KR20230049403A

KR20230049403A - 촬상 광학계

Info

Publication number: KR20230049403A
Application number: KR1020210132520A
Authority: KR
Inventors: 허재혁; 김병현; 양소미
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2021-10-06
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2023-04-13
Also published as: TWM630709U; TW202316161A; CN217543513U; CN115933113A; US20230107374A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, TTL > 10.2 mm; 및 TTL/(2×IMG HT) ≤ 1.7;을 만족하고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리이고, IMG HT는 상기 촬상면의 대각길이의 절반이다.

Description

촬상 광학계{Optical imaging system}

본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.

최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 복수의 렌즈로 구성된 촬상 광학계를 포함하는 카메라를 구비하고 있다.

아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 고해상도를 갖는 휴대 단말기용 카메라에 대한 요구가 커지고 있다.

특히, 최근에는 보다 선명한 화질의 구현을 위하여 고화소(예컨대, 1300만 ~ 1억 화소 등)를 갖는 이미지 센서가 휴대 단말기용 카메라에 채용되고 있다.

또한, 휴대 단말기는 점차 소형화되고 있어 휴대 단말기용 카메라도 슬림화가 요구되고 있으므로, 슬림하면서도 고해상도를 구현할 수 있는 촬상 광학계의 개발이 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 고해상도를 구현할 수 있는 촬상 광학계를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계에 의하면, 고해상도의 이미지를 촬영할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 12는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 14는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1에 도시된 촬상 광학계에 반사부재가 포함된 예시를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계의 비원형 렌즈의 평면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

이하의 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기 및 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 광축을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다.

일 예로, 촬상 광학계는 5매 또는 6매의 렌즈를 포함한다.

촬상 광학계를 구성하는 렌즈 중에서, 최전방 렌즈는 물체측(또는 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 최후방 렌즈는 촬상면(또는 이미지 센서)에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.

일 예로, 5매로 구성된 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측(또는 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제5 렌즈는 촬상면(또는 이미지 센서)에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.

6매로 구성된 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측(또는 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6 렌즈는 촬상면(또는 이미지 센서)에 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), 두께(Thickness), 거리(Distance), 초점 거리(focal length) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, 화각(FOV)의 단위는 degree이다.

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 의미이며, 일면이 평면이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 평면이라는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다. 또한, 렌즈의 일면이 평면이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록하거나 오목할 수 있다.

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 6매의 렌즈를 포함한다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈 내지 제6 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 촬상 광학계는 5매의 렌즈를 포함한다.

예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈 내지 제5 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치된다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계가 5매 또는 6매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 15를 참조하면, 촬상 광학계는 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재를 더 포함할 수 있다. 반사부재는 광 경로를 90° 변화시킬 수 있도록 구성된다. 일 예로, 반사부재는 미러 또는 프리즘일 수 있다.

반사부재는 복수의 렌즈의 전방에 배치된다. 일 예로, 반사부재는 제1 렌즈의 전방(즉, 제1 렌즈보다 물체 측에 가깝게)에 배치될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 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 필터(이하, '필터'라 함)를 더 포함할 수 있다. 필터는 촬상면에 가장 가깝게 배치된 렌즈(제5 렌즈 또는 제6 렌즈)와 촬상면 사이에 배치된다.

또한, 촬상 광학계는 광량을 조절하기 위한 조리개를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 모든 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 각 렌즈는 이웃하게 배치된 렌즈와 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.

한편, 도 16을 참조하면, 촬상 광학계의 적어도 일부의 렌즈는 비원형의 평면 형상을 갖는다. 예를 들어, 최전방 렌즈와 최후방 렌즈는 비원형의 평면 형상을 갖는다. 나머지 렌즈들은 비원형의 평면 형상을 갖거나 원형의 평면 형상을 가질 수 있다.

비원형인 렌즈는 4개의 측면을 갖고, 2개의 측면끼리 서로 마주보게 형성된다. 또한, 서로 마주보는 측면은 대응되는 형상이다.

예컨대, 제1 렌즈는 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면을 포함한다. 제1 측면과 제2 측면은 광축을 기준으로 서로 반대측에 위치하고, 제3 측면과 제4 측면은 광축을 기준으로 서로 반대측에 위치한다. 제3 측면과 제4 측면은 각각 제1 측면과 제2 측면을 연결한다.

광축 방향에서 바라볼 때, 제1 렌즈의 제1 측면과 제2 측면은 원호(arc) 형상이고, 제3 측면과 제4 측면은 대체로 직선 형상이다.

제3 측면과 제4 측면은 각각 제1 측면과 제2 측면을 연결한다. 또한, 제3 측면과 제4 측면은 광축을 중심으로 대칭이며, 서로 평행하게 형성될 수 있다.

비원형인 렌즈는 광축과 교차하는 제1 축과 제2 축을 갖는다. 예컨대, 제1 축은 광축을 지나면서 제1 측면과 제2 측면을 연결하는 축일 수 있고, 제2 축은 광축을 지나면서 제3 측면과 제4 측면을 연결하는 축일 수 있다. 제1 축과 제2 축은 서로 수직하며, 제1 축의 길이는 제2 축의 길이보다 길다.

예컨대, 제1 렌즈는 광축과 교차하고 서로 수직한 두 개의 축 중 어느 한 축의 길이가 다른 한 축의 길이보다 길다.

촬상 광학계의 모든 렌즈는 광학부(10)와 플랜지부(30)를 포함한다.

광학부(10)는 렌즈의 광학 성능이 발휘되는 부분일 수 있다. 일 예로, 피사체로부터 반사된 빛이 광학부(10)를 통과하며 굴절될 수 있다.

광학부(10)는 굴절력을 가질 수 있고, 비구면 형상을 가질 수 있다.

또한, 광학부(10)는 물체측 면(물체측을 향하는 면)과 상측 면(상측을 향하는 면)을 포함한다(도 16에는 물체측 면이 도시됨).

플랜지부(30)는 렌즈를 다른 구성, 일 예로, 렌즈 배럴 또는 다른 렌즈에 고정하는 부분일 수 있다.

플랜지부(30)는 광학부(10)의 적어도 일부의 둘레에서 연장되며, 광학부(10)와 일체로 형성될 수 있다.

비원형인 렌즈는 광학부(10)와 플랜지부(30)가 비원형으로 형성된다. 예를 들어, 광학부(10)와 플랜지부(30)는 광축 방향에서 바라볼 때 비원형이다(도 16 참조). 이와는 달리 광학부(10)는 원형이고 플랜지부(30)가 비원형으로 형성되는 것도 가능하다.

광학부(10)는 제1 가장자리(11), 제2 가장자리(12), 제3 가장자리(13) 및 제4 가장자리(14)를 포함하고, 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 서로 마주보게 위치하며, 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 서로 마주보게 위치한다.

제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 각각 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)를 연결한다.

제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 광축을 기준으로 서로 반대측에 위치하고, 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 광축을 기준으로 서로 반대측에 위치한다.

광축 방향에서 바라볼 때, 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)는 원호(arc) 형상을 갖고, 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 대체로 직선 형상을 갖는다. 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)는 광축(Z축)을 중심으로 대칭이며, 서로 평행하게 형성될 수 있다.

제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12) 사이의 최단거리는 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14) 사이의 최단거리보다 길다.

광학부(10)는 장축(a, Major axis)과 단축(b, Minor axis)을 갖는다. 일 예로, 광축 방향에서 바라볼 때, 광축을 지나면서 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)를 최단거리로 연결하는 선분이 단축(b)이고, 광축을 지나면서 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)를 연결하며 단축(b)에 수직한 선분이 장축(a)이다.

여기서, 장축(a)의 절반이 최대 유효 반경이고, 단축(b)의 절반이 최소 유효 반경이다.

도 16에 도시된 렌즈가 최전방 렌즈(예컨대, 제1 렌즈)라고 가정하면, 최전방 렌즈의 물체측 면의 최대 유효 반경은 도 16의 식별부호 L1S1el이고, 최전방 렌즈의 물체측 면의 최소 유효 반경은 도 16의 식별부호 L1S1es이다.

플랜지부(30)는 제1 플랜지부(31) 및 제2 플랜지부(32)를 포함하고, 제1 플랜지부(31)는 광학부(10)의 제1 가장자리(11)에서 연장되며, 제2 플랜지부(32)는 광학부(10)의 제2 가장자리(12)에서 연장된다.

광학부(10)의 제1 가장자리(11)는 제1 플랜지부(31)와 인접한 부분을 의미할 수 있고, 광학부(10)의 제2 가장자리(12)는 제2 플랜지부(32)와 인접한 부분을 의미할 수 있다.

광학부(10)의 제3 가장자리(13)는 플랜지부(30)가 형성되지 않은 광학부(10)의 일 측면을 의미할 수 있고, 광학부(10)의 제4 가장자리(14)는 플랜지부(30)가 형성되지 않은 광학부(10)의 타 측면을 의미할 수 있다.

제1 렌즈와 제5 렌즈의 유효 반경은 다른 렌즈들의 유효 반경보다 클 수 있다.

유효 반경(Effective radius)이란 광이 실제로 통과하는 각 렌즈의 일면(물체측 면 및 상측 면)의 반지름을 의미한다. 즉, 유효 반경은 각 렌즈의 광학부의 반경을 의미할 수 있다.

비원형인 렌즈는 최대 유효 반경(광축을 지나면서 제1 가장자리(11)와 제2 가장자리(12)를 연결하는 직선의 절반)과 최소 유효 반경(광축을 지나면서 제3 가장자리(13)와 제4 가장자리(14)를 연결하는 직선의 절반)을 갖는다.

본 명세서에서 '유효 반경'은 특별한 설명이 없는 한 최대 유효 반경을 지칭하는 것일 수 있다.

복수의 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가진다.

즉, 각 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 각 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.

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 거리를 나타낸다.

제1 렌즈 내지 제6 렌즈를 포함하는 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/정/부/부의 굴절력 또는 정/부/정/정/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.

제1 렌즈 내지 제5 렌즈를 포함하는 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/부/부의 굴절력, 정/부/정/정/부의 굴절력 또는 정/부/부/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.

[조건식 1] TTL > 10.2 mm

[조건식 2] 10.2 mm < TTL < 16 mm

[조건식 3] TTL/(2×IMG HT) ≤ 1.7

[조건식 4] 1.2 < TTL/(2×IMG HT) ≤ 1.7

[조건식 5] 1.5 < f/IMG HT < 3.5

[조건식 6] IMG HT ≥ 4.5 mm

[조건식 7] n2+n3 > 3.20

[조건식 8] |f/f1+f/f2| < 1.2

[조건식 9] 0 ≤ D1/f ≤ 0.05

[조건식 10] 0.80 ≤ TTL/f ≤ 1.05

[조건식 11] R1/f ≤ 0.35

[조건식 12] BFL/f < 0.4

조건식들에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, f2는 제2 렌즈의 초점거리이다.

n2는 제2 렌즈의 굴절률이고, n3은 제3 렌즈의 굴절률이다.

TTL은 최전방 렌즈의 물체측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리이고, BFL은 최후방 렌즈의 상측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리이다.

D1은 제1 렌즈의 상측 면과 제2 렌즈의 물체측 면 사이의 광축 상 거리이고, R1은 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경이고, IMG HT는 촬상면의 대각길이의 절반이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 상대적으로 좁은 화각과 긴 초점거리를 갖는 망원 렌즈의 특징을 가진다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면의 대각길이가 상대적으로 크게 구성될 수 있다. 예컨대, 이미지 센서의 유효촬영영역이 넓을 수 있다(즉, 고화소 이미지 센서).

따라서, 촬영된 이미지를 크롭(Crop)할 경우, 여러 배율에 따른 이미지를 화질 저하없이 촬영할 수 있다.

한편, 제2 렌즈와 제3 렌즈 중 적어도 하나는 굴절률이 1.64보다 클 수 있다.

제1 렌즈와 제2 렌즈 각각의 초점거리의 절대값은 나머지 렌즈들의 초점거리의 절대값보다 클 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계(100)는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150) 및 제6 렌즈(160)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(170) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(180)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(180)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(180)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 1에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 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.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 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	제1 렌즈	4.88812	2.000	1.537	55.7	8.89684
S2		-183.206	0.035
S3	제2 렌즈	40.5003	0.650	1.646	23.5	-8.37698
S4		4.74071	1.500
S5	제3 렌즈	4.28847	0.811	1.679	19.2	29.0606
S6		5.06051	0.103
S7	제4 렌즈	5.12924	0.763	1.537	55.7	36.6343
S8		6.57698	0.827
S9	제5 렌즈	6.73404	0.800	1.646	23.5	-150.891
S10		6.00505	2.468
S11	제6 렌즈	5.18474	0.892	1.537	55.7	-131.139
S12		4.5389	4.024
S13	필터	Infinity	0.210	1.519	64.2
S14		Infinity	0.541
S15	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15 mm이고, IMG HT는 5.128 mm이다.

본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.

제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 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.

제4 렌즈(140)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(140)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제5 렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제6 렌즈(160)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제6 렌즈(160)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(110) 내지 제6 렌즈(160)의 각 면은 표 2에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제6 렌즈(160)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5	S6
코닉상수(K)	-0.61773	99.00000	96.62200	0.00000	0.00000	-0.06992
4차계수(A)	8.6874E-05	1.5795E-04	-1.4975E-04	-8.8221E-04	-5.7269E-04	-7.8328E-04
6차계수(B)	-1.0583E-05	-4.4744E-06	1.6678E-05	-4.8100E-05	-4.9634E-05	-3.0864E-05
8차계수(C)	-7.9639E-07	-2.4060E-07	-5.9954E-07	-1.7409E-07	-8.0018E-07	-9.6212E-07
10차계수(D)	-2.2904E-08	-2.7295E-08	-9.4857E-08	1.4706E-07	3.5719E-07	1.3966E-08
12차계수(E)	2.0408E-10	-1.0404E-09	-9.1312E-09	-6.2382E-09	4.1250E-08	1.2883E-07
14차계수(F)	7.6155E-11	3.6812E-11	-4.8547E-10	-3.2787E-09	7.5936E-09	2.7155E-08
16차계수(G)	1.2628E-11	-1.5410E-11	-4.8694E-12	-4.9947E-10	5.6394E-10	3.3196E-09
18차계수(H)	-2.6909E-13	-1.6348E-13	2.6474E-12	-2.6233E-11	-6.4556E-12	-3.4625E-11
20차계수(J)	-2.5432E-14	1.3512E-13	2.4770E-13	7.0474E-12	-1.5393E-11	-1.2811E-10
	S7	S8	S9	S10	S11	S12
코닉상수(K)	0.32611	-1.03960	-1.96970	1.16560	-8.43620	-6.82180
4차계수(A)	-8.8952E-04	-4.4342E-04	-1.7380E-03	-1.4565E-03	-4.2986E-03	-4.0917E-03
6차계수(B)	1.1874E-04	2.0523E-05	-1.0126E-04	3.5440E-04	5.0628E-05	1.3189E-05
8차계수(C)	9.9134E-06	2.6861E-05	-3.9424E-06	-2.2367E-05	1.5469E-05	1.1750E-05
10차계수(D)	3.0292E-06	5.7647E-06	-2.2515E-06	-6.0554E-06	4.4075E-07	1.4933E-07
12차계수(E)	2.9743E-07	3.7394E-07	-4.0516E-07	9.3887E-08	-2.9788E-08	-2.7912E-08
14차계수(F)	3.0550E-08	1.6823E-08	-2.4724E-08	-3.3051E-08	-4.5808E-09	-2.0148E-09
16차계수(G)	2.2328E-09	3.6798E-10	-7.7085E-10	-7.7494E-10	-1.2820E-10	1.3552E-10
18차계수(H)	-1.5768E-10	-4.6988E-10	-4.0421E-10	-4.5377E-10	-3.4651E-13	-1.0375E-11
20차계수(J)	-1.2146E-10	3.8515E-11	2.4638E-10	2.8143E-10	1.6649E-12	6.2658E-13

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 광학계(200)는 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250) 및 제6 렌즈(260)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(270) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(280)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(280)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(280)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 3에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 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.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 3과 같다.

면 번호	비고	곡률반경	두께 또는 거리	굴절률	아베수	초점거리
S1	제1 렌즈	4.9489607	2.000	1.537	55.7	9.14375
S2		-556.8638	0.050
S3	제2 렌즈	35.489609	0.650	1.646	23.5	-8.68276
S4		4.8058549	1.500
S5	제3 렌즈	4.0957987	0.722	1.679	19.2	44.0122
S6		4.4080644	0.300
S7	제4 렌즈	4.9340121	0.614	1.537	55.7	29.4635
S8		6.8575524	0.500
S9	제5 렌즈	6.794379	0.775	1.646	23.5	144.143
S10		7.0017622	3.797
S11	제6 렌즈	5.0156608	0.800	1.537	55.7	-54.7209
S12		4.0457338	3.000
S13	필터	Infinity	0.210	1.519	64.2
S14		Infinity	0.813
S15	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15 mm이고, IMG HT는 5.4 mm이다.

본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 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.

제4 렌즈(240)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(240)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제5 렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제6 렌즈(260)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제6 렌즈(260)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(210) 내지 제6 렌즈(260)의 각 면은 표 4에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제6 렌즈(260)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5	S6
코닉상수(K)	-0.67258	-99.00000	97.49800	0.00000	0.00000	-0.07552
4차계수(A)	1.5128E-05	2.2191E-04	-6.5288E-05	-1.1672E-03	-5.5861E-04	-8.1068E-04
6차계수(B)	-1.5868E-05	-7.7041E-06	1.6242E-05	-5.8934E-05	-4.6455E-05	-2.2661E-05
8차계수(C)	-1.0719E-06	-9.8215E-07	-9.0232E-07	2.7014E-07	-1.8291E-08	-1.9193E-06
10차계수(D)	-4.0847E-08	-9.5109E-08	-1.2800E-07	1.9644E-07	3.5870E-07	2.5331E-08
12차계수(E)	-1.5147E-09	-4.2905E-09	-1.3036E-08	-1.2270E-08	2.9772E-08	1.9633E-07
14차계수(F)	-2.8803E-11	-1.9582E-10	-8.6113E-10	-4.2051E-09	6.5213E-09	4.5778E-08
16차계수(G)	4.5059E-12	-2.7803E-11	-3.7076E-11	-7.5074E-10	5.2618E-10	4.1697E-09
18차계수(H)	-9.5468E-13	1.8389E-12	3.6135E-13	-5.5324E-11	2.0863E-11	-1.7698E-10
20차계수(J)	2.5397E-14	1.6251E-13	3.2132E-13	1.1687E-11	-1.7045E-11	-2.1568E-10
	S7	S8	S9	S10	S11	S12
코닉상수(K)	0.26498	-0.92638	-2.57360	1.02810	-8.37140	-5.03820
4차계수(A)	-9.9991E-04	-3.6957E-04	-1.9038E-03	-1.3893E-03	-4.0396E-03	-4.6693E-03
6차계수(B)	8.2990E-05	7.6680E-05	-6.8259E-05	2.0829E-04	-1.1804E-04	1.7996E-05
8차계수(C)	1.3755E-05	3.2877E-05	-3.0848E-06	-3.7592E-05	1.1598E-05	7.6129E-06
10차계수(D)	4.8742E-06	6.5958E-06	-4.1405E-06	-6.7933E-06	4.8391E-07	1.3341E-08
12차계수(E)	5.8840E-07	4.2469E-07	-6.8348E-07	2.3833E-07	-1.5465E-08	-2.4877E-08
14차계수(F)	6.6712E-08	5.1166E-08	-3.2432E-08	6.8499E-09	-3.7533E-09	-9.9716E-10
16차계수(G)	6.4327E-09	5.9823E-09	4.1342E-09	-4.1045E-09	1.3933E-14	1.9553E-10
18차계수(H)	2.0057E-10	4.6032E-11	1.9997E-09	2.2852E-09	-3.0871E-12	-1.1070E-11
20차계수(J)	-3.2966E-10	-1.1904E-10	-1.4404E-10	-1.1245E-10	8.2208E-13	2.8425E-13

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 광학계(300)는 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340) 및 제5 렌즈(350)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(370) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(380)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(380)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(380)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 5에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 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.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 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	제1 렌즈	4.2994663	2.000	1.537	55.7	6.523
S2		-15.76502	0.050
S3	제2 렌즈	-16.46547	0.500	1.646	23.5	-5.98498
S4		5.0925379	0.957
S5	제3 렌즈	4.2766847	1.155	1.679	19.2	8.981
S6		13.358993	0.050
S7	제4 렌즈	5.7826016	0.400	1.537	55.7	-18.6452
S8		3.8549855	3.389
S9	제5 렌즈	7.9053798	0.500	1.646	23.5	-31.2964
S10		5.2564001	3.000
S11	필터	Infinity	0.210	1.519	64.2
S12		Infinity	1.887
S13	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15 mm이고, IMG HT는 5.4 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 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(340)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제5 렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제5 렌즈(350)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(310) 내지 제5 렌즈(350)의 각 면은 표 6에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제5 렌즈(350)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5
코닉상수(K)	-0.67634	-2.28380	-57.43000	0.44953	0.27087
4차계수(A)	-3.8638E-03	7.7933E-03	-1.1545E-03	-2.9016E-03	-1.2920E-02
6차계수(B)	1.0379E-02	-1.4960E-02	1.1789E-04	1.0125E-04	5.1593E-02
8차계수(C)	-1.4024E-02	2.0357E-02	-9.3485E-07	6.0249E-06	-1.1540E-01
10차계수(D)	1.1984E-02	-1.8104E-02	-7.4096E-08	2.2504E-06	1.6131E-01
12차계수(E)	-6.9042E-03	1.0891E-02	-1.7227E-08	-4.6270E-08	-1.5123E-01
14차계수(F)	2.7861E-03	-4.5936E-03	5.5619E-10	-2.9425E-08	9.8823E-02
16차계수(G)	-8.0564E-04	1.3902E-03	5.4863E-10	-1.9271E-09	-4.6079E-02
18차계수(H)	1.6882E-04	-3.0541E-04	-1.2840E-11	-3.6783E-11	1.5517E-02
20차계수(J)	-2.5653E-05	4.8754E-05	6.2450E-13	-3.0521E-11	-3.7787E-03
	S6	S7	S8	S9	S10
코닉상수(K)	3.30620	2.13370	0.63500	-88.73600	-29.53900
4차계수(A)	-2.0648E-03	2.4298E-02	-3.4479E-02	-1.2666E-02	-7.0323E-03
6차계수(B)	2.2286E-04	-1.5090E-01	1.9762E-01	4.8619E-03	-2.3456E-03
8차계수(C)	-3.7165E-05	4.2016E-01	-6.7852E-01	-1.2484E-02	-5.2882E-04
10차계수(D)	-4.1852E-06	-7.3721E-01	1.4704E+00	1.3490E-02	1.5202E-03
12차계수(E)	-1.0883E-06	8.7796E-01	-2.1264E+00	-9.2052E-03	-1.1312E-03
14차계수(F)	-1.1206E-07	-7.3703E-01	2.1411E+00	4.4312E-03	5.3820E-04
16차계수(G)	-1.7036E-08	4.4577E-01	-1.5409E+00	-1.5585E-03	-1.8187E-04
18차계수(H)	8.1248E-09	-1.9633E-01	8.0334E-01	4.0357E-04	4.4403E-05
20차계수(J)	1.6555E-09	6.2977E-02	-3.0404E-01	-7.6520E-05	-7.8106E-06

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 광학계(400)는 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430), 제4 렌즈(440) 및 제5 렌즈(450)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(470) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(480)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(480)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(480)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 7에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 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.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 7과 같다.

면 번호	비고	곡률반경	두께 또는 거리	굴절률	아베수	초점거리
S1	제1 렌즈	4.34802	2.000	1.537	55.7	6.784
S2		-18.777	0.123
S3	제2 렌즈	-16.3763	0.600	1.644	23.5	-6.36169
S4		5.54265	1.000
S5	제3 렌즈	4.78818	1.000	1.656	21.5	12.849
S6		10.1747	0.377
S7	제4 렌즈	6.91461	0.534	1.667	20.4	-112.736
S8		6.13652	2.923
S9	제5 렌즈	20.3751	0.644	1.537	55.7	-20.7742
S10		7.12585	3.000
S11	필터	Infinity	0.210	1.518	64.2
S12		Infinity	1.688
S13	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 14.9997 mm이고, IMG HT는 5.4 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 면과 제2 면은 오목한 형상이다.

제3 렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(430)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(430)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제4 렌즈(440)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(440)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(440)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제5 렌즈(450)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제5 렌즈(450)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(410) 내지 제5 렌즈(450)의 각 면은 표 8에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(410) 내지 제5 렌즈(450)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5
코닉상수(K)	-0.63988	0.18003	-53.57500	0.55990	0.51511
4차계수(A)	1.9085E-03	2.1973E-02	1.5314E-02	8.3304E-03	5.5266E-03
6차계수(B)	-3.5463E-03	-7.1261E-02	-7.4534E-02	-5.4606E-02	-9.4210E-03
8차계수(C)	4.9863E-03	1.0364E-01	1.1552E-01	9.7481E-02	5.6880E-03
10차계수(D)	-4.3435E-03	-8.7132E-02	-1.0173E-01	-1.0728E-01	-2.2457E-03
12차계수(E)	2.5783E-03	4.8168E-02	5.8781E-02	8.0482E-02	6.7475E-04
14차계수(F)	-1.0798E-03	-1.8632E-02	-2.3722E-02	-4.2825E-02	-1.4423E-04
16차계수(G)	3.2463E-04	5.1996E-03	6.8957E-03	1.6527E-02	1.9722E-05
18차계수(H)	-7.0635E-05	-1.0603E-03	-1.4631E-03	-4.6722E-03	-1.5151E-06
20차계수(J)	1.1120E-05	1.5800E-04	2.2670E-04	9.6686E-04	4.8665E-08
	S6	S7	S8	S9	S10
코닉상수(K)	-1.60810	1.33600	2.00770	-74.01600	-59.09600
4차계수(A)	1.4693E-02	2.5156E-02	-3.6128E-03	-2.5242E-02	-5.3329E-03
6차계수(B)	-2.1631E-02	-8.9250E-02	3.6690E-02	3.7065E-03	-5.8781E-03
8차계수(C)	1.2843E-02	2.0236E-01	-1.2969E-01	-1.0670E-03	3.3463E-03
10차계수(D)	-4.6558E-03	-3.3760E-01	2.6432E-01	4.1434E-04	-1.0712E-03
12차계수(E)	1.2022E-03	3.9996E-01	-3.5471E-01	-1.3108E-04	2.1804E-04
14차계수(F)	-2.3506E-04	-3.3836E-01	3.3173E-01	2.8329E-05	-2.8253E-05
16차계수(G)	3.2958E-05	2.0735E-01	-2.2169E-01	-3.7903E-06	2.2449E-06
18차계수(H)	-2.8680E-06	-9.2819E-02	1.0698E-01	2.8302E-07	-9.9127E-08
20차계수(J)	1.1281E-07	3.0327E-02	-3.7265E-02	-8.9832E-09	1.8541E-09

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 광학계(500)는 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530), 제4 렌즈(540) 및 제5 렌즈(550)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(570) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(580)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(580)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(580)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 9에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 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.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 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	제1 렌즈	4.40444	1.954	1.537	55.7	6.880
S2		-19.2806	0.120
S3	제2 렌즈	-17.4567	0.666	1.644	23.5	-6.91172
S4		6.06424	1.000
S5	제3 렌즈	5.08995	0.863	1.656	21.5	17.847
S6		8.40284	0.374
S7	제4 렌즈	7.00548	0.554	1.667	20.4	130.743
S8		7.37695	2.800
S9	제5 렌즈	14.4676	0.676	1.537	55.7	-19.9373
S10		6.05004	3.000
S11	필터	Infinity	0.210	1.518	64.2
S12		Infinity	1.883
S13	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15 mm이고, IMG HT는 5.128 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 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(540)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(540)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제5 렌즈(550)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제5 렌즈(550)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(510) 내지 제5 렌즈(550)의 각 면은 표 10에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(510) 내지 제5 렌즈(550)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5
코닉상수(K)	-0.67151	-2.06050	-67.39700	0.51600	0.48287
4차계수(A)	-9.7544E-04	8.9298E-03	5.3855E-04	9.6592E-04	1.3533E-02
6차계수(B)	3.7070E-03	-2.8714E-02	-2.2026E-02	-2.3244E-02	-3.6408E-02
8차계수(C)	-4.9650E-03	3.9580E-02	3.3095E-02	3.9136E-02	5.8110E-02
10차계수(D)	4.1990E-03	-2.8768E-02	-2.4019E-02	-4.1540E-02	-6.7755E-02
12차계수(E)	-2.3418E-03	1.2652E-02	9.9311E-03	3.0969E-02	5.6345E-02
14차계수(F)	8.9903E-04	-3.5434E-03	-2.2711E-03	-1.6822E-02	-3.3560E-02
16차계수(G)	-2.4448E-04	6.2316E-04	1.5889E-04	6.7901E-03	1.4514E-02
18차계수(H)	4.7772E-05	-5.9034E-05	6.6690E-05	-2.0467E-03	-4.5935E-03
20차계수(J)	-6.7196E-06	-1.1844E-07	-2.4662E-05	4.5742E-04	1.0621E-03
	S6	S7	S8	S9	S10
코닉상수(K)	-1.25120	1.48320	1.75320	-95.98000	-54.35500
4차계수(A)	1.8194E-02	4.6046E-02	3.1108E-02	-2.1824E-02	3.0220E-03
6차계수(B)	-3.4014E-02	-2.0546E-01	-1.7731E-01	-6.6542E-03	-1.8476E-02
8차계수(C)	3.1043E-02	5.2291E-01	5.7733E-01	1.5928E-02	1.7662E-02
10차계수(D)	-1.6899E-02	-9.0013E-01	-1.2497E+00	-1.8903E-02	-1.3015E-02
12차계수(E)	2.3405E-03	1.0763E+00	1.8722E+00	1.4688E-02	7.2515E-03
14차계수(F)	4.7088E-03	-9.1427E-01	-1.9899E+00	-7.7684E-03	-2.9614E-03
16차계수(G)	-4.6141E-03	5.6129E-01	1.5263E+00	2.8613E-03	8.7898E-04
18차계수(H)	2.2951E-03	-2.5123E-01	-8.5201E-01	-7.4334E-04	-1.8951E-04
20차계수(J)	-7.3358E-04	8.1937E-02	3.4585E-01	1.3645E-04	2.9590E-05

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 10에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계(600)는 제1 렌즈(610), 제2 렌즈(620), 제3 렌즈(630), 제4 렌즈(640) 및 제5 렌즈(650)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(670) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(680)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(680)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(680)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 11에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 제1 렌즈(610)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제6 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 11과 같다.

면 번호	비고	곡률반경	두께 또는 거리	굴절률	아베수	초점거리
S1	제1 렌즈	4.3645	1.978	1.537	55.7	6.910
S2		-20.7455	0.130
S3	제2 렌즈	-19.5126	0.604	1.644	23.5	-7.10304
S4		6.04801	1.153
S5	제3 렌즈	5.10122	0.878	1.656	21.5	17.923
S6		8.39967	0.325
S7	제4 렌즈	7.26265	0.500	1.667	20.4	229.705
S8		7.41438	2.800
S9	제5 렌즈	14.3727	0.618	1.537	55.7	-20.4303
S10		6.12583	3.000
S11	필터	Infinity	0.210	1.518	64.2
S12		Infinity	1.901
S13	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15.0001 mm이고, IMG HT는 5.644 mm이다.

본 발명의 제6 실시예에서, 제1 렌즈(610)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(610)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.

제2 렌즈(620)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(620)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.

제3 렌즈(630)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(630)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(630)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제4 렌즈(640)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(640)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(640)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제5 렌즈(650)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(650)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(650)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제5 렌즈(650)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(650)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(650)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(610) 내지 제5 렌즈(650)의 각 면은 표 12에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(610) 내지 제5 렌즈(650)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5
코닉상수(K)	-0.66687	-1.50090	-88.11500	0.50818	0.49880
4차계수(A)	-2.5103E-02	-3.5443E-02	2.2442E-02	3.1186E-02	9.6669E-03
6차계수(B)	-2.0739E-03	3.3559E-03	5.3788E-03	-1.3391E-03	-5.6252E-03
8차계수(C)	-1.6573E-05	3.3607E-04	5.1362E-04	-1.6513E-04	-5.5853E-04
10차계수(D)	1.2204E-05	-2.6866E-04	-8.8849E-05	3.1699E-05	3.1320E-04
12차계수(E)	-1.4964E-06	-5.7963E-06	5.5381E-05	1.9190E-05	4.0662E-05
14차계수(F)	6.1263E-06	-6.6550E-05	-3.6714E-05	-1.5291E-05	-4.5364E-05
16차계수(G)	4.5351E-07	-2.1600E-05	-1.6048E-05	-2.6231E-06	-3.4559E-05
18차계수(H)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
20차계수(J)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
	S6	S7	S8	S9	S10
코닉상수(K)	-1.31770	1.44780	1.74710	-99.00000	-66.77000
4차계수(A)	-1.6547E-02	-1.2554E-02	5.7597E-03	1.1048E-01	4.4359E-02
6차계수(B)	-3.8119E-03	-2.0873E-03	-5.1883E-04	7.3972E-03	-3.3810E-03
8차계수(C)	-1.0675E-03	-7.9453E-04	-2.1993E-04	-5.2684E-04	-1.3146E-03
10차계수(D)	3.3236E-04	1.0794E-07	-1.7242E-05	-6.7157E-04	-4.1559E-04
12차계수(E)	6.4221E-05	-4.2442E-05	-2.9424E-05	-1.4153E-04	-2.7004E-04
14차계수(F)	-8.9728E-06	-3.9954E-05	-2.8534E-05	2.4922E-04	-1.5683E-04
16차계수(G)	-1.6590E-05	-1.4964E-05	-2.1343E-05	1.4398E-04	-3.5512E-05
18차계수(H)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
20차계수(J)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 12에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.

도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 제7 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 촬상 광학계(700)는 제1 렌즈(710), 제2 렌즈(720), 제3 렌즈(730), 제4 렌즈(740) 및 제5 렌즈(750)를 구비하는 광학계를 포함하고, 필터(770) 및 이미지 센서(IS)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 촬상 광학계는 촬상면(780)에 초점을 형성할 수 있다. 촬상면(780)은 촬상 광학계에 의해 초점이 형성되는 면을 의미할 수 있다. 일 예로, 촬상면(780)은 광이 수광되는 이미지 센서(IS)의 일면을 의미할 수 있다.

도 13에 도시되어 있지는 않으나, 촬상 광학계는 제1 렌즈(710)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 반사부재(R)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제7 실시예에서 반사부재(R)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 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	제1 렌즈	4.31455	1.939	1.546	56.0	6.939
S2		-26.0711	0.100
S3	제2 렌즈	63.5152	0.989	1.644	23.5	-9.99455
S4		5.80886	2.172
S5	제3 렌즈	10.3993	0.636	1.570	37.4	-219.644
S6		9.38854	0.500
S7	제4 렌즈	-6.80192	0.476	1.677	19.2	30.5652
S8		-5.2638	1.300
S9	제5 렌즈	19.3382	0.800	1.537	55.7	-18.5563
S10		6.47796	0.733
S11	필터	Infinity	0.110	1.516	55.2
S12		Infinity	4.302
S13	촬상면	Infinity

한편, 본 발명의 제7 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 15 mm이고, IMG HT는 5.4 mm이다.

본 발명의 제7 실시예에서, 제1 렌즈(710)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(710)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.

제2 렌즈(720)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(720)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(720)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제3 렌즈(730)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(730)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(730)의 제2 면은 오목한 형상이다.

제4 렌즈(740)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(740)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제4 렌즈(740)의 제2 면은 볼록한 형상이다.

제5 렌즈(750)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(750)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(750)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.

또한, 제5 렌즈(750)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(750)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(750)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.

한편, 제1 렌즈(710) 내지 제5 렌즈(750)의 각 면은 표 14에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(710) 내지 제5 렌즈(750)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.

	S1	S2	S3	S4	S5
코닉상수(K)	-1.17880	5.46770	0.00000	0.00000	0.00000
4차계수(A)	-1.0842E-02	-4.9681E-03	3.2323E-03	0.0000E+00	0.0000E+00
6차계수(B)	-1.5824E-03	8.7152E-04	1.7391E-03	0.0000E+00	0.0000E+00
8차계수(C)	-1.4163E-04	5.1976E-04	-3.2671E-04	0.0000E+00	0.0000E+00
10차계수(D)	5.9967E-06	1.9551E-04	-5.8061E-04	0.0000E+00	0.0000E+00
12차계수(E)	7.8495E-06	3.6495E-05	-3.5727E-04	0.0000E+00	0.0000E+00
14차계수(F)	8.2081E-06	2.7255E-06	-1.4895E-04	0.0000E+00	0.0000E+00
16차계수(G)	-1.8543E-07	-8.7215E-07	-3.1159E-05	0.0000E+00	0.0000E+00
18차계수(H)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
20차계수(J)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
	S6	S7	S8	S9	S10
코닉상수(K)	0.00000	0.00000	0.00000	0.00000	-11.29500
4차계수(A)	2.7569E-03	-1.3843E-02	0.0000E+00	0.0000E+00	5.5853E-02
6차계수(B)	2.8726E-04	3.9774E-04	0.0000E+00	0.0000E+00	2.1272E-03
8차계수(C)	5.3826E-05	2.3098E-04	0.0000E+00	0.0000E+00	9.7121E-05
10차계수(D)	-1.4697E-06	-1.0815E-04	0.0000E+00	0.0000E+00	6.0249E-06
12차계수(E)	-4.3954E-06	-1.4252E-04	0.0000E+00	0.0000E+00	1.8818E-05
14차계수(F)	-3.6909E-06	-7.6122E-05	0.0000E+00	0.0000E+00	1.8327E-05
16차계수(G)	-4.6090E-06	-2.3573E-05	0.0000E+00	0.0000E+00	3.6271E-06
18차계수(H)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
20차계수(J)	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00	0.0000E+00

또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 14에 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.

110, 210, 310, 410, 510, 610, 710: 제1 렌즈
120, 220, 320, 420, 520, 620, 720: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730: 제3 렌즈
140, 240, 340, 440, 540, 640, 740: 제4 렌즈
150, 250, 350, 450, 550, 650, 750: 제5 렌즈
160, 260: 제6 렌즈
170, 270, 370, 470, 570, 670, 770: 필터
180, 280, 380, 480, 580, 680, 780: 촬상면

Claims

물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈;를 포함하고,
상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 가지며,
TTL > 10.2 mm; 및 TTL/(2×IMG HT) ≤ 1.7;을 만족하고, TTL은 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 촬상면까지의 광축 상 거리이고, IMG HT는 상기 촬상면의 대각길이의 절반인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
IMG HT ≥ 4.5 mm 를 만족하는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
1.5 < f/IMG HT < 3.5 을 만족하고, f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
n2+n3 > 3.20 을 만족하고, n2는 상기 제2 렌즈의 굴절률이고, n3은 상기 제3 렌즈의 굴절률인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
|f/f1+f/f2| < 1.2 을 만족하고, f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f1은 상기 제1 렌즈의 초점거리이고, f2는 상기 제2 렌즈의 초점거리인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
BFL/f < 0.4 을 만족하고, f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, BFL은 상기 제5 렌즈의 상측 면으로부터 상기 촬상면까지의 광축 상 거리인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
0.80 ≤ TTL/f ≤ 1.05 을 만족하고, f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
0 ≤ D1/f ≤ 0.05 을 만족하고, f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, D1은 상기 제1 렌즈의 상측 면과 상기 제2 렌즈의 물체측 면 사이의 광축 상 거리인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
R1/f ≤ 0.35 을 만족하고, f는 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, R1은 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률반경인 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, 상기 제5 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 정의 굴절력을 가지며, 상기 제5 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 정의 굴절력을 가지며, 상기 제5 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제5 렌즈와 상기 촬상면 사이에 배치되는 제6 렌즈;를 더 포함하고,
상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제5 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제6 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제5 렌즈와 상기 촬상면 사이에 배치되는 제6 렌즈;를 더 포함하고,
상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제5 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제6 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈 중 적어도 하나는 굴절률이 1.64보다 큰 촬상 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 각각의 초점거리의 절대값은 나머지 렌즈들의 초점거리의 절대값보다 큰 촬상 광학계.