KR20220168423A - 촬상 광학계 - Google Patents

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KR20220168423A
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imaging optical
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조용주
김학철
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 적어도 3개의 렌즈를 포함하는 렌즈부; 상기 렌즈부를 통과한 광이 수광되는 이미지 센서; 및 상기 렌즈부의 전방에 배치되며, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재;를 포함하며, 상기 이미지 센서는 광축 방향으로 이동 가능하게 배치되고, 0 < (SAS/f)/OD < 0.15 을 만족하며, SAS는 상기 이미지 센서의 상기 광축 방향으로의 이동거리이고, f는 상기 렌즈부의 전체 초점거리이며, OD는 물체거리이다.

Description

촬상 광학계{Optical imaging system}
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 카메라가 사용되고 있으며, 최근 휴대용 전자기기의 소형화 요구에 따라 휴대용 전자기기에 장착되는 카메라도 소형화가 요구되고 있다.
나아가, 최근에는 좁은 화각으로 피사체를 촬영하는 줌 효과를 얻을 수 있도록 휴대용 전자기기에서 망원 카메라가 채용되고 있다.
그러나, 종래와 같이 휴대용 전자기기의 두께 방향으로 복수의 렌즈가 배치되는 경우 렌즈의 매수가 증가할수록 휴대용 전자기기의 두께가 증가하게 되므로, 휴대용 전자기기를 소형화하기 어려운 문제가 있다.
특히, 망원 카메라의 경우 상대적으로 긴 초점거리를 갖기 때문에, 두께가 얇은 휴대용 전자기기에 적용하기 어려운 문제가 있다.
또한, 초점 조정 및 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라의 경우 일반적으로 복수의 렌즈를 포함한 렌즈모듈을 이동시키게 되는데, 이 경우 렌즈모듈의 무게에 의해 소모 전력이 증가되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 두께가 얇은 휴대용 전자기기에 탑재할 수 있고, 저전력으로 구동이 가능한 촬상 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 적어도 3개의 렌즈를 포함하는 렌즈부; 상기 렌즈부를 통과한 광이 수광되는 이미지 센서; 및 상기 렌즈부의 전방에 배치되며, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재;를 포함하며, 상기 이미지 센서는 광축 방향으로 이동 가능하게 배치되고, 0 < (SAS/f)/OD < 0.15 을 만족하며, SAS는 상기 이미지 센서의 상기 광축 방향으로의 이동거리이고, f는 상기 렌즈부의 전체 초점거리이며, OD는 물체거리이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는, 두께가 얇은 휴대용 전자기기에 탑재할 수 있고, 저전력으로 구동이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하의 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기 및 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 렌즈부를 포함하고, 렌즈부는 광축을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함한다. 복수의 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다. 복수의 렌즈는 적어도 3매의 렌즈를 포함한다.
일 예로, 촬상 광학계는 3매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 3매, 4매 또는 5매의 렌즈를 갖는 촬상 광학계를 개시하나, 렌즈의 개수에 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 촬상 광학계는 6매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.
최전방 렌즈는 물체측(또는 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 최후방 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.
또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체측에 가까운 면(또는, 물체측 면)을 의미하고, 제2 면은 상측에 가까운 면(또는, 상측 면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius of curvature), 두께(Thickness) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, 각도의 단위는 Degree 이다.
아울러, 각 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 오목하다는 의미이다.
한편, 근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.
촬상면은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 가상면을 의미할 수 있다. 또는 촬상면은 광이 수광되는 이미지 센서의 일면을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 적어도 3매의 렌즈를 포함한다.
예를 들어, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 렌즈는 최전방 렌즈이고, 제3 렌즈는 최후방 렌즈이다.
또는, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 렌즈는 최전방 렌즈이고, 제4 렌즈는 최후방 렌즈이다.
또는, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 렌즈는 최전방 렌즈이고, 제5 렌즈는 최후방 렌즈이다.
본 발명에 따른 촬상 광학계는 렌즈 이외의 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 촬상 광학계는 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 반사부재는 미러 또는 프리즘일 수 있다.
반사부재는 복수의 렌즈보다 물체측에 가깝게 배치된다. 일 예로, 반사부재는 제1 렌즈의 전방(즉, 제1 렌즈보다 물체 측에 가깝게)에 배치될 수 있다. 따라서, 물체측에 가장 가깝게 배치된 렌즈는 반사부재에 가장 가깝게 배치된 렌즈일 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단필터(이하, 필터라 함)를 더 포함할 수 있다. 필터는 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 렌즈(최후방 렌즈)와 이미지 센서 사이에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 모든 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 제2 렌즈의 굴절률이 제1 렌즈의 굴절률보다 크게 구성될 수 있다. 또한, 제1 렌즈를 제외한 나머지 렌즈들의 굴절률 평균값이 제1 렌즈의 굴절률보다 크게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 초점을 조정하거나 이미지의 흔들림을 보정하기 위하여 이미지 센서가 이동될 수 있도록 구성된다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서는 광축 방향 및/또는 광축에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 이미지 센서를 광축 방향으로 이동시켜 피사체에 초점을 맞출 수 있다.
또한, 사용자의 손떨림 등에 의해 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 이미지 센서에 부여함으로써 흔들림을 보정할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 이미지 센서를 이동시키기 위하여 구동부가 구비될 수 있으며, 구동부는 마그네트 및 코일을 이용한 VCM 액추에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 상대적으로 좁은 화각과 긴 초점거리를 갖는 망원 렌즈의 특징을 가진다.
복수의 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.
즉, 각 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 각 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure pat00001
수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ J는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리(SAG)를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식 1을 만족할 수 있다.
[조건식 1] 0 < (SAS/f)/OD < 0.15
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 2] 0 < L1S1/f < 0.3
[조건식 3] -2 < (L1S1+L1S2)/(L1S1-L1S2) < 0
[조건식 4] 0 < L2S2/f < 0.3
[조건식 5] 0.5 < (L2S1+L2S2)/(L2S1-L2S2) < 2
[조건식 6] 2 < f/f1 < 3.5
[조건식 7] -4.5 < f/f2 < -2
[조건식 8] 0.5 < BFL/TTL < 0.8
[조건식 9] 2.2 < TTL/(2*IMG HT) < 5
[조건식 10] 0.8 < TTL/f < 1
[조건식 11] 0.4 < f1/|f_rest| < 1
[조건식 12] 1.6 < n_avg < 1.7
SAS는 이미지 센서의 광축 방향 이동거리이고, f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이며, OD는 물체거리이다.
L1S1은 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률반경이고, L1S2는 제1 렌즈의 상측 면의 곡률반경이고, L2S1은 제2 렌즈의 물체측 면의 곡률반경이고, L2S2는 제2 렌즈의 상측 면의 곡률반경이다.
f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, f2는 제2 렌즈의 초점거리이며, f_rest는 제1 렌즈를 제외한 나머지 렌즈들의 합성 초점거리이다.
BFL은 최후방 렌즈의 상측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리이고, TTL은 최전방 렌즈의 물체측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리이며, IMG HT는 촬상면의 대각길이의 절반이다.
n_avg는 제1 렌즈를 제외한 나머지 렌즈들의 굴절률 평균값이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120) 및 제3 렌즈(130)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(160) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(110)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(170)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(170)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(170)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 1과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 반사부재 Infinity 2.500 1.717 29.5
S2 Infinity 2.500 1.717 29.5
S3 Infinity 2.000
S4 제1 렌즈 4.978 2.308 1.535 56 9.449
S5 115.305 0.150
S6 제2 렌즈 23.763 0.674 1.615 25.9 -7.558
S7 3.875 1.341
S8 제3 렌즈 9.270 1.121 1.671 19.2 22.388
S9 22.569 16.469
S10 필터 Infinity 0.300 1.516 64.1
S11 Infinity 2.095
S12 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 26 mm이고, 촬상 광학계의 F 넘버(F-number, 이하 'Fno'라 함)는 4.3이며, 촬상면(170)의 대각길이의 절반은 2.49 mm 이고, 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130)의 합성 초점거리는 -12.143 mm이다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(110)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(130)의 제2 면은 오목한 형상이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 초점 조정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축 방향으로 이동될 수 있다.
표 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리(OD)에 따른 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동 거리(AFS)를 나타낸다.
물체거리 이미지 센서의 광축 방향 이동거리
2.0 M 0.3431 mm
1.5 M 0.4599 mm
1.0 M 0.6969 mm
0.5 M 1.438 mm
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 13] 0.6 mm < AFS_1.0 < 0.8 mm
AFS_1.0은 물체거리(OD) 1.0 미터에 대한 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동거리이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 흔들림 보정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.
표 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 흔들림 량에 따른 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리를 나타낸다. 흔들림 량은 흔들림 검출부(일 예로, 자이로 센서)에서 측정될 수 있다.
흔들림 량 이미지 센서의 광축에 수직한 방향 이동거리
0.5 deg 0.226mm
1.0 deg 0.453mm
1.5 deg 0.680mm
2.0 deg 0.907mm
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 14] 0.4 mm < OISC_1.0 < 0.5 mm
OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 이미지 센서(IS)를 이동시켜 초점 조정 및 흔들림 보정을 수행할 수 있으므로, 소모 전력을 줄일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(110) 내지 제3 렌즈(130)의 각 면은 표 4에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제3 렌즈(130)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S4 S5 S6 S7 S8 S9
코닉상수(K) 0.108586173 -99 44.28062425 0.325078127 -0.35515807 19.64907497
4차계수(A) -1.751E-04 -5.496E-03 -1.286E-02 -1.084E-02 -9.784E-04 -2.156E-04
6차계수(B) 1.202E-04 1.107E-02 1.377E-02 4.395E-03 1.784E-05 -1.174E-05
8차계수(C) -4.339E-05 -8.674E-03 -1.028E-02 -2.562E-03 8.828E-05 -7.900E-06
10차계수(D) 5.345E-07 3.930E-03 4.838E-03 1.336E-03 -8.287E-06 3.946E-05
12차계수(E) 3.222E-06 -1.100E-03 -1.421E-03 -4.407E-04 4.238E-06 -1.553E-05
14차계수(F) -9.608E-07 1.914E-04 2.599E-04 9.066E-05 3.061E-07 5.783E-06
16차계수(G) 1.293E-07 -2.005E-05 -2.867E-05 -1.157E-05 -7.951E-07 -1.820E-06
18차계수(H) -8.500E-09 1.153E-06 1.741E-06 8.345E-07 1.633E-07 2.877E-07
20차계수(J) 2.207E-10 -2.790E-08 -4.461E-08 -2.545E-08 -9.826E-09 -1.677E-08
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220) 및 제3 렌즈(230)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(260) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(210)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(270)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(270)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(270)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 5와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 반사부재 Infinity 2.500 1.717 29.5
S2 Infinity 2.500 1.717 29.5
S3 Infinity 2.000
S4 제1 렌즈 5.055 2.550 1.583 59.4 9.517
S5 44.279 0.096
S6 제2 렌즈 19.256 0.620 1.615 25.9 -7.330
S7 3.635 1.408
S8 제3 렌즈 5.762 0.799 1.671 19.2 20.798
S9 9.182 16.088
S10 필터 Infinity 0.300 1.516 64.1
S11 Infinity 2.089
S12 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 26 mm이고, Fno는 4.1 이며, 촬상면(270)의 대각길이의 절반은 2.49 mm 이고, 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230)의 합성 초점거리는 -11.902 mm이다.
본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(210)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(220)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(230)의 제2 면은 오목한 형상이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 초점 조정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축 방향으로 이동될 수 있다.
표 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리(OD)에 따른 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동 거리(AFS)를 나타낸다.
물체거리 이미지 센서의 광축 방향 이동거리
2.0 M 0.3431 mm
1.5 M 0.4599 mm
1.0 M 0.6969 mm
0.5 M 1.438 mm
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 13] 0.6 mm < AFS_1.0 < 0.8 mm
AFS_1.0은 물체거리(OD) 1.0 미터에 대한 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동거리이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 흔들림 보정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.
표 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 흔들림 량에 따른 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리를 나타낸다. 흔들림 량은 흔들림 검출부(일 예로, 자이로 센서)에서 측정될 수 있다.
흔들림 량 이미지 센서의 광축에 수직한 방향 이동거리
0.5 deg 0.226mm
1.0 deg 0.453mm
1.5 deg 0.680mm
2.0 deg 0.907mm
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 14] 0.4 mm < OISC_1.0 < 0.5mm
OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 이미지 센서(IS)를 이동시켜 초점 조정 및 흔들림 보정을 수행할 수 있으므로, 소모 전력을 줄일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(210) 내지 제3 렌즈(230)의 각 면은 표 8에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제3 렌즈(230)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S4 S5 S6 S7 S8 S9
코닉상수(K) 0.092974225 -99 38.62148519 0.210473924 -0.67684378 8.914952795
4차계수(A) -1.992E-04 -5.690E-03 -1.439E-02 -1.244E-02 -7.820E-04 -1.043E-03
6차계수(B) 1.659E-04 1.543E-02 1.856E-02 5.013E-03 -2.748E-05 9.001E-05
8차계수(C) -1.095E-04 -1.478E-02 -1.674E-02 -3.713E-03 2.999E-05 -2.919E-04
10차계수(D) 3.505E-05 7.971E-03 9.267E-03 2.672E-03 8.982E-05 2.462E-04
12차계수(E) -6.606E-06 -2.601E-03 -3.133E-03 -1.199E-03 -5.785E-05 -1.125E-04
14차계수(F) 6.742E-07 5.199E-04 6.490E-04 3.305E-04 2.742E-05 4.540E-05
16차계수(G) -2.810E-08 -6.199E-05 -8.025E-05 -5.548E-05 -7.851E-06 -1.289E-05
18차계수(H) -3.753E-10 4.038E-06 5.429E-06 5.187E-06 1.098E-06 1.913E-06
20차계수(J) 4.625E-11 -1.104E-07 -1.544E-07 -2.058E-07 -5.807E-08 -1.101E-07
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 4에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330) 및 제4 렌즈(340)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(360) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(310)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(370)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(370)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(370)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 9와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 반사부재 Infinity 2.500 1.717 29.5
S2 Infinity 2.500 1.717 29.5
S3 Infinity 2.000
S4 제1 렌즈 3.400 1.557 1.535 56 5.097
S5 -11.836 0.089
S6 제2 렌즈 -25.187 0.827 1.615 25.9 -3.349
S7 2.294 0.497
S8 제3 렌즈 6.06265 0.811 1.671 19.2 14.048
S9 15.73953 0.097
S10 제4 렌즈 2.43661 0.630 1.615 25.9 19.674
S11 2.74271 7.586
S12 필터 Infinity 0.300 1.516 64.1
S13 Infinity 1.332
S14 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 14.5 mm이고, Fno는 3.9 이며, 촬상면(370)의 대각길이의 절반은 2.72 mm 이고, 제2 렌즈(320) 내지 제4 렌즈(340)의 합성 초점거리는 -5.672 mm이다.
본 발명의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(330)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제4 렌즈(340)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(340)의 제2 면은 오목한 형상이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 초점 조정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축 방향으로 이동될 수 있다.
표 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리(OD)에 따른 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동 거리(AFS)를 나타낸다.
물체거리 이미지 센서의 광축 방향 이동거리
2.0 M 0.1059 mm
1.5 M 0.1415 mm
1.0 M 0.2133 mm
0.5 M 1.4328 mm
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 15] 0.15 mm < AFS_1.0 < 0.25 mm
AFS_1.0은 물체거리(OD) 1.0 미터에 대한 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동거리이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 흔들림 보정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.
표 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 흔들림 량에 따른 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리를 나타낸다. 흔들림 량은 흔들림 검출부(일 예로, 자이로 센서)에서 측정될 수 있다.
흔들림 량 이미지 센서의 광축에 수직한 방향 이동거리
0.5 deg 0.130mm
1.0 deg 0.261mm
1.5 deg 0.392mm
2.0 deg 0.523mm
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 16] 0.2 < OISC_1.0 < 0.3
OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 이미지 센서(IS)를 이동시켜 초점 조정 및 흔들림 보정을 수행할 수 있으므로, 소모 전력을 줄일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(310) 내지 제4 렌즈(340)의 각 면은 표 12에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제4 렌즈(340)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S4 S5 S6 S7
코닉상수(K) -0.19462401 39.47526272 -53.7247539 0.228528713
4차계수(A) 5.636E-04 7.482E-03 -1.844E-02 -4.081E-02
6차계수(B) -6.645E-04 -2.307E-03 8.223E-03 1.549E-02
8차계수(C) 5.055E-04 8.451E-04 -8.890E-04 -3.313E-03
10차계수(D) -4.856E-04 1.913E-04 -1.097E-05 3.697E-04
12차계수(E) 2.142E-04 3.612E-06 5.894E-05 -4.566E-04
14차계수(F) -4.734E-05 -5.055E-05 -2.163E-05 3.394E-04
16차계수(G) 3.361E-06 5.926E-06 -6.124E-06 -1.334E-04
18차계수(H) 3.973E-07 -1.418E-06 -7.985E-07 2.498E-05
20차계수(J) -6.813E-08 6.644E-07 7.948E-07 1.914E-15
S8 S9 S10 S11
코닉상수(K) 12.22551644 80.81051093 -3.41152165 0.932324387
4차계수(A) 2.074E-02 1.003E-02 -1.797E-02 -3.891E-02
6차계수(B) -1.020E-02 -1.585E-04 1.689E-03 -8.794E-04
8차계수(C) 5.536E-03 -7.715E-04 -2.708E-04 2.598E-03
10차계수(D) -2.028E-03 2.679E-03 1.127E-03 -2.858E-03
12차계수(E) 2.629E-04 -9.033E-04 -1.892E-04 1.676E-03
14차계수(F) 0.000E+00 -2.320E-04 -1.074E-04 -3.796E-04
16차계수(G) 0.000E+00 1.495E-04 3.941E-05 1.087E-13
18차계수(H) 0.000E+00 9.833E-17 0.000E+00 -4.769E-19
20차계수(J) 0.000E+00 4.385E-17 0.000E+00 -1.184E-17
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 6에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430) 및 제4 렌즈(440)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(460) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(410)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(470)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(470)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(470)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 13과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 반사부재 Infinity 2.500 1.717 29.5
S2 Infinity 2.500 1.717 29.5
S3 Infinity 2.000
S4 제1 렌즈 3.356 1.790 1.535 56 5.322
S5 -15.746 0.125
S6 제2 렌즈 78.094 0.951 1.615 25.9 -4.114
S7 2.461 0.609
S8 제3 렌즈 894.88000 0.951 1.671 19.2 25.344
S9 -17.53559 0.168
S10 제4 렌즈 2.90836 0.742 1.615 25.9 29.008
S11 3.13005 6.262
S12 필터 Infinity 0.336 1.516 64.1
S13 Infinity 0.844
S14 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 13.2 mm이고, Fno는 3.7 이며, 촬상면(470)의 대각길이의 절반은 2.48 mm 이고, 제2 렌즈(420) 내지 제4 렌즈(440)의 합성 초점거리는 -6.109 mm이다.
본 발명의 제4 실시예에서, 제1 렌즈(410)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(410)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(420)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(420)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(420)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(430)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(440)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(440)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(440)의 제2 면은 오목한 형상이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 초점 조정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축 방향으로 이동될 수 있다.
표 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리(OD)에 따른 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동 거리(AFS)를 나타낸다.
물체거리 이미지 센서의 광축 방향 이동거리
2.0 M 0.0876 mm
1.5 M 0.1171 mm
1.0 M 0.1763 mm
0.5 M 0.3572 mm
여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 15] 0.15 mm < AFS_1.0 < 0.25 mm
AFS_1.0은 물체거리(OD) 1.0 미터에 대한 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동거리이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 흔들림 보정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.
표 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 흔들림 량에 따른 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리를 나타낸다. 흔들림 량은 흔들림 검출부(일 예로, 자이로 센서)에서 측정될 수 있다.
흔들림 량 이미지 센서의 광축에 수직한 방향 이동거리
0.5 deg 0.113mm
1.0 deg 0.226mm
1.5 deg 0.340mm
2.0 deg 0.453mm
여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 17] 0.15 mm < OISC_1.0 < 0.25 mm
OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 이미지 센서(IS)를 이동시켜 초점 조정 및 흔들림 보정을 수행할 수 있으므로, 소모 전력을 줄일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(410) 내지 제4 렌즈(440)의 각 면은 표 16에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(410) 내지 제4 렌즈(440)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S4 S5 S6 S7
코닉상수(K) -0.25205408 32.33789095 99 0.431592462
4차계수(A) -3.804E-04 -3.110E-03 -1.254E-02 -1.936E-02
6차계수(B) 7.648E-04 8.608E-03 1.314E-02 1.665E-02
8차계수(C) -1.298E-03 -6.190E-03 -6.053E-03 -8.434E-03
10차계수(D) 1.130E-03 1.973E-03 -6.441E-04 4.942E-03
12차계수(E) -6.248E-04 -2.323E-04 2.424E-03 1.717E-03
14차계수(F) 2.135E-04 0.000E+00 -1.300E-03 -1.522E-03
16차계수(G) -4.505E-05 0.000E+00 3.343E-04 -9.735E-04
18차계수(H) 5.514E-06 0.000E+00 -4.310E-05 4.406E-04
20차계수(J) -3.032E-07 0.000E+00 2.095E-06 0.000E+00
S8 S9 S10 S11
코닉상수(K) 99 40.92235276 0.287993248 1.622687571
4차계수(A) 4.265E-03 2.070E-02 1.463E-02 -4.169E-03
6차계수(B) 3.253E-03 -2.065E-02 -2.192E-02 -5.907E-04
8차계수(C) 2.853E-03 1.841E-02 1.653E-02 -4.705E-03
10차계수(D) 2.408E-03 -4.592E-03 -7.013E-03 3.651E-03
12차계수(E) -2.308E-03 -2.528E-03 1.020E-03 -1.059E-03
14차계수(F) 0.000E+00 1.045E-03 0.000E+00 0.000E+00
16차계수(G) 0.000E+00 -6.991E-05 0.000E+00 0.000E+00
18차계수(H) 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
20차계수(J) 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 8에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530), 제4 렌즈(540) 및 제5 렌즈(550)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(560) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 렌즈(510)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제5 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(570)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(570)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(570)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 17과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 반사부재 Infinity 2.500 1.717 29.5
S2 Infinity 2.500 1.717 29.5
S3 Infinity 2.000
S4 제1 렌즈 5.189 2.200 1.535 56 8.214
S5 -24.946 0.248
S6 제2 렌즈 -333.325 1.000 1.615 25.9 -6.523
S7 4.103 1.506
S8 제3 렌즈 5.07583 1.000 1.671 19.2 13.320
S9 10.64859 0.162
S10 제4 렌즈 7.74817 0.867 1.615 25.9 -13.630
S11 3.87074 1.563
S12 제5 렌즈 6.69216 1.000 1.535 56 22.345
S13 14.02434 7.981
S14 필터 Infinity 0.300 1.516 64.1
S15 Infinity 3.454
S16 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 22 mm이고, Fno는 3.8 이며, 촬상면(570)의 대각길이의 절반은 4.2 mm 이고, 제2 렌즈(520) 내지 제5 렌즈(550)의 합성 초점거리는 -9.85 mm이다.
본 발명의 제5 실시예에서, 제1 렌즈(510)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(510)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(520)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(520)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(530)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(530)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(530)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제4 렌즈(540)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(540)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(540)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(550)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(550)의 제2 면은 오목한 형상이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 초점 조정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축 방향으로 이동될 수 있다.
표 18은 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 물체거리(OD)에 따른 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동 거리(AFS)를 나타낸다.
물체거리 이미지 센서의 광축 방향 이동거리
2.0 M 0.2029 mm
1.5 M 0.3456 mm
1.0 M 0.5126 mm
0.5 M 1.0283 mm
여기서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 18] 0.4 mm < AFS_1.0 < 0.6 mm
AFS_1.0은 물체거리(OD) 1.0 미터에 대한 이미지 센서(IS)의 광축 방향 이동거리이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 흔들림 보정을 위하여 이미지 센서(IS)가 이동될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 이미지 센서(IS)는 광축에 수직한 방향으로 이동될 수 있다.
표 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계에서, 흔들림 량에 따른 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리를 나타낸다. 흔들림 량은 흔들림 검출부(일 예로, 자이로 센서)에서 측정될 수 있다.
흔들림 량 이미지 센서의 광축에 수직한 방향 이동거리
0.5 deg 0.191mm
1.0 deg 0.384mm
1.5 deg 0.576mm
2.0 deg 0.768mm
여기서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식을 만족할 수 있다.
[조건식 19] 0.3 mm < OISC_1.0 < 0.4 mm
OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 이미지 센서(IS)의 광축에 수직한 방향 이동거리이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 이미지 센서(IS)를 이동시켜 초점 조정 및 흔들림 보정을 수행할 수 있으므로, 소모 전력을 줄일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(510) 내지 제5 렌즈(550)의 각 면은 표 20에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(510) 내지 제5 렌즈(550)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S4 S5 S6 S7 S8
코닉상수 -0.63588104 -16.6933114 -99 0.042706966 0.765523528
4차계수 3.896E-04 1.258E-03 -1.045E-03 -3.775E-03 -1.852E-03
6차계수 1.963E-05 -6.687E-04 -8.082E-04 -4.386E-04 9.111E-04
8차계수 -7.647E-06 3.543E-04 5.863E-04 2.777E-04 -9.617E-04
10차계수(D) 3.335E-06 -1.063E-04 -1.917E-04 -4.573E-05 5.469E-04
12차계수(E) -7.910E-07 2.001E-05 3.873E-05 -7.721E-06 -1.667E-04
14차계수(F) 1.108E-07 -2.377E-06 -4.952E-06 4.833E-06 2.620E-05
16차계수(G) -9.087E-09 1.714E-07 3.866E-07 -8.920E-07 -1.665E-06
18차계수(H) 3.973E-10 -6.826E-09 -1.675E-08 7.581E-08 -3.191E-08
20차계수(J) -7.152E-12 1.149E-10 3.080E-10 -2.513E-09 6.183E-09
S9 S10 S11 S12 S13
코닉상수 4.170484928 -2.39760089 0.082090575 5.359714379 24.17237688
4차계수 -4.327E-03 -5.626E-03 -5.280E-03 -6.300E-03 -3.964E-03
6차계수 7.426E-03 7.960E-03 1.669E-03 -4.794E-04 -2.560E-04
8차계수 -9.056E-03 -1.068E-02 -3.363E-03 2.425E-04 2.881E-05
10차계수(D) 6.129E-03 7.556E-03 3.004E-03 -3.599E-04 -1.276E-04
12차계수(E) -2.378E-03 -3.046E-03 -1.451E-03 2.958E-04 1.428E-04
14차계수(F) 5.377E-04 7.207E-04 4.148E-04 -1.275E-04 -6.832E-05
16차계수(G) -6.904E-05 -9.805E-05 -6.956E-05 3.020E-05 1.695E-05
18차계수(H) 4.557E-06 6.992E-06 6.290E-06 -3.744E-06 -2.145E-06
20차계수(J) -1.149E-07 -1.977E-07 -2.357E-07 1.899E-07 1.096E-07
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 10에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
R: 반사부재
110, 210, 310, 410, 510: 제1 렌즈
120, 220, 320, 420, 520: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430, 530: 제3 렌즈
340, 440, 540: 제4 렌즈
550: 제5 렌즈
160, 260, 360, 460, 560: 필터
170, 270, 370, 470, 570: 촬상면

Claims (17)

  1. 적어도 3개의 렌즈를 포함하는 렌즈부;
    상기 렌즈부를 통과한 광이 수광되는 이미지 센서; 및
    상기 렌즈부의 전방에 배치되며, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재;를 포함하며,
    상기 이미지 센서는 광축 방향으로 이동 가능하게 배치되고,
    0 < (SAS/f)/OD < 0.15 을 만족하며, SAS는 상기 이미지 센서의 상기 광축 방향으로의 이동거리이고, f는 상기 렌즈부의 전체 초점거리이며, OD는 물체거리인 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 물체측으로부터 순서대로, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈를 포함하고,
    0.6 mm < AFS_1.0 < 0.8 mm 를 만족하며, AFS_1.0은 물체거리 1 미터에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하게 배치되고,
    0.4 mm < OISC_1.0 < 0.5 mm 를 만족하며, OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축에 수직한 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, 상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈는 각각 물체측 면이 볼록하고, 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 물체측으로부터 순서대로, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함하고,
    0.15 mm < AFS_1.0 < 0.25 mm 를 만족하며, AFS_1.0은 물체거리 1 미터에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하게 배치되고,
    0.2 mm < OISC_1.0 < 0.3 mm 를 만족하며, OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축에 수직한 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하게 배치되고,
    0.15 mm < OISC_1.0 < 0.25 mm 를 만족하며, OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축에 수직한 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, 상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 볼록하고, 상기 제4 렌즈는 물체측 면이 볼록하며 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 오목하고, 상기 제3 렌즈는 물체측 면이 볼록하며 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목하며, 상기 제3 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 볼록한 촬상 광학계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 물체측으로부터 순서대로, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함하고,
    0.4 mm < AFS_1.0 < 0.6 mm 를 만족하며, AFS_1.0은 물체거리 1 미터에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하게 배치되고,
    0.3 mm < OISC_1.0 < 0.4 mm 를 만족하며, OISC_1.0은 1.0°의 흔들림 량에 대한 상기 이미지 센서의 상기 광축에 수직한 방향으로의 이동거리인 촬상 광학계.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, 상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, 상기 제5 렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 볼록하고, 상기 제2 렌즈는 물체측 면과 상측 면이 오목하며, 상기 제3 렌즈 내지 상기 제5 렌즈는 각각 물체측 면이 볼록하고 상측 면이 오목한 촬상 광학계.
  17. 제1항에 있어서,
    0.4 < f1/|f_rest| < 1 을 만족하며, f1은 상기 렌즈부에서 물체측에 가장 가깝게 배치된 렌즈의 초점거리이고, f_rest는 나머지 렌즈들의 합성 초점거리인 촬상 광학계.
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