KR102609154B1 - 촬상 광학계 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 굴절력을 갖는 제1렌즈, 굴절력을 갖는 제2렌즈, 굴절력을 갖는 제3렌즈, 굴절력을 갖는 제4렌즈, 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈를 포함한다. 본 발명의 촬상 광학계에서 제1렌즈의 광축 중심에서의 두께(T1)와 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리(TTL)는 조건식 0.08 < T1/TTL < 0.18을 만족한다.

Description

촬상 광학계{Optical Imaging System}
본 발명은 광 경로를 굴곡시키도록 구성된 촬상 광학계에 관한 것이다.
소형 카메라는 무선 단말기에 장착된다. 예를 들어, 소형 카메라는 무선 단말기는 정면 및 배면에 각각 장착된다. 소형 카메라는 야외 풍경사진, 실내 인물사진 등 다양한 용도로 사용되므로, 일반 카메라에 뒤지지 않는 성능이 요구된다. 그러나 소형 카메라는 무선 단말기의 크기에 의해 장착 공간의 제약을 받으므로 고성능을 구현하기 어렵다. 따라서, 소형 카메라의 크기를 증가시키지 않으면서도 소형 카메라의 성능을 향상시킬 수 있는 촬상 광학계의 개발이 요구된다.
본 발명은 긴 초점거리를 가지면서도 박형화된 소형 단말기에 탑재 가능한 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 촬상 광학계는 굴절력을 갖는 제1렌즈, 굴절력을 갖는 제2렌즈, 굴절력을 갖는 제3렌즈, 굴절력을 갖는 제4렌즈, 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈를 포함한다. 본 발명의 촬상 광학계에서 제1렌즈의 광축 중심에서의 두께(T1)와 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리(TTL)는 조건식 0.08 < T1/TTL < 0.18을 만족한다.
본 발명은 긴 초점거리를 가지면서 소형 단말기에 탑재 가능한 촬상 광학계를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 9는 본 발명의 제5실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 11은 본 발명의 제6실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 12는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 13은 본 발명의 제7실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 14는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 15는 본 발명의 제8실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 16은 도 15에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 17은 본 발명의 제9실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 18은 도 17에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 19 및 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 촬상 광학계의 변형 형태이다.
도 21 및 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 촬상 광학계를 구비한 휴대용 단말기의 배면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제5렌즈는 상면(또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL, ImgHT(상면의 높이: 상면의 대각길이의 1/2), 초점거리의 단위는 모두 ㎜ 단위이다. 아울러, 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축에서의 거리이다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.
촬상 광학계는 복수의 렌즈로 이루어지는 광학계를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계의 광학계는 굴절력을 갖는 복수의 렌즈로 이루어진다. 그러나 촬상 광학계가 굴절력을 갖는 렌즈만으로 구성되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상 광학계는 입사광을 굴절시키는 프리즘, 광량을 조절하기 위한 조리개(stop)를 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터를 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 광학계를 통해 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서(즉, 촬상 소자)를 더 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 조정하기 위한 간격 유지 부재를 더 포함할 수 있다.
다수의 렌즈는 공기와 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어진다. 예를 들어, 다수의 렌즈는 플라스틱 또는 유리 재질로 이루어진다. 다수의 렌즈 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는다. 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, K는 코닉 상수이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리이고, A ~ J는 비구면 상수이고, Z(또는 SAG)는 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광축 방향으로의 높이이다.
촬상 광학계는 5매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈를 포함한다.
제1렌즈 내지 제5렌즈는 이웃한 렌즈와 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 렌즈의 상 측면과 인접한 렌즈의 물체 측면 사이에는 소정의 간격이 형성될 수 있다.
제1렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제1렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈는 1.56 미만의 굴절률을 가질 수 있다. 제1렌즈는 소정의 초점거리를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 초점거리는 4.0 ~ 8.0 mm 범위에서 결정될 수 있다.
제2렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측면 또는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 굴절률은 1.6 이상 1.8 미만일 수 있다. 제2렌즈는 소정의 초점거리를 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 초점거리는 -7.0 ~ -3.0 mm 범위에서 결정될 수 있다.
제3렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈는 물체 측면 또는 상 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈는 1.65 이상 2.0 미만의 굴절률을 가질 수 있다. 아울러, 제3렌즈의 굴절률은 제2렌즈의 굴절률보다 클 수 있다. 제3렌즈는 소정의 초점거리를 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈의 초점거리는 4.6 ~ 20 mm 범위에서 결정될 수 있다.
제4렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈는 물체 측면 또는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제4렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈는 1.6 이상 1.8 미만의 굴절률을 가질 수 있다.
제5렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈는 물체 측면 또는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제5렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈는 1.5 이상 1.6 미만의 굴절률을 가질 수 있다.
촬상 광학계는 플라스틱 재질의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 렌즈 군을 구성하는 5매 이상의 렌즈 중 적어도 하나는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 촬상 광학계는 비구면 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 렌즈 군을 구성하는 5매 이상의 렌즈 중 적어도 하나는 비구면 렌즈로 이루어질 수 있다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡(fold) 또는 굴절시키도록 구성된 부재를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 하나 이상의 프리즘을 포함할 수 있다. 프리즘은 제1렌즈의 물체 측 또는 제1렌즈의 물체 측면 및 제5렌즈의 상 측에 배치될 수 있다. 프리즘은 대체로 제3렌즈의 굴절률보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 프리즘의 굴절률은 1.7 이상일 있다.
촬상 광학계는 필터, 조리개, 이미지 센서를 포함한다. 필터는 상면과 가장 가깝게 배치되는 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다. 필터는 입사광으로부터 일부 파장을 차단하여 촬상 광학계의 해상도를 향상시킨다. 예를 들어, 필터는 입사광의 적외선 파장을 차단할 수 있다. 촬상 광학계의 f number는 2.6 이상일 수 있다.
촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
3.2 < n2 + n3
|f1 + f2| < 2.0
|f/f1 + f/f2| < 1.2
0 ≤ D12/f ≤ 0.07
0.62 ≤ EL1S1/ImgHT ≤ 0.94
0.8 ≤ EL1S2/EL1S1 ≤ 1.01
0.8 ≤ TTL/f ≤ 0.95
3.5 ≤ TTL/ImgHT
R1/f ≤ 0.265
0.08 < T1/TTL < 0.18
상기 조건식에서 n2는 제2렌즈의 굴절률이고, n3은 제3렌즈의 굴절률이고, f 는 촬상 광학계의 초점거리이고, f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 제2렌즈의 초점거리이고, D12는 제1렌즈의 상 측면으로부터 제2렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, EL1S1은 제1렌즈의 물체 측면의 유효반경이고, EL1S2는 제1렌즈의 상 측면의 유효반경이고, TTL은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, ImgHT는 상면의 높이(상면의 대각길이의 1/2)이고, R1은 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, T1은 제1렌즈의 광축 중심의 두께이다.
촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 추가로 만족할 수 있다.
0.4 < BFL/f
0.4 < BFL/TTL
2.1 < BFL/ImgHT
2.1 < f/ImgHT
0.3 < (D23 + D45)/BFL
0.15 < D23/BFL
0.15 < D45/BFL
0.2 < (D23 + D34 + D45)/BFL < 0.5
0.8 < (L1S1:L5S2)/BFL < 1.2
(n2 + n4)/n3 < 2.0
2.4 < (V2 + V4)/V3
상기 조건식에서 BFL은 제5렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리이고, D23은 제2렌즈의 상 측면으로부터 제3렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, D34는 제3렌즈의 상 측면으로부터 제4렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, D45은 제4렌즈의 상 측면으로부터 제5렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, L1S1:L5S2은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 제5렌즈의 상 측면까지의 거리이고, n4는 제4렌즈의 굴절률이고, V2는 제2렌즈의 아베수이고, V3은 제3렌즈의 아베수이고, V4는 제4렌즈의 아베수이다.
다음에서는 여러 실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140), 제5렌즈(150)를 포함한다.
제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(110)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(120)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(120)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(130)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(130)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(140)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(140)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(150)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(150)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(100)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(110) 내지 제5렌즈(150)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(100)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(100)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 1은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 2는 위와 같이 구성된 촬상 광학계(100)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 6.000
S2 Infinity 6.300 1.723 29.5 6.000
S3 Infinity 6.300 1.723 29.5 8.485
S4 Infinity 9.000 6.000
S5 제1렌즈 4.98 2.121 1.534 55.7 2.965
S6 -11.61 0.100 2.777
S7 제2렌즈 -62.32 1.232 1.615 26.0 2.614
S8 4.14 1.442 2.137
S9 제3렌즈 4.85 1.109 1.671 19.2 1.997
S10 23.10 0.100 1.832
S11 제4렌즈 14.73 0.500 1.615 26.0 1.783
S12 3.27 1.505 1.590
S13 제5렌즈 6.12 0.899 1.544 56.1 2.030
S14 12.25 8.403 2.030
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 4.074
S16 Infinity 0.379 4.107
S17 상면 Infinity 0.000 4.202
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.66498 -2.29482 23.17055 0.05990 0.06127
A 0.00029 0.00075 -0.00145 -0.00327 -0.00276
B 0.00000 -0.00002 0.00012 0.00002 0.00020
C 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00001
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K -2.70287 3.07508 -0.07208 -1.03685 -8.43430
A -0.00298 -0.00267 -0.00583 -0.00551 -0.00366
B 0.00031 -0.00005 0.00036 0.00025 0.00000
C -0.00002 0.00004 0.00011 0.00008 0.00003
D 0.00000 -0.00001 0.00002 0.00001 0.00001
E 0.00000 0.00000 -0.00001 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 3을 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240), 제5렌즈(250)를 포함한다.
제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(210)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(220)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(220)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(230)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(230)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(240)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(240)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(250)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(250)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(200)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(210) 내지 제5렌즈(250)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(200)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(200)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 3은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 4는 위와 같이 구성된 촬상 광학계(200)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 6.000 5.757
S2 Infinity 6.000 1.723 29.5 5.500
S3 Infinity 4.000 1.723 29.5 8.000
S4 Infinity 2.350 5.500
S5 1제렌즈 4.96 2.341 1.534 55.7 2.965
S6 -15.58 0.100 2.677
S7 제2렌즈 -94.88 0.888 1.639 23.5 2.555
S8 4.14 1.242 2.180
S9 제3렌즈 3.95 0.961 1.671 19.2 2.057
S10 33.13 0.100 1.945
S11 제4렌즈 13.70 0.500 1.639 23.5 1.873
S12 3.01 1.228 1.635
S13 제5렌즈 6.25 0.899 1.544 56.1 2.030
S14 10.61 8.353 2.030
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 3.904
S16 Infinity 1.174 3.935
S17 상면 Infinity 0.004 4.212
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.65434 -1.10165 -99.00000 0.04811 0.03444
A 0.00030 0.00071 -0.00144 -0.00332 -0.00286
B 0.00000 -0.00002 0.00012 0.00001 0.00019
C 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00001
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 71.93392 -0.24152 -0.04750 -1.13402 -7.13739
A -0.00288 -0.00277 -0.00558 -0.00556 -0.00358
B 0.00032 -0.00006 0.00034 0.00030 -0.00001
C -0.00002 0.00004 0.00010 0.00009 0.00004
D 0.00000 -0.00001 0.00002 0.00001 0.00001
E 0.00000 0.00000 -0.00001 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 5를 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(300)는 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340), 제5렌즈(350)를 포함한다.
제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(310)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(320)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(320)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(330)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(330)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(340)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(340)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(350)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(350)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(300)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(310) 내지 제5렌즈(350)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(300)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(300)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 5는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 6은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 6은 위와 같이 구성된 촬상 광학계(300)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 5.396
S2 Infinity 5.500 1.723 29.5 5.000
S3 Infinity 5.500 1.723 29.5 7.000
S4 Infinity 3.000 5.000
S5 제1렌즈 4.61 2.218 1.534 55.7 2.900
S6 -10.08 0.113 2.668
S7 제2렌즈 -9.30 0.300 1.615 26.0 2.633
S8 4.79 0.890 2.397
S9 제3렌즈 7.54 1.067 1.671 19.2 2.359
S10 74.15 0.100 2.348
S11 제4렌즈 5.45 1.071 1.615 26.0 2.299
S12 3.82 2.815 2.163
S13 제5렌즈 4.62 0.506 1.534 55.7 2.754
S14 4.65 5.563 2.696
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 3.592
S16 Infinity 3.148 3.617
S17 상면 Infinity -0.001 4.202
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.62152 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A 0.00029 0.00193 0.00094 -0.00303 -0.00022
B 0.00002 0.00002 0.00010 0.00002 -0.00001
C 0.00000 -0.00002 -0.00003 0.00000 -0.00002
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A -0.00252 -0.00654 -0.00401 -0.00697 -0.00713
B 0.00002 -0.00030 -0.00023 0.00029 0.00029
C -0.00003 0.00004 0.00010 0.00006 0.00004
D 0.00000 0.00000 -0.00001 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 7을 참조하여 제4실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(400)는 제1렌즈(410), 제2렌즈(420), 제3렌즈(430), 제4렌즈(440), 제5렌즈(450)를 포함한다.
제1렌즈(410)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(410)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(420)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(420)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(430)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(430)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(440)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(440)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(450)는 부의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(450)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(400)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(410) 내지 제5렌즈(450)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(400)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(400)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 7은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 8은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 8은 위와 같이 구성된 촬상 광학계(400)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 5.057
S2 Infinity 5.500 1.723 29.5 5.000
S3 Infinity 5.500 1.723 29.5 7.000
S4 Infinity 3.000 5.000
S5 제1렌즈 4.69 1.866 1.534 55.7 3.000
S6 -12.80 0.160 2.860
S7 제2렌즈 -10.74 0.584 1.635 24.0 2.813
S8 4.17 0.786 2.503
S9 제3렌즈 4.69 1.247 1.671 19.2 2.529
S10 45.18 0.123 2.493
S11 제4렌즈 5.73 1.072 1.671 19.2 2.392
S12 3.45 2.838 2.164
S13 제5렌즈 6.49 0.500 1.534 55.7 2.754
S14 6.79 5.563 2.756
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 3.651
S16 Infinity 3.051 3.675
S17 상면 Infinity 0.000 4.202
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.59765 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A 0.00027 0.00190 0.00111 -0.00296 0.00022
B 0.00002 0.00003 0.00009 0.00003 -0.00001
C 0.00000 -0.00002 -0.00003 -0.00001 -0.00002
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A -0.00271 -0.00688 -0.00323 -0.00777 -0.00805
B -0.00001 -0.00033 -0.00019 0.00037 0.00037
C -0.00002 0.00005 0.00010 0.00005 0.00003
D 0.00000 0.00000 -0.00001 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 9를 참조하여 제5실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(500)는 제1렌즈(510), 제2렌즈(520), 제3렌즈(530), 제4렌즈(540), 제5렌즈(550)를 포함한다.
제1렌즈(510)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(510)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(520)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(520)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(530)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(530)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(540)는 정의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(540)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(550)는 부의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(550)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다.
촬상 광학계(500)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(510) 내지 제5렌즈(550)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(500)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(500)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 9는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 10은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 10은 위와 같이 구성된 촬상 광학계(500)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 5.372
S2 Infinity 5.500 1.723 29.5 5.000
S3 Infinity 5.500 1.723 29.5 7.000
S4 Infinity 3.000 5.000
S5 제1렌즈 4.47 3.200 1.534 55.7 2.700
S6 -7.41 0.578 2.378
S7 제2렌즈 -2.85 0.533 1.615 26.0 2.192
S8 125.72 0.400 2.010
S9 제3렌즈 55.59 0.942 1.671 19.2 2.009
S10 -16.68 1.713 2.099
S11 제4렌즈 -9.42 1.415 1.635 24.0 2.000
S12 -5.33 0.171 2.307
S13 제5렌즈 -4.42 0.422 1.568 37.4 2.328
S14 -9.74 1.020 2.490
S15 필터 Infinity 0.110 1.519 64.2 2.740
S16 Infinity 7.496 2.754
S17 상면 Infinity 0.000 4.202
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.94399 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A 0.16487 0.22316 1.03319 0.54973 -0.45227
B -0.03170 -0.02234 -0.03289 -0.14628 -0.02671
C -0.00421 0.01010 0.04461 0.01317 -0.01980
D 0.00772 -0.00024 0.00515 0.00441 0.00223
E 0.00741 0.00138 0.00819 0.00282 -0.00008
F 0.00406 0.00101 0.00317 -0.00210 0.00115
G 0.00145 0.00090 0.00141 0.00048 -0.00042
H 0.00029 0.00063 0.00060 0.00268 -0.00005
J 0.00002 0.00014 0.00013 0.00078 0.00010
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.12131 -1.46894
A -0.32026 -0.60435 -0.05772 0.54642 -0.62099
B 0.03807 0.19736 0.08001 -0.12226 -0.07635
C 0.00806 -0.02954 -0.01694 0.11337 0.14267
D 0.00431 0.00951 -0.02083 -0.08315 -0.04046
E -0.00031 0.01364 0.00406 0.03681 0.00332
F 0.00066 -0.00573 0.00423 -0.00091 -0.00580
G 0.00041 -0.00631 0.00251 -0.00351 -0.00264
H 0.00037 -0.00034 0.00074 -0.00155 -0.00122
J 0.00015 0.00051 0.00019 0.00471 0.00154
도 11을 참조하여 제6실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(600)는 제1렌즈(610), 제2렌즈(620), 제3렌즈(630), 제4렌즈(640), 제5렌즈(650)를 포함한다.
제1렌즈(610)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(610)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(620)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(620)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(630)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(630)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(640)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(640)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(650)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(650)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(600)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(610) 내지 제5렌즈(650)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(600)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(600)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 11은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 12는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 12는 위와 같이 구성된 촬상 광학계(600)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 3.610
S2 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S3 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S4 Infinity 1.650 3.138
S5 제1렌즈 3.50 1.996 1.547 56.1 2.550
S6 -7.89 0.100 2.557
S7 제2렌즈 -33.58 0.774 1.621 26.0 2.380
S8 2.73 0.796 1.846
S9 제3렌즈 4.75 0.828 1.679 19.2 1.792
S10 -16.66 0.100 1.721
S11 제4렌즈 -77.49 0.325 1.621 26.0 1.670
S12 3.00 1.010 1.548
S13 제5렌즈 4.07 0.710 1.547 56.1 1.600
S14 6.23 5.010 1.606
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 2.487
S16 Infinity 1.136 2.512
S17 상면 Infinity 0.003 2.727
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.75263 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A 0.00170 0.00288 -0.00871 -0.01357 -0.01114
B 0.00017 0.00023 0.00242 0.00436 0.00581
C -0.00003 0.00002 -0.00030 -0.00125 -0.00099
D 0.00001 -0.00001 0.00001 0.00018 -0.00008
E 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 0.00003
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A -0.01105 -0.00999 -0.02439 -0.02014 -0.01075
B 0.00853 0.00081 0.00068 0.00151 -0.00010
C -0.00188 0.00335 0.00439 0.00073 0.00092
D -0.00011 -0.00138 -0.00091 0.00029 -0.00008
E 0.00005 0.00015 0.00002 -0.00006 0.00003
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 13을 참조하여 제7실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(700)는 제1렌즈(710), 제2렌즈(720), 제3렌즈(730), 제4렌즈(740), 제5렌즈(750)를 포함한다.
제1렌즈(710)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(710)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(720)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(720)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(730)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(730)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(740)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(740)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(750)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(750)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(700)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(710) 내지 제5렌즈(750)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(700)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(700)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 13은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 14는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 14는 위와 같이 구성된 촬상 광학계(700)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 3.610
S2 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S3 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S4 Infinity 1.650 3.138
S5 제1렌즈 3.66 1.677 1.537 55.7 2.450
S6 -10.29 0.041 2.314
S7 제2렌즈 -75.50 1.044 1.621 26.0 2.201
S8 3.30 1.400 1.757
S9 제3렌즈 4.12 0.681 1.679 19.2 1.618
S10 33.89 0.150 1.526
S11 제4렌즈 27.09 0.507 1.621 26.0 1.467
S12 2.70 1.017 1.281
S13 제5렌즈 4.56 0.625 1.547 56.1 1.449
S14 9.45 5.000 1.503
S15 필터 Infinity 0.110 1.519 64.2 2.553
S16 Infinity 1.095 2.569
S17 상면 Infinity 0.003 2.825
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.60081 -1.82822 -31.05488 0.28745 0.43315
A 0.00075 0.00147 -0.00241 -0.00477 -0.00401
B 0.00004 0.00000 0.00041 0.00030 0.00062
C 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00003 -0.00002
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00001 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 5.67015 99.00000 0.23894 -1.29539 -57.51740
A -0.00582 -0.00409 -0.00760 -0.01345 -0.00510
B 0.00112 0.00026 0.00178 0.00168 0.00021
C 0.00006 0.00030 0.00056 0.00090 -0.00035
D 0.00005 -0.00001 0.00002 -0.00011 0.00029
E 0.00001 0.00000 -0.00011 -0.00001 0.00000
F 0.00000 -0.00001 -0.00001 0.00001 -0.00001
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00001
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 15를 참조하여 제8실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(800)는 제1렌즈(810), 제2렌즈(820), 제3렌즈(830), 제4렌즈(840), 제5렌즈(850)를 포함한다.
제1렌즈(810)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(810)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(820)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(820)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(830)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(830)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(840)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(840)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(850)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(850)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(800)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(810) 내지 제5렌즈(850)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(800)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(800)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 15는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 16은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 16은 위와 같이 구성된 촬상 광학계(800)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 3.610
S2 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S3 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S4 Infinity 1.650 3.138
S5 제1렌즈 3.57 1.722 1.537 55.7 2.450
S6 -9.99 0.100 2.313
S7 제2렌즈 -44.97 1.029 1.621 26.0 2.166
S8 3.23 1.416 1.705
S9 제3렌즈 3.94 0.665 1.679 19.2 1.530
S10 31.23 0.116 1.441
S11 제4렌즈 27.71 0.448 1.621 26.0 1.395
S12 2.64 0.903 1.220
S13 제5렌즈 4.62 0.720 1.547 56.1 1.380
S14 9.47 2.001 1.438
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 1.887
S16 Infinity 3.851 1.919
S17 상면 Infinity 0.004 2.820
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.61007 -1.44237 -99.00000 0.28690 0.46067
A 0.00082 0.00165 -0.00275 -0.00554 -0.00457
B 0.00005 -0.00001 0.00053 0.00038 0.00082
C 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00002 -0.00003
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00002 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K -10.57142 96.19935 0.28336 -0.87741 -60.82116
A -0.00681 -0.00515 -0.00841 -0.01496 -0.00593
B 0.00136 0.00012 0.00270 0.00238 0.00055
C 0.00004 0.00036 0.00099 0.00154 -0.00035
D 0.00006 -0.00002 0.00014 0.00000 0.00048
E 0.00001 0.00001 -0.00014 0.00001 0.00002
F -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000 -0.00002
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
도 17을 참조하여 제9실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(900)는 제1렌즈(910), 제2렌즈(920), 제3렌즈(930), 제4렌즈(940), 제5렌즈(950)를 포함한다.
제1렌즈(910)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(910)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(920)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(920)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(930)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(930)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(940)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(940)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(950)는 정의 굴절력을 갖는다. 제5렌즈(950)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(900)는 필터(IF), 이미지 센서(IP)를 포함한다. 필터(IF)는 이미지 센서(IP)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(IP)는 다수의 광센서로 구성된다. 이와 같이 구성된 이미지 센서(IP)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다. 이미지 센서(IP)는 제1렌즈(910) 내지 제5렌즈(950)를 통해 입사되는 빛이 결상되기 위한 상면을 형성할 수 있다.
촬상 광학계(900)는 광경로변환수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(900)는 입사광을 입사광의 광로와 교차하는 방향으로 반사 또는 굴절시키는 프리즘을 포함할 수 있다.
표 17은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 18은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 18은 위와 같이 구성된 촬상 광학계(900)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 프리즘 Infinity 0.000 3.610
S2 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S3 Infinity 2.200 1.723 29.5 4.000
S4 Infinity 1.650 3.138
S5 제1렌즈 3.57 1.764 1.537 55.7 2.450
S6 -10.41 0.109 2.292
S7 제2렌즈 -49.07 0.662 1.646 23.5 2.137
S8 2.94 1.053 1.754
S9 제3렌즈 3.42 0.775 1.679 19.2 1.705
S10 73.66 0.188 1.621
S11 제4렌즈 43.58 0.869 1.646 23.5 1.531
S12 2.96 0.704 1.220
S13 제5렌즈 6.34 0.416 1.537 55.7 1.380
S14 10.77 2.001 1.382
S15 필터 Infinity 0.210 1.519 64.2 1.815
S16 Infinity 4.345 1.845
S17 상면 Infinity 0.003 2.822
비구면상수 S5 S6 S7 S8 S9
K -0.60618 -1.21584 -99.00000 0.28176 0.46564
A 0.00083 0.00163 -0.00274 -0.00563 -0.00452
B 0.00005 -0.00001 0.00053 0.00041 0.00079
C 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00003 -0.00002
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00001 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
비구면상수 S10 S11 S12 S13 S14
K 22.60935 96.09024 0.30520 -1.50913 -53.32311
A -0.00675 -0.00523 -0.00799 -0.01552 -0.00524
B 0.00135 0.00017 0.00253 0.00268 0.00136
C 0.00001 0.00040 0.00079 0.00176 0.00011
D 0.00006 -0.00001 0.00024 0.00000 0.00034
E 0.00001 0.00001 -0.00014 0.00001 0.00002
F -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000 -0.00002
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
표 19는 제1실시 예 내지 제9실시 예에 따른 촬상 광학계의 광학 특성을 나타낸다.
비고 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예
f 19.000 19.000 19.000 19.000 19.000
f1 6.798 7.297 6.225 6.380 5.735
f2 -6.211 -6.117 -5.051 -4.571 -4.490
f3 8.817 6.510 12.289 7.865 18.979
f4 -6.889 -6.091 -27.587 -18.532 16.836
f5 21.254 25.893 201.798 -1335.159 -14.560
TTL 18.000 18.000 18.000 18.000 18.000
BFL 8.992 9.741 8.920 8.824 8.627
f number 3.26 2.35 3.27 3.16 3.51
ImgHT 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2
비고 제6실시예 제7실시예 제8실시예 제9실시예
f 14.198 14.200 14.200 14.200
f1 4.729 5.257 5.130 5.179
f2 -4.042 -5.063 -4.811 -4.273
f3 5.534 6.845 6.573 5.266
f4 -4.648 -4.878 -4.736 -4.965
f5 19.278 15.428 15.710 27.784
TTL 12.999 13.350 13.185 13.096
BFL 6.360 6.208 6.066 6.558
f number 2.61 2.89 2.89 2.93
ImgHT 2.72 2.82 2.82 2.82
표 20 및 표 21은 제1실시 예 내지 제9실시 예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값이다. 표 20 및 표 21에서 알 수 있듯이 제1실시 예 내지 제9실시 예에 따른 촬상 광학계는 전술된 조건식을 모두 만족한다.
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예
f number 3.2600 2.3500 3.2700 3.1600 3.5100
n2+n3 3.2858 3.3099 3.2858 3.3057 3.2858
|f1+f2| 0.5874 1.1793 1.1744 1.8088 1.2443
|f/f1+f/f2| 0.2643 0.5020 0.7097 1.1783 0.9181
D12/f 0.0053 0.0053 0.0059 0.0084 0.0304
EL1S1/ImgHT 1.4119 1.4119 1.3810 1.4286 1.2857
EL1S2/EL1S1 0.9365 0.9028 0.9199 0.9534 0.8806
TTL/f 0.9474 0.9474 0.9474 0.9474 0.9474
TTL/ImgHT 4.2857 4.2857 4.2857 4.2857 4.2857
R1/f 0.2621 0.2608 0.2427 0.2467 0.2352
T1/TTL 0.1178 0.1301 0.1232 0.1037 0.1778
조건식 제6실시예 제7실시예 제8실시예 제9실시예
f number 2.6100 2.8900 2.8900 2.9300
n2+n3 3.2995 3.2995 3.2995 3.3244
|f1+f2| 0.6874 0.1943 0.3193 0.9057
|f/f1+f/f2| 0.5106 0.1036 0.1837 0.5812
D12/f 0.0070 0.0029 0.0070 0.0077
EL1S1/ImgHT 1.8750 1.7376 1.7376 1.7376
EL1S2/EL1S1 1.0027 0.9447 0.9441 0.9355
TTL/f 0.9156 0.9401 0.9285 0.9223
TTL/ImgHT 4.7790 4.7341 4.6756 4.6441
R1/f 0.2465 0.2581 0.2515 0.2512
T1/TTL 0.1536 0.1256 0.1306 0.1347
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예
BFL/f 0.4733 0.5127 0.4695 0.4644 0.4540
BFL/TTL 0.4996 0.5412 0.4955 0.4902 0.4793
BFL/ImgHT 2.1409 2.3194 2.1237 2.1009 2.0540
f/ImgHT 2.1409 2.3194 2.1237 2.1009 2.0540
(D23+D45)/BFL 0.3277 0.2535 0.4154 0.4107 0.0661
D23/BFL 0.1604 0.1275 0.0998 0.0891 0.0464
D45/BFL 0.1674 0.1260 0.3156 0.3216 0.0198
(D23+D34+D45)/BFL 0.3388 0.2638 0.4266 0.4246 0.2647
(L1S1:L5S2)/BFL 1.0018 0.8478 1.0180 1.0399 1.0866
(n2+n4)/n3 1.9333 1.9622 1.9333 1.9786 1.9452
(V2+V4)/V3 2.6988 2.4448 2.6988 2.2460 2.5954
조건식 제6실시예 제7실시예 제8실시예 제9실시예
BFL/f 0.4480 0.4372 0.4272 0.4618
BFL/TTL 0.4893 0.4650 0.4600 0.5008
BFL/ImgHT 2.3382 2.2013 2.1510 2.3256
f/ImgHT 2.3382 2.2013 2.1510 2.3256
(D23+D45)/BFL 0.2839 0.3894 0.3823 0.2679
D23/BFL 0.1251 0.2255 0.2334 0.1605
D45/BFL 0.1588 0.1639 0.1488 0.1074
(D23+D34+D45)/BFL 0.2996 0.4136 0.4014 0.2965
(L1S1:L5S2)/BFL 1.0438 1.1505 1.1737 0.9970
(n2+n4)/n3 1.9306 1.9306 1.9306 1.9603
(V2+V4)/V3 2.6988 2.6988 2.6988 2.4448
도 19 및 20을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 촬상 광학계의 변형 형태를 설명한다.
전술된 제1실시 예 내지 제9실시 예에 따른 촬상 광학계는 도 19 또는 도 20에 도시된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 도 19에 도시된 바와 같이 1개의 프리즘(P1)을 포함하거나 또는 도 20에 도시된 바와 같이 2개의 프리즘(P1, P2)을 포함할 수 있다.
전자의 형태는 촬상 광학계(100)를 휴대 단말기의 폭 방향으로 배치시킬 수 있으므로, 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리(TTL)를 충분히 확보할 수 있다. 후자의 형태는 제5렌즈의 상 측면으로부터 이미지 센서의 상면까지의 거리(BFL)를 충분히 확보할 수 있으므로, 상대적으로 BFL이 긴 촬상 광학계를 구성하는데 유리할 수 있다.
다음에서는 도 21 및 22를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 촬상 광학계를 구비한 휴대 단말기를 설명한다.
전술된 제1실시 예 내지 제9실시 예에 따른 촬상 광학계 및 도 19 및 20에 도시된 형태의 촬상 광학계는 휴대 단말기용 카메라 모듈에 탑재될 수 있다. 일 예로, 제1실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 휴대 단말기(10)의 후면 카메라 모듈(20)에 탑재될 수 있다. 다른 예로, 제1실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 휴대 단말기(10)에 장착되는 복수의 카메라 모듈(20, 22, 24) 중 하나 이상에 탑재될 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈;
    물체 측면이 오목한 형상인 제2렌즈;
    물체 측면이 볼록한 형상인 제3렌즈;
    정의 굴절력을 가지고, 물체 측면이 오목한 형상인 제4렌즈; 및
    부의 굴절력을 가지고, 물체 측면은 오목하고, 상 측면은 볼록한 제5렌즈;
    를 포함하고,
    상기 제1렌즈 내지 제5렌즈는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되고,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    |f1 + f2| < 2.0 (mm)
    (상기 조건식에서 f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 상기 제2렌즈의 초점거리이다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈는 상 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제4렌즈는 상 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    |f/f1+f/f2| < 1.2
    (상기 조건식에서 f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 상기 제2렌즈의 초점거리이고, f는 상기 촬상 광학계의 초점거리이다)
  10. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0 ≤ D12/f ≤ 0.07
    (상기 D12는 상기 제1렌즈의 상 측면으로부터 상기 제2렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, f는 상기 촬상 광학계의 초점거리이다)
  11. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    3.5 ≤ TTL/ImgHT
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, ImgHT는 상기 상면의 높이이다)
  12. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    R1/f ≤ 0.265
    (상기 조건식에서 R1은 상기 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, f는 상기 촬상 광학계의 초점거리이다)
  13. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.4 < BFL/TTL
    (상기 조건식에서 BFL은 상기 제5렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상기 상면까지의 거리이다)
  14. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.8 < TTL/f < 0.95
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 상기 촬상 광학계의 초점거리이다)
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