KR102642915B1 - Optical Imaging System - Google Patents

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KR102642915B1
KR102642915B1 KR1020210101942A KR20210101942A KR102642915B1 KR 102642915 B1 KR102642915 B1 KR 102642915B1 KR 1020210101942 A KR1020210101942 A KR 1020210101942A KR 20210101942 A KR20210101942 A KR 20210101942A KR 102642915 B1 KR102642915 B1 KR 102642915B1
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조용주
이태윤
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 물체 측으로부터 상면 방향으로 순서대로 배치되는 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 굴절력을 갖는 제4렌즈; 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 정의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제6렌즈;를 포함한다.The imaging optical system of the present invention includes a first lens having positive refractive power arranged in order from the object side to the image surface; a second lens having negative refractive power; a third lens having negative refractive power; a fourth lens having refractive power; A fifth lens having refractive power; and a sixth lens having positive refractive power and having a convex image side.

Description

촬상 광학계{Optical Imaging System}Optical Imaging System

본 발명은 6매 렌즈로 구성된 망원용 촬상 광학계에 관한 것이다. The present invention relates to a telephoto imaging optical system composed of six elements.

원거리 촬영이 가능한 망원용 광학계는 상당한 크기를 갖는다. 예를 들어, 망원용 광학계는 광학계 전체 길이(TL)에 대한 전체 초점거리(f)의 비(TL/f)가 1 이상이다. 때문에, 망원용 광학계는 휴대 단말기 등과 같은 소형 전자제품에는 탑재하기 어렵다.The telephoto optical system capable of long-distance shooting has a considerable size. For example, in a telephoto optical system, the ratio (TL/f) of the total focal length (f) to the total length (TL) of the optical system is 1 or more. Therefore, it is difficult to install a telephoto optical system in small electronic products such as mobile terminals.

USUS 2014-01118762014-0111876 AA USUS 2014-01924222014-0192422 AA USUS 2014-00291162014-0029116 AA

본 발명은 원거리 촬영이 가능하면서도 소형 단말기에 탑재될 수 있는 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide an imaging optical system that enables long-distance imaging and can be mounted on a small terminal.

상기 목적을 달성하기 위한 촬상 광학계는 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 굴절력을 갖는 제4렌즈; 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 정의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제6렌즈;를 포함한다.An imaging optical system for achieving the above purpose includes a first lens having positive refractive power; a second lens having negative refractive power; a third lens having negative refractive power; a fourth lens having refractive power; A fifth lens having refractive power; and a sixth lens having positive refractive power and having a convex image side.

본 발명은 원거리 촬영이 가능하면서도 소형 단말기에 팁재될 수 있는 촬상 광학계를 구현할 수 있다.The present invention can implement an imaging optical system that allows long-distance shooting and can be incorporated into a small terminal.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 3은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 4는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 7은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 8은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선을 나타낸 그래프
도 11은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 표
도 12는 도 9에 도시된 촬상 광학계의 비구면 특성을 나타낸 표
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 촬상 광학계가 탑재된 휴대 단말기의 배면도
도 14는 도 13에 도시된 휴대 단말기의 단면도1 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the aberration curve of the imaging optical system shown in Figure 1
Figure 3 is a table showing the lens characteristics of the imaging optical system shown in Figure 1
Figure 4 is a table showing the aspherical characteristics of the imaging optical system shown in Figure 1
5 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a second embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the aberration curve of the imaging optical system shown in Figure 5
Figure 7 is a table showing the lens characteristics of the imaging optical system shown in Figure 5
Figure 8 is a table showing the aspherical characteristics of the imaging optical system shown in Figure 5
9 is a configuration diagram of an imaging optical system according to a third embodiment of the present invention.
Figure 10 is a graph showing the aberration curve of the imaging optical system shown in Figure 9
Figure 11 is a table showing the lens characteristics of the imaging optical system shown in Figure 9
Figure 12 is a table showing the aspherical characteristics of the imaging optical system shown in Figure 9
13 is a rear view of a portable terminal equipped with an imaging optical system according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a cross-sectional view of the portable terminal shown in Figure 13

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the attached illustration drawings.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.In describing the present invention below, terms referring to the components of the present invention are named in consideration of the function of each component, and should not be understood as limiting the technical components of the present invention.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, the fact that a certain configuration is 'connected' to another configuration includes not only cases where these configurations are 'directly connected', but also cases where they are 'indirectly connected' with another configuration in between. means that In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

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

촬상 광학계는 6매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈, 제6렌즈를 포함할 수 있다.The imaging optical system includes six lenses. For example, the imaging optical system may include a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens that are sequentially arranged from the object side.

제1렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제1렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 제1렌즈는 적어도 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다.The first lens has refractive power. For example, the first lens has positive refractive power. The first lens has a shape in which at least one side is convex. For example, the first lens has a convex shape on the side of the object.

제1렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제1렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제1렌즈의 재질이 플라스틱 재질로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. 제1렌즈는 낮은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 굴절률은 1.6 미만일 수 있다.The first lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the first lens may be aspherical. The first lens can be made of a material with high light transmittance and excellent processability. For example, the first lens may be made of plastic material. However, the material of the first lens is not limited to plastic. For example, the first lens may be made of glass. The first lens has a low refractive index. For example, the refractive index of the first lens may be less than 1.6.

제2렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제2렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 제2렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제2렌즈는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. The second lens has refractive power. For example, the second lens has negative refractive power. The second lens has a concave shape on one side. For example, the second lens may have a concave image side.

제2렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측면이 비구면일 수 있다. 제2렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제2렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈는 유리 재질로 제작될 수도 있다. 제2렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 굴절률은 1.6 이상일 수 있다.The second lens includes an aspherical surface. For example, the second lens may have an aspherical side surface of the object. The second lens can be made of a material with high light transmittance and excellent processability. For example, the second lens may be made of plastic material. However, the material of the second lens is not limited to plastic. For example, the second lens may be made of glass. The second lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the second lens may be 1.6 or more.

제3렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제3렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈는 적어도 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다.The third lens has refractive power. For example, the third lens may have negative refractive power. The third lens has a concave shape on at least one side. For example, the third lens may have a concave image side.

제3렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈는 상 측면이 비구면일 수 있다. 제3렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제3렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. 제3렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈의 굴절률은 1.6 이상일 수 있다.The third lens includes an aspherical surface. For example, the image side of the third lens may be aspherical. The third lens can be made of a material with high light transmittance and excellent processability. For example, the third lens may be made of plastic material. However, the material of the third lens is not limited to plastic. For example, the third lens may be made of glass. The third lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the third lens may be 1.6 or more.

제4렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제4렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈는 적어도 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다.The fourth lens has refractive power. For example, the fourth lens has positive or negative refractive power. The fourth lens has a shape in which at least one side is convex. For example, the fourth lens may have a convex shape on the side of the object.

제4렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제4렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. 제4렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 굴절률은 1.6 이상일 수 있다.The fourth lens includes an aspherical surface. For example, both surfaces of the fourth lens may be aspherical. The fourth lens can be made of a material with high light transmittance and excellent processability. For example, the fourth lens may be made of plastic material. However, the material of the fourth lens is not limited to plastic. For example, the fourth lens may be made of glass. The fourth lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the fourth lens may be 1.6 or more.

제5렌즈는 굴절력을 가진다.The fifth lens has refractive power.

제5렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제5렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. 제5렌즈는 제1렌즈와 대체로 동일한 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 굴절률은 1.6 미만일 수 있다.The fifth lens includes an aspherical surface. For example, both sides of the fifth lens may be aspherical. The fifth lens can be made of a material with high light transmittance and excellent processability. For example, the fifth lens may be made of plastic material. However, the material of the fifth lens is not limited to plastic. For example, the fifth lens may be made of glass. The fifth lens has substantially the same refractive index as the first lens. For example, the refractive index of the fifth lens may be less than 1.6.

제6렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제6렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 제6렌즈는 적어도 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 상 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈의 양면에는 하나 이상의 변곡점이 형성될 수 있다.The sixth lens has refractive power. For example, the sixth lens has positive refractive power. The sixth lens may have a convex shape on at least one side. For example, the sixth lens may have a convex image side. The sixth lens may have a shape with an inflection point. For example, one or more inflection points may be formed on both sides of the sixth lens.

제6렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제6렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제6렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다. 제6렌즈는 제1렌즈보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈의 굴절률은 1.6 이상일 수 있다.The sixth lens includes an aspherical surface. For example, both sides of the sixth lens may be aspherical. The sixth lens can be made of a material with high light transmittance and excellent processability. For example, the sixth lens may be made of plastic material. However, the material of the sixth lens is not limited to plastic. For example, the sixth lens may be made of glass. The sixth lens has a higher refractive index than the first lens. For example, the refractive index of the sixth lens may be 1.6 or more.

제1렌즈 내지 제6렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현될 수 있다.The aspherical surface of the first to sixth lenses can be expressed by Equation 1.

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

촬상 광학계는 필터, 이미지 센서, 조리개를 더 포함한다.The imaging optical system further includes a filter, an image sensor, and an aperture.

필터는 제6렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다. 필터는 선명한 화상이 구현될 수 있도록 일부 파장의 빛을 차단할 수 있다. 예를 들어, 필터는 적외선 파장의 빛을 차단할 수 있다. The filter is disposed between the sixth lens and the image sensor. Filters can block some wavelengths of light so that clear images can be created. For example, a filter can block light in infrared wavelengths.

이미지 센서는 상면을 형성한다. 예를 들어, 이미지 센서의 표면은 상면을 형성할 수 있다.The image sensor forms the upper surface. For example, the surface of the image sensor may form an upper surface.

조리개는 렌즈로 입사되는 광량을 조정하도록 배치된다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이 또는 제3렌즈와 제4렌즈 사이에 배치될 수 있다.The aperture is arranged to adjust the amount of light entering the lens. For example, the aperture may be disposed between the second and third lenses or between the third and fourth lenses.

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

[조건식 1] 0.7 < TL/f < 1.0[Conditional expression 1] 0.7 < TL/f < 1.0

[조건식 2] 0.15 < R1/f < 0.32[Conditional Expression 2] 0.15 < R1/f < 0.32

[조건식 3] -3.5 < f/f2 < -0.5[Conditional Expression 3] -3.5 < f/f2 < -0.5

[조건식 4] 0.1 < D45/TL < 0.7[Conditional Expression 4] 0.1 < D45/TL < 0.7

[조건식 5] 1.6 < Nd6 < 1.75[Conditional Expression 5] 1.6 < Nd6 < 1.75

[조건식 6] 0.3 < tanθ < 0.5[Conditional Expression 6] 0.3 < tanθ < 0.5

[조건식 7] 2.0 < f/EPD < 2.7[Conditional Expression 7] 2.0 < f/EPD < 2.7

상기 조건식에서 TL은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f2은 제2렌즈의 초점거리이고, R1은 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, D45는 제4렌즈의 상 측면으로부터 제5렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, Nd6은 제6렌즈의 굴절률이고, θ는 촬상 광학계의 반화각이고, EPD는 입사동의 지름이다.In the above conditional expression, TL is the distance from the object side of the first lens to the image surface, f is the total focal length of the imaging optical system, f2 is the focal length of the second lens, and R1 is the radius of curvature of the object side of the first lens. , D45 is the distance from the image side of the fourth lens to the object side of the fifth lens, Nd6 is the refractive index of the sixth lens, θ is the half angle of view of the imaging optical system, and EPD is the diameter of the entrance pupil.

조건식 1은 촬상 광학계의 소형화를 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 1의 상한값을 벗어나는 촬상 광학계는 소형화가 어려워 휴대용 단말기에 탑재가 어렵고, 조건식 1의 하한값을 벗어나는 촬상 광학계는 제작이 어렵다.Conditional expression 1 is a condition for miniaturization of the imaging optical system. For example, an imaging optical system that exceeds the upper limit of Conditional Expression 1 is difficult to miniaturize and is difficult to mount on a portable terminal, and an imaging optical system that exceeds the lower limit of Conditional Expression 1 is difficult to manufacture.

조건식 2는 망원용 광학계를 구성하기 위한 제1렌즈의 제작조건이다. 예를 들어, 조건식 2의 상한값을 벗어나는 제1렌즈는 종구면수차를 증가시키고 촬상 광학계의 초점거리를 짧아지게 하고, 조건식 2의 하한값을 벗어나는 제1렌즈는 촬상 광학계의 초점거리를 증가시키나 제작이 어렵다.Conditional equation 2 is the manufacturing condition for the first lens to construct the telephoto optical system. For example, a first lens that exceeds the upper limit of Conditional Expression 2 increases the longitudinal spherical aberration and shortens the focal length of the imaging optical system, and a first lens that exceeds the lower limit of Conditional Expression 2 increases the focal length of the imaging optical system, but is difficult to manufacture. difficult.

조건식 3은 고해상도의 촬상 광학계를 구현하기 위한 제2렌즈의 설계조건이다. 예를 들어, 조건식 3의 수치범위를 벗어나는 제2렌즈는 촬상 광학계의 비점수차를 증가시켜 화상의 열화를 야기할 수 있다.Conditional equation 3 is the design condition for the second lens to implement a high-resolution imaging optical system. For example, a second lens that is outside the numerical range of Conditional Equation 3 may increase astigmatism of the imaging optical system and cause image deterioration.

조건식 4는 망원용 광학계를 구성하기 위한 설계조건이다. 예를 들어, 조건식 4의 하한값을 벗어나는 촬상 광학계는 초점거리가 짧아 망원용으로 이용이 어렵고, 조건식 4의 상한값을 벗어나는 촬상 광학계는 광학계의 전체 길이(TL)가 커져 소형화가 어렵다.Conditional equation 4 is a design condition for configuring a telephoto optical system. For example, an imaging optical system that exceeds the lower limit of Conditional Expression 4 has a short focal length and is difficult to use for telephoto purposes, and an imaging optical system that exceeds the upper limit of Conditional Expression 4 has a large overall length (TL) of the optical system, making it difficult to miniaturize.

조건식 5는 고해상도의 촬상 광학계를 위한 제5렌즈의 설계조건이다. 예를 들어, 조건식 5의 수치범위를 만족하는 제5렌즈는 26 이하의 낮은 아베수를 가지므로, 비점수차, 종색수차, 배율수차의 보정에 유리하다.Conditional equation 5 is the design condition for the fifth lens for a high-resolution imaging optical system. For example, the fifth lens that satisfies the numerical range of Conditional Expression 5 has a low Abbe number of 26 or less, so it is advantageous for correcting astigmatism, chromatic aberration, and magnification aberration.

조건식 6은 망원용 촬상 광학계를 구성하기 위한 화각의 범위이고, 조건식 7은 고해상도의 촬상 광학계를 위한 F No.의 수치범위이다.Conditional Expression 6 is the range of the angle of view for configuring a telephoto imaging optical system, and Conditional Expression 7 is the numerical range of F No. for a high-resolution imaging optical system.

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

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

촬상 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140), 제5렌즈(150), 제6렌즈(160)를 포함한다. The imaging optical system 100 includes a first lens 110, a second lens 120, a third lens 130, a fourth lens 140, a fifth lens 150, and a sixth lens 160. .

제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(130)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(140)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 아울러, 제5렌즈(150)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 제6렌즈(160)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(160)는 물체 측면 또는 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상이다.The first lens 110 has positive refractive power and has a convex shape on both sides. The second lens 120 has negative refractive power and has a shape where the side of the object is convex and the side of the image is concave. The third lens 130 has negative refractive power and has a concave shape on both sides. The fourth lens 140 has positive refractive power and has a convex shape on both sides. The fifth lens 150 has negative refractive power and has a concave shape on both sides. In addition, the fifth lens 150 has a shape in which inflection points are formed on both sides. The sixth lens 160 has positive refractive power and has a convex shape on both sides. In addition, the sixth lens 160 has a shape in which an inflection point is formed on the side or image side of the object.

촬상 광학계(100)는 필터(170), 이미지 센서(180), 조리개(ST)를 더 포함한다. 필터(170)는 제6렌즈(160)와 이미지 센서(180) 사이에 배치되고, 조리개(ST)는 제2렌즈(120)와 제3렌즈(130) 사이에 배치된다.The imaging optical system 100 further includes a filter 170, an image sensor 180, and an aperture (ST). The filter 170 is disposed between the sixth lens 160 and the image sensor 180, and the aperture ST is disposed between the second lens 120 and the third lens 130.

위와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 도 3 및 도 4는 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 특성을 나타내는 표이다.The imaging optical system configured as above exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 2. 3 and 4 are tables showing lens characteristics and aspheric characteristics of the imaging optical system according to the first embodiment.

도 5를 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 5 .

촬상 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240), 제5렌즈(250), 제6렌즈(260)를 포함한다. The imaging optical system 200 includes a first lens 210, a second lens 220, a third lens 230, a fourth lens 240, a fifth lens 250, and a sixth lens 260. .

제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(230)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(240)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(250)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(250)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 제6렌즈(260)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(260)는 적어도 일면에 변곡점이 형성되는 형상이다.The first lens 210 has a positive refractive power and has a shape where the object side is convex and the image side is concave. The second lens 220 has negative refractive power and has a shape where the side of the object is convex and the side of the image is concave. The third lens 230 has negative refractive power and has a concave shape on both sides. The fourth lens 240 has positive refractive power and has a convex shape on both sides. The fifth lens 250 has negative refractive power and has a concave shape on both sides. The fifth lens 250 has a shape in which inflection points are formed on both sides. The sixth lens 260 has positive refractive power and has a convex shape on both sides. In addition, the sixth lens 260 has a shape in which an inflection point is formed on at least one surface.

촬상 광학계(200)는 필터(270), 이미지 센서(280), 조리개(ST)를 포함한다. 필터(270)는 제6렌즈(260)와 이미지 센서(280) 사이에 배치되고, 조리개(ST)는 제2렌즈(220)와 제3렌즈(230 사이에 배치된다.The imaging optical system 200 includes a filter 270, an image sensor 280, and an aperture (ST). The filter 270 is disposed between the sixth lens 260 and the image sensor 280, and the aperture ST is disposed between the second lens 220 and the third lens 230.

위와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 6에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 도 7 및 도 8은 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 특성을 나타내는 표이다.The imaging optical system configured as above exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 6. 7 and 8 are tables showing lens characteristics and aspheric characteristics of the imaging optical system according to the second embodiment.

도 9를 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 9 .

촬상 광학계(300)는 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340), 제5렌즈(350), 제6렌즈(360)를 포함한다. The imaging optical system 300 includes a first lens 310, a second lens 320, a third lens 330, a fourth lens 340, a fifth lens 350, and a sixth lens 360. .

본 실시 예에서, 제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(330)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(350)는 양면에 변곡점이 형성되는 형상이다. 제6렌즈(360)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 아울러, 제6렌즈(360)는 적어도 일면에 변곡점이 형성되는 형상이다.In this embodiment, the first lens 310 has a positive refractive power and has a shape where the object side is convex and the image side is concave. The second lens 320 has negative refractive power and has a shape where the side of the object is convex and the side of the image is concave. The third lens 330 has negative refractive power and has a shape where the object side is convex and the image side is concave. The fourth lens 340 has negative refractive power and has a shape where the side of the object is convex and the side of the image is concave. The fifth lens 350 has negative refractive power and has a concave shape on both sides. The fifth lens 350 has a shape in which inflection points are formed on both sides. The sixth lens 360 has positive refractive power and has a shape in which the object side is concave and the image side is convex. In addition, the sixth lens 360 has a shape in which an inflection point is formed on at least one surface.

촬상 광학계(300)는 필터(370), 이미지 센서(380), 조리개(ST)를 포함한다. 필터(370)는 제6렌즈(360)와 이미지 센서(380) 사이에 배치되고, 조리개(ST)는 제3렌즈(330)와 제4렌즈(340) 사이에 배치된다.The imaging optical system 300 includes a filter 370, an image sensor 380, and an aperture (ST). The filter 370 is disposed between the sixth lens 360 and the image sensor 380, and the aperture ST is disposed between the third lens 330 and the fourth lens 340.

위와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 10에 도시된 바와 같은 수차 특성을 나타낸다. 도 11 및 도 12는 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 특성을 나타내는 표이다.The imaging optical system configured as above exhibits aberration characteristics as shown in FIG. 10. 11 and 12 are tables showing lens characteristics and aspherical characteristics of the imaging optical system according to the third embodiment.

표 1은 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값을 나타낸다.Table 1 shows conditional expression values of the imaging optical system according to the first to third embodiments.

다음에서는 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 촬상 광학계가 탑재된 휴대 단말기를 설명한다.Next, a mobile terminal equipped with an imaging optical system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14.

휴대 단말기(10)는 복수의 카메라 모듈(20, 30)을 포함한다. 제1카메라 모듈(20)은 근거리의 피사체를 촬영하도록 구성된 제1촬상 광학계(101)를 포함하고, 제2카메라 모듈(30)은 원거리의 피사체를 촬영하도록 구성된 제2촬상 광학계(100, 200, 300)를 포함한다.The portable terminal 10 includes a plurality of camera modules 20 and 30. The first camera module 20 includes a first imaging optical system 101 configured to photograph a nearby subject, and the second camera module 30 includes a second imaging optical system 100, 200, configured to photograph a distant object. 300).

제1촬상 광학계(101)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제1촬상 광학계(101)는 4매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1촬상 광학계(101)는 근거리에 위치한 물체들을 일체로 촬영할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 제1촬상 광학계(101)는 50도 이상의 넓은 화각을 가질 수 있으며, TL/f 비가 1.0 이상일 수 있다.The first imaging optical system 101 includes a plurality of lenses. For example, the first imaging optical system 101 may include four or more lenses. The first imaging optical system 101 is configured to photograph objects located at a short distance as one unit. For example, the first imaging optical system 101 may have a wide viewing angle of 50 degrees or more, and the TL/f ratio may be 1.0 or more.

제2촬상 광학계(100, 200, 300)는 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2촬상 광학계(100, 200, 300)는 6매 렌즈로 구성될 수 있다. 제2촬상 광학계(100, 200, 300)는 전술된 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 촬상 광학계 중 어느 하나일 수 있다. 제2촬상 광학계(100, 200, 300)는 원거리에 위치한 물체를 촬영할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 제2촬상 광학계(100, 200, 300)는 40도 이하의 화각을 가질 수 있으며, L/f 비가 1.0 미만일 수 있다.The second imaging optical system 100, 200, and 300 includes a plurality of lenses. For example, the second imaging optical system 100, 200, and 300 may be composed of six lenses. The second imaging optical system 100, 200, and 300 may be any one of the imaging optical systems according to the first to third embodiments described above. The second imaging optical system (100, 200, 300) is configured to photograph objects located at a distance. For example, the second imaging optical systems 100, 200, and 300 may have an angle of view of 40 degrees or less and an L/f ratio may be less than 1.0.

제1촬상 광학계(101) 및 제2촬상 광학계(100, 200, 300)는 대체로 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1촬상 광학계(101)의 전체 길이(L1)는 제2촬상 광학계(100, 200, 300)의 전체 길이(L2)와 대체로 동일할 수 있다. 또는, 제1촬상 광학계(101)의 전체 길이(L1)에 대한 제2촬상 광학계(100, 200, 300)의 전체 길이(L2)의 비(L1/L2)는 0.8 ~ 1.0 일 수 있다. 또는, 제2촬상 광학계(100, 200, 300)의 전체 길이(L2)에 대한 휴대 단말기(10)의 두께(h)의 비(L2/h)는 0.8 이하일 수 있다.The first imaging optical system 101 and the second imaging optical system 100, 200, and 300 may have substantially the same size. For example, the overall length L1 of the first imaging optical system 101 may be substantially equal to the overall length L2 of the second imaging optical systems 100, 200, and 300. Alternatively, the ratio (L1/L2) of the total length (L2) of the second imaging optical system (100, 200, 300) to the total length (L1) of the first imaging optical system (101) may be 0.8 to 1.0. Alternatively, the ratio (L2/h) of the thickness (h) of the portable terminal 10 to the total length (L2) of the second imaging optical system 100, 200, and 300 may be 0.8 or less.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can make any changes without departing from the gist of the technical idea of the present invention as set forth in the claims below. It can be implemented with various changes.

100, 200, 300 촬상 광학계
110, 210, 310 제1렌즈
120, 220, 320 제2렌즈
130, 230, 330 제3렌즈
140, 240, 340 제4렌즈
150, 250, 350 제5렌즈
160, 260, 360 제6렌즈
170, 270, 370 (적외선 차단) 필터
180, 280, 380 이미지 센서 또는 상면100, 200, 300 imaging optical system
110, 210, 310 1st lens
120, 220, 320 2nd 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 blocking) filter
180, 280, 380 image sensor or upper surface

Claims (18)

정의 굴절력을 갖는 제1렌즈;
굴절력을 갖는 제2렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제3렌즈;
굴절력을 갖는 제4렌즈;
굴절력을 가지며 상 측면이 오목한 형상인 제5렌즈; 및
정의 굴절력을 가지며 상 측면이 볼록한 형상인 제6렌즈;
를 포함하는 촬상 광학계.A first lens having positive refractive power;
a second lens having refractive power;
a third lens having negative refractive power;
a fourth lens having refractive power;
A fifth lens that has refractive power and has a concave image side; and
A sixth lens having a positive refractive power and a convex image side;
An imaging optical system comprising: 제1항에 있어서,
상기 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.According to paragraph 1,
The first lens is an imaging optical system in which the side of the object has a convex shape. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 촬상 광학계.According to paragraph 1,
The second lens is an imaging optical system in which the image side has a concave shape. 제1항에 있어서,
상기 제3렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 촬상 광학계.According to paragraph 1,
The third lens is an imaging optical system whose image side has a concave shape. 제1항에 있어서,
상기 제4렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 촬상 광학계.According to paragraph 1,
The fourth lens is an imaging optical system whose image side has a concave shape. 제1항에 있어서,
상기 제6렌즈는 상 측면에 변곡점이 형성되는 형상인 촬상 광학계.According to paragraph 1,
The sixth lens is an imaging optical system in which an inflection point is formed on the image side. 제1항에 있어서,
상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈는 간격을 두고 배치되는 촬상 광학계.According to paragraph 1,
An imaging optical system in which the first to sixth lenses are arranged at intervals. 제1항에 있어서,
상기 제5렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.According to paragraph 1,
The fifth lens is an imaging optical system having negative refractive power. 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식] 0.7 < TL/f < 1.0
(상기 조건식에서 TL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이다)According to paragraph 1,
An imaging optical system that satisfies the following conditional expression.
[Conditional expression] 0.7 < TL/f < 1.0
(In the above conditional expression, TL is the distance from the object side of the first lens to the image surface, and f is the total focal length of the imaging optical system.) 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식] 0.15 < R1/f < 0.32
(상기 조건식에서 R1은 상기 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이다)According to paragraph 1,
An imaging optical system that satisfies the following conditional expression.
[Conditional expression] 0.15 < R1/f < 0.32
(In the above conditional expression, R1 is the radius of curvature of the object side of the first lens, and f is the total focal length of the imaging optical system) 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식] -3.5 < f/f2 < -0.5
(상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f2는 상기 제2렌즈의 초점거리이다)According to paragraph 1,
An imaging optical system that satisfies the following conditional expression.
[Conditional expression] -3.5 < f/f2 < -0.5
(In the above conditional expression, f is the total focal length of the imaging optical system, and f2 is the focal length of the second lens.) 삭제delete 제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식] 1.60 < Nd6 < 1.75
(상기 조건식에서 Nd6은 상기 제6렌즈의 굴절률이다)According to paragraph 1,
An imaging optical system that satisfies the following conditional expression.
[Conditional expression] 1.60 < Nd6 < 1.75
(In the above conditional equation, Nd6 is the refractive index of the sixth lens) 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제4렌즈의 굴절률은 상기 제1렌즈의 굴절률보다 큰 촬상 광학계.According to paragraph 1,
An imaging optical system wherein the refractive index of the fourth lens is greater than the refractive index of the first lens. 제1항에 있어서,
상기 제5렌즈의 굴절률은 1.6 이하인 촬상 광학계.According to paragraph 1,
An imaging optical system wherein the fifth lens has a refractive index of 1.6 or less.
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