KR20220146108A

KR20220146108A - 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20220146108A
Application number: KR1020210052975A
Authority: KR
Inventors: 쇼이치 야마자키
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2022-11-01

Abstract

실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고, 상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고, 상기 제k 렌즈와 상기 제(k-1) 렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고, 상기 제k 렌즈 및 제(k-1) 렌즈는 하기 수학식을 만족할 수 있다.
3 * t_0 < t_ymax
(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)

Description

광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈{OPTICAL SYSTEM AND CAMERA MODULE INCLDUING THE SAME}

실시예는 향상된 광학 성능을 위한 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대한 것이다.

카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며 다양한 어플리케이션에 장착되고 있다. 특히 카메라 모듈은 초소형으로 제작되어 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스 뿐만 아니라 드론, 차량 등에 적용되어 다양한 기능을 제공하고 있다.

예를 들어, 카메라 모듈의 광학계는 상(image)를 결상하는 촬상 렌즈, 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 촬상 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있고, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 객체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.

이러한 카메라 모듈이 상(image)을 얻기 위해 가장 중요한 요소는 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고해상도에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 구현하기 위해 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 고해상도 구현을 위해 양(+)의 굴절력 또는 음(-)의 굴절력을 가지는 복수의 촬상 렌즈를 이용한 연구가 진행되고 있다.

그러나, 복수의 렌즈를 포함할 경우 우수한 광학적 특성, 수차 특성을 도출하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 복수의 렌즈를 포함할 경우, 상기 복수의 렌즈의 두께, 간격, 크기 등에 의해 전체 길이, 높이 등이 증가할 수 있고, 이로 인해 상기 복수의 렌즈를 포함하는 모듈의 전체 크기가 증가하는 문제가 있다.

또한, 고해상도, 고화질 구현을 위해 이미지 센서의 크기가 증가하고 있다. 그러나, 이미지 센서의 크기가 증가할 경우 복수의 렌즈를 포함하는 광학계의 TTL(Total track length) 또한 증가하며, 이로 인해 상기 광학계를 포함하는 카메라, 이동 단말기 등의 두께 역시 증가하는 문제가 있다.

따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계가 요구된다.

실시예는 광학 특성이 향상된 광학계를 제공하고자 한다.

또한, 실시예는 중심부와 주변부에서 우수한 성능을 가지는 광학계를 제공하고자 한다,

또한, 실시예는 슬림한 구조를 가질 수 있는 광학계를 제공하고자 한다.

실시예에 따른 광학계는 물체측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고, 상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고, 상기 제k 렌즈와 상기 제(k-1) 렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고, 상기 제k 렌즈 및 제(k-1) 렌즈는 하기 수학식을 만족할 수 있다.

3 * t_0 < t_ymax

(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)

또한, 상기 제k 렌즈 및 제(k-1) 렌즈는 하기 수학식을 만족할 수 있다.

5 * t_0 < t_ymax

(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)

또한, 상기 제k 렌즈의 센서 측 면은 상기 광축에서 평면 또는 볼록한 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈는 하기 수학식을 만족할 수 있다.

0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04

(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, ImgH는 상기 광축과 중첩되는 상기 센서의 상면 중심 0 필드(field) 영역에서 상기 센서의 1 필드 영역까지의 상기 광축의 수직 방향 거리를 의미한다.)

또한, 상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제(k-1) 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되는 제(k-2) 렌즈는 상기 광축에서 양의 굴절력을 가질 수 있다.

또한, 상기 제(k-2) 렌즈는 상기 광축에서 양면이 볼록한 형상을 가지거나, 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면은, 상기 광축에서 평면 또는 볼록한 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제k 렌즈는 하기 수식을 만족할 수 있다.

0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05

(BFL은 상기 제k 렌즈의 센서 측 면에서 이미지 센서까지 상기 광축 상에서의 거리이고, ImgH는 상기 광축과 중첩되는 상기 센서의 상면 중심 0 필드(field) 영역에서 상기 센서의 1 필드 영역까지의 상기 광축의 수직 방향 거리를 의미한다.)

또한, 실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고, 상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고,

상기 제k 렌즈와 상기 제(k-1)렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고,

상기 제k 렌즈의 물체 측 면은 상기 광축에서 주변부를 향해 3개 이상의 변곡점을 가지고,

상기 제(k-1) 및 제k 렌즈는 하기 수학식을 만족할 수 있다.

t_0 < t_ymax

(t_0은 상기 광축에서의 상기 제k-1 렌즈 및 상기 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역의 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체 측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)

또한, 실시예에 다른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고, 상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고, 상기 제(k-1) 렌즈와 상기 제k 렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고, 상기 제k 렌즈의 센서 측 면은 상기 광축에서 평면 또는 볼록한 형상을 가지고, 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈는 하기 수학식을 만족할 수 있다.

t_0 < t_ymax

(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 렌즈 및 상기 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역의 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체 측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)

실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 광학계는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 화각의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

또한, 실시예에 따른 복수의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 주변부(화각(FOV)의 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정할 수 있어 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

또한, 실시예에 따른 복수의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 렌즈면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 주변부이 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학계는 슬림한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계를 포함하는 장치, 예컨대 상기 카메라 모듈은 보다 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 복수의 렌즈들 중 이미지 센서와 최인접한 마지막 렌즈로 정의하는 제k 렌즈, 상기 제k 렌즈 다음으로 이미지 센서와 인접한 제(k-1) 렌즈를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제k 렌즈와 상기 제(k-1) 렌즈 사이의 에어갭은 공기 렌즈로 정의할 수 있고, 상기 공기 렌즈는 광축에서 음의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 공기 렌즈는 최적의 형상을 가짐에 따라 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 특히, 상기 공기 렌즈의 광축 방향 두께는 주변부에서 유효 영역 끝단으로 갈수록 크게 하여 양호한 광학 성능을 가질 수 있고, 제(k-1) 렌즈의 구경 역시 감소시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 2는 실시예에 따른 광학계에서 일부 높이 및 간격을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 6은 제3 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 8은 제4 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 9는 제4 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 10은 실시예에 따른 카메라 모듈이 이동 단말기에 적용된 것을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, "물체 측 면"은 광축을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "센서 측 면"은 광축을 기준으로 촬상면(이미지 센서)을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다.

또한, 렌즈의 면이 볼록하다는 것은 광축에서의 렌즈 면이 볼록한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, 렌즈의 면이 오목하다는 것은 광축에서의 렌즈 면이 오목한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다.

또한, 렌즈 데이터에 대한 표에 기재된 곡률 반경, 중심 두께, 렌즈 사이의 간격은 광축에서의 값을 의미할 수 있다.

또한, 수직 방향은 광축과 수직인 방향을 의미할 수 있고, 렌즈 또는 렌즈면의 끝단은 입사된 광이 통과하는 렌즈의 유효 영역의 끝단을 의미할 수 있다.

또한, 렌즈면의 유효경의 크기는 최대 ±0.4mm 정도의 측정 오차를 가질 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100)은 k매 렌즈를 포함할 수 있다. 이때, k는 3보다 큰 자연수일 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광학계(1000)는 4매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 광학계(1000)는 8매 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함할 수 있다. 상기 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접하게 배치되는 제k 렌즈일 수 있고, 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 이미지 센서(300)와 인접하게 배치되는 제(k-1) 렌즈일 수 있다.

이 경우, 물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120), 상기 제3 렌즈(130), 상기 제4 렌즈(140), 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160), 상기 제7 렌즈(170), 상기 제8 렌즈(180)를 통과하여 상기 이미지 센서(300)에 입사될 수 있다.

상기 복수의 렌즈들(100) 각각은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역은 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각에 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 영역일 수 있다.

상기 비유효 영역은 상기 유효 영역 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 복수의 렌즈들(100)에서 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시) 등에 고정되는 영역일 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 광학계(1000)는 9매 또는 10매 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측으로 순차적으로 배치되는 제1 내지 제9 렌즈들 또는 제1 내지 제10 렌즈들을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제9 렌즈 또는 제10 렌즈는 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접하게 배치되는 제k 렌즈일 수 있고, 상기 제8 렌즈 또는 제9 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 이미지 센서(300)와 인접하게 배치되는 제(k-1) 렌즈일 수 있다.

상기 이미지 센서(300)는 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100), 자세하게 상기 복수의 렌즈들(100)을 순차적으로 통과한 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등 입사되는 광을 감지할 수 있는 소자를 포함할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)는 필터(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에는 배치될 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접하게 배치된 마지막 렌즈와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)가 8매 렌즈를 포함할 경우, 상기 필터(500)는 상기 제8 렌즈(180)와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.

상기 필터(500)는 적외선 필터, 커버 글래스 등의 광학적 필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 필터(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링할 수 있다. 상기 필터(500)가 적외선 필터를 포함할 경우 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서(300)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 필터(500)는 가시광선을 투과할 수 있고 적외선을 반사할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 광학계(1000)에 입사되는 광량을 조절할 수 있다.

상기 조리개는 설정된 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 전방에 위치하거나, 상기 제1 렌즈(110)보다 후방에 위치할 수 있다. 또한, 상기 조리개는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 선택되는 두 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 후방에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에 위치할 수 있다.

이와 다르게, 상기 복수의 렌즈들(100) 중 선택되는 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 중 선택되는 하나의 렌즈의 물체 측 면 또는 센서 측 면은 광량을 조절하는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2)) 또는 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.

상기 광학계(1000)는 광 경로 변경 부재(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사해 광의 경로를 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 반사경, 프리즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 직각 프리즘을 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재가 직각 프리즘을 포함할 경우, 상기 광 경로 변경 부재는 입사광의 경로를 90도의 각도로 반사해 광의 경로를 변경할 수 있다.

상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들(100)보다 물체 측과 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 물체 측으로부터 센서 방향으로 광 경로 변경 부재, 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180), 필터(500) 및 이미지 센서(300) 순서로 배치될 수 있다.

상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광의 경로를 설정된 방향으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 상기 광 경로 변경 부재에 제1 방향으로 입사된 광의 경로를 상기 복수의 렌즈들(100)의 배치 방향인 제2 방향(복수의 렌즈들(100)이 이격된 방향으로 도면의 광축(OA) 방향)으로 변경할 수 있다.

상기 광학계(1000)가 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 상기 광학계는 카메라의 두께를 감소시킬 수 있는 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 상기 광학계(1000)가 적용된 기기의 표면과 수직한 방향으로 입사된 광을 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 렌즈들(100)을 포함하는 상기 광학계(1000)는 상기 기기 내에서 보다 얇은 두께를 가질 수 있어, 상기 기기는 보다 얇게 제공될 수 있다.

예를 들어, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함하지 않을 경우, 상기 기기 내에서 상기 복수의 렌즈들(100)은 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈들(100)을 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 높은 높이를 가지게 되며 이로 인해 상기 광학계(1000) 및 이를 포함하는 기기의 두께를 얇게 형성하기 어려울 수 있다.

그러나, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 상기 복수의 렌즈들(100)은 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학계(1000)는 광축(OA)이 상기 기기의 표면과 평행하도록 배치되며 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈들(100)을 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 낮은 높이를 가질 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)를 포함하는 카메라는 상기 기기 내에서 얇은 두께를 가질 수 있고, 상기 기기의 두께 역시 감소할 수 있다.

이하 실시예에 따른 복수의 렌즈들(100)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.

상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제1 렌즈(110)는 제(k-7) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-7) 렌즈는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제1 면(S1) 및 센서 측 면으로 정의되는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제2 렌즈(120)는 제(k-6) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-6) 렌즈는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제3 면(S3) 및 센서 측 면으로 정의되는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.

상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제3 렌즈(130)는 제(k-5) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-5) 렌즈는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제5 면(S5) 및 센서 측 면으로 정의되는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제4 렌즈(140)는 제(k-4) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-4) 렌즈는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제4 렌즈(140)는 물체 측 면으로 정의되는 제7 면(S7) 및 센서 측 면으로 정의되는 제8 면(S8)을 포함할 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제5 렌즈(150)는 제(k-3) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-3) 렌즈는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제5 렌즈(150)는 물체 측 면으로 정의되는 제9 면(S9) 및 센서 측 면으로 정의되는 제10 면(S10)을 포함할 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제6 렌즈(160)는 제(k-2) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-2) 렌즈는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제6 렌즈(160)는 물체 측 면으로 정의되는 제11 면(S11) 및 센서 측 면으로 정의되는 제12 면(S12)을 포함할 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)은 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다.

상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제7 렌즈(170)는 제(k-1) 렌즈일 수 있고, 상기 제(k-1) 렌즈는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제7 렌즈(170)는 물체 측 면으로 정의되는 제13 면(S13) 및 센서 측 면으로 정의되는 제14 면(S14)을 포함할 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 광축에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 렌즈들(100)이 8매 렌즈를 포함하면, 상기 제8 렌즈(180)는 제k 렌즈일 수 있고, 상기 제k 렌즈는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제8 렌즈(180)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제8 렌즈(180)는 물체 측 면으로 정의되는 제15 면(S15) 및 센서 측 면으로 정의되는 제16 면(S16)을 포함할 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 사이에 위치하는 공기 렌즈를 포함할 수 있다. 여기 공기 렌즈는 서로 인접하게 배치된 렌즈들이 서로 이격되어 형성된 에어갭(Air gap)을 의미할 수 있다. 상기 공기 렌즈는 이격된 복수의 렌즈들 사이에서 굴절력을 가지며 광학적으로 작용할 수 있다.

예를 들어, 상기 공기 렌즈는 제1 내지 제7 공기 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제1 공기 렌즈는 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에 위치할 수 있고, 상기 제2 공기 렌즈 상기 제2 렌즈(120)와 상기 제3 렌즈(130) 사이에 위치할 수 있고, 상기 제3 공기 렌즈는 상기 제3 렌즈(130)와 상기 제4 렌즈(140) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제4 공기 렌즈는 상기 제4 렌즈(140)와 상기 제5 렌즈(150) 사이에 위치할 수 있고, 상기 제5 공기 렌즈는 상기 제5 렌즈(150)와 상기 제6 렌즈(160) 사이에 위치할 수 있고, 상기 제6 공기 렌즈는 상기 제6 렌즈(160)와 상기 제7 렌즈(170) 사이에 위치할 수 있고, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에 위치할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 공기 렌즈의 두께, 굴절력 등을 제어하여 화각(FOV)의 중심부 및 주변부의 성능을 향상시킬 수 있다.

특히, 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에 배치된 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 영역에 따라 설정된 굴절력, 광축(OA) 방향 두께 등을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 물체 측 면으로 정의되는 제17 면(미도시) 및 센서 측 면으로 정의되는 제18 면(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 제17 면은 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)일 수 있고, 상기 제18 면은 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)일 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 센서 측 면(제15 면(S15))은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있고, 센서 측 면(제15 면(S15))은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 센서 측 면(제15 면(S15))은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가지며 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 영역에 따라 설정된 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180) 사이의 간격을 의미할 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 보다 상기 제8 렌즈(180)를 추가하여도 얇은 두께, 즉, 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 광축(OA)에서의 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 두께와 더불어 최대 유효경에서의 광축(OA) 방향 두께를 제어하여 중심부, 주변부의 광학 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)가 수학식 1을 만족할 경우 상기 제7 렌즈(170)의 구경을 축소할 수 있고, 이로 인해 상기 광학계(1000)는 보다 슬림하게 제공될 수 있다.

[수학식 1]

3 * t_0 < t_ymax

수학식 1에서 t_0은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 즉, t_0은 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이의 간격(도 2 참조)을 의미한다.

또한, t_ymax는 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 최대 유효경에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 즉, t_ymax는 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))의 유효 영역 끝단에서의 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA) 방향 간격(도 2 참조)을 의미한다.

실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 1을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 수차 특성을 가질 수 있다. 또한, 수학식 1에서 t_ymax가 3 * t_0보다 작을 경우, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 주변부의 광축(OA) 방향 두께가 상대적으로 두껍지 않게 될 수 있다. 이로 인해 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 주변부에서의 양의 굴절력이 부족할 수 있고, 주변부의 광학 특성이 저하될 수 있다. 또한, 비점수차(ASTIGMATIC FILED) 곡선이 초점에서 벗어나는 정도가 커질 수 있고, 광학 특성이 저하될 수 있다.

또한, 상기 광학계(1000)는 수차 특성 및 주변부의 광학 특성을 보다 향상시키고, 상기 제7 렌즈의 구경을 보다 축소하기 위해 하기 수학식 2를 만족할 수 있다.

[수학식 2]

5 * t_0 < t_ymax

수학식 2에서 t_0은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 즉, t_0은 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이의 간격(도 2 참조)을 의미한다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 영역에 따라 설정된 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는, 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제14 면(S14))의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 제1 지점(P1)으로 갈수록 감소할 수 있다. 즉, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)에서 가장 작은 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제2 지점(P2)으로 갈수록 증가할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 제1 지점(P1)과 다른 지점으로 상기 제14 면(S14)의 유효 영역 끝단일 수 있다. 즉, 상기 제2 지점(P2)은 상기 제1 지점(P1)보다 광축에서 먼 거리에 위치할 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 제14 면(S14)의 최대 유효경에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)을 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 보다 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 주변부의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 상기 수학식 2를 만족할 경우, 비점 수차(ASTIGMATIC FILED) 곡선이 초점과 벗어나는 정도가 줄어들고, 광학 특성이 향상될 수 있다.

A * t_0 < t_ymax 일 때,

도 3, 도 5, 도 7, 도 9는 각각 제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예, 제4 실시예의 광학적 성능을 나타내는 그래프이고 각 실시예는 A1 = 22.9, A2 = 15.5, A3 = 6.6, A4 = 8.1로 상기 수학식 2를 만족하는 경우이다. 비점 수차(ASTIGMATIC FILED) 곡선이 초점과 인접하게 위치함을 알 수 있다. A1은 제1 실시예에서 A값, A2는 제2 실시예에서 A값, A3는 제3 실시예에서 A값, A4는 제4 실시예에서 A값이다.

보다 자세하게, 상기 제7 렌즈(170)는 하기 수학식 3을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부 및 상기 중심부와 인접한 영역에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다.

[수학식 3]

y_tmin / y_max < 0.45

수학식 3에서 y_tmin은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)에서 광축(OA) 방향 두께가 가장 얇은 상기 제1 지점(P1)의 위치를 의미한다. 즉, y_tmin은 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 광축(OA)에서 상기 제1 지점(P1)까지의 거리(도 2 참조)를 의미한다.

또한, y_max는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 광축(OA)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 유효 영역의 끝단까지의 거리를 의미한다. 즉, y_max는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))의 유효 영역의 끝단까지의 거리(도 2 참조)를 의미한다.

수학식 3에서 y_tmin / y_max이 0.45보다 클 경우, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 제1 지점(P1)이 광축(OA)에서 멀어지며 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 유효 영역 끝단과 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 주변부의 광축(OA) 방향 두께가 상대적으로 두껍지 않을 수 있으며, 이로 인해 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 주변부에서의 양의 굴절력이 부족할 수 있고, 주변부의 광학 특성이 저하될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부 및 상기 중심부와 인접한 영역의 광학 성능을 보다 향상시키기 위해 하기 수학식 4를 만족할 수 있다.

[수학식 4]

y_tmin / y_max < 0.4

수학식 4에서 y_tmin은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)에서 광축(OA) 방향 두께가 가장 얇은 상기 제1 지점(P1)의 위치를 의미한다. 즉, y_tmin은 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 광축(OA)에서 상기 제1 지점(P1)까지의 거리(도 2 참조)를 의미한다.

또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 광축(OA)에서의 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 얇은 광축(OA) 방향 두께(t_0)를 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 광축(OA) 상의 백 포커스(Back focus)를 확보하면서, 화각(FOV)의 중심부에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 이를 위해 상기 광학계(1000)는 하기 수학식 5를 만족할 수 있다.

[수학식 5]

0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04

수학식 5에서 t_0은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 즉, t_0은 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이의 간격(도 2 참조)을 의미한다.

또한, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 최대 대각 방향 길이의 1/2을 의미한다.

수학식 5에서 t_0 / 2 * ImgH이 0.0005보다 작은 경우 t_0가 매우 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000) 조립 시 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180)가 접촉하여 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 t_0 / 2 * ImgH이 0.04보다 클 경우 t_0이 너무 두꺼워, 설정된 TTL을 가지며 광축(OA) 상의 백 포커스(Back focus)를 확보하면서 수차를 보정하는 것이 어려울 수 있다.

[수학식 6]

t_0 < t_ymax

수학식 6에서 수학식 5에서 t_0은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 즉, t_0은 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이의 간격을 의미한다.

또한, t_ymax는 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 최대 유효경에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 즉, t_ymax는 상기 제7 렌즈(170)의 유효 영역 끝단에서의 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. t_ymax는 상기 제7 렌즈(170)의 끝단에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA) 방향 간격을 의미할 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)가 수학식 6을 만족하면서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))이 3개 이상의 변곡점을 가질 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부에서 주변부까지 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 이하에서 설명되는 수학식들 중 적어도 하나를 더 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 슬림한 구조를 가지며, 화각의 중심부 및 주변부의 광학 성능이 우수한 광학계를 얻을 수 있다.

[수학식 7]

1.6 <L7_CT / d78 < 5.5

수학식 7에서 L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 두께를 의미한다. 또한, d78은 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14)) 및 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 즉, d78은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께(t_0)와 동일할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 7을 만족할 경우, 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180) 사이 간격을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부가 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 8]

2 < L8_CT / d78 < 6.5

수학식 8에서 L8_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA)에서의 두께를 의미한다. 또한, d78은 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14)) 및 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 즉, d78은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께(t_0)와 동일할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 8을 만족할 경우, 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180) 사이 간격을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부가 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 9]

0.4 < L6_CT / d67 < 0.6

수학식 9에서 L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 또한, d67은 상기 제6 렌즈(160)의 센서 측 면(제12 면(S12)) 및 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 9를 만족할 경우, 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 두께는 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 간격보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 상기 수학식 8의 범위를 만족하도록 상기 제6 공기 렌즈를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성, 예를 들어 주변부의 색수차 특성을 개선할 수 있다.

[수학식 10]

1 < L6_CT / L7_CT < 1.5

수학식 10에서 L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미하고, L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 10을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림한 구조를 가질 수 있고, 중심부 및 주변부의 수차 특성을 개선할 수 있다.

[수학식 11]

0.5 < L7_CT / L8_CT < 1.8

수학식 11에서 L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미하고, L8_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 11을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180)의 제조 정밀도를 완화할 수 있다.

[수학식 12]

-1.8 < L6R1 / L7R1 < -0.8

수학식 12에서 L6R1은 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 곡률 반경을 의미하고, L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 곡률 반경을 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 12를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)의 제6 렌즈(160)는 설정된 굴절력을 확보할 수 있어 상기 제7 렌즈의 구경을 축소할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 광학 성능을 확보할 수 있고, 보다 슬림한 구조를 가질 수 있다.

[수학식 13]

-12 < L7R1 / L7_CT < -8

수학식 13에서 L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 곡률 반경을 의미하고, L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 13을 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부는 향상된 광학 성능을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제7 렌즈(170)가 상술한 수학식을 만족하는 곡률 반경을 가질 수 있어 화각(FOV)의 주변부는 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 14]

-5 < L7R1 / d67 < -4

수학식 14에서 L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 곡률 반경을 의미하고, d67은 상기 제6 렌즈(160)의 센서 측 면(제12 면(S12)) 및 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 즉, d67은 상기 제6 공기 렌즈의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께와 동일할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 14를 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부는 향상된 광학 성능을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제6 공기 렌즈 및 상기 제7 렌즈(170)의 곡률 반경을 제어하여 화각(FOV)의 주변부는 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 15]

0.1 < |L7R1| / |L8R1| < 1

수학식 15에서 L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 곡률 반경을 의미하고, L8R1은 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경을 의미한다.

[수학식 16]

2 < |L6R2| / |L7R1| < 10

수학식 16에서 L6R2은 상기 제6 렌즈(160)의 센서 측 면(제12 면(S12))의 곡률 반경을 의미하고, L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 곡률 반경을 의미한다.

[수학식 17]

-60 < L7R1 / d78 < -20

수학식 17에서 L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 곡률 반경을 의미하고, d78은 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14)) 및 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 즉, d78은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께(t_0)와 동일할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 15 내지 수학식 17 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 중 상대적으로 상기 이미지 센서(300)와 인접한 영역에 위치한 렌즈를 이용하여 화각(FOV)의 주변부가 양호한 광학 성능을 가지도록 제어할 수 있다.

[수학식 18]

4.5 < CA_L6S2 / L6_CT < 6

수학식 18에서 CA_L6S2는 상기 제6 렌즈(160)의 센서 측 면(제12 면(S12))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 18을 만족할 경우, 상기 제6 렌즈(160)의 구경을 축소할 수 있고 광학계(1000)의 주변부는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제6 렌즈(160)의 센서 측 면(제12 면(S12))은 만곡된 형상을 가지며 상기 형상에 의해 상기 광학계(1000)의 주변부는 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 19]

13 < CA_L7S1 / L7_CT < 18

수학식 19에서 CA_L7S1는 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미하고, L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 19를 만족할 경우, 상기 제7 렌즈(170)의 구경을 축소할 수 있고 광학계(1000)의 주변부는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))은 만곡된 형상을 가지며 상기 형상에 의해 상기 광학계(1000)의 주변부는 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 20]

0.65 < CA_L6S2 / CA_L7S1 < 0.85

수학식 20에서 CA_L6S2는 상기 제6 렌즈(160)의 센서 측 면(제12 면(S12))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미하고, CA_L7S1는 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 20을 만족할 경우, 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 사이에 위치한 상기 제6 공기 렌즈가 적절한 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)의 주변부는 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 21]

0.7 < CA_L7S2 / CA_L8S1 < 0.9

수학식 21에서 CA_L7S2는 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미하고, CA_L8S1는 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 21을 만족할 경우, 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180) 사이에 위치한 상기 제7 공기 렌즈(AR1)가 적절한 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)의 주변부는 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

[수학식 22]

10 < CA_L8S2 / L8_CT < 50

수학식 22에서 CA_L8S2는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미한다. 또한, L8_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다.

[수학식 23]

-2 < f1 / f7 < -0.5

수학식 23에서 f1은 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리를 의미하고, f7은 상기 제7 렌즈(170)의 초점 거리를 의미한다.

[수학식 24]

-2.5 < f6 / f7 < -1

수학식 24에서 f6은 상기 제6 렌즈(160)의 초점 거리를 의미하고, f7은 상기 제7 렌즈(170)의 초점 거리를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 23 및 수학식 24 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 제7 렌즈(170)의 구경을 축소할 수 있다.

[수학식 25]

0.05 < |f7| / |f8| < 1

수학식 25에서 f7은 상기 제7 렌즈(170)의 초점 거리를 의미하고, f8은 상기 제8 렌즈(180)의 초점 거리를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 25를 만족할 경우 작은 TTL(Total track length)을 가질 수 있고, 상기 제7 렌즈(170)의 구경을 축소할 수 있다.

[수학식 26]

0.1 < |f1| / |f8| < 1

수학식 26에서 f1은 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리를 의미하고, f8은 상기 제8 렌즈(180)의 초점 거리를 의미한다.

[수학식 27]

0.2 < CA_S_max / 2 * ImgH < 0.98

수학식 27에서 CA_S_max는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 가장 큰 유효경(CA)의 크기를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 27을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 고해상도 및 고화질을 구현할 수 있다.

[수학식 28]

TTL / 2 * ImgH < 0.66

수학식 28에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 28을 만족할 경우, 보다 작은 TTL(Total track length)을 가질 수 있어 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다.

[수학식 29]

0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05

수학식 29에서 BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 29를 만족할 경우, 약 1 인치(inch) 전후의 큰 이미지 센서에 필요한 BFL을 확보할 수 있다. 또한, 상기 BFL / 2 * ImgH이 0.005보다 작을 경우, 복수의 렌즈들(100)과 이미지 센서(300) 사이에 충분한 공간 확보가 어려울 수 있고, 렌즈 및 이미지 센서(300) 조립 시 두 구성이 충돌할 수 있다. 또한, 상기 BFL / 2 * ImgH이 0.05보다 클 경우 BFL이 지나치게 커질 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)에서 BFL / 2 * ImgH는 상술한 범위를 만족할 수 있고, 이에 따라 TTL을 유지하면서 화각(FOV)의 중심 및 주변부에서 우수한 광학 특성을 가질 수 있다.

[수학식 30]

8 < f / BFL < 18

수학식 30에서 f는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리이다. 또한, BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다.

실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 30을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각에서 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 30 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 30 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 주변부의 광학 특성, 예를 들어 주변부의 해상력을 향상시킬 수 있고, 왜곡(distortion) 및 수차 특성을 개선할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 내지 제7 렌즈(150, 160, 170)의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어, 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다.

또한, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 29 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 보다 작은 TTL 값을 가지거나, 렌즈 구경의 크기를 최소화할 수 있다. 이로 인해 상기 광학계(1000)를 포함하는 카메라 모듈, 이동 단말기를 보다 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공할 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하여 제1 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 2는 실시예에 따른 광학계에서 일부 높이 및 간격을 설명하기 위한 도면이고, 도 3는 제1 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.

또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.

렌즈	면	곡률 반경(mm)	두께 또는 간격(mm)	굴절률	아베수	유효경의 크기(mm)
제1 렌즈	제1 면	2.7252	1.031	1.5094	56.47	4.314
제1 렌즈	제2 면	6.8211	0.234			3.881
제2 렌즈	제3 면 (stop)	6.6777	0.250	1.6800	18.10	3.729
제2 렌즈	제4 면	3.9426	0.117			3.577
제3 렌즈	제5 면	4.0017	0.487	1.5434	56.00	3.624
제3 렌즈	제6 면	8.2060	0.615			3.606
제4 렌즈	제7 면	-22.2382	0.635	1.6800	18.10	3.647
제4 렌즈	제8 면	-34.2791	0.461			4.265
제5 렌즈	제9 면	9.2606	0.318	1.6560	21.20	4.578
제5 렌즈	제10 면	8.1136	0.651			5.547
제6 렌즈	제11 면	8.8798	0.655	1.5434	56.00	5.751
제6 렌즈	제12 면	-15.1622	1.392			6.494
제7 렌즈	제13 면	-5.6937	0.500	1.5350	55.71	8.988
제7 렌즈	제14 면	4.6827	0.104			9.825
제8 렌즈	제15 면	36.0299	0.300	1.6504	21.50	12.616
제8 렌즈	제16 면	1.00E+18	0.050			12.782
필터	제17 면	1.00E+18	0.110	1.5230	54.48	12.841
필터	제18 면	1.00E+18	0.690			12.919
이미지 센서		1.00E+18	0.000			13.420

표 1은 제1 실시예에 따른 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 렌즈의 두께(Thickness), 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.

도 1 및 표 1에 대한 설명이다.

광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면은 볼록하고, 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서측 면이 볼록할 수 있다. 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 양(+)이고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 해당 렌즈는 물체향 매니스커스 일 수 있다. 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 음(-)이고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 음(-)인 경우 해당 렌즈는 센서향 매니스커스 일 수 있다.

광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면의 곡률 반경의 절대값 > 1E+4 이상인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면은 평면일 수 있다.

제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다.

상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.

상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 렌즈(180)의 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있다.

상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때, 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 Sag 값은 하기 수학식 31을 만족할 수 있다.

[수학식 31]

수학식 31에서 각 항목이 의미하는 바는 아래와 같다.

z: Z-data(Sag quantity)

y: Hight from Axis

R: Raidus of curvature

K: Conic constant

A4, A6, …, A10: 10th aspherical coefficients

A12, …, A20: 20th aspherical coefficients

A22, …, A30: 30th aspherical coefficients

상기와 같이 30차 비구면 계수를 가진 비구면은(“0”이 아닌 수치) 주변부의 비구면 형상을 특히 크게 변화시킬 수 있기 때문에 주변부의 광학 성능을 양호하게 보정할 수 있다.

제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 2와 같다.

	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
K	0	0	0	0	0	0	0	0
A4	7.8708E-04	-9.4366E-03	-2.0119E-02	-1.0935E-02	3.4730E-03	-7.0344E-03	-1.6556E-02	-1.9577E-02
A6	-1.0440E-03	7.2880E-02	5.3772E-02	2.1081E-02	-6.2473E-02	4.9683E-02	5.1706E-03	5.3110E-03
A8	-9.0745E-04	-2.7516E-01	-5.3036E-02	-8.5568E-02	2.3415E-01	-2.2406E-01	-2.1866E-02	-2.9824E-03
A10	6.7758E-03	6.3158E-01	-1.4208E-01	1.9223E-01	-5.6736E-01	6.1742E-01	5.4487E-02	-4.8379E-03
A12	-1.2797E-02	-9.6258E-01	5.4584E-01	-2.5346E-01	9.4671E-01	-1.1236E+00	-1.0020E-01	1.0504E-02
A14	1.3699E-02	1.0196E+00	-8.7445E-01	2.0009E-01	-1.1260E+00	1.4093E+00	1.3059E-01	-1.0602E-02
A16	-9.5472E-03	-7.7057E-01	8.5861E-01	-8.0294E-02	9.7281E-01	-1.2509E+00	-1.2068E-01	6.9459E-03
A18	4.5624E-03	4.2101E-01	-5.6799E-01	-6.1204E-03	-6.1472E-01	7.9631E-01	7.9501E-02	-3.1734E-03
A20	-1.5250E-03	-1.6655E-01	2.6170E-01	2.7263E-02	2.8334E-01	-3.6440E-01	-3.7294E-02	1.0279E-03
A22	3.5644E-04	4.7209E-02	-8.4399E-02	-1.6471E-02	-9.3986E-02	1.1869E-01	1.2307E-02	-2.3352E-04
A24	-5.7102E-05	-9.3385E-03	1.8717E-02	5.3947E-03	2.1808E-02	-2.6821E-02	-2.7757E-03	3.5904E-05
A26	5.9741E-06	1.2231E-03	-2.7224E-03	-1.0517E-03	-3.3545E-03	3.9916E-03	4.0396E-04	-3.4744E-06
A28	-3.6756E-07	-9.5249E-05	2.3399E-04	1.1500E-04	3.0690E-04	-3.5159E-04	-3.3765E-05	1.8197E-07
A30	1.0082E-08	3.3363E-06	-9.0110E-06	-5.4563E-06	-1.2627E-05	1.3877E-05	1.2052E-06	-3.4514E-09
	S9	S10	S11	S12	S13	S14	S15	S16
K	0	0	0	0	0	0	0	-
A4	-4.3242E-02	-5.2136E-02	-2.7439E-02	-7.6042E-03	-6.1216E-02	-7.6038E-02	-7.5872E-03	-
A6	1.0908E-02	2.8313E-02	1.0587E-02	1.7056E-03	3.3243E-02	3.5783E-02	3.1111E-03	-
A8	2.6789E-02	-1.5261E-02	-1.3327E-02	-2.5352E-03	-1.1898E-02	-1.2122E-02	-4.4857E-04	-
A10	-6.9416E-02	6.5347E-03	1.3559E-02	2.1723E-03	3.0024E-03	3.0746E-03	-1.7852E-05	-
A12	8.9750E-02	-2.2816E-03	-1.0165E-02	-1.4219E-03	-5.7022E-04	-5.9699E-04	1.4340E-05	-
A14	-7.7273E-02	7.1320E-04	5.4204E-03	6.3194E-04	8.5200E-05	8.7148E-05	-2.2092E-06	-
A16	4.7060E-02	-2.4702E-04	-2.0770E-03	-1.9229E-04	-1.0087E-05	-9.3918E-06	1.9207E-07	-
A18	-2.0694E-02	9.0403E-05	5.7780E-04	4.0867E-05	9.2950E-07	7.3986E-07	-1.0950E-08	-
A20	6.5914E-03	-2.6806E-05	-1.1694E-04	-6.1200E-06	-6.4878E-08	-4.2268E-08	4.3002E-10	-
A22	-1.5048E-03	5.5895E-06	1.7051E-05	6.4198E-07	3.3250E-09	1.7276E-09	-1.1767E-11	-
A24	2.3965E-04	-7.7807E-07	-1.7450E-06	-4.5982E-08	-1.2035E-10	-4.9190E-11	2.2114E-13	-
A26	-2.5237E-05	6.8843E-08	1.1884E-07	2.1270E-09	2.8997E-12	9.2643E-13	-2.7269E-15	-
A28	1.5761E-06	-3.5031E-09	-4.8308E-09	-5.6649E-11	-4.1625E-14	-1.0375E-14	1.9899E-17	-
A30	-4.4097E-08	7.8049E-11	8.8578E-11	6.4910E-13	2.6894E-16	5.2338E-17	-6.5193E-20	-

또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 제7 공기 렌즈(AR1)는 하기 표 3과 같이 영역에 따라 설정된 굴절력, 광축 방향 두께, 곡률 반경을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 중심부 및 주변부 광학 특성을 제어할 수 있다.

하기 표 3에서 P는 양(+)의 굴절력을 의미할 수 있고, N은 음(-)의 굴절력을 의미할 수 있다. 또한, 하기 표 3에서 Meni-obj는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, Meni-image는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다.

제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) (제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면)		제7 공기 렌즈(AR1)		제8 렌즈(180)의 제15 면(S15) (제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면)
광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)	굴절력 및 형상	광축 방향 두께 (mm)	광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)
0.000	4.683	N-Meni-obj	0.104	0.000	36.030
0.100	4.892	N-Meni-obj	0.103	0.100	37.239
0.200	5.609	N-Meni-obj	0.100	0.200	41.219
0.300	7.195	N-Meni-obj	0.096	0.300	49.263
0.400	10.894	N-Meni-obj	0.091	0.400	64.616
0.500	23.490	N-Meni-obj	0.085	0.500	95.824
0.600	-307.650	N	0.078	0.600	169.599
0.700	-24.154	N	0.072	0.700	389.547
0.800	-14.445	N	0.066	0.800	945.066
0.900	-11.645	N	0.060	0.900	560.384
1.000	-10.850	N	0.056	1.000	204.885
1.100	-11.080	N	0.053	1.100	98.635
1.200	-12.032	N	0.050	1.200	58.892
1.300	-13.511	N	0.049	1.300	40.842
1.400(P1)	-15.121	N	0.048	1.400	31.780
1.500	-16.050	N	0.049	1.500	27.315
1.600	-15.401	N	0.050	1.600	25.875
1.700	-13.181	N	0.053	1.700	27.352
1.800	-10.384	N	0.057	1.800	33.586
1.900	-7.906	N	0.062	1.900	54.645
2.000	-6.048	N	0.068	2.000 (SP1)	354.774
2.100	-4.758	N-Meni-image	0.076	2.100	-65.189
2.200	-3.898	N-Meni-image	0.086	2.200	-29.139
2.300	-3.347	N-Meni-image	0.098	2.300	-19.249
2.400	-3.022	N-Meni-image	0.113	2.400	-15.137
2.500	-2.869	N-Meni-image	0.131	2.500	-13.369
2.600	-2.852	N-Meni-image	0.151	2.600	-12.991
2.700	-2.943	N-Meni-image	0.175	2.700	-13.830
2.800	-3.102	N-Meni-image	0.201	2.800	-16.252
2.900	-3.256	N-Meni-image	0.230	2.900	-21.581
3.000	-3.314	N-Meni-image	0.263	3.000	-34.337
3.100	-3.212	N-Meni-image	0.299	3.100 (SP2)	-79.385
3.200	-2.979	N	0.338	3.200	1431.495
3.300	-2.710	N	0.382	3.300	112.836
3.400	-2.490	N	0.431	3.400	90.774
3.500	-2.360	N-Meni-image	0.486	3.500(SP3)	133.310
3.600	-2.325	N-Meni-image	0.548	3.600	-5790.000
3.700	-2.372	N-Meni-image	0.618	3.700	-103.792
3.800	-2.481	N-Meni-image	0.695	3.800	-55.026
3.900	-2.627	N-Meni-image	0.781	3.900	-42.814
4.000	-2.799	N-Meni-image	0.877	4.000	-42.362
4.100	-2.999	N-Meni-image	0.982	4.100	-53.857
4.200	-3.245	N-Meni-image	1.099	4.200 (SP4)	-109.146
4.300	-3.535	N-Meni-image	1.229	4.300	366.464
4.400	-3.839	N-Meni-image	1.373	4.400	67.284
4.500	-4.152	N-Meni-image	1.534	4.500	39.442
4.600	-4.653	N	1.714	4.600	30.067
4.700	-6.166	N	1.915	4.700	25.779
4.800	-23.981	N	2.138	4.800	23.247
4.900	2.567	N-Meni-obj	2.364	4.900	21.232
4.910 (P2)	2.004	N-Meni-obj	2.384	5.000	19.457
				5.100	18.212
				5.200	18.001
				5.300	19.441
				5.400	23.470
				5.500	31.225
				5.600	41.294
				5.700	47.500
				5.800	58.342
				5.900 (SP5)	659.971
				6.000	-36.602
				6.100	-22.170
				6.200	-13.901
				6.300	-1.595
				6.310 (SP6)	-1.285

도 1, 표 1 및 표 3을 참조하면,

제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에 배치되는 제7 공기 렌즈(AR1)를 포함할 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 센서 측 면(제15 면(S15))은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA) 이외의 영역에서도 설정된 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA) 이외의 영역에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 자세하게, 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 끝단(P2)을 끝점으로 할 때, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 광축(OA)에서 상기 끝단(P2) 방향으로 이동하여도 변화하지 않고 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 약 0.104mm의 광축(OA) 방향 두께(t_0)을 가질 수 있다. 즉, 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA) 방향으로 약 0.104mm 이격될 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 끝단(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)에서 제1 지점(P1)으로 갈수록 얇아질 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)에서 가장 얇은 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 약 0.048mm일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 끝단으로 갈수록 두꺼워질 수 있다. 자세하게, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)과 다른 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 제14 면(S14)의 끝단인 최대 유효경 지점일 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점(P2)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)는 약 2.384mm일 수 있다.

또한, 상기 제1 지점(P1)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 45% 미만(수학식 3)인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 40% 미만(수학식 4)인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 25% 내지 약 40%인 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제1 지점(P1)은 약 28.51%인 위치에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경 부호는 위치에 따라 상이할 수 있다. 자세하게, 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경의 부호는 복수 회 변화할 수 있다. 즉, 상기 제15 면(S15)은 복수의 변곡점을 가질 수 있다. 여기서 변곡점은 볼록성과 오목성이 바뀌는 지점으로, 2차 미분 시 부호가 양(+)에서 음(-)으로 또는 음(-)에서 양(+)으로 바뀌는 지점을 의미할 수 있다. 상기 변곡점은 굴절력의 부호가 바뀌는 지점일 수 있다.

예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경은 광축(OA)에서 양(+)의 값을 가질 수 있고, 상기 광축에서 제1 위치(SP1)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 상기 제1 위치(SP1)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 25% 내지 약 35%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 위치(SP1)는 약 31.7%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제1 위치(SP1)는 상기 제15 면(S15)의 제1 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제1 위치(SP1)를 초과하는 곳에서 제2 위치(SP2)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제2 위치(SP2)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제1 위치(SP1)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제2 위치(SP2)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 45% 내지 약 55%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 위치(SP2)는 약 49.1%인 지점에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제2 위치(SP2)는 상기 제15 면(S15)의 제2 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제2 위치(SP2)를 초과하는 지점에서 제3 위치(SP3)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제3 위치(SP3)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제2 위치(SP2)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제3 위치(SP3)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 50% 내지 약 60%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 위치(SP3)는 약 55.5%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제3 위치(SP3)는 상기 제15 면(S15)의 제3 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제3 위치(SP3)를 초과하는 지점에서 제4 위치(SP4)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제4 위치(SP4)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제3 위치(SP3)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제4 위치(SP4)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 60% 내지 약 70%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제4 위치(SP4)는 약 66.6%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제4 위치(SP4)는 상기 제15 면(S15)의 제4 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제4 위치(SP4)를 초과하는 지점에서 제5 위치(SP5)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제5 위치(SP5)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제4 위치(SP4)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제5 위치(SP5)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 내지 약 95%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 위치(SP5)는 약 93.5%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제5 위치(SP5)는 상기 제15 면(S15)의 제5 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제5 위치(SP5)를 초과하는 지점에서 제6 위치(SP6)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제6 위치(SP6)는 상기 제15 면(S15)의 끝단일 수 있다. 즉, 상기 제6 위치(SP6)는 최대 유효경 지점으로 상기 제15 면(S15)의 유효 영역 끝단일 수 있다.

즉, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))은 5개의 변곡점을 포함할 수 있다.

이에 따라, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 상기 중심부와 인접한 영역에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 또한, 주변부의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.

	제1 실시예
TTL	8.6 mm
f	7.81 mm
f1	8.21 mm
f2	-14.70 mm
f3	13.81 mm
f4	-95.13 mm
f5	-112.19 mm
f6	10.41 mm
f7	-4.72 mm
f8	55.40 mm
BFL	0.85 mm
ImgH	6.71 mm
F-number	1.89
FOV	79.9°
t_0	0.104 mm
t_ymax	2.384 mm
y_tmin	1.4 mm
y_max	4.910 mm

	수학식	제1 실시예
수학식 1	3 * t_0 < t_ymax	만족 (0.3126 < 2.384)
수학식 2	5 * t_0 < t_ymax	만족 (0.5210 < 2.384)
수학식 3	y_tmin / y_max < 0.45	만족 (0.2850 < 0.45)
수학식 4	y_tmin / y_max < 0.4	만족 (0.2850 < 0.4)
수학식 5	0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04	0.0078
수학식 6	t_0 < t_ymax	만족 (0.104 < 2.384)
수학식 7	1.6 <L7_CT / d78 < 5.5	4.798
수학식 8	2 < L8_CT / d78 < 6.5	2.879
수학식 9	0.4 < L6_CT / d67 < 0.6	0.471
수학식 10	1 < L6_CT / L7_CT < 1.5	1.311
수학식 11	0.5 < L7_CT / L8_CT < 1.8	1.667
수학식 12	-1.8 < L6R1 / L7R1 < -0.8	-1.560
수학식 13	-12 < L7R1 / L7_CT < -8	-11.387
수학식 14	-5 < L7R1 / d67 < -4	-4.092
수학식 15	0.1 < \|L7R1\| / \|L8R1\| < 1	0.158
수학식 16	2 < \|L6R2\| / \|L7R1\| < 10	2.663
수학식 17	-60 < L7R1 / d78 < -20	-54.643
수학식 18	4.5 < CA_L6S2 / L6_CT < 6	4.667
수학식 19	13 < CA_L7S1 / L7_CT < 18	17.976
수학식 20	0.65 < CA_L6S2 / CA_L7S1 < 0.85	0.723
수학식 21	0.7 < CA_L7S2 / CA_L8S1 < 0.9	0.779
수학식 22	10 < CA_L8S2 / L8_CT < 50	42.608
수학식 23	-2 < f1 / f7 < -0.5	-1.739
수학식 24	-2.5 < f6 / f7 < -1	-2.203
수학식 25	0.05 < \|f7\| / \|f8\| < 1	0.085
수학식 26	0.1 < \|f1\| / \|f8\| < 1	0.148
수학식 27	0.2 < CA_Smax / 2 * ImgH < 0.98	0.952
수학식 28	TTL / 2 * ImgH < 0.66	0.641
수학식 29	0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05	0.063
수학식 30	8 < f / BFL < 18	9.188

표 4는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8) 등에 대한 것이다.

또한, 표 5는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 29에 대한 결과 값에 대한 것이다.

표 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 29 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 29를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

이에 따라, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 일부 렌즈의 구경을 보다 축소할 수 있어 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성, 예를 들어 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고, 도 3과 같은 수차 특성을 가질 수 있다.

자세하게, 도 3은 제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 3에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.

즉, 도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100), 그 사이에 배치된 공기 렌즈가 설정된 형상, 광축(OA) 방향 두께, 굴절력 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있다.

또한, 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈의 렌즈면은 주변부가 크게 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차 특성, 예를 들어 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제15 면(S1~S15) 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제15 면(S1~S15)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하여 제2 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다.

도 4는 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 5는 제2 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.

또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.

렌즈	면	곡률 반경(mm)	두께 또는 간격(mm)	굴절률	아베수	유효경의 크기(mm)
제1 렌즈	제1 면	2.7150	1.074	1.5094	56.47	4.346
제1 렌즈	제2 면	7.8430	0.221			3.869
제2 렌즈	제3 면 (stop)	6.4783	0.250	1.6804	18.10	3.700
제2 렌즈	제4 면	3.8685	0.147			3.539
제3 렌즈	제5 면	4.5485	0.483	1.5434	56.00	3.578
제3 렌즈	제6 면	9.9705	0.582			3.569
제4 렌즈	제7 면	-19.4021	0.645	1.6804	18.10	3.615
제4 렌즈	제8 면	-27.4176	0.367			4.202
제5 렌즈	제9 면	10.2577	0.300	1.6804	18.10	4.458
제5 렌즈	제10 면	9.2110	0.659			5.348
제6 렌즈	제11 면	7.1230	0.648	1.5434	56.00	5.567
제6 렌즈	제12 면	-37.2985	1.123			6.702
제7 렌즈	제13 면	-5.2465	0.500	1.5350	55.70	8.507
제7 렌즈	제14 면	1.00E+20	0.099			9.262
제8 렌즈	제15 면	-6.3334	0.600	1.5434	56.00	10.940
제8 렌즈	제16 면	6.05E+18	0.061			11.337
필터	제17 면	1.00E+18	0.110	1.5230	54.48	12.925
필터	제18 면	1.00E+18	0.690			13.000
이미지 센서		1.00E+18	0.000			13.414

표 6은 제2 실시예에 따른 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 렌즈의 두께(Thickness), 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.

도 4 및 표 6에 대한 설명이다.

광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면은 볼록하고, 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서측 면 곡률반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면은 볼록할 수 있다. 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면의 곡률 반경의 절대값 > 1E+4 이상인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면은 평면일 수 있다.

제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있다.

상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 렌즈(180)의 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있다.

상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 Sag 값은 하기 수학식 32을 만족할 수 있다.

[수학식 32]

수학식 32에서 각 항목이 의미하는 바는 아래와 같다.

z: Z-data(Sag quantity)

y: Hight from Axis

R: Raidus of curvature

K: Conic constant

A4, A6, …, A10: 10th aspherical coefficients

A12, …, A20: 20th aspherical coefficients

A22, …, A30: 30th aspherical coefficients

제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 7과 같다.

	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
K	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000
A4	-5.0487E-04	-1.5734E-03	-1.1404E-02	-1.2461E-02	-3.1618E-03	-4.6276E-03	-1.8362E-02	-2.3956E-02
A6	-4.0307E-04	1.0181E-02	-1.3167E-03	-6.4683E-03	-2.2319E-02	1.5877E-02	6.4484E-03	1.0258E-02
A8	6.6857E-03	-4.2005E-02	6.1730E-02	7.4208E-02	1.2425E-01	-7.6623E-02	-2.3195E-03	-1.2881E-02
A10	-2.0571E-02	1.0823E-01	-2.2708E-01	-2.4563E-01	-4.1032E-01	2.2466E-01	-5.9265E-02	1.3829E-02
A12	3.3722E-02	-1.8474E-01	4.6244E-01	4.9369E-01	8.8420E-01	-4.4043E-01	2.0487E-01	-1.9161E-02
A14	-3.4828E-02	2.1659E-01	-6.0827E-01	-6.6125E-01	-1.2994E+00	5.9887E-01	-3.7040E-01	2.4389E-02
A16	2.4247E-02	-1.7867E-01	5.4914E-01	6.1517E-01	1.3363E+00	-5.7840E-01	4.3049E-01	-2.2575E-02
A18	-1.1756E-02	1.0506E-01	-3.5004E-01	-4.0550E-01	-9.7574E-01	4.0181E-01	-3.4298E-01	1.4554E-02
A20	4.0197E-03	-4.4145E-02	1.5911E-01	1.9050E-01	5.0773E-01	-2.0112E-01	1.9171E-01	-6.5361E-03
A22	-9.6565E-04	1.3133E-02	-5.1297E-02	-6.3296E-02	-1.8678E-01	7.1814E-02	-7.5231E-02	2.0393E-03
A24	1.5946E-04	-2.6980E-03	1.1461E-02	1.4512E-02	4.7422E-02	-1.7828E-02	2.0320E-02	-4.3385E-04
A26	-1.7228E-05	3.6358E-04	-1.6877E-03	-2.1806E-03	-7.8999E-03	2.9219E-03	-3.5994E-03	6.0076E-05
A28	1.0959E-06	-2.8896E-05	1.4731E-04	1.9288E-04	7.7669E-04	-2.8415E-04	3.7658E-04	-4.8849E-06
A30	-3.1109E-08	1.0257E-06	-5.7726E-06	-7.5943E-06	-3.4142E-05	1.2416E-05	-1.7642E-05	1.7709E-07
	S9	S10	S11	S12	S13	S14	S15	S16
K	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	-1.0000	0.0000	0.0000
A4	-5.1748E-02	-5.6118E-02	-2.4974E-02	-8.8206E-03	-5.0044E-02	-2.9818E-02	3.0791E-02	9.0875E-03
A6	2.1758E-02	2.9265E-02	-7.4354E-03	-3.1577E-03	2.3727E-02	2.7653E-02	-7.7648E-04	-5.6115E-03
A8	1.5602E-02	-8.0484E-03	1.8812E-02	4.2947E-03	-8.2374E-03	-1.1342E-02	-2.2421E-03	1.5981E-03
A10	-5.8996E-02	-6.1216E-03	-2.3482E-02	-4.5254E-03	2.2359E-03	2.6479E-03	6.4468E-04	-3.3997E-04
A12	8.1101E-02	9.8551E-03	1.8860E-02	3.0546E-03	-5.1409E-04	-3.9950E-04	-9.7207E-05	5.3518E-05
A14	-7.1491E-02	-7.0053E-03	-1.0479E-02	-1.4111E-03	1.0173E-04	4.0398E-05	9.7765E-06	-6.0518E-06
A16	4.4108E-02	3.1600E-03	4.1345E-03	4.5696E-04	-1.6348E-05	-2.6846E-06	-7.1060E-07	4.8943E-07
A18	-1.9585E-02	-9.7097E-04	-1.1702E-03	-1.0449E-04	2.0075E-06	1.0444E-07	3.8357E-08	-2.8351E-08
A20	6.2946E-03	2.0739E-04	2.3760E-04	1.6851E-05	-1.8105E-07	-1.0294E-09	-1.5378E-09	1.1712E-09
A22	-1.4497E-03	-3.0680E-05	-3.4225E-05	-1.8969E-06	1.1655E-08	-1.2134E-10	4.4998E-11	-3.3960E-11
A24	2.3269E-04	3.0622E-06	3.4066E-06	1.4543E-07	-5.1821E-10	7.2197E-12	-9.2914E-13	6.6833E-13
A26	-2.4637E-05	-1.9455E-07	-2.2241E-07	-7.2269E-09	1.5081E-11	-1.9279E-13	1.2770E-14	-8.3718E-15
A28	1.5400E-06	6.9670E-09	8.5541E-09	2.0974E-10	-2.5817E-13	2.6586E-15	-1.0446E-16	5.8661E-17
A30	-4.2806E-08	-1.0330E-10	-1.4659E-10	-2.6988E-12	1.9699E-15	-1.5318E-17	3.8381E-19	-1.6593E-19

또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 제7 공기 렌즈(AR1)는 하기 표 8과 같이 영역에 따라 설정된 굴절력, 광축 방향 두께, 곡률 반경을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 중심부 및 주변부 광학 특성을 제어할 수 있다.

하기 표 8에서 P는 양(+)의 굴절력을 의미할 수 있고, N은 음(-)의 굴절력을 의미할 수 있다. 또한, 하기 표 8에서 Meni-obj는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, Meni-image는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. 또한, Flat은 물체 측 면이 평평한 것을 의미할 수 있다.

제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) (제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면)		제7 공기 렌즈(AR1)		제8 렌즈(180)의 제15 면(S15) (제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면)
광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)	굴절력 및 형상	광축 방향 두께 (mm)	광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)
0.000	1.00E+20	Flat-N	0.099	0.000	-6.333
0.100	-286.039	N-Meni-image	0.098	0.100	-6.485
0.200	-76.773	N-Meni-image	0.096	0.200	-6.984
0.300	-38.563	N-Meni-image	0.092	0.300	-7.995
0.400	-26.000	N-Meni-image	0.088	0.400	-9.967
0.500	-21.441	N-Meni-image	0.083	0.500	-14.331
0.600	-21.179	P-Meni-image	0.077	0.600 (SP1)	-28.777
0.700	-25.973	P	0.072	0.700	351.967
0.800	-47.879	P	0.067	0.800	24.718
0.900	327.108	P-Meni-obj	0.063	0.900	13.333
1.000	34.556	P-Meni-obj	0.059	1.000	9.707
1.100	19.499	P-Meni-obj	0.056	1.100	8.266
1.200	15.498	P-Meni-obj	0.054	1.200	7.949
1.300	15.615	P-Meni-obj	0.053	1.300	8.677
1.400	21.258	P-Meni-obj	0.052	1.400	11.304
1.500	76.294	P-Meni-obj	0.051	1.500(SP2)	21.672
1.600	-27.937	P-Meni-image	0.051	1.600	-106.776
1.700(P1)	-10.446	P-Meni-image	0.051	1.700	-13.472
1.800	-6.191	P-Meni-image	0.051	1.800	-6.975
1.900	-4.395	P-Meni-image	0.051	1.900	-4.743
2.000	-3.465	P-Meni-image	0.052	2.000	-3.700
2.100	-2.937	P-Meni-image	0.053	2.100	-3.168
2.200	-2.629	P-Meni-image	0.054	2.200	-2.922
2.300	-2.457	P-Meni-image	0.055	2.300	-2.879
2.400	-2.379	P-Meni-image	0.057	2.400	-3.019
2.500	-2.373	P-Meni-image	0.060	2.500	-3.372
2.600	-2.429	P-Meni-image	0.065	2.600	-4.038
2.700	-2.538	P-Meni-image	0.072	2.700	-5.262
2.800	-2.689	P-Meni-image	0.081	2.800	-7.744
2.900	-2.859	P-Meni-image	0.093	2.900	-14.279
3.000	-2.999	P-Meni-image	0.109	3.000 (SP3)	-58.139
3.100	-3.047	P	0.130	3.100	39.096
3.200	-2.964	P	0.156	3.200	18.045
3.300	-2.777	P	0.187	3.300	14.148
3.400	-2.569	P	0.226	3.400	14.003
3.500	-2.426	P	0.273	3.500	16.763
3.600	-2.403	P	0.329	3.600	25.438
3.700	-2.534	P	0.395	3.700 (SP4)	64.191
3.800	-2.852	P-Meni-image	0.472	3.800	-161.485
3.900	-3.383	P-Meni-image	0.561	3.900	-45.789
4.000	-4.124	P-Meni-image	0.662	4.000	-33.782
4.100	-4.956	P-Meni-image	0.773	4.100	-32.504
4.200	-5.629	P-Meni-image	0.895	4.200	-34.015
4.300	-6.010	P-Meni-image	1.028	4.300	-32.274
4.400	-6.395	P-Meni-image	1.174	4.400	-24.970
4.500	-7.450	P-Meni-image	1.332	4.500	-17.457
4.600	-10.766	P-Meni-image	1.504	4.600	-12.913
4.630(P2)	-13.027	N-Meni-image	1.536	4.700	-11.138
				4.800	-12.079
				4.900	-18.758
				5.000	-53.713
				5.100	-35.632
				5.200	-6.052
				5.300	-1.948
				5.400	-0.962
				5.470(SP5)	-0.736

도 4, 표 6 및 표 8을 참조하면,

제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에 배치되는 제7 공기 렌즈(AR1)를 포함할 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))은 광축(OA)에서 평면(infinity)이거나 평면에 가까운 곡률(곡률 반경의 절대값 > 1E+4)을 가질 수 있고, 센서 측 면(제15 면(S15))은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA) 이외의 영역에서도 설정된 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA) 이외의 영역에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 자세하게, 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 끝단(P2)을 끝점으로 할 때, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 광축(OA)에서 제1 특정 위치까지 음(-)의 굴절력을 유지하다가 양(+)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제1 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 5% 내지 약 20%인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 특정 위치는 약 5% 내지 약 15%인 위치에 위치할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 특정 위치는 약 0.5mm인 지점일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 상기 제1 특정 위치 이후에서 제2 특정 위치까지 양(+)의 굴절력을 유지하다가 다시 음(-)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제2 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 95% 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 특정 위치는 약 4.6mm인 지점일 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 약 0.099mm의 광축(OA) 방향 두께(t_0)을 가질 수 있다. 즉, 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA) 방향으로 약 0.099mm 이격될 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)에서 가장 얇은 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 약 0.051mm일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면( 제14 면(S14))의 끝단으로 갈수록 두꺼워질 수 있다. 자세하게, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)과 다른 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 제14 면(S14)의 끝단인 최대 유효경 지점일 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점(P2)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)는 약 1.536mm일 수 있다.

또한, 상기 제1 지점(P1)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 45% 미만(수학식 3)인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 40% 미만(수학식 4)인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 25% 내지 약 40%인 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제1 지점(P1)은 약 32% 내지 약 40%인 위치에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경의 부호는 위치에 따라 상이할 수 있다. 자세하게, 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경의 부호는 복수 회 변화할 수 있다. 즉, 상기 제15 면(S15)은 복수의 변곡점을 가질 수 있다. 여기서 변곡점은 볼록성과 오목성이 바뀌는 지점으로, 2차 미분 시 부호가 양(+)에서 음(-)으로 또는 음(-)에서 양(+)으로 바뀌는 지점을 의미할 수 있다. 상기 변곡점은 굴절력의 부호가 바뀌는 지점일 수 있다.

예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경은 광축(OA)에서 음(-)의 값을 가질 수 있고, 상기 광축에서 제1 위치(SP1)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 상기 제1 위치(SP1)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 5% 내지 약 15%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 위치(SP1)는 약 10.9%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제1 위치(SP1)는 상기 제15 면(S15)의 제1 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제1 위치(SP1)를 초과하는 곳에서 제2 위치(SP2)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제2 위치(SP2)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제1 위치(SP1)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제2 위치(SP2)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 20% 내지 약 30%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 위치(SP2)는 약 27.4%인 지점에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제2 위치(SP2)는 상기 제15 면(S15)의 제2 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제2 위치(SP2)를 초과하는 지점에서 제3 위치(SP3)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제3 위치(SP3)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제2 위치(SP2)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제3 위치(SP3)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 50% 내지 약 60%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 위치(SP3)는 약 54.8%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제3 위치(SP3)는 상기 제15 면(S15)의 제3 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제3 위치(SP3)를 초과하는 지점에서 제4 위치(SP4)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제4 위치(SP4)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제3 위치(SP3)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제4 위치(SP4)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 60% 내지 약 70%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제4 위치(SP4)는 약 67.6%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제4 위치(SP4)는 상기 제15 면(S15)의 제4 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제4 위치(SP4)를 초과하는 지점에서 제5 위치(SP5)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제5 위치(SP5)는 상기 제15 면(S15)의 끝단일 수 있다. 즉, 상기 제5 위치(SP5)는 최대 유효경 지점으로 상기 제15 면(S15)의 유효 영역 끝단일 수 있다.

즉, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))은 4개의 변곡점을 포함할 수 있다.

이에 따라, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 상기 중심부와 인접한 영역에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 또한, 주변부의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.

	제2 실시예
TTL	8.56 mm
f	7.8 mm
f1	7.61 mm
f2	-14.68 mm
f3	14.93 mm
f4	-100.83 mm
f5	-150.08 mm
f6	11.06 mm
f7	-9.81 mm
f8	-11.66 mm
BFL	0.861 mm
ImgH	6.71 mm
F-number	1.89
FOV	79.9°
t_0	0.099 mm
t_ymax	1.536 mm
y_tmin	1.7 mm
y_max	4.63 mm

	수학식	제2 실시예
수학식 1	3 * t_0 < t_ymax	만족 (0.2964 < 1.536)
수학식 2	5 * t_0 < t_ymax	만족 (0.4940 < 1.536)
수학식 3	y_tmin / y_max < 0.45	만족 (0.3671 < 0.45)
수학식 4	y_tmin / y_max < 0.4	만족 (0.3671 < 0.4)
수학식 5	0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04	0.0074
수학식 6	t_0 < t_ymax	만족 (0.099 < 1.536)
수학식 7	1.6 <L7_CT / d78 < 5.5	5.060
수학식 8	2 < L8_CT / d78 < 6.5	6.072
수학식 9	0.4 < L6_CT / d67 < 0.6	0.577
수학식 10	1 < L6_CT / L7_CT < 1.5	6.000
수학식 11	0.5 < L7_CT / L8_CT < 1.8	0.833
수학식 12	-1.8 < L6R1 / L7R1 < -0.8	-1.358
수학식 13	-12 < L7R1 / L7_CT < -8	-10.493
수학식 14	-5 < L7R1 / d67 < -4	-4.674
수학식 15	0.1 < \|L7R1\| / \|L8R1\| < 1	0.828
수학식 16	2 < \|L6R2\| / \|L7R1\| < 10	7.109
수학식 17	-60 < L7R1 / d78 < -20	-53.097
수학식 18	4.5 < CA_L6S2 / L6_CT < 6	5.970
수학식 19	13 < CA_L7S1 / L7_CT < 18	17.014
수학식 20	0.65 < CA_L6S2 / CA_L7S1 < 0.85	0.788
수학식 21	0.7 < CA_L7S2 / CA_L8S1 < 0.9	0.847
수학식 22	10 < CA_L8S2 / L8_CT < 50	18.895
수학식 23	-2 < f1 / f7 < -0.5	-0.776
수학식 24	-2.5 < f6 / f7 < -1	-1.128
수학식 25	0.05 < \|f7\| / \|f8\| < 1	0.841
수학식 26	0.1 < \|f1\| / \|f8\| < 1	0.653
수학식 27	0.2 < CA_Smax / 2 * ImgH < 0.98	0.845
수학식 28	TTL / 2 * ImgH < 0.66	0.638
수학식 29	0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05	0.064
수학식 30	8 < f / BFL < 18	9.055

표 9는 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8) 등에 대한 것이다.

또한, 표 10은 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 29에 대한 결과 값에 대한 것이다.

표 10을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 29 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 29를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

이에 따라, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 일부 렌즈의 구경을 보다 축소할 수 있어 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성, 예를 들어 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고, 도 5와 같은 수차 특성을 가질 수 있다.

자세하게, 도 5는 제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 5에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.

즉, 도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100), 그 사이에 배치된 공기 렌즈가 설정된 형상, 광축(OA) 방향 두께, 굴절력 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있다.

또한, 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈의 렌즈면은 주변부가 크게 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차 특성, 예를 들어 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제16 면(S1~S16) 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제16 면(S1~S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하여 제3 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다.

도 6은 제3 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 7은 제3 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.

렌즈	면	곡률 반경(mm)	두께 또는 간격(mm)	굴절률	아베수	유효경의 크기(mm)
제1 렌즈	제1 면	2.7221	1.088	1.5094	56.47	4.371
제1 렌즈	제2 면	8.2995	0.223			3.882
제2 렌즈	제3 면 (stop)	6.5599	0.250	1.6804	18.14	3.692
제2 렌즈	제4 면	3.8753	0.154			3.526
제3 렌즈	제5 면	4.7523	0.481	1.5445	56.00	3.561
제3 렌즈	제6 면	10.9944	0.554			3.557
제4 렌즈	제7 면	-18.9447	0.629	1.6804	18.14	3.603
제4 렌즈	제8 면	-23.4821	0.394			4.167
제5 렌즈	제9 면	10.7465	0.304	1.6804	18.14	4.433
제5 렌즈	제10 면	9.1592	0.639			5.308
제6 렌즈	제11 면	6.0703	0.617	1.5445	56.00	5.519
제6 렌즈	제12 면	46.9251	1.241			6.651
제7 렌즈	제13 면	-5.1355	0.500	1.5350	55.71	8.428
제7 렌즈	제14 면	1.25E+18	0.202			9.189
제8 렌즈	제15 면	-5.5087	0.820	1.5445	56.00	10.519
제8 렌즈	제16 면	4.10E+18	0.054			11.371
필터	제17 면	1.000E+18	0.110	1.5230	54.48	13.380
필터	제18 면	1.000E+18	0.300			13.450
이미지 센서		1.000E+18	0.000			13.412

표 11은 제3 실시예에 따른 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 렌즈의 두께(Thickness), 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.

도 6 및 표 11에 대한 설명이다.

광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면은 볼록하고, 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면은 볼록할 수 있다. 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면의 곡률 반경의 절대값 > 1E+4 이상인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면은 평면일 수 있다.

제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 Sag 값은 하기 수학식 33을 만족할 수 있다.

[수학식 33]

수학식 33에서 각 항목이 의미하는 바는 아래와 같다.

z: Z-data(Sag quantity)

y: Hight from Axis

R: Raidus of curvature

K: Conic constant

y_n: NRadius

u: y/y_n

a_m: Q_con aspherical coefficients of Q_con polynominal

QC: QCN aspherical coefficients

a0= QC4, a1= QC6, …, a3= QC10: 10th aspherical coefficients

a4= QC12, …, a8= QC20: 20th aspherical coefficients

a9= QC22, …, a13= QC30: 30th aspherical coefficients

Q^con _m: Q^con polynominal

제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 12와 같다.

	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
K	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000
A4	-2.6387E-02	8.7921E-03	-1.8461E-02	-1.6691E-02	-1.8724E-02	-2.4596E-02	-1.8724E-02	-3.4378E-01
A6	-8.0296E-03	5.3882E-03	2.4761E-02	2.4767E-02	1.3729E-02	1.3990E-02	1.3729E-02	-9.2689E-03
A8	3.3162E-04	1.1491E-03	4.5796E-04	2.5951E-03	5.0496E-03	6.0278E-03	5.0496E-03	6.3589E-05
A10	2.5272E-03	-6.7156E-04	1.9448E-04	4.6345E-04	9.6240E-04	4.5929E-04	9.6240E-04	-4.4598E-05
A12	1.9899E-03	-9.5683E-04	-2.0844E-04	-1.9915E-04	-3.0458E-05	-4.7617E-04	-3.0458E-05	-5.5634E-04
A14	1.0837E-03	-7.9082E-04	8.1250E-06	-2.7646E-05	-7.5574E-05	-1.1556E-04	-7.5574E-05	1.5040E-04
A16	3.0233E-04	-6.4622E-04	-8.4237E-05	1.5490E-05	-4.7362E-06	1.3390E-04	-4.7362E-06	1.7277E-05
A18	-2.1785E-04	-4.7585E-04	-4.9800E-05	2.2185E-05	2.9203E-06	1.8192E-04	2.9203E-06	5.7158E-05
A20	-5.0893E-04	-3.3710E-04	-7.2719E-05	9.3797E-06	5.0089E-06	1.2834E-04	5.0089E-06	9.2746E-06
A22	-5.7133E-04	-2.0910E-04	-5.6502E-05	7.8720E-07	-7.7683E-06	7.0376E-05	-7.7683E-06	1.3143E-05
A24	-4.8234E-04	-1.0919E-04	-5.8451E-05	1.0158E-06	5.3935E-06	3.3817E-05	5.3935E-06	1.6220E-06
A26	-3.0525E-04	-3.6842E-05	-3.4174E-05	6.2758E-08	8.5259E-06	2.0100E-05	8.5259E-06	2.1472E-06
A28	-1.4186E-04	-1.4015E-05	-1.6377E-05	4.3740E-06	3.2603E-06	1.0301E-05	3.2603E-06	1.1903E-07
A30	-3.4587E-05	-6.8210E-06	-1.3496E-05	-8.6414E-07	-3.4873E-06	4.0958E-06	-3.4873E-06	2.0945E-06
	S9	S10	S11	S12	S13	S14	S15	S16
K	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	-1.0000	0.0000	0.0000
A4	-8.1969E-01	-1.1349E+00	-1.6225E+00	-1.4861E+00	-3.4351E-01	-3.8189E+00	4.0260E+00	-1.8118E+00
A6	-9.6094E-02	2.7731E-02	-7.2277E-02	1.1337E-01	6.9613E-01	1.9514E-01	-6.9047E-01	1.6768E-03
A8	-4.7203E-02	-2.4781E-02	-1.9069E-02	7.2560E-02	-1.8082E-01	3.3950E-01	-2.5644E-02	-6.9806E-03
A10	-6.2322E-03	1.6036E-02	1.2403E-03	-1.6304E-02	2.6507E-02	-1.1419E-01	-5.8274E-01	-1.1475E-01
A12	-2.3961E-03	-4.8226E-03	-9.4417E-04	-1.4086E-02	4.7582E-03	1.5030E-01	3.4014E-01	2.4159E-02
A14	4.5491E-03	2.6938E-04	1.1165E-03	4.2234E-04	4.1421E-03	-6.3117E-02	-1.7968E-01	3.6698E-04
A16	3.7197E-03	-2.7365E-03	1.7498E-03	5.5329E-03	-1.5568E-03	1.6606E-02	1.3564E-01	-1.8628E-02
A18	2.5939E-03	5.4771E-04	1.2263E-03	1.6553E-03	-6.2798E-03	-4.5964E-02	-4.9975E-02	7.6542E-04
A20	1.3227E-03	1.4570E-03	3.8857E-04	-1.0097E-03	4.8339E-03	1.3619E-02	-1.4735E-02	9.3384E-05
A22	6.0540E-04	1.3589E-03	-9.5331E-06	-8.5768E-04	1.3897E-04	1.1861E-02	-1.1327E-02	-3.0670E-03
A24	1.9840E-04	6.8255E-04	3.0647E-06	7.7633E-05	7.9944E-04	1.6552E-02	1.4114E-02	1.0324E-03
A26	3.1225E-05	2.9052E-04	1.6163E-05	2.1095E-04	-1.3510E-03	-1.5577E-02	-1.5471E-03	-3.9860E-04
A28	-5.5250E-06	6.3466E-05	1.7869E-06	2.4099E-05	1.2416E-03	-1.0660E-02	1.3219E-02	1.1535E-03
A30	-8.8252E-06	-2.2919E-07	-1.7684E-05	-3.5090E-05	2.5420E-04	-7.4857E-03	-5.9804E-03	5.4209E-04

또한, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 제7 공기 렌즈(AR1)는 하기 표 13과 같이 영역에 따라 설정된 굴절력, 광축 방향 두께, 곡률 반경을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 중심부 및 주변부 광학 특성을 제어할 수 있다.

하기 표 13에서 P는 양(+)의 굴절력을 의미할 수 있고, N은 음(-)의 굴절력을 의미할 수 있다. 또한, 하기 표 13에서 Meni-obj는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, Meni-image는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. 또한, Flat은 물체 측 면이 평평한 것을 의미할 수 있다.

제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) (제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면)		제7 공기 렌즈(AR1)		제8 렌즈(180)의 제15 면(S15) (제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면)
광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)	굴절력 및 형상	광축 방향 두께 (mm)	광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)
0.000	1.25E+18	Flat-N	0.202	0.000	-5.509
0.100	90.683	N	0.201	0.100	-5.961
0.200	24.065	N	0.198	0.200	-7.776
0.300	11.833	N	0.194	0.300	-14.300
0.400	7.698	N	0.188	0.400(SP1)	-5180.000
0.500	5.983	N-Meni-obj	0.181	0.500	14.066
0.600	5.337	N-Meni-obj	0.173	0.600	7.420
0.700	5.391	N-Meni-obj	0.164	0.700	5.457
0.800	6.204	P-Meni-obj	0.155	0.800	4.725
0.900	8.448	P-Meni-obj	0.147	0.900	4.577
1.000	15.685	P-Meni-obj	0.140	1.000	4.866
1.100	213.040	P-Meni-obj	0.134	1.100	5.644
1.200	-19.003	P	0.130	1.200	7.198
1.300	-9.569	P	0.128	1.300	10.449
1.400(P1)	-6.652	P	0.127	1.400	19.717
1.500	-5.202	P	0.129	1.500 (SP2)	214.506
1.600	-4.272	P-Meni-image	0.133	1.600	-22.576
1.700	-3.573	P-Meni-image	0.139	1.700	-10.009
1.800	-3.014	P-Meni-image	0.146	1.800	-5.999
1.900	-2.568	P-Meni-image	0.155	1.900	-4.029
2.000	-2.229	P-Meni-image	0.166	2.000	-2.896
2.100	-1.989	P-Meni-image	0.178	2.100	-2.203
2.200	-1.838	N-Meni-imag	0.190	2.200	-1.773
2.300	-1.765	N-Meni-imag	0.202	2.300	-1.517
2.400	-1.764	N-Meni-imag	0.214	2.400	-1.388
2.500	-1.828	N-Meni-imag	0.224	2.500	-1.365
2.600	-1.953	N-Meni-imag	0.233	2.600	-1.446
2.700	-2.136	N-Meni-imag	0.241	2.700	-1.649
2.800	-2.369	N-Meni-imag	0.247	2.800	-2.026
2.900	-2.635	P-Meni-image	0.253	2.900	-2.695
3.000	-2.901	P-Meni-image	0.259	3.000	-3.977
3.100	-3.123	P-Meni-image	0.268	3.100	-7.020
3.200	-3.264	P-Meni-image	0.280	3.200 (SP3)	-20.878
3.300	-3.330	P	0.298	3.300	33.044
3.400	-3.389	P	0.324	3.400	10.980
3.500	-3.549	P	0.360	3.500	7.428
3.600	-3.950	P	0.406	3.600	6.151
3.700	-4.824	P	0.464	3.700	5.606
3.800	-6.728	P	0.532	3.800	5.366
3.900	-11.477	P	0.610	3.900	5.264
4.000	-26.145	P	0.695	4.000	5.270
4.100	-40.903	P	0.784	4.100	5.477
4.200	-14.806	P	0.878	4.200	6.141
4.300	-6.341	P	0.977	4.300	7.952
4.400	-4.355	P	1.087	4.400	14.043
4.500	-4.611	P	1.214	4.500(SP4)	189.406
4.590(P2)	-7.536	P-Meni-image	1.338	4.600	-15.685
				4.700	-7.360
				4.800	-4.288
				4.900	-2.449
				5.000	-1.380
				5.100	-0.865
				5.200	-0.706
				5.260(SP5)	-0.754

도 6, 표 11 및 표 13을 참조하면,

제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에 배치되는 제7 공기 렌즈(AR1)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA) 이외의 영역에서도 설정된 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA) 이외의 영역에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 자세하게, 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 끝단(P2)을 끝점으로 할 때, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 광축(OA)에서 제1 특정 위치까지 음(-)의 굴절력을 유지하다가 양(+)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제1 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 10% 내지 약 25%인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 특정 위치는 약 10% 내지 약 20%인 위치에 위치할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 특정 위치는 약 0.7mm인 지점일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 상기 제1 특정 위치 이후에서 제2 특정 위치까지 양(+)의 굴절력을 유지하다가 다시 음(-)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제2 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 40% 내지 약 50%인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 특정 위치는 약 2.1mm인 지점일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 상기 제2 특정 위치 이후에서 제3 특정 위치까지 음(-)의 굴절력을 유지하다가 다시 양(+)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제3 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 55% 내지 약 65%인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 특정 위치는 약 2.8mm인 지점일 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 약 0.202mm의 광축(OA) 방향 두께(t_0)을 가질 수 있다. 즉, 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA) 방향으로 약 0.202mm 이격될 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)에서 가장 얇은 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 약 0.127mm일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14))의 끝단으로 갈수록 두꺼워질 수 있다. 자세하게, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)과 다른 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 제14 면(S14)의 끝단인 최대 유효경 지점일 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점(P2)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)는 약 1.338mm일 수 있다.

또한, 상기 제1 지점(P1)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 45% 미만(수학식 3)인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 40% 미만(수학식 4)인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 25% 내지 약 40%인 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제1 지점(P1)은 약 30.5%인 위치에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경은 광축(OA)에서 음(-)의 값을 가질 수 있고, 상기 광축에서 제1 위치(SP1)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 상기 제1 위치(SP1)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 5% 내지 약 15%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 위치(SP1)는 약 7.6%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제1 위치(SP1)는 상기 제15 면(S15)의 제1 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제1 위치(SP1)를 초과하는 곳에서 제2 위치(SP2)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제2 위치(SP2)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제1 위치(SP1)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제2 위치(SP2)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 20% 내지 약 30%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 위치(SP2)는 약 28.5%인 지점에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제2 위치(SP2)는 상기 제15 면(S15)의 제2 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제2 위치(SP2)를 초과하는 지점에서 제3 위치(SP3)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제3 위치(SP3)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제2 위치(SP2)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제3 위치(SP3)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 55% 내지 약 65%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 위치(SP3)는 약 60.8%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제3 위치(SP3)는 상기 제15 면(S15)의 제3 변곡점일 수 있다.

또한, 상기 제15 면(S15)의 곡률 반경은 상기 제3 위치(SP3)를 초과하는 지점에서 제4 위치(SP4)까지 양(+)의 값을 가질 수 있다. 여기서 상기 제4 위치(SP4)는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 제3 위치(SP3)보다 광축(OA)과 먼 거리에 위치한 곳일 수 있다. 상기 제4 위치(SP4)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 내지 약 90%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제4 위치(SP4)는 약 85.5%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제4 위치(SP4)는 상기 제15 면(S15)의 제4 변곡점일 수 있다.

즉, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))은 4개의 변곡점을 포함할 수 있다.

이에 따라, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 상기 중심부와 인접한 영역에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 또한, 주변부의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.

	제3 실시예
TTL	8.56 mm
f	7.8 mm
f1	7.46 mm
f2	-14.46 mm
f3	14.97 mm
f4	-152.67 mm
f5	-98.80 mm
f6	12.74 mm
f7	-9.60 mm
f8	-10.12 mm
BFL	0.464 mm
ImgH	6.71 mm
F-number	1.89
FOV	79.9°
t_0	0.202 mm
t_ymax	1.338 mm
y_tmin	1.4 mm
y_max	4.59 mm

	수학식	제3 실시예
수학식 1	3 * t_0 < t_ymax	만족 (0.6064 < 1.338)
수학식 2	5 * t_0 < t_ymax	만족 (1.0107 < 1.338)
수학식 3	y_tmin / y_max < 0.45	만족 (0.3047 < 0.45)
수학식 4	y_tmin / y_max < 0.4	만족 (0.3047 < 0.4)
수학식 5	0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04	0.0151
수학식 6	t_0 < t_ymax	만족 (0.202 < 1.338)
수학식 7	1.6 <L7_CT / d78 < 5.5	2.473
수학식 8	2 < L8_CT / d78 < 6.5	4.056
수학식 9	0.4 < L6_CT / d67 < 0.6	0.497
수학식 10	1 < L6_CT / L7_CT < 1.5	1.234
수학식 11	0.5 < L7_CT / L8_CT < 1.8	0.610
수학식 12	-1.8 < L6R1 / L7R1 < -0.8	-1.182
수학식 13	-12 < L7R1 / L7_CT < -8	-10.271
수학식 14	-5 < L7R1 / d67 < -4	-4.139
수학식 15	0.1 < \|L7R1\| / \|L8R1\| < 1	0.932
수학식 16	2 < \|L6R2\| / \|L7R1\| < 10	9.137
수학식 17	-60 < L7R1 / d78 < -20	-25.405
수학식 18	4.5 < CA_L6S2 / L6_CT < 6	5.361
수학식 19	13 < CA_L7S1 / L7_CT < 18	16.856
수학식 20	0.65 < CA_L6S2 / CA_L7S1 < 0.85	0.789
수학식 21	0.7 < CA_L7S2 / CA_L8S1 < 0.9	0.874
수학식 22	10 < CA_L8S2 / L8_CT < 50	13.867
수학식 23	-2 < f1 / f7 < -0.5	-0.777
수학식 24	-2.5 < f6 / f7 < -1	-1.327
수학식 25	0.05 < \|f7\| / \|f8\| < 1	0.949
수학식 26	0.1 < \|f1\| / \|f8\| < 1	0.737
수학식 27	0.2 < CA_Smax / 2 * ImgH < 0.98	0.848
수학식 28	TTL / 2 * ImgH < 0.66	0.638
수학식 29	0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05	0.035
수학식 30	8 < f / BFL < 18	16.816

표 14는 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8) 등에 대한 것이다.

또한, 표 15는 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 29에 대한 결과 값에 대한 것이다.

표 15를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 29 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 29를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

이에 따라, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 일부 렌즈의 구경을 보다 축소할 수 있어 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 0.6mm 이하의 BFL(Back focal length)을 가지며, 이로 인해 화각(FOV)의 중심부와 주변부의 광학 성능을 효과적으로 보정할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성, 예를 들어 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고, 도 7과 같은 수차 특성을 가질 수 있다.

자세하게, 도 7은 제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 7에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.

즉, 도 7을 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100), 그 사이에 배치된 공기 렌즈가 설정된 형상, 광축(OA) 방향 두께, 굴절력 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있다.

또한, 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈의 렌즈면은 주변부가 크게 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차 특성, 예를 들어 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제16 면(S1~S16) 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제16 면(S1~S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하여 제4 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다.

도 8은 제4 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 9는 제4 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.

또한, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.

렌즈	면	곡률 반경(mm)	두께 또는 간격(mm)	굴절률	아베수	유효경의 크기(mm)
제1 렌즈	제1 면	2.7200	1.103	1.5094	56.47	4.371
제1 렌즈	제2 면	8.2421	0.216			3.882
제2 렌즈	제3 면 (stop)	6.6419	0.251	1.6804	18.14	3.692
제2 렌즈	제4 면	3.9115	0.157			3.526
제3 렌즈	제5 면	4.7712	0.480	1.5445	56.00	3.561
제3 렌즈	제6 면	11.1460	0.549			3.557
제4 렌즈	제7 면	-20.0794	0.583	1.6804	18.14	3.603
제4 렌즈	제8 면	-25.7281	0.400			4.167
제5 렌즈	제9 면	10.1899	0.340	1.6804	18.14	4.433
제5 렌즈	제10 면	8.7671	0.639			5.308
제6 렌즈	제11 면	5.8100	0.576	1.5445	56.00	5.519
제6 렌즈	제12 면	34.7612	1.208			6.651
제7 렌즈	제13 면	-5.1563	0.570	1.5350	55.71	8.428
제7 렌즈	제14 면	-1.38E+20	0.178			9.189
제8 렌즈	제15 면	-5.5608	0.849	1.5445	56.00	10.519
제8 렌즈	제16 면	-8.58E+05	0.050			11.371
필터	제17 면	1.00E+18	0.110	1.5230	54.48	13.380
필터	제18 면	1.00E+18	0.300			13.450
이미지 센서		1.00E+18	0.000			13.828

표 16은 제4 실시예에 따른 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 렌즈의 두께(Thickness), 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.

도 8 및 표 16에 대한 설명이다.

광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체측 면은 볼록하고, 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 곡률 반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률 반경이 양(+)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면은 오목하고, 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면 곡률반경이 음(-)인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 센서 측 면은 볼록할 수 있다. 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면의 곡률 반경의 절대값 > 1E+4 이상인 경우 광축(OA)에서 렌즈의 물체 측 면 혹은 센서 측 면은 평면일 수 있다.

제4 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.

제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 Sag 값은 하기 수학식 34를 만족할 수 있다.

[수학식 34]

수학식 34에서 각 항목이 의미하는 바는 아래와 같다.

z: Z-data(Sag quantity)

y: Hight from Axis

R: Raidus of curvature

K: Conic constant

y_n: NRadius

u: y/y_n

a_m: Q_con aspherical coefficients of Q_con polynominal

QC: QCN aspherical coefficients

a0= QC4, a1= QC6, …, a3= QC10: 10th aspherical coefficients

a4= QC12, …, a8= QC20: 20th aspherical coefficients

a9= QC22, …, a13= QC30: 30th aspherical coefficients

Q^con _m: Q^con polynominal

제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 17과 같다.

	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
K	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000
A4	-2.7237E-02	9.3119E-03	-1.8506E-02	-1.6720E-02	-1.8808E-02	-2.4126E-02	-2.4558E-01	-3.4506E-01
A6	-8.1455E-03	5.3893E-03	2.4782E-02	2.4726E-02	1.3653E-02	1.3794E-02	-1.9793E-02	-9.3772E-03
A8	4.7637E-04	1.1303E-03	4.2930E-04	2.5067E-03	5.0454E-03	6.0187E-03	-6.4583E-03	-2.9859E-05
A10	2.6398E-03	-7.2508E-04	2.0157E-04	4.4197E-04	9.5270E-04	4.6542E-04	-5.0384E-03	1.4947E-04
A12	2.0251E-03	-1.0323E-03	-2.4348E-04	-1.8966E-04	-4.2453E-05	-5.1608E-04	-3.5977E-03	-4.9082E-04
A14	1.0263E-03	-8.3498E-04	-2.7910E-05	-1.5234E-05	-7.1972E-05	-1.0610E-04	-2.1686E-03	1.8611E-04
A16	2.3345E-04	-6.6642E-04	-1.2550E-04	1.9842E-05	-3.3614E-06	1.4143E-04	-1.3249E-03	4.0586E-05
A18	-2.5218E-04	-4.6789E-04	-8.2119E-05	2.0584E-05	3.8123E-06	1.9903E-04	-7.8121E-04	7.1260E-05
A20	-4.9549E-04	-3.1055E-04	-9.8343E-05	8.5386E-06	5.4626E-06	1.3325E-04	-4.6655E-04	1.9641E-05
A22	-5.3896E-04	-1.6951E-04	-7.2786E-05	-1.1021E-07	-6.6270E-06	7.4551E-05	-2.6761E-04	1.6622E-05
A24	-4.4747E-04	-6.5767E-05	-6.6636E-05	2.4312E-06	5.4450E-06	3.3103E-05	-1.4313E-04	5.0319E-06
A26	-2.8113E-04	6.6093E-07	-3.5697E-05	2.5627E-06	8.3064E-06	2.2010E-05	-6.9758E-05	2.9912E-06
A28	-1.2897E-04	1.3863E-05	-1.5646E-05	5.3070E-06	3.1367E-06	1.2131E-05	-2.7509E-05	1.5215E-06
A30	-3.1487E-05	5.6793E-06	-1.1459E-05	-2.3889E-06	-3.4635E-06	6.9189E-06	-8.9346E-06	2.1527E-06
	S9	S10	S11	S12	S13	S14	S15	S16
K	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	0.0000	-1.0000	0.0000	0.0000
A4	-8.1697E-01	-1.1392E+00	-1.6292E+00	-1.4767E+00	-3.3534E-01	-3.9530E+00	4.0082E+00	-1.7581E+00
A6	-9.7031E-02	2.8993E-02	-7.8102E-02	1.1058E-01	6.9181E-01	2.1679E-01	-6.9837E-01	-4.7205E-02
A8	-4.7891E-02	-2.4786E-02	-1.7156E-02	7.1854E-02	-1.7848E-01	3.7452E-01	5.1000E-03	7.6903E-03
A10	-6.4007E-03	1.5352E-02	1.6743E-03	-1.6741E-02	2.6635E-02	-1.4483E-01	-6.1540E-01	-9.6463E-02
A12	-1.9297E-03	-4.3975E-03	-7.4306E-04	-1.3890E-02	2.7193E-03	1.6989E-01	3.4965E-01	1.4421E-02
A14	4.4785E-03	1.3784E-04	9.6537E-04	3.6008E-04	7.3913E-03	-6.6811E-02	-1.9070E-01	-1.1333E-03
A16	3.6593E-03	-2.4684E-03	1.6404E-03	5.5703E-03	-3.1407E-03	1.3217E-02	1.3918E-01	-2.0198E-02
A18	2.5483E-03	4.6559E-04	1.2351E-03	1.6432E-03	-5.2957E-03	-4.3423E-02	-4.7488E-02	2.0824E-03
A20	1.2918E-03	1.3441E-03	4.1623E-04	-1.0024E-03	7.0215E-03	1.3041E-02	-1.6481E-02	-2.4711E-03
A22	5.9595E-04	1.3266E-03	-3.4984E-05	-8.5984E-04	9.3919E-04	1.2088E-02	-9.7737E-03	-2.1669E-03
A24	2.0253E-04	6.8407E-04	-4.7325E-05	7.9264E-05	7.8032E-04	1.6444E-02	1.2472E-02	7.5324E-04
A26	4.5286E-05	2.9942E-04	-1.8897E-06	2.1086E-04	-4.9313E-04	-1.5125E-02	-2.5291E-03	-3.9132E-04
A28	2.4088E-06	7.4545E-05	5.9865E-06	2.3558E-05	1.7898E-03	-9.7669E-03	1.3261E-02	1.7363E-03
A30	-3.6198E-06	1.0044E-05	-1.2068E-05	-3.5020E-05	3.4244E-04	-7.0340E-03	-6.7847E-03	4.8753E-04

또한, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)의 제7 공기 렌즈(AR1)는 하기 표 18과 같이 영역에 따라 설정된 굴절력, 광축 방향 두께, 곡률 반경을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 중심부 및 주변부 광학 특성을 제어할 수 있다.

하기 표 18에서 P는 양(+)의 굴절력을 의미할 수 있고, N은 음(-)의 굴절력을 의미할 수 있다. 또한, 하기 표 18에서 Meni-obj는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, Meni-image는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. 또한, Flat은 물체 측 면이 평평한 것을 의미할 수 있다.

제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) (제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면)		제7 공기 렌즈(AR1)		제8 렌즈(180)의 제15 면(S15) (제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면)
광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)	굴절력 및 형상	광축 방향 두께 (mm)	광축으로부터 거리 (mm)	곡률 반경 (mm)
0.000	-1.38E+20	Flat-N	0.178	0.000	-5.561
0.100	88.981	N	0.177	0.100	-6.029
0.200	23.580	N	0.174	0.200	-7.932
0.300	11.564	N	0.170	0.300(SP1)	-15.044
0.400	7.491	N-Meni-obj	0.164	0.400	225.357
0.500	5.786	N-Meni-obj	0.157	0.500	12.977
0.600	5.111	N-Meni-obj	0.149	0.600	7.033
0.700	5.082	N-Meni-obj	0.140	0.700	5.202
0.800	5.691	P-Meni-obj	0.132	0.800	4.496
0.900	7.338	P-Meni-obj	0.123	0.900	4.324
1.000	11.772	P-Meni-obj	0.116	1.000	4.529
1.100	34.705	P-Meni-obj	0.110	1.100	5.117
1.200	-38.003	P	0.106	1.200	6.231
1.300	-12.949	P	0.103	1.300	8.281
1.400(P1)	-8.074	P	0.103	1.400	12.655
1.500	-5.922	P	0.104	1.500(SP2)	28.253
1.600	-4.615	P-Meni-image	0.108	1.600	-79.344
1.700	-3.683	P-Meni-image	0.114	1.700	-14.416
1.800	-2.977	P-Meni-image	0.122	1.800	-7.145
1.900	-2.445	P-Meni-image	0.131	1.900	-4.379
2.000	-2.060	P-Meni-image	0.143	2.000	-2.979
2.100	-1.796	P-Meni-image	0.156	2.100	-2.184
2.200	-1.633	P-Meni-image	0.170	2.200	-1.713
2.300	-1.554	N-Meni-imag	0.185	2.300	-1.438
2.400	-1.550	N-Meni-imag	0.199	2.400	-1.299
2.500	-1.614	N-Meni-imag	0.213	2.500	-1.268
2.600	-1.746	N-Meni-imag	0.226	2.600	-1.339
2.700	-1.943	N-Meni-imag	0.238	2.700	-1.529
2.800	-2.204	N-Meni-imag	0.249	2.800	-1.884
2.900	-2.518	N-Meni-imag	0.260	2.900	-2.516
3.000	-2.856	P-Meni-image	0.272	3.000	-3.718
3.100	-3.175	P-Meni-image	0.287	3.100	-6.529
3.200	-3.430	P-Meni-image	0.305	3.200(SP3)	-18.561
3.300	-3.615	P	0.330	3.300	36.538
3.400	-3.787	P	0.363	3.400	11.121
3.500	-4.061	P	0.406	3.500	7.454
3.600	-4.608	P	0.459	3.600	6.167
3.700	-5.727	P	0.523	3.700	5.622
3.800	-8.165	P	0.597	3.800	5.365
3.900	-14.466	P	0.681	3.900	5.214
4.000	-34.906	P	0.770	4.000	5.128
4.100	-46.136	P	0.865	4.100	5.182
4.200	-14.990	P	0.963	4.200	5.560
4.300	-6.621	P	1.067	4.300	6.650
4.400	-4.688	P	1.183	4.400	9.600
4.500	-5.094	P	1.316	4.500 (SP4)	20.907
4.590(P2)	-8.717	P-Meni-image	1.446	4.600	-116.779
				4.700	-16.149
				4.800	-7.634
				4.900	-3.724
				5.000	-1.807
				5.100	-0.983
				5.200	-0.689
				5.260(SP5)	-0.667

도 8, 표 16 및 표 18을 참조하면,

제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에 배치되는 제7 공기 렌즈(AR1)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 상기 제1 특정 위치 이후에서 제2 특정 위치까지 양(+)의 굴절력을 유지하다가 다시 음(-)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제2 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 40% 내지 약 50%인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 특정 위치는 약 2.2mm인 지점일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 굴절력은 상기 제2 특정 위치 이후에서 제3 특정 위치까지 음(-)의 굴절력을 유지하다가 다시 양(+)의 굴절력으로 변화할 수 있다. 상기 제3 특정 위치는 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 55% 내지 약 65%인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 특정 위치는 약 2.9mm인 지점일 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 광축(OA)에서 약 0.178mm의 광축(OA) 방향 두께(t_0)을 가질 수 있다. 즉, 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA) 방향으로 약 0.178mm 이격될 수 있다.

상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)에서 가장 얇은 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 약 0.103mm일 수 있다.

또한, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께는 상기 제1 지점(P1)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 물체 측 면(제14 면(S14)))의 끝단으로 갈수록 두꺼워질 수 있다. 자세하게, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제1 지점(P1)과 다른 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 제14 면(S14)의 끝단인 최대 유효경 지점일 수 있다. 상기 제7 공기 렌즈(AR1)는 상기 제2 지점(P2)에서 가장 두꺼운 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점(P2)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 광축(OA) 방향 두께(t_ymax)는 약 1.446mm일 수 있다.

또한, 상기 제1 지점(P1)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제2 지점(P2)을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 45% 미만(수학식 3)인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 40% 미만(수학식 4)인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 약 25% 내지 약 40%인 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 실시예에서 상기 제1 지점(P1)은 약 30.5%인 위치에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))의 곡률 반경은 광축(OA)에서 음(-)의 값을 가질 수 있고, 상기 광축에서 제1 위치(SP1)까지 음(-)의 값을 가질 수 있다. 상기 제1 위치(SP1)는 광축(OA)을 시작점(0mm)으로 하고, 상기 제15 면(S15)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 3% 내지 약 10%인 곳에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 위치(SP1)는 약 5.7%인 곳에 위치할 수 있다. 여기서 상기 제1 위치(SP1)는 상기 제15 면(S15)의 제1 변곡점일 수 있다.

즉, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제7 공기 렌즈(AR1)의 센서 측 면(제15 면(S15))은 4개의 변곡점을 포함할 수 있다.

이에 따라, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 상기 중심부와 인접한 영역에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 또한, 주변부의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.

	제4 실시예
TTL	8.56 mm
f	7.8 mm
f1	7.47 mm
f2	-14.53 mm
f3	14.92 mm
f4	-140.28 mm
f5	-102.16 mm
f6	12.72 mm
f7	-9.64 mm
f8	-10.21 mm
BFL	0.460 mm
ImgH	6.91 mm
F-number	1.89
FOV	79.9°
t_0	0.178 mm
t_ymax	1.446 mm
y_tmin	1.4 mm
y_max	4.59 mm

	수학식	제4 실시예
수학식 1	3 * t_0 < t_ymax	만족 (0.5336 < 1.446)
수학식 2	5 * t_0 < t_ymax	만족 (0.8893 < 1.446)
수학식 3	y_tmin / y_max < 0.45	만족 (0.3047 < 0.45)
수학식 4	y_tmin / y_max < 0.4	만족 (0.3047 < 0.4)
수학식 5	0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04	0.0129
수학식 6	t_0 < t_ymax	만족 (0.178 < 1.446)
수학식 7	1.6 <L7_CT / d78 < 5.5	3.205
수학식 8	2 < L8_CT / d78 < 6.5	4.773
수학식 9	0.4 < L6_CT / d67 < 0.6	0.477
수학식 10	1 < L6_CT / L7_CT < 1.5	1.011
수학식 11	0.5 < L7_CT / L8_CT < 1.8	0.671
수학식 12	-1.8 < L6R1 / L7R1 < -0.8	-1.127
수학식 13	-12 < L7R1 / L7_CT < -8	-9.046
수학식 14	-5 < L7R1 / d67 < -4	-4.270
수학식 15	0.1 < \|L7R1\| / \|L8R1\| < 1	0.927
수학식 16	2 < \|L6R2\| / \|L7R1\| < 10	6.741
수학식 17	-60 < L7R1 / d78 < -20	-28.992
수학식 18	4.5 < CA_L6S2 / L6_CT < 6	5.507
수학식 19	13 < CA_L7S1 / L7_CT < 18	14.786
수학식 20	0.65 < CA_L6S2 / CA_L7S1 < 0.85	0.789
수학식 21	0.7 < CA_L7S2 / CA_L8S1 < 0.9	0.874
수학식 22	10 < CA_L8S2 / L8_CT < 50	13.394
수학식 23	-2 < f1 / f7 < -0.5	-0.775
수학식 24	-2.5 < f6 / f7 < -1	-1.320
수학식 25	0.05 < \|f7\| / \|f8\| < 1	0.944
수학식 26	0.1 < \|f1\| / \|f8\| < 1	0.731
수학식 27	0.2 < CA_Smax / 2 * ImgH < 0.98	0.822
수학식 28	TTL / 2 * ImgH < 0.66	0.619
수학식 29	0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05	0.033
수학식 30	8 < f / BFL < 18	16.956

표 19는 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8) 등에 대한 것이다.

또한, 표 20은 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 29에 대한 결과 값에 대한 것이다.

표 20을 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 29 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 29를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

이에 따라, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 일부 렌즈의 구경을 보다 축소할 수 있어 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 작은 TTL(Total track length)을 가지며 백 포커스(Back Focus)를 확보할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 0.6mm 이하의 BFL(Back focal length)을 가지며, 이로 인해 화각(FOV)의 중심부와 주변부의 광학 성능을 효과적으로 보정할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성, 예를 들어 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고, 도 9와 같은 수차 특성을 가질 수 있다.

자세하게, 도 9는 제4 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 9에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.

즉, 도 9를 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100), 그 사이에 배치된 공기 렌즈가 설정된 형상, 광축(OA) 방향 두께, 굴절력 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있다.

또한, 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈의 렌즈면은 주변부가 크게 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차 특성, 예를 들어 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

또한, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제16 면(S1~S16) 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제16 면(S1~S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다.

도 10은 실시예에 따른 카메라 모듈이 이동 단말기에 적용된 것을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 상기 이동 단말기(1)는 후면에 제공되는 카메라 모듈(10)을 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(10)은 이미지 촬영 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈(10)은 자동 초점(Auto focus), 줌(zoom) 기능 및 OIS 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(10)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서(300)에 의해 얻어지는 정지 영상 이미지 또는 동영상의 화상 프레임을 처리할 수 있다. 처리된 화상 프레임은 상기 이동 단말기(1)의 디스플레이부(미도시)에 표시될 수 있으며 메모리(미도시)에 저장될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 이동 단말기(1)의 전면에도 상기 카메라 모듈이 더 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 카메라 모듈(10)은 제1 카메라 모듈(10A) 및 제2 카메라 모듈(10B)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 카메라 모듈(10A) 및 상기 제2 카메라 모듈(10B) 중 적어도 하나는 상술한 광학계(1000)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 슬림한 구조를 가질 수 있고, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 왜곡(distortion) 및 수차 특성을 개선할 수 있다

또한, 상기 이동 단말기(1)는 자동 초점 장치(31)를 더 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 상기 카메라 모듈(10)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이동 단말기(1)는 플래쉬 모듈(33)을 더 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(33)은 내부에 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(33)은 이동 단말기의 카메라 작동 또는 사용자의 제어에 의해 작동될 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

광학계: 1000
제1 렌즈: 110 제2 렌즈: 120
제3 렌즈: 130 제4 렌즈: 140
제5 렌즈: 150 제6 렌즈: 160
제7 렌즈: 170 제8 렌즈: 180
이미지 센서: 300 필터: 500
카메라 모듈: 10 이동 단말기: 1

Claims

물체측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고,
상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고,
상기 제k 렌즈와 상기 제(k-1) 렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고,
상기 제k 렌즈 및 제(k-1) 렌즈는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
3 * t_0 < t_ymax
(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)
제1 항에 있어서,
상기 제k 렌즈 및 제(k-1) 렌즈는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
5 * t_0 < t_ymax
(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)
제1 항에 있어서,
상기 제k 렌즈의 센서 측 면은 상기 광축에서 평면 또는 볼록한 형상을 가지는 광학계.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제(k-1) 및 제k 렌즈는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
0.0005 < t_0 / 2 * ImgH < 0.04
(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 및 제k 렌즈의 간격이고, ImgH는 상기 광축과 중첩되는 상기 센서의 상면 중심 0 필드(field) 영역에서 상기 센서의 1 필드 영역까지의 상기 광축의 수직 방향 거리를 의미한다.)
제3 항에 있어서,
상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제(k-1) 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되는 제(k-2) 렌즈는 상기 광축에서 양의 굴절력을 가지는 광학계.
제5 항에 있어서,
상기 제(k-2) 렌즈는 상기 광축에서 양면이 볼록한 형상을 가지거나, 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지는 광학계.
제4 항 또는 제5 항에 있어서,
상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면은, 상기 광축에서 평면 또는 볼록한 형상을 가지는 광학계.
제6 항에 있어서,
상기 제k 렌즈는 하기 수식을 만족하는 광학계.
0.005 < BFL / 2 * ImgH < 0.05
(BFL은 상기 제k 렌즈의 센서 측 면에서 이미지 센서까지 상기 광축 상에서의 거리이고, ImgH는 상기 광축과 중첩되는 상기 센서의 상면 중심 0 필드(field) 영역에서 상기 센서의 1 필드 영역까지의 상기 광축의 수직 방향 거리를 의미한다.)
물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고,
상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고,
상기 제k 렌즈와 상기 제(k-1)렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고,
상기 제k 렌즈의 물체 측 면은 상기 광축에서 주변부를 향해 3개 이상의 변곡점을 가지고,
상기 제(k-1) 및 제k 렌즈는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
t_0 < t_ymax
(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 렌즈 및 상기 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역의 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체 측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)
물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제k 렌즈(k는 3보다 큰 자연수)를 포함하고,
상기 제1 내지 제k 렌즈 중, 상기 제k 렌즈는 상기 센서와 가장 인접하게 배치되며, 상기 제(k-1) 렌즈는 상기 제k 렌즈 다음으로 상기 센서와 인접하게 배치되고,
상기 제(k-1) 렌즈와 상기 제k 렌즈 사이의 에어갭은 상기 광축에서 음의 굴절력을 가지고,
상기 제k 렌즈의 센서 측 면은 상기 광축에서 평면 또는 볼록한 형상을 가지고,
상기 제(k-1) 및 제k 렌즈는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
t_0 < t_ymax
(t_0은 상기 광축에서의 상기 제(k-1) 렌즈 및 상기 제k 렌즈의 간격이고, t_ymax는 상기 제(k-1) 렌즈의 센서 측 면의 유효 영역의 끝단에서 상기 제k 렌즈의 물체 측 면과 상기 광축 방향의 간격이다.)