KR20230071110A - 촬상 광학계 - Google Patents

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KR20230071110A
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정필호
조용주
김학철
임태연
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 복수의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 복수의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군; 상기 제1 렌즈군의 전방에 배치되는 제1 반사부재; 및 상기 제2 렌즈군과 이미지 센서 사이에 배치되는 복수의 반사부재;를 포함하며, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 중 적어도 하나는 광축을 따라 이동 가능하도록 구성되고, 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격은 제1 간격과 제2 간격 사이에서 가변되도록 구성되며, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 중 적어도 하나가 이동함에 따라, 상기 복수의 반사부재 중 적어도 일부의 반사부재가 이동되도록 구성될 수 있다.

Description

촬상 광학계{Optical imaging system}
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.
최근 스마트폰을 비롯한 휴대용 전자기기에 카메라 모듈이 기본적으로 채용되고 있다.
또한, 최근에는 광학 줌 효과를 간접적으로 구현하기 위하여, 휴대용 전자기기에 초점거리가 상이한 복수의 카메라 모듈을 탑재하는 방식이 제안되고 있다.
그러나, 이러한 방식은 광학 줌 효과를 위해 복수의 카메라 모듈이 필요하므로, 구조가 복잡해진다는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 초점거리를 가변시켜 줌 기능을 구현할 수 있는 촬상 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 복수의 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군; 복수의 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군; 상기 제1 렌즈군의 전방에 배치되는 제1 반사부재; 및 상기 제2 렌즈군과 이미지 센서 사이에 배치되는 복수의 반사부재;를 포함하며, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 중 적어도 하나는 광축을 따라 이동 가능하도록 구성되고, 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격은 제1 간격과 제2 간격 사이에서 가변되도록 구성되며, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고, 상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 중 적어도 하나가 이동함에 따라, 상기 복수의 반사부재 중 적어도 일부의 반사부재가 이동되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는, 초점거리를 가변시켜 줌 기능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 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 휴대용 전자기기에 장착될 수 있다. 예컨대, 촬상 광학계는 휴대용 전자기기에 장착되는 카메라 모듈의 일 구성일 수 있다. 휴대용 전자기기는 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 복수의 렌즈를 포함한다. 복수의 렌즈는 각각 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다.
일 예로, 촬상 광학계는 적어도 5매의 렌즈를 포함한다.
첫 번째 렌즈(또는 최전방 렌즈)는 물체측(또는 제1 반사부재)에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 마지막 렌즈(또는 최후방 렌즈)는 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), 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 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.
한편, 근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 적어도 5매의 렌즈를 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측(또는 제1 반사부재)으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 필요에 따라 6매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 복수의 반사부재를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 복수의 반사부재는 각각 미러 또는 프리즘일 수 있다.
복수의 반사부재 중 어느 하나는 복수의 렌즈의 전방에 배치된다. 일 예로, 제1 반사부재는 제1 렌즈의 전방(즉, 제1 렌즈보다 물체 측에 가깝게)에 배치될 수 있다. 나머지 반사부재는 복수의 렌즈의 후방에 배치된다. 일 예로, 나머지 반사부재는 제5 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치될 수 있다.
복수의 렌즈와 이미지 센서 사이에 복수의 반사부재를 배치하여 광 경로를 여러번 굴곡시킴으로써 상대적으로 좁은 공간에서 광 경로를 길게 형성할 수 있다.
따라서, 촬상 광학계를 소형화하면서 촬상 광학계가 긴 초점거리를 가지도록 할 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단필터(이하, 필터라 함)를 더 포함할 수 있다. 필터는 복수의 반사부재 중에서 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 반사부재와 이미지 센서 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 모든 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
아울러, 모든 렌즈들은 비구면을 가진다. 예컨대, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.
즉, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 제1 렌즈 내지 제5 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure pat00001
수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ E는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리(SAG)를 나타낸다.
제1 렌즈 내지 제5 렌즈는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/부/정의 굴절력을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 1] fl/fh < 0.7
[조건식 2] BFL_h > 30 mm
[조건식 3] D1_2/D1_1 < 0.3
[조건식 4] FOVl/FOVh > 1.6
[조건식 5] fG1/fG2 < -0.5
fl은 제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, fh는 제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리이다. 제1 위치는 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 간격만큼 떨어져 있는 경우를 의미하고, 제2 위치는 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 간격만큼 떨어져 있는 경우를 의미한다. 제2 간격은 제1 간격보다 좁다. 촬상 광학계는 제1 위치보다 제2 위치에서 더 긴 전체 초점거리를 갖는다.
BFL_h는 제2 위치에서 마지막 렌즈(예컨대, 제5 렌즈)의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이다.
D1_1은 제1 위치에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군 사이의 광축 상 거리이고, D1_2는 제2 위치에서 제1 렌즈군과 제2 렌즈군 사이의 광축 상 거리이다.
FOVl는 제1 위치에서 촬상 광학계의 화각이고, FOVh는 제2 위치에서 촬상 광학계의 화각이다. 촬상 광학계는 제1 위치보다 제2 위치에서 더 좁은 화각을 갖는다.
fG1은 촬상 광학계의 복수의 렌즈 중에서 제1 렌즈군의 초점거리이고, fG2는 촬상 광학계의 복수의 렌즈 중에서 제2 렌즈군의 초점거리이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 복수의 렌즈군을 포함한다. 일 예로, 촬상 광학계는 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군을 포함할 수 있다. 제1 렌즈군과 제2 렌즈군은 각각 복수의 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈군은 제2 렌즈군의 전방에 배치된다.
제1 렌즈군은 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상이다. 제2 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 오목한 형상이다. 또는, 제2 렌즈는 제1 면이 오목한 형상이고, 제2 면이 볼록한 형상일 수 있다.
제1 렌즈군은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다.
제2 렌즈군은 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함한다. 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상이다. 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 오목한 형상이다. 제5 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 제1 면과 제2 면이 볼록한 형상이다.
제2 렌즈군은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다.
제1 렌즈군 및 제2 렌즈군 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 예컨대, 제1 렌즈군과 제2 렌즈군 사이의 간격은 가변될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈군은 고정 배치되고, 제2 렌즈군은 이동 가능하게 배치될 수 있다. 또한, 제2 렌즈군과 이미지 센서 사이의 간격도 가변될 수 있다.
제2 렌즈군과 이미지 센서 사이에 배치된 복수의 반사부재 중 적어도 일부는 이동될 수 있다. 복수의 반사부재 중 적어도 일부를 이동시킴으로써 제2 렌즈군과 이미지 센서 사이의 간격을 가변시킬 수 있으므로, 제2 렌즈군의 이동에 의해 촬상 광학계의 초점거리가 변화하더라도 이미지 센서에 초점을 용이하게 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 광학 줌 기능 및/또는 초점 조정 기능을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 상대적으로 좁은 화각과 긴 초점거리를 갖는 망원 렌즈의 특징을 가진다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
도 1은 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(110) 및 제2 렌즈(120)를 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140) 및 제5 렌즈(150)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터 및 이미지 센서(160)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이에 조리개가 배치될 수 있다. 예컨대, 조리개는 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 제1 렌즈(110)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제1 반사부재(R1)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서 제1 반사부재(R1)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
도 1 및 도 3에서는 프리즘의 형상이 평판 형태로 도시되어 있으나, 실제 프리즘은 삼각 기둥 형상일 수 있다.
제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 반사부재(R1)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한다. 예컨대, 제1 광축을 따라 제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 광축에 수직한 제2 광축을 향하도록 굴곡된다.
또한, 촬상 광학계는 제5 렌즈(150)의 후방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3), 제4 반사부재(R4) 및 제5 반사부재(R5)를 더 포함할 수 있다. 제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3), 제4 반사부재(R4) 및 제5 반사부재(R5)는 제5 렌즈(150)와 이미지 센서(160) 사이에 배치된다.
본 발명의 제1 실시예에서 제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3), 제4 반사부재(R4) 및 제5 반사부재(R5)는 미러일 수 있으나, 프리즘으로 제공되는 것도 가능하다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한 광은 제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡된다. 예컨대, 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한 광은, 제2 반사부재(R2)에 의해 제2 광축에 수직한 제3 광축을 향하도록 굴곡된다.
제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡된 광은 제3 반사부재(R3)에 의해 재차 굴곡된다. 예컨대, 제2 반사부재(R2)에 의해 제3 광축을 향하도록 굴곡된 광은, 제3 반사부재(R3)에 의해 제3 광축에 수직한 제4 광축을 향하도록 굴곡된다.
제3 반사부재(R3)에 의해 굴곡된 광은 제4 반사부재(R4)에 의해 재차 굴곡된다. 예컨대, 제3 반사부재(R3)에 의해 제4 광축을 향하도록 굴곡된 광은, 제4 반사부재(R4)에 의해 제4 광축에 수직한 제5 광축을 향하도록 굴곡된다.
제4 반사부재(R4)에 의해 굴곡된 광은 제5 반사부재(R5)에 의해 재차 굴곡된다. 예컨대, 제4 반사부재(R4)에 의해 제5 광축을 향하도록 굴곡된 광은, 제5 반사부재(R5)에 의해 제5 광축에 수직한 제6 광축을 향하도록 굴곡되어 이미지 센서(160)에 수광된다.
제5 반사부재(R5)와 이미지 센서(160) 사이에는 필터가 배치될 수 있다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2)이 광축을 따라 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제2 반사부재(R2) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 또한, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(160) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
여기서, '간격'은 두 부재 간의 광축 상 거리를 의미할 수 있다.
제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3), 제4 반사부재(R4) 및 제5 반사부재(R5) 중 적어도 2개의 반사부재는 이동될 수 있다. 예컨대, 제3 반사부재(R3)가 이동되어 제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 또한, 제4 반사부재(R4)가 이동되어 제4 반사부재(R4)와 제5 반사부재(R5) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)는 함께 이동될 수 있다.
제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)에 의해 광 경로의 길이가 변경될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 반사부재(R1), 제2 반사부재(R2) 및 제5 반사부재(R5)는 위치가 고정된 고정부재일 수 있고, 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)는 위치가 가변되는 가동부재일 수 있다.
각 렌즈의 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 제1 반사부재 Infinity 2.212 1.717 29.5
S2 Infinity 2.212 1.717 29.5
S3 Infinity 1.942
S4 제1 렌즈 800.250 1.902 1.671 19.2 25.916
S5 -17.991 0.850
S6 제2 렌즈 -5.276 1.950 1.544 56 -7.268
S7 18.158 D1
S8 제3 렌즈 800.000 3.000 1.544 56 22.393
S9 -12.410 0.350
S10 제4 렌즈 -13.506 1.443 1.595 31.1 -9.176
S11 9.648 0.320
S12 제5 렌즈 8.586 2.571 1.544 56 7.851
S13 -7.667 D2
S14 제2 반사부재 Infinity 0.000
S15 Infinity D3
S16 제3 반사부재 Infinity 0.000
S17 Infinity 7.500
S18 제4 반사부재 Infinity 0.000
S19 Infinity D4
S20 제5 반사부재 Infinity 0.000
S21 Infinity 5.000
S22 촬상면 Infinity
제1 위치 제2 위치
D1 6 1.5
D2 4.5 9
D3 8.125 15.821
D4 8.125 15.821
D1은 제2 렌즈(120)와 제3 렌즈(130) 사이의 광축 상 거리이고, D2는 제5 렌즈(150)와 제2 반사부재(R2) 사이의 광축 상 거리이며, D3은 제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3) 사이의 광축 상 거리이고, D4는 제4 반사부재(R4)와 제5 반사부재(R5) 사이의 광축 상 거리이다.
제1 위치에서의 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격과, 제2 위치에서의 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격은 다르다. 예컨대, 제1 위치에서 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 상대적으로 멀리 위치할 수 있고, 제2 위치에서 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 상대적으로 가깝게 위치할 수 있다.
제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격을 가변시킴으로써, 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경시킬 수 있다.
그리고, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(160) 사이에 배치된 복수의 반사부재 중에서 일부의 반사부재를 이동시킴으로써 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(160) 사이의 광 경로의 길이를 변경할 수 있다. 예컨대, 제1 위치에서의 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)의 위치와, 제2 위치에서의 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)의 위치는 다르다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(fl)는 16 mm이고, Fno_l는 5.16이고, FOVl은 10.1°이고, BFL_l은 33.250 mm이고, TTL_l은 51.636 mm이고, PTTL_l은 58.003 mm이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(fh)는 32 mm이고, Fno_h는 8.17이고, FOVh는 5°이고, BFL_h는 53.142 mm이고, TTL_h는 67.028 mm이고, PTTL_h는 73.395 mm이다.
Fno_l은 제1 위치에서 촬상 광학계의 F 넘버(F-number)이고, Fno_h는 제2 위치에서 촬상 광학계의 F 넘버(F-number)이다.
FOVl은 제1 위치에서 촬상 광학계의 화각이고, FOVh는 제2 위치에서 촬상 광학계의 화각이다.
BFL_l은 제1 위치에서 제5 렌즈의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, BFL_h는 제2 위치에서 제5 렌즈의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이다.
TTL_l은 제1 위치에서 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, TTL_h는 제2 위치에서 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이다.
PTTL_l은 제1 위치에서 제1 반사부재의 물체측 면(또는 입사면)으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, PTTL_h는 제2 위치에서 제1 반사부재의 물체측 면(또는 입사면)으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -10.766 mm이다.
제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다. 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 13.393 mm이다.
제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(150)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(110) 내지 제5 렌즈(150)의 각 면은 표 3에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제5 렌즈(150)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
코닉상수(K) 4차계수(A) 6차계수(B) 8차계수(C) 10차계수(D) 12차계수(E)
S4 0 7.223E-04 1.151E-05 4.670E-06 -6.291E-07 2.750E-08
S5 0 4.744E-04 4.096E-05 -1.174E-06 1.261E-07 -7.009E-08
S6 0 6.629E-04 2.838E-05 2.732E-07 -3.917E-07 -4.631E-08
S7 0 2.159E-05 -2.146E-05 4.083E-06 -3.519E-07 1.032E-08
S8 0 -4.440E-04 -9.538E-06 -2.692E-06 3.367E-07 -2.851E-08
S9 0 1.363E-04 -1.509E-05 1.587E-06 -4.646E-07 -7.799E-09
S10 0 -1.060E-04 -5.914E-06 -2.221E-06 -3.493E-07 -2.486E-09
S11 0 -4.393E-05 -1.687E-05 -4.610E-06 5.883E-08 1.951E-09
S12 0 4.939E-06 -3.569E-06 -8.002E-07 1.115E-07 -1.376E-09
S13 0 1.438E-04 2.262E-05 -7.418E-07 2.228E-07 -2.247E-09
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 2 및 도 4에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
도 5는 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(210) 및 제2 렌즈(220)를 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240) 및 제5 렌즈(250)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터 및 이미지 센서(260)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이에 조리개가 배치될 수 있다. 예컨대, 조리개는 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 제1 렌즈(210)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제1 반사부재(R1)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에서 제1 반사부재(R1)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
도 5 및 도 7에서는 프리즘의 형상이 평판 형태로 도시되어 있으나, 실제 프리즘은 삼각 기둥 형상일 수 있다.
제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 반사부재(R1)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한다. 예컨대, 제1 광축을 따라 제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 광축에 수직한 제2 광축을 향하도록 굴곡된다.
또한, 촬상 광학계는 제5 렌즈(250)의 후방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제2 반사부재(R2) 및 제3 반사부재(R3)를 더 포함할 수 있다. 제2 반사부재(R2) 및 제3 반사부재(R3)는 제5 렌즈(250)와 이미지 센서(260) 사이에 배치된다.
본 발명의 제2 실시예에서 제2 반사부재(R2) 및 제3 반사부재(R3)는 미러일 수 있으나, 프리즘으로 제공되는 것도 가능하다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한 광은 제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡된다. 예컨대, 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한 광은, 제2 반사부재(R2)에 의해 제2 광축에 수직한 제3 광축을 향하도록 굴곡된다.
제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡된 광은 제3 반사부재(R3)에 의해 재차 굴곡된다. 예컨대, 제2 반사부재(R2)에 의해 제3 광축을 향햐도록 굴곡된 광은, 제3 반사부재(R3)에 의해 제3 광축에 수직한 제4 광축을 향하도록 굴곡되어 이미지 센서(260)에 수광된다.
제3 반사부재(R3)와 이미지 센서(260) 사이에는 필터가 배치될 수 있다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2)이 광축을 따라 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제2 반사부재(R2) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 또한, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(260) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
여기서, '간격'은 두 부재 간의 광축 상 거리를 의미할 수 있다.
제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3)는 이동될 수 있다. 예컨대, 제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3)가 함께 이동되어 제2 렌즈군(G2)과 제2 반사부재(R2) 사이의 간격 및 제3 반사부재(R3)와 이미지 센서(260) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 반사부재(R1)는 위치가 고정된 고정부재일 수 있고, 제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3)는 위치가 가변되는 가동부재일 수 있다.
각 렌즈의 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 4와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 반사부재 Infinity 2.212 1.717 29.5
S2 Infinity 2.212 1.717 29.5
S3 Infinity 1.942
S4 제1 렌즈 34.849 2.750 1.671 19.2 20.781
S5 -22.988 0.522
S6 제2 렌즈 -4.680 1.950 1.573 37 -9.289
S7 -42.664 D1
S8 제3 렌즈 13.422 0.955 1.544 56 13.838
S9 -16.880 0.256
S10 제4 렌즈 -7.908 1.129 1.586 32.6 -7.742
S11 11.378 0.420
S12 제5 렌즈 11.995 2.445 1.544 56 8.283
S13 -6.746 D2
S14 제2 반사부재 Infinity 0.000
S15 Infinity 7.455
S16 제3 반사부재 Infinity 0.000
S17 Infinity D3
S18 촬상면 Infinity
제1 위치 제2 위치
D1 8.339 0.689
D2 4 11.65
D3 11.544 11.562
D1은 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230) 사이의 광축 상 거리이고, D2는 제5 렌즈(250)와 제2 반사부재(R2) 사이의 광축 상 거리이며, D3은 제3 반사부재(R3)와 이미지 센서(260) 사이의 광축 상 거리이다.
제1 위치에서의 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격과, 제2 위치에서의 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격은 다르다. 예컨대, 제1 위치에서 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 상대적으로 멀리 위치할 수 있고, 제2 위치에서 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 상대적으로 가깝게 위치할 수 있다.
제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격을 가변시킴으로써, 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경시킬 수 있다.
그리고, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(260) 사이에 배치된 복수의 반사부재 중를 이동시킴으로써 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(260) 사이의 광 경로의 길이를 변경할 수 있다. 예컨대, 제1 위치에서의 제2 반사부재(R2) 및 제3 반사부재(R3)의 위치와, 제2 위치에서의 제2 반사부재(R2) 및 제3 반사부재(R3)의 위치는 다르다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(fl)는 13.9 mm이고, Fno_l는 3.88이고, FOVl은 11.5°이고, BFL_l은 23.000 mm이고, TTL_l은 41.767 mm이고, PTTL_l은 48.134 mm이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(fh)는 24.6 mm이고, Fno_h는 4.97이고, FOVh는 6.5°이고, BFL_h는 30.667 mm이고, TTL_h는 41.784 mm이고, PTTL_h는 48.151 mm이다.
본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -18.451 mm이다.
제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다. 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 13.252 mm이다.
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 오목한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(210) 내지 제5 렌즈(250)의 각 면은 표 6에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제5 렌즈(250)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
코닉상수(K) 4차계수(A) 6차계수(B) 8차계수(C) 10차계수(D) 12차계수(E)
S4 0 1.014E-03 3.675E-05 1.181E-06 1.307E-08 -1.065E-09
S5 0 3.881E-04 1.019E-04 6.765E-06 3.148E-08 3.894E-08
S6 0 9.742E-04 9.341E-05 6.824E-06 -6.105E-07 -7.356E-19
S7 0 6.175E-04 -1.853E-05 1.236E-06 -2.471E-07 4.069E-19
S8 0 -4.097E-04 -2.042E-05 -5.888E-06 6.223E-08 -3.780E-09
S9 0 7.849E-05 -5.173E-06 8.819E-07 -5.267E-07 -1.913E-18
S10 0 1.386E-04 1.333E-05 3.180E-07 -3.562E-07 4.974E-19
S11 0 -1.606E-04 -2.622E-05 -5.040E-06 7.900E-08 -2.235E-18
S12 0 -2.973E-05 -5.570E-06 -1.102E-06 8.573E-08 -3.864E-09
S13 0 2.770E-04 1.974E-05 -1.139E-06 2.339E-07 -5.720E-09
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 6 및 도 8에 도시된 수차 특성을 가질 수 있다.
도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
도 9는 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제1 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 11은 제1 렌즈군과 제2 렌즈군이 제2 위치에 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 포함한다.
제1 렌즈군(G1)은 제1 렌즈(310) 및 제2 렌즈(320)를 포함하고, 제2 렌즈군(G2)은 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340) 및 제5 렌즈(350)를 포함한다. 또한, 촬상 광학계는 필터 및 이미지 센서(360)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이에 조리개가 배치될 수 있다. 예컨대, 조리개는 제2 렌즈(320)와 제3 렌즈(330) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 제1 렌즈(310)의 전방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제1 반사부재(R1)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에서 제1 반사부재(R1)는 프리즘일 수 있으나, 미러로 제공되는 것도 가능하다.
도 9 및 도 11에서는 프리즘의 형상이 평판 형태로 도시되어 있으나, 실제 프리즘은 삼각 기둥 형상일 수 있다.
제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 반사부재(R1)에 의해 굴곡되어 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한다. 예컨대, 제1 광축을 따라 제1 반사부재(R1)에 입사된 광은 제1 광축에 수직한 제2 광축을 향하도록 굴곡된다.
또한, 촬상 광학계는 제5 렌즈(350)의 후방에 배치되고, 광 경로를 변화시키는 반사면을 갖는 제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3) 및 제4 반사부재(R4)를 더 포함할 수 있다. 제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3) 및 제4 반사부재(R4)는 제5 렌즈(350)와 이미지 센서(360) 사이에 배치된다.
본 발명의 제3 실시예에서 제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3) 및 제4 반사부재(R4)는 미러일 수 있으나, 프리즘으로 제공되는 것도 가능하다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한 광은 제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡된다. 예컨대, 제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2)을 통과한 광은, 제2 반사부재(R2)에 의해 제2 광축에 수직한 제3 광축을 향하도록 굴곡된다.
제2 반사부재(R2)에 의해 굴곡된 광은 제3 반사부재(R3)에 의해 재차 굴곡된다. 예컨대, 제2 반사부재(R2)에 의해 제3 광축을 향하도록 굴곡된 광은, 제3 반사부재(R3)에 의해 제3 광축에 수직한 제4 광축을 향하도록 굴곡된다.
제3 반사부재(R3)에 의해 굴곡된 광은 제4 반사부재(R4)에 의해 재차 굴곡된다. 예컨대, 제3 반사부재(R3)에 의해 제4 광축을 향하도록 굴곡된 광은, 제4 반사부재(R4)에 의해 제4 광축에 수직한 제5 광축을 향하도록 굴곡되어 이미지 센서(360)에 수광된다.
제4 반사부재(R4)와 이미지 센서(360) 사이에는 필터가 배치될 수 있다.
제1 렌즈군(G1) 및 제2 렌즈군(G2) 중 적어도 하나는 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경하기 위해 이동될 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈군(G2)이 광축을 따라 이동됨으로써, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격이 가변될 수 있고, 제2 렌즈군(G2)과 제2 반사부재(R2) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 또한, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(360) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
여기서, '간격'은 두 부재 간의 광축 상 거리를 의미할 수 있다.
제2 반사부재(R2), 제3 반사부재(R3) 및 제4 반사부재(R4) 중 적어도 2개의 반사부재는 이동될 수 있다. 예컨대, 제3 반사부재(R3)가 이동되어 제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 또한, 제4 반사부재(R4)가 이동되어 제4 반사부재(R4)와 이미지 센서(360) 사이의 간격이 가변될 수 있다. 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)는 함께 이동될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 반사부재(R1) 및 제2 반사부재(R2)는 위치가 고정된 고정부재일 수 있고, 제3 반사부재(R3) 및 제4 반사부재(R4)는 위치가 가변되는 가동부재일 수 있다.
각 렌즈의 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리(Focal length))은 표 7과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 반사부재 Infinity 2.212 1.717 29.5
S2 Infinity 2.212 1.717 29.5
S3 Infinity 1.942
S4 제1 렌즈 53.925 2.750 1.671 19.2 24.611
S5 -23.745 0.662
S6 제2 렌즈 -4.822 1.871 1.562 42.4 -9.584
S7 -50.14916 D1
S8 제3 렌즈 12.161 0.967 1.544 56 17.207
S9 -40.279 0.275
S10 제4 렌즈 -10.348 1.288 1.593 31.7 -8.185
S11 9.691 0.330
S12 제5 렌즈 9.863 2.556 1.544 56 7.730
S13 -6.711 D2
S14 제2 반사부재 Infinity 0.000
S15 Infinity D3
S16 제3 반사부재 Infinity 0.000
S17 Infinity 7.15
S18 제4 반사부재 Infinity 0.000
S19 Infinity D4
S20 촬상면 Infinity
제1 위치 제2 위치
D1 9.520 0.7424
D2 4 12.777
D3 7.448 7.691
D4 11.484 11.726
D1은 제2 렌즈(320)와 제3 렌즈(330) 사이의 광축 상 거리이고, D2는 제5 렌즈(350)와 제2 반사부재(R2) 사이의 광축 상 거리이고, D3은 제2 반사부재(R2)와 제3 반사부재(R3) 사이의 광축 상 거리이며, D4는 제4 반사부재(R4)와 이미지 센서(360) 사이의 광축 상 거리이다.
제1 위치에서의 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격과, 제2 위치에서의 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격은 다르다. 예컨대, 제1 위치에서 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 상대적으로 멀리 위치할 수 있고, 제2 위치에서 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2)은 상대적으로 가깝게 위치할 수 있다.
제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 간격을 가변시킴으로써, 촬상 광학계의 전체 초점거리를 변경시킬 수 있다.
그리고, 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(360) 사이에 배치된 복수의 반사부재 중에서 일부의 반사부재를 이동시킴으로써 제2 렌즈군(G2)과 이미지 센서(160) 사이의 광 경로의 길이를 변경할 수 있다. 예컨대, 제1 위치에서의 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)의 위치와, 제2 위치에서의 제3 반사부재(R3)와 제4 반사부재(R4)의 위치는 다르다.
제1 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(fl)는 12.3 mm이고, Fno_l는 3.72이고, FOVl은 13°이고, BFL_l은 30.082 mm이고, TTL_l은 50.3 mm이고, PTTL_l은 56.666 mm이다.
제2 위치에서 촬상 광학계의 전체 초점거리(fh)는 24.4 mm이고, Fno_h는 4.98이고, FOVh는 6.5°이고, BFL_h는 39.344 mm이고, TTL_h는 50.784 mm이고, PTTL_h는 57.151 mm이다.
본 발명의 제3 실시예에서, 제1 렌즈군(G1)은 전체적으로 부의 굴절력을 갖는다. 제1 렌즈군(G1)의 초점거리는 -16.864 mm이다.
제2 렌즈군(G2)은 전체적으로 정의 굴절력을 갖는다. 제2 렌즈군(G2)의 초점거리는 12.909 mm이다.
제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면은 오목한 형상이고, 제2 렌즈(320)의 제2 면은 볼록한 형상이다.
제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(350)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
한편, 제1 렌즈(310) 내지 제5 렌즈(350)의 각 면은 표 9에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제5 렌즈(350)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
코닉상수(K) 4차계수(A) 6차계수(B) 8차계수(C) 10차계수(D) 12차계수(E)
S4 0 9.403E-04 2.958E-05 1.625E-06 -1.181E-07 5.501E-09
S5 0 3.924E-04 9.121E-05 5.065E-06 6.780E-08 2.807E-09
S6 0 7.774E-04 8.386E-05 8.411E-06 -8.203E-07 -7.356E-19
S7 0 4.910E-04 -1.777E-05 1.937E-06 -2.417E-07 4.069E-19
S8 0 -4.630E-04 -1.869E-05 -6.138E-06 -4.524E-08 -5.063E-09
S9 0 1.072E-04 -4.783E-06 1.065E-06 -4.224E-07 -1.913E-18
S10 0 2.648E-05 9.064E-06 1.089E-06 -1.731E-07 4.974E-19
S11 0 -9.940E-05 -2.410E-05 -5.241E-06 6.956E-08 -2.247E-18
S12 0 -2.812E-05 -5.747E-06 -9.381E-07 1.066E-07 -3.215E-09
S13 0 2.403E-04 2.001E-05 -1.057E-06 2.630E-07 -3.767E-09
또한, 이와 같이 구성된 촬상 광학계는 도 10 및 도 12에 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: 제1 렌즈
120, 220, 320: 제2 렌즈
130, 230, 330: 제3 렌즈
140, 240, 340: 제4 렌즈
150, 250, 350: 제5 렌즈
160, 260, 360: 이미지 센서

Claims (16)

  1. 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 포함하는 제1 렌즈군;
    제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군의 전방에 배치되는 제1 반사부재; 및
    상기 제2 렌즈군과 이미지 센서 사이에 배치되는 복수의 반사부재;를 포함하며,
    상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 중 적어도 하나는 광축을 따라 이동 가능하도록 구성되고,
    상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격은 제1 간격과 제2 간격 사이에서 가변되도록 구성되며, 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁고,
    상기 제1 렌즈군 및 상기 제2 렌즈군 중 적어도 하나가 이동함에 따라, 상기 복수의 반사부재 중 2개의 반사부재가 같은 방향으로 함께 이동되도록 구성된 촬상 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군은 부의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제5 렌즈는 정의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    fl/fh < 0.7 을 만족하며, fl은 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격이 상기 제1 간격일 때의 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, fh는 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격이 상기 제2 간격일 때의 상기 촬상 광학계의 전체 초점거리인 촬상 광학계.
  6. 제5항에 있어서,
    BFL_h > 30 mm 을 만족하며, BFL_h는 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격이 상기 제2 간격일 때 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 복수의 렌즈 중 최후방 렌즈의 상측 면으로부터 상기 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리인 촬상 광학계.
  7. 제1항에 있어서,
    D1_2/D1_1 < 0.3 을 만족하며, D1_1는 상기 제1 간격이고, D1_2는 상기 제2 간격인 촬상 광학계.
  8. 제1항에 있어서,
    FOVl/FOVh > 1.6 을 만족하며, FOVl는 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격이 상기 제1 간격일 때 상기 촬상 광학계의 화각이고, FOVh는 상기 제1 렌즈군과 상기 제2 렌즈군 사이의 간격이 상기 제2 간격일 때 상기 촬상 광학계의 화각인 촬상 광학계.
  9. 제1항에 있어서,
    fG1/fG2 < -0.5 을 만족하며, fG1은 상기 제1 렌즈군의 초점거리이고, fG2는 상기 제2 렌즈군의 초점거리인 촬상 광학계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군이 상기 광축을 따라 이동되며, 상기 제2 렌즈군과 상기 복수의 반사부재 사이의 상기 광축 상 거리는 가변되도록 구성되는 촬상 광학계.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사부재는, 상기 제2 렌즈군으로부터 상기 이미지 센서를 향하여 순서대로 배치된, 제2 반사부재, 제3 반사부재, 제4 반사부재 및 제5 반사부재를 포함하며,
    상기 제3 반사부재가 이동되어 상기 제2 반사부재와 상기 제3 반사부재 사이의 간격이 가변되도록 구성되고,
    상기 제4 반사부재가 이동되어 상기 제4 반사부재와 상기 제5 반사부재 사이의 간격이 가변되도록 구성된 촬상 광학계.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 반사부재와 상기 제4 반사부재는 함께 이동되도록 구성된 촬상 광학계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사부재는, 상기 제2 렌즈군으로부터 상기 이미지 센서를 향하여 순서대로 배치된, 제2 반사부재 및 제3 반사부재를 포함하는 촬상 광학계.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 반사부재와 상기 제3 반사부재는 함께 이동되도록 구성된 촬상 광학계.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 반사부재는, 상기 제3 반사부재와 이미지 센서 사이에 배치된 제4 반사부재를 더 포함하는 촬상 광학계.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3 반사부재와 상기 제4 반사부재는 함께 이동되도록 구성된 촬상 광학계.
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