KR102609151B1 - Optical system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 제1 렌즈; 부의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 제2 렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈; 굴절력을 갖는 제5 렌즈; 및 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목한 제6 렌즈;를 포함하며, 상기 제6 렌즈는 물체측 면 및 상측 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점을 갖고, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질이며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 전체 초점거리를 f, 상기 제3 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT3, 상기 제4 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT4, 상기 제5 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT5이라 할 때, f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0를 만족할 수 있다.An imaging optical system according to an embodiment of the present invention includes: a first lens arranged in order from the object side, having a positive refractive power, a convex object-side surface and a concave image-side surface; a second lens having negative refractive power, having an object-side surface that is convex and an image-side surface that is concave; a third lens having positive refractive power; a fourth lens having negative refractive power; a fifth lens having refractive power; and a sixth lens having a negative refractive power and a concave image side, wherein the sixth lens has at least one inflection point on at least one of the object side surface and the image side surface, and the first to sixth lenses. The lens is made of plastic, the total focal length of the first to sixth lenses is f, the thickness in the paraxial region of the third lens is CT3, the thickness in the paraxial region of the fourth lens is CT4, and the 5 When the thickness in the paraxial region of the lens is CT5, f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0 can be satisfied.
Description
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging optical system.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 카메라를 구비하고 있다. 아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 휴대 단말기용 카메라의 고해상도 및 고성능화에 대한 요구가 점차 커지고 있다.Recent mobile terminals are equipped with cameras to enable video calls and photo taking. In addition, as the function of cameras in portable terminals gradually increases, the demand for high resolution and high performance of cameras for portable terminals is gradually increasing.
또한, 최근의 소형화 추세에 따라 크기가 작으면서도 고해상도를 구현하기 위하여 휴대 단말기용 카메라의 모든 렌즈에 비구면을 적용하고 있다.In addition, in accordance with the recent miniaturization trend, aspherical surfaces are being applied to all lenses of cameras for mobile devices in order to achieve high resolution while being small in size.
그러나, 모든 렌즈에 비구면을 적용할 경우에는, 각 렌즈의 제조 공차 또는 조립 공차에 의해 성능 변화가 발생하게 되므로, 생산성이 저하되는 문제가 있다.However, when applying an aspherical surface to all lenses, performance changes occur due to manufacturing tolerances or assembly tolerances of each lens, resulting in a decrease in productivity.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 수차 개선 효과를 향상시킴과 아울러 고해상도를 구현할 수 있고, 제조 공차 또는 조립 공차에 의한 영향을 최소화할 수 있는 촬상 광학계를 제공하는 것이다.The purpose of an embodiment of the present invention is to provide an imaging optical system that can improve the aberration improvement effect, realize high resolution, and minimize the influence of manufacturing tolerances or assembly tolerances.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된, 정의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 제1 렌즈; 부의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 제2 렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈; 굴절력을 갖는 제5 렌즈; 및 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목한 제6 렌즈;를 포함하며, 상기 제6 렌즈는 물체측 면 및 상측 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점을 갖고, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질이며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 전체 초점거리를 f, 상기 제3 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT3, 상기 제4 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT4, 상기 제5 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT5이라 할 때, f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0를 만족할 수 있다.An imaging optical system according to an embodiment of the present invention includes: a first lens arranged in order from the object side, having a positive refractive power, a convex object-side surface and a concave image-side surface; a second lens having negative refractive power, having an object-side surface that is convex and an image-side surface that is concave; a third lens having positive refractive power; a fourth lens having negative refractive power; a fifth lens having refractive power; and a sixth lens having a negative refractive power and a concave image side, wherein the sixth lens has at least one inflection point on at least one of the object side surface and the image side surface, and the first to sixth lenses. The lens is made of plastic, the total focal length of the first to sixth lenses is f, the thickness in the paraxial region of the third lens is CT3, the thickness in the paraxial region of the fourth lens is CT4, and the 5 When the thickness in the paraxial region of the lens is CT5, f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0 can be satisfied.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계에 의하면, 수차 개선 효과를 향상시킴과 아울러 고해상도를 구현할 수 있고, 제조 공차 또는 조립 공차에 의한 영향을 최소화할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the imaging optical system according to an embodiment of the present invention, the aberration improvement effect can be improved and high resolution can be realized, the influence of manufacturing tolerances or assembly tolerances can be minimized, and productivity can be improved.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이고,
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 4는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 각 렌즈 특성을 나타낸 표이고,
도 5는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 각 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이고,
도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 9는 도 6에 도시된 촬상 광학계의 각 렌즈 특성을 나타낸 표이고,
도 10은 도 6에 도시된 촬상 광학계의 각 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이고,
도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 14는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 각 렌즈 특성을 나타낸 표이고,
도 15는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 각 렌즈의 비구면 계수를 나타낸 표이다.1 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a first embodiment of the present invention;
Figures 2 and 3 are curves showing the aberration characteristics of the imaging optical system shown in Figure 1,
Figure 4 is a table showing the characteristics of each lens of the imaging optical system shown in Figure 1,
Figure 5 is a table showing the aspherical coefficients of each lens of the imaging optical system shown in Figure 1,
6 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a second embodiment of the present invention;
Figures 7 and 8 are curves showing the aberration characteristics of the imaging optical system shown in Figure 6,
Figure 9 is a table showing the characteristics of each lens of the imaging optical system shown in Figure 6,
Figure 10 is a table showing the aspherical coefficients of each lens of the imaging optical system shown in Figure 6,
11 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a third embodiment of the present invention;
Figures 12 and 13 are curves showing the aberration characteristics of the imaging optical system shown in Figure 11,
Figure 14 is a table showing the characteristics of each lens of the imaging optical system shown in Figure 11,
FIG. 15 is a table showing the aspherical coefficients of each lens of the imaging optical system shown in FIG. 11.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments.
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.For example, a person skilled in the art who understands the spirit of the present invention will be able to easily suggest other embodiments included within the scope of the spirit of the present invention through addition, change, or deletion of components, but this is also within the spirit of the present invention. It will be said to be included within the scope of.
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.In addition, throughout the specification, 'including' a certain element means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
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.In the lens diagram below, the thickness, size, and shape of the lens are somewhat exaggerated for explanation purposes. In particular, the spherical or aspherical shape shown in the lens diagram is presented as an example and is not limited to this shape.
또한, 도 1, 도 6 및 도 11의 렌즈 구성도에서 각 렌즈의 일면이 볼록한 것으로 보일 수 있더라도, 도 4, 도 9 및 도 14의 각 렌즈 특성을 나타낸 표를 참조하면 해당 면의 실제 형상은 오목하거나 평면일 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 것으로 보일 수 있더라도, 해당 면의 실제 형상은 볼록하거나 평면일 수 있다.In addition, although one surface of each lens may appear to be convex in the lens configuration diagrams of FIGS. 1, 6, and 11, referring to the table showing the characteristics of each lens in FIGS. 4, 9, and 14, the actual shape of the corresponding surface is It may be concave or flat. Likewise, although one side of a lens may appear to be concave, the actual shape of that side may be convex or planar.
제1 렌즈는 물체에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.The first lens refers to the lens closest to the object, and the sixth lens refers to the lens closest to the image sensor.
또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체 측에 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), ImgH(이미지 센서의 상면의 대각 길이의 1/2) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, FOV(촬상 광학계의 화각)의 단위는 Degree 이다.Additionally, in each lens, the first surface refers to a surface close to the object side (or, the object side surface), and the second surface refers to a surface close to the image side (or, the image side surface). In addition, in this specification, the values for the radius of curvature of the lens, thickness, ImgH (1/2 of the diagonal length of the image sensor's image surface), etc. are all in mm units, and are in units of FOV (angle of view of the imaging optical system). is Degree.
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 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.In addition, in the description of the shape of each lens, the shape that one side is convex means that the paraxial region of the surface is convex, and the shape that one side is concave means that the paraxial region of the surface is concave. Therefore, even if one surface of the lens is described as having a convex shape, the edge portion of the lens may be concave. Likewise, even if one side of the lens is described as having a concave shape, the edge of the lens may be convex.
한편, 근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.Meanwhile, the paraxial region refers to a very narrow area near the optical axis.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 6매의 렌즈를 포함한다.An imaging optical system according to an embodiment of the present invention includes six lenses.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함한다.For example, the imaging optical system according to an embodiment of the present invention includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens arranged in order from the object side.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계가 6매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.However, the imaging optical system according to an embodiment of the present invention does not consist only of six lenses and may further include other components as needed.
예를 들어, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.For example, the imaging optical system may further include an image sensor for converting an image of an incident subject into an electrical signal.
또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 필터를 더 포함할 수 있다. 적외선 필터는 제6 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다.Additionally, the imaging optical system may further include an infrared filter to block infrared rays. An infrared filter is disposed between the sixth lens and the image sensor.
또한, 촬상 광학계는 광량을 조절하기 위한 조리개를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 조리개는 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 배치될 수 있다.Additionally, the imaging optical system may further include an aperture for controlling the amount of light. For example, the aperture may be disposed between the first lens and the second lens.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.The first to sixth lenses constituting the imaging optical system according to an embodiment of the present invention may be made of plastic material.
아울러, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈는 비구면을 가진다. 또한, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.In addition, at least one lens among the first to sixth lenses has an aspherical surface. Additionally, each of the first to sixth lenses may have at least one aspherical surface.
즉, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.That is, at least one of the first and second surfaces of the first to sixth lenses may be aspherical. Here, the aspherical surfaces of the first to sixth lenses are expressed by
상기 수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ F는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리를 나타낸다.In
상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/부/부/부의 굴절력을 가진다.The imaging optical system composed of the first lens to the sixth lens has refractive powers of positive/negative/positive/negative/negative/negative in that order from the object side.
이와 같이 구성된 촬상 광학계는 수차 개선을 통해 광학 성능을 향상시킬 수 있다.An imaging optical system configured in this way can improve optical performance by improving aberration.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 1을 만족한다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention satisfies
[조건식 1][Conditional expression 1]
2.0 < f3/f1 < 6.02.0 < f3/f1 < 6.0
조건식 1에서 f1은 상기 제1 렌즈의 초점거리이고, f3은 상기 제3 렌즈의 초점거리이다.In
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 2를 만족한다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention satisfies Condition Equation 2.
[조건식 2][Conditional expression 2]
f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0
조건식 2에서 f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, CT3는 상기 제3 렌즈의 근축 영역에서의 두께이고, CT4는 상기 제4 렌즈의 근축 영역에서의 두께이고, CT5는 상기 제5 렌즈의 근축 영역에서의 두께이다.In Conditional Expression 2, f is the total focal length of the imaging optical system, CT3 is the thickness in the paraxial region of the third lens, CT4 is the thickness in the paraxial region of the fourth lens, and CT5 is the paraxial region of the fifth lens. It is the thickness in the area.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 3을 만족한다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention satisfies
[조건식 3][Conditional expression 3]
|f/f5|+|f/f6| < 1.0|f/f5|+|f/f6| < 1.0
조건식 3에서 f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f5는 상기 제5 렌즈의 초점거리이고, f6은 상기 제6 렌즈의 초점거리이다.In
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 4를 만족한다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention satisfies
[조건식 4][Conditional expression 4]
TTL/(2×ImgH) < 0.75TTL/(2×ImgH) < 0.75
조건식 4에서 TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상기 이미지 센서의 상면까지의 거리이고, ImgH는 상기 이미지 센서의 대각 길이의 반이다.In
표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 1 내지 4를 만족한다.Referring to Table 1, the imaging optical system according to an embodiment of the present invention satisfies
다음에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈를 설명한다.Next, the first to sixth lenses constituting the imaging optical system according to an embodiment of the present invention will be described.
상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제1 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.The first lens has positive refractive power. In addition, the first lens may have a meniscus shape convex toward the object. To elaborate, the first surface of the first lens may be convex in the paraxial region, and the second surface may be concave in the paraxial region.
상기 제1 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.At least one of the first and second surfaces of the first lens may be aspherical. For example, both surfaces of the first lens may be aspherical.
상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 가진다.아울러, 상기 제2 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제2 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.The second lens has negative refractive power. Additionally, the second lens may have a meniscus shape that is convex toward the object. To elaborate, the first surface of the second lens may be convex in the paraxial region, and the second surface may be concave in the paraxial region.
상기 제2 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다. 또한, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈 중에서 상기 제2 렌즈의 굴절률이 가장 클 수 있다.At least one of the first and second surfaces of the second lens may be aspherical. For example, both surfaces of the second lens may be aspherical. Additionally, among the first to sixth lenses, the second lens may have the highest refractive index.
상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제3 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제3 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고, 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상일 수 있다.The third lens has positive refractive power. In addition, the third lens may have a meniscus shape convex toward the image side. To elaborate, the first surface of the third lens may be concave in the paraxial region, and the second surface may be convex in the paraxial region.
상기 제3 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.At least one of the first and second surfaces of the third lens may be aspherical. For example, both surfaces of the third lens may be aspherical.
상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제4 렌즈는 양면이 오목한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제4 렌즈의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.The fourth lens has negative refractive power. In addition, the fourth lens may have a concave shape on both sides. To elaborate, the first and second surfaces of the fourth lens may have a concave shape in the paraxial region.
상기 제4 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 어느 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈의 제1 면은 구면이고, 제2 면은 비구면일 수 있다.One of the first and second surfaces of the fourth lens may be aspherical. For example, the first surface of the fourth lens may be spherical and the second surface may be aspherical.
상기 제5 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제5 렌즈는 양면이 오목한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제5 렌즈의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.The fifth lens has negative refractive power. In addition, the fifth lens may have a concave shape on both sides. To elaborate, the first and second surfaces of the fifth lens may have a concave shape in the paraxial region.
상기 제5 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.At least one of the first and second surfaces of the fifth lens may be aspherical. For example, both surfaces of the fifth lens may be aspherical.
상기 제6 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제6 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제6 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.The sixth lens has negative refractive power. In addition, the sixth lens may have a meniscus shape convex toward the object. To elaborate, the first surface of the sixth lens may be convex in the paraxial region, and the second surface may be concave in the paraxial region.
상기 제6 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.At least one of the first and second surfaces of the sixth lens may be aspherical. For example, both surfaces of the sixth lens may be aspherical.
또한, 상기 제6 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 또한, 상기 제6 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.Additionally, the sixth lens has at least one inflection point formed on at least one of the first and second surfaces. For example, the first surface of the sixth lens may be convex in the paraxial region and become concave toward the edge. Additionally, the second surface of the sixth lens may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.
위와 같이 구성된 촬상 광학계는 다수의 렌즈가 수차 보정 기능을 수행하므로 수차 개선 성능을 향상시킬 수 있다.The imaging optical system configured as above can improve aberration improvement performance because multiple lenses perform the aberration correction function.
촬상 광학계를 소형화하는 경우에는, 각 렌즈의 제조 공차 또는 조립 공차에 의하여 촬상 광학계의 성능이 변하게 될 우려가 존재한다. 일 예로, 촬상 광학계를 소형화할수록 렌즈의 민감도가 증가하게 되며, 이에 따라 각 렌즈의 제조 공차 또는 조립 공차에 따른 성능 변화가 심해지게 된다.When miniaturizing an imaging optical system, there is a risk that the performance of the imaging optical system may change due to manufacturing tolerances or assembly tolerances of each lens. For example, as the imaging optical system is miniaturized, the sensitivity of the lens increases, and as a result, performance changes due to manufacturing or assembly tolerances of each lens become more severe.
특히, 모든 렌즈에 비구면을 적용할 경우에는 제조 공차 또는 조립 공차에 의한 영향이 커지게 된다.In particular, when an aspheric surface is applied to all lenses, the influence of manufacturing tolerances or assembly tolerances increases.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 복수의 렌즈 중 어느 하나의 렌즈의 일면(일 예로, 제4 렌즈의 물체측 면)을 구면으로 설계하고, 상기 렌즈의 전방(물체 측)에 배치된 렌즈 중 어느 하나의 렌즈(일 예로, 제2 렌즈)의 굴절률을 가장 크게 설계(일 예로, 상기 제2 렌즈의 굴절률은 1.66보다 클 수 있다.)함으로써, 소형화의 요구를 만족시키면서도 제조 공차 또는 조립 공차에 따라 성능이 변하는 것을 방지할 수 있다.However, in the imaging optical system according to an embodiment of the present invention, one surface of one of the plurality of lenses (for example, the object-side surface of the fourth lens) is designed to be spherical, and a lens is designed to be spherical in front of the lens (object-side). By designing the refractive index of any one of the arranged lenses (e.g., the second lens) to be the largest (e.g., the refractive index of the second lens may be greater than 1.66), manufacturing tolerances can be maintained while satisfying the requirement for miniaturization. Alternatively, performance can be prevented from changing depending on assembly tolerances.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150) 및 제6 렌즈(160)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 적외선 필터(170) 및 이미지 센서(180)를 더 포함할 수 있다.The imaging optical system according to the first embodiment of the present invention includes a
도 4에 나타난 바와 같이, 상기 제1 렌즈(110)의 초점거리(f1)는 2.6218 ㎜, 상기 제2 렌즈(120)의 초점거리(f2)는 -5.9743 ㎜, 상기 제3 렌즈(130)의 초점거리(f3)는 12.9389 ㎜, 상기 제4 렌즈(140)의 초점거리(f4)는 -12.4925 ㎜, 상기 제5 렌즈(150)의 초점거리(f5)는 -379.999 ㎜, 상기 제6 렌즈(160)의 초점거리(f6)는 -15.6656 mm, 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 3.5976 mm이다.As shown in FIG. 4, the focal length (f1) of the
여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리, 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효반경)은 도 4와 같다.Here, the lens characteristics of each lens (radius, thickness of the lens or distance between lenses, index of refraction, Abbe number, effective radius) are as shown in FIG. 4.
본 발명의 제1 실시예에서, 상기 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제1 렌즈(110)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the first embodiment of the present invention, the
상기 제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(120)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제2 렌즈(120)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(130)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 상기 제3 렌즈(130)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The
상기 제4 렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈(140)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제5 렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(150)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제6 렌즈(160)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
또한, 상기 제6 렌즈(160)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다.Additionally, the
한편, 상기 제1 렌즈(110) 내지 상기 제6 렌즈(160)의 각 면은 도 5에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120), 상기 제3 렌즈(130), 상기 제5 렌즈(150) 및 상기 제6 렌즈(160)는 제1 면과 제2 면이 모두 비구면이다. 또한, 상기 제4 렌즈(140)의 제1 면은 구면이고, 상기 제4 렌즈(140)의 제2 면은 비구면이다.Meanwhile, each surface of the
그리고, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에 배치될 수 있다.Additionally, the aperture may be disposed between the
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2 및 도 3에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.Additionally, the imaging optical system configured in this way may have the aberration characteristics shown in FIGS. 2 and 3.
도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250) 및 제6 렌즈(260)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 적외선 필터(270) 및 이미지 센서(280)를 더 포함할 수 있다.The imaging optical system according to the second embodiment of the present invention includes a
도 9에 나타난 바와 같이, 상기 제1 렌즈(210)의 초점거리(f1)는 2.6207 ㎜, 상기 제2 렌즈(220)의 초점거리(f2)는 -5.9619 ㎜, 상기 제3 렌즈(230)의 초점거리(f3)는 12.9714 ㎜, 상기 제4 렌즈(240)의 초점거리(f4)는 -12.446 ㎜, 상기 제5 렌즈(250)의 초점거리(f5)는 -373.7857 ㎜, 상기 제6 렌즈(260)의 초점거리(f6)은 -16.0742 mm, 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 3.5947 mm이다.As shown in FIG. 9, the focal length (f1) of the
여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리, 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효반경)은 도 9와 같다.Here, the lens characteristics of each lens (radius, thickness of the lens or distance between lenses, index of refraction, Abbe number, effective radius) are shown in FIG. 9.
본 발명의 제2 실시예에서, 상기 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(210)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제1 렌즈(210)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the second embodiment of the present invention, the
상기 제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(220)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제2 렌즈(220)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(230)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 상기 제3 렌즈(230)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The
상기 제4 렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈(240)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제5 렌즈(250)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(250)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제6 렌즈(260)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
또한, 상기 제6 렌즈(260)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다.Additionally, the
한편, 상기 제1 렌즈(210) 내지 상기 제6 렌즈(260)의 각 면은 도 10에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(210), 상기 제2 렌즈(220), 상기 제3 렌즈(230), 상기 제5 렌즈(250) 및 상기 제6 렌즈(260)는 제1 면과 제2 면이 모두 비구면이다. 또한, 상기 제4 렌즈(240)의 제1 면은 구면이고, 상기 제4 렌즈(240)의 제2 면은 비구면이다.Meanwhile, each surface of the
그리고, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(210)와 상기 제2 렌즈(220) 사이에 배치될 수 있다.Additionally, the aperture may be disposed between the
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 7 및 도 8에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.Additionally, the imaging optical system configured in this way may have the aberration characteristics shown in FIGS. 7 and 8.
도 11 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 15.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340), 제5 렌즈(350) 및 제6 렌즈(360)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 적외선 필터(370) 및 이미지 센서(380)를 더 포함할 수 있다.The imaging optical system according to the third embodiment of the present invention includes a
도 14에 나타난 바와 같이, 상기 제1 렌즈(310)의 초점거리(f1)는 2.6206 ㎜, 상기 제2 렌즈(320)의 초점거리(f2)는 -5.9609 ㎜, 상기 제3 렌즈(330)의 초점거리(f3)는 13.0307 ㎜, 상기 제4 렌즈(340)의 초점거리(f4)는 -12.4783 ㎜, 상기 제5 렌즈(350)의 초점거리(f5)는 -362.3299 ㎜, 상기 제6 렌즈(360)의 초점거리(f6)은 -16.1613 mm, 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 3.5943 mm이다.As shown in FIG. 14, the focal length (f1) of the
여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리, 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효반경)은 도 14와 같다.Here, the lens characteristics of each lens (radius, thickness of the lens or distance between lenses, index of refraction, Abbe number, effective radius) are as shown in FIG. 14.
본 발명의 제3 실시예에서, 상기 제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(310)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제1 렌즈(310)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the third embodiment of the present invention, the
상기 제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(320)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제2 렌즈(320)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(330)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 상기 제3 렌즈(330)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The third lens 330 has positive refractive power and has a meniscus shape convex toward the image side. For example, the first surface of the third lens 330 is concave in the paraxial region, and the second surface of the third lens 330 is convex in the paraxial region.
상기 제4 렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈(340)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제5 렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(350)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
상기 제6 렌즈(360)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 상기 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The
또한, 상기 제6 렌즈(360)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다.Additionally, the
한편, 상기 제1 렌즈(310) 내지 상기 제6 렌즈(360)의 각 면은 도 12에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(310), 상기 제2 렌즈(320), 상기 제3 렌즈(330), 상기 제5 렌즈(350) 및 상기 제6 렌즈(360)는 제1 면과 제2 면이 모두 비구면이다. 또한, 상기 제4 렌즈(340)의 제1 면은 구면이고, 상기 제4 렌즈(340)의 제2 면은 비구면이다.Meanwhile, each surface of the
그리고, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(310)와 상기 제2 렌즈(320) 사이에 배치될 수 있다.Additionally, the aperture may be disposed between the
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 12 및 도 13에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.Additionally, the imaging optical system configured in this way may have the aberration characteristics shown in FIGS. 12 and 13.
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.In the above, the configuration and features of the present invention have been described based on the embodiments according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications may be made within the spirit and scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art, and therefore, it is stated that such changes or modifications fall within the scope of the appended patent claims.
110, 210, 310: 제1 렌즈
120, 220, 320: 제2 렌즈
130, 230, 330: 제3 렌즈
140, 240, 340: 제4 렌즈
150, 250, 350: 제5 렌즈
160, 260, 360: 제6 렌즈
170, 270, 370: 적외선 필터
180, 280, 380: 이미지 센서110, 210, 310: first lens
120, 220, 320: Second lens
130, 230, 330: Third lens
140, 240, 340: 4th lens
150, 250, 350: 5th lens
160, 260, 360: 6th lens
170, 270, 370: Infrared filter
180, 280, 380: Image sensor
Claims (9)
정의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 제1 렌즈;
부의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 제2 렌즈;
정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈;
굴절력을 갖는 제5 렌즈; 및
부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목한 제6 렌즈;를 포함하며,
상기 제6 렌즈는 물체측 면 및 상측 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점을 갖고,
상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질이며,
상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 전체 초점거리를 f, 상기 제3 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT3, 상기 제4 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT4, 상기 제5 렌즈의 근축 영역에서의 두께를 CT5이라 할 때,
f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0를 만족하는 촬상 광학계.
Arranged in order from the object side,
a first lens having positive refractive power, having an object-side surface that is convex and an image-side surface that is concave;
a second lens having negative refractive power, having an object-side surface that is convex and an image-side surface that is concave;
a third lens having positive refractive power;
a fourth lens having negative refractive power;
a fifth lens having refractive power; and
It includes a sixth lens having negative refractive power and a concave image side,
The sixth lens has at least one inflection point on at least one of the object side surface and the image side surface,
The first to sixth lenses are made of plastic,
The total focal length of the first to sixth lenses is f, the thickness in the paraxial region of the third lens is CT3, the thickness in the paraxial region of the fourth lens is CT4, and the thickness in the paraxial region of the fifth lens is CT4. When the thickness of is CT5,
Imaging optical system that satisfies f/(CT3+CT4+CT5) < 4.0.
상기 제4 렌즈는 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
The fourth lens is an imaging optical system with a concave image side.
상기 제6 렌즈는 물체측 면이 볼록한 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
The sixth lens is an imaging optical system in which the object-side surface is convex.
상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈의 물체측 면 및 상측 면은 각각 비구면인 촬상 광학계.
According to paragraph 3,
An imaging optical system wherein the object-side surface and the image-side surface of the first to sixth lenses are each aspherical.
상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈 중에서, 상기 제2 렌즈가 가장 큰 굴절률을 갖는 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
An imaging optical system in which, among the first to sixth lenses, the second lens has the highest refractive index.
상기 제2 렌즈는 1.66보다 큰 굴절률을 갖는 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
The second lens is an imaging optical system having a refractive index greater than 1.66.
상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1, 상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3이라 할 때,
2.0 < f3/f1 < 6.0를 만족하는 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
When the focal length of the first lens is f1 and the focal length of the third lens is f3,
An imaging optical system that satisfies 2.0 < f3/f1 < 6.0.
상기 제5 렌즈의 초점거리를 f5, 상기 제6 렌즈의 초점거리를 f6이라 할 때,
|f/f5|+|f/f6| < 1.0를 만족하는 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
When the focal length of the fifth lens is f5 and the focal length of the sixth lens is f6,
|f/f5|+|f/f6| Imaging optical system that satisfies < 1.0.
상기 제1 렌즈의 상기 물체측 면부터 촬상면까지의 거리를 TTL, 상기 촬상면의 대각 길이의 반을 ImgH라 할 때,
TTL/(2*ImgH) < 0.75를 만족하는 촬상 광학계.
According to paragraph 1,
When the distance from the object side of the first lens to the imaging surface is TTL, and half the diagonal length of the imaging surface is ImgH,
Imaging optical system that satisfies TTL/(2*ImgH) < 0.75.
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