KR20200009980A - 촬상 광학계 - Google Patents

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KR20200009980A
KR20200009980A KR1020180121780A KR20180121780A KR20200009980A KR 20200009980 A KR20200009980 A KR 20200009980A KR 1020180121780 A KR1020180121780 A KR 1020180121780A KR 20180121780 A KR20180121780 A KR 20180121780A KR 20200009980 A KR20200009980 A KR 20200009980A
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lens
optical system
imaging optical
paraxial region
focal length
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정필호
조용주
백재현
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목하며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 화각이 100°이상이고, 상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1_1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 전체 초점거리를 F1이라 할 때, 1.0 < |f1_1/F1| < 2.0을 만족할 수 있다.

Description

촬상 광학계{Optical imaging system}
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 카메라를 구비하고 있다. 아울러, 휴대 단말기에 장착되는 카메라의 활용도가 높아지면서, 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.
특히, 휴대용 단말기에 사용되는 카메라는 크기의 제약으로 인해 광학 줌 효과를 얻기 어려우며, 피사체를 다양한 심도로 촬영하기 어려운 문제가 있다.
한국 공개특허공보 제10-2016-0094215호
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 화각이 넓고 밝은 촬상 광학계를 제공하는 것이다. 다른 목적은 피사체를 다양한 심도로 촬영할 수 있는 촬상 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목하며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 화각이 100°이상이고, 상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1_1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 전체 초점거리를 F1이라 할 때, 1.0 < |f1_1/F1| < 2.0을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 서로 다른 화각을 가지는 제1 촬상 광학계, 제2 촬상 광학계 및 제3 촬상 광학계를 포함하며, 상기 제1 촬상 광학계 내지 상기 제3 촬상 광학계 중에서, 화각이 가장 넓은 촬상 광학계의 화각을 FOV1라 하고, 화각이 가장 좁은 촬상 광학계의 화각을 FOV3라 할 때, 1.5 < FOV1/FOV3 < 4.0를 만족하고, 상기 제1 촬상 광학계 내지 상기 제3 촬상 광학계 중에서 화각이 가장 넓은 촬상 광학계는, 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목하며, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 화각이 100°이상이고, 상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1_1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 전체 초점거리를 F1이라 할 때, 1.0 < |f1_1/F1| < 2.0을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계에 의하면, 피사체를 다양한 심도로 촬영할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 촬상 광학계의 제1 실시예에 따른 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 4는 본 발명의 제1 촬상 광학계의 제2 실시예에 따른 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 6은 본 발명의 제1 촬상 광학계의 제3 실시예에 따른 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제1 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 8은 본 발명의 제1 촬상 광학계의 제4 실시예에 따른 구성도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 10은 본 발명의 제1 촬상 광학계의 제5 실시예에 따른 구성도이다.
도 11은 도 10에 도시된 제1 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 12는 본 발명의 제1 촬상 광학계의 제6 실시예에 따른 구성도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제1 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 14는 본 발명의 제2 촬상 광학계의 제1 실시예에 따른 구성도이다.
도 15는 도 14에 도시된 제2 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 16은 본 발명의 제2 촬상 광학계의 제2 실시예에 따른 구성도이다.
도 17은 도 16에 도시된 제2 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 18은 본 발명의 제2 촬상 광학계의 제3 실시예에 따른 구성도이다.
도 19는 도 18에 도시된 제2 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 20은 도 14에 도시된 제2 촬상 광학계의 제1 렌즈의 부분 확대도이다.
도 21은 본 발명의 제3 촬상 광학계의 제1 실시예에 따른 구성도이다.
도 22는 도 21에 도시된 제3 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 23은 본 발명의 제3 촬상 광학계의 제2 실시예에 따른 구성도이다.
도 24는 도 23에 도시된 제3 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 25는 본 발명의 제3 촬상 광학계의 제3 실시예에 따른 구성도이다.
도 26은 도 25에 도시된 제3 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
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.
또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체측에 가까운 면(또는, 물체측 면)을 의미하고, 제2 면은 상측에 가까운 면(또는, 상측 면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius of curvature), 두께(Thickness), 거리(Distance), 초점 거리 등에 대한 수치는 모두 mm 단위이고, 각도의 단위는 Degree 이다.
각 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 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.
근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.
한편, 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure pat00001
수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ H는 비구면 상수를 의미한다. 그리고 Z(또는 SAG)는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광축 방향으로의 거리를 나타낸다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기(4)는 촬상 광학계를 구비하고, 촬상 광학계는 복수의 촬상 광학계를 포함한다. 또한, 각각의 촬상 광학계는 복수의 렌즈를 포함한다.
예를 들어, 휴대용 전자기기(4)의 촬상 광학계는 제1 촬상 광학계(1), 제2 촬상 광학계(2) 및 제3 촬상 광학계(3)를 구비할 수 있다.
제1 촬상 광학계(1), 제2 촬상 광학계(2) 및 제3 촬상 광학계(3)는 서로 다른 화각을 가지도록 구성된다.
제1 촬상 광학계(1)는 화각이 가장 넓게(예를 들어, 광각) 구성되고, 제3 촬상 광학계(3)는 화각이 가장 좁게(예를 들어, 망원) 구성된다. 제2 촬상 광학계(2)는 제1 촬상 광학계(1)보다 좁은 화각을 갖고, 제3 촬상 광학계(3)보다 넓은 화각을 갖는다.
일 예로, 제1 촬상 광학계(1)의 화각(FOV1)은 FOV1 ≥ 100° 일 수 있고, 제2 촬상 광학계(2)의 화각(FOV2)은 70°≤ FOV2 < 100°일 수 있으며, 제3 촬상 광학계(3)의 화각(FOV3)은 FOV3 < 54° 일 수 있다. 한편, 제2 촬상 광학계(2)의 화각(FOV2)은 60°≤ FOV2 < 100°일 수 있다.
또한, 제1 촬상 광학계(1)와 제2 촬상 광학계(2)는 각각 TTL/F가 1.0 이상일 수 있고, 제3 촬상 광학계(3)는 TTL/F가 1.0 미만일 수 있다. 여기서, TTL은 각 촬상 광학계의 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 거리이고, F는 각 촬상 광학계의 전체 초점거리이다.
이처럼 세 개의 촬상 광학계의 화각을 서로 다르게 설계함으로써, 피사체의 이미지를 다양한 심도로 촬영할 수 있고, 줌 기능을 구현할 수 있다.
예를 들어, 제1 촬상 광학계(1), 제2 촬상 광학계(2) 및 제3 촬상 광학계(3) 사이의 전환을 통해 동일한 피사체에 대한 광학 줌 효과를 얻을 수 있다.
또한, 하나의 피사체에 대한 세 개의 이미지를 이용(일 예로, 합성)하여 높은 해상도의 이미지를 생성하거나 밝은 이미지를 생성할 수 있으므로, 저조도 환경에서도 피사체의 이미지를 선명하게 촬영할 수 있다.
제1 촬상 광학계(1) 내지 제3 촬상 광학계(3)는 아래의 조건식들을 만족할 수 있다.
[조건식 1] 1.5 < FOV1/FOV3 < 4.0
[조건식 2] 2.5 ≤ F3'/F1'
[조건식 3] 1.5 ≤ F2'/F1' ≤ 2.5
조건식들에서 FOV1은 제1 촬상 광학계(1)의 화각이고, FOV3은 제3 촬상 광학계(3)의 화각이고, F1'는 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리를 35mm 포맷(35 mm 필름 카메라의 이미지 센서 크기 기준)으로 환산한 초점거리이고, F2'는 제2 촬상 광학계(2)의 전체 초점거리를 35mm 포맷으로 환산한 초점거리이고, F3'는 제3 촬상 광학계(3)의 전체 초점거리를 35mm 포맷으로 환산한 초점거리이다.
제1 촬상 광학계(1) 내지 제3 촬상 광학계(3)의 각 실시예의 전체 초점거리와 환산 초점거리는 표 1과 같다. 표 1에서 F는 각 실시예의 전체 초점거리이고, F'는 35mm 필름 카메라의 이미지 센서 크기를 기준으로 환산한 초점거리이다. 단위는 mm이다.
실시예 F F'


제1 촬상 광학계(1)		 1 2.21 16.43
2 2.14 15.91
3 1.837 13.66
4 1.804 13.46
5 1.804 13.46
6 1.8 13.43

제2 촬상 광학계(2)		 1 4.3 25.14
2 4.31 25.20
3 4.29 25.02

제3 촬상 광학계(3)		 1 5.997 49.71
2 6.001 48.08
3 6.001 49.55
이하에서는, 도 2 내지 도 13을 참조로 제1 촬상 광학계(1)에 관하여 설명한다.
제1 촬상 광학계(1)는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 4] FOV1 ≥ 100°
[조건식 5] Fno1 ≤ 2.4
[조건식 6] TTL1/F1 > 2.0
[조건식 7] 1.0 < |f1_1/F1| < 2.0
[조건식 8] -1.0 < f3_1/f1_1 < 0
[조건식 9] 0.5 < R2_1/F1 < 2.0
[조건식 10] v2_1 < 26
[조건식 11] v1_1 - v2_2 > 30
[조건식 12] AVR(v3_1, v4_1) > 55
[조건식 13] AVR(v5_1, v6_1) < 21
[조건식 14] AVR(v3_1, v5_1) > 55
[조건식 15] AVR(v4_1, v6_1) < 24
[조건식 16] v2_1 + v6_1 < v3_1
TTL1은 제1 촬상 광학계(1)의 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 거리이고, F1은 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리이고, f1_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제1 렌즈의 초점거리이고, f3_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제3 렌즈의 초점거리이고, R2_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제1 렌즈의 상측 면의 곡률반경이고, v1_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제1 렌즈의 아베수이고, v2_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제2 렌즈의 아베수이고, v3_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제3 렌즈의 아베수이고, v4_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제4 렌즈의 아베수이고, v5_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제5 렌즈의 아베수이고, v6_1은 제1 촬상 광학계(1)의 제6 렌즈의 아베수이다.
또한, AVR(v3_1, v4_1)은 제3 렌즈의 아베수와 제4 렌즈의 아베수의 평균값이고, AVR(v5_1, v6_1)은 제5 렌즈의 아베수와 제6 렌즈의 아베수의 평균값이고, AVR(v3_1, v5_1)은 제3 렌즈의 아베수와 제5 렌즈의 아베수의 평균값이고, AVR(v4_1, v6_1)은 제4 렌즈의 아베수와 제6 렌즈의 아베수의 평균값이다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 촬상 광학계(1)의 제1 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(11), 제2 렌즈(12), 제3 렌즈(13), 제4 렌즈(14), 제5 렌즈(15) 및 제6 렌즈(16)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(17, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(18)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(11) 내지 제6 렌즈(16)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(11) 내지 제6 렌즈(16)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 2와 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 -3.361 0.375 1.544 56.1 -3.318
S2 4.083 0.457
S3 제2 렌즈 4.37854 0.250 1.639 23.5 8.197
S4 25.098 0.084
S5 제3 렌즈 -3.327 0.599 1.544 56.1 2.729
S6 -1.094 0.030
S7 제4 렌즈 4.400 0.519 1.544 56.1 2.816
S8 -2.265 0.030
S9 제5 렌즈 -5.879 0.200 1.671 19.2 -3.339
S10 3.727 0.993
S11 제6 렌즈 1.905 0.483 1.65 21.5 -15.765
S12 1.447 0.251
S13 필터 Infinity 0.210 1.517 64.2
S14 Infinity 0.620
S15 촬상면 Infinity 0.02000
한편, 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리(F1)는 2.21 mm이고, 화각(FOV1)은 117.4°이고, Fno1는 2.2이고, TTL1은 5.12 mm이고, BFL1은 1.101 mm이다.
여기서, Fno1는 제1 촬상 광학계의 밝기를 나타내는 수이고, TTL1은 제1 촬상 광학계(1)의 제1 렌즈(11)의 물체측 면으로부터 이미지 센서(18)의 촬상면까지의 거리이며, BFL1은 제1 촬상 광학계(1)의 제6 렌즈(16)의 상측 면으로부터 이미지 센서(18)의 촬상면까지의 거리이다.
제1 촬상 광학계(1)의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(11)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(11)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제1 렌즈(11)의 제1 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제1 렌즈(11)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈(12)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(12)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(12)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(11)와 제2 렌즈(12)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(11)와 제2 렌즈(12)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제1 렌즈(11)와 제2 렌즈(12) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제3 렌즈(13)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(13)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제3 렌즈(13)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(12)와 제3 렌즈(13)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(12)와 제3 렌즈(13)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제4 렌즈(14)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(14)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제5 렌즈(15)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(15)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제6 렌즈(16)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(16)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(16)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(16)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(16)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(16)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제5 렌즈(15)와 제6 렌즈(16)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제5 렌즈(15)와 제6 렌즈(16)의 아베수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제5 렌즈(15)와 제6 렌즈(16)의 아베수는 22 이하일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(11) 내지 제6 렌즈(16)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(11) 내지 제6 렌즈(16)의 각 면은 표 3에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
K A B C D E F G H
S1 0.383517 0.509874 -0.76166 1.228256 -1.53364 1.315349 -0.70922 0.214811 -0.02765
S2 15.75935 0.391738 3.988743 -32.3712 136.6511 -324.331 424.4204 -263.113 45.62338
S3 -12.8954 -0.05628 -0.36079 -0.79442 3.085484 -22.6953 54.94171 -47.9911 0
S4 99 0.17198 -1.2445 11.07723 -49.7164 115.2839 -143.356 75.35661 0
S5 -35.1844 0.067687 0.421988 1.563292 -4.95337 1.194026 6.22432 -4.54715 0
S6 0.354807 0.209891 -1.03819 3.221125 -0.79106 -18.3475 48.3397 -50.0839 19.27644
S7 -38.4699 0.126642 -0.93239 2.884888 -5.0212 5.27206 -3.01827 0.684177 0
S8 2.708338 0.584433 -2.97325 7.83848 -11.4932 8.588369 -1.18423 -2.30266 1.027511
S9 0.149678 0.615758 -1.95322 3.856699 -4.28251 1.105887 2.554504 -2.62588 0.763076
S10 1.112265 0.187466 0.008211 -0.45112 0.582211 -0.36362 0.117567 -0.0157 0
S11 -6.56077 -0.12142 -0.00555 0.03359 -0.02194 0.007567 -0.0013 8.8E-05 0
S12 -0.74052 -0.24748 0.103115 -0.03794 0.00942 -0.00144 0.000105 -1.6E-06 0
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 3에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 촬상 광학계(1)의 제2 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(21), 제2 렌즈(22), 제3 렌즈(23), 제4 렌즈(24), 제5 렌즈(25) 및 제6 렌즈(26)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(27) 및 이미지 센서(28)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(21) 내지 제6 렌즈(26)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(21) 내지 제6 렌즈(26)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 4와 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 -8.183 0.404 1.544 56.1 -3.390
S2 2.433 0.414
S3 제2 렌즈 4.40088 0.262 1.65 21.5 9.820
S4 13.576 0.085
S5 제3 렌즈 -3.667 0.582 1.544 56.1 2.582
S6 -1.075 0.030
S7 제4 렌즈 5.618 0.546 1.544 56.1 2.545
S8 -1.782 0.049
S9 제5 렌즈 -2.38070 0.220 1.661 20.35 -2.781
S10 8.69914 0.835
S11 제6 렌즈 1.664 0.586 1.65 21.5 72.707
S12 1.484 0.258
S13 필터 Infinity 0.210 1.517 64.2
S14 Infinity 0.621
S15 촬상면 Infinity 0.02000
한편, 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리(F1)는 2.14 mm이고, 화각(FOV1)은 117°이고, Fno1는 2.26이고, TTL1은 5.121 mm이고, BFL1은 1.109 mm이다.
제1 촬상 광학계(1)의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(21)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(21)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제1 렌즈(21)의 제1 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제1 렌즈(21)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈(22)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(22)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(22)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(21)와 제2 렌즈(22)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(21)와 제2 렌즈(22)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(23)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(23)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제3 렌즈(23)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(22)와 제3 렌즈(23)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(22)와 제3 렌즈(23)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(22)와 제3 렌즈(23) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(24)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(24)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제5 렌즈(25)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(25)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제6 렌즈(26)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(26)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(26)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(26)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(26)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(26)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제5 렌즈(25)와 제6 렌즈(26)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제5 렌즈(25)와 제6 렌즈(26)의 아베수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제5 렌즈(25)와 제6 렌즈(26)의 아베수는 22 이하일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(21) 내지 제6 렌즈(26)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(21) 내지 제6 렌즈(26)의 각 면은 표 5에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
K A B C D E F G
S1 0 0.417375 -0.50416 0.630108 -0.56681 0.333316 -0.11294 0.017182
S2 3.437091 0.681586 0.169306 -6.39824 40.46252 -120.254 185.2559 -118.319
S3 0 -0.06345 -0.56035 5.073793 -57.4869 277.9519 -688 674.4575
S4 0 0.120851 0.218756 -3.10847 20.29634 -71.2031 111.7326 -65.5863
S5 -33.5067 0.101666 0.42272 -1.89908 17.66911 -59.5811 83.57319 -42.803
S6 0.419298 -0.10736 0.81216 -3.00489 9.711379 -18.9891 21.22636 -9.00593
S7 -252.971 -0.05899 0.070133 -0.73876 2.83771 -4.78613 3.897587 -1.24087
S8 1.156652 0.642046 -2.23005 4.0212 -4.57893 3.572002 -1.87938 0.539453
S9 1 0.82133 -1.75515 2.578652 -2.8132 2.044485 -0.97817 0.244166
S10 0 0.144303 0.22809 -0.63909 0.550139 -0.2241 0.040006 -0.00164
S11 -8.7844 -0.05242 -0.09475 0.068483 -0.02537 0.007137 -0.00129 9.92E-05
S12 -0.81081 -0.20422 0.059903 -0.01304 0.000771 0.000437 -0.00013 1.08E-05
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 5에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 촬상 광학계(1)의 제3 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(31), 제2 렌즈(32), 제3 렌즈(33), 제4 렌즈(34), 제5 렌즈(35) 및 제6 렌즈(36)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(37) 및 이미지 센서(38)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(31) 내지 제6 렌즈(36)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(31) 내지 제6 렌즈(36)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 6과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 -12.707 0.300 1.544 56.1 -3.362
S2 2.166 0.709
S3 제2 렌즈 1.63231 0.292 1.614 25.9 6.939
S4 2.450 0.197
S5 조리개 Infinity 0.070
S6 제3 렌즈 4.042 0.653 1.544 56.1 2.666
S7 -2.149 0.070
S8 제4 렌즈 -12.299 0.220 1.671 19.2 -6.606
S9 7.11924 0.134
S10 제5 렌즈 4.95200 0.755 1.544 56.1 2.083
S11 -1.399 0.373
S12 제6 렌즈 1.341 0.300 1.614 25.9 -3.106
S13 0.72272 0.257
S14 필터 Infinity 0.210 1.517 64.2
S15 Infinity 0.620
S16 촬상면 Infinity 0.02000
한편, 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리(F1)는 1.837 mm이고, 화각(FOV1)은 117.8°이고, Fno1는 2.25이고, TTL1은 5.18 mm이고, BFL1은 0.85 mm이다.
제1 촬상 광학계(1)의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(31)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(31)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제1 렌즈(31)의 제1 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제1 렌즈(31)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈(32)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(32)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(32)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(31)와 제2 렌즈(32)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(31)와 제2 렌즈(32)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(33)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(33)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(32)와 제3 렌즈(33)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(32)와 제3 렌즈(33)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(32)와 제3 렌즈(33) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(34)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(34)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제4 렌즈(34)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제5 렌즈(35)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(35)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(35)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제6 렌즈(36)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(36)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(36)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(36)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(36)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제5 렌즈(35)와 제6 렌즈(36)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제5 렌즈(35)와 제6 렌즈(36)의 아베수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제6 렌즈(36)의 아베수는 26 이하일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(31) 내지 제6 렌즈(36)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(31) 내지 제6 렌즈(36)의 각 면은 표 7에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
K A B C D E F G H
S1 0 0.37507 -0.45440 0.48627 -0.38104 0.20497 -0.07064 0.01400 -0.00121
S2 0.51564 0.47998 -0.52098 0.57001 -0.39538 0.09559 0 0 0
S3 -2.93220 -0.00537 -0.14092 -0.60218 1.28988 -0.65548 0 0 0
S4 9.17220 -0.05165 -0.28642 -0.01159 1.51178 -1.11276 0 0 0
S6 19.98604 -0.01047 0.03335 -0.22807 0.17626 0 0 0 0
S7 3.74495 0.05373 -3.02475 15.96820 -49.52659 88.38501 -88.17166 43.81596 -7.03388
S8 139.06889 0.02332 -3.33453 15.66493 -43.87823 75.23525 -84.79839 60.08267 -19.54198
S9 0 0.01770 -1.65750 6.21598 -12.63317 15.11076 -10.81219 4.41980 -0.80714
S10 -15.57041 0.05751 -0.65490 1.46125 -1.69379 1.09038 -0.38011 0.06401 -0.00357
S11 -0.52500 0.01203 0.29322 -0.76574 1.04146 -0.75964 0.31025 -0.06784 0.00625
S12 -16.35061 -0.39724 0.11990 0.08823 -0.11480 0.05442 -0.01152 0.00073 0.00004
S13 -4.77091 -0.28041 0.21129 -0.11309 0.04180 -0.01075 0.00184 -0.00019 0.00001
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 7에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 촬상 광학계(1)의 제4 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(41), 제2 렌즈(42), 제3 렌즈(43), 제4 렌즈(44), 제5 렌즈(45) 및 제6 렌즈(46)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(47) 및 이미지 센서(48)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(41) 내지 제6 렌즈(46)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(41) 내지 제6 렌즈(46)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 8과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 -79.907 0.300 1.544 56.1 -3.354
S2 1.879 0.859
S3 제2 렌즈 1.55413 0.374 1.614 25.9 5.771
S4 2.495 0.287
S5 조리개 Infinity 0.070
S6 제3 렌즈 4.767 0.642 1.544 56.1 2.544
S7 -1.870 0.173
S8 제4 렌즈 -2.646 0.220 1.671 19.2 -4.024
S9 -85.11910 0.128
S10 제5 렌즈 10.22393 0.869 1.544 56.1 3.294
S11 -2.120 0.338
S12 제6 렌즈 0.982 0.517 1.614 25.9 499.988
S13 0.78646 0.422
S14 필터 Infinity 0.110 1.517 64.2
S15 Infinity 0.520
S16 촬상면 Infinity 0.01955
한편, 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리(F1)는 1.804 mm이고, 화각(FOV1)은 121.4°이고, Fno1는 1.97이고, TTL1은 5.85 mm이고, BFL1은 1.072 mm이다.
제1 촬상 광학계(1)의 제4 실시예에서, 제1 렌즈(41)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(41)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제1 렌즈(41)의 제1 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제1 렌즈(41)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈(42)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(42)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(42)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(41)와 제2 렌즈(42)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(41)와 제2 렌즈(42)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(43)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(43)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(42)와 제3 렌즈(43)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(42)와 제3 렌즈(43)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(42)와 제3 렌즈(43) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(44)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(44)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제4 렌즈(44)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제5 렌즈(45)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(45)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제6 렌즈(46)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(46)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(46)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(46)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(46)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제5 렌즈(45)와 제6 렌즈(46)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제5 렌즈(45)와 제6 렌즈(46)의 아베수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제6 렌즈(46)의 아베수는 26 이하일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(41) 내지 제6 렌즈(46)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(41) 내지 제6 렌즈(46)의 각 면은 표 9에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
K A B C D E F G H
S1 0 0.13461 -0.11275 0.07155 -0.03302 0.01064 -0.00225 0.00028 -0.00002
S2 -0.12380 0.15303 -0.12086 0.04324 -0.00701 -0.00075 0 0 0
S3 0.36526 -0.00989 0.04598 -0.16314 0.30176 -0.13581 0 0 0
S4 9.74753 0.04119 0.04536 -0.18594 0.70953 -0.32574 0 0 0
S6 16.55517 -0.02366 0.07207 -0.22846 0.19689 0 0 0 0
S7 2.41508 -0.08211 -0.56627 3.77134 -13.65308 28.03459 -33.64668 22.16565 -6.01660
S8 4.88732 -0.27254 -0.36865 2.15281 -2.91809 -3.85609 13.73763 -12.04532 3.44030
S9 0 -0.17059 -0.51107 2.45925 -4.80991 5.08864 -3.01988 0.99032 -0.14835
S10 -15.57278 0.01072 -0.39935 1.00426 -1.27255 0.92269 -0.39324 0.09455 -0.01042
S11 0.31182 -0.38854 0.98521 -1.60100 1.72351 -1.14397 0.45209 -0.09779 0.00890
S12 -5.15036 -0.19741 0.03887 0.01071 -0.00269 -0.00402 0.00219 -0.00041 0.00003
S13 -3.18332 -0.16964 0.09686 -0.04171 0.01326 -0.00306 0.00047 -0.00004 0.00000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 9에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1 촬상 광학계(1)의 제5 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(51), 제2 렌즈(52), 제3 렌즈(53), 제4 렌즈(54), 제5 렌즈(55) 및 제6 렌즈(56)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(57) 및 이미지 센서(58)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(51) 내지 제6 렌즈(56)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(51) 내지 제6 렌즈(56)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 10과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 -27.834 0.300 1.544 56.1 -2.051
S2 1.172 0.400
S3 제2 렌즈 1.57057 0.628 1.614 25.9 3.649
S4 4.350 0.264
S5 제3 렌즈 5.06581 0.794 1.544 56.1 1.975
S6 -1.295 0.030
S7 제4 렌즈 -1.736 0.230 1.671 19.2 -7.907
S8 -2.702 0.379
S9 제5 렌즈 -3.41613 0.950 1.544 56.1 2.375
S10 -1.03316 0.030
S11 제6 렌즈 1.893 0.521 1.614 25.9 -3.608
S12 0.917 0.418
S13 필터 Infinity 0.110 1.517 64.2
S14 Infinity 0.801
S15 촬상면 Infinity 0.01955
한편, 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리(F1)는 1.804 mm이고, 화각(FOV1)은 126.9°이고, Fno1는 1.97이고, TTL1은 5.875 mm이고, BFL1은 1.348 mm이다.
제1 촬상 광학계(1)의 제5 실시예에서, 제1 렌즈(51)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(51)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제1 렌즈(51)의 제1 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제1 렌즈(51)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈(52)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(52)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(52)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(51)와 제2 렌즈(52)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(51)와 제2 렌즈(52)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(53)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(53)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(52)와 제3 렌즈(53)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(52)와 제3 렌즈(53)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(52)와 제3 렌즈(53) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(54)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(54)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제4 렌즈(54)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제5 렌즈(55)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(55)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(55)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(56)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(56)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(56)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(56)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(56)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(56)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제5 렌즈(55)와 제6 렌즈(56)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제5 렌즈(55)와 제6 렌즈(56)의 아베수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제6 렌즈(56)의 아베수는 26 이하일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(51) 내지 제6 렌즈(56)의 물체측 면 및 상측 면 중 적어도 한 면은 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(51) 내지 제6 렌즈(56)의 각 면은 표 11에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
K A B C D E F G
S1 0 0.065483 -0.03968 0.021116 -0.00729 0.001519 -0.00017 8.24E-06
S2 0 -0.09097 0.395797 -1.45063 2.964288 -3.52209 2.314678 -0.64529
S3 0 -0.04163 0.200214 -0.63045 1.68779 -2.44313 2.013245 -0.71923
S4 0 0.221164 -0.44254 5.02223 -23.3665 66.00539 -96.5244 57.78121
S5 50.82239 -0.02851 1.221194 -12.1101 64.87433 -197.804 313.9412 -205.553
S6 0 0 0 0 0 0 0 0
S7 0 -0.14895 -0.64199 3.174452 -4.72626 -0.08198 5.943744 -3.70163
S8 0 0.057288 -0.43514 1.089528 -0.98837 0.10879 0.448187 -0.21469
S9 -13.8144 0.197387 -0.36466 0.38509 -0.23848 0.090741 -0.01938 0.001674
S10 -0.74756 0.329506 -0.48181 0.538028 -0.39467 0.181283 -0.04473 0.004471
S11 0 -0.1697 -0.10039 0.104605 -0.05156 0.011925 -0.00046 -0.00014
S12 -4.28179 -0.07105 -0.00668 0.016414 -0.0079 0.001912 -0.00024 1.2E-05
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 11에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제1 촬상 광학계(1)의 제6 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(61), 제2 렌즈(62), 제3 렌즈(63), 제4 렌즈(64), 제5 렌즈(65) 및 제6 렌즈(66)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(67) 및 이미지 센서(68)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(61) 내지 제6 렌즈(66)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(61) 내지 제6 렌즈(66)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 12와 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 -76.319 0.300 1.544 56.1 -2.296
S2 1.277 0.457
S3 제2 렌즈 2.07116 0.438 1.639 23.5 6.199
S4 3.937 0.455
S5 제3 렌즈 3.69064 0.866 1.544 56.1 1.996
S6 -1.420 0.104
S7 제4 렌즈 17.552 0.364 1.661 20.35 -5.530
S8 3.029 0.242
S9 제5 렌즈 -9.14891 0.950 1.544 56.1 2.168
S10 -1.08759 0.151
S11 제6 렌즈 1.941 0.432 1.614 25.9 -3.430
S12 0.928 0.418
S13 필터 Infinity 0.110 1.517 64.2
S14 Infinity 0.716
S15 촬상면 Infinity 0.01446
한편, 제1 촬상 광학계(1)의 전체 초점거리(F1)는 1.8 mm이고, 화각(FOV1)은 127.1°이고, Fno1는 2.17이고, TTL1은 6.018 mm이고, BFL1은 1.259 mm이다.
제1 촬상 광학계(1)의 제6 실시예에서, 제1 렌즈(61)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(61)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제1 렌즈(61)의 제1 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제1 렌즈(61)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈(62)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(62)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(62)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(61)와 제2 렌즈(62)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(61)와 제2 렌즈(62)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(63)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(63)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(62)와 제3 렌즈(63)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(62)와 제3 렌즈(63)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(62)와 제3 렌즈(63) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(64)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(64)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(64)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제5 렌즈(65)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(65)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(65)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(66)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(66)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(66)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(66)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(66)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(66)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제5 렌즈(65)와 제6 렌즈(66)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제5 렌즈(65)와 제6 렌즈(66)의 아베수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제6 렌즈(66)의 아베수는 26 이하일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(61) 내지 제6 렌즈(66)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(61) 내지 제6 렌즈(66)의 각 면은 표 13에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
K A B C D E F G
S1 0 0.068509 -0.03163 0.013978 -0.00417 0.000691 -4.7E-05 0
S2 0 -0.03209 -0.01392 0.174166 -0.3508 0.365799 -0.13659 0
S3 0 -0.06331 0.139087 -0.03644 0.104628 -0.07923 0 0
S4 0 0.112458 0.02736 0.780831 -1.34047 0.936652 0 0
S5 5.827832 -0.04723 0.411412 -2.81044 6.648248 -5.55443 -3.43272 0
S6 1.481986 -0.38011 1.542717 -3.5706 5.197627 -4.52795 1.785504 0
S7 0 -0.7141 1.581408 -2.88402 3.42128 -2.62129 0.84099 0
S8 -11.3523 -0.26206 0.299755 -0.18079 0.046521 0.001724 -0.0024 0
S9 -89.0846 0.129618 -0.28423 0.296445 -0.16288 0.049159 -0.00664 0
S10 -0.71623 0.241603 -0.26091 0.23643 -0.13975 0.049332 -0.00707 0
S11 0 -0.257 0.031918 -0.02082 0.02795 -0.01658 0.004655 -0.0005
S12 -4.07704 -0.11987 0.034196 -0.00521 -0.00045 0.000345 -5.6E-05 3.28E-06
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 13에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
이하에서는, 도 14 내지 도 20을 참조로 제2 촬상 광학계(2)에 관하여 설명한다.
제2 촬상 광학계(2)는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 17] Fno2 < 1.7
[조건식 18] TTL2/ImgH2 < 2.0
[조건식 19] 70° ≤ FOV2
[조건식 20] -1.0 < (R11_2+R12_2)/(R11_2-R12_2) < 1.0
[조건식 21] -1.0 < (R9_2-R10_2)/(R9_2+R10_2) < 1.0
[조건식 22] 35 < v1_2 - v2_2
[조건식 23] -31 < v3_2 - v4_2
[조건식 24] 1.5 < Th1_2/Sag1_2
[조건식 25] 55 < v7_2
[조건식 26] 1.66 < Nd2_2
[조건식 27] 1.65 ≤ Nd5_2
[조건식 28] 1.61 < Nd6_2
[조건식 29] 1.60 < (Nd2_2+Nd5_2+Nd6_2)/3 < 1.66
[조건식 30] 1.59 < (Nd2_2+Nd3_2+Nd4_2+Nd5_2+Nd6_2)/5 < 1.61
[조건식 31] 50 < |f5_2/F2|
[조건식 32] 50 < |f6_2/F2|
Fno2는 제2 촬상 광학계(2)의 밝기를 나타내는 수이고, TTL2는 제2 촬상 광학계(2)의 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 거리이고, F2는 제2 촬상 광학계(2)의 전체 초점거리이고, ImgH2는 제2 촬상 광학계(2)의 이미지 센서의 촬상면의 대각 길이의 1/2이고, FOV2는 제2 촬상 광학계(2)의 화각이고, R9_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제5 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이고, R10_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제5 렌즈의 상측 면의 곡률 반경이고, R11_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제6 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이고, R12_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제6 렌즈의 상측 면의 곡률 반경이고, v1_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제1 렌즈의 아베수이고, v2_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제2 렌즈의 아베수이고, v3_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제3 렌즈의 아베수이고, v4_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제4 렌즈의 아베수이고, v7_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제7 렌즈의 아베수이고, Th1_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제1 렌즈의 중심두께이고, Sag1_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제1 렌즈의 물체측 면의 유효면 끝단으로부터 제1 렌즈의 물체측 면의 유효면 정점까지의 광축 방향 거리이고, Nd2_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제2 렌즈의 굴절률이고, Nd5_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제5 렌즈의 굴절률이고, Nd6_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제6 렌즈의 굴절률이고, f5_2는 제2 촬상 광학계(2)의 제5 렌즈의 초점거리이고, f6_2은 제2 촬상 광학계(2)의 제6 렌즈의 초점거리이다.
한편, 유효면이란 렌즈의 각 면에 실제로 빛이 입사되는 부분을 의미한다.
먼저, 도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 촬상 광학계(2)의 제1 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160) 및 제7 렌즈(170)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(180, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(190)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 14와 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 1.8301 0.7720 1.544 56.1 4.470
S2 　 6.2991 0.1447 　 　 　
S3 제2 렌즈 8.2729 0.2000 1.661 20.4 -9.660
S4 　 3.5691 0.1696 　 　 　
S5 제3 렌즈 3.7311 0.3337 1.544 56.1 173.727
S6 　 3.7620 0.0470 　 　 　
S7 제4 렌즈 2.6622 0.2300 1.544 56.1 9.811
S8 　 5.1500 0.4686 　 　 　
S9 제5 렌즈 -1000.000 0.3109 1.661 20.4 12226873.6
S10 　 -1000.000 0.1970 　 　 　
S11 제6 렌즈 1000.000 0.5668 1.639 23.5 782.559
S12 　 -1000.000 0.1428 　 　 　
S13 제7 렌즈 1.6880 0.5353 1.534 55.7 -11.283
S14 　 1.1730 0.2666 　 　 　
S15 필터 Infinity 0.1100 1.518 64.2 　
S16 　 Infinity 0.6800 　 　 　
S17 촬상면 Infinity 0.0100 　 　 　
한편, 제2 촬상 광학계(2)의 전체 초점거리(F2)는 4.3 mm이고, 화각(FOV2)은 76.72°이고, Fno2는 1.57이고, TTL2는 5.185 mm이고, BFL2는 1.067 mm이다.
여기서, BFL2는 제7 렌즈(170)의 상측 면으로부터 이미지 센서(190)의 촬상면까지의 거리이다.
제2 촬상 광학계(2)의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(110)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(130)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(140)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(140)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제5 렌즈(150)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(160)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(160)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(160)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(170)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(170)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 촬상 광학계(2)는 굴절률이 큰 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2 렌즈(120), 제5 렌즈(150) 및 제6 렌즈(160)는 1.6 이상의 굴절률을 가질 수 있다. 부연 설명하면, 제2 렌즈(120) 및 제5 렌즈(150)의 굴절률은 1.65와 같거나 크고 1.75보다 작으며, 제6 렌즈(160)의 굴절률은 1.61보다 클 수 있다.
제2 촬상 광학계(2)의 제5 렌즈(150) 및 제6 렌즈(160)는 상당히 긴 초점거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈(150)의 초점거리(f5_2)의 절대값 및 제6 렌즈(160)의 초점거리(f6_2)의 절대값은 200 이상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 각 면은 표 15에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
　 K A B C D E F G H J
S1 -1.655 0.012 0.097 -0.316 0.610 -0.741 0.564 -0.262 0.068 -0.007
S2 -24.000 -0.013 -0.036 0.041 -0.043 0.043 -0.036 0.021 -0.007 0.001
S3 -50.687 -0.039 -0.031 0.000 0.220 -0.442 0.448 -0.255 0.079 -0.010
S4 4.824 -0.043 -0.063 0.151 -0.383 0.818 -1.051 0.767 -0.288 0.042
S5 -12.799 -0.008 0.162 -0.939 2.417 -3.962 4.125 -2.590 0.900 -0.134
S6 -42.892 -0.108 0.317 -0.851 1.291 -1.549 1.597 -1.138 0.454 -0.075
S7 -0.353 -0.237 0.581 -1.663 3.444 -5.297 5.688 -3.834 1.427 -0.223
S8 -4.250 -0.025 -0.042 0.311 -1.013 1.759 -1.809 1.126 -0.397 0.061
S9 0.000 0.083 -0.811 2.302 -4.184 5.047 -4.049 2.072 -0.610 0.078
S10 0.000 0.263 -1.139 2.072 -2.444 1.918 -0.991 0.323 -0.060 0.005
S11 0.000 0.463 -1.112 1.591 -1.606 1.086 -0.477 0.130 -0.020 0.001
S12 0.000 0.146 -0.170 0.112 -0.063 0.029 -0.009 0.002 0.000 0.000
S13 -10.824 -0.201 0.053 0.010 -0.009 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000
S14 -5.597 -0.136 0.063 -0.025 0.008 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 15에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 촬상 광학계(2)의 제2 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250), 제6 렌즈(260) 및 제7 렌즈(270)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(280, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(290)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 16과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 1.8308 0.7752 1.544 56.1 4.475
S2 　 6.2824 0.0847 　 　 　
S3 제2 렌즈 6.8610 0.2000 1.661 20.4 -9.598
S4 　 3.2580 0.1828 　 　 　
S5 제3 렌즈 3.2915 0.3477 1.544 56.1 55.807
S6 　 3.5544 0.0538 　 　 　
S7 제4 렌즈 2.8234 0.2300 1.544 56.1 11.039
S8 　 5.1757 0.4972 　 　 　
S9 제5 렌즈 -1000.000 0.3274 1.650 21.5 11926835.3
S10 　 -1000.000 0.1660 　 　 　
S11 제6 렌즈 1000.000 0.5800 1.614 26.0 814.422
S12 　 -1000.000 0.1257 　 　 　
S13 제7 렌즈 1.8210 0.5750 1.537 55.7 　
S14 　 1.2228 0.2594 　 　 　
S15 필터 Infinity 0.1100 1.518 64.2 　
S16 　 Infinity 0.6413 　 　 　
S17 촬상면 Infinity 0.0100 　 　 　
한편, 제2 촬상 광학계(2)의 전체 초점거리(F2)는 4.31 mm이고, 화각(FOV2)은 76.5°이고, Fno2는 1.57이고, TTL2는 5.166 mm이고, BFL2는 1.021 mm이다.
제2 촬상 광학계(2)의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(210)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(220)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(230)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제4 렌즈(240)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(240)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제5 렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(260)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(260)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(260)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(270)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(270)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(270)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(270)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(270)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(270)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 촬상 광학계(2)는 굴절률이 큰 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2 렌즈(220), 제5 렌즈(250), 및 제6 렌즈(260)는 1.6 이상의 굴절률을 가질 수 있다. 부연 설명하면, 제2 렌즈(220) 및 제5 렌즈(250)의 굴절률은 1.65와 같거나 크고 1.75보다 작으며, 제6 렌즈(260)의 굴절률은 1.61보다 클 수 있다.
제2 촬상 광학계(2)에서 제5 렌즈(250) 및 제6 렌즈(260)는 상당히 긴 초점거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈(250)의 초점거리(f5_2)의 절대값 및 제6 렌즈(260)의 초점거리(f6_2)의 절대값은 200 이상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 각 면은 표 17에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
　 K A B C D E F G H J
S1 -1.656 0.017 0.061 -0.191 0.345 -0.391 0.276 -0.118 0.028 -0.003
S2 -29.549 0.024 -0.175 0.227 -0.140 0.013 0.039 -0.028 0.008 -0.001
S3 -31.058 0.029 -0.235 0.236 0.178 -0.620 0.643 -0.346 0.097 -0.011
S4 4.285 0.005 -0.164 0.036 0.643 -1.605 2.015 -1.469 0.592 -0.102
S5 -11.842 0.013 0.094 -0.791 2.300 -4.209 4.814 -3.282 1.228 -0.195
S6 -43.654 -0.082 0.324 -1.289 3.146 -5.876 7.418 -5.593 2.264 -0.380
S7 -0.420 -0.223 0.589 -1.974 5.123 -9.881 12.421 -9.265 3.709 -0.615
S8 -2.376 -0.029 -0.064 0.429 -1.093 1.409 -1.004 0.404 -0.091 0.011
S9 0.000 0.107 -1.122 3.496 -6.753 8.525 -7.072 3.709 -1.114 0.146
S10 0.000 0.397 -1.761 3.408 -4.196 3.399 -1.796 0.594 -0.111 0.009
S11 0.000 0.623 -1.600 2.343 -2.377 1.623 -0.724 0.201 -0.031 0.002
S12 0.000 0.220 -0.272 0.168 -0.072 0.023 -0.005 0.001 0.000 0.000
S13 -10.608 -0.198 0.077 -0.012 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
S14 -6.924 -0.102 0.029 -0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 17에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 제2 촬상 광학계(2)의 제3 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340), 제5 렌즈(350), 제6 렌즈(360) 및 제7 렌즈(370)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(380, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(390)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 18과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 1.842 0.879 1.544 56.1 3.999
S2 　 9.986 0.127 　 　 　
S3 제2 렌즈 13.514 0.200 1.661 20.4 -6.959
S4 　 3.412 0.182 　 　 　
S5 제3 렌즈 3.710 0.291 1.544 56.1 -223.645
S6 　 3.501 0.089 　 　 　
S7 제4 렌즈 2.601 0.317 1.544 56.1 7.552
S8 　 6.781 0.460 　 　 　
S9 제5 렌즈 -1000.000 0.269 1.650 21.5 14493820.8
S10 　 -1000.000 0.176 　 　 　
S11 제6 렌즈 1000.000 0.597 1.614 26.0 814.425
S12 -1000.000 0.076 　 　 　
S13 제7 렌즈 1.909 0.505 1.537 55.7 -9.34
S14 　 1.255 0.236 　 　 　
S15 필터 Infinity 0.110 1.518 64.2 　
S16 　 Infinity 0.641 　 　 　
S17 촬상면 Infinity 0.010 　 　 　
한편, 제2 촬상 광학계(2)의 전체 초점거리(F2)는 4.29 mm이고, 화각(FOV2)은 76.46°이고, Fno2는 1.55이고, TTL2는 5.166 mm이고, BFL2는 0.997 mm이다.
제2 촬상 광학계(2)의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(310)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(320)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(330)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(330)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(320)와 제3 렌즈(330)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(320)와 제3 렌즈(330)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제4 렌즈(340)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(340)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제5 렌즈(350)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(360)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(360)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(360)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(370)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(370)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(370)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(370)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제2 촬상 광학계(2)는 굴절률이 큰 다수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 제2 렌즈(320), 제5 렌즈(350) 및 제6 렌즈(360)는 1.6 이상의 굴절률을 가질 수 있다. 부연 설명하면, 제2 렌즈(320) 및 제5 렌즈(350)의 굴절률은 1.65와 같거나 크고 1.75보다 작으며, 제6 렌즈(360)의 굴절률은 1.61보다 클 수 있다.
제2 촬상 광학계(2)에서 제5 렌즈(350) 및 제6 렌즈(360)는 상당히 긴 초점거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈(350)의 초점거리(f5_2)의 절대값 및 제6 렌즈(360)의 초점거리(f6_2)의 절대값은 200 이상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 각 면은 표 19에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
　 K A B C D E F G H J
S1 -1.462 0.013 0.061 -0.172 0.294 -0.317 0.216 -0.090 0.021 -0.002
S2 -17.911 -0.014 -0.068 0.144 -0.186 0.173 -0.121 0.058 -0.016 0.002
S3 -86.751 -0.039 -0.086 0.224 -0.222 0.132 -0.068 0.039 -0.015 0.002
S4 4.714 -0.039 -0.046 -0.031 0.481 -1.188 1.542 -1.167 0.490 -0.088
S5 -12.795 -0.003 0.041 -0.082 -0.210 0.766 -1.086 0.789 -0.273 0.034
S6 -29.088 -0.120 0.394 -1.126 2.317 -3.527 3.656 -2.421 0.933 -0.159
S7 -1.084 -0.220 0.409 -1.013 1.921 -2.623 2.393 -1.384 0.469 -0.072
S8 -31.367 -0.022 -0.035 0.002 0.091 -0.209 0.203 -0.091 0.012 0.002
S9 0.000 0.126 -0.931 2.533 -4.488 5.319 -4.223 2.151 -0.636 0.083
S10 0.000 0.366 -1.533 2.855 -3.430 2.735 -1.430 0.467 -0.086 0.007
S11 0.000 0.527 -1.377 1.940 -1.926 1.304 -0.578 0.159 -0.024 0.002
S12 0.000 0.243 -0.388 0.308 -0.167 0.065 -0.018 0.003 0.000 0.000
S13 -8.977 -0.217 0.056 0.022 -0.019 0.006 -0.001 0.000 0.000 0.000
S14 -6.875 -0.133 0.049 -0.010 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 19에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
표 20은 각 실시예에 따른 제2 촬상 광학계(2)의 조건식 값을 나타낸다.
　 제2 촬상 광학계의 제1 실시예 제2 촬상 광학계의 제2 실시예 제2 촬상 광학계의 제3 실시예
Fno 1.57 1.57 1.55
TTL / ImgH 1.48 1.48 1.48
F2 4.30 4.31 4.29
FOV2 76.72 76.50 76.46
(R12_2+R13_2)/(R12_2-R13_2) 0.00 0.00 0.00
(R8_2-R9_2)/(R8_2+R9_2) 0.00 0.00 0.00
v1_2-v2_2 35.74 35.74 35.74
v3_2-v4_2 0.00 0.00 -30.14
Th1_2 / Sag1_2 1.54 1.53 1.61
v7_2 55.66 55.66 55.66
Nd2_2 1.66 1.66 1.66
Nd5_2 1.66 1.65 1.65
Nd6_2 1.64 1.61 1.61
이하에서는, 도 21 내지 도 26을 참조로 제3 촬상 광학계(3)에 관하여 설명한다.
제3 촬상 광학계(3)는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 33] 0.7 < TTL3/F3 < 1.0
[조건식 34] 0.15 < R1_3/F3 < 0.32
[조건식 35] -3.5 < F3/f2_3 < -0.5
[조건식 36] 0.1 < d45_3/TTL3 < 0.7
[조건식 37] 1.6 < Nd6_3 < 1.75
[조건식 38] 0.3 < tanθ_3 < 0.5
[조건식 39] 2.0 < Fno3 < 2.7
TTL3은 제3 촬상 광학계(3)의 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 거리이고, F3은 제3 촬상 광학계(3)의 전체 초점거리이고, f2_3은 제3 촬상 광학계(3)의 제2 렌즈의 초점거리이고, R1_3은 제3 촬상 광학계(3)의 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이고, d45_3는 제3 촬상 광학계(3)의 제4 렌즈의 상측 면으로부터 제5 렌즈의 물체측 면까지의 거리이고, Nd6_3은 제3 촬상 광학계(3)의 제6 렌즈의 굴절률이고, θ_3은 제3 촬상 광학계(3)의 반화각이고, Fno3은 제3 촬상 광학계(3)의 밝기를 나타내는 수이다.
조건식 33은 제3 촬상 광학계(3)의 소형화를 위한 조건이다. 예를 들어, 조건식 33의 상한값을 벗어나는 경우 소형화가 어려워 휴대용 전자기기에 장착하기 어렵고, 조건식 33의 하한값을 벗어나는 경우 제조에 어려움이 있다.
조건식 34는 제3 촬상 광학계(3)의 화각을 상대적으로 좁게 구성하기 위한 제1 렌즈의 제작조건이다. 예를 들어, 조건식 34의 상한값을 벗어나는 제1 렌즈는 종구면수차를 증가시키고 제3 촬상 광학계(3)의 초점거리를 짧아지게 하고, 조건식 34의 하한값을 벗어나는 제1 렌즈는 제3 촬상 광학계(3)의 초점거리를 증가시키나 제작이 어렵다. 아울러, 조건식 34의 하한값을 벗어나는 제1 렌즈는 렌즈 가장자리 부분의 두께가 얇아져 제작이 어렵다.
조건식 35는 고해상도를 구현하기 위한 제2 렌즈의 설계조건이다. 예를 들어, 조건식 35의 수치범위를 벗어나는 제2 렌즈는 제3 촬상 광학계(3)의 비점수차를 증가시켜 화상의 열화를 야기할 수 있다.
조건식 36은 제3 촬상 광학계(3)의 화각을 상대적으로 좁게 구성하기 위한 설계조건이다. 예를 들어, 조건식 36의 하한값을 벗어나는 경우 초점거리가 짧아 망원용으로 이용이 어렵고, 조건식 36의 상한값을 벗어나는 경우 제3 촬상 광학계(3)의 전체 길이(TTL)가 커져 소형화가 어렵다.
조건식 37은 고해상도를 구현하기 위한 제6 렌즈의 설계조건이다. 예를 들어, 조건식 37의 수치범위를 만족하는 제6 렌즈는 26 이하의 낮은 아베수를 가지므로, 비점수차, 종색수차, 배율수차의 보정에 유리하다.
조건식 38은 제3 촬상 광학계(3)의 화각 범위이고, 조건식 39는 고해상도를 구현하기 위한 Fno의 수치범위이다.
제3 촬상 광학계(3)는 렌즈의 굴절력(초점거리의 절대값의 역수)이 소정의 순서로 배치될 수 있다. 일 예로, 홀수 번째 렌즈의 굴절력은 상 측에 배치된 짝수 번째 렌즈의 굴절력보다 클 수 있다. 즉, 제1 렌즈의 굴절력은 제2 렌즈의 굴절력보다 크고, 제3 렌즈의 굴절력은 제4 렌즈의 굴절력보다 크고, 제5 렌즈의 굴절력은 제6 렌즈의 굴절력보다 클 수 있다.
제3 촬상 광학계(3)는 굴절력이 가장 큰 렌즈가 물체 측에 가깝게 배치되고, 굴절력이 가장 작은 렌즈가 상 측에 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 촬상 광학계(3)에서 제1 렌즈는 가장 큰 굴절력을 가지며, 제4 렌즈 또는 제6 렌즈는 가장 작은 굴절력을 가질 수 있다.
제3 촬상 광학계(3)에서 제1 렌즈는 가장 볼록한 면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈의 물체측 면은 각 렌즈의 면 중에서 가장 볼록한 형상일 수 있다. 제3 촬상 광학계(3)에서 제2 렌즈는 가장 오목한 면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈의 상측 면은 가장 오목한 형상일 수 있다. 제3 촬상 광학계(3)에서 제4 렌즈는 대체로 평평한 면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제4 렌즈의 상측 면은 평면에 가까운 형상일 수 있다.
제3 촬상 광학계(3)에서 이웃한 3매 이상의 렌즈는 대체로 유사한 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 내지 제4 렌즈는 대체로 동일 또는 유사한 굴절률을 가질 수 있다. 제2 렌즈 내지 제4 렌즈의 굴절률은 1.63 ~ 1.68 범위에서 선택될 수 있다.
먼저, 도 21 및 도 22를 참조하면, 본 발명의 제3 촬상 광학계(3)의 제1 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(1100), 제2 렌즈(1200), 제3 렌즈(1300), 제4 렌즈(1400), 제5 렌즈(1500) 및 제6 렌즈(1600)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(1700, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(1800)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(1100) 내지 제6 렌즈(1600)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(1100) 내지 제6 렌즈(1600)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 21과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 1.5100 0.9130 1.544 56.1 2.750
S2 　 -323.8700 0.1300 　 　 　
S3 제2 렌즈 6.2200 0.2400 1.661 20.3 -6.460
S4 　 2.5100 0.3320 　 　 　
S5 제3 렌즈 -7.1600 0.2400 1.650 21.5 -4.260
S6 　 4.6600 0.0500 　 　 　
S7 조리개 Infinity 0.0100 　 　 　
S8 제4 렌즈 4.6400 0.2400 1.650 21.5 6.900
S9 　 -200.0000 1.2210 　 　 　
S10 제5 렌즈 -2.730 0.2900 1.544 56.1 -4.230
S11 　 15.730 0.1500 　 　 　
S12 제6 렌즈 17.180 0.6980 1.650 21.5 10.310
S13 　 -11.010 0.5000 　 　 　
S14 필터 Infinity 0.1100 1.523 39.1 　
S15 　 Infinity 0.2670 　 　 　
S16 촬상면 Infinity 　 　 　 　
한편, 제3 촬상 광학계(3)의 전체 초점거리(F3)는 5.997 mm이고, 화각(FOV3)은 47.594°이고, Fno3은 2.48이고, TTL3은 5.391 mm이고, BFL3은 0.877 mm이다.
BFL3은 제6 렌즈(160)의 상측 면으로부터 이미지 센서(180)의 촬상면까지의 거리이다.
제3 촬상 광학계(3)의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(1100)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(1100)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(1200)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(1200)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(1200)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(1100)와 제2 렌즈(1200)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(1100)와 제2 렌즈(1200)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(1300)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(1300)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(1200)와 제3 렌즈(1300)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(1200)와 제3 렌즈(1300)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제4 렌즈(1400)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(1400)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
그리고, 제3 렌즈(1300)와 제4 렌즈(1400) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제5 렌즈(1500)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(1500)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(1500)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(1500)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(1500)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(1600)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(1600)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(1600)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(1600)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(1600)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.
제1 렌즈(1100) 내지 제6 렌즈(1600) 중에서, 제1 렌즈(1100)의 초점거리의 절대값이 가장 작고, 제6 렌즈(1600)의 초점거리의 절대값이 가장 크다.
한편, 제1 렌즈(1100) 내지 제6 렌즈(1600)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(1100) 내지 제6 렌즈(1600)의 각 면은 표 22에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
Figure pat00002
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 22에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 본 발명의 제3 촬상 광학계(3)의 제2 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(2100), 제2 렌즈(2200), 제3 렌즈(2300), 제4 렌즈(2400), 제5 렌즈(2500) 및 제6 렌즈(2600)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(2700, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(2800)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(2100) 내지 제6 렌즈(2600)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(2100) 내지 제6 렌즈(2600)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 23과 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 1.5100 0.9090 1.544 56.1 2.760
S2 　 -4974.2600 0.1210 　 　 　
S3 제2 렌즈 6.6100 0.2400 1.661 20.3 -6.960
S4 　 2.6900 0.3430 　 　 　
S5 제3 렌즈 -5.1000 0.2400 1.650 21.5 -5.300
S6 　 11.2400 0.0180 　 　 　
S7 조리개 Infinity 0.0700 　 　 　
S8 제4 렌즈 6.9800 0.2400 1.650 21.5 10.590
S9 　 -2000.0000 1.2040 　 　 　
S10 제5 렌즈 -2.990 0.2900 1.544 56.1 -4.230
S11 　 10.600 0.1290 　 　 　
S12 제6 렌즈 17.560 0.7090 1.650 21.5 11.500
S13 　 -13.0700 0.5000 　 　 　
S14 필터 Infinity 0.1100 1.523 39.1 　
S15 　 Infinity 0.2660 　 　 　
S16 촬상면 Infinity 　 　 　 　
한편, 제3 촬상 광학계(3)의 전체 초점거리(F3)는 6.001 mm이고, 화각(FOV3)은 47.594°이고, Fno3은 2.488이고, TTL3은 5.389 mm이고, BFL3은 0.876 mm이다.
제3 촬상 광학계(3)의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(2100)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(2100)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(2200)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(2200)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(2200)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(2100)와 제2 렌즈(2200)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(2100)와 제2 렌즈(2200)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(2300)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(2300)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(2200)와 제3 렌즈(2300)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(2200)와 제3 렌즈(2300)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제4 렌즈(2400)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(2400)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
그리고, 제3 렌즈(2300)와 제4 렌즈(2400) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제5 렌즈(2500)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(2500)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(2500)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(2500)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(2500)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(2600)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(2600)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(2600)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(2600)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(2600)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.
제1 렌즈(2100) 내지 제6 렌즈(2600) 중에서, 제1 렌즈(2100)의 초점거리의 절대값이 가장 작고, 제6 렌즈(2600)의 초점거리의 절대값이 가장 크다.
한편, 제1 렌즈(2100) 내지 제6 렌즈(2600)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(2100) 내지 제6 렌즈(2600)의 각 면은 표 24에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
Figure pat00003
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 24에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 본 발명의 제3 촬상 광학계(3)의 제3 실시예는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈(3100), 제2 렌즈(3200), 제3 렌즈(3300), 제4 렌즈(3400), 제5 렌즈(3500) 및 제6 렌즈(3600)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단필터(3700, 이하 '필터'라 함) 및 이미지 센서(3800)를 더 포함할 수 있다.
제1 렌즈(3100) 내지 제6 렌즈(3600)는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 렌즈(3100) 내지 제6 렌즈(3600)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점 거리)은 표 25와 같다.
면 번호 비고 곡률 반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점 거리
S1 제1 렌즈 1.4900 0.891 1.544 56.1 2.770
S2 　 65.7500 0.121 　 　 　
S3 제2 렌즈 13.0600 0.240 1.661 20.3 -7.690
S4 　 3.6600 0.301 　 　 　
S5 제3 렌즈 -4.9600 0.240 1.650 21.5 -10.43
S6 　 -18.2300 0.007 　 　 　
S7 조리개 Infinity 0.100 　 　 　
S8 제4 렌즈 20000.0 0.240 1.650 21.5 -18899.98
S9 　 7663.75 1.182 　 　 　
S10 제5 렌즈 -3.1200 0.290 1.544 56.1 -4.25
S11 　 9.3600 0.189 　 　 　
S12 제6 렌즈 18.6100 0.713 1.650 21.5 12.03
S13 　 -13.5400 0.500 　 　 　
S14 필터 Infinity 0.110 1.523 39.1 　
S15 　 Infinity 0.271 　 　 　
S16 촬상면 Infinity 　 　 　 　
한편, 제3 촬상 광학계(3)의 전체 초점거리(F3)는 6.001 mm이고, 화각(FOV3)은 47.594°이고, Fno3은 2.59이고, TTL3은 5.395 mm이고, BFL3은 0.881 mm이다.
제3 촬상 광학계(3)의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(3100)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(3100)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(3100)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제2 렌즈(3200)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(3200)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(3200)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
제1 렌즈(3100)와 제2 렌즈(3200)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(3100)와 제2 렌즈(3200)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제3 렌즈(3300)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(3300)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제3 렌즈(3300)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(3200)와 제3 렌즈(3300)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈(3200)와 제3 렌즈(3300)의 아베수는 서로 상이할 수 있다.
제4 렌즈(3400)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(3400)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
그리고, 제3 렌즈(3300)와 제4 렌즈(3400) 사이에 조리개(ST)가 배치된다.
제5 렌즈(3500)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(3500)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(3500)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(3500)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(3500)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(3600)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(3600)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(3600)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(3600)의 제1 면과 제2 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(3600)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(3600)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.
제1 렌즈(3100) 내지 제6 렌즈(3600) 중에서, 제1 렌즈(3100)의 초점거리의 절대값이 가장 작고, 제4 렌즈(3400)의 초점거리의 절대값이 가장 크다.
한편, 제1 렌즈(3100) 내지 제6 렌즈(3600)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다. 예를 들어, 제1 렌즈(3100) 내지 제6 렌즈(3600)의 각 면은 표 26에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다.
Figure pat00004
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 26에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
표 27은 각 실시예에 따른 제3 촬상 광학계(3)의 조건식 값을 나타낸다.
제3 촬상 광학계의 제1 실시예 제3 촬상 광학계의 제2 실시예 제3 촬상 광학계의 제3 실시예
TTL3/F3 0.899 0.898 0.899
R1_3/F3 0.251 0.252 0.248
F3/f2_3 -0.928 -0.862 -0.781
d45_3/TTL3 0.226 0.223 0.219
Nd6_3 1.65 1.65 2.65
tanθ_3 0.441 0.441 0.441
Fno3 2.48 2.488 2.59
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.
11, 110: 1100: 제1 렌즈
12, 120, 1200: 제2 렌즈
13, 130, 1300: 제3 렌즈
14, 140, 1400: 제4 렌즈
15, 150, 1500: 제5 렌즈
16, 160, 1600: 제6 렌즈
170: 제7 렌즈
17, 180, 1700: 필터
18, 190, 1800: 이미지 센서

Claims (14)

  1. 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈;를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목하며,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 화각이 100°이상이고,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1_1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 전체 초점거리를 F1이라 할 때, 1.0 < |f1_1/F1| < 2.0을 만족하는 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 거리를 TTL1이라 할 때, TTL1/F1 > 2.0을 만족하는 촬상 광학계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3_1이라 할 때, -1.0 < f3_1/f1_1 < 0을 만족하는 촬상 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 아베수를 v1_1, 상기 제2 렌즈의 아베수를 v2_1라 할 때, v1_1 - v2_1 > 30을 만족하는 촬상 광학계.
  5. 제4항에 있어서,
    v2_1 < 26을 만족하는 촬상 광학계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 아베수와 상기 제4 렌즈의 아베수의 평균값을 AVR(v3_1, v4_1), 상기 제5 렌즈의 아베수와 상기 제6 렌즈의 아베수의 평균값을 AVR(v5_1, v6_1), 상기 제3 렌즈의 아베수를 v3_1, 상기 제4 렌즈의 아베수를 v4_1, 상기 제5 렌즈의 아베수를 v5_1, 상기 제6 렌즈의 아베수를 v6_1라 할 때,
    AVR(v3_1, v4_1) > 55 및 AVR(v5_1, v6_1) < 21을 만족하는 촬상 광학계.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 아베수와 상기 제5 렌즈의 아베수의 평균값을 AVR(v3_1, v5_1), 상기 제4 렌즈의 아베수와 상기 제6 렌즈의 아베수의 평균값을 AVR(v4_1, v6_1), 상기 제3 렌즈의 아베수를 v3_1, 상기 제4 렌즈의 아베수를 v4_1, 상기 제5 렌즈의 아베수를 v5_1, 상기 제6 렌즈의 아베수를 v6_1라 할 때,
    AVR(v3_1, v5_1) > 55 및 AVR(v4_1, v6_1) < 24를 만족하는 촬상 광학계.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 아베수를 v3_1, 상기 제6 렌즈의 아베수를 v6_1라 할 때, v2_1 + v6_1 < v3_1을 만족하는 촬상 광학계.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈는 플라스틱 재질이고,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성되는 촬상 광학계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제5 렌즈와 상기 제6 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성되는 촬상 광학계.
  12. 서로 다른 화각을 가지는 제1 촬상 광학계, 제2 촬상 광학계 및 제3 촬상 광학계를 포함하며,
    상기 제1 촬상 광학계 내지 상기 제3 촬상 광학계 중에서, 화각이 가장 넓은 촬상 광학계의 화각을 FOV1라 하고, 화각이 가장 좁은 촬상 광학계의 화각을 FOV3라 할 때, 1.5 < FOV1/FOV3 < 4.0를 만족하고,
    상기 제1 촬상 광학계 내지 상기 제3 촬상 광학계 중에서 화각이 가장 넓은 촬상 광학계는,
    물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈;를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상측 면이 오목하며,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 화각이 100°이상이고,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1_1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제6 렌즈로 구성된 광학계의 전체 초점거리를 F1이라 할 때, 1.0 < |f1_1/F1| < 2.0을 만족하는 촬상 광학계.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 촬상 광학계의 전체 초점거리를 35mm 포맷으로 환산한 초점거리를 F1', 상기 제3 촬상 광학계의 전체 초점거리를 35mm 포맷으로 환산한 초점거리를 F3'이라 할 때, 2.5 ≤ F3'/F1'을 만족하는 촬상 광학계.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 촬상 광학계의 전체 초점거리를 35mm 포맷으로 환산한 초점거리를 F2'이라 할 때, 1.5 ≤ F2'/F1' ≤ 2.5를 만족하는 촬상 광학계.
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