590)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 9와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.33815 0.974522 1.5459 56.11 5.49327
S2 9.04954 0.04
S3 제2 렌즈 6.73902 0.3 1.6776 19.25 -13.6736
S4 3.83116 0.414899
S5 제3렌즈 26.9658 0.357568 1.5704 37.36 52.7862
S6 257.243 0.327213
S7 제4 렌즈 36.3661 0.319 1.6776 19.25 -48.7836
S8 17.2543 0.544789
S9 제5 렌즈 11.3895 0.483831 1.5704 37.36 -26.374
S10 6.38177 0.323176
S11 제6 렌즈 2.59335 0.729815 1.5361 55.66 5.46785
S12 20.2977 0.814997
S13 제7 렌즈 -25.5797 0.5 1.5361 55.66 -4.68196
S14 2.80181 0.339027
S15 필터 Infinity 0.21 1.5183 64.20
S16 Infinity 0.521157
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.08291 mm이고, f12는 7.93893 mm이고, Fno는 1.88이고, FOV는 84.3°이고, IMG HT는 5.644 mm이고, SD5는 3.3717 mm이고, SD6은 4.02459 mm이고, SD7은 5.05356 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV, IMG HT, SD5, SD6 및 SD7의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제5 실시예에서, 제1 렌즈(510)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(510)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(510)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(520)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(520)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(520)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(530)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(530)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(530)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제4 렌즈(540)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(540)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(540)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(550)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(550)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(560)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(560)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(560)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(560)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(570)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(570)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(570)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(570)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(570)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(510) 내지 제7 렌즈(570)의 각 면은 표 10에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(510) 내지 제7 렌즈(570)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.898 21.147 16.981 3.368 79.145 95.000 -17.302
4차 계수(A) 0.013 -0.030 -0.027 -0.039 -0.048 -0.014 -0.085
6차 계수(B) -0.034 0.025 -0.051 0.342 0.428 -0.045 0.355
8차 계수(C) 0.174 0.028 0.419 -2.249 -2.987 0.311 -1.930
10차 계수(D) -0.537 -0.113 -1.270 9.731 13.156 -1.413 6.553
12차 계수(E) 1.107 0.059 2.139 -28.602 -39.189 4.194 -14.950
14차 계수(F) -1.580 0.352 -1.733 59.102 82.057 -8.429 23.869
16차 계수(G) 1.600 -0.983 -0.509 -87.714 -123.531 11.802 -27.351
18차 계수(H) -1.163 1.327 3.023 94.476 135.129 -11.717 22.785
20차 계수(J) 0.607 -1.117 -3.757 -73.872 -107.407 8.296 -13.825
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 44.471 9.592 -69.231 -5.764 21.077 -30.344 -12.145
4차 계수(A) -0.043 -0.051 -0.077 -0.002 0.048 -0.074 -0.037
6차 계수(B) 0.000 0.038 0.032 -0.005 -0.020 0.027 0.008
8차 계수(C) 0.012 -0.021 -0.008 -0.003 -0.002 -0.009 -0.001
10차 계수(D) -0.023 0.008 0.001 0.004 0.005 0.003 0.000
12차 계수(E) 0.003 -0.002 0.000 -0.002 -0.003 -0.001 0.000
14차 계수(F) 0.046 0.000 0.000 0.001 0.001 0.000 0.000
16차 계수(G) -0.080 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
18차 계수(H) 0.073 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
20차 계수(J) -0.042 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 10에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
표 11은 각 실시예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값을 나타낸다.
조건식 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
0 < f1/f < 2 0.920 0.852 0.871 0.888 0.903
25 < v1-v2 < 45 36.723 36.868 36.868 36.868 36.868
15 < v1-v3 < 45 18.604 30.160 30.160 30.160 18.757
25 < v1-v4 < 45 36.723 36.868 36.868 36.868 36.868
15 < v1-v5 < 45 18.604 18.757 18.757 18.757 18.757
-3.5 < f2/f < 0 -2.516 -2.178 -2.202 -2.171 -2.248
f3/f > 1.5 7.849 9.056 7.172 6.693 8.678
-9 < f4/f < 0 -5.614 -7.347 -6.591 -7.737 -8.020
-30 < f5/f <20 -10.120 -7.437 -4.430 -3.533 -4.336
0 < f6/f < 2 1.024 1.039 0.946 0.883 0.899
-2 < f7/f < 0 -0.802 -0.761 -0.764 -0.768 -0.770
TTL/f < 1.4 1.218 1.159 1.169 1.178 1.184
-1 < f1/f2 < 0 -0.366 -0.391 -0.395 -0.409 -0.402
-2 < f2/f3 < 0 -0.321 -0.240 -0.307 -0.324 -0.259
BFL/f < 0.4 0.192 0.163 0.164 0.180 0.176
D1/f < 0.3 0.008 0.010 0.017 0.011 0.007
0.4 < SD5/IMG HT < 0.7 0.476 0.452 0.488 0.566 0.597
0.6 < SD6/IMG HT < 0.8 0.722 0.683 0.709 0.727 0.713
0.7 < SD7/IMG HT < 1 0.835 0.905 0.912 0.873 0.895
0 <f2/f7 < 5 3.137 2.863 2.883 2.828 2.920
-5 <f2/f6 < 0 -2.458 -2.096 -2.327 -2.459 -2.501
74° < FOV < 90° 83 83 83 84 84.3
Fno < 2.0 1.75 1.88 1.87 1.88 1.88
TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.67 0.664 0.638 0.638 0.638 0.638
1 < f12/f < 2 1.281 1.213 1.25 1.29 1.305
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
110, 210, 310, 410, 510: 제1 렌즈
120, 220, 320, 420, 520: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430, 530: 제3 렌즈
140, 240, 340, 440, 540: 제4 렌즈
150, 250, 350, 450, 550: 제5 렌즈
160, 260, 360, 460, 560: 제6 렌즈
170, 270, 370, 470, 570: 제7 렌즈
180, 280, 380, 480, 580: 필터
190, 290, 390, 490, 590: 이미지 센서

Claims (26)

  1. 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈;를 포함하고,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 이미지 센서의 상기 촬상면의 대각길이의 절반을 IMG HT라 할 때, TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.67 을 만족하고,
    상기 제1 렌즈의 아베수를 v1, 상기 제3 렌즈의 아베수를 v3라 할 때,
    15 < v1-v3 < 45 를 만족하며,
    상기 제4 렌즈의 초점거리를 f4, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    -9 < f4/f < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 아베수를 v2, 상기 제4 렌즈의 아베수를 v4, 상기 제5 렌즈의 아베수를 v5라 할 때,
    25 < v1-v2 < 45, 25 < v1-v4 < 45, 15 < v1-v5 < 45 중 적어도 하나를 만족하는 촬상 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 F 넘버를 Fno라 할 때,
    Fno < 2.0 을 만족하는 촬상 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1 이라 할 때,
    0 < f1/f < 2 를 만족하는 촬상 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2라 할 때,
    -3.5 < f2/f < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3 이라 할 때,
    f3/f > 1.5 를 만족하는 촬상 광학계.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제5 렌즈의 초점거리를 f5라 할 때,
    -30 < f5/f < 20 을 만족하는 촬상 광학계.
  9. 제1항에 있어서,
    TTL/f < 1.4 을 만족하고,
    상기 제7 렌즈의 상측 면으로부터 상기 이미지 센서의 상기 촬상면까지의 광축 상 거리를 BFL이라 할 때,
    BFL/f < 0.4 을 만족하는 촬상 광학계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1, 상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2라 할 때,
    -1 < f1/f2 < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2, 상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3이라 할 때,
    -2 < f2/f3 < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 상측 면으로부터 상기 제2 렌즈의 물체측 면까지의 광축 상 거리를 D1 이라 할 때,
    D1/f < 0.3 을 만족하는 촬상 광학계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제5 렌즈의 유효 반경을 SD5라 할 때,
    0.4 < SD5/IMG HT < 0.7 을 만족하는 촬상 광학계.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제6 렌즈의 유효 반경을 SD6이라 할 때,
    0.6 < SD6/IMG HT < 0.8 을 만족하는 촬상 광학계.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제7 렌즈의 유효 반경을 SD7이라 할 때,
    0.7 < SD7/IMG HT < 1 을 만족하는 촬상 광학계.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2, 상기 제6 렌즈의 초점거리를 f6이라 할 때,
    -5 < f2/f6 < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2, 상기 제7 렌즈의 초점거리를 f7이라 할 때,
    0 < f2/f7 < 5 를 만족하는 촬상 광학계.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제5 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제6 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제7 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  19. 물체측으로부터 순서대로 배치된,
    정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제5 렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및
    부의 굴절력을 갖는 제7 렌즈;를 포함하고,
    상기 제1 렌즈의 아베수를 v1, 상기 제2 렌즈의 아베수를 v2, 상기 제4 렌즈의 아베수를 v4라 할 때,
    25 < v1-v2 < 45 및 25 < v1-v4 < 45 를 만족하며,
    상기 제4 렌즈의 초점거리를 f4, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    -9 < f4/f < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1, 상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2, 상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3, 상기 제6 렌즈의 초점거리를 f6, 상기 제7 렌즈의 초점거리를 f7이라 할 때,
    0 < f1/f < 2;
    -3.5 < f2/f < 0;
    f3/f > 1.5;
    0 < f6/f < 2; 및
    -2 < f7/f < 0;을 만족하는 촬상 광학계.
  21. 제20항에 있어서,
    -1 < f1/f2 < 0; 및
    -2 < f2/f3 < 0;을 만족하는 촬상 광학계.
  22. 제21항에 있어서,
    -5 < f2/f6 < 0; 및
    0 < f2/f7 < 5; 를 만족하는 촬상 광학계.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 합성 초점거리를 f12라 할 때,
    1 < f12/f < 2을 만족하는 촬상 광학계.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리를 f, 상기 제7 렌즈의 상측 면으로부터 상기 촬상면까지의 광축 상 거리를 BFL, 상기 제1 렌즈의 상측 면으로부터 상기 제2 렌즈의 물체측 면까지의 광축 상 거리를 D1이라 할 때,
    TTL/f < 1.4;
    BFL/f < 0.4; 및
    D1/f < 0.3;을 만족하는 촬상 광학계.
  25. 제19항에 있어서,
    상기 촬상 광학계의 화각을 FOV라 할 때,
    74°< FOV < 90°을 만족하는 촬상 광학계.
  26. 제19항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목하며,
    상기 제2 렌즈는 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목하며,
    상기 제3 렌즈는 물체측 면이 볼록하고,
    상기 제4 렌즈는 상측 면이 오목하고,
    상기 제6 렌즈는 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목하며,
    상기 제7 렌즈는 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
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