KR20190017642A - 촬상 광학 시스템 - Google Patents

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KR20190017642A
KR20190017642A KR1020180077630A KR20180077630A KR20190017642A KR 20190017642 A KR20190017642 A KR 20190017642A KR 1020180077630 A KR1020180077630 A KR 1020180077630A KR 20180077630 A KR20180077630 A KR 20180077630A KR 20190017642 A KR20190017642 A KR 20190017642A
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optical system
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imaging optical
convex
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KR1020180077630A
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토미오 타바타
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난창 오-필름 옵티컬-일렉트로닉 테크 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 일종의 시야각이 좁고 디지털 줌 할때 해상도 높은 이미지를 얻을 수 있는 촬상광학시스템을 제공한다. 이러한 촬상광학시스템은, 물체측 면이 볼록하고 양의 굴절력을 갖는 반달 형상의 제1렌즈(L1); 두개 면이 볼록한 제2렌즈(L2); 물체측 면이 볼록하고 음의 굴절력을 갖는 반달 형상의 제3렌즈(L3); 물체측 면이 볼록하거나 오목한 반달 형상의 제4렌즈(L4); 물체측 면이 오목한 제5렌즈(L5); 상측 면이 볼록한 6렌즈(L6)을 포함한다. 또한, 제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)의 두개 면 중 적어도 하나가 비구면 형상을 갖는다. 여기서, Y를 최대 상 높이로 하고, f를 전체 시스템의 초점 거리로 하고, TTL를 광학적 전장으로 하며 아래의 식1과 식2를 만족한다.
Figure pat00036

Figure pat00037

Description

촬상 광학 시스템{IMAGING OPTICAL SYSTEM}
본 발명은 휴대전화, 스마트폰 등의 카메라 장치에 탑지되어 사용되는 촬상 광학 시스템에 관한 것이다.
최근에 휴대전화, 스마트폰, 태블릿 PC, 개인용 컴퓨터 등은 보편적으로 카메라장치가 탑지되어 사용되고 있다. 이러한 카메라장치는 CCD (Charge Coupled Device, 전하 결합 소자) 이미지 센서, CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor, 상보형 금속산화물 반도체) 이미지 센서등 촬상소자를 사용한다. 이러한 휴대전화, 스마트폰 등은 통상적으로 이미지 처리를 이용하여 디지털 줌 촬상을 진행한다. 보다 높은 고배율 디지털 줌을 구현하기 위하여, 아래의 특허문헌1에 제시한 장초점 렌즈를 촬상 광학 시스템으로서 사용할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2016-114803호 공보.
그러나, 상기 특허문헌 1의 촬상 광학 시스템에 사용되는 장초점 렌즈는 현재 주로 사용되는 광각 렌즈와 장초점 렌즈를 함께 사용하는 디지털 줌 시스템에 사용되는 장초첨 시스템용 렌즈로서, 부득이하게 시야각을 확대하는 구조를 가지므로 디지털 줌 중에 줌 배율을 개선시킬 때 화소가 굵어지고 화질이 현저히 떨어지는 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점들을 감안하여 이루어진 것으로, 시야각이 좁고, 디지털 줌 사용 시 고해상도의 이미지를 얻을 수 있는 촬상 광학 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 촬상 광학 시스템은 물체측으로부터 순서대로, 물체측 면이 볼록하고 양의 굴절력을 가지며, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 반달 형상의 제1렌즈; 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 두개 면이 볼록한 제2렌즈; 물체측 면이 볼록하고 음의 굴절력을 가지며, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 반달 형상의 제3렌즈; 물체측 면이 볼록하거나 오목하고, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 반달 형상의 제4렌즈; 물체측 면이 오목하고, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 제5렌즈; 상측 면이 볼록하고, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 제6렌즈를 포함한다. 상기 촬상 광학 시스템은 하기 식1 과 식2를 만족하되, 여기서 Y는 최대 상 높이, f는 전체 시스템의 초점 거리고, TTL은 광학적 전장이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
또한, 바람직하게 본 발명의 촬상 광학 시스템은 하기 식 3을 만족하되, 여기서 D는 상기 제1렌즈의 물체측면에서 제6렌즈의 상측면까지의 거리이다.
Figure pat00003
또한, 바람직하게 본 발명의 촬상 광학 시스템은 하기 식4와 식5를 만족하되, 여기서 f4는 상술한 제4렌즈의 초첨거리, R10은 상기 제5렌즈의 상측 면의 곡률 반경, R11 은 상기 제6렌즈의 물체측면의 곡률 반경이다.
Figure pat00004
Figure pat00005
또한, 바람직하게 본 발명의 촬상 광학 시스템은 하기 식6을 만족하되, 여기서 R1은 상기 제1렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이다.
Figure pat00006
또한, 바람직하게 본 발명의 촬상광학시스템은 하기 식7을 만족하되, 여기서 f12는 상기 제1렌즈 및 제2렌즈의 합성 초첨거리이다.
Figure pat00007
또한, 바람직하게 본 발명의 촬상 광학 시스템의 상기 제1렌즈 내지 제6렌즈는 수지 소재로 형성된다.
또한, 바람직하게 본 발명의 촬상 광학 시스템은, 상기 제1렌즈의 물체측에 광로 변경 소자인 프리즘 혹은 반사경을 구비하고, 상기 광로 변경 소자는 광축을 약 90도 변경시킨다.
본 발명은 시야각이 좁고, 디지털 줌 사용 시 고해상도의 이미지를 얻을 수 있는 촬상 광학 시스템을 제공한다.
도1은 본 발명의 실시방식에 따른 광학 시스템의 렌즈 구조를 도시하고, 제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조를 도시한 단면도이다.
도2는 도1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프이다.
도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조를 도시한 단면도이다.
도4는 도3에 도시된 제2실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프이다.
도5는 본 발명의 제3실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈구조를 도시한 단면도이다.
도6은 도5에 도시된 제3실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프이다.
도7은 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조를 도시한 단면도이다.
도8은 도7에 도시된 본 발명의 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프이다.
도9는 도1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템이 구비한 광로 변경 소자인 프리즘의 구조를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시형태에 따른 촬상 광학 시스템을 아래의 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예에 따른 촬상 광학 시스템은 휴대전화, 스마트폰 등의 카메라 장치에 탑지되어 사용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 촬상 광학 시스템은, 물체측 면이 볼록하고 양의 굴절력을 갖는 반달 형상의 제1렌즈(L1); 두개 면이 볼록한 제2렌즈(L2); 물체측 면이 볼록하고 음의 굴절력을 갖는 반달 형상의 제3렌즈(L3); 물체측 면이 볼록하거나 오목한 반달 형상의 제4렌즈(L4); 물체측 면이 오목한 제5렌즈(L5); 상측 면이 볼록한 6렌즈(L6)을 포함한다. 또한, 제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)의 두개 면은 비구면 형상을 갖는다. 제6렌즈(L6)과 이미지 면(I) 사이에는 저역 통과 필터, 적외선 차단 필터 혹은 유리 커버 등의 광학 부재(G)가 배치되어 있다.
제1렌즈（L1）은 볼록면이 물체측을 향한 대물 렌즈이다. 제2렌즈(L2)는, 구면수차 보정을 위한 비구면을 구비하되, 렌즈 두께에 의해 색수차 조정의 역할을 하는 릴레이 렌즈이다. 제3렌즈(L3)은 제1렌즈(L1)와 함께 광학적 전장(TTL)를 결정하도록 구비된 음의 굴절률을 갖는 렌즈이다.
제1렌즈（L1） 및 제2렌즈(L2)는 일체로서 정의 굴절력을 갖는 구조를 구비하고, 제3렌즈(L3)은 부의 굴절력을 갖는 구조를 구비한다. 특히, 광학적 전장을 단축시키기 위해, 제1렌즈(L1)의 물체측 면이 보다 높은 정의 굴절력을 가지고, 제3렌즈(L3)의 상측 면이 보다 높은 부의 굴절력을 갖는다. 상기 두개 면의 보다 높은 굴절률으로 인해, 제3렌즈(L3)로부터 방출된 광선의 폭은 제1렌즈(L1)에 평행 입사되는 광선의 폭보다 작다. 따라서, 제1렌즈(L1) 내지 제3렌즈(L3)으로 구성된 합성 시스템의 배율을 낮추어, 광학적 전장을 보다 짧게 컨트롤 할 수 있다.
또한, 제1렌즈(L1), 제2렌즈(L2) 및 제3렌즈(L3)의 면 중에서 적어도 3개 면이 비구면으로 형성되어, 제1렌즈(L1)의 물체측 면 또는 제3렌즈(L3)의 상측 면에서 발생한 구면수차 및 그 주변에서 발생한 코마수차를 효과적으로 보정할 수 있다.
제4렌즈(L4)는 코마수차, 구면수차를 보정하기 위한 릴레이 렌즈이다. 제4렌즈(L4)는 광학적 전장에 따라 형상이 변화된다. 특히, 광학적 전장을 단축시킬 때, 제4렌즈(L4)는 상측 면이 오목한 형상을 가짐으로써, 제3렌즈(L3)의 상측 면에서 발생된 배율의 색수차를 감소시키는 역할을 한다. 이와 반대로, 광학적 전장이 길어질 경우, 제4렌즈(L4)는 물체측 면이 오목한 형상을 구비한 것을 통해, 후방에 위치한 제5렌즈에 의해 분담된 코마수차, 상면 만곡에 대한 보정 효과를 향상시킬 수 있다.
제5렌즈(L5)는 색수차를 보정하고 상면 만곡 및 코마 수차의 보정에 크게 유리한 렌즈이다. 제6렌즈(L6)은 상면 만곡 및 왜곡수차를 효과적으로 보정하는 렌즈이다. 또한, 제5렌즈(L5) 및 제6렌즈(L6)은 필드 플래트너의 역할을 한다.
제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)의 두개 면은 비구면 형상을 가지어, 최종적으로 이미지 면(I)에 도달하는 광선의 수렴성을 확보할 수 있다.
바람직하게는, 제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)은 수지 소재로 형성된다. 수지로 형성됨으로써, 제품 경량화를 구현할 수 있으며 저가로 대량 생산 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 촬상 광학 시스템은 하기 식1 및 식2를 만족하고,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
여기서, Y는 최대 상 높이, f는 전체 시스템의 초점 거리, TTL는 광학적 전장이다.
식1은 촬상 광학 시스템의 시야각을 규정하는 조건식이다. 식1의 범위을 만족시킴으로써, 원하는 시야각이 좁은 장 초점형의 촬상 광학 시스템을 구현할 수 있다. 식1의 하한치 보다 작을 경우, 전체 시스템의 초점거리가 길어져 광학적 전장이 매우 길어지게 된다. 또한, 센서 사이즈가 축소되고 화질이 저하될 수 있다. 식1의 상한치를 초과할 경우, 전체 시스템의 초점거리가 센서 사이즈보다 짧아지게 되어, 광각형 렌즈로 전환될 수 있으므로, 본 발명의 목적으로 한 장초점 렌즈를 구현할 수 없게 된다.
식2는 망원 비율(TTL/f)를 규정하는 조건식이다. 식2의 하한치 보다 작으면, 후방에 위치한 렌즈 시스템의 굴절력이 작아져 배율 색수차가 발생하기 쉬워지고, 이미지의 해상도도 감소된다. 식2의 상한치를 초과하면, 전체 렌즈의 사이즈가 커져, 렌즈의 전장뿐만 아니라 렌즈의 반경도 과도하게 커질 수 있다. 따라서, 식2의 범위을 만족시킴으로써, 고해상도의 이미지를 얻을 수 있고, 렌즈 사이즈를 콤팩트하게 할 수 있다.
또한, 바람직하게 본 실시형태에 따른 촬상 광학 시스템은 아래의 식3를 만족하고,
Figure pat00010
,
여기서, D는 제1렌즈(L1)의 물체측 면으로부터 제6렌즈(L6)의 상측 면까지의 거리이다.
식3의 하한치보다 작으면, 내향 코마 수차 및 광축 상의 색수차가 발생되고, 이미지의 해상도가 떨어진다. 식3의 상한치를 초과하면, 렌즈의 경통이 길어져 비네팅 (vignetting) 현상이 발생하며, 주변 광량이 현저히 감소한다. 따라서, 식3의 범위을 만족시킴으로써, 보다 높은 해상도의 이미지를 얻을 수 있고, 충분한 주변 광량을 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게 본 실시형태에 따른 촬상 광학 시스템은 아래의 식4 및 식5를 만족하고,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
,
여기서, f4는 제4렌즈(L4)의 초첨거리, R10는 제5렌즈(L5)의 상측 면의 곡률 반경, R11 은 제6렌즈(L6)의 물체측 면의 곡률 반경이다.
식4의 범위을 만족시킴으로써, 제4렌즈(L4)는 보다 작은 굴절력을 갖는다. 또한, 식5를 만족시킴으로써, 제5렌즈(L5)의 상측 면의 곡률 반경(R10) 및 제6렌즈(L6)의 물체측 면의 곡률 반경(R11)의 부호(+/-)는 동일하게 되므로, 이로 인해 상기 제5렌즈（L5） 및 제6렌즈（L6）의 필드 플래트너로서의 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 바람직하게 본 실시형태에 따른 촬상 광학 시스템은 아래의 식6을 만족하고,
Figure pat00013
,
여기서, R1은 제1렌즈(L1)의 물체측 면의 곡률 반경이다. 식6의 하한치보다 작을 경우, 특히 동공 주변부의 수차가 현저해 질 경우, 촬상 광학 시스템의 대 구경화를 구현하기 어려워 진다. 또한, 오차 감도가 증가되어 생산 효율이 저하된다. 따라서, 식6의 범위을 만족시킴으로써, 촬상 광학 시스템의 대 구경화를 구현할 수 있고 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 바람직하게 본 실시형태에 따른 촬상 광학 시스템은 아래의 식7를 만족하고,
Figure pat00014
,
여기서, f12은 제1렌즈(L1) 및 제2렌즈(L2)의 합성 초첨거리이다. 식7의 하한치보다 작으면, 과도한 상면만곡이 발생하고 오차 감도의 증가로 인해 생산 효율이 떨어진다. 식7의 상한치를 초과할 경우, 광축 상의 색수차가 발생하며 대비도가 떨어진다. 따라서, 식7의 범위을 만족시킴으로써, 촬상 광학 시스템의 생산 효율을 더욱 향상시킬뿐만 아니라, 충분한 대비도를 얻을수 있다.
하기에서, 본 발명의 촬상 광학 시스템의 수치 실시예를 구체적으로 설명하려고 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 제한되지 아니한다.
제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조는 도1에 나타낸다. 즉, 제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조는 상술한 렌즈 구조와 동일하다. 제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈에 관한 데이터는 표1, 전체 시스템의 초점거리 f, F값 및 시야각의 데이터는 표2, 비구면 계수의 데이터는 표3에 나타낸다. 표1에서, 물체측에 가장 가까운 제1렌즈(L1)의 물체측 면을 S1로 표시할 경우, Si는 이미지 면(I) 측을 향해 순차적으로 증가되는 면의 번호, Ri는 물체측에 가장 가까운 면으로부터 제i번째 면의 곡률 반경, Di는 물체측에 가장 가까운 면으로부터 제i번째 면과 제i+1번째 면 사이의 간격이다. 또한, 표1에서 길이 단위는 mm이다. 또한, 표1에서 Ndi는 물체측에 가장 가까운 면으로부터 제i번째 면을 구비한 광학 소자의 d선(파장 587.6nm)에 대한 굴절력이다. νdi는 물체측에 가장 가까운 면으로부터 제i번째 면을 구비한 광학 소자의 d선에 대한 아베수이다.
표3에서, 비구면 계수 데이터를 나타내며, 비구면 형상은 하기 식으로 표시된다.
Figure pat00015
여기서, 비구면 깊이를 Z, 근축의 곡률 반경의 역수를 C, 원추 상수는 K, 광축부터 렌즈 면까지의 거리를 h, 각 차의 비구면 계수는 A4, A6, A8, A10, A12, A14, A16, A18, A20으로 설정한다. 또한, 표3에서 비구면 계수 값 중 “E-m”는 “×10-m”를 표시한다.
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프는 도2에 나타낸다. 구면수차 그래프에서 650nm, 555nm, 470nm의 파장에서의 수차를 나타낸다. 또한, 상면만곡 그래프에서, “S”는 구결적 상면의 수차이고, “T”는 자오적 상면의 수차를 표시한다.
제2실시예 내지 제4실시예에서, 표에 대한 설명은 제2실시예에서의 표1 내지 표3에 대한 설명과 동일하므로, 여기서 설명은 생략한다.
도3에서, 제2실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조를 나타낸다. 제2실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈에 관한 데이터는 표4, 전체 시스템의 초점거리 f값 및 F값, 그리고 시야각에 관한 데이터는 표5, 비구면 계수에 관한 데이터는 표6에 나타낸다. 또한, 제2실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프는 도4에 나타낸다.
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
제3실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조는 도5에 나타낸다. 제3실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈에 관한 데이터는 표7, 전체 시스템의 초점거리 f값 및F 값, 그리고 시야각에 관한 데이터는 표8, 비구면 계수에 관한 데이터는 표9에 나타낸다. 또한, 제3실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프는 도6에 나타낸다.
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈 구조는 도7에 나타낸다. 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 렌즈에 관한 데이터는 표10, 전체 시스템의 초점거리 f값 및F값, 그리고 시야각에 관한 데이터는 표11, 비구면 계수에 관한 데이터는 표12에 나타낸다. 또한, 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템의 구면수차 그래프, 상면만곡 그래프 및 왜곡수차 그래프는 도8에 나타낸다.
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
본 명세서에서, 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템 중 식1 내지 식4, 식6, 식7에 대응되는 값을 표13에 나타낸다. 표13에서 보면, 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템은 식1 내지 식4, 식6 및 식7을 만족하는 것을 알수 있다. 또한, 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템에서, 제5렌즈(L5)의 상측 면의 곡률 반경(R10) 및 제6렌즈(L6)의 물체측 면의 곡률 반경(R11)의 부호(+/-)는 동일하므로 식5를 만족하는 것을 알 수 있다.
Figure pat00028
도9에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 촬상 광학 시스템은, 휴대전화, 스마트폰 등의 이동 통신 단말기(10)에 탑재되고, 제1렌즈(L1)의 물체측에 전반사를 이용하고광축을 약 90도 변경시키는 광로 변경 소자(UR)인 직각 프리즘을 구비한다. 또한, 광로 변경 소자(UR)는 이동 통신 단말기(10)의 유리커버(11)의 후방에 설치되고, 광로 변경 소자(UR) 및 제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)은 이동 통신 단말기(10)의 액정 디스플레이 장치 같은 디스플레이부(12)의 일측 및 후방에 위치된 표면 커버(13) 사이의 폭 방향에 설치된다. 또한, 직각 프리즘 대신 반사경을 광로 변경 소자(UR)로 사용할 수 있다. 시야각이 좁은 촬상 광학 시스템은 길어진 초점 거리로 인해 광학적 전장이 길어져 휴대전화, 스마트폰 등의 이동 통신 단말기(10)에 직접 탑재될 경우, 이동 통신 단말기(10)의 두께를 증가시킨다. 하지만, 프리즘 혹은 반사경을 광로 변경 소자(UR)로서 사용할 경우, 물체에서 반사되어 유리커버(11)을 통과한 광의 경로를 대략 수직되게 변경시켜 충분한 광량을 확보할 수 있으며, 보다 작은 유효 반경을 갖는 장 초점형의 제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)을 폭 방향에 설치하여, 이동 통신 단말기(10)의 박형화를 구현할 수 있다.
이와 같이, 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 촬상 광학 시스템은 시야각이 좁고 디지털 줌 시행 시 고해상도의 이미지를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태를 참조하여 설명되지만, 본 발명은 다양한 방식으로 변형될 수 있으며 상술한 실시형태 또는 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상술한 실시형태에서, 제1렌즈(L1) 내지 제6렌즈(L6)의 두개 면은 비구면 형상으로 한 예들로 설명되지만, 두개 면 중에서 적어도 하나가 비구면 형상이라도, 최종적으로 이미지 면(I)에 도착하는 광선의 수렴성을 보장할 수 있다.

Claims (7)

  1. 촬상 광학 시스템으로서, 물체측으로부터 순서대로,
    물체측 면이 볼록하고 양의 굴절력을 가지며, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 반달 형상의 제1렌즈;
    두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 두개 면이 볼록한 제2렌즈;
    물체측 면이 볼록하고 음의 굴절력을 가지며, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 반달 형상의 제3렌즈;
    물체측 면이 볼록하거나 오목하고, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 반달 형상의 제4렌즈;
    물체측 면이 오목하고, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 제5렌즈;
    상측 면이 볼록하고, 두개 면 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는 제6렌즈를 포함하며,
    하기 식1 및 식2를 만족하되, 여기서 Y는 최대 상 높이, f는 전체 시스템의 초점거리고, TTL은 광학적 전장인 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
    Figure pat00029

    Figure pat00030
  2. 제1항에 있어서,
    하기 식3을 만족하되, 여기서 D는 상기 제1렌즈의 물체측 면에서 상기 제6렌즈의 상측 면까지의 거리인 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
    Figure pat00031
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    하기 식 4 및 식5를 만족하되, 여기서 f4는 상기 제4렌즈의 초첨거리, R10은 상기 제5렌즈의 상측 면의 곡률 반경, R11 은 상기 제6렌즈의 물체측 면의 곡률 반경인 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
    Figure pat00032

    Figure pat00033
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    하기 식6을 만족하되, 여기서 R1은 상기 제1렌즈의 물체측 면의 곡률 반경인 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
    Figure pat00034
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    하기 식7을 만족하되, 여기서 f12는 상기 제1렌즈 및 제2렌즈의 합성 초첨거리인 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
    Figure pat00035
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1렌즈 내지 제6렌즈는 수지 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제1렌즈의 물체측에 광로 변경 소자인 프리즘 혹은 반사경을 구비하고, 상기 광로 변경 소자는 광축을 약 90도 변경시키는 것을 특징으로 하는 촬상 광학 시스템.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019045654A (ja) 2017-08-31 2019-03-22 ナンチャン オー−フィルム オプティカル−エレクトロニック テック カンパニー リミテッド 撮像レンズおよび撮像装置
TWI637207B (zh) 2017-09-22 2018-10-01 大立光電股份有限公司 成像透鏡組、取像裝置及電子裝置
JP2019148615A (ja) 2018-02-26 2019-09-05 Ｏ−ＦＩＬＭ．Ｊａｐａｎ株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
CN109856764B (zh) * 2018-12-27 2021-03-02 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110389424B (zh) * 2019-06-30 2021-09-17 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110346905B (zh) * 2019-06-30 2021-08-17 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110346909B (zh) * 2019-06-30 2021-10-01 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110244437B (zh) * 2019-06-30 2021-08-17 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110346924B (zh) * 2019-06-30 2021-11-09 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN111290103B (zh) * 2020-02-20 2021-11-23 北京华北莱茵光电技术有限公司 一种大面阵中波红外双视场光学系统
WO2021174489A1 (zh) * 2020-03-05 2021-09-10 天津欧菲光电有限公司 光学成像系统和具有其的取像装置、电子装置
KR102457870B1 (ko) * 2020-09-18 2022-10-24 삼성전기주식회사 촬상 광학계
WO2022104749A1 (zh) * 2020-11-20 2022-05-27 欧菲光集团股份有限公司 光学成像系统、取像模组及电子装置
CN112764221B (zh) * 2020-12-31 2024-05-28 深圳纳德光学有限公司 一种大视场角的目镜光学系统及头戴显示装置
KR20220098590A (ko) * 2021-01-04 2022-07-12 삼성전자주식회사 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치
JP6905650B1 (ja) * 2021-03-24 2021-07-21 ジョウシュウシ レイテック オプトロニクス カンパニーリミテッド 撮像レンズ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001091828A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Fuji Photo Optical Co Ltd 画像読取用レンズおよび画像読取装置
TWI435138B (zh) * 2011-06-20 2014-04-21 Largan Precision Co 影像拾取光學系統
JP6105317B2 (ja) * 2013-01-25 2017-03-29 カンタツ株式会社 広角撮像レンズ
US9804358B2 (en) * 2013-04-01 2017-10-31 Sony Corporation Bright large aperture imaging lens and imaging unit
WO2015040867A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像光学系
JP6358757B2 (ja) * 2013-10-21 2018-07-18 カンタツ株式会社 撮像レンズ
KR101652849B1 (ko) * 2013-12-19 2016-08-31 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
US9529179B2 (en) * 2014-07-15 2016-12-27 Zhejiang Sunny Optics Co., Ltd. Lens assembly
TWI533019B (zh) * 2014-08-29 2016-05-11 大立光電股份有限公司 攝像透鏡系統、取像裝置及電子裝置
KR101719876B1 (ko) * 2014-11-11 2017-03-24 삼성전기주식회사 촬상 광학계
KR101709836B1 (ko) * 2014-11-17 2017-02-23 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP2016114803A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
KR101762006B1 (ko) * 2015-07-24 2017-07-26 삼성전기주식회사 촬상 광학계 및 서로 다른 화각을 가진 복수의 촬상 광학계가 장착된 모바일 기기
KR101762007B1 (ko) * 2015-08-10 2017-07-26 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP2019045654A (ja) 2017-08-31 2019-03-22 ナンチャン オー−フィルム オプティカル−エレクトロニック テック カンパニー リミテッド 撮像レンズおよび撮像装置
JP2019148615A (ja) 2018-02-26 2019-09-05 Ｏ−ＦＩＬＭ．Ｊａｐａｎ株式会社 撮像レンズおよび撮像装置

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