KR20210102012A - 촬상 광학계 - Google Patents

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KR20210102012A
KR20210102012A KR1020200051417A KR20200051417A KR20210102012A KR 20210102012 A KR20210102012 A KR 20210102012A KR 1020200051417 A KR1020200051417 A KR 1020200051417A KR 20200051417 A KR20200051417 A KR 20200051417A KR 20210102012 A KR20210102012 A KR 20210102012A
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Abstract

본 발명의 촬상 광학계는 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제4렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제6렌즈; 및 상기 제1렌즈와 상기 제2렌즈 사이에 배치되고 내주면에 돌기가 형성된 간격유지부재;를 포함한다.

Description

촬상 광학계{Optical Imaging System}
본 발명은 근접 물체의 촬상 시에도 상면만곡이 크게 발생하지 않도록 구성된 촬상 광학계에 관한 것이다.
휴대 단말기는 소형 카메라 모듈을 포함한다. 예를 들어, 휴대용 전화기는 전방의 물체 및 후방의 물체를 촬상하기 위한 전방 카메라 모듈과 후방 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 전술된 카메라 모듈은 휴대 단말기의 공간적 제약으로 인해 광학배율의 조정이 어렵다. 따라서, 카메라 모듈은 원거리 또는 중거리 물체를 촬상하도록 구성된 촬상 광학계를 구비하며, 디지털 소프트웨어를 통해 근거리 물체를 촬상하도록 구성된다. 그러나 전술된 카메라 모듈의 촬상 광학계는 원거리 물체의 촬상을 기반으로 설계된 구조이므로, 근거리(특히, 초근접거리) 물체의 촬상 시 상면만곡이 크게 발생할 수 있다.
참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.
US 2018-0246260 A1 US 2015-0338607 A1
본 발명은 근거리 물체의 촬상 시에도 상면만곡이 크게 발생하지 않도록 구성된 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 촬상 광학계는 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제4렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제6렌즈; 및 상기 제1렌즈와 상기 제2렌즈 사이에 배치되고 내주면에 돌기가 형성된 간격유지부재;를 포함한다.
본 발명은 근거리 물체의 촬상 시 야기될 수 있는 상면만곡의 발생을 경감시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 렌즈의 입사과정에서 생성되는 산란광에 의한 플레어 현상을 경감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 3은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 무한초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 4는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 근접초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 7은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 무한초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 8은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 근접초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 11은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 무한초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 12는 도 9에 도시된 촬상 광학계의 근접초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 13은 본 발명의 비교 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 14는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 수차 곡선이다.
도 15는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 무한초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 16은 도 13에 도시된 촬상 광학계의 근접초점 상태에서의 수차 곡선이다.
도 17은 촬상 광학계에 구비되는 일 실시 예에 따른 간격유지부재의 평면도이다.
도 18 내지 21은 다른 실시 예에 따른 간격유지부재의 평면도이다.
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, 제6렌즈는 상면(또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL, ImgH(상면의 대각길이의 1/2), 초점거리의 단위는 모두 ㎜ 단위이다. 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축중심에서의 거리이다. 렌즈의 형상에 관한 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 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치되는 6매의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 촬상 광학계는 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈, 제4렌즈, 제5렌즈, 제6렌즈를 포함한다. 제1렌즈 내지 제6렌즈는 소정의 간격을 두고 배치된다. 예를 들어, 전방 렌즈의 상 측면과 후방 렌즈의 물체 측면 사이에는 소정의 간격이 형성될 수 있다.
제1렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제1렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈의 양면은 모두 비구면이다. 제1렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제1렌즈의 재질이 플라스틱 재질로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제1렌즈는 소정의 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 굴절률은 1.6 미만이다. 제1렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈의 아베수는 50 이상이다.
제2렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제2렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제2렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈의 양면은 비구면이다. 제2렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제2렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈는 유리 재질로 제작될 수도 있다.
제2렌즈는 제1렌즈보다 큰 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 굴절률은 1.6 이상이다. 제2렌즈는 소정의 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈의 아베수는 23 미만이다.
제3렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제3렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈는 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈의 양면은 비구면이다. 제3렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈의 물체 측면 또는 상 측면에는 하나 이상의 변곡점이 형성된다. 제3렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제3렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제3렌즈는 제2렌즈보다 작은 굴절률을 갖는다. 제3렌즈의 굴절률은 1.6 미만이다. 제3렌즈는 제2렌즈보다 큰 아베수를 갖는다. 제3렌즈의 아베수는 50 이상이다.
제4렌즈는 굴절력을 가진다. 제4렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈는 일면이 오목한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈는 물체 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈의 양면은 비구면이다. 제4렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제4렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제4렌즈는 제3렌즈보다 큰 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 굴절률은 1.6 이상이다. 제4렌즈는 제2렌즈보다 크고 제3렌즈보다 작은 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈의 아베수는 20 이상 30 미만이다.
제5렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제5렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈는 일면이 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈의 양면은 비구면이다. 제5렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈의 물체 측면 또는 상 측면에는 하나 이상의 변곡점이 형성된다. 제5렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제5렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제5렌즈는 제4렌즈보다 작은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 굴절률은 1.6 미만이다. 제5렌즈는 제4렌즈보다 큰 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈의 아베수는 50 이상이다.
제6렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제6렌즈는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제6렌즈는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상이다. 제6렌즈는 변곡점을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈의 양면에는 하나 이상의 변곡점이 형성된다. 제6렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈의 양면은 비구면이다.
제6렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제6렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.
제6렌즈는 제4렌즈보다 작은 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈의 굴절률은 1.6 미만이다. 제6렌즈는 제4렌즈보다 큰 아베수를 갖는다. 예를 들어, 제6렌즈의 아베수는 50 이상이다.
제1렌즈 내지 제6렌즈는 전술한 바와 같이 비구면 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈 내지 제6렌즈의 적어도 일면은 비구면 형상일 수 있다. 여기서, 각 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 조리개를 더 포함한다. 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치된다. 촬상 광학계는 필터를 더 포함한다. 필터는 제1렌즈 내지 제6렌즈를 통해 입사되는 입사광으로부터 일부 파장을 차단한다. 예를 들어, 필터는 입사광의 적외선 파장을 차단할 수 있다. 촬상 광학계는 이미지 센서를 더 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들에 의해 굴절된 빛이 결상될 수 있는 상면을 제공한다. 예를 들어, 이미지 센서의 표면은 상면을 형성할 수 있다. 이미지 센서는 고해상도를 구현하도록 구성될 수 있다.
촬상 광학계는 간격유지부재를 포함한다. 간격유지부재의 내주면에는 다수의 돌기가 형성될 수 있다. 돌기는 광축과 교차하는 방향으로 돌출될 수 있다. 돌기는 톱니, 파형 등의 형태일 수 있다. 그러나 돌기의 형태가 톱니 및 파형으로 한정되는 것은 아니다. 돌기는 복수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재의 내주면에는 50 이상 200 미만의 돌기가 형성될 수 있다. 간격유지부재는 렌즈와 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재는 제1렌즈의 상 측면과 제2렌즈의 물체 측면 사이, 제2렌즈의 상 측면과 제3렌즈의 물체 측면 사이, 제3렌즈의 상 측면과 제4렌즈의 물체 측면 사이에 배치될 수 있다. 또는, 간격유지부재는 서로 다른 부호의 굴절력을 갖는 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재는 정의 굴절력을 갖는 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 또는, 간격유지부재는 마주하는 면의 형상이 다른 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재는 상 측면이 볼록한 렌즈와 물체 측면이 오목한 렌즈 사이에 배치되거나 상 측면이 오목한 렌즈와 물체 측면이 볼록한 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 간격유지부재의 중심으로부터 돌기까지의 거리는 이웃한 렌즈의 유효반경보다 작을 수 있다. 예를 들어, 광축으로부터 간격유지부재의 돌기까지의 거리는 간격유지부재의 물체 측에 배치되는 렌즈의 유효반경보다 작을 수 있다.
촬상 광학계는 아래의 조건식 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
0.1 < CT3/TTL
f3/f < 2.0
f/ImgH < 1.4
1.0 < TTL/f
f number < 2.0
0.005 mm < LSPi - R2 < 0.100 mm
1.003 < LSPi/R2 < 1.128
0.005 mm < LSPi - Rmax < 0.100 mm
1.003 < LSPi/Rmax < 1.128
상기 조건식에서 CT3은 제3렌즈의 광축 중심에서의 두께이고, TTL은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 촬상 광학계의 초점거리이고, f3은 제3렌즈의 초점거리이고, ImgH는 상면의 대각길이의 1/2이고, LSPi은 상기 간격유지부재의 물체 측면에 배치되는 렌즈의 상 측면의 유효반경이고, R2는 광축으로부터 간격유지부재의 돌기의 정점까지의 거리이고, Rmax는 광축으로부터 광축과 교차하는 방향으로 최대 거리에 위치한 돌기의 정점까지의 거리이다.
촬상 광학계 및 제1렌즈 내지 제6렌즈는 소정 크기의 초점거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계의 초점거리(f)는 3.8 ~ 4.2 mm 범위에서 결정될 수 있고, 제1렌즈의 초점거리(f1)는 3.9 ~ 4.5 mm 범위에서 결정되고, 제2렌즈의 초점거리(f2)는 -14.0 ~ -8.0 mm 범위에서 결정되고, 제3렌즈의 초점거리(f3)는 5.0 ~ 8.2 mm 범위에서 결정되고, 제4렌즈의 초점거리(f4)는 -11.4 ~ -4.8 mm 범위에서 결정되고, 제5렌즈의 초점거리(f5)는 6.5 ~ 27 mm 범위에서 결정되고, 제6렌즈의 초점거리(f6)는 -110 ~ -12 mm 범위에서 결정될 수 있다.
다음에서는 여러 실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
촬상 광학계(100)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140), 제5렌즈(150), 제6렌즈(160)로 구성된다.
제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(130)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈(130)의 물체 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제4렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(150)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(150)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(150)의 물체 측면 및 상 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제5렌즈(150)는 일면에 오목 및 볼록 형상이 모두 형성될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(150)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상이고, 제5렌즈(150)의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상이다. 제6렌즈(160)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제6렌즈(160)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈(160)의 물체 측면 및 상 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제6렌즈(160)는 일면에 오목 및 볼록 형상이 모두 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈(160)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상이고, 제6렌즈(160)의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상이다.
제1렌즈(110) 내지 제6렌즈(160) 중 제2렌즈(120)는 가장 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(120)는 1.65 이상의 굴절률을 가지나, 나머지 렌즈는 1.65 미만의 굴절률을 가질 수 있다. 제1렌즈(110) 내지 제6렌즈(160) 중 제2렌즈(120)는 가장 작은 아베수를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(120)는 21 미만의 아베수를 가지나, 나머지 렌즈는 21 이상의 아베수를 가질 수 있다.
촬상 광학계(100)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(120)와 제3렌즈(130) 사이에 배치된다. 조리개(ST)는 상면(180)으로 입사되는 광량을 조절할 수 있다. 촬상 광학계(100)는 하나 이상의 간격유지부재(SP)를 포함한다. 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 아울러, 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이에 야기되는 산란광을 경감시킬 수 있다. 본 실시 예에서 간격유지부재(SP)는 제1렌즈(110)와 제2렌즈(120) 사이에 배치된다. 간격유지부재(SP)의 내주면에는 광축과 교차하는 방향으로 돌출되는 돌기가 형성된다. 간격유지부재(SP)는 도 17 내지 20에 도시된 형태 중 어느 하나일 수 있다. 촬상 광학계(100)는 필터(170)를 포함한다. 예를 들어, 필터(170)는 제6렌즈(160)와 상면(180) 사이에 배치된다. 필터(170)는 특정 파장의 빛이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예의 필터(170)는 적외선이 상면(180)으로 입사되는 것을 차단할 수 있다. 촬상 광학계(100)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(180)을 제공한다. 이미지 센서는 상면(180)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 수차 특성 및 경선수차 특성을 나타낸다. 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 비교예(도 14 내지 도 16 참조)와 달리 0.4 ~ 0.7 필드에서 양호한 비점수차 및 경선수차를 갖는다.
아래의 표 1은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 제1렌즈 2.0174 0.6750 1.544 56.10 1.100
S2 13.2776 0.0850 1.055
S3 제2렌즈 2.8176 0.2300 1.661 20.38 1.000
S4 1.9728 0.4191 0.990
S5 제3렌즈 11.4887 0.6750 1.544 56.10 1.074
S6 -5.4893 0.3015 1.242
S7 제4렌즈 -1.1885 0.3400 1.615 25.96 1.256
S8 -1.6206 0.0300 1.450
S9 제5렌즈 2.9156 0.5536 1.544 56.10 1.757
S10 3.4481 0.2336 2.193
S11 제6렌즈 1.2780 0.4817 1.534 56.19 2.442
S12 1.0558 0.2881 2.620
S13 필터 infinity 0.2100 1.523 65.40 2.866
S14 infinity 0.7000 2.915
S15 상면 infinity 0.0200 3.185
면번호 K A B C D
S1 -0.9345419 -0.0145229 0.4812408 -5.2545002 36.0896861
S2 0.0000000 -0.1876985 0.3912438 1.0077202 -16.3423709
S3 -1.8279144 -0.3449102 0.8865081 -4.4456806 34.4869435
S4 -2.7119549 -0.1877800 0.0630454 2.5187591 -18.6372665
S5 0.0000000 -0.1114136 0.5095979 -4.5590199 25.9917022
S6 5.5699203 -0.1083297 -0.0509004 0.8369519 -3.3479317
S7 -0.5520165 -0.0588301 0.2577208 1.2622888 -10.9707564
S8 -1.6313295 -0.0317093 0.1492798 -0.9606120 2.6014315
S9 0.4593941 0.1146494 -0.2494100 -0.0747229 0.6551327
S10 -2.5217639 -0.1952237 0.9424256 -2.1386601 2.8303534
S11 -4.1113892 -0.4955179 0.7581094 -0.9708829 0.9354449
S12 -1.2225254 -0.5493672 0.6409374 -0.6586294 0.5271340
면번호 E F G H J
S1 -164.4310693 517.2473749 -1153.5881351 1850.2766545 -2140.4067188
S2 98.0797251 -376.0407195 997.6614528 -1878.1724015 2524.1523517
S3 -204.9144047 840.8609103 -2428.9477537 5027.9488134 -7498.9406951
S4 84.4181456 -267.9219625 613.7492827 -1029.9186463 1279.2588894
S5 -99.1913931 257.3218909 -451.7305044 513.7086180 -320.4256447
S6 4.5154184 8.3139433 -46.0404587 93.1559317 -112.7878969
S7 37.3328711 -75.6265493 102.6924938 -98.4360912 67.8827165
S8 -4.5504445 6.3571663 -7.1798161 6.1385590 -3.7787864
S9 -1.1801732 1.4090637 -1.2689517 0.8677959 -0.4401689
S10 -2.5239463 1.6020181 -0.7411954 0.2519480 -0.0626979
S11 -0.7094266 0.4189650 -0.1857959 0.0604882 -0.0142818
S12 -0.3202111 0.1464030 -0.0500564 0.0127294 -0.0023890
도 5를 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.촬상 광학계(200)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240), 제5렌즈(250), 제6렌즈(260)로 구성된다.
제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(230)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈(230)의 물체 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제4렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(250)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(250)의 물체 측면 및 상 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제5렌즈(250)는 일면에 오목 및 볼록 형상이 모두 형성될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(250)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상이고, 제5렌즈(250)의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상이다. 제6렌즈(260)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제6렌즈(260)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈(260)의 물체 측면 및 상 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제6렌즈(260)는 일면에 오목 및 볼록 형상이 모두 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈(260)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상이고, 제6렌즈(260)의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상이다.
제1렌즈(210) 내지 제6렌즈(260) 중 제2렌즈(220)는 가장 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(220)는 1.65 이상의 굴절률을 가지나, 나머지 렌즈는 1.65 미만의 굴절률을 가질 수 있다. 제1렌즈(210) 내지 제6렌즈(260) 중 제2렌즈(220)는 가장 작은 아베수를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(220)는 21 미만의 아베수를 가지나, 나머지 렌즈는 21 이상의 아베수를 가질 수 있다.
촬상 광학계(200)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(220)와 제3렌즈(230) 사이에 배치된다. 조리개(ST)는 상면(280)으로 입사되는 광량을 조절할 수 있다. 촬상 광학계(200)는 하나 이상의 간격유지부재(SP)를 포함한다. 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 아울러, 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이에 야기되는 산란광을 경감시킬 수 있다. 본 실시 예에서 간격유지부재(SP)는 제1렌즈(210)와 제2렌즈(220) 사이에 배치된다. 간격유지부재(SP)의 내주면에는 광축과 교차하는 방향으로 돌출되는 돌기가 형성된다. 간격유지부재(SP)는 도 17 내지 20에 도시된 형태 중 어느 하나일 수 있다.
촬상 광학계(200)는 필터(270)를 포함한다. 예를 들어, 필터(270)는 제6렌즈(260)와 상면(280) 사이에 배치된다. 필터(270)는 특정 파장의 빛이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예의 필터(270)는 적외선이 상면(280)으로 입사되는 것을 차단할 수 있다. 촬상 광학계(200)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(280)을 제공한다. 이미지 센서는 상면(280)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 수차 특성 및 경선수차 특성을 나타낸다. 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)는 비교예(도 14 내지 도 16 참조)와 달리 0.4 ~ 0.7 필드에서 양호한 비점수차 및 경선수차를 갖는다.
아래의 표 3은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 제1렌즈 1.9854 0.6750 1.544 56.10 1.100
S2 13.6238 0.0850 1.070
S3 제2렌즈 3.2161 0.2300 1.671 19.24 1.000
S4 2.1809 0.4149 0.975
S5 제3렌즈 118.6623 0.6283 1.544 56.10 1.046
S6 -4.0314 0.3327 1.223
S7 제4렌즈 -1.2021 0.3400 1.615 25.96 1.259
S8 -1.8415 0.0300 1.470
S9 제5렌즈 2.6237 0.4900 1.544 56.10 1.855
S10 3.9252 0.2626 2.230
S11 제6렌즈 1.2183 0.5100 1.534 56.19 2.508
S12 1.0181 0.3205 2.672
S13 필터 infinity 0.2100 1.523 65.40 2.897
S14 infinity 0.7091 2.943
S15 상면 infinity 0.0098 3.189
면번호 K A B C D
S1 -0.8613815 -0.0011020 0.2355946 -2.5185118 17.5164646
S2 0.0000000 -0.1461638 0.3616669 -1.2264084 8.3422655
S3 -0.5764498 -0.2571018 0.4263302 -0.6432469 1.5938961
S4 -1.8500089 -0.1542909 0.2285665 -0.8176130 7.9553391
S5 0.0000000 -0.1119142 0.7988917 -9.4194407 71.3648881
S6 3.0223868 -0.0998020 -0.0031106 1.3046746 -9.0537311
S7 -0.6286556 -0.0723408 -0.0615351 4.2110724 -24.0077022
S8 -1.3879727 -0.0564617 -0.3180760 2.0555920 -6.7177534
S9 -0.9000316 0.1397118 -0.4514979 0.9493567 -1.7688005
S10 -5.1820014 -0.0637589 0.5331495 -1.1511188 1.3120574
S11 -3.2112108 -0.4462566 0.5422899 -0.5278158 0.3625892
S12 -1.1207533 -0.5200728 0.5276566 -0.4630099 0.3073191
면번호 E F G H J
S1 -82.6987678 273.1978773 -644.6895736 1098.1515921 -1350.7675137
S2 -52.3487077 223.6336927 -649.8019758 1312.5241369 -1862.6222948
S3 -0.1845992 -45.4981310 284.9145486 -919.5744001 1847.2400418
S4 -52.2806345 220.1721179 -631.7359140 1273.6842088 -1819.8213505
S5 -370.4101215 1356.1372342 -3569.4903983 6814.6846515 -9428.9087104
S6 33.1947259 -78.5080435 128.0433112 -147.9848345 121.9870604
S7 74.1329222 -148.6192927 206.7354007 -205.2259549 146.5134021
S8 13.6690915 -18.4689538 17.2812598 -11.4572783 5.4233329
S9 2.3770794 -2.2091281 1.4335399 -0.6574893 0.2137724
S10 -0.9637618 0.4898474 -0.1779165 0.0468085 -0.0089275
S11 -0.1846423 0.0751439 -0.0250554 0.0066852 -0.0013717
S12 -0.1492794 0.0524099 -0.0131026 0.0022702 -0.0002568
도 9를 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.촬상 광학계(300)는 굴절력을 갖는 다수의 렌즈로 구성된다. 예를 들어, 촬상 광학계(300)는 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340), 제5렌즈(350), 제6렌즈(360)로 구성된다.
제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(330)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제3렌즈(330)의 물체 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제4렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제5렌즈(350)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(350)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제5렌즈(350)의 물체 측면 및 상 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제5렌즈(350)는 일면에 오목 및 볼록 형상이 모두 형성될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(350)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상이고, 제5렌즈(350)의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상이다. 제6렌즈(360)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제6렌즈(360)는 변곡점을 갖는 형상이다. 예를 들어, 제6렌즈(360)의 물체 측면 및 상 측면에는 변곡점이 형성될 수 있다. 제6렌즈(360)는 일면에 오목 및 볼록 형상이 모두 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈(360)의 물체 측면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역의 주변에서 오목한 형상이고, 제6렌즈(360)의 상 측면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역의 주변에서 볼록한 형상이다.
제1렌즈(310) 내지 제6렌즈(360) 중 제2렌즈(320)는 가장 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(320)는 1.65 이상의 굴절률을 가지나, 나머지 렌즈는 1.65 미만의 굴절률을 가질 수 있다. 제1렌즈(310) 내지 제6렌즈(360) 중 제2렌즈(320)는 가장 작은 아베수를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(320)는 21 미만의 아베수를 가지나, 나머지 렌즈는 21 이상의 아베수를 가질 수 있다.
촬상 광학계(300)는 조리개(ST)를 포함한다. 예를 들어, 조리개(ST)는 제2렌즈(320)와 제3렌즈(330) 사이에 배치된다. 조리개(ST)는 상면(380)으로 입사되는 광량을 조절할 수 있다. 촬상 광학계(300)는 하나 이상의 간격유지부재(SP)를 포함한다. 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 아울러, 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이에 야기되는 산란광을 경감시킬 수 있다. 본 실시 예에서 간격유지부재(SP)는 제1렌즈(310)와 제2렌즈(320) 사이에 배치된다. 간격유지부재(SP)의 내주면에는 광축과 교차하는 방향으로 돌출되는 돌기가 형성된다. 간격유지부재(SP)는 도 17 내지 20에 도시된 형태 중 어느 하나일 수 있다.
촬상 광학계(300)는 필터(370)를 포함한다. 예를 들어, 필터(370)는 제6렌즈(360)와 상면(380) 사이에 배치된다. 필터(370)는 특정 파장의 빛이 입사되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예의 필터(370)는 적외선이 상면(380)으로 입사되는 것을 차단할 수 있다. 촬상 광학계(300)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 렌즈들을 통해 굴절된 빛이 결상되는 상면(380)을 제공한다. 이미지 센서는 상면(380)에 맺힌 광신호를 전기신호로 변환한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 수차 특성 및 경선수차 특성을 나타낸다. 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)는 비교예(도 14 내지 도 16 참조)와 달리 0.4 ~ 0.7 필드에서 양호한 비점수차 및 경선수차를 갖는다.
아래의 표 3은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)의 렌즈 특성을 나타낸 것이고, 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)의 비구면 특성을 나타낸 것이다.
면번호 비고 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 유효반경
S1 제1렌즈 1.9652 0.5884 1.544 56.10 1.100
S2 13.1221 0.0547 1.070
S3 제2렌즈 2.4217 0.2300 1.671 19.24 0.993
S4 1.7206 0.4861 0.933
S5 제3렌즈 -11.8828 0.6741 1.544 56.10 0.998
S6 -2.6313 0.4195 1.219
S7 제4렌즈 -1.0590 0.3100 1.635 23.97 1.386
S8 -1.6391 0.0300 1.585
S9 제5렌즈 2.2612 0.4672 1.544 56.10 1.962
S10 4.7029 0.2883 2.257
S11 제6렌즈 1.4277 0.4883 1.534 56.19 2.520
S12 1.0647 0.3033 2.670
S13 필터 infinity 0.2100 1.523 65.40 2.884
S14 infinity 0.7000 2.931
S15 상면 infinity 0.0200 3.186
면번호 K A B C D
S1 -0.4901683 0.0064955 0.1518187 -1.7733076 13.5301188
S2 0.0000000 -0.1887188 0.4296170 3.0191753 -39.7611307
S3 -0.9904768 -0.3392782 1.5830767 -13.8529239 113.9185761
S4 -1.4054679 -0.1281742 -0.6320227 14.5607658 -153.7667249
S5 0.0000000 -0.0931139 0.3811877 -5.2421242 42.2047784
S6 0.0370984 -0.0656054 -0.2508444 2.8341309 -17.6065837
S7 -1.0260775 -0.0058968 0.3682487 -0.8065386 0.2518739
S8 -1.1908190 -0.0694792 -0.0592048 0.7965457 -3.0479944
S9 -0.7477441 0.0890286 -0.3967924 0.8454206 -1.5478159
S10 1.0691117 0.1163219 0.0121664 -0.3162769 0.4484465
S11 -2.0048278 -0.4266512 0.4033477 -0.3283254 0.2330966
S12 -1.0286537 -0.5096396 0.4987939 -0.4539548 0.3418740
면번호 E F G H J
S1 -69.2349998 245.2800856 -615.2224141 1106.3955688 -1430.0779187
S2 234.2869120 -884.7130958 2315.0529042 -4318.8464893 5789.6557813
S3 -674.6112328 2801.4922510 -8269.0692839 17549.995116 -26847.994718
S4 1038.6875555 -4796.5454173 15637.2047239 -36591.455944 61724.757723
S5 -234.5272657 919.6456851 -2587.6427949 5259.8109683 -7704.6651495
S6 69.0898472 -186.4838164 359.5056369 -503.2331918 512.7645507
S7 2.0978665 -3.9909583 2.2084105 2.3621133 -5.3406628
S8 7.0711886 -10.9139613 11.8559373 -9.3157303 5.3292127
S9 2.0899398 -2.0077834 1.3802775 -0.6840096 0.2440808
S10 -0.3550282 0.1880266 -0.0706402 0.0192480 -0.0038230
S11 -0.1520038 0.0849217 -0.0363785 0.0113140 -0.0025102
S12 -0.2048001 0.0953263 -0.0338937 0.0090789 -0.0018046
표 7 및 표 8은 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 광학특성 값과 조건식 값을 나타낸다.
비고 제1실시예 제2실시예 제3실시예
f1 4.282 4.186 4.170
f2 -11.169 -11.092 -10.205
f3 6.924 7.179 6.056
f4 -10.348 -7.058 -5.947
f5 25.394 12.839 7.499
f6 -46.282 -102.234 -14.748
TTL 5.243 5.248 5.270
f 4.007 4.005 4.004
f number 1.822 1.820 1.820
FOV 75.00 75.04 75.05
ImgH 3.075 3.075 3.075
조건식 제1실시예 제2실시예 제3실시예
CT3/TTL 0.129 0.120 0.128
f3/f 1.728 1.792 1.513
f/ImgH 1.303 1.302 1.302
TTL/f 1.308 1.310 1.316
참고로, 도 13은 비교 예에 따른 촬상 광학계이다. 도 13에서 도면부호 410은 제1렌즈이고, 도면부호 420은 제2렌즈이고, 도면부호 430은 제3렌즈이고, 도면부호 440은 제4렌즈이고, 도면부호 450은 제5렌즈이고, 도면부호 460은 제6렌즈이고, 도면부호 470은 필터이고, 도면부호 480은 이미지 센서의 상면이다.
제1실시 예 내지 제3실시 예를 포함한 본 발명에 따른 촬상 광학계는 플레어 현상을 경감시키기 위한 간격유지부재를 포함한다. 도 17 및 도 18을 참조하여 일 실시 예에 따른 간격유지부재를 설명한다.
간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 유지하도록 구성된다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)는 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 배치되어 제1렌즈의 상 측면으로부터 제2렌즈의 물체 측면까지의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 그러나 간격유지부재(SP)의 배치위치가 제1렌즈와 제2렌즈 사이로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)는 제2렌즈와 제3렌즈 사이 또는 제3렌즈와 제4렌즈 사이에 배치될 수 있다. 간격유지부재(SP)는 서로 다른 부호의 굴절력을 갖는 렌즈와 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)는 정의 굴절력을 갖는 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 렌즈 사이에 배치되거나 또는 부의 굴절력을 갖는 렌즈와 정의 굴절력을 갖는 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 간격유지부재(SP)는 마주하는 면의 형상이 다른 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 간격유지부재(SP)는 상 측면이 볼록한 형상의 렌즈와 물체 측면이 오목한 형상의 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 다른 예로, 간격유지부재(SP)는 상 측면이 오목한 형상의 렌즈와 물체 측면이 볼록한 형상의 렌즈 사이에 배치될 수 있다.
간격유지부재(SP)의 내주면은 광축(C)을 중심으로 제1반지름(R1)을 갖는 형상일 수 있다. 간격유지부재(SP)는 렌즈의 산란광으로부터 야기되는 플레어 현상을 경감시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)의 내주면에는 돌기(SP2, SP4)가 형성될 수 있다. 돌기(SP2, SP4)는 도 17에 도시된 바와 같이 톱니 형상이거나 또는 도 18에 도시된 바와 같이 파형일 수 있다. 돌기(SP2, SP4)는 광축(C)을 중심으로 원주방향으로 형성될 수 있다. 광축(C)으로부터 돌기(SP2, SP4)의 최대 정점까지의 거리(제2반지름: R2)는 제1반지름(R1)보다 작을 수 있다. 돌기(SP2, SP4)는 간격유지부재(SP)의 내주면에 조밀하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)의 내주면에 형성되는 돌기(SP2, SP4)의 수는 50 이상 200 미만일 수 있다. 간격유지부재(SP)의 내주면은 소정의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)의 제1반지름(R1) 및 제2반지름(R2) 중 하나 이상은 제1렌즈의 유효반경 또는 제2렌즈의 유효반경보다 작을 수 있다.
위와 같이 구성된 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이에서 야기되는 산란광의 입사를 차단하여 플레어 현상을 경감시킬 수 있다.
도 19 내지 21을 참조하여 다른 실시 예에 따른 간격유지부재를 설명한다.
간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 유지하도록 구성된다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)는 제1렌즈와 제2렌즈 사이에 배치되어 제1렌즈의 상 측면으로부터 제2렌즈의 물체 측면까지의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 그러나 간격유지부재(SP)의 배치위치가 제1렌즈와 제2렌즈 사이로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)는 제2렌즈와 제3렌즈 사이 또는 제3렌즈와 제4렌즈 사이에 배치될 수 있다. 간격유지부재(SP)는 서로 다른 부호의 굴절력을 갖는 렌즈와 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)는 정의 굴절력을 갖는 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 렌즈 사이에 배치되거나 또는 부의 굴절력을 갖는 렌즈와 정의 굴절력을 갖는 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 간격유지부재(SP)는 마주하는 면의 형상이 다른 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 간격유지부재(SP)는 상 측면이 볼록한 형상의 렌즈와 물체 측면이 오목한 형상의 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 다른 예로, 간격유지부재(SP)는 상 측면이 오목한 형상의 렌즈와 물체 측면이 볼록한 형상의 렌즈 사이에 배치될 수 있다.
간격유지부재(SP)의 내주면은 광축(C)을 중심으로 장축과 단축을 갖는 타원 형상일 수 있다. 간격유지부재(SP)는 렌즈의 산란광으로부터 야기되는 플레어 현상을 경감시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)의 내주면에는 돌기(SP2, SP4)가 형성될 수 있다. 돌기(SP2, SP4)는 도 19에 도시된 바와 같이 톱니 형상이거나 또는 도 20에 도시된 바와 같이 파형일 수 있다. 돌기(SP2, SP4)는 광축(C)을 중심으로 내주면을 따라 간격을 두고 형성될 수 있다. 돌기(SP2, SP4)는 복수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)의 내주면에 형성되는 돌기(SP2, SP4)의 수는 50 이상 200 미만일 수 있다. 간격유지부재(SP)의 내주면은 소정의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 광축으로부터 광축과 교차하는 방향으로 최대 거리에 위치한 돌기(SP2, SP4)의 정점까지의 거리(Rmax)는 이웃한 렌즈의 유효반경보다 작을 수 있다. 부연 설명하면, Rmax는 간격유지부재(SP)의 물체 측에 배치된 렌즈의 상 측면의 유효반경보다 작을 수 있다. 참고로, 도 19 및 도 20에서 Rmin는 광축으로부터 최단 거리에 위치한 돌기(SP2, SP4)의 정점까지의 거리이다.
위와 같이 구성된 간격유지부재(SP)는 렌즈와 렌즈 사이에서 야기되는 산란광의 입사를 차단하여 플레어 현상을 경감시킬 수 있다.
간격유지부재(SP)는 도 21에 도시된 형태로 제작될 수도 있다. 예를 들어, 간격유지부재(SP)의 내주면은 C1을 중심으로 원호를 형성하는 제1내주면(SPC1)과 C2를 중심으로 원호를 형성하는 제2내주면(SPC2)으로 이루어진 형태일 수 있다. 제1내주면(SPC1)을 형성하는 원호와 제2내주면(SPC2)을 형성하는 원호는 교점(NP)을 가질 수 있다. 제1내주면(SPC1) 및 제2내주면(SPC2)을 형성하는 원호의 반지름은 대체로 동일할 수 있다. 예를 들어, C1으로부터 교점(NP)까지의 거리(SPD1)와 C2로부터 교점(NP)까지의 거리(SPD2)는 동일할 수 있다.
제1내주면(SPC1) 및 제2내주면(SPC2)에는 각각 돌기(SP3, SP4)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1돌기(SP3)는 제1내주면(SPC1)에 형성되고, 제2돌기(SP4)는 제2내주면(SPC2)에 형성될 수 있다. 돌기(SP3, SP4)의 크기는 교점(NP)으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 예를 들어, 최대 크기를 갖는 돌기(SP3, SP4)는 교점(NP)으로부터 가장 먼 지점에 형성될 수 있다.
돌기(SP3, SP4)의 단부를 연결하는 곡선은 대체로 원호 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1돌기(SP3)의 단부를 연결하는 곡선은 교점(NP)을 연결하는 선분 기준으로 제2내주면(SPC2)을 형성하는 원호에 대한 대칭형태일 수 있고, 제2돌기(SP4)의 단부를 연결하는 곡선은 교점(NP)을 연결하는 선분 기준으로 제1내주면(SPC1)을 형성하는 원호에 대한 대칭형태일 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.
100 촬상 광학계
110 제1렌즈
120 제2렌즈
130 제3렌즈
140 제4렌즈
150 제5렌즈
160 제6렌즈
170 필터
180 (이미지 센서의) 상면

Claims (16)

  1. 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈; 제2렌즈; 제3렌즈; 제4렌즈; 제5렌즈; 제6렌즈; 및 상기 제1렌즈 내지 상기 제4렌즈 중 상호 마주하는 한 쌍 이상의 렌즈들 사이에 배치되고, 내주면을 따라 광축과 교차하는 방향으로 돌출되는 돌기가 형성되는 간격유지부재;
    를 포함하는 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌기는 파형 또는 톱니 형상인 촬상 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌기의 수는 50 이상 200 미만인 촬상 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    광축으로부터 상기 돌기까지의 거리는 상기 간격유지부재의 물체 측에 배치되는 렌즈의 유효반경보다 작은 촬상 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 간격유지부재의 물체 측에 배치되는 렌즈의 굴절력의 부호는,
    상기 간격유지부재의 상 측에 배치되는 렌즈의 굴절력의 부호와 상이한 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 간격유지부재의 물체 측에 배치되는 렌즈의 상 측면 형상은,
    상기 간격유지부재의 상 측에 배치되는 렌즈의 물체 측면 형상과 상이한 촬상 광학계.
  7. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.1 < CT3/TTL
    (상기 조건식에서 CT3은 상기 제3렌즈의 광축 중심에서의 두께이고, TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이다)
  8. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    f3/f < 2.0
    (상기 조건식에서 f는 촬상 광학계의 초점거리이고, f3은 상기 제3렌즈의 초점거리이다)
  9. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.005 mm < LSPi - R2 < 0.100 mm
    (상기 조건식에서 LSPi은 상기 간격유지부재의 물체 측면에 배치되는 렌즈의 상 측면의 유효반경이고, R2는 광축으로부터 상기 돌기의 정점까지의 거리이다)
  10. 제1항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    1.003 < LSPi/R2 < 1.128
    (상기 조건식에서 LSPi은 상기 간격유지부재의 물체 측면에 배치되는 렌즈의 상 측면의 유효반경이고, R2는 광축으로부터 상기 돌기의 정점까지의 거리이다)
  11. 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제2렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제3렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제4렌즈;
    정의 굴절력을 갖는 제5렌즈;
    부의 굴절력을 갖는 제6렌즈; 및
    상기 제1렌즈 내지 상기 제4렌즈 중 상호 마주하는 한 쌍 이상의 렌즈들 사이에 배치되고, 타원형상의 내주면을 따라 광축과 교차하는 방향으로 돌출되는 돌기가 형성되는 간격유지부재;
    를 포함하고,
    상기 제1렌즈 내지 상기 제6렌즈는 물체 측으로부터 상면 방향으로 순차적으로 배치되는 촬상 광학계.
  12. 제11항에 있어서,
    광축 중심으로부터 상기 내주면의 장축 방향의 돌기까지의 거리는 상기 간격유지부재의 물체 측에 배치되는 렌즈의 상 측면의 유효반경보다 작은 촬상 광학계.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 내주면의 장축 방향은 상기 상면의 장축 길이 방향과 평행한 촬상 광학계.
  14. 제11항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.005 mm < LSPi - Rmax < 0.100 mm
    (상기 조건식에서 LSPi은 상기 간격유지부재의 물체 측면에 배치되는 렌즈의 상 측면의 유효반경이고, Rmax은 광축으로부터 광축과 교차하는 방향으로 최대거리에 위치한 상기 돌기의 정점까지의 거리이다)
  15. 제11항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    1.003 < LSPi/Rmax < 1.128
    (상기 조건식에서 LSPi은 상기 간격유지부재의 물체 측면에 배치되는 렌즈의 상 측면의 유효반경이고, Rmax은 광축으로부터 광축과 교차하는 방향으로 최대거리에 위치한 돌기의 정점까지의 거리이다)
  16. 제11항에 있어서,
    상기 돌기의 수는 50 이상 200 미만인 촬상 광학계.
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