KR20220100843A - 촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 상측을 향하여 순차로 배치된, 복수의 렌즈를 포함하고, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 복수의 렌즈를 포함하고, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 및 복수의 렌즈를 포함하고, 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;을 포함하며, 상기 제1 렌즈군 내지 상기 제3 렌즈군 중 적어도 하나는 광축 방향으로 이동 가능하고, 상기 제1 렌즈군 내지 상기 제3 렌즈군에 포함된 렌즈의 총 수는 7개이며, 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면이 볼록하고, 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목하며, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제1 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 볼록하고, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제3 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목하며, 상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면이 오목하고, 상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 상측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목할 수 있다.

Description

촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기{Optical imaging system and portable electronic device including the same}
본 발명은 촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 카메라 모듈이 사용되고 있으며, 최근 휴대용 전자기기의 소형화 요구에 따라 휴대용 전자기기에 장착되는 카메라 모듈도 소형화가 요구되고 있다.
그러나, 종래와 같이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 복수의 렌즈가 배치되는 경우 렌즈의 매수가 증가할수록 휴대용 전자기기의 두께가 증가하게 되므로, 휴대용 전자기기를 소형화하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 휴대용 전자기기의 길이 방향 또는 폭 방향으로 복수의 렌즈를 배치하는 경우 렌즈의 매수가 증가하더라도 휴대용 전자기기의 두께에 영향을 주지 않는다. 그러나, 이 경우에는 렌즈의 직경이 휴대용 전자기기의 두께에 영향을 미치는 요인이므로, 렌즈의 직경에 의해 휴대용 전자기기의 두께를 줄이는데 제약이 있다.
한편, 복수의 렌즈 사이의 간격을 조정하여 초점거리를 변화시킴으로써 줌 기능을 구현할 수 있으나, 종래와 같이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 복수의 렌즈가 배치되는 경우, 두께의 제약으로 인해 복수의 렌즈 사이의 간격을 조정하기 어려운 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 초점거리를 가변시켜 줌 기능을 구현할 수 있는 촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 상측을 향하여 순차로 배치된, 복수의 렌즈를 포함하고, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군; 복수의 렌즈를 포함하고, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 및 복수의 렌즈를 포함하고, 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;을 포함하며, 상기 제1 렌즈군 내지 상기 제3 렌즈군 중 적어도 하나는 광축 방향으로 이동 가능하고, 상기 제1 렌즈군 내지 상기 제3 렌즈군에 포함된 렌즈의 총 수는 7개이며, 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면이 볼록하고, 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목하며, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제1 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 볼록하고, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제3 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목하며, 상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면이 오목하고, 상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 상측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기는, 초점거리를 가변시켜 줌 기능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 12는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 개략적인 사시도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 제1 렌즈의 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 제1 스페이서의 평면도이다.
도 17 내지 도 20은 카메라 모듈이 탑재된 휴대용 전자기기의 배면도이다.
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.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 광축을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다.
일 예로, 촬상 광학계는 6매 또는 7매의 렌즈를 포함한다.
6매를 포함하는 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측(또는 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.
7매를 포함하는 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측(또는 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제7 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.
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) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, 각도의 단위는 Degree 이다.
아울러, 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.
한편, 근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 6매 또는 7매의 렌즈를 포함한다.
예를 들어, 6매의 렌즈를 포함하는 실시예에서, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함한다.
7매의 렌즈를 포함하는 실시예에서, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈를 포함한다.
그러나, 본 발명에 따른 촬상 광학계가 6매 또는 7매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 촬상 광학계는 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 반사부재는 미러 또는 프리즘일 수 있다.
반사부재는 복수의 렌즈보다 물체측에 가깝게 배치된다. 일 예로, 반사부재는 제1 렌즈의 전방(즉, 제1 렌즈보다 물체 측에 가깝게)에 배치될 수 있다. 따라서, 물체측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 반사부재에 가장 가깝게 배치된 렌즈일 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단필터(이하, 필터라 함)를 더 포함할 수 있다. 필터는 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 렌즈(제5 렌즈)와 이미지 센서 사이에 배치된다.
한편, 2개의 반사부재가 구비되는 것도 가능하다. 이 경우, 하나의 반사부재는 제1 렌즈보다 물체측에 가깝게 배치되고, 나머지 하나의 반사부재는 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 렌즈와 필터 사이에 배치(또는 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치)될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 모든 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 도 13 및 도 14를 참조하면, 촬상 광학계의 적어도 일부의 렌즈는 비원형의 평면 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2) 중 적어도 하나는 비원형으로 형성되고, 나머지 렌즈들은 원형으로 형성될 수 있다. 이와는 달리, 촬상 광학계의 모든 렌즈가 비원형으로 형성되는 것도 가능하다.
비원형이라는 의미는, 플라스틱 사출 렌즈의 게이트 이외의 영역에서 렌즈가 원형이 아니라는 것을 의미할 수 있다.
비원형인 렌즈는 4개의 측면을 갖고, 2개의 측면끼리 서로 마주보게 형성된다. 또한, 서로 마주보는 측면은 대응되는 형상이다.
예를 들어, 광축 방향에서 바라볼 때, 제1 렌즈(L1)의 제1 측면(21)과 제2 측면(22)은 원호(arc) 형상이고, 제3 측면(23)과 제4 측면(24)은 대체로 직선 형상이다(도 13 참조). 수지재의 이동통로인 게이트는 제1 측면(21) 및 제2 측면(22) 중 어느 하나에 형성될 수 있다.
제3 측면(23)과 제4 측면(24)은 각각 제1 측면(21)과 제2 측면(22)을 연결한다. 또한, 제3 측면(23)과 제4 측면(24)은 광축을 중심으로 대칭이며, 서로 평행하게 형성될 수 있다.
제1 렌즈(L1)는 광축과 교차하고 서로 수직한 두 개의 축 중 어느 한 축의 길이가 다른 한 축의 길이보다 길다.
비원형인 렌즈는 광축과 교차하는 제1 축과 제2 축을 갖는다. 예컨대, 제1 축은 광축을 지나면서 제1 측면(21)과 제2 측면(22)을 연결하는 축일 수 있고, 제2 축은 광축을 지나면서 제3 측면(23)과 제4 측면(24)을 연결하는 축일 수 있다. 제1 축과 제2 축은 서로 수직하며, 제1 축의 길이는 제2 축의 길이보다 길다.
원형이라는 의미는, 플라스틱 사출 렌즈의 게이트가 제거된 형상(즉, 원의 일부가 잘린 형상)을 포함하는 의미일 수 있다.
촬상 광학계의 모든 렌즈는 광학부(10)와 플랜지부(30)를 포함하며, 이하에서는 도 13 내지 도 15를 참조하여 비원형인 렌즈에 대하여 구체적으로 설명한다.
제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)가 비원형인 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 모든 렌즈가 비원형인 형상을 가질 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 제1 렌즈(L1)에 대하여만 설명한다.
광학부(10)는 제1 렌즈(L1)의 광학 성능이 발휘되는 부분일 수 있다. 일 예로, 피사체로부터 반사된 빛이 광학부(10)를 통과하며 굴절될 수 있다.
광학부(10)는 굴절력을 가질 수 있고, 비구면 형상을 가질 수 있다.
또한, 광학부(10)는 물체측 면(물체측을 향하는 면)과 상측 면(상측을 향하는 면)을 포함한다(도 14에는 물체측 면이 도시됨).
플랜지부(30)는 제1 렌즈(L1)를 다른 구성, 일 예로, 렌즈 배럴 또는 제2 렌즈(L2)에 고정하는 부분일 수 있다.
플랜지부(30)는 광학부(10)의 적어도 일부의 둘레에서 연장되며, 광학부(10)와 일체로 형성될 수 있다.
광학부(10)와 플랜지부(30)는 비원형으로 형성된다. 예를 들어, 광학부(10)와 플랜지부(30)는 광축 방향에서 바라볼 때 비원형이다(도 14 및 15 참조). 이와는 달리 광학부(10)는 원형이고 플랜지부(30)가 비원형으로 형성되는 것도 가능하다.
광학부(10)는 제1 가장자리(11), 제2 가장자리(12), 제3 가장자리(13) 및 제4 가장자리(14)를 포함하고, 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 서로 마주보게 위치하며, 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 서로 마주보게 위치한다.
제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 각각 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)를 연결한다.
제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 광축을 기준으로 서로 반대측에 위치하고, 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 광축을 기준으로 서로 반대측에 위치한다.
광축 방향에서 바라볼 때, 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 원호(arc) 형상을 갖고, 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 대체로 직선 형상을 갖는다. 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 광축을 중심으로 대칭이며, 서로 평행하게 형성될 수 있다.
제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12) 사이의 최단거리는 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14) 사이의 최단거리보다 길다.
광학부(10)는 장축(a, Major axis)과 단축(b, Minor axis)을 갖는다. 일 예로, 광축 방향에서 바라볼 때, 광축을 지나면서 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)를 최단거리로 연결하는 선분이 단축(b)이고, 광축을 지나면서 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)를 연결하며 단축(b)에 수직한 선분이 장축(a)이다.
여기서, 장축(a)의 절반이 최대 유효 반경이고, 단축(b)의 절반이 최소 유효 반경이다.
플랜지부(30)는 제1 플랜지부(31) 및 제2 플랜지부(32)를 포함하고, 제1 플랜지부(31)는 광학부(10)의 제1 가장자리(11)에서 연장되며, 제2 플랜지부(32)는 광학부(10)의 제2 가장자리(12)에서 연장된다.
광학부(10)의 제1 가장자리(11)는 제1 플랜지부(31)와 인접한 부분을 의미할 수 있고, 광학부(10)의 제2 가장자리(12)는 제2 플랜지부(32)와 인접한 부분을 의미할 수 있다.
광학부(10)의 제3 가장자리(13)는 플랜지부(30)가 형성되지 않은 광학부(10)의 일 측면을 의미할 수 있고, 광학부(10)의 제4 가장자리(14)는 플랜지부(30)가 형성되지 않은 광학부(10)의 타 측면을 의미할 수 있다.
제1 렌즈(L1)는 플라스틱 재질로 제공되고, 금형을 통해 사출 성형된다. 여기서, 본 실시예에 따른 제1 렌즈(L1)의 제3 가장자리(13) 및 제4 가장자리(14)는 사출 성형 후에 렌즈의 일부를 절단하여 형성한 것이 아니라, 사출 성형 단계에서 위와 같은 형상을 갖도록 제조된 것이다.
사출 성형 후에 렌즈의 일부를 제거하는 경우, 렌즈에 가해지는 힘에 의해 렌즈가 변형될 우려가 있고, 이에 따라 렌즈의 광학 성능이 변할 우려가 있다.
그러나, 본 실시예에 따른 제1 렌즈(L1)는, 사출 시에 제1 렌즈(L1)가 비원형으로 성형되므로, 제1 렌즈(L1)의 크기를 줄일 수 있으면서도 제1 렌즈(L1)의 성능 확보가 가능하게 된다.
본 실시예에서 비원형인 렌즈의 유효 반경은 다른 렌즈들의 유효 반경보다 크게 형성될 수 있다.
유효 반경(Effective radius)이란 광이 실제로 통과하는 각 렌즈의 일면(물체측 면 및 상측 면)의 반지름을 의미한다. 즉, 유효 반경은 각 렌즈의 광학부의 반경을 의미할 수 있다.
한편, 제1 렌즈(L1)는 비원형이므로, 제1 렌즈(L1)의 유효 반경은 최대 유효 반경(광축을 지나면서 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)를 연결하는 직선의 절반)과 최소 유효 반경(광축을 지나면서 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)를 연결하는 직선의 절반)을 갖는다.
도 15를 참조하면, 비원형 렌즈의 제1 가장자리(11)와 제4 가장자리(14, 또는 제3 가장자리(13))의 연결지점으로부터 광축을 잇는 제1 가상 선을 P1, 비원형 렌즈의 제2 가장자리(12)와 제4 가장자리(14, 또는 제3 가장자리(13))의 연결지점으로부터 광축을 잇는 제2 가상 선을 P2, 두 개의 가상 선 사이의 각도를 α로 정의한다.
복수의 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.
즉, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 제1 렌즈 내지 제5 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 ~ J는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리(SAG)를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 1] 0.7 ≤ L1S1es/L1S1el < 0.95
[조건식 2] 0.7 ≤ L1S2es/L1S2el < 0.95
[조건식 3] 0.7 ≤ L2S1es/L2S1el < 0.95
[조건식 4] 0.7 ≤ L2S2es/L2S2el < 0.95
[조건식 5] 0.4 mm < DpL1 < 0.9 mm
[조건식 6] 17.0 mm < PTTL < 22.0 mm
[조건식 7] 0.7 ≤ s1es/s1el < 0.95
[조건식 8] 0.5 < L1S1el/IMG HT < 1.0
[조건식 9] 0 < L1S1el/PTTL < 0.2
[조건식 10] 0 < L1S1es/PTTL < 0.1
[조건식 11] 0 < L2S1el/PTTL < 0.12
[조건식 12] 0 < L2S1es/PTTL < 0.1
[조건식 13] 0 < AL1/(PTTL)2 < 0.05
[조건식 14] 45° < α < 93°
[조건식 15] 1.0 < α/(2*FOV) < 3.0
[조건식 16] 0.2 < BFL/(2*IMG HT) < 2.0
[조건식 17] 2.7 ≤ Fno < 7
[조건식 18] 10° < FOV < 35°
L1S1el은 제1 렌즈의 물체측 면의 최대 유효 반경이고, L1S1es는 제1 렌즈의 물체측 면의 최소 유효 반경이고, L1S2el은 제1 렌즈의 상측 면의 최대 유효 반경이고, L1S2es는 제1 렌즈의 상측 면의 최소 유효 반경이다.
L2S1el은 제2 렌즈의 물체측 면의 최대 유효 반경이고, L2S1es는 제2 렌즈의 물체측 면의 최소 유효 반경이고, L2S2el은 제2 렌즈의 상측 면의 최대 유효 반경이고, L2S2es는 제2 렌즈의 상측 면의 최소 유효 반경이다.
DpL1은 프리즘의 출사면과 제1 렌즈의 물체측 면 사이의 광축 상 거리이고, TTL은 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, PTTL은 프리즘의 반사면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이다.
s1el은 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 배치된 스페이서의 개구의 최대 반경이고, s1es는 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 배치된 스페이서의 개구의 최소 반경이다.
IMG HT는 이미지 센서의 촬상면의 대각 길이의 절반이다.
AL1은 제1 렌즈의 물체측 면의 광학부의 면적이다. 여기서, 면적은 제1 렌즈를 광축 방향에서 바라볼 때 보이는 평면의 면적을 의미한다(도 14 참조).
α는 제1 렌즈의 광학부의 제1 가장자리(11)와 제4 가장자리(14, 또는 제3 가장자리(13))의 연결지점으로부터 광축을 잇는 제1 가상 선(P1)과, 제1 렌즈의 제2 가장자리(12)와 제4 가장자리(14, 또는 제3 가장자리(13))의 연결지점으로부터 광축을 잇는 제2 가상 선(P2) 사이의 각도를 의미한다.
FOV는 촬상 광학계의 화각이고, BFL은 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 렌즈의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이다.
Fno는 촬상 광학계의 F 넘버(F-number)이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 복수의 렌즈군을 포함한다. 일 예로, 촬상 광학계는 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군과 제2 렌즈군은 각각 복수의 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈군과 제2 렌즈군은 물체측으로부터 상측을 향하여 순차로 배치된다.
제1 렌즈군은 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상이다. 제2 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 제1 면이 오목한 형상이며, 제2 면이 볼록한 형상이다. 제3 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 오목한 형상이다. 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 제1 면이 볼록한 형상이며, 제2 면이 오목한 형상이다.
제1 렌즈군은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다.
제2 렌즈군은 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함한다. 제5 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 제1 면이 오목한 형상이며, 제2 면이 볼록한 형상이다. 제6 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 제1 면이 오목한 형상이며, 제2 면이 볼록한 형상이다.
제2 렌즈군은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다.
제1 렌즈군 및 제2 렌즈군 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 즉, 촬상 광학계는 광학 줌 기능을 갖는다.
다른 예로, 촬상 광학계는 제1 렌즈군, 제2 렌즈군 및 제3 렌즈군을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군 내지 제3 렌즈군은 각각 복수의 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈군 내지 제3 렌즈군은 물체측으로부터 상측을 향하여 순차로 배치된다.
제1 렌즈군은 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함한다.
제1 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈는 제1 면이 볼록한 형상이고, 제2 면이 오목한 형상일 수 있다. 또는, 제1 렌즈는 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는다. 제2 렌즈는 제1 면이 볼록한 형상이고, 제2 면이 오목한 형상일 수 있다. 또는, 제2 렌즈는 제1 면과 제2 면이 오목한 형상일 수 있다.
제1 렌즈군은 전체적으로 정 또는 부의 굴절력을 갖는다.
제2 렌즈군은 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함한다.
제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖는다. 제3 렌즈는 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다. 또는, 제3 렌즈는 제1 면이 오목한 형상이고, 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖는다. 제4 렌즈는 제1 면과 제2 면이 오목한 형상일 수 있다. 또는, 제4 렌즈는 제1 면이 오목한 형상이고, 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제5 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는다. 제5 렌즈는 제1 면이 볼록한 형상이고, 제2 면이 오목한 형상일 수 있다. 또는, 제5 렌즈는 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제2 렌즈군은 전체적으로 정 또는 부의 굴절력을 갖는다.
제3 렌즈군은 제6 렌즈 및 제7 렌즈를 포함한다.
제6 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는다. 제6 렌즈는 제1 면이 오목한 형상이고, 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 갖는다. 제7 렌즈는 제1 면이 볼록한 형상이고, 제2 면이 오목한 형상일 수 있다. 또는, 제7 렌즈는 제1 면과 제2 면이 오목한 형상일 수 있다. 또는, 제7 렌즈는 제1 면이 오목한 형상이고, 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제3 렌즈군은 전체적으로 정 또는 부의 굴절력을 갖는다.
제1 렌즈군 내지 제3 렌즈군 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 즉, 촬상 광학계는 광학 줌 기능을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 상대적으로 좁은 화각과 긴 초점거리를 갖는 망원 렌즈의 특징을 가진다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈(G2)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130) 및 제4 렌즈(140)를 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제5 렌즈(150) 및 제6 렌즈(160)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터(170) 및 이미지 센서(180)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(110)보다 물체측에 가깝게 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
반사부재(R)에 입사된 광은 반사부재(R)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2)이 광축 방향으로 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(180) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 1과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 최대유효반경 초점거리
S1 프리즘 Infinity 2.7 1.723 29.500 2.626
S2 Infinity 2.7 1.723 29.500
S3 Infinity 0.5 2.019
S4 제1 렌즈 2.92533783 1.942 1.536 55.656 1.800 4.111
S5 -6.8614712 0.030 1.442
S6 제2 렌즈 -13.705915 0.879 1.667 20.353 1.402 -35.818
S7 -32.981003 0.107 1.145
S8 제3 렌즈 -4.1022254 0.580 1.546 56.114 1.128 -4.372
S9 5.99361345 0.350 0.957
S10 제4 렌즈 13.5210434 0.906 1.667 20.353 0.911 -14.183
S11 5.416423 D1 1.054
S12 제5 렌즈 -24.265437 1.000 1.536 55.656 2.121 14.341
S13 -5.9218901 0.030 2.335
S14 제6 렌즈 -13.299145 2.000 1.667 20.353 2.401 391.507
S15 -13.416001 D2 2.544
S16 필터 Infinity 0.210 1.518 64.197 2.549
S17 Infinity 1.885 2.553
S18 촬상면 Infinity 2.602
제1 위치 제2 위치
D1 5.473 0.159
D2 0.036 2.962
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 IMG HT는 2.6 mm이고, α는 91.146°이고, AL1은 8.26 mm2이다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 17 mm이고, Fno는 5.0이고, FOV는 17.3494°이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 13 mm이고, Fno는 3.8이고, FOV는 22.1462°이다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 20.01 mm이고, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 14.672 mm이다.
제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제2 렌즈(120)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제3 렌즈(130)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제4 렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(150)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(160)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(110) 내지 제6 렌즈(160)의 각 면은 표 3에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제6 렌즈(160)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
K A B C D E F G H J
S4 -0.01913 0.00011 0.000636 -0.00096 0.000891 -0.00051 0.000183 -4E-05 4.78E-06 -2.4E-07
S5 -1.95147 0.0151 0.000535 -0.00104 0.000299 -4.6E-05 4.1E-06 -2.1E-07 6.05E-09 -7.2E-11
S6 7.893201 0.00362 0.002846 0.000497 -0.00174 0.001274 -0.00049 0.000107 -1.3E-05 6.38E-07
S7 59 -0.00187 0.006543 0.009797 -0.02221 0.020899 -0.01107 0.003471 -0.00061 4.55E-05
S8 -26.9747 0.018637 0.016369 -0.02068 0.010352 -0.00221 1.51E-05 6.98E-05 -1E-05 4.7E-07
S9 16.32205 0.032358 -0.00442 -0.00688 0.003705 -0.00083 0.000102 -7.1E-06 2.63E-07 -4.1E-09
S10 -59 -0.05083 0.013229 -0.00107 -0.00803 0.008384 -0.00405 0.001018 -0.00013 6.37E-06
S11 -50.3659 0.005102 -0.02546 0.039817 -0.05526 0.058367 -0.0425 0.019868 -0.00538 0.000647
S12 59 -0.0081 -0.00115 0.000252 -1.8E-05 7.37E-07 -1.8E-08 2.64E-10 -2.2E-12 7.85E-15
S13 -38.5124 -0.01302 0.000324 -2.9E-06 7.71E-09 4.34E-11 -4E-13 1.42E-15 -1.4E-17 4.29E-19
S14 -5.32344 0.01534 -0.00741 0.00394 -0.00166 0.000509 -0.00011 1.43E-05 -1.1E-06 3.59E-08
S15 -21.6354 0.000966 0.000214 3.88E-05 -0.00011 6.72E-05 -2E-05 3.01E-06 -2.4E-07 7.55E-09
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(210) 및 제2 렌즈(220)을 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240) 및 제5 렌즈(250)를 포함하고, 제3 렌즈군(G3)은 제6 렌즈(260) 및 제7 렌즈(270)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터(280) 및 이미지 센서(290)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(210)보다 물체측에 가깝게 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
반사부재(R)에 입사된 광은 반사부재(R)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제2 렌즈군(G3) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2) 및 제3 렌즈군(G3)이 각각 광축 방향으로 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 사이의 간격이 가변될 수 있으며, 제3 렌즈군(G3)과 이미지 센서(290) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 4와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 최대유효반경 초점거리
S1 프리즘 Infinity 4 1.723 29.500 3.999
S2 Infinity 4 1.723 29.500
S3 Infinity 0.5 2.827
S4 제1 렌즈 4.80541007 1.482 1.546 56.114 1.500 -34.606
S5 3.41430307 0.119 1.658
S6 제2 렌즈 2.63232291 0.329 1.667 20.353 1.640 -31.374
S7 2.22164728 D1 1.562
S8 제3 렌즈 2.46243767 1.392 1.546 56.114 1.000 3.993
S9 -15.355592 0.030 1.218
S10 제4 렌즈 -24.032978 0.300 1.667 20.353 1.241 -18.300
S11 25.0574805 0.030 1.247
S12 제5 렌즈 25.4902388 0.748 1.546 56.114 1.200 28.347
S13 -39.084927 D2 1.392
S14 제6 렌즈 -3.7567904 1.000 1.546 56.114 1.319 13.090
S15 -2.6948813 0.087 1.600
S16 제7 렌즈 -3.5251943 2.000 1.546 56.114 1.603 -4.235
S17 8.09180858 D3 1.604
S18 필터 Infinity 0.210 1.518 64.197 2.002
S19 Infinity 1.828 2.027
S20 촬상면 Infinity 2.350
제1 위치 제2 위치
D1 0.752 3.998
D2 0.500 1.253
D3 4.193 0.262
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 IMG HT는 2.35 mm이고, α는 91.146°이고, AL1은 5.74 mm2이다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15 mm이고, Fno는 6.8이고, FOV는 17.8844°이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 8 mm이고, Fno는 4.4이고, FOV는 32.2886°이다.
본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖고, 제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈군(G3)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -16.914 mm이고, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 4.288 mm이며, 제3 렌즈군(G3)은 -5.758 mm이다.
제1 렌즈(210)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(210)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(220)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(260)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제7 렌즈(270)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(270)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 각 면은 표 6에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
K A B C D E F G
S4 -13.1642 0.015309 -0.0054 0.002052 -0.00067 0.000153 -2.2E-05 1.5E-06
S5 0 0.043495 -0.06762 0.068699 -0.04376 0.016992 -0.00368 0.000339
S6 0 0.016368 -0.06684 0.071071 -0.04915 0.021045 -0.00513 0.000535
S7 0 -0.02931 -0.01066 0.00841 -0.00604 0.00291 -0.00093 0.000127
S8 0 -0.00829 0.01206 -0.01669 0.012819 -0.00602 0.001512 -0.00016
S9 0 -0.01149 -0.00509 0.016507 -0.01336 0.00534 -0.00122 0.00012
S10 0 0.03457 -0.01738 0.027885 -0.02673 0.016974 -0.00579 0.000754
S11 -16.1606 0.040728 0.006588 0.027873 -0.06244 0.053333 -0.01911 0.002337
S12 0 -0.01171 -0.00187 0.028796 -0.04628 0.032284 -0.0104 0.001257
S13 0 0.01756 -0.05605 0.078565 -0.06545 0.031906 -0.00889 0.001138
S14 0 0.055106 -0.06528 0.115503 -0.12469 0.073798 -0.02294 0.002887
S15 0 0.026847 -0.04368 0.166733 -0.20533 0.118527 -0.033 0.003535
S16 0 0.026847 -0.04368 0.166733 -0.20533 0.118527 -0.033 0.003535
S17 0 -0.03108 -0.03014 0.15812 -0.20478 0.123317 -0.03558 0.003958
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 4에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(310) 및 제2 렌즈(320)을 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340) 및 제5 렌즈(350)를 포함하고, 제3 렌즈군(G3)은 제6 렌즈(360) 및 제7 렌즈(370)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터(380) 및 이미지 센서(390)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(310)보다 물체측에 가깝게 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
반사부재(R)에 입사된 광은 반사부재(R)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제2 렌즈군(G3) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2)이 광축 방향으로 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 7과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 최대유효반경 초점거리
S1 프리즘 Infinity 3.5 1.723 29.500 3.438
S2 Infinity 3.5 1.723 29.500
S3 Infinity 0.5 2.654
S4 제1 렌즈 3.25418404 2.000 1.536 55.656 2.350 4.960558
S5 -11.423038 0.081 2.033
S6 제2 렌즈 -20.496781 0.604 1.667 20.353 1.959 -14.1075
S7 17.5971874 D1 1.690
S8 제3 렌즈 -21.668144 1.132 1.645 23.528 1.550 23.29601
S9 -9.0510737 0.047 1.371
S10 제4 렌즈 -7.3373648 1.000 1.536 55.656 1.350 -4.62828
S11 3.92679959 0.444 1.090
S12 제5 렌즈 5.09546938 1.000 1.667 20.353 1.050 -15.9613
S13 3.17540013 D2 1.234
S14 제6 렌즈 -365.41077 1.000 1.536 55.656 2.101 12.74176
S15 -6.7113546 1.272 2.158
S16 제7 렌즈 -21.396264 1.427 1.667 20.353 2.341 67.02887
S17 -14.856589 0.030 2.597
S18 필터 Infinity 0.210 1.518 64.197 2.598
S19 Infinity 0.990 2.599
S20 촬상면 Infinity 2.601
제1 위치 제2 위치
D1 0.300 0.643
D2 3.510 0.502
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 IMG HT는 2.6 mm이고, α는 91.146°이고, AL1은 14.09 mm2이다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 17 mm이고, Fno는 3.8이고, FOV는 16.8908°이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 13 mm이고, Fno는 2.8이고, FOV는 22.1034°이다.
본 발명의 제3 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 정의 굴절력을 갖고, 제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈군(G3)은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 6.674 mm이고, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 -3.773 mm이며, 제3 렌즈군(G3)은 11.247 mm이다.
제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제3 렌즈(330)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(350)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제6 렌즈(360)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제6 렌즈(360)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제7 렌즈(370)는 정의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제7 렌즈(370)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 각 면은 표 9에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
K A B C D E F G H J
S4 0.031739 0.00033 0.000212 -8E-05 1.86E-05 5.26E-06 -3.7E-06 8.57E-07 -9.4E-08 4.16E-09
S5 5.705919 0.009684 -0.00272 0.001173 -0.00025 2.77E-05 -1.8E-06 6.38E-08 -1.2E-09 8.64E-12
S6 58.51844 0.005321 -0.00288 0.003515 -0.00238 0.001154 -0.00037 7.1E-05 -7.5E-06 3.26E-07
S7 59 0.002328 -0.0026 0.008937 -0.01025 0.007232 -0.00314 0.00081 -0.00011 6.56E-06
S8 58.76548 0.006866 -0.0026 0.001781 -0.00108 0.000394 -8.1E-05 9.22E-06 -5.4E-07 1.26E-08
S9 -7.31452 0.003653 0.006233 -0.0787 0.214516 -0.30008 0.242323 -0.11449 0.029499 -0.00321
S10 -37.3779 -0.00491 0.020745 -0.10958 0.287827 -0.40832 0.337062 -0.16319 0.043141 -0.00482
S11 3.761819 -0.01649 0.023856 -0.01076 0.002678 -0.0004 3.58E-05 -1.9E-06 5.8E-08 -7.3E-10
S12 -7.69428 -0.04149 0.013365 0.000862 -0.00681 0.006043 -0.0028 0.000684 -8.3E-05 3.98E-06
S13 -14.2003 0.009816 -0.02343 0.027344 -0.03542 0.043873 -0.04072 0.024149 -0.00802 0.00113
S14 0 6.06E-05 0.001464 -6.6E-05 -1.8E-06 2.11E-07 -6.6E-09 1.02E-10 -8E-13 2.53E-15
S15 -5.36096 -0.00414 0.003098 0.000127 -0.00081 0.0006 -0.00023 4.9E-05 -5.5E-06 2.58E-07
S16 0 -0.01646 0.006415 -0.00212 0.000609 -0.00013 2.37E-05 -3.8E-06 4.39E-07 -2.3E-08
S17 13.25315 -0.02424 0.00881 -0.00308 0.000955 -0.00023 3.99E-05 -4.8E-06 3.43E-07 -1.1E-08
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 6에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(410) 및 제2 렌즈(420)을 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(430), 제4 렌즈(440) 및 제5 렌즈(450)를 포함하고, 제3 렌즈군(G3)은 제6 렌즈(460) 및 제7 렌즈(470)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터(480) 및 이미지 센서(490)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(410)보다 물체측에 가깝게 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
반사부재(R)에 입사된 광은 반사부재(R)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제2 렌즈군(G3) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2) 및 제3 렌즈군(G3)이 각각 광축 방향으로 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 사이의 간격이 가변될 수 있으며, 제3 렌즈군(G3)과 이미지 센서(490) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 10과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 최대유효반경 초점거리
S1 프리즘 Infinity 3.5 1.723 29.500 3.488
S2 Infinity 3.5 1.723 29.500 2.921
S3 Infinity 0.8 2.354
S4 제1 렌즈 4.8689049 1.994 1.546 56.114 2.000 -59.4658
S5 3.62173711 0.116 1.606
S6 제2 렌즈 2.60002888 0.528 1.667 20.353 1.604 -30.3794
S7 2.1174067 D1 1.534
S8 제3 렌즈 2.43338118 1.394 1.546 56.114 1.800 3.707096
S9 -9.6505006 0.030 1.413
S10 제4 렌즈 -15.678798 0.300 1.667 20.353 1.313 -9.48265
S11 10.7285859 0.030 1.205
S12 제5 렌즈 7.98602466 0.744 1.546 56.114 1.200 20.00652
S13 28.6477292 D2 1.241
S14 제6 렌즈 -4.8839204 1.000 1.667 20.353 1.413 8.028849
S15 -2.7672977 0.134 1.533
S16 제7 렌즈 -3.0550594 0.765 1.546 56.114 1.533 -3.84162
S17 7.30594698 D3 1.738
S18 필터 Infinity 0.210 1.518 64.197 2.109
S19 Infinity 1.173 2.134
S20 촬상면 Infinity 2.350
제1 위치 제2 위치
D1 0.300 2.983
D2 0.514 1.831
D3 4.221 0.224
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 IMG HT는 2.35 mm이고, α는 91.146°이고, AL1은 10.20 mm2이다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 14 mm이고, Fno는 4.1이고, FOV는 18.7995°이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 8 mm이고, Fno는 2.8이고, FOV는 31.979°이다.
본 발명의 제4 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖고, 제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈군(G3)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -21.406 mm이고, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 4.38 mm이며, 제3 렌즈군(G3)은 -6.749 mm이다.
제1 렌즈(410)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(410)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(410)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(420)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(420)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(420)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(430)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(440)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(440)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(450)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(450)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제6 렌즈(460)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제6 렌즈(460)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제7 렌즈(470)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(470)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 각 면은 표 12에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
K A B C D E F G
S4 -11.8837 0.01441 -0.0032 0.000837 -0.00018 2.2E-05 -6E-07 -8.2E-08
S5 0 0.024766 -0.01887 0.017873 -0.01561 0.008554 -0.00248 0.000286
S6 0 -0.00582 -0.01116 0.010063 -0.01143 0.007302 -0.00233 0.000286
S7 0 -0.03675 0.00808 -0.01428 0.010027 -0.00389 0.000685 -3.5E-05
S8 0 -0.00421 0.001615 -0.00564 0.005623 -0.00328 0.000968 -0.00012
S9 0 -0.01164 -0.00545 0.022144 -0.02295 0.012424 -0.00365 0.000438
S10 0 0.033383 -0.01622 0.038067 -0.0487 0.036219 -0.01379 0.002052
S11 -55.4169 0.049004 -0.01431 0.044646 -0.05833 0.035015 -0.00538 -0.00116
S12 0 -0.01336 -0.00582 0.022157 -0.01645 -0.00812 0.014119 -0.00441
S13 0 0.005399 -0.00501 0.00432 -0.00062 -0.00255 0.000524 0.000248
S14 0 0.028485 0.003252 -0.00119 -0.00582 0.006387 -0.00363 0.000766
S15 0 0.011308 0.055635 -0.02099 -0.04244 0.052059 -0.02276 0.003557
S16 0 -0.07162 0.114214 -0.07519 -0.01932 0.052773 -0.02542 0.004033
S17 0 -0.05833 0.049011 -0.04512 0.028911 -0.01099 0.002313 -0.00021
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 8에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(510) 및 제2 렌즈(520)을 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(530), 제4 렌즈(540) 및 제5 렌즈(550)를 포함하고, 제3 렌즈군(G3)은 제6 렌즈(560) 및 제7 렌즈(570)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터(580) 및 이미지 센서(590)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(510)보다 물체측에 가깝게 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제1 반사부재(R1)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제7 렌즈(570)와 필터(580) 사이에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제2 반사부재(R2)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제5 실시예에서 제1 반사부재(R1) 및 제2 반사부재(R2)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 반사부재(R1)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한 광은 제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡되어 이미지 센서(590)에 수광된다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제2 렌즈군(G3) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2) 및 제3 렌즈군(G3)이 각각 광축 방향으로 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 사이의 간격이 가변될 수 있으며, 제3 렌즈군(G3)과 이미지 센서(590) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 13과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 최대유효반경 초점거리
S1 제1 프리즘 Infinity 3.8 1.723 29.500 3.745
S2 Infinity 3.8 1.723 29.500 3.745
S3 Infinity 0.5 2.452
S4 제1 렌즈 5.57453595 0.583 1.546 56.114 2.300 -10.5257
S5 2.72635284 0.166 1.966
S6 제2 렌즈 2.33037191 0.556 1.667 20.353 1.973 39.34881
S7 2.31225816 D1 1.893
S8 제3 렌즈 3.52990382 1.423 1.546 56.114 2.300 4.249231
S9 -5.820172 0.030 1.826
S10 제4 렌즈 -8.2186106 0.300 1.667 20.353 1.650 -16.0043
S11 -35.93616 0.030 1.502
S12 제5 렌즈 9.01446797 0.823 1.546 56.114 1.500 28.21129
S13 21.005677 D2 1.527
S14 제6 렌즈 -2.5379703 0.932 1.667 20.353 1.545 -22.0471
S15 -3.5166941 0.030 1.617
S16 제7 렌즈 3.11863115 0.859 1.546 56.114 1.620 -145.279
S17 2.70855154 D3 1.740
S18 제2 프리즘 Infinity 2.000 1.723 29.500 1.951
S19 Infinity 2.000 1.723 29.500 2.762
S20 촬상면 Infinity 0.500 2.178
S21 필터 Infinity 0.210 1.518 64.197 2.227
S22 Infinity 1.098 2.241
S23 촬상면 Infinity 2.350
제1 위치 제2 위치
D1 0.300 2.613
D2 0.500 1.436
D3 3.551 0.303
한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 IMG HT는 2.35 mm이고, α는 91.146°이고, AL1은 13.49 mm2이다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 12 mm이고, Fno는 3.5이고, FOV는 22.2637°이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 8 mm이고, Fno는 2.7이고, FOV는 33.5974°이다.
본 발명의 제5 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖고, 제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈군(G3)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -12.612 mm이고, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 4.699 mm이며, 제3 렌즈군(G3)은 -17.138 mm이다.
제1 렌즈(510)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(510)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(510)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(520)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(520)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(520)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(530)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(530)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(540)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(540)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제4 렌즈(540)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제5 렌즈(550)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(550)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제6 렌즈(560)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제6 렌즈(560)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제7 렌즈(570)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(570)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(570)의 제2 면은 오목한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(510) 내지 제7 렌즈(570)의 각 면은 표 15에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(510) 내지 제7 렌즈(570)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
K A B C D E F G
S4 -17.9977 0.027159 -0.0145 0.005213 -0.00156 0.000314 -3.6E-05 1.74E-06
S5 0 0.049966 -0.05673 0.038932 -0.01798 0.004927 -0.00073 4.47E-05
S6 0 0.00256 -0.04055 0.033021 -0.01575 0.004307 -0.00063 3.77E-05
S7 0 -0.03447 -0.01042 0.012891 -0.00728 0.002249 -0.00036 2.39E-05
S8 0 -0.00251 -0.00291 0.000761 -0.00031 9.19E-06 4.36E-06 3.1E-08
S9 0 -0.01127 0.020274 -0.01806 0.007894 -0.00193 0.000254 -1.4E-05
S10 0 0.003661 0.041516 -0.03589 0.016148 -0.00423 0.000632 -4.2E-05
S11 59 0.023262 0.002418 0.025252 -0.03869 0.024516 -0.00742 0.000883
S12 0 -0.00077 -0.03118 0.058709 -0.05834 0.032313 -0.00927 0.001077
S13 0 -0.01301 -0.00944 0.010157 -0.00511 0.001469 -0.00021 1.19E-05
S14 0 0.08096 -0.04523 0.037781 -0.02462 0.010403 -0.00248 0.000254
S15 0 0.025727 -0.00473 0.014385 -0.01641 0.008604 -0.00224 0.000235
S16 0 -0.08726 0.016987 0.008606 -0.01605 0.008996 -0.00237 0.000247
S17 0 -0.08255 0.021095 -0.00464 -0.00069 0.000861 -0.00024 2.31E-05
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 10에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1), 제2 렌즈(G2) 및 제3 렌즈군(G3)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(610) 및 제2 렌즈(620)을 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(630), 제4 렌즈(640) 및 제5 렌즈(650)를 포함하고, 제3 렌즈군(G3)은 제6 렌즈(660) 및 제7 렌즈(670)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터(680) 및 이미지 센서(690)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(610)보다 물체측에 가깝게 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제1 반사부재(R1)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제7 렌즈(670)와 필터(680) 사이에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제2 반사부재(R2)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제6 실시예에서 제1 반사부재(R1) 및 제2 반사부재(R2)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 반사부재(R1)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제3 렌즈군(G3)을 통과한 광은 제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡되어 이미지 센서(690)에 수광된다.
제1 렌즈군(G1) 내지 제2 렌즈군(G3) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2) 및 제3 렌즈군(G3)이 각각 광축 방향으로 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제3 렌즈군(G3) 사이의 간격이 가변될 수 있으며, 제3 렌즈군(G3)과 이미지 센서(690) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 16과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 최대유효반경 초점거리
S1 제1 프리즘 Infinity 3.2 1.723 29.500 3.138
S2 Infinity 3.2 1.723 29.500 2.594
S3 Infinity 0.5 2.049
S4 제1 렌즈 5.26991708 0.439 1.546 56.114 1.800 -9.77139
S5 2.57424975 0.181 1.626
S6 제2 렌즈 2.38619195 0.688 1.667 20.353 1.625 30.45061
S7 2.39064145 D1 1.516
S8 제3 렌즈 3.06397916 1.319 1.546 56.114 1.200 3.528596
S9 -4.4115079 0.192 1.243
S10 제4 렌즈 -5.5170039 0.322 1.667 20.353 1.213 -6.9718
S11 30.7851797 0.140 1.193
S12 제5 렌즈 35.808245 0.772 1.642 23.902 1.200 23.89616
S13 -26.592645 D2 1.265
S14 제6 렌즈 -2.29743 0.300 1.667 20.353 1.370 155.3701
S15 -2.3653438 0.030 1.407
S16 제7 렌즈 5.26656988 0.537 1.546 56.114 1.388 -145.279
S17 2.92256102 D3 1.449
S18 제2 프리즘 Infinity 2.000 1.723 29.500 1.647
S19 Infinity 2.000 1.723 29.500 1.849
S20 촬상면 Infinity 0.500 2.051
S21 필터 Infinity 0.210 1.518 64.197 2.139
S22 Infinity 1.085 2.164
S23 촬상면 Infinity 2.350
제1 위치 제2 위치
D1 0.300 4.453
D2 2.738 1.278
D3 1.324 1.316
한편, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계의 IMG HT는 2.35 mm이고, α는 46.308°이고, AL1은 9.9 mm2이다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 13 mm이고, Fno는 5.2이고, FOV는 19.945°이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 8 mm이고, Fno는 4.3이고, FOV는 33.6085°이다.
본 발명의 제6 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖고, 제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈군(G3)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -12.246 mm이고, 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 5.012 mm이며, 제3 렌즈군(G3)은 -13.584 mm이다.
제1 렌즈(610)는 부의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(610)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(610)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(620)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(620)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(620)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(630)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(630)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(640)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(640)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(650)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(650)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제6 렌즈(660)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(660)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제6 렌즈(660)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제7 렌즈(670)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(670)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(670)의 제2 면은 오목한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(610) 내지 제7 렌즈(670)의 각 면은 표 18에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(610) 내지 제7 렌즈(670)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
K A B C D E F G
S4 -11.2652 0.035636 -0.02183 0.009777 -0.00344 0.000773 -9.5E-05 4.84E-06
S5 0 0.06072 -0.07326 0.05641 -0.0288 0.008658 -0.00139 8.98E-05
S6 0 0.004113 -0.04742 0.044158 -0.02407 0.007517 -0.00125 8.32E-05
S7 0 -0.03071 -0.01414 0.019282 -0.01336 0.005137 -0.00104 8.55E-05
S8 0 -0.00484 0.002826 -0.0057 0.003917 -0.00184 0.000449 -4.5E-05
S9 0 -0.02432 0.061975 -0.08052 0.059707 -0.02688 0.00685 -0.00076
S10 0 -0.00159 0.074411 -0.08733 0.055892 -0.02226 0.005775 -0.0008
S11 56.3414 0.039952 -0.04317 0.112763 -0.12331 0.068094 -0.01839 0.001836
S12 0 0.008598 -0.07318 0.139136 -0.13618 0.0746 -0.02232 0.002925
S13 0 -0.00817 -0.00721 0.009626 -0.0079 0.003297 -0.00063 4.38E-05
S14 0 0.081456 -0.07941 0.100564 -0.0864 0.045268 -0.01287 0.001507
S15 0 0.028242 -0.01479 0.028678 -0.02874 0.014982 -0.00402 0.000443
S16 0 -0.11006 0.070426 -0.05347 0.030882 -0.01279 0.003019 -0.00028
S17 0 -0.07111 0.023889 -0.00706 -0.00055 0.001358 -0.00048 5.95E-05
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 12에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 개략적인 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는, 복수의 렌즈(L1, L2, L3, L4 및 L5) 및 스페이서(S1)를 포함한다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 촬상 광학계는 복수의 렌즈보다 물체 측에 더 가깝게 배치된 반사 부재를 더 포함할 수 있다. 또한, 필터 및 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
즉, 촬상 광학계는 앞서 설명한 제1 실시예 내지 제7 실시예에 따른 촬상 광학계 중 어느 하나일 수 있다.
복수의 렌즈(L1, L2, L3, L4 및 L5)는 서로 인접한 렌즈와 소정 간격 이격 배치된다.
복수의 렌즈(L1, L2, L3, L4 및 L5) 중 적어도 일부의 렌즈는 비원형의 평면 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)는 비원형으로 형성되고, 제3 렌즈(L3) 내지 제5 렌즈(L5)는 원형으로 형성될 수 있다. 이와는 달리, 복수의 렌즈가 모두 비원형으로 형성되는 것도 가능하다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 제1 스페이서의 평면도이다.
도 16을 참조하면, 서로 인접한 렌즈들 사이에는 스페이서가 구비될 수 있다.
스페이서는 렌즈들 사이의 간격을 유지시킬 수 있고, 불필요한 빛을 차단할 수 있다. 일 예로, 스페이서에는 불필요한 빛을 차단하도록 광 흡수층이 구비될 수 있다. 광 흡수층은 흑색 피막 또는 흑색 산화철일 수 있다.
스페이서는 물체 측으로부터 상 측을 향하여 배열된 제1 스페이서(S1), 제2 스페이서, 제3 스페이서 및 제4 스페이서를 포함한다.
제1 스페이서(S1)는 비원형 형상을 갖는 렌즈들 사이에 배치된다. 일 예로, 제1 스페이서(S1)는 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에 배치된다.
제2 스페이서는 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3) 사이에 배치되며, 제3 스페이서는 제3 렌즈(L3)와 제4 렌즈(L4) 사이에 배치되고, 제4 스페이서는 제4 렌즈(L4)와 제5 렌즈(L5) 사이에 배치된다. 참고로, 도 13 및 도 16에는 제1 스페이서(S1)만이 도시되어 있다.
제1 스페이서(S1)는 빛을 통과시키는 개구(60)를 구비한다. 제1 스페이서(S1)의 내측 둘레면(40)에 의해 개구(60)가 형성된다. 즉, 제1 스페이서(S1)의 내측 둘레면(40)에 의해 둘러싸인 공간이 개구(60)의 역할을 한다.
제1 스페이서(S1)의 외측 둘레면(50)은 광축 방향에서 바라볼 때 비원형이고, 제1 스페이서(S1)의 내측 둘레면(40)도 광축 방향에서 바라볼 때 비원형이다.
제1 스페이서(S1)의 외측 둘레면(50)은 제1 렌즈(L1) 및 제2 렌즈(L2)의 형상과 대응될 수 있다. 일 예로, 제1 스페이서(S1)의 외측 둘레면(50)은 제1 외측면(51), 제2 외측면(52), 제3 외측면(53) 및 제4 외측면(54)을 포함한다.
제1 외측면(51)과 제2 외측면(52)은 서로 마주보며 대응되는 형상을 갖고, 제3 외측면(53)과 제4 외측면(54)은 서로 마주보며 대응되는 형상을 갖는다.
광축 방향에서 바라볼 때, 제1 외측면(51)과 제2 외측면(52)은 원호(arc) 형상이고, 제3 외측면(53)과 제4 외측면(54)은 대체로 직선 형상이다.
제3 외측면(53)과 제4 외측면(54)은 각각 제1 외측면(51)과 제2 외측면(52)을 연결한다.
또한, 제3 외측면(53)과 제4 외측면(54)은 광축을 중심으로 대칭이며, 서로 평행하게 형성될 수 있다.
제1 스페이서(S1)의 내측 둘레면(40)은 제1 내측면(41), 제2 내측면(42), 제3 내측면(43) 및 제4 내측면(44)을 포함한다.
제1 내측면(41)과 제2 내측면(42)은 서로 마주보며 대응되는 형상을 갖고, 제3 내측면(43)과 제4 내측면(44)은 서로 마주보며 대응되는 형상을 갖는다.
광축 방향에서 바라볼 때, 제1 내측면(41)과 제2 내측면(42)은 원호(arc) 형상이고, 제3 내측면(43)과 제4 내측면(44)은 대체로 직선 형상이다.
제3 내측면(43)과 제4 내측면(44)은 각각 제1 내측면(41)과 제2 내측면(42)을 연결한다.
또한, 제3 내측면(43)과 제4 내측면(44)은 광축을 중심으로 대칭이며, 서로 평행하게 형성될 수 있다.
제1 스페이서(S1)의 내측 둘레면(50)은 장축(c, Major axis)과 단축(d, Minor axis)을 갖는다. 일 예로, 광축 방향에서 바라볼 때, 광축을 지나면서 제3 내측면(43)과 제4 내측면(44)을 최단거리로 연결하는 선분이 단축(d)고, 광축을 지나면서 제1 내측면(41)과 제2 내측면(42)을 연결하며 단축(d)에 수직한 선분이 장축(c)이다.
여기서, 장축(c)의 절반이 개구(60)의 최대 반경이고, 단축(d)의 절반이 개구(60)의 최소 반경이다.
도 17 내지 도 20은 카메라 모듈이 탑재된 휴대용 전자기기의 배면도이다.
도 17 내지 도 20에 도시된 휴대용 전자기기(1)는 복수의 카메라 모듈이 탑재된 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 전자기기일 수 있다.
복수의 카메라 모듈은 각각 촬상 광학계를 구비한다.
도 17 내지 도 20에서 카메라 모듈(2)은 앞서 설명한 제1 실시예 내지 제6 실시예에 따른 촬상 광학계 중 어느 하나를 구비한다.
카메라 모듈(2)은 반사부재를 통해 광의 진행방향을 굴곡시킨다.
카메라 모듈(2)의 광축은 휴대용 전자기기(1)의 두께 방향(Z축 방향, 휴대용 전자기기의 전면(Front Surface)에서 후면(Rear Surface)을 향하는 방향 또는 그 반대 방향)에 수직한 방향을 향할 수 있다.
일 예로, 카메라 모듈(2)의 광축은 휴대용 전자기기(1)의 폭 방향(Y 방향) 또는 길이 방향(X 방향)으로 형성될 수 있다.
따라서, 카메라 모듈(2)이 긴 초점거리를 갖는 망원 카메라의 특징을 갖더라도, 휴대용 전자기기(1)의 두께가 증가하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 전자기기(1)의 박형화가 가능하다.
도 17을 참조하면, 휴대용 전자기기(1)에 제1 카메라 모듈(2) 및 제2 카메라 모듈(3)이 구비될 수 있다. 즉, 휴대용 전자기기(1)는 듀얼 카메라 모듈을 구비할 수 있다.
제1 카메라 모듈(2)과 제2 카메라 모듈(3)은 광축이 서로 다른 방향으로 형성된다. 일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 광축은 X 방향으로 형성되고, 제2 카메라 모듈(3)의 광축은 Z 방향으로 형성된다.
또한, 제1 카메라 모듈(2)과 제2 카메라 모듈(3)은 서로 다른 화각 및 초점거리를 가지도록 구성된다.
제1 카메라 모듈(2)은 상대적으로 화각이 좁고, 긴 초점거리를 갖도록 구성(예를 들어, 망원)되고, 제2 카메라 모듈(3)은 상대적으로 화각이 넓고, 짧은 초점거리를 갖도록 구성(예를 들어, 광각)된다.
일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 화각은 30°보다 작게 형성된다. 일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 화각은 10°~ 30°범위에서 형성될 수 있다. 제2 카메라 모듈(3)의 화각은 75°~ 85° 범위에서 형성될 수 있다.
한편, 제1 카메라 모듈(2)은 Fno가 2.8 ≤ Fno < 5을 만족하는 범위에서 형성될 수 있다. 제2 카메라 모듈(3)은 Fno가 1.4 ≤ Fno ≤ 2.4를 만족하는 범위에서 형성될 수 있다.
이처럼 2개의 카메라 모듈의 화각과 초점거리를 서로 다르게 설계함으로써, 피사체의 이미지를 다양한 심도로 촬영할 수 있다.
도 18을 참조하면, 휴대용 전자기기(1)에 제1 카메라 모듈(2), 제2 카메라 모듈(3) 및 제3 카메라 모듈(4)이 구비될 수 있다. 즉, 휴대용 전자기기(1)는 트리플 카메라 모듈을 구비할 수 있다. 제1 카메라 모듈(2) 내지 제3 카메라 모듈(4)은 휴대용 전자기기(1)의 폭 방향(Y 방향) 또는 길이 방향(X 방향)으로 배치될 수 있다.
제1 카메라 모듈(2)의 광축은 제2 카메라 모듈(3)의 광축 및 제3 카메라 모듈(4)의 광축과 다른 방향으로 형성된다. 일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 광축은 X 방향으로 형성되고, 제2 카메라 모듈(3)의 광축 및 제3 카메라 모듈(4)의 광축은 Z 방향으로 형성된다.
또한, 제1 카메라 모듈(2) 내지 제3 카메라 모듈(4)은 서로 다른 화각 및 초점거리를 가지도록 구성된다.
제1 카메라 모듈(2)은 가장 화각이 좁고, 가장 긴 초점거리를 갖도록 구성(예를 들어, 망원)되고, 제3 카메라 모듈(4)은 가장 화각이 넓고, 가장 짧은 초점거리를 갖도록 구성(예를 들어, 초광각)된다. 제2 카메라 모듈(3)은 제1 카메라 모듈(2)보다 화각이 넓고, 제3 카메라 모듈(4)보다 화각이 좁게 형성된다(예를 들어, 광각).
일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 화각은 30°보다 작게 형성된다. 일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 화각은 10°~ 30°범위에서 형성될 수 있다. 제2 카메라 모듈(3)의 화각은 75°~ 85° 범위에서 형성될 수 있다. 제3 카메라 모듈(4)의 화각은 110°~ 150° 범위에서 형성될 수 있다.
한편, 제1 카메라 모듈(2)은 Fno가 2.8 ≤ Fno < 5을 만족하는 범위에서 형성될 수 있다. 제2 카메라 모듈(3)은 Fno가 1.4 ≤ Fno ≤ 2.4를 만족하는 범위에서 형성될 수 있다. 제3 카메라 모듈(4)은 Fno가 2.0 ≤ Fno ≤ 2.4를 만족하는 범위에서 형성될 수 있다.
이처럼 3개의 카메라 모듈의 화각과 초점거리를 서로 다르게 설계함으로써, 피사체의 이미지를 다양한 심도로 촬영할 수 있다.
도 19를 참조하면, 휴대용 전자기기(1)에 제1 카메라 모듈(2), 제2 카메라 모듈(3), 제3 카메라 모듈(4) 및 제4 카메라 모듈(5)이 구비될 수 있다. 즉, 휴대용 전자기기(1)는 쿼드 카메라 모듈을 구비할 수 있다. 제2 카메라 모듈(3) 내지 제4 카메라 모듈(5)은 휴대용 전자기기(1)의 폭 방향(Y 방향) 또는 길이 방향(X 방향)으로 배치될 수 있고, 제1 카메라 모듈(2)은 제2 카메라 모듈(3) 내지 제4 카메라 모듈(5)의 옆에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 내지 제4 카메라 모듈(2, 3, 4, 5)은 전체적으로 4각형 형상으로 배치될 수 있다.
제1 카메라 모듈(2)의 광축은 제2 카메라 모듈(3) 내지 제4 카메라 모듈(5)의 광축과 다른 방향으로 형성된다. 일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 광축은 X 방향으로 형성되고, 제2 카메라 모듈(3) 내지 제4 카메라 모듈(5)의 광축은 Z 방향으로 형성된다.
또한, 제1 카메라 모듈(2) 내지 제4 카메라 모듈(5)은 서로 다른 화각 및 초점거리를 가지도록 구성된다.
제1 카메라 모듈(2)은 가장 화각이 좁고, 가장 긴 초점거리를 갖도록 구성(예를 들어, 초망원)되고, 제4 카메라 모듈(5)은 가장 화각이 넓고, 가장 짧은 초점거리를 갖도록 구성(예를 들어, 초광각)된다. 제2 카메라 모듈(3)은 제1 카메라 모듈(2)보다 화각이 넓고, 제3 카메라 모듈(4)보다 화각이 좁게 형성된다(예를 들어, 망원). 제3 카메라 모듈(4)은 제2 카메라 모듈(3)보다 화각이 넓고, 제4 카메라 모듈(5)보다 화각이 좁게 형성된다(예를 들어, 광각).
일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 화각은 30°보다 작게 형성된다. 일 예로, 제1 카메라 모듈(2)의 화각은 10°~ 30°범위에서 형성될 수 있다. 제2 카메라 모듈(3)의 화각은 40°~ 45° 범위에서 형성될 수 있다. 제3 카메라 모듈(4)의 화각은 75°~ 85° 범위에서 형성될 수 있다. 제4 카메라 모듈(5)의 화각은 110°~ 150° 범위에서 형성될 수 있다.
한편, 제1 카메라 모듈(2)은 Fno가 2.8 ≤ Fno < 5을 만족하는 범위에서 형성될 수 있다. 제2 카메라 모듈(3)은 Fno가 1.8 ≤ Fno ≤ 2.4를 만족하는 범위에서 형성될 수 있다. 제3 카메라 모듈(4)은 Fno가 1.4 ≤ Fno ≤ 2.4를 만족하는 범위에서 형성될 수 있다. 제4 카메라 모듈(5)은 Fno가 2.0 ≤ Fno ≤ 2.4를 만족하는 범위에서 형성될 수 있다.
이처럼 4개의 카메라 모듈의 화각과 초점거리를 서로 다르게 설계함으로써, 피사체의 이미지를 다양한 심도로 촬영할 수 있다.
도 20에 도시된 실시예는, 도 18에 도시된 실시예와 동일하나, 제1 내지 제3 카메라 모듈(2, 3, 4)의 배치 형태에서 차이가 있다.
도 20을 참조하면, 제1 카메라 모듈(2)의 양 옆에 제2 카메라 모듈(3)과 제3 카메라 모듈(5)이 배치된다. 제2 카메라 모듈(3)과 제3 카메라 모듈(5)은 휴대용 전자기기(1)의 폭 방향(Y 방향) 또는 길이 방향(X 방향)으로 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 카메라 모듈(2, 3, 4)은 전체적으로 3각형 형상으로 배치될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
R: 반사부재
110, 210, 310, 410, 510, 610: 제1 렌즈
120, 220, 320, 420, 520, 620: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430, 530, 630: 제3 렌즈
140, 240, 340, 440, 540, 640: 제4 렌즈
150, 250, 350, 450, 550, 650: 제5 렌즈
160, 260, 360, 460, 560, 660: 제6 렌즈
270, 370, 470, 570, 670: 제7 렌즈
180, 280, 380, 480, 580, 680: 필터
190, 290, 390, 490, 590, 690: 필터

Claims (18)

  1. 물체측으로부터 상측을 향하여 순차로 배치된,
    복수의 렌즈를 포함하고, 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
    복수의 렌즈를 포함하고, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군; 및
    복수의 렌즈를 포함하고, 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군;을 포함하며,
    상기 제1 렌즈군 내지 상기 제3 렌즈군 중 적어도 하나는 광축 방향으로 이동 가능하고,
    상기 제1 렌즈군 내지 상기 제3 렌즈군에 포함된 렌즈의 총 수는 7개이며,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면이 볼록하고,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목하며,
    상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제1 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 볼록하고,
    상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제3 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목하며,
    상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 물체측 면이 오목하고,
    상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 상측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군은 상기 광축 방향으로 이동 가능하며,
    0.2 < BFL/(2*IMG HT) < 2.0 을 만족하고,
    BFL은 상기 제3 렌즈군이 상기 상측에 상대적으로 가깝게 위치하는 경우, 상기 제3 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 상측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈의 상기 상측 면부터 촬상면까지의 광축 상 거리이고, IMG HT는 상기 촬상면의 대각길이의 절반인 촬상 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    10° < FOV < 35° 을 만족하고, FOV는 상기 촬상 광학계의 화각인 촬상 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    2.7 ≤ Fno < 7 을 만족하고, Fno는 상기 촬상 광학계의 F 넘버(F-number)인 촬상 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈는 물체측 면이 볼록한 촬상 광학계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 제2 렌즈군에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군의 상기 복수의 렌즈는 상기 물체측으로부터 순서대로 정의 굴절력과 부의 굴절력을 갖는 2개의 렌즈로 구성되는 촬상 광학계.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군에서 정의 굴절력을 갖는 렌즈는 물체측 면이 오목하고 상측 면이 볼록한 촬상 광학계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군에서 부의 굴절력을 갖는 렌즈는 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군의 전방에 배치되는 제1 반사부재;를 더 포함하며,
    상기 제1 반사부재는 상기 제1 반사부재에 입사된 광의 경로를 상기 제1 렌즈군을 향하도록 변화시키는 반사면을 갖는 촬상 광학계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 반사부재는 프리즘으로 제공되고,
    0.4 mm < DpL1 < 0.9 mm 을 만족하며, DpL1은 상기 프리즘의 출사면과 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈의 상기 물체측 면 사이의 광축 상 거리인 촬상 광학계.
  12. 제11항에 있어서,
    17.0 mm < PTTL < 22.0 mm 을 만족하고, PTTL은 상기 프리즘의 반사면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리인 촬상 광학계.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈는 광축과 교차하고 서로 수직한 두 개의 축 중 어느 한 축의 길이가 다른 한 축의 길이보다 길고,
    0 < L1S1el/PTTL < 0.2 를 만족하며,
    L1S1el은 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈의 상기 물체측 면의 최대 유효 반경인 촬상 광학계.
  14. 제13항에 있어서,
    0.7 ≤ L1S1es/L1S1el < 0.95 을 만족하며, L1S1es는 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈의 상기 물체측 면의 최소 유효 반경인 촬상 광학계.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈는 광학부 및 상기 광학부의 적어도 일부의 둘레에서 연장되는 플랜지부를 구비하고,
    0 < AL1/(PTTL)2 < 0.09 를 만족하며,
    AL1은 상기 제1 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 상기 물체측에 가장 가깝게 배치된 상기 렌즈의 상기 물체측 면의 상기 광학부의 면적인 촬상 광학계.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광학부는 제1 가장자리, 광축을 기준으로 상기 제1 가장자리의 반대측에 위치한 제2 가장자리, 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리를 각각 연결하는 제3 가장자리 및 제4 가장자리를 포함하며,
    상기 제3 가장자리는 상기 광축을 기준으로 상기 제4 가장자리의 반대측에 위치하고,
    상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리 사이의 최단거리는 상기 제3 가장자리와 상기 제4 가장자리 사이의 최단거리보다 긴 촬상 광학계.
  17. 제16항에 있어서,
    45° < α < 93°를 만족하며,
    α는 상기 제1 가장자리와 상기 제4 가장자리의 연결지점으로부터 상기 광축을 잇는 제1 가상 선과, 상기 제2 가장자리와 상기 제4 가장자리의 연결지점으로부터 상기 광축을 잇는 제2 가상 선 사이의 각도인 촬상 광학계.
  18. 제16항에 있어서,
    1.0 < α/(2*FOV) < 3.0 을 만족하며,
    FOV는 상기 촬상 광학계의 화각이고, α는 상기 제1 가장자리와 상기 제4 가장자리의 연결지점으로부터 상기 광축을 잇는 제1 가상 선과, 상기 제2 가장자리와 상기 제4 가장자리의 연결지점으로부터 상기 광축을 잇는 제2 가상 선 사이의 각도인 촬상 광학계.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI754168B (zh) * 2019-09-09 2022-02-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
US11719911B2 (en) * 2020-02-14 2023-08-08 Largan Precision Co., Ltd. Imaging optical lens assembly, image capturing unit and electronic device
TWI712816B (zh) * 2020-02-14 2020-12-11 大立光電股份有限公司 取像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置
TWI763160B (zh) 2020-12-02 2022-05-01 大立光電股份有限公司 影像鏡頭組、變焦取像裝置及電子裝置
WO2022198418A1 (zh) * 2021-03-22 2022-09-29 深圳市大疆创新科技有限公司 光学系统、拍摄装置、云台及可移动平台
KR20230026092A (ko) * 2021-08-17 2023-02-24 삼성전자주식회사 폴디드 광학계를 포함하는 카메라 모듈
WO2023075067A1 (ko) * 2021-10-27 2023-05-04 삼성전자 주식회사 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치
KR20230162394A (ko) * 2022-05-20 2023-11-28 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈
CN114815197B (zh) * 2022-06-29 2022-10-21 江西晶超光学有限公司 光学系统、镜头模组和电子设备
WO2024085609A1 (ko) * 2022-10-17 2024-04-25 삼성전자 주식회사 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603591A (ja) * 1983-06-20 1985-01-09 株式会社東芝 孔内異物の除去装置
KR20160131824A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 삼성전자주식회사 박형 망원 렌즈 및 이를 포함하는 촬상 장치
JP2018049201A (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
KR20190032905A (ko) * 2017-09-20 2019-03-28 삼성전자주식회사 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0519170A (ja) 1991-02-15 1993-01-29 Asahi Optical Co Ltd ズームレンズ
US5264965A (en) 1991-02-15 1993-11-23 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Zoom lens
EP1054280A3 (en) 1999-05-20 2004-08-18 Konica Corporation Zoom lens
JP2003066331A (ja) 2001-08-27 2003-03-05 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する光学機器
US6839185B2 (en) 2002-11-01 2005-01-04 Ricoh Company, Ltd. Compact zoom lens system and digital camera using the compact zoom lens system
KR100800811B1 (ko) * 2006-06-23 2008-02-01 삼성전자주식회사 줌 렌즈 시스템
JP2009276622A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Olympus Imaging Corp ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
TW201209471A (en) 2010-08-30 2012-03-01 Young Optics Inc Lens module
TWI490538B (zh) 2011-07-06 2015-07-01 Ability Entpr Co Ltd 變焦鏡頭
WO2013125603A1 (ja) * 2012-02-20 2013-08-29 コニカミノルタ株式会社 ズームレンズ、撮像装置及び携帯端末
JP5928875B2 (ja) 2012-02-22 2016-06-01 株式会社リコー ズームレンズ、情報装置および携帯情報端末装置
JP6602027B2 (ja) * 2015-03-13 2019-11-06 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US10139601B2 (en) 2015-05-08 2018-11-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin telephoto lens and image pickup apparatus including the same
KR101859383B1 (ko) * 2015-10-19 2018-05-18 삼성전기주식회사 촬상 광학계
CN109870783A (zh) 2017-12-01 2019-06-11 信泰光学(深圳)有限公司 镜头模块
JP7135597B2 (ja) 2017-10-19 2022-09-13 株式会社リコー 結像光学系、撮像装置および携帯情報端末装置
CN112305729A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 Oppo广东移动通信有限公司 变焦镜头、相机模组和电子装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603591A (ja) * 1983-06-20 1985-01-09 株式会社東芝 孔内異物の除去装置
KR20160131824A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 삼성전자주식회사 박형 망원 렌즈 및 이를 포함하는 촬상 장치
JP2018049201A (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
KR20190032905A (ko) * 2017-09-20 2019-03-28 삼성전자주식회사 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치

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