KR20160011467A

KR20160011467A - 촬상 광학계

Info

Publication number: KR20160011467A
Application number: KR1020140092584A
Authority: KR
Inventors: 정진화
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-02-01
Also published as: CN105278074B; US20160025953A1; US11906705B2; CN105278074A; CN108375822A; US10983309B2; US20210199929A1; KR101630048B1; US20240151947A1; CN108375822B; US20180188500A1; US9952406B2

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로, 정의 굴절력을 갖고, 물체측면이 물체측으로 볼록한 제1 렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈; 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 굴절력을 갖는 제4 렌즈; 굴절력을 갖는 제5 렌즈; 굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및 부의 굴절력을 갖고, 상측면이 상측으로 오목한 제7 렌즈;를 배치하여 수차 개선 효과를 향상시킴과 아울러 고해상도를 구현할 수 있다.

Description

촬상 광학계{Optical system}

본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.

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.

그런데 휴대용 단말기는 점차 소형화 또는 경량화되는 추세이므로, 고해상도 및 고성능의 카메라를 구현하는데 한계가 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 카메라의 렌즈를 유리보다 가벼운 플라스틱 재질로 제작하고 있으며, 고해상도의 구현을 위해 5매 이상의 렌즈로 렌즈 모듈을 구성하고 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 수차 개선 효과를 향상시킴과 아울러 고해상도를 구현할 수 있는 촬상 광학계를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계에 의하면, 수차 개선 효과를 향상시킴과 아울러 고해상도를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도.
도 11 및 도 12는 도 10에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도.
도 14 및 도 15는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

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.

아울러, 제1 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제7 렌즈는 상측에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.

또한, 앞쪽이라 함은 촬상 광학계에서 물체측에 가까운 쪽을 의미하고, 뒤쪽이라 함은 촬상 광학계에서 이미지 센서 또는 상측에 가까운 쪽을 의미한다. 또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체 측에 가까운 면(또는, 물체측면)을 의미하고, 제2 면은 상측에 가까운 면(또는, 상측면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름, 두께 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 7매의 렌즈를 포함한다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30), 제4 렌즈(40), 제5 렌즈(50), 제6 렌즈(60) 및 제7 렌즈(70)를 포함한다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계가 7매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터(80)를 더 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서(90)를 더 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 조정하기 위한 간격 유지 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)는 플라스틱 재질로 이루어진다.

아울러, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70) 중 적어도 하나의 렌즈는 비구면을 가진다. 또한, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.

즉, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 비구면은 수학식 1로 표현된다.

상기 수학식 1에서 C는 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, r은 각 렌즈의 광축 정점으로부터 각 렌즈면의 특정위치까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ J는 순서대로 4차부터 20차까지의 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 특정위치에서의 새그(sag)를 나타낸다.

상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/정/부/정 또는 부/정 또는 부/정/부의 굴절력을 가진다.

이와 같이 구성된 촬상 광학계는 수차 개선을 통해 광학 성능을 향상시킬 수 있다. 아울러, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 7매 렌즈를 모두 플라스틱 재질로 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 1을 만족한다.

[조건식 1]

IMH/EPD < 2.0

조건식 1에서 IMH는 상기 이미지 센서(90)의 대각 길이이고, EPD는 상기 촬상 광학계의 입사동 구경이다.

여기서, 상기 조건식 1의 상한값을 벗어나게 되면 일정 화각 이상을 만족하면서 밝은 렌즈를 구현하기 어려워진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 2를 만족한다.

[조건식 2]

BFL/TTL < 0.25

조건식 2에서 BFL은 상기 제7 렌즈의 상측면에서 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측면부터 상면까지의 거리이다.

여기서, 상기 조건식 2의 상한값을 벗어나게 되면 각 렌즈와 상면 사이의 거리 확보가 어려워 상기 촬상 광학계의 제작에 어려움이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 3을 만족한다.

[조건식 3]

TTL/F < 1.2

조건식 3에서 TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측면부터 상면까지의 거리이고, F는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이다.

여기서, 상기 조건식 3의 상한값을 벗어나게 되면 일정 화각 이상을 만족하면서 소형화를 구현하는데 어려움이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 4를 만족한다.

[조건식 4]

|Nd4 - Nd6| < 0.1

조건식 4에서 Nd4는 상기 제4 렌즈의 굴절률이고, Nd6는 상기 제6 렌즈의 굴절률이다.

여기서, 상기 조건식 4의 상한값을 벗어나게 되면 높은 해상도의 구현 및 색수차의 개선에 어려움이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 5를 만족한다.

[조건식 5]

(r3-r4)/(r3+r4) < -1.0

조건식 5에서 r3은 상기 제2 렌즈의 물체측면의 곡률반경이고, r4는 상기 제2 렌즈의 상측면의 곡률반경이다.

여기서, 상기 조건식 5의 상한값을 벗어나게 되면 수차 보정이 용이하지 않아 높은 해상도를 구현하기 어려워진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 6을 만족한다.

[조건식 6]

|(r7-r8)/(r7+r8)| < 1.4

조건식 6에서 r7은 상기 제4 렌즈의 물체측면의 곡률반경, r8은 상기 제4 렌즈의 상측면의 곡률반경이다.

여기서, 상기 조건식 6의 상한값을 벗어나게 되면 수차 보정이 용이하지 않아 높은 해상도를 구현하기 어려워진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 조건식 7을 만족한다.

[조건식 7]

r14/F > 0.3

조건식 7에서 r14는 상기 제7 렌즈의 상측면의 곡률반경이고, F는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이다.

여기서, 조건식 7의 하한값을 벗어나게 되면 수차 보정이 용이하지 않아 높은 해상도를 구현하기 어려워지고, 제조 비용 절감에 어려움이 있다.

[조건식 8]

F12/F > 0.5

조건식 8에서 F12는 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 합성 초점거리이고, F는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이다.

여기서, 조건식 8의 하한값을 벗어나게 되면 굴절력이 지나치게 커지게 되어 구면수차의 보정이 어려워진다.

다음에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)를 설명한다.

상기 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제1 렌즈(10)는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 부연 설명하면, 상기 제1 렌즈(10)의 제1 면과 제2 면은 물체측으로 볼록한 형상일 수 있다.

상기 제1 렌즈(10)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

상기 제2 렌즈(20)는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제2 렌즈(20)는 양면이 볼록한 형상이다.

상기 제2 렌즈(20)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(20)의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

상기 제3 렌즈(30)는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제3 렌즈(30)는 양면이 오목한 형상이다.

상기 제3 렌즈(30)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(30)의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

상기 제4 렌즈(40)는 정 또는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제4 렌즈(40)는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 상기 제4 렌즈(40)의 제1 면과 제2 면은 물체측으로 볼록한 형상일 수 있다.

또한, 상기 제4 렌즈(40)는 정의 굴절력을 가지면서 양면이 볼록한 형상일 수 있다.

상기 제4 렌즈(40)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈(40)의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

상기 제5 렌즈(50)는 정 또는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제5 렌즈(50)는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 부연 설명하면, 상기 제5 렌즈(50)의 제1 면은 물체측으로 오목한 형상이고, 상기 제5 렌즈(50)의 제2 면은 상측으로 볼록한 형상이다.

상기 제5 렌즈(50)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(50)의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

상기 제6 렌즈(60)는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제6 렌즈(60)는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 부연 설명하면, 상기 제6 렌즈(60)의 제1 면은 물체측으로 오목한 형상이고, 상기 제6 렌즈(60)의 제2 면은 상측으로 볼록한 형상이다.

상기 제6 렌즈(60)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(60)의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

상기 제7 렌즈(70)는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 상기 제7 렌즈(70)는 양면이 오목한 형상일 수 있다. 또한, 상기 제7 렌즈(70)는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다.

또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 상기 제7 렌즈(70)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.

또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 렌즈(70)의 양면은 모두 비구면일 수 있다.

위와 같이 구성된 촬상 광학계는 다수의 렌즈가 수차 보정 기능을 수행하므로 수차 개선 성능을 향상시킬 수 있다. 아울러, 상기 촬상 광학계는 플라스틱 재질로 모든 렌즈를 구성할 수 있으며, 이를 통해 렌즈 모듈의 제조 단가를 낮추고 제조효율을 높일 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30), 제4 렌즈(40), 제5 렌즈(50), 제6 렌즈(60) 및 제7 렌즈(70)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(80) 및 이미지 센서(90)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께 또는 렌즈들 간의 거리(Thickness), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수))는 표 1과 같다.

본 발명의 제1 실시예에서, 상기 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제2 렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 상기 제3 렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 상기 제4 렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제5 렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제6 렌즈(60)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제7 렌즈(70)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 변곡점이 형성된다.

한편, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 각 면은 표 2에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 즉, 상기 제1 렌즈(10)의 제1 면 내지 제7 렌즈(70)의 제2 면은 모두 비구면이다.

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2 및 도 3에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30), 제4 렌즈(40), 제5 렌즈(50), 제6 렌즈(60) 및 제7 렌즈(70)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(80) 및 이미지 센서(90)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께 또는 렌즈들 간의 거리(Thickness), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수))는 표 3과 같다.

본 발명의 제2 실시예에서, 상기 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제2 렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 상기 제3 렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 상기 제4 렌즈(40)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제5 렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제6 렌즈(60)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제7 렌즈(70)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 변곡점이 형성된다.

한편, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 각 면은 표 4에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 즉, 상기 제1 렌즈(10)의 제1 면 내지 제7 렌즈(70)의 제2 면은 모두 비구면이다.

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 5 및 6에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30), 제4 렌즈(40), 제5 렌즈(50), 제6 렌즈(60) 및 제7 렌즈(70)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(80) 및 이미지 센서(90)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께 또는 렌즈들 간의 거리(Thickness), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수))는 표 5와 같다.

본 발명의 제3 실시예에서, 상기 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제2 렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 상기 제3 렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 상기 제4 렌즈(40)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 상기 제5 렌즈(50)는 부의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제6 렌즈(60)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제7 렌즈(70)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 변곡점이 형성된다.

한편, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 각 면은 표 6에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 즉, 상기 제1 렌즈(10)의 제1 면 내지 제7 렌즈(70)의 제2 면은 모두 비구면이다.

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 8 및 9에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30), 제4 렌즈(40), 제5 렌즈(50), 제6 렌즈(60) 및 제7 렌즈(70)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(80) 및 이미지 센서(90)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께 또는 렌즈들 간의 거리(Thickness), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수))는 표 7과 같다.

본 발명의 제4 실시예에서, 상기 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제2 렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 상기 제3 렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 상기 제4 렌즈(40)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제5 렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제6 렌즈(60)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제7 렌즈(70)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 변곡점이 형성된다.

한편, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 각 면은 표 8에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 즉, 상기 제1 렌즈(10)의 제1 면 내지 제7 렌즈(70)의 제2 면은 모두 비구면이다.

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 11 및 도 12에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(30), 제4 렌즈(40), 제5 렌즈(50), 제6 렌즈(60) 및 제7 렌즈(70)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(80) 및 이미지 센서(90)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께 또는 렌즈들 간의 거리(Thickness), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수))는 표 9와 같다.

본 발명의 제5 실시예에서, 상기 제1 렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제2 렌즈(20)는 정의 굴절력을 가지며, 양면이 볼록한 형상이다. 상기 제3 렌즈(30)는 부의 굴절력을 가지며, 양면이 오목한 형상이다. 상기 제4 렌즈(40)는 정의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제5 렌즈(50)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제6 렌즈(60)는 정의 굴절력을 가지며, 상측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 상기 제7 렌즈(70)는 부의 굴절력을 가지며, 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상이다. 또한, 상기 제7 렌즈(70)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나에 변곡점이 형성된다.

한편, 상기 제1 렌즈(10) 내지 상기 제7 렌즈(70)의 각 면은 표 10에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 즉, 상기 제1 렌즈(10)의 제1 면 내지 제7 렌즈(70)의 제2 면은 모두 비구면이다.

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 14 및 도 15에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

한편, 표 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예 내지 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 앞서 설명한 조건식 1 내지 8을 만족한다는 것을 알 수 있고, 이를 통해 렌즈의 광학 성능을 향상시킬 수 있다.

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.

10: 제1 렌즈 20: 제2 렌즈
30: 제3 렌즈 40: 제4 렌즈
50: 제5 렌즈 60: 제6 렌즈
70: 제7 렌즈 80: 적외선 차단 필터
90: 이미지 센서

Claims

물체측으로부터 순서대로,
정의 굴절력을 갖고, 물체측면이 물체측으로 볼록한 제1 렌즈;
정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈;
굴절력을 갖는 제3 렌즈;
굴절력을 갖는 제4 렌즈;
굴절력을 갖는 제5 렌즈;
굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및
부의 굴절력을 갖고, 상측면이 상측으로 오목한 제7 렌즈;를 포함하는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈는 양면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 양면이 오목한 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제4 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제4 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제4 렌즈는 양면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제5 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제5 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제6 렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제6 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제7 렌즈는 양면이 오목한 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제7 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제7 렌즈는 적어도 한 면이 비구면인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 통해 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함하고, 조건식 1을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 1]
IMH/EPD < 2.0
(IMH는 상기 이미지 센서의 대각 길이, EPD는 상기 촬상 광학계의 입사동 구경)
제1항에 있어서,
조건식 2를 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 2]
BFL/TTL < 0.25
(BFL은 상기 제7 렌즈의 상측면에서 상면까지의 거리, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측면부터 상면까지의 거리)
제1항에 있어서,
조건식 3을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 3]
TTL/F < 1.2
(TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측면부터 상면까지의 거리, F는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리)
제1항에 있어서,
조건식 4를 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 4]
|Nd4 - Nd6| < 0.1
(Nd4는 상기 제4 렌즈의 굴절률, Nd6는 상기 제6 렌즈의 굴절률)
제1항에 있어서,
조건식 5를 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 5]
(r3-r4)/(r3+r4) < -1.0
(r3은 상기 제2 렌즈의 물체측면의 곡률반경, r4는 상기 제2 렌즈의 상측면의 곡률반경)
제1항에 있어서,
조건식 6을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 6]
|(r7-r8)/(r7+r8)| < 1.4
(r7은 상기 제4 렌즈의 물체측면의 곡률반경, r8은 상기 제4 렌즈의 상측면의 곡률반경)
제1항에 있어서,
조건식 7을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 7]
r14/F > 0.3
(r14는 상기 제7 렌즈의 상측면의 곡률반경, F는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리)
제1항에 있어서,
조건식 8을 만족하는 촬상 광학계.
[조건식 8]
F12/F > 0.5
(F12는 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 합성 초점거리, F는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리)
물체측으로부터 순서대로,
정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈;
정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈;
정 또는 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈;
정 또는 부의 굴절력을 갖는 제5 렌즈;
정의 굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및
부의 굴절력을 갖는 제7 렌즈;를 포함하는 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제2 렌즈는 양면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 양면이 오목한 형상인 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제5 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제6 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제7 렌즈는 양면이 오목한 형상인 촬상 광학계.
제24항에 있어서,
상기 제7 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상인 촬상 광학계.