KR20210027185A - 촬상 광학계 및 휴대 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 출사시키도록 구성되는 제1프리즘; 상 측면이 볼록한 형상인 제1렌즈; 상 측면이 오목한 형상인 제2렌즈; 굴절력을 갖는 제3렌즈; 및 물체 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈;를 포함하고, 상기 제1프리즘, 상기 제1렌즈, 상기 제2렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제4렌즈는 상기 제2광축 방향을 따라서 순차적으로 배치된다.

Description

촬상 광학계 및 휴대 단말기{Optical Imaging System and Portable Terminal}
본 발명은 광 경로를 굴곡시키도록 구성된 촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대 단말기에 관한 것이다.
다수의 렌즈가 일렬로 배치되는 침통식 광학계는 렌즈의 매수가 증가할수록 광학계의 전체 길이가 증가한다. 예를 들어, 4매 이상의 렌즈로 구성되는 촬상 광학계는 소형화가 어렵다. 이러한 이유로 긴 초점거리를 갖는 침통식 광학계는 두께가 얇은 휴대용 단말기에 탑재하는데 한계가 있다.
본 발명은 긴 초점거리를 가지면서도 박형화된 휴대 단말기에 탑재 가능한 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 촬상 광학계는 제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 출사시키도록 구성되는 제1프리즘; 상 측면이 볼록한 형상인 제1렌즈; 상 측면이 오목한 형상인 제2렌즈; 굴절력을 갖는 제3렌즈; 및 물체 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈;를 포함하고, 상기 제1프리즘, 상기 제1렌즈, 상기 제2렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제4렌즈는 상기 제2광축 방향을 따라서 순차적으로 배치된다.
본 발명은 긴 초점거리를 가지면서 휴대 단말기에 탑재 가능한 촬상 광학계를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 9는 본 발명의 제5실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 11은 본 발명의 제6실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 12는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 13은 본 발명의 제7실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 14는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 15는 본 발명의 제8실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도
도 16은 도 15에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선
도 17은 본 실시 예에 따른 제1렌즈의 평면도
도 18은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 배치되는 간격 유지 부재의 평면도
도 19 내지 도 22는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계를 탑재한 휴대용 단말기의 배면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제5렌즈는 상면(또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL, IMG_HT(상면의 대각길이의 1/2), 초점거리의 단위는 모두 ㎜ 단위이다. 아울러, 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축에서의 거리이다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.
촬상 광학계는 복수의 렌즈로 이루어지는 광학계를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계의 광학계는 굴절력을 갖는 복수의 렌즈로 이루어진다. 그러나 촬상 광학계가 굴절력을 갖는 렌즈만으로 구성되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상 광학계는 입사광을 굴절시키는 프리즘, 광량을 조절하기 위한 조리개(stop)를 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터를 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 광학계를 통해 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서(즉, 촬상 소자)를 더 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 조정하기 위한 간격 유지 부재를 더 포함할 수 있다.
다수의 렌즈는 공기와 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어진다. 예를 들어, 다수의 렌즈는 플라스틱 또는 유리 재질로 이루어진다. 다수의 렌즈 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는다. 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure pat00001
수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, K는 코닉 상수이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리이고, A ~ J는 비구면 상수이고, Z(또는 SAG)는 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광축 방향으로의 높이이다.
촬상 광학계는 4매 이상의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈를 포함한다.
제1렌즈 내지 제4렌즈는 이웃한 렌즈와 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈의 상 측면은 제2렌즈의 물체 측면과 접촉하지 않으며, 제2렌즈의 상 측면은 제3렌즈의 물체 측면과 접촉하지 않는다.
제1렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈는 적어도 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제1렌즈의 물체 측면 및 상 측면은 볼록한 형상일 수 있다. 제1렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈는 1.5 이상 1.6 이하의 굴절률을 가질 수 있다. 제1렌즈는 소정의 초점거리를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 초점거리는 3.4 ~ 5.0 mm 범위에서 결정될 수 있다.
제2렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈는 적어도 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측면 및 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈는 1.6 이상 2.0 이하의 굴절률을 가질 수 있다.
제3렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈는 물체 측면 또는 상 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈는 제2렌즈보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.
제4렌즈는 소정의 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제4렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈는 제3렌즈보다 작은 굴절률을 가질 수 있다.
제1렌즈 내지 제4렌즈 중 하나 이상은 광축과 교차하는 제1방향으로의 유효지름과 제2방향으로의 유효지름이 다른 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈의 가로 방향으로의 유효지름은 제1렌즈의 세로 방향으로의 유효지름과 상이할 수 있다.
촬상 광학계는 플라스틱 재질의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 렌즈 군을 구성하는 4매 이상의 렌즈 중 적어도 하나는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
촬상 광학계는 비구면 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 렌즈 군을 구성하는 4매 이상의 렌즈 중 적어도 하나는 비구면 렌즈로 이루어질 수 있다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡(fold) 또는 굴절시키도록 구성된 부재를 포함한다. 예를 를어, 촬상 광학계는 프리즘을 포함할 수 있다. 프리즘은 제1렌즈의 물체 측에 배치된다. 프리즘은 대체로 낮은 아베수를 갖는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프리즘은 25 이하의 아베수를 갖는 재질 중에서 선택될 수 있다.
촬상 광학계는 필터, 조리개, 이미지 센서를 포함한다.
필터는 제4렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다. 필터는 입사광으로부터 일부 파장을 차단하여 촬상 광학계의 해상도를 향상시킨다. 예를 들어, 필터는 입사광의 적외선 파장을 차단할 수 있다. 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.
촬상 광학계는 간격 유지 부재를 포함한다.
간격 유지 부재는 렌즈와 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 간격 유지 부재는 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 배치될 수 있다. 간격 유지 부재의 중앙에는 구멍이 형성된다. 구멍은 장축과 단축을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 구멍은 타원, 모서리가 둥근 직사각형 등의 형상일 수 있다. 구멍의 단축 방향 길이는 구멍의 장축 길이 대비 0.7 이상 1.0 미만의 크기를 가질 수 있다.
촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.1 < L2R2/f < 1.0
[조건식] 0.1 < (L2R1+L2R2)/(L2R1-L2R2) < 1.0
[조건식] -5.0 < L3R2/f < 5.0
[조건식] -10 < (L3R1+L3R2)/(L3R1-L3R2) < 10
[조건식] 1.0 < f/f1 < 5.0
[조건식] -5.0 < f/f2 < -1.0
[조건식] -1.0 < f/f3 < 3.0
[조건식] -5.0 < f/f4 < 5.0
[조건식] -1.0 < Nd1-Nd2 < 0
상기 조건식에서 L2R1는 제2렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, L2R2는 제2렌즈의 상 측면의 곡률 반지름이고, L3R1은 제3렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, L3R2는 제3렌즈의 상 측면의 곡률 반지름이고, f는 촬상 광학계의 초점거리이고, f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 제2렌즈의 초점거리이고, f3은 제3렌즈의 초점거리이고, f4는 제4렌즈의 초점거리이고, Nd1은 제1렌즈의 굴절률이고, Nd2는 제2렌즈의 굴절률이다.
부가적으로 촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
[조건식] 0.65 < L1S1es/L1S1el < 1.0
[조건식] 0.65 < L1S2es/L1S2el < 1.0
[조건식] 0.65 < L2S1es/L2S1el < 1.0
[조건식] 0.65 < L2S2es/L2S2el < 1.0
[조건식] 1.0 < DPL1 < 1.2
[조건식] 11 < PTTL < 15
[조건식] 0.65 < SPY2/SPX2 < 1.0
[조건식] 0.7 < L1S1el/IMG_HT < 0.9
[조건식] 0.10 < L1S1el/PTTL < 0.15
[조건식] 0.08 < L1S1es/PTTL < 0.11
[조건식] 0.09 < L2S1el/PTTL < 0.14
[조건식] 0.07 < L2S1es/PTTL < 0.10
[조건식] 0.03 < AL1/(PTTL)2 < 0.06
[조건식] 80 < 2θ < 92
[조건식] 3.0 < 2θ/FOV < 5.0
[조건식] 1.0 < BFL/2IMG_HT < 1.5
[조건식] 0.9 < TTL/f < 1.3
[조건식] 4.0 < TTL/IMG_HT < 6.0
[조건식] 4.0 < f/IMG_HT < 5.0
[조건식] 1.0 < PTTL/f < 2.0
상기 조건식에서 L1S1es는 제1렌즈의 물체 측면의 단축유효반경이고, L1S1el은 제1렌즈의 물체 측면의 장축유효반경이고, L1S2es는 제1렌즈의 상 측면의 단축유효반경이고, L1S2el은 제1렌즈의 상 측면의 장축유효반경이고, L2S1es는 제2렌즈의 물체 측면의 단축유효반경이고, L2S1el은 제2렌즈의 물체 측면의 장축유효반경이고, L2S2es는 제2렌즈의 상 측면의 단축유효반경이고, L2S2el은 제2렌즈의 상 측면의 장축유효반경이고, DPL1은 프리즘의 상 측면으로부터 제1렌즈의 물체 측면까지의 거리이고, PTTL은 프리즘의 반사면으로부터 상면까지의 거리이고, SPY2는 간격 유지 부재에 형성되는 구멍의 단축방향길이이고, SPX2는 간격 유지 부재에 형성되는 구멍의 장축방향길이이고, AL1은 제1렌즈(물체 측면)의 유효경이 상면에 투영되는 면적이고, 2θ는 렌즈의 광축 중심과 렌즈 유효경의 직선부의 양끝이 이루는 각도이고, FOV는 촬상 광학계의 전체 화각이고, BFL은 상면과 가장 가깝게 위치되는 렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리이고, TTL은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, IMG_HT는 상면의 반대각길이이다.
다음에서는 여러 실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(100)는 프리즘(P), 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140)를 포함한다.
제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(110)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(120)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(120)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(130)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(130)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(140)는 정의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(140)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(100)는 프리즘(P), 필터(150), 이미지 센서(160)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(110)의 물체 측에 배치된다. 이와 같이 배치된 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(160)로 굴절시킨다.
필터(150)는 이미지 센서(160)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(160)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(160)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 1은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
2 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1326
4* 제1렌즈 2.6732 1.6500 4.1099 1.53500 56.00000
5* -9.9574 0.0553
6* 제2렌즈 -28.9155 0.6289 -2.8694 1.61500 25.90000
7* 1.9134 0.3819
8 제3렌즈 5.9194 0.9500 27.4657 1.67140 19.20000
9* 8.1097 0.1500
10* 제4렌즈 1.9845 0.6587 9.0000 1.61500 25.90000
11* 2.6870 3.9966
12* 필터 infinity 0.2427 1.54410 56.00000
13* infinity 1.0502
14 상면 infinity -0.0045
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K -1.77E-01 3.53E+01 5.06E+01 2.95E-01 1.95E+01 3.13E+01 -1.91E+00 1.97E+00
A 8.25E-04 1.27E-02 -3.85E-02 -7.33E-02 3.11E-02 1.91E-02 -2.30E-02 -4.77E-02
B -1.28E-03 -3.92E-03 2.52E-02 4.57E-02 -2.67E-02 -4.47E-03 5.09E-03 -6.00E-03
C 2.18E-03 -6.50E-03 -3.05E-03 -1.21E-02 2.69E-02 -6.41E-03 -8.91E-04 1.32E-02
D -3.25E-03 1.88E-02 3.11E-04 7.20E-03 -1.51E-02 1.83E-02 4.56E-03 -2.11E-02
E 2.21E-03 -1.85E-02 6.92E-04 -2.18E-03 1.85E-03 -9.51E-03 -5.12E-03 1.58E-02
F -7.47E-04 1.27E-02 -3.71E-04 2.82E-03 0 -8.56E-03 1.76E-03 -4.42E-03
G 8.08E-05 -6.17E-03 -1.80E-04 -6.57E-03 0 6.59E-03 3.33E-04 2.49E-12
H 1.58E-05 1.62E-03 -4.14E-05 2.79E-03 0 2.47E-15 0.00E+00 -2.12E-15
I -3.64E-06 -1.64E-04 4.13E-05 9.37E-14 0 1.22E-15 0.00E+00 1.89E-15
도 3 및 도 4를 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(200)는 프리즘(P), 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240)를 포함한다.
제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(210)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(220)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(220)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(230)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(230)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(240)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(240)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(200)는 프리즘(P), 필터(250), 이미지 센서(260)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(210)의 물체 측에 배치된다. 이와 같이 배치된 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(260)로 굴절시킨다.
필터(250)는 이미지 센서(260)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(260)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(260)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 3은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
2 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1326
4* 제1렌즈 2.5334 1.6158 3.9065 1.53500 56.00000
5* -9.5126 0.0488
6* 제2렌즈 -93.4595 0.6275 -2.9226 1.61500 25.90000
7* 1.8544 0.4367
8 제3렌즈 8.4131 0.9500 9.6290 1.67140 19.20000
9* -27.9766 0.1500
10* 제4렌즈 4.0165 0.9500 -329.9551 1.61500 25.90000
11* 3.5824 3.4830
12* 필터 infinity 0.2427 1.54410 56.00000
13* infinity 1.0700
14 상면 infinity -0.0069
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K -1.28E-01 3.07E+01 -1.69E+01 8.33E-02 3.97E+01 9.10E+01 5.09E-01 2.71E+00
A 1.23E-03 1.36E-02 -4.32E-02 -8.54E-02 1.03E-03 1.99E-02 -1.65E-02 -3.05E-02
B -9.08E-04 -3.22E-03 2.45E-02 5.41E-02 -8.08E-03 -2.22E-03 -6.41E-03 -7.01E-03
C 2.18E-03 -6.90E-03 -2.47E-03 -8.48E-03 2.64E-02 -2.72E-03 8.32E-03 1.62E-02
D -3.25E-03 1.88E-02 2.50E-04 5.01E-03 -1.54E-02 2.12E-02 3.36E-03 -2.14E-02
E 2.22E-03 -1.85E-02 5.28E-04 -8.14E-04 3.28E-03 -9.48E-03 -5.13E-03 1.58E-02
F -7.45E-04 1.28E-02 -4.00E-04 2.82E-03 0 -8.56E-03 1.76E-03 -4.42E-03
G 8.07E-05 -6.17E-03 -1.43E-04 -6.57E-03 0 6.59E-03 3.33E-04 2.49E-12
H 1.56E-05 1.61E-03 -3.27E-05 2.79E-03 0 2.77E-15 0 -2.10E-15
I -3.62E-06 -1.64E-04 3.78E-05 9.37E-14 0 1.25E-15 0 1.92E-15
도 5 및 도 6을 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(300)는 프리즘(P), 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340)를 포함한다.
제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(310)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(320)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(320)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(330)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(330)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(340)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(340)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(300)는 프리즘(P), 필터(350), 이미지 센서(360)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(310)의 물체 측에 배치된다. 이와 같이 배치된 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(360)로 굴절시킨다.
필터(350)는 이미지 센서(360)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(360)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(360)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 5는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 6은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 6은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
2 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1326
4* 제1렌즈 2.5090 1.6106 3.8768 1.53500 56.00000
5* -9.5162 0.0580
6* 제2렌즈 -76.5761 0.6294 -3.0584 1.61500 25.90000
7* 1.9524 0.4619
8 제3렌즈 13.3463 0.9500 8.4846 1.67140 19.20000
9* -9.8419 0.1038
10* 제4렌즈 5.3395 0.9500 -25.0000 1.61500 25.90000
11* 3.7017 3.4487
12* 필터 infinity 0.2427 1.54410 56.00000
13* infinity 1.0700
14 상면 infinity -0.0053
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K -1.07E-01 3.10E+01 9.90E+01 9.35E-02 7.62E+01 3.19E+00 1.09E+00 2.43E+00
A 1.54E-03 1.42E-02 -4.37E-02 -8.61E-02 7.89E-05 2.07E-02 -1.66E-02 -3.46E-02
B -8.33E-04 -3.04E-03 2.44E-02 5.72E-02 -2.08E-03 -4.20E-03 -9.60E-03 -5.09E-03
C 2.21E-03 -7.01E-03 -2.28E-03 -7.78E-03 2.72E-02 -4.99E-03 4.46E-03 1.43E-02
D -3.24E-03 1.87E-02 2.48E-04 5.85E-03 -1.67E-02 2.26E-02 6.16E-03 -2.07E-02
E 2.22E-03 -1.85E-02 4.71E-04 -1.38E-03 4.39E-03 -9.48E-03 -5.13E-03 1.58E-02
F -7.45E-04 1.28E-02 -4.27E-04 2.82E-03 0 -8.56E-03 1.76E-03 -4.42E-03
G 8.06E-05 -6.17E-03 -1.42E-04 -6.57E-03 0 6.59E-03 3.33E-04 2.48E-12
H 1.55E-05 1.61E-03 -2.62E-05 2.79E-03 0 2.03E-15 0 -2.91E-15
I -3.59E-06 -1.64E-04 3.81E-05 9.36E-14 0 1.11E-15 0 1.77E-15
도 7 및 도 8을 참조하여 제4실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(400)는 프리즘(P), 제1렌즈(410), 제2렌즈(420), 제3렌즈(430), 제4렌즈(440)를 포함한다.
제1렌즈(410)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(410)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(420)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(420)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(430)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(430)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(440)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(440)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(400)는 프리즘(P), 필터(450), 이미지 센서(460)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(410)의 물체 측에 배치된다. 이와 같이 배치된 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(460)로 굴절시킨다.
필터(450)는 이미지 센서(460)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(460)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(460)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 7은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 8은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 8은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(400)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
2 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1326
4* 제1렌즈 2.5066 1.5952 3.8632 1.53500 56.00000
5* -9.3886 0.0527
6* 제2렌즈 -133.027 0.6200 -3.4934 1.61500 25.90000
7* 2.2079 0.5050
8 제3렌즈 -81.2138 0.9500 7.3982 1.67140 19.20000
9* -4.7524 0.1167
10* 제4렌즈 13.6238 0.9500 -10.0000 1.61500 25.90000
11* 4.1499 3.4015
12* 필터 infinity 0.2427 1.54410 56.00000
13* infinity 1.0700
14 상면 infinity -0.0038
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K -9.02E-02 3.15E+01 -9.90E+01 1.87E-01 9.90E+01 2.02E+00 -6.30E+01 1.22E+00
A 1.98E-03 1.46E-02 -4.42E-02 -8.36E-02 -9.10E-04 2.17E-02 -1.98E-02 -3.85E-02
B -8.07E-04 -2.89E-03 2.42E-02 5.82E-02 1.59E-03 -4.88E-03 -1.20E-02 -2.55E-03
C 2.19E-03 -7.04E-03 -2.20E-03 -9.18E-03 2.78E-02 -5.05E-03 5.07E-03 1.52E-02
D -3.24E-03 1.87E-02 2.69E-04 5.94E-03 -1.72E-02 2.38E-02 7.11E-03 -2.13E-02
E 2.22E-03 -1.85E-02 4.62E-04 -3.98E-04 5.23E-03 -9.48E-03 -5.13E-03 1.58E-02
F -7.45E-04 1.28E-02 -4.33E-04 2.82E-03 0 -8.56E-03 1.76E-03 -4.42E-03
G 8.05E-05 -6.16E-03 -1.43E-04 -6.57E-03 0 6.59E-03 3.33E-04 2.48E-12
H 1.55E-05 1.61E-03 -2.53E-05 2.79E-03 0 1.99E-15 0 -2.92E-15
I -3.59E-06 -1.64E-04 3.86E-05 9.36E-14 0 1.11E-15 0 1.77E-15
도 9 및 도 10을 참조하여 제5실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(500)는 프리즘(P), 제1렌즈(510), 제2렌즈(520), 제3렌즈(530), 제4렌즈(540)를 포함한다.
제1렌즈(510)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(510)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(520)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(520)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(530)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(530)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(540)는 부의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(540)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(500)는 프리즘(P), 필터(550), 이미지 센서(560)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(510)의 물체 측에 배치된다. 이와 같이 배치된 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(560)로 굴절시킨다.
필터(550)는 이미지 센서(560)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(560)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(560)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 9는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 10은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 10은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(500)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
2 infinity 1.6180 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1326
4* 제1렌즈 2.5079 1.5845 3.8497 1.53500 56.00000
5* -9.1988 0.0461
6* 제2렌즈 -118.740 0.6200 -4.3132 1.61500 25.90000
7* 2.7440 0.5769
8 제3렌즈 -7.5014 0.9500 6.4488 1.67140 19.20000
9* -2.9061 0.1276
10* 제4렌즈 -9.9496 0.9500 -6.0001 1.61500 25.90000
11* 6.1682 3.3503
12* 필터 infinity 0.2427 1.54410 56.00000
13* infinity 1.0500
14 상면 infinity 0.0019
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K -7.01E-02 3.17E+01 -9.90E+01 2.41E-01 1.58E+01 1.29E+00 2.80E+01 9.09E-02
A 2.41E-03 1.45E-02 -4.43E-02 -8.39E-02 -7.91E-03 2.84E-02 -2.69E-02 -4.16E-02
B -7.18E-04 -2.67E-03 2.39E-02 5.98E-02 9.71E-03 -7.15E-03 -1.59E-02 9.08E-04
C 2.15E-03 -7.14E-03 -2.00E-03 -1.09E-02 2.76E-02 -3.68E-03 1.99E-03 1.32E-02
D -3.24E-03 1.87E-02 3.62E-04 5.46E-03 -1.94E-02 2.27E-02 8.55E-03 -2.08E-02
E 2.22E-03 -1.85E-02 4.64E-04 1.12E-03 6.66E-03 -9.48E-03 -5.13E-03 1.58E-02
F -7.45E-04 1.28E-02 -4.46E-04 2.82E-03 0 -8.56E-03 1.76E-03 -4.42E-03
G 8.04E-05 -6.16E-03 -1.50E-04 -6.57E-03 0 6.59E-03 3.33E-04 2.48E-12
H 1.54E-05 1.62E-03 -2.55E-05 2.79E-03 0 1.81E-15 0 -2.93E-15
I -3.60E-06 -1.63E-04 4.07E-05 9.36E-14 0 1.09E-15 0 1.76E-15
도 11 및 도 12를 참조하여 제6실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(600)는 프리즘(P), 제1렌즈(610), 제2렌즈(620), 제3렌즈(630), 제4렌즈(640)를 포함한다.
제1렌즈(610)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(610)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(620)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(620)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(630)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(630)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(640)는 정의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(640)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(600)는 프리즘(P), 필터(650), 이미지 센서(660)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(610)의 물체 측에 배치된다. 이와 같이 배치된 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(660)로 굴절시킨다.
필터(650)는 이미지 센서(660)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(660)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(660)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 11은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 12는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 12는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(600)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.5440 1.63490 23.90000
2 infinity 1.5440 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1194
4* 제1렌즈 2.4809 1.2410 3.8330 1.53500 56.00000
5* -10.0050 0.2107
6* 제2렌즈 -5.9163 0.6414 -2.8632 1.61500 25.90000
7* 2.6451 0.3611
8 제3렌즈 32.2309 0.7720 16.7347 1.67140 19.20000
9* -17.3757 0.0618
10* 제4렌즈 2.1068 0.5981 16.5768 1.61500 25.90000
11* 2.3614 4.3100
12* 필터 infinity 0.2100 1.54410 56.00000
13* infinity 1.1618
14 상면 infinity 0.0016
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 1.15E-03 1.80E-02 -1.14E-02 -6.40E-02 2.64E-02 -2.06E-02 -1.25E-01 -6.87E-02
B -1.43E-04 -3.31E-03 1.75E-02 3.66E-02 -2.66E-02 -6.54E-03 -1.10E-02 -3.26E-02
C 1.36E-03 8.52E-04 -3.01E-03 -8.99E-03 7.11E-03 -8.22E-03 -6.19E-03 3.18E-02
D -1.60E-03 6.83E-04 -8.68E-04 -1.67E-03 -3.65E-03 8.05E-03 1.41E-02 -1.13E-02
E 9.08E-04 -5.05E-06 1.87E-04 -1.71E-03 2.89E-04 -2.00E-03 -4.63E-03 1.41E-03
F -2.46E-04 -3.03E-04 -3.58E-06 1.55E-03 0 0 0 0
G 2.60E-05 8.39E-05 1.61E-05 -3.18E-04 0 0 0 0
H 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0
도 13 및 도 14를 참조하여 제7실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(700)는 프리즘(P), 제1렌즈(710), 제2렌즈(720), 제3렌즈(730), 제4렌즈(740)를 포함한다.
제1렌즈(710)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(710)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(720)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(720)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(730)는 부의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(730)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(740)는 정의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(740)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(700)는 프리즘(P), 필터(750), 이미지 센서(760)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 프리즘(P)을 포함한다. 프리즘(P)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 프리즘(P)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 프리즘(P)은 제1렌즈(710)의 물체 측에 배치된다. 프리즘(P)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 이미지 센서(760)로 굴절시킨다.
필터(750)는 이미지 센서(760)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(760)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(760)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 13은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 14는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 14는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(700)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 프리즘 infinity 1.5440 1.63490 23.90000
2 infinity 1.5440 1.63490 23.90000
3 infinity 1.1194
4* 제1렌즈 3.0000 1.4000 4.3547 1.53500 56.00000
5* -8.8982 0.1481
6* 제2렌즈 -250.000 0.6926 -4.2453 1.61500 25.90000
7* 2.6655 0.3965
8 제3렌즈 -6.9257 0.9734 -51.3113 1.67140 19.20000
9* -9.1355 0.0400
10* 제4렌즈 2.1000 0.7968 13.1062 1.61500 25.90000
11* 2.4196 4.0062
12* 필터 infinity 0.2100 1.54410 56.00000
13* infinity 1.1600
14 상면 infinity -0.0030
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K -1.80E-01 2.51E+01 9.90E+01 -3.91E-01 -5.21E+01 -7.28E+01 4.26E-01 5.09E-01
A 1.33E-03 1.82E-02 -3.21E-02 -6.60E-02 4.71E-02 -1.08E-02 -1.12E-01 -6.67E-02
B -1.20E-03 -5.52E-03 1.43E-02 3.87E-02 -2.66E-02 -2.08E-03 -3.72E-03 -1.63E-02
C 1.44E-03 7.08E-04 -1.97E-03 -1.20E-02 1.38E-02 -5.87E-03 -6.78E-03 1.55E-02
D -1.72E-03 5.84E-04 -4.48E-04 -5.44E-04 -7.76E-03 6.23E-03 8.26E-03 -5.31E-03
E 9.06E-04 7.92E-05 1.23E-04 -2.21E-03 -4.38E-04 -2.48E-03 -3.12E-03 1.72E-04
F -2.35E-04 -2.36E-04 -5.25E-05 1.26E-03 8.55E-04 7.56E-05 2.47E-05 1.52E-04
G 2.32E-05 6.13E-05 3.04E-05 0.00E+00 1.10E-05 9.39E-05 5.47E-13 6.41E-13
H 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0
도 15 및 도 16을 참조하여 제8실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(800)는 프리즘(P), 제1렌즈(810), 제2렌즈(820), 제3렌즈(830), 제4렌즈(840)를 포함한다.
제1렌즈(810)는 정의 굴절력을 갖는다. 제1렌즈(810)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈(820)는 부의 굴절력을 갖는다. 제2렌즈(820)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(830)는 정의 굴절력을 갖는다. 제3렌즈(830)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제4렌즈(840)는 정의 굴절력을 갖는다. 제4렌즈(840)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다.
촬상 광학계(800)는 제1프리즘(P1), 필터(850), 제2프리즘(P2), 이미지 센서(860)를 포함한다.
촬상 광학계는 광 경로를 굴곡 또는 굴절시키기 위한 수단으로서 제1프리즘(P1)을 포함한다. 제1프리즘(P1)은 제1광축(C1) 방향으로 입사되는 빛을 제2광축(C2) 방향으로 굴곡(fold)시킨다. 제1프리즘(P1)에 의해 굴곡된 제2광축(C2)은 제1광축(C1)과 대체로 직각을 이룰 수 있다. 제1프리즘(P1)은 제1렌즈(810)의 물체 측에 배치된다. 제1프리즘(P1)은 물체(피사체)로부터 반사된 빛을 제2프리즘(P2)으로 굴절시킨다. 제2프리즘(P2)은 입사된 빛을 이미지 센서(860)로 굴절시킨다.
필터(850)는 이미지 센서(860)의 전방에 배치되어, 입사광에 포함된 적외선 등을 차단한다. 이미지 센서(860)는 다수의 광센서로 구성된다. 이미지 센서(860)는 광신호를 전기신호로 변환하도록 구성된다.
표 15는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 16은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 비구면 값이다. 도 16은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(800)의 수차 곡선이다.
면번호 비고 곡률반경 두께/간격 초점거리 굴절률 아베수
1 제1프리즘 infinity 1.5440 1.6349 23.9
2 infinity 1.5440 1.6349 23.9
3 infinity 1.1194
4* 제1렌즈 2.4810 1.2410 3.8330 1.535 56
5* -10.0050 0.2107
6* 제2렌즈 -5.9160 0.6414 -2.8632 1.615 25.9
7* 2.6450 0.3611
8 제3렌즈 32.2310 0.7720 16.7347 1.6714 19.2
9* -17.3760 0.0618
10* 제4렌즈 2.1070 0.5981 16.5768 1.615 25.9
11* 2.3610 2.0000
12 제2프리즘 infinity 1.5000 1.6349 23.9
13 infinity 1.5000 1.6349 23.9
14 infinity 1.5000
15* 필터 infinity 0.2100 1.5441 56
16* infinity 1.1618
17 상면 infinity 0.0016
면번호 4 5 6 7 8 9 10 11
K 0 0 0 0 0 0 0 0
A 1.152E-03 1.800E-02 -1.140E-02 -6.400E-02 2.640E-02 -2.060E-02 -1.250E-01 -6.870E-02
B -1.430E-04 -3.310E-03 1.750E-02 3.660E-02 -2.660E-02 -6.540E-03 -1.100E-02 -3.260E-02
C 1.364E-03 8.520E-04 -3.006E-03 -8.991E-03 7.106E-03 -8.224E-03 -6.192E-03 3.180E-02
D -1.596E-03 6.826E-04 -8.678E-04 -1.666E-03 -3.650E-03 8.051E-03 1.406E-02 -1.133E-02
E 9.084E-04 -5.050E-06 1.867E-04 -1.713E-03 2.892E-04 -2.003E-03 -4.630E-03 1.413E-03
F -2.456E-04 -3.032E-04 -3.580E-06 1.548E-03 0 0 0 0
G 2.600E-05 8.390E-05 1.610E-05 -3.180E-04 0 0 0 0
H 0 0 0 0 0 0 0 0
I 0 0 0 0 0 0 0 0
표 17은 제1실시 예 내지 제7실시 예에 따른 촬상 광학계의 광학 특성을 나타낸다.
실시예 f f-number IMG_HT FOV 2θ AL1 BFL TTL PTTL
1 9.70 2.80 2.04 23.48 91.15 7.285 5.285 9.760 12.510
2 9.70 2.80 2.04 23.34 91.15 7.285 4.789 9.568 12.318
3 9.70 2.80 2.04 23.32 91.15 7.285 4.756 9.520 12.271
4 9.71 2.80 2.04 23.30 91.15 7.285 4.710 9.500 12.251
5 9.71 2.80 2.04 23.36 91.15 7.285 4.645 9.500 12.251
6 9.66 2.80 2.04 23.28 91.15 7.371 5.683 9.569 12.233
7 9.50 2.80 2.04 23.66 91.15 7.371 5.373 9.821 12.484
8 9.66 2.80 2.04 91.15 7.873 11.759 14.423
표 18은 각 실시 예에 따른 렌즈의 장축유효반경[mm]을 나타내고, 표 19는 각 실시 예에 따른 렌즈의 단축유효반경[mm]을 나타낸다.
실시예 L1S1el L1S2el L2S1el L2S2el L3S1el L3S2el L4S1el L4S2el
1 1.690 1.494 1.433 1.168 1.200 1.042 1.020 1.037
2 1.690 1.470 1.411 1.141 1.200 1.050 1.020 1.081
3 1.690 1.470 1.412 1.142 1.200 1.054 1.020 1.075
4 1.690 1.472 1.413 1.149 1.200 1.061 1.020 1.125
5 1.690 1.487 1.427 1.172 1.200 1.087 1.020 1.150
6 1.700 1.533 1.488 1.251 1.221 1.246 1.205 1.200
7 1.700 1.553 1.473 1.270 1.241 1.259 1.220 1.200
8 1.700 1.533 1.488 1.251 1.221 1.246 1.205 1.200
실시예 L1S1es L1S2es L2S1es L2S2es L3S1es L3S2es L4S1es L4S2es
1 1.183 1.046 1.003 0.818 0.840 0.730 0.714 0.726
2 1.183 1.029 0.988 0.799 0.840 0.735 0.714 0.756
3 1.183 1.029 0.988 0.800 0.840 0.738 0.714 0.753
4 1.183 1.031 0.989 0.805 0.840 0.743 0.714 0.787
5 1.183 1.041 0.999 0.821 0.840 0.761 0.714 0.805
6 1.190 1.073 1.042 0.876 0.854 0.872 0.843 0.840
7 1.190 1.087 1.031 0.889 0.869 0.881 0.854 0.840
8 1.190 1.073 1.042 0.876 0.854 0.872 0.843 0.840
표 20 내지 표 23은 제1실시 예 내지 제8실시 예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값이다. 표 20 내지 표 23에서 알 수 있듯이 제1실시 예 내지 제8실시 예에 따른 촬상 광학계는 전술된 조건식을 만족한다.
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예 제6실시예 제7실시예 제8실시예
L2R2/f 0.1973 0.1912 0.2013 0.2274 0.2826 0.2738 0.2806 0.2738
(L2R1+L2R2)/
(L2R1-L2R2)		 0.8759 0.9611 0.9503 0.9673 0.9548 0.3821 0.9789 0.3821
L3R2/f 0.8361 -2.8842 -1.0146 -0.4894 -0.2993 -1.7987 -0.9616 -1.7987
(L3R1+L3R2)/
(L3R1-L3R2)		 -6.4050 -0.5376 0.1511 1.1243 2.2648 0.2995 -7.2679 0.2995
f/f1 2.3602 2.4830 2.5021 2.5135 2.5223 2.5202 2.1816 2.5202
f/f2 -3.3805 -3.3190 -3.1716 -2.7795 -2.2512 -3.3738 -2.2378 -3.3738
f/f3 0.3532 1.0074 1.1433 1.3125 1.5057 0.5772 -0.1851 0.5772
f/f4 1.0779 -0.0294 -0.3880 -0.9710 -1.6183 0.5827 0.7249 0.5827
Nd1-Nd2 -0.0800 -0.0800 -0.0800 -0.0800 -0.0800 -0.0800 -0.0800 -0.0800
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예 제6실시예 제7실시예 제8실시예
L1S1es/
L1S1el		 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000
L1S2es/
L1S2el		 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000
L2S1es/
L2S1el		 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000
L2S2es/
L2S2el		 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000
DPL1 1.1326 1.1326 1.1326 1.1326 1.1326 1.1194 1.1194 1.1194
SPY2/SPX2 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 0.7000 -
L1S1el/
IMG_HT		 0.8284 0.8284 0.8284 0.8284 0.8284 0.8333 0.8333 0.8333
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예 제6실시예 제7실시예 제8실시예
L1S1el/
PTTL		 0.1351 0.1372 0.1377 0.1380 0.1380 0.1390 0.1362 0.1179
L1S1es/
PTTL		 0.0946 0.0960 0.0964 0.0966 0.0966 0.0973 0.0953 0.0825
L2S1el/
PTTL		 0.1146 0.1146 0.1150 0.1154 0.1165 0.1217 0.1180 0.1063
L2S1es/
PTTL		 0.0802 0.0802 0.0805 0.0807 0.0816 0.0852 0.0826 0.0744
AL1/
(PTTL)2 		0.0465 0.0480 0.0484 0.0485 0.0485 0.0493 0.0473 -
2θ/FOV 3.8819 3.9051 3.9085 3.9118 3.9018 3.9152 3.8523 -
BFL/
2IMG_HT		 1.2953 1.1737 1.1657 1.1545 1.1385 1.3930 1.3170 1.9297
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예 제6실시예 제7실시예 제8실시예
TTL/f 1.00616 0.98635 0.98144 0.97837 0.97837 0.99062 1.03374 1.21733
TTL/IMG_HT 4.78421 4.68998 4.66664 4.65686 4.65686 4.69086 4.81399 5.76439
f/IMG_HT 4.75490 4.75490 4.75490 4.75980 4.75980 4.73529 4.65686 4.73529
PTTL/f 1.28973 1.26991 1.26500 1.26165 1.26165 1.26633 1.31410 1.49304
본 발명에 따른 촬상 광학계는 도 17 및 도 18에 도시된 형태의 렌즈와 간격 유지 부재를 포함한다. 참고로, 도 17에서는 제1렌즈의 형태만을 도시하였으나, 제2렌즈 내지 제4렌즈들도 도 17의 형태로 구성될 수 있음을 밝혀둔다.
제1렌즈(L1)는 광축과 교차하는 제1방향과 제2방향의 길이가 다른 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(L1)에서 제1방향의 유효반경(L1S1el: 이하 장축유효반경이라고 함)은 제2방향의 유효반경(L1S1es: 이하 단축유효반경이라고 함)보다 클 수 있다. 제1렌즈(L1)는 일면이 직선형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(L1)의 장축유효반경과 평행한 양 측면은 도 17에 도시된 바와 같이 직선형태로 형성될 수 있다. 제1렌즈(L1)에서 직선 형태로 형성되는 범위는 소정의 크기로 한정될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(L1)의 광축 중심(C2)과 직선 부분의 양끝이 이루는 각도(2θ)는 80 ~ 92도 범위에서 선택될 수 있다.
간격 유지 부재(SP)는 도 18에 도시된 바와 같이 대체로 장방형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 간격 유지 부재(SP)의 제1방향의 길이(SPX1)는 제2방향의 길이(SPY1)보다 클 수 있다. 간격 유지 부재(SP)의 구멍은 대체로 렌즈의 유효경의 형태로 동일 또는 유사할 수 있다. 본 실시 예에 따른 간격 유지 부재(SP)의 구멍은 도 35에 도시된 바와 같이 한 쌍의 평행한 직선과 한 쌍의 곡선으로 형성될 수 있다. 간격 유지 부재(SP)의 구멍에서 제1방향의 길이(SPX2)는 제2방향의 길이(SPY2)보다 클 수 있다.
본 발명에 따른 촬상 광학계(20)는 휴대 단말기에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 전술된 실시 예에 따른 촬상 광학계 중 하나 이상은 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같이 휴대 단말기(10)의 배면 또는 전면에 탑재될 수 있다.
휴대 단말기(10)는 복수의 촬상 광학계(20, 30, 40, 50)를 포함할 수 있다. 일 예로, 휴대 단말기(10)는 도 19에 도시된 바와 같이 원거리를 촬상하기 위한 촬상 광학계(20)와 근거리를 촬상하기 위한 촬상 광학계(30)를 포함할 수 있다.
다른 예로, 휴대 단말기(10)는 도 20에 도시된 바와 같이 원거리를 촬상하기 위한 제1촬상 광학계(20)와 근거리를 촬상하기 위한 제2촬상 광학계(30) 및 제3촬상 광학계(40)를 포함할 수 있다. 촬상 광학계(20, 30, 40)는 휴대 단말기(10)의 배면에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(20, 30, 40)는 휴대 단말기(10)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. 촬상 광학계(20, 30, 40)는 서로 다른 광학 특성을 발휘하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1촬상 광학계(20)는 제2촬상 광학계(30) 및 상기 제3촬상 광학계(40)보다 긴 초점거리를 가질 수 있다. 제3촬상 광학계(40)는 제1촬상 광학계(20) 및 상기 제2촬상 광학계(30)보다 넓은 화각을 가질 수 있다. 제2촬상 광학계(30)는 제3촬상 광학계(40)보다 긴 초점거리를 가지면서, 제1촬상 광학계(20)보다 넓은 화각을 가질 수 있다.
또 다른 예로, 휴대 단말기(10)는 도 21에 도시된 바와 같이 원거리를 촬상하기 위한 촬상 광학계(20)와 서로 다른 초점거리를 갖는 촬상 광학계(30, 40, 50)를 포함할 수 있다.
촬상 광학계(20, 30, 40, 50)의 배치형태는 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같이 다양하게 변형될 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈를 포함하고,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    4.0 < f/IMG_HT < 5.0
    (상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 초점거리이고, IMG_HT는 상면의 반대각길이이다)
  2. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.10 < L2R2/f < 1.0
    (상기 조건식에서 L2R2는 상기 제2렌즈의 상 측면의 곡률 반지름이다)
  3. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.10 < (L2R1+L2R2)/(L2R1-L2R2) < 1.0
    (상기 조건식에서 L2R1은 상기 제2렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, L2R2는 상기 제2렌즈의 상 측면의 곡률 반지름이다)
  4. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 중 하나 이상을 만족하는 촬상 광학계.
    1.0 < f/f1 < 5.0
    -5.0 < f/f2 < -1.0
    -1.0 < f/f3 < 3.0
    -5.0 < f/f4 < 5.0
    (상기 조건식에서 f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 상기 제2렌즈의 초점거리이고, f3은 상기 제3렌즈의 초점거리이고, f4는 상기 제4렌즈의 초점거리이다)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈의 물체 측에 배치되는 제1프리즘을 포함하는 촬상 광학계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1프리즘의 반사면으로부터 상기 상면까지의 거리(PTTL)는 11 mm보다 크고 15 mm보다 작은 촬상 광학계.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1프리즘의 상측 면으로부터 상기 제1렌즈의 물체 측면까지의 거리(DPL1)는 1.0 mm보다 크고 1.2 mm보다 작은 촬상 광학계.
  8. 제5항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    1.0 < PTTL/f < 2.0
    (상기 조건식에서 PTTL은 상기 제1프리즘의 반사면으로부터 상기 상면까지의 거리이다)
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제4렌즈와 상기 상면 사이에 배치되는 제2프리즘을 더 포함하는 촬상 광학계.
  10. 제1광축을 따라 입사되는 빛을 상기 제1광축과 교차하는 제2광축 방향으로 출사시키도록 구성되는 제1프리즘;
    상 측면이 볼록한 형상인 제1렌즈;
    상 측면이 오목한 형상인 제2렌즈;
    굴절력을 갖는 제3렌즈; 및
    물체 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈;
    를 포함하고,
    상기 제1프리즘, 상기 제1렌즈, 상기 제2렌즈, 상기 제3렌즈, 및 상기 제4렌즈는 상기 제2광축 방향을 따라서 순차적으로 배치되고,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    1.0 < PTTL/f < 2.0
    (상기 조건식에서 PTTL은 상기 제1프리즘의 반사면으로부터 상기 상면까지의 거리이고, f는 촬상 광학계의 초점거리이다)
  11. 제10항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    4.0 < f/IMG_HT < 5.0
    (상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 초점거리이고, IMG_HT는 상면의 반대각길이이다)
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2렌즈는 물체 측면이 오목한 형상인 촬상 광학계.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제3렌즈는 물체 측면 또는 상 측면이 볼록한 형상인 촬상 광학계.
  15. 제10항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.10 < L2R2/f < 1.0
    (상기 조건식에서 L2R2는 상기 제2렌즈의 상 측면의 곡률 반지름이다)
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제4렌즈와 상기 상면 사이에 배치되는 제2프리즘을 더 포함하는 촬상 광학계.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 제1촬상 광학계; 및
    상기 제1촬상 광학계와 간격을 두고 배치되는 제2촬상 광학계;
    상기 제2촬상 광학계와 간격을 두고 배치되는 제3촬상 광학계;
    를 포함하는 휴대 단말기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1촬상 광학계는 상기 제2촬상 광학계 및 상기 제3촬상 광학계보다 긴 초점거리를 가지며,
    상기 제3촬상 광학계는 상기 제1촬상 광학계 및 상기 제2촬상 광학계보다 넓은 화각을 가지며,
    상기 제2촬상 광학계는 상기 제3촬상 광학계보다 긴 초점거리와 상기 제1촬상 광학계보다 넓은 화각을 갖는 휴대 단말기.
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