KR20090063125A

KR20090063125A - 촬상렌즈유닛 및 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20090063125A
Application number: KR1020080125629A
Authority: KR
Inventors: 마사타카 나카니시; 요시아키 미나가와
Original assignee: 히다치 막셀 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-06-17
Also published as: US20090153983A1; CN101458390B; JP2009145479A; TW200931057A; CN101458390A

Abstract

본 발명은 광학 길이를 짧게 할 수 있음과 동시에, 고화질 화상의 촬상을 가능하게 하는 촬상 렌즈 유닛 및 카메라 모듈을 제공하는 것이다.

이를 위하여 물체측으로부터, 광량 조리개(11)와, 제 1 렌즈(12)와, 제 1 렌즈(12)의 상측에 배치되는 제 2 렌즈(13)를 가지는 촬상 렌즈 유닛(10)으로서, 제 1 렌즈(12)는, 물체측으로 볼록한 정메니스커스 렌즈로서, 적어도 한쪽 면이 비구면 형상으로 형성되고, 제 2 렌즈(13)는, 상(像)측으로 볼록한 부메니스커스 렌즈로서, 적어도 한쪽 면이 비구면 형상으로 형성되어, 제 2 렌즈(13)의 유효지름 내에서, 제 2 렌즈(13)의 상(像)측의 면에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각의 각도의 최대값이 65도 이상 90도 이하가 되도록 구성하였다.

Description

촬상렌즈유닛 및 카메라 모듈{IMAGING LENS UNIT AND CAMERA MODULE}

본 발명은, 촬상 렌즈 유닛 및 카메라 모듈에 관한 것으로, 특히 2매의 촬상 렌즈로 이루어지는 촬상 렌즈 유닛 및 상기 촬상 렌즈 유닛을 가지는 카메라 모듈에 관한 것이다.

최근, 촬상 소자의 소형화가 진행되고 있다. 또, 촬상 소자의 소형화에 따라, 촬상 기기의 소형화도 진행되고 있다. 그리고, 카메라 모듈의 소형화를 실현하기 위하여, 2매의 촬상 렌즈로 이루어지는 촬상 렌즈 유닛의 개발이 요구되고 있다. 그러나, 상기 촬상 렌즈 유닛을 사용한 경우, 고화질의 화상을 촬상하는 것이 어려웠다.

더욱 고화질의 화상을 촬상하기 위해서는, 촬상 소자에 대하여, 광선을 수직에 가까운 각도로 입사하는 것이 바람직하다. 광선을 촬상 소자에 대하여 수직에 가까운 각도로 입사하기 위해서는, 통상, 백 포커스를 길게 취할 필요가 있다. 그러나, 백 포커스를 길게 하면, 광학 길이가 길어진다. 한편, 촬상 기기의 소형화를 도모하기 위해서는, 광학 길이를 짧게 할 필요가 있다. 그 때문에, 광학 길이를 짧게 하여 촬상 기기의 소형화를 도모함과 동시에, 촬상 소자에 입사하는 광선 의 각도를 촬상면에 대하여 수직에 가까운 각도로 하는 것은 어려웠다.

특허문헌 1에는, 전(全)광학계의 초점거리에 대한 제 1 렌즈의 초점거리를 조정함으로써, 촬상기기의 소형화를 도모하는 기술이 기재되어 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2005-121685호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 백 포커스가 짧아져 있기 때문에, 촬상면에 입사하는 광선의 각도가 수직보다 큰 각도가 되어 버린다. 따라서, 고화질의 화상을 촬상할 수 없다.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 광학 길이를 짧게 할 수 있음과 동시에, 고화질 화상의 촬상을 가능하게 하는 촬상 렌즈 유닛 및 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 촬상 렌즈 유닛은, 물체측으로부터, 조리개와, 제 1 렌즈와, 상기 제 1 렌즈의 상(像)측에 배치되는 제 2 렌즈를 가지는 촬상 렌즈 유닛으로서, 상기 제 1 렌즈는, 물체측으로 볼록한 정(正)메니스커스 렌즈로서, 적어도 한쪽 면이 비구면형상으로 형성되고, 상기 제 2 렌즈는, 상(像)측으로 볼록한 부(負)메니스커스 렌즈로서, 적어도 한쪽 면이 비구면 형상으로 형성되고, 상기 제 2 렌즈의 유효지름 내에서, 상기 제 2 렌즈의 상측의 면에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각의 각도의 최대값이 65도 이상 90도 이하인 것이다.

본 발명에서는, 제 2 렌즈의 유효지름 내에서, 상기 제 2 렌즈의 상측의 면에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각의 각도의 최대값이 65도 이상 90도 이하가 되도록 제 2 렌즈의 상측의 면형상이 형성되기 때문에, 상기 제 2 렌즈로부터 사출되는 광선의 사출각이 작아진다. 이에 의하여 제 2 렌즈로부터 사출된 광선의 센서 입사각을 작게 할 수 있다. 즉, 촬상 소자에 입사하는 광선의 각도를 촬상 소자에 대하여 수직에 가까운 각도로 할 수 있다. 또, 2매의 렌즈에 의해 구성되기 때문에, 광학 길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 광학 길이를 짧게 할 수 있음과 동시에, 고화질 화상의 촬상을 가능하게 한다.

여기서, 사출각이란, 제 2 렌즈로부터 사출되는 광선과 광축이 이루는 각이다. 또, 센서 입사각이란, 촬상 소자의 대각(對角)에 입사하는 주광선의 입사각이다.

또, 상기 제 2 렌즈가 음의 파워를 가지는 것이 바람직하다.

이것에 의하여, 사출 눈동자 위치가 촬상면으로부터, 더욱 멀어지기 때문에, 촬상 소자에 입사하는 광선의 각도를 더욱 수직하게 할 수 있다. 따라서, 양호한 화상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 제 1 렌즈의 중심 두께를 d1, 상기 제 2 렌즈의 중심 두께를 d2라 한 경우에, 이하의 수학식 (1)을 만족하는 것이 바람직하다.

이에 의하여, 광학 길이를 짧게 할 수 있음과 동시에, 촬상 소자에 입사하는 광선의 광선 높이를 더욱 높게 할 수 있다. 또, 제 1 렌즈의 두께를 성형상 적당한 두께로 할 수 있다.

또한, 상기 제 1 렌즈의 물체측의 면의 곡률 반경을 R11, 상기 제 2 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 R12라 한 경우에, 이하의 수학식 (2)를 만족하는 것이 바 람직하다.

이것에 의하여, 제 1 렌즈에서의 상면(像面) 만곡 및 비점수차와, 왜곡수차와의 밸런스를 취할 수 있다.

본 발명에 관한 카메라 모듈은, 상기한 촬상 렌즈 유닛을 가지는 것이다. 이에 의하여, 광학 길이를 짧게 할 수 있음과 동시에, 고화질 화상을 촬상할 수 있다.

본 발명에 의하여 광학 길이를 짧게 할 수 있음과 동시에, 고화질 화상의 촬상을 가능하게 할 수 있다.

이하, 본 발명을 적용한 구체적인 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 카메라 모듈(100)의 일례를 나타낸 것이다. 카메라 모듈(100)은, 촬상 렌즈 유닛(10), 커버 유리(14) 등을 가지고 있다.

촬상 렌즈 유닛(10)은, 광량 조리개(11), 제 1 렌즈(12)(제 1 렌즈), 제 2 렌즈(13)(제 2 렌즈) 등을 구비하고 있다. 또, 물체측에서 촬상측을 향하여, 광량 조리개(11), 제 1 렌즈(12), 제 2 렌즈(13)의 순으로 배치되어 있다. 그리고, 촬상 소자(15)와 제 2 렌즈(13)과의 사이에, 커버 유리(14)가 배치되어 있다.

커버 유리(14)는, 촬상 소자(15)에 가시광 이외의 광선이 입사하지 않도록, IRCF(적외선 커트 필터)기능 등을 가지고 있다.

또, 촬상 소자(15)는, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 고체 촬상 소자에 의하여 구성되어 있다.

제 1 렌즈(12)는, 물체측으로 볼록한 정메니스커스 렌즈이다. 또, 제 1 렌즈(12)의 적어도 한쪽 면은, 비구면 형상으로 형성되어 있다.

또, 제 2 렌즈(13)는, 상측으로 볼록한 부메니스커스 렌즈이다. 또한, 제 2 렌즈(13)의 굴절력은 양으로 하여도 된다. 또, 제 2 렌즈(13)의 적어도 한쪽 면은, 비구면 형상으로 형성되어 있다.

통상, 렌즈의 표면은, 구면 형상이 되도록 형성된다. 그러나, 렌즈의 표면을 구면이 아닌 비구면 형상으로 형성함으로써, 수차를 보정하기 위하여 필요한 렌즈의 매수를 적게 할 수 있어, 광학 길이를 짧게 할 수 있다.

구체적으로는, 제 1 렌즈(12)의 적어도 한쪽의 면 형상 및 제 2 렌즈(13)의 적어도 한쪽의 면 형상은, 이하에 나타내는 수학식 (3)에 의하여 규정된다.

여기서, Y는 새그량, c는 곡률, K는 원추계수, h는 광선 높이이다. 또, A4, A6, A8, A10, A12, A14는, 각각, 4차, 6차, 8차, 10차, 12차, 14차 비구면 계수이다. 단, 곡률(c)과 곡률 반경(R)은, c = 1/R을 만족한다.

또, 광량 조리개(11)를 제 1 렌즈(12)의 물체측에 배치함으로써, 광량 조리개(11)로부터 제 2 렌즈(13)까지의 거리가 길어진다. 이것에 의하여, 제 2 렌즈(13)의 상측의 면(13B)[이하, 상측 렌즈면(13B)이라 한다]에 입사하는 광선의 광선 높이를 높게 할 수 있다.

또, 제 2 렌즈(13)의 상측 렌즈면(13B)의 유효지름 내에서, 상측 렌즈면(13B)에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각(이하, 접선각이라 한다)의 각도의 최대값이 65도 이상 90도 이하가 되도록, 제 2 렌즈(13)는 형성되어 있다.

여기서, 유효지름이란, 렌즈로서의 광학적 성능을 가지는 범위의 지름이며, 렌즈 비구면 형상부분과 코버부분의 경계의 직경이다. 또, 렌즈의 유효지름보다 바깥쪽 부분은, 코버부분이다.

그리고, 제 2 렌즈(13)의 유효지름 내에서, 상측 렌즈면(13B)의 접선각의 최대값이 65도 이상 90도 이하가 되도록, 제 2 렌즈(13)를 형성함으로써, 제 2 렌즈(13)의 상측 렌즈면(13B)에서 사출되는 광의 사출각이 더욱 작아진다. 이에 의하여, 촬상 소자(15)에 입사하는 광의 센서 입사각이 더욱 작아진다. 바람직하게는, 제 2 렌즈(13)의 유효지름 내에서, 제 2 렌즈(13)의 상측의 면에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각의 각도의 최대값이 70도 이상 90도 이하이면 된다. 더욱 바람직하게는, 제 2 렌즈(13)의 유효지름 내에서, 제 2 렌즈(13)의 상측의 면에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각의 각도의 최대값이 75도 이상 90도 이하이면 된다.

여기서, 사출각이란, 렌즈로부터 사출하는 광선과 광축이 이루는 각이다. 또, 센서 입사각이란, 촬상 소자(15)의 대각에 입사하는 주광선의 입사각이다.

도 2에, 접선각이 60도인 경우에 있어서의 제 2 렌즈(13)의 상측의 면(13B)에서 사출하는 광선의 사출각을 나타낸다. 또, 도 3에, 접선각이 80도인 경우에 있어서의 제 2 렌즈(13)의 상측의 면(13B)에서 사출하는 광선의 사출각을 나타낸다.

도 2에서, 직선 A는, 광선(도 2에서 화살표로 나타낸다)이 사출하는 위치에서의 렌즈면의 접선이다. 또, 도 3에서, 직선 B는, 광선(도 3에서 화살표로 나타낸다)이 사출하는 위치에서의 렌즈면(13B)의 접선이다.

또, 도 2, 도 3에서, 직선 C는, 광축이고, 파선(D)은, 광축에 대한 법선이다. 또, 일점 쇄선은, 렌즈면(13B)에 대한 법선이다.

여기서, n1을 렌즈의 재료의 굴절율, n2를 공기의 굴절율이라 한다. n1>n2이기 때문에, 렌즈면에서 사출하는 광은 스넬의 법칙으로부터, 사출각이 작아지는 방향으로 굴절한다. 도 2, 도 3에서, n1 = 1.54, n2 = 1.0, 입사광선과 광축(C)이 이루는 각의 각도를 44도로 한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 접선각 60도의 렌즈면에 대한 입사각(α1)은 14도이다. 또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 접선각 80도의 렌즈면에 대한 입사각(β1)은, 34도이다. 그리고, 스넬의 법칙에 의하여 굴절각(α2)은, nl×sin(α1)=n2×sin(α2)으로부터, α2=21.9도이다. 마찬가지로 하여 도 3에서, 굴절각(β2)은, 59.4도이다. 그리고 도 2에서, α2+α3=60도(접선각)이기 때문에, 사출각(α3)=38.1도이다. 마찬가지로 하여, 도 3에서, 사출각(β3)=20.6도이다. 따라서, 접선각 60도의 렌즈면에서의 사출각(α3)보다, 접선각 80 도의 렌즈면에서의 사출각(β3)쪽이, 17.5도 작다. 따라서, 접선각이 큰 면을 가지는 렌즈면 쪽이, 사출각을 더욱 작게 할 수 있다.

또, 제 2 렌즈(13)는, 음의 파워를 가진다. 이에 의하여 사출눈동자(射出瞳)위치를 촬상면으로부터 멀리할 수 있다. 그리고, 촬상 소자(15)에 입사하는 광선의 각도를 더욱 수직하게 할 수 있다. 따라서, 양호한 화상을 얻을 수 있다.

또, 제 1 렌즈(12)의 중심 두께를 d1, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께를 d2라 한 경우, 1.6<d2/d1<3를 만족하도록, 제 1 렌즈(12) 및 제 2 렌즈(13)가 형성된다.

도 4에, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께와 제 2 렌즈(13)로부터 사출하는 광선의 광선 높이와의 관계에 대하여 모식적으로 나타낸다. 도 4에서, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께가 d21인 경우를 파선으로 나타낸다. 또, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께가 d22(d21>d22)인 경우를 직선으로 나타낸다. 도 4에서, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께(d2)가 두꺼울수록, 제 2 렌즈(13)로부터 사출하는 광선의 광선 높이(h)가 높아지고, 촬상 소자(15)에 입사하는 광선의 각도를 촬상면에 대하여 수직에 가까운 각도로 할 수 있다.

따라서, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께(d2)는, 두꺼운 쪽이 바람직하다. 그러나, 제 2 렌즈(13)의 중심 두께(d2)를 너무 두껍게 하면, 광학 길이가 길어진다.

또, 광학 길이를 짧게 하기 위해서는, 제 1 렌즈(12)의 중심 두께(d1)도 얇게 할 필요가 있다. 그러나, 제 1 렌즈(12)의 중심 두께(d1)를 너무 얇게 하면, 제 1 렌즈(12)의 코버부분이 희미해져, 제 1 렌즈(12)의 형성이 제조상의 문제로부터 곤란해진다.

따라서, d2/d1>1.6이 되도록 제 1 렌즈(12) 및 제 2 렌즈(13)를 형성함으로써, 제 2 렌즈(13)로부터 사출하는 광선의 광선 높이(h)를 확보할 수 있다. 또, d2/d1<3이 되도록 제 1 렌즈(12) 및 제 2 렌즈(13)를 형성함으로써, 제 1 렌즈(12)의 중심 두께(d1)가 너무 얇아지지 않기 때문에, 제 1 렌즈(12)를 용이하게 형성할 수 있다. 또, 광학 길이를 짧게 할 수 있다.

또, 1.75<d2/d1<2.8을 만족하도록, 제 1 렌즈(12) 및 제 2 렌즈(13)가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 1.9<d2/d1<2.5를 만족하도록, 제 1 렌즈(12) 및 제 2 렌즈(13)가 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 광선 높이란, 광축으로부터 광선까지의, 광축에 대한 수직방향의 거리이다.

또, 제 1 렌즈(12)의 물체측의 면(12A)[이하, 물체측 렌즈면(12A)이라 한다]의 곡률 반경을 R11, 제 1 렌즈(12)의 상측의 면(12B)[이하, 상측 렌즈면(12B)이라 한다]의 곡률 반경을 R12라 한 경우, 이하의 수학식 (2)를 만족하도록, 제 1 렌즈(12)이 형성된다.

[수학식 2]

이에 의하여, 제 1 렌즈(12)에서의 상면 만곡 및 비점수차와 왜곡수차와의 밸런스를 취할 수 있다.

구체적으로는 (R11+R12)/(Rl1-R12)의 값이 -5 이하가 되면, 제 1 렌즈(12)의 상면 만곡 및 비점수차에 대한 광학 특성이 향상하나, 왜곡수차의 열화가 현저해진다. 또, (R11+R12)/(Rl1-R12)의 값이 -2 이상이 되면, 제 1 렌즈(12)의 왜곡수차 에 대한 광학 특성이 향상하나, 상면 만곡 및 비점수차의 열화가 현저해진다.

또한, -4<(R11+R12)/(R11-R12)<-2.5를 만족하도록 제 1 렌즈(12)가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, -3.5<(R11+R12)/(R11-R12)<-3을 만족하도록 제 1 렌즈(12)가 형성되는 것이 바람직하다.

(실시예 1)

다음에, 본 발명의 실시예 1에 대하여 설명한다. 도 5에 본 실시예 1에 관한 카메라 모듈(101)의 측면도를 모식적으로 나타낸다. 또한, 도 5에서, 물체측에서 광량 조리개(11)를 ST(스톱면), 제 1 렌즈(12)의 물체측 렌즈면(12A)을 제 2 면, 제 1 렌즈(12)의 상측 렌즈면(12B)을 제 3 면, 제 2 렌즈(13)의 물체측 렌즈면(13A)을 제 4 면, 제 2 렌즈(13)의 상측 렌즈면(13B)을 제 5 면, 커버 유리(14)의 물체측의 면을 제 6 면, 커버 유리(14)의 상측의 면을 제 7 면, 촬상 소자(15)의 촬상면을 제 8 면으로 한다. 또한, 본 실시예에서는, 렌즈재료로서 제 1 렌즈(12), 제 2 렌즈(13) 모두 수지를 사용하고 있으나, 유리를 사용하여도 된다.

표 1 및 표 2에, 본 실시예 1에 관한 렌즈 데이터를 나타낸다.

표 1은, 실시예 1에 관한 카메라 모듈(101)의 각각의 면(ST, 제 2 면, …, 제 8 면)에서의 곡률 반경, 면간 거리, 굴절율, 및 아베수(abbe수)를 나타내고 있다.

표 2는, 수학식 (3)에서 사용되는 원추 계수(K), 비구면 계수(A4, …, A14)를 나타낸다. 그리고, 표 1에 나타내는 제 2 면의 곡률 반경, 및 표 2에 나타내는 제 2 면의 각 계수와 수학식 (3)에 의하여, 제 1 렌즈(12)의 물체측 렌즈면(12A)의 형상이 규정된다. 마찬가지로, 표 1에 나타내는 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면의 곡률 반경, 및 표 2에 나타내는 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면의 각 계수와, 수학식 (3)에 의하여, 각각 제 1 렌즈(12)의 상측 렌즈면(12B), 제 2 렌즈(13)의 물체측 렌즈면(13A), 제 2 렌즈(13)의 상측 렌즈면(13B)의 형상이 규정된다.

또, 표 3에, 실시예 1에서의 광학 특성값을 나타낸다. 표 3은, 실시예 1에 서의 초점거리(f), F 넘버, 대각 화각, 센서 입사각, 접선각(θ), d2/dl, (Rl1+ R12)/(R11-R12)를 나타내고 있다. F 넘버는, 초점거리(f)를 입사눈동자(入射瞳) 지름으로 나눈 값이다. 또, 대각 화각은, 촬상 소자(15)의 대각[상고(像高) 100%]으로 결상할 수 있는 화각의 최대값이다. 접선각(θ)은, 제 2 렌즈(13)의 상측 렌즈면(13B)의 접선각의 최대값이다.

그리고, 표 3에 나타내는 바와 같이, 접선각(θ)이 71.5도이고, 65도 이상이기 때문에, 센서 입사각이 26.0도가 되고, 센서 입사각을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 촬상 소자(15)에 입사하는 광선의 촬상면에 대한 각도를 수직에 가깝게 할 수 있다.

또, 표 3에 나타내는 바와 같이, d2/d1가 1.9이기 때문에, 제 2 렌즈(13)로부터 사출하는 광선의 광선 높이를 높게 할 수 있음과 동시에, 제 1 렌즈(12)의 중심 두께를 적절한 두께로 할 수 있다. 이에 의하여, 제 1 렌즈(12)의 성형을 용이하게 할 수 있다.

또, 표 3에 나타내는 바와 같이, (Rl1+R12)/(Rl1-R12)가 -3.4이기 때문에, 제 1 렌즈(12)에서의 상면 만곡 및 비점수차와 왜곡수차의 밸런스를 취할 수 있다.

도 6에, 실시예 1에서의 각 수차를 나타낸다. 도 6(a)에 구면 수차, 도 6 (b)에 상면 만곡, 도 6(c)에 왜곡수차를 나타낸다. 도 6(b)에서는, T는 탄젠셜, S는 서지탈의 상면을 나타내고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 실시예 1에 관한 촬상 렌즈 유닛(10)에 의하면, 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡 수차가 양호하게 보정되고, 카메라 모듈(101)의 결상성능을 우수한 것으로 할 수 있다.

(실시예 2)

다음에, 본 발명의 실시예 2에 대하여 설명한다. 도 7에, 본 실시예 2에 관한 카메라 모듈(102)의 측면도를 모식적으로 나타낸다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 2에 관한 카메라 모듈(102)에서는, 제 1 렌즈(22), 제 2 렌즈(23) 이외의 구성에 대해서는, 실시예 1에 관한 카메라 모듈(101)과 대략 동일하다. 그래서 대략 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙임과 동시에, 그 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예에서는, 렌즈재료로서 제 1 렌즈(22), 제 2 렌즈(23) 모두 수지를 사용하고 있으나, 유리를 사용하여도 된다.

또, 실시예 1과 마찬가지로, 도 7에서, 물체측으로부터 광량 조리개(11)를 ST(스톱면), 제 1 렌즈(22)의 물체측 렌즈면(22A)을 제 2 면, 제 1 렌즈(22)의 상측 렌즈면(22B)을 제 3 면, 제 2 렌즈(23)의 물체측 렌즈면(23A)을 제 4 면, 제 2 렌즈(23)의 상측 렌즈면(23B)을 제 5 면, 커버 유리(14)의 물체측의 면을 제 6 면, 커버 유리(14)의 상측의 면을 제 7 면, 촬상 소자(15)의 촬상면을 제 8 면으로 한다.

표 4 및 표 5에, 본 실시예 2에 관한 렌즈 데이터를 나타낸다.

표 4는, 실시예 2에 관한 카메라 모듈(102)의 각각의 면(ST, 제 2 면, …, 제 8 면)에서의 곡률 반경, 면간 거리, 굴절율 및 아베수(abbe수)를 나타내고 있다.

표 5는 수학식 (3)에서 사용되는 원추 계수(K), 비구면 계수(A4, …, A14)를 나타낸다. 그리고, 표 4에 나타내는 제 2 면, 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면의 곡률 반경 및 표 5에 나타내는 제 2 면, 제 3 면, 제 4 면, 제 5 면의 각 계수와, 수학식 (3)에 의하여 각각, 제 1 렌즈(22)의 물체측 렌즈면(22A), 제 1 렌즈(22)의 상측 렌즈면(22B), 제 2 렌즈(23)의 물체측 렌즈면(23A), 제 2 렌즈(23)의 상측 렌즈면(23B)의 형상이 규정된다.

또, 표 6에 실시예 2에서의 광학 특성값을 나타낸다. 표 6은, 실시예 2에서의 초점거리(f), F 넘버, 대각 화각, 센서 입사각, 접선각(θ), d2/d1, (Rl1+R12)/(R11-R12)를 나타내고 있다. 접선각(θ)은, 제 2 렌즈(23)의 상측 렌즈면(23B)의 접선각의 최대값이다.

그리고, 표 6에 나타내는 바와 같이, 실시예 2에 관한 접선각(θ)은 72.1도 이고, 표 3에 나타내는 실시예 1에 관한 접선각(θ)보다 크다. 그 때문에, 센서 입사각이 25.9도가 되고, 센서 입사각을 더욱 작게 할 수 있다. 그 때문에, 촬상 소자(15)에 입사하는 광선의 촬상면에 대한 각도를 수직에 더욱 가깝게 할 수 있다.

또, 표 6에 나타내는 바와 같이, d2/d1가 2.0 이기 때문에, 제 2 렌즈(23)로부터 사출하는 광선의 광선 높이를 더욱 높게 할 수 있음과 동시에, 제 1 렌즈(22)의 중심 두께를 적절한 두께로 할 수 있다. 이에 의하여, 제 1 렌즈(22)의 성형을 용이하게 할 수 있다.

또, 표 6에 나타내는 바와 같이, (R11+R12)/(R11-R12)가 -3.4이기 때문에, 제 1 렌즈(22)에서의 상면 만곡 및 비점수차와 왜곡수차의 밸런스를 취할 수 있다.

특히, 실시예 2에서는, 실세예 1과 비교하여, 대각 화각이 0.6도 커져 있다. 통상, 대각 화각이 커지면, 센서 입사각도 커진다. 그러나, 실시예 2에서는, 실시예 1과 비교하여, 접선각(θ)이 0.5도 커지고, d1/d2도 0.1 커져 있기 때문에, 센서 입사각을 0.1도 작게 할 수 있다.

도 8에, 실시예 2에서의 각 수차를 나타낸다. 도 8(a)에 구면 수차, 도 8 (b)에 상면 만곡, 도 8(c)에 왜곡수차를 나타낸다. 도 8(b)에서는, T는 탄젠셜, S는 서지탈의 상면을 나타내고 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 실시예 2에 관한 촬상 렌즈 유닛(20)에 의하면, 구면 수차, 상면 만곡, 왜곡수차가 양호하게 보정되고, 카메라 모듈(102)의 결상 성능을 우수한 것으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 카메라 모듈의 일례를 나타낸 도,

도 2는 접선각이 60도인 렌즈면을 통과하는 광선을 설명하는 도,

도 3은 접선각이 80도인 렌즈면을 통과하는 광선을 설명하는 도,

도 4는 렌즈의 중심 두께와 상기 렌즈로부터 사출하는 광선의 광선 높이를 설명하는 도,

도 5는 본 발명의 실시예 1에 관한 카메라 모듈을 모식적으로 나타내는 측면도,

도 6(a)는 본 발명의 실시예 1에서의 구면 수차를 나타내는 도,

도 6(b)는 상면 만곡을 나타내는 도,

도 6(c)는 왜곡수차를 나타내는 도,

도 7은 본 발명의 실시예 2에 관한 카메라 모듈을 모식적으로 나타내는 측면도,

도 8(a)는 본 발명의 실시예 2에서의 구면 수차를 나타내는 도,

도 8(b)는 상면 만곡을 나타내는 도,

도 8(c)는 왜곡수차를 나타내는 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광량 조리개(조리개)

10, 20 : 촬상 렌즈 유닛

12, 22 : 제 1 렌즈(제 1 렌즈)

13, 23 : 제 2 렌즈(제 2 렌즈)

100, 101, 102 : 카메라 모듈

Claims

물체측으로부터, 조리개와, 제 1 렌즈와, 상기 제 1 렌즈의 상측에 배치되는 제 2 렌즈를 가지는 촬상 렌즈 유닛에 있어서,

상기 제 1 렌즈는, 물체측으로 볼록한 정메니스커스 렌즈이고, 적어도 한쪽의 면이 비구면 형상으로 형성되며,

상기 제 2 렌즈는, 상측으로 볼록한 부메니스커스 렌즈이고, 적어도 한쪽의 면이 비구면 형상으로 형성되며,

상기 제 2 렌즈의 유효 지름 내에서, 상기 제 2 렌즈의 상측의 면에 접하는 접선과 광축의 법선이 이루는 각의 각도의 최대값이 65도 이상 90도 이하인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 렌즈가 음의 파워를 가지는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈 유닛.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제 1 렌즈의 중심 두께를 d1, 상기 제 2 렌즈의 중심 두께를 d2라 한 경우에, 이하의 수학식 (1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈 유닛.

[수학식 1]
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 렌즈의 물체측의 면의 곡률 반경을 R11, 상기 제 2 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 R12라 한 경우에, 이하의 수학식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈 유닛.

[수학식 2]
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 촬상 렌즈 유닛을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.