KR20230094152A - 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈 - Google Patents

광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈 Download PDF

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KR20230094152A
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심주용
신두식
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 광학계는, 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고, 상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고, 상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고, 상기 제 3 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 4 렌즈는 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제 5 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈 및 상기 제 4 렌즈는 유리를 포함하고, 상기 광학계는 하기 수학식을 만족한다.
[수학식]
13 < EFL < 29
(수학식에서 EFL은 상기 광학계의 유효초점거리(㎜)를 의미한다.)

Description

광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈{OPTICAL SYSTEM, OPTICAL MODULE AND CAMERA MODULE HAVING THE SAME}
실시예는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장한다. 상기 카메라 모듈은 다양한 어플리케이션에 적용된다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈은 초소형으로 제작될 수 있다. 이에 의해, 상기 카메라 모듈은 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북과 같은 휴대용 디바이스에 적용된다. 또한, 상기 카메라 모듈은 드론 또는 차량에 적용된다.
상기 카메라 모듈은 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈, 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 촬상 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)에 의해 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 이용하여 영상의 흔들림을 보정하거나 방지할 수 있다.
상기 카메라 모듈이 상(image)을 얻기 위한 가장 중요한 구성은 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고화질 및 고해상도에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라, 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 고성능의 광학계를 위해 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가지는 복수의 촬상 렌즈를 이용한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 복수의 렌즈를 포함하면 광학계의 전체가 길이가 증가할 수 있다. 또한, 상기 광학계의 광학 특성 및 수차 특성을 향상시키기 어려워질 수 있다.
한편, 상기 광학계가 복수의 렌즈를 포함하면 복수의 렌즈들 어느 하나의 렌즈의 위치를 제어할 수 있다. 또는, 2개 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈군의 위치를 제어할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학계는 줌(zoom) 또는 오토포커스(AF) 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 상기 렌즈 또는 상기 렌즈군이 상기 기능을 수행할 때 상기 렌즈 또는 상기 렌즈군의 이동 거리가 크게 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계를 포함하는 장치는 많은 에너지가 필요할 수 있다. 또한, 이동 거리를 고려한 설계가 요구되는 문제점이 있다.
또한, 상기 광학계가 복수의 렌즈를 포함하면 상기 복수의 렌즈의 두께, 간격 또는 크기에 의해 광학계의 전체 길이 또는 높이가 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계를 포함하는 디바이스의 두께 및 크기가 증가할 수 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계 및 광학 모듈이 요구된다.
실시예는 향상된 광학 특성을 가지는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 다양한 배율의 이미지를 제공할 수 있는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 작은 크기를 가지는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 얇은 두께를 가지는 폴디드(folded) 카메라에 적용 가능한 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학계는, 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고, 상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고, 상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고, 상기 제 3 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 4 렌즈는 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제 5 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈 및 상기 제 4 렌즈는 유리를 포함하고, 상기 광학계는 하기 수학식을 만족한다.
[수학식]
13 < EFL < 29
(EFL은 상기 광학계의 유효초점거리(㎜)를 의미한다.)
실시예에 따른 광학계, 광학 모듈 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가진다. 자세하게, 복수의 렌즈군 중 적어도 하나의 렌즈군을 이동하여 유효 초점 거리(EFL)를 제어할 수 있다. 이에 의해, 원하는 배율의 이미지를 획득할 수 있다.
또한, 실시예는 이동하는 렌즈군의 이동 거리를 최소화한다. 이에 따라, 렌즈군을 이동할 때 요구되는 전력 소모를 감소할 수 있다.
또한, 실시예는 제 1 모드 내지 제 3 모드에서 배율과 관계없이 일정한 TTL 을 가진다. 이에 따라, 상기 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 슬림한 크기를 가진다
또한, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈의 렌즈 중 적어도 하나는 비원형 형상을 가진다. 이에 따라, 상기 광학계는 향상된 광학 성능을 가진다. 또한, 상기 광학계는 작은 크기를 가진다.
또한, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 광 경로 변경 부재를 포함한다. 이에 따라, 상기 광학계는 얇은 두께를 가지는 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈을 포함하는 디바이스를 얇은 두께로 제조할 수 있다.
도 1은 제 1 모드로 동작하는 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 2는 제 1 모드로 동작하는 광학계의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length)을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제 2 모드로 동작하는 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 4는 제 2 모드로 동작하는 광학계의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제 3 모드로 동작하는 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 6은 제 3 모드로 동작하는 광학계의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length)을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 비원형 형상의 렌즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 17은 제 1 실시예에 따른 광학계의 제 1 렌즈 내지 제 8 렌즈를 설명하기 위한 표이다.
도 18은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 1 모드로 동작할 경우의 MTF 특성에 대한 그래프이다.
도 19는 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 1 모드로 동작할 경우의 수차도에 대한 그래프이다.
도 20은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 2 모드로 동작할 경우의 MTF 특성에 대한 그래프이다.
도 21은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 2 모드로 동작할 경우의 수차도에 대한 그래프이다.
도 22는 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 3 모드로 동작할 경우의 MTF 특성에 대한 그래프이다.
도 23은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 3 모드로 동작할 경우의 수차도에 대한 그래프이다.
도 24 내지 도 29는 제 2 실시예에 따른 광학계의 제 1 렌즈 내지 제 8 렌즈를 설명하기 위한 표이다.
도 30은 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 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 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 실시 예의 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 경우뿐만 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 뿐 만 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 방향뿐 만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 첫 번째 렌즈는 물체 측에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 또한, 마지막 렌즈는 센서 측에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 또한, 특별한 언급이 없는 한 렌즈의 반지름, 유효경, 두께, 거리, BFL(Back Focal Length), TTL(Total track length or Total Top Length)의 단위는 밀리미터(㎜)이다. 또한, 렌즈의 형상은 렌즈의 광축을 기준으로 한다. 예를 들어, 상기 렌즈의 물체 측 면이 볼록하다는 것은 상기 렌즈의 물체 측 면의 광축 부분이 볼록한 것으로 정의된다. 즉, 상기 렌즈의 물체 측 면의 광축의 주변이 볼록하다는 의미는 아니다. 따라서, 렌즈의 물체 측 면이 볼록하다고 설명된 경우라도 상기 렌즈의 물체 측면의 광축의 주변 부분은 오목할 수 있다. 또한, 렌즈의 두께 및 곡률 반지름은 상기 렌즈의 광축을 기준으로 측정하였다. 또한, 상기 물체 측 면은 상기 광축을 기준으로 물체 측(Object side)을 향하는 렌즈의 면으로 정의한다. 또한, 상기 센서 측(Image side)은 상기 광축을 기준으로 촬상면을 향하는 렌즈의 면으로 정의한다.
또한, 이하에서 설명하는 렌즈의 에지 두께는 디-컷이 되지 않은 모서리에서의 두께일 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들을 포함한다.
도면에서는 상기 광학계(1000)가 8매의 렌즈를 포함하는 것을 도시하였다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 광학계(1000)가 8매의 렌즈를 포함하는 것으로 설명한다.
상기 광학계(1000)는 제 1 렌즈(110), 제 2 렌즈(120), 제 3 렌즈(130), 제 4 렌즈(140), 제 5 렌즈(150), 제 6 렌즈(160), 제 7 렌즈(170) 및 제 8 렌즈(180) 를 포함한다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치된다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)는 광축(OA)을 따라서 순차적으로 배치된다. 따라서, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 중심은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)과 일치할 수 있다.
물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)를 통과하여 이미지 센서부(300)에 입사된다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)는 각각 유효 영역 및 비유효 영역을 포함한다.
상기 유효 영역은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)에서 광학 특성이 구현되는 영역으로 정의된다. 상기 유효 영역은 상기 광이 통과하는 영역이다. 또한, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되는 영역이다.
즉, 상기 유효 영역은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 유효경일 수 있다.
상기 비유효 영역은 상기 유효 영역의 주변부에 배치된다. 즉, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)에서 유효 영역을 제외한 영역은 비유효 영역이다. 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또는, 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지만 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또는, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시)에 고정되는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 배럴에 고정되는 플랜지부일 수 있다.
또한, 상기 유효 영역의 크기는 측정 방법 등에 따라 ±0.4mm 정도의 측정 오차를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 유효 영역의 크기는 플랜지부 내경의 2㎜ 이하, 1㎜ 이하 또는 0.3㎜ 이하일 수 있다.
상기 광학계(1000)는 입사되는 광량을 조절하기 위한 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 인접하는 2개의 렌즈들 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 어느 하나의 렌즈는 렌즈의 물체 측 면 또는 센서 측 면이 조리개 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 렌즈(140)의 물체 측 면은 조리개 역할을 할 수 있다.
상기 광학계(1000)는 광학 모듈(2000)을 형성한다. 예를 들어, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 광학계(1000), 상기 광학계(1000)의 앞에 배치되는 광 경로 변경 부재, 상기 광학계(1000)의 뒤에 배치되는 이미지 센서부(300) 및 필터부(500)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서부(300)는 광을 감지한다. 자세하게, 상기 이미지 센서부(300)는 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)를 순차적으로 통과한 광을 감지한다. 예를 들어, 상기 이미지 센서부(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 포함할 수 있다.
상기 필터부(500)는 상기 광학계(1000)와 상기 이미지 센서부(300) 사이에 배치된다.
상기 필터부(500)는 상기 이미지 센서부(300)와 가장 인접한 렌즈와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치된다. 즉, 상기 필터부(500)는 상기 제 8 렌즈(180)와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치된다. 예를 들어, 상기 필터부(500)는 적외선 필터 또는 광학적 필터를 포함할 수 있다.
상기 필터부(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시킨다. 또한, 상기 필터부(500)는 설정되지 않은 파장 대역의 광을 필터링한다. 상기 필터부(500)가 적외선 필터를 포함하면 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서부(300)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 필터부(500)는 가시광선을 투과하고 적외선을 반사할 수 있다.
상기 광학 모듈(2000)은 광 경로 변경 부재(미도시)를 포함할 수 있다
상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사한다. 이에 의해, 상기 광의 경로를 변경한다. 상기 광 경로 변경 부재는 반사경 또는 프리즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 직각 프리즘을 포함할 수 있다. 이에 의해, 상기 광 경로 변경 부재는 입사광의 경로를 90°의 각도로 반사할 수 있다. 이에 의해, 광의 경로를 변경할 수 있다.
상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들보다 물체 측과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 광학 모듈(2000)이 상기 광 경로 변경 부재를 포함하는 경우 물체 측으로부터 센서 방향으로 광 경로 변경 부재, 제 1 렌즈(110), 제 2 렌즈(120), 제 3 렌즈(130), 제 4 렌즈(140), 제 5 렌즈(150), 제 6 렌즈(160), 제 7 렌즈(170), 제 8 렌즈(180), 필터부(500) 및 이미지 센서부(300)가 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광의 경로를 설정된 방향으로 변경한다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 제 1 방향으로 입사된 광의 경로를 상기 복수의 렌즈들이 배치되는 방향인 제 2 방향으로 변경할 수 있다. 상기 제 2 방향은 광축 방향일 수 있다.
상기 광학 모듈(2000)이 광 경로 변경 부재를 포함하면 상기 광학 모듈(2000)은 폴디드(folded) 카메라에 적용될 수 있다. 자세하게, 상기 광학 모듈(2000)이 상기 광 경로 변경 부재를 포함하면 상기 광학 모듈(2000)이 적용된 전자 장치의 표면과 수직한 방향으로 입사된 광을 상기 전자 장치의 표면과 평행한 방향으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광학 모듈(2000)은 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서 상기 전자 장치는 얇은 두께로 형성될 수 있다.
상기 광학계(1000)의 렌즈들은 상기 광축을 따라서 전후 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 상기 광축 방향을 따라서 상기 물체 측 방향 또는 상기 센서 측 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000) 및 상기 광학 모듈(2000)은 저배율 모드와 고배율 모드에서 초점거리를 조절할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 렌즈들은 복수의 렌즈군으로 구분된다. 자세하게, 상기 렌즈들은 이동하지 않는 고정군 렌즈로 정의되는 제 1 렌즈군(G1) 및 이동하는 이동군 렌즈로 정의되는 제 2 렌즈군(G2) 및 제 3 렌즈군(G3)으로 구분된다.
상기 제 1 렌즈군(G1)은 적어도 하나의 렌즈를 포함힌다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 복수의 렌즈를 포함한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 서로 이격하여 배치되는 상기 제 1 렌즈(110), 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 렌즈군(G1)의 복수의 렌즈들은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 동작 변화에 의해 렌즈들 사이의 간격이 변화하지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110) 및 상기 제 2 렌즈(120) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다.
상기 복수의 렌즈 사이의 간격은 인접한 렌즈의 중심 사이의 광축(OA) 방향 거리로 정의된다.
상기 제 2 렌즈군(G2)은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 복수의 렌즈를 포함한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)의 렌즈 수와 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수는 동일 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수는 상기 제 1 렌즈군(G1)의 렌즈 수보다 작을 수 있다.
상기 제 2 렌즈군(G2)은 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 서로 이격하는 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 렌즈군(G2)의 복수의 렌즈들은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 동작 변화에 의해 렌즈들 사이의 간격이 변화되지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작에 의해 변화하지 않는다. 상기 복수의 렌즈 사이의 간격은 인접한 렌즈의 중심 사이의 광축(OA) 방향 거리로 정의된다.
상기 제 3 렌즈군(G3)은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 자세하게, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 복수의 렌즈를 포함한다. 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈 수와 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수는 동일 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈 수는 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수보다 클 수 있다.
상기 제 3 렌즈군(G3)은 설정된 간격으로 이격하는 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 서로 이격하는 상기 제 6 렌즈(160), 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180)를 포함할 수 있다.
상기 제 3 렌즈군(G3)의 복수의 렌즈들은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 동작 변화에 의해 렌즈들 사이의 간격이 변화되지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다. 또한, 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다. 상기 복수의 렌즈 사이의 간격은 인접한 렌즈의 중심 사이의 광축(OA) 방향 거리로 정의된다.
상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 이동한다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 광축 방향을 따라 이동한다. 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 광축 방향을 따라서 상기 제 1 렌즈군(G1) 또는 상기 이미지 센서부(300)에 가까워지도록 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 광축 방향을 따라서 상기 물체 측 또는 상기 센서 측에 가까워지도록 이동한다.
예를 들어, 상기 광학계(1000)에는 구동 부재(미도시)가 연결된다. 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재의 구동력에 의해 상기 광 축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 구동 부재는 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 변화에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)을 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 2 렌즈군(G2) 사이의 간격, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 3 렌즈군(G3) 사이의 간격, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 이미지 센서부(300) 사이의 간격, 상기 제 3 렌즈군(G2) 및 상기 이미지 센서부(300) 사이의 간격 중 적어도 하나의 간격이 변화되고, 간격이 제어된다.
상기 제 1 모드의 배율은 85°의 화각을 1배로 하였을 때, 4.8배의 배율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제 2 모드의 배율은 85°의 화각을 1배로 하였을 때 6배의 배율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제 3 모드의 배율은 85°의 화각을 1배로 하였을 때 8.5배의 배율을 의미할 수 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 6과 같이 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정될 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동 가능할 수 있다. 이때, 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈들 사이의 간격은 변화하지 않을 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하는 경우 상기 제 2 렌즈군(G2)의 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 간격, 상기 제 3 렌즈군(G3)의 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170) 사이의 간격 및 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180) 사이의 간격은 상기 구동력과 관계없이 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 광학 모듈(2000)의 TTL(Total track length)은 유지된다. 또한, 상기 광학 모듈(2000)의 BFL(Back focal length)은 상기 구동력에 의해 변화된다.
예를 들어, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 2 모드에서 상기 제 3 모드로 변화할 수 있다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 이미지 센서부(300)에서 상기 제 1 렌즈군(G1) 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 인접한 위치로 이동할 수 있다.
반대로, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 3 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 3 모드에서 상기 제 2 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 2 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 수 있다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 1 렌즈군(G1)에서 상기 이미지 센서부(300) 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 이미지 센서부(300)와 인접한 위치로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 1 렌즈(110) 및 상기 제 2 렌즈(120)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(110), 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(120)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 6 렌즈(160), 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120), 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈(130), 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(110), 상기 제 2 렌즈(120), 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120), 상기 제 3 렌즈(130), 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)의 초점거리는 변화할 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 5 렌즈(150) 및 상기 제 6 렌즈(160)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(140), 상기 제 5 렌즈(150) 및 상기 제 6 렌즈(160)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 5 렌즈(150), 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈(130), 상기 제 4 렌즈(140), 상기 제 5 렌즈(150) 및 상기 제 6 렌즈(160)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(140), 상기 제 5 렌즈(150), 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)의 초점거리는 변화할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광학 모듈을 포함하는 카메라 모듈은 상기 복수의 렌즈군(G1, G2, G3) 중 적어도 하나의 렌즈군의 위치가 제어된다. 이에 따라, 상기 렌즈군(G1, G2, G3) 사이의 간격, 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리(Effective Focal Length; EFL) 및 복수의 렌즈의 복합 초점거리를 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈은 유효 초점 거리(EFL)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 피사체에 대해 저배율, 중배율 및 고배율로 줌(Zoom) 기능을 제공할 수 있다.
상기 광학계는 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 이동에 의해 상기 광학계의 유초점거리(EFL)가 변화한다.
예를 들어, 상기 제 1 모드의 유효초점거리는 13㎜ 내지 14㎜일 수 있다. 또한, 상기 제 2 모드의 유효초점거리는 20㎜ 내지 21㎜일 수 있다. 또한, 상기 제 3 모드의 유효초점거리는 28㎜ 내지 29㎜일 수 있다.
즉, 상기 광학계의 유효초점거리(EFL)는 13㎜ 내지 29㎜의 범위에서 변화할 수 있다.
상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 서로 다른 굴절력을 가진다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다.
상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 서로 상이한 초점 거리를 가진다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 2 렌즈군(G2)은 반대 부호의 굴절력을 가진다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리와 상기 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리는 서로 반대 부호를 가진다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 반대 부호의 굴절력을 가진다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리와 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초점 거리는 서로 반대 부호를 가진다. 또한, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 동일 부호의 굴절력을 가진다. 이에 따라, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리는 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초점 거리와 사로 동일 부호를 가진다.
이하, 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)에 포함되는 렌즈를 설명한다.
상기 제 1 렌즈(110)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 1 렌즈(110)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제 1 면(S1) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 2 면(S2)을 포함한다. 상기 제 1 면(S1)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 2 면(S2)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 1 렌즈(110)는 전체적으로 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 1 면(S1)의 유효경의 크기와 상기 제 2 면(S2)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면(S1)의 유효경 크기는 상기 제 2 면(S2)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 2 렌즈(120)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈(120)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제 3 면(S3) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 4 면(S4)을 포함한다. 상기 제 3 면(S3)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 4 면(S4)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 2 렌즈(120)는 전체적으로 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 3 면(S3)의 유효경의 크기와 상기 제 4 면(S4)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 면(S3)의 유효경 크기는 상기 제 4 면(S4)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 3 렌즈(130)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈(130)는 글라스 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제 5 면(S5) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 6 면(S6)을 포함한다. 상기 제 5 면(S5)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 6 면(S6)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 3 렌즈(130)는 전체적으로 상기 광축에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 5 면(S5)의 유효경의 크기와 상기 제 6 면(S6)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 5 면(S5)의 유효경 크기는 상기 제 6 면(S6)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 4 렌즈(140)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 렌즈(140)는 글라스를 포함할 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 물체 측 면으로 정의되는 제 7 면(S7) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 8 면(S8)을 포함한다. 상기 제 7 면(S7)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 8 면(S8)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 4 렌즈(140)는 전체적으로 상기 광축에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 면(S7) 및 상기 제 8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 7 면(S7) 및 상기 제 8 면(S8)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 7 면(S7)의 유효경의 크기와 상기 제 8 면(S8)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 7 면(S7)의 유효경 크기는 상기 제 8 면(S8)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 5 렌즈(150)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 5 렌즈(150)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 물체 측 면으로 정의되는 제 9 면(S9) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 10 면(S10)을 포함한다. 상기 제 9 면(S9)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 10 면(S10)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 5 렌즈(150)는 전체적으로 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 9 면(S9)의 유효경의 크기와 상기 제 10 면(S10)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 9 면(S9)의 유효경 크기는 상기 제 10 면(S10)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 6 렌즈(160)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 6 렌즈(160)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 물체 측 면으로 정의되는 제 11 면(S11) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 12 면(S12)을 포함한다. 상기 제 11 면(S11)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 12 면(S12)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 6 렌즈(160)는 전체적으로 상기 광축에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 11 면(S11) 및 상기 제 12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 11 면(S11) 및 상기 제 12 면(S12)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 11 면(S11)의 유효경의 크기와 상기 제 12 면(S12)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 11 면(S11)의 유효경 크기는 상기 제 12 면(S12)의 유효경 크기보다 작을 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 7 렌즈(170)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 7 렌즈(170)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 물체 측 면으로 정의되는 제 13 면(S13) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 14 면(S14)을 포함한다. 상기 제 13 면(S13)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 14 면(S14)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 7 렌즈(170)는 전체적으로 상기 광축에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 13 면(S13)의 유효경의 크기와 상기 제 14 면(S14)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 13 면(S13)의 유효경 크기는 상기 제 14 면(S14)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 8 렌즈(180)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 8 렌즈(180)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 물체 측 면으로 정의되는 제 15 면(S15) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 16 면(S16)을 포함한다. 상기 제 15 면(S15)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 16 면(S16)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 8 렌즈(180)는 전체적으로 상기 광축에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 15 면(S15)의 유효경의 크기와 상기 제 16 면(S16)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 15 면(S15)의 유효경 크기는 상기 제 16 면(S16)의 유효경 크기보다 작을 수 있다.
상기 복수의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110)는 비원형 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각을 상기 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 8 렌즈(180)는 비원형 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16)은 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈(120)는 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4)은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 3 렌즈(130)는 원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6)은 원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)는 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 7 면(S7), 상기 제 8 면(S8), 상기 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10)은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 7 면(S7), 제 8 면(S8), 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)는 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 11 면(S11), 상기 제 12 면(S12), 상기 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14)은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 11 면(S11), 제 12 면(S12), 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다.
도 7은 비원형 형상의 렌즈를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 제 1 렌즈(110)를 중심으로 설명하였다.
도 7을 참조하면, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 유효 영역은 제 1 내지 제 4 모서리들(A1, A2, A3, A4)을 포함한다.
상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 상기 광축(OA)과 수직인 제 1 방향(x축 방향)으로 마주한다. 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 곡선 형태를 가질 수 있다. 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 동일한 길이 또는 동일한 곡률을 가지는 곡선 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 광축(OA)을 통과하며 제 2 방향(y축 방향)으로 연장하는 가상의 선을 기준으로 대칭될 수 있다. 상기 제 2 방향(y축 방향)은 상기 광축(OA) 및 상기 제 1 방향과 수직하다.
또한, 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 상기 제 2 방향(y축 방향)으로 마주한다. 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 상기 제 1 모서리(A1)와 상기 제 2 모서리(A2)의 끝단을 연결한다. 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 직선 형태를 가질 수 있다. 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 동일한 길이를 가지고 서로 평행할 수 있다. 즉, 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 광축(OA)을 통과하며 제 1 방향(x축 방향)으로 연장하는 가상의 선을 기준으로 대칭될 수 있다.
상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 상기 제 1 내지 제 4 모서리(A1, A2, A3, A4)를 포함한다. 이에 따라, 비원형 형상(예를 들어, 디-컷(D-cut) 형상)을 가질 수 있다.
상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 상기 제 1 렌즈(110)를 제조하는 과정에서 상기 비원형 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110)가 플라스틱 또는 글라스 재질을 포함하면, 상기 제 1 렌즈(110)는 사출 공정 중에 상기 비원형 형태로 제조될 수 있다.
또는, 상기 제 1 렌즈(110)는 사출 공정에 의해 원형 형상으로 제조될 수 있다. 이후의 절단 공정에서 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)의 일부 영역이 절단될 수 있다. 이에 의해, 상기 제 1 렌즈(110)는 상기 제 3 모서리(A3) 및 제 4 모서리(A4)를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 유효 영역은 설정된 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광축(OA)을 통과하며 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)를 연결하는 가상의 제 1 직선의 길이(CA)가 정의될 수 있다. 또한, 상기 광축(OA)을 통과하며 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)를 연결하는 가상의 제 2 직선의 길이(CH)가 정의될 수 있다.
상기 가상의 제 1 직선의 길이(CA)는 상기 가상의 제 2 직선의 길이(CH)보다 길 수 있다. 상기 제 1 직선의 길이(CA)는 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 최대 유효경의 크기를 의미한다. 또한, 상기 제 2 직선의 길이(CH)는 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 최소 유효경의 크기를 의미한다.
상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기는 서로 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 최소 유효경 크기는 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기보다 클 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 최소 유효경 크기는 약 5.0㎜ 내지 5.4㎜ 일 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기는 약 4.0㎜ 내지 4.4㎜일 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000) 및 광학 모듈(2000)은 이하의 수학식들 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000) 및 광학 모듈(2000)은 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 향상된 광학적 특성을 가진다. 또한, 실시예는 원하는 배율에 대한 줌(Zoom) 기능을 효과적으로 제공할 수 있다. 또한, 슬림하고 컴팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 1]
0.65 < CA_L4S1 / CA_L1S1 < 0.95
(상기 CA_L4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CA_L1S1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다.)
상기 수학식 1은 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 1을 만족하면 상기 제 4 렌즈의 디-컷 비율이 감소될 수 있다.
[수학식 2]
20 < V4 - V5 < 80
(상기 V4는 상기 제 4 렌즈의 아베수이다. 상기 V5는 상기 제 5 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 2는 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 2를 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 3]
20 < V6 - V8 < 80
(상기 V6은 상기 제 6 렌즈의 아베수이다. 상기 V8은 상기 제 8 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 3은 상기 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 3을 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 4]
-25 < f123 < -5
(상기 f123은 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈의 복합초점거리이다.)
상기 수학식 4는 광학계의 주변광량비(RI) 및 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 4를 만족하면 상기 광학계의 주변광량비를 작게할 수 있다. 또한, 상기 렌즈들의 직경을 감소할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학게는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 5]
2 < BFL1_1
(상기 BFL_1은 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군이 최대 이동거리로 이동할 때 마지막 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서의 상면까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 5는 광학계의 내부 공간의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 5를 만족하면 회로 및 기구 구조물을 위한 공간을 확보할 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 5는 1 < BFL1_1 < 5를 만족할 수 있다.
[수학식 6]
-7 < f3 < 0
(상기 f3은 상기 제 3 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 6은 상기 제 1 렌즈군의 파워 및 상기 제 2 렌즈군의 입사동 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 6을 만족하면 상기 제 1 렌즈군이 설정된 범위 크기의 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군의 렌즈들의 입사동 직경을 설정된 범위로 만족할 수 있다.
[수학식 7]
0 < f4 < 7
(상기 f4은 제 4 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 7은 상기 제 2 렌즈군의 렌즈 직경과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 7을 만족하면 상기 제 4 렌즈의 직경을 최소화 할 수 있다.
[수학식 8]
-25 < f5 < 0
(상기 f5는 제 5 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 8은 광학계의 상기 제 2 렌즈군의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 8을 만족하면, 상기 제 2 렌즈군의 색수차를 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서의 색수차 변화를 최소화 할 수 있다.
[수학식 9]
3 < TTL / ImgH < 5
(상기 TTL(Total track length)은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 이미지 센서부의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이다. 상기 이미지 센서부의 상면 중심을 0 필드(filed) 영역으로 정의할 수 있다. 상기 ImgH는 상기 0 필드 영역에서 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값을 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서부의 유효 영역의 대각 방향 길이를 의미한다.)
상기 수학식 9는 상기 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 9를 만족하면 상기 제 1 렌즈와 이미지 센서부까지의 거리를 설정된 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 10]
2 < md1 < 7,
2 < md2 < 7,
md1 < md2
(상기 md1은 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 모드, 또는 상기 제 3 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 때 상기 제 2 렌즈군의 이동거리이다. 상기 md2는 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 모드, 또는 상기 제 3 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 때 상기 제 3 렌즈군의 이동거리이다.)
상기 수학식 10은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 10을 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리를 설정된 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 11]
0.2 < BFL1_1 / BFL1_2 < 0.5
(상기 BFL_1은 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군이 최대 이동거리로 이동할 때 마지막 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서의 상면까지의 광축 방향 거리이다. 상기 BFL_2는 상기 제 3 모드에서 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군이 최대 이동거리로 이동할 때 마지막 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서부의 상면까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 11은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 11을 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리에 따른 상기 BFL 크기를 설정된 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 12]
2.0 < EFL_2 / EFL_1 < 2.5
(상기 EFL_1은 상기 제 1 모드에서의 유효초점거리이다. 상기 EFL_2는 제 2 모드에서의 유효초점거리이다.)
상기 수학식 12는 광학계의 배율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 12를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리에 의해 저배율 내지 고배율의 이미지를 구현할 수 있다.
[수학식 13]
4.5 < F_2
1.3 < F_2 / F_1 < 1.9
(상기 F_1은 제 1 모드에서의 F수(F-number)이다. 상기 F_2는 제 3 모드에서의 F수(F-number)이다.)
상기 수학식 13은 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 13을 만족하면 상기 제 1 모드 및 상기 제 3 모드에서 설정된 범위의 해상력을 구현할 수 있다.
[수학식 14]
N3 > N1, N2, N4, N5, N6, N7, N8
(상기 N1은 상기 제 1 렌즈의 굴절률이다. 상기 N2는 상기 제 2 렌즈의 굴절률이다. 상기 N3은 상기 제 3 렌즈의 굴절률이다. 상기 N4는 상기 제 4 렌즈의 굴절률이다. 상기 N5는 상기 제 5 렌즈의 굴절률이다. 상기 N6은 상기 제 6 렌즈의 굴절률이다. 상기 N7은 상기 제 7 렌즈의 굴절률이다. 상기 N8은 상기 제 8 렌즈의 굴절률이다.)
상기 수학식 14는 광학계의 색수차 및 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 14를 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 색수차 및 왜곡 수차를 감소할 수 있다.
[수학식 15]
1.05 < N3 / N4 < 1.35
(상기 N3은 상기 제 3 렌즈의 굴절률이다. 상기 N4는 상기 제 4 렌즈의 굴절률이다.)
상기 수학식 15는 광학계의 색수차 및 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 15를 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 색수차 및 왜곡 수차를 감소할 수 있다.
[수학식 16]
V4 - V5 > V8 - V6,
V4 - V5 > V3 - V1
(상기 V1은 상기 제 1 렌즈의 아베수이다. 상기 V3은 상기 제 3 렌즈의 아베수이다. 상기 V4는 상기 제 4 렌즈의 아베수이다. 상기 V5는 상기 제 5 렌즈의 아베수이다. 상기 V6은 상기 제 6 렌즈의 아베수이다. 상기 V8은 상기 제 8 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 16은 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 16을 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 17]
1 < CAL3S1 / CAL3S2 < 1.3
(상기 CAL3S1은 상기 제 3 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL3S2는 상기 제 3 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다.)
상기 수학식 17은 상기 제 1 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 17을 만족하면 상기 제 3 렌즈의 디-컷을 제거할 수 있다.
[수학식 18]
1.5 < CT1 / CG12 < 2.5
(상기 CT3은 상기 제 3 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 CG12는 제 1 렌즈와 제 2 렌즈의 광축에서의 간격이다.)
상기 수학식 18은 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 18을 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 19]
13 < CT4 / CG45 < 18
(상기 CT4는 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 CG45는 상기 제 4 렌즈와 상기 제 5 렌즈의 광축에서의 간격이다.)
상기 수학식 19는 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 19를 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 20]
0.75 < CT8 / CG78 < 0.95
(상기 CT8은 상기 제 8 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 CG78은 상기 제 7 렌즈와 상기 제 8 렌즈의 광축에서의 간격이다.)
상기 수학식 20은 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 20을 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 21]
4.5 < D123 < 4.9
(상기 D123은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 정점에서 상기 제 3 렌즈의 센서 측면의 정점까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 21은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계기 상기 수학식 21을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 22]
3.0 < D45 < 3.6
(상기 D45는 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 정점에서 상기 제 5 렌즈의 센서 측면의 정점까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 22는 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 22를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 23]
4.0 < D678 < 4.5
(상기 D678은 상기 제 6 렌즈의 물체 측 면의 정점에서 상기 제 8 렌즈의 센서 측면의 정점까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 23은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 23을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 24]
1.0 < CAL1S1 / CHL1S1 < 1.5
(상기 CAL1S1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL1S1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 24는 상기 제 1 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 24를 만족하면 상기 제 1 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 25]
1.0 < CAL2S1 / CHL2S1 < 1.2
(상기 CAL2S1은 상기 제 2 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL2S1은 상기 제 2 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 25는 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 25를 만족gaus 상기 제 3 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 26]
1.0 < CAL4S1 / CHL4S1 < 1.3
(상기 CAL4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 26은 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 26을 만족하면 상기 제 4 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 27]
1.0 < CAL5S1 / CHL5S1 < 1.2
(상기 CAL5S1은 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL5S1은 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 27은 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 27을 만족하면 상기 제 5 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 28]
1.0 < CAL8S1 / CHL8S1 < 1.3
(상기 CAL8S1는 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL8S1는 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 28은 상기 제 3 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 28을 만족하면 상기 제 8 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 29]
CAL4S1 > CAL4S2,
CAL5S1 > CAL5S2,
CAL7S1 > CAL8S2,
CAL8S2 > CAL8S1
(상기 CAL4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL4S2는 상기 제 4 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL451은 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL5S2는 상기 제 5 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL7S1은 상기 제 7 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL7S2는 상기 제 7 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL8S1은 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL8S2는 상기 제 8 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다.)
상기 수학식 29는 상기 제 3 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 29를 만족하면 상기 제 8 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 30]
1 < |f1/ f3| < 5
(상기 f1은 상기 제 1 렌즈의 초점거리이다. 상기 f3은 상기 제 3 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 30은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 30을 만족하면 상기 제 1 렌즈와 상기 제 3 렌즈의 굴절력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계의 해상력을 향상시킬 수 있다.
[수학식 31]
1 < |f5/ f4| < 5
(상기 f4는 상기 제 4 렌즈의 초점거리이다. 상기 f5는 상기 제 5 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 31은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 31을 만족하면 상기 제 4 렌즈와 상기 제 5 렌즈의 굴절력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계의 해상력을 향상시킬 수 있다.
[수학식 32]
1 < |f5/ f4| / |f1/ f3| < 1.3
상기 수학식 32는 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 32를 만족하면 상기 제 1 렌즈, 상기 제 3 렌즈 상기 제 4 렌즈 및 상기 제 5 렌즈의 굴절력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계의 해상력을 향상시킬 수 있다.
[수학식 33]
0 < f45 < 10,
-15 < f678 < -5
(상기 f45는 상기 제 4 렌즈 및 상기 제 5 렌즈의 복합초점거리이다. 상기 f678은 상기 제 6 렌즈, 상기 제 7 렌즈 및 상기 제 8 렌즈의 복합초점거리이다.)
상기 수학식 33은 상기 광학계의 배율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 33을 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 복합초점거리를 제어할 수 있다. 이에 따라, 원하는 배율에서 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 34]
2.5 < |f123 / f45| < 5.5,
0.5 < |f123 / f678| < 2.5
1.5 < |f678 / f45| < 2.5
상기 수학식 34는 상기 광학계의 배율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 34를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 복합초점거리를 제어할 수 있다. 이에 따라, 원하는 배율에서 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 35]
0 < |Max_distoriton| < 5
(상기 Max_distoriton은 상기 광학계의 최대 왜곡 크기이다.)
[수학식 36]
4.5 < ImgH < 7
[수학식 37]
20° < FOV(θ)_1 ≤ 30°,
8° < FOV(θ)_2 ≤ 16°,
(상기 FOV(θ)_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_2는 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다.)
[수학식 38]
1.0 < EG34_1 / CG34_1 < 1.3
2.0 < EG34_2 / CG34_2 < 2.8
(상기 CG34_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 렌즈와 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG34_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 4 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다. 상기 CG34_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 3 렌즈와 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG34_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 3 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 4 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다.)
상기 수학식 38은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 38을 만족하면 상기 제 1 렌즈군 및 상기 제 2 렌즈군의 렌즈 두께 및 간격을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 39]
1.0 < CG56_1 / EG56_1 < 1.4
1.1 < CG56_2 / EG56_2 < 1.5
(상기 CG56_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 5 렌즈와 상기 제 6 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG56_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 5 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 6 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다. 상기 CG56_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 5 렌즈와 상기 제 6 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG56_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 5 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 6 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다.)
상기 수학식 39는 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 39를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 렌즈 두께 및 간격을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 40]
3 < TTL/imgH < 5
상기 수학식 40은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 40을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기글 가질 수 있다.
[수학식 41]
0.40 < F_1 / EPD_1 < 75
0.60 < F_2 / EPD_2 < 0.80
F_1 / EPD_1 < F_2 / EPD_2
(상기 F_1은 상기 제 1 모드에서의 F수(F-number)이다. 상기 F_2는 상기 제 3 모드에서의 F수(F-number)이다. 상기 EPD_1은 상기 제 1 모드에서의 입사동이다. 상기 EPD_2는 상기 제 3 모드에서의 입사동이다.)
상기 수학식 41은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 41을 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 향상된 해상력을 가질 수 있다.
[수학식 42]
1 < |P3 / P4| < 1.3,
(상기 P3는 상기 제 3 렌즈의 굴절력이다. 상기 P4는 상기 제 4 렌즈의 굴절력이다.)
상기 수학식 42는 상기 광학계의 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 42를 만족하면 상기 광학계의 왜곡 수차를 감소할 수 있다.)
[수학식 43]
0 < CT_Lx / ET_Ly < 3
0 < ET_Lx / CT_Ly < 3
(상기 CT_Lx은 제 x 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 ET_Ly은 제 y 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다. x는 1≤ x ≤ 8의 자연수이다. y는 1≤ y ≤ 8의 자연수이다. x=y를 만족한다.)
상기 수학식 43은 상기 광학계의 제조와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 43을 만족하면 상기 렌즈의 사출 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 렌즈 제조 공정을 용이하게 할 수 있다.
[수학식 44]
0 < CH_G1 - CH_G2 < 1,
0 < CH_G1 - CH_G3 < 1
(상기 CH_G1은 상기 제 1 렌즈군의 렌즈들의 최소 유효경이다. 상기 CH_G2는 상기 제 2 렌즈군의 렌즈들의 최소 유효경이다. 상기 CH_G3은 상기 제 3 렌즈군의 렌즈들의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 44는 상기 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 44를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 44는 0.4 < CH_G1 - CH_G2 < 0.6, 0.4 < CH_G1 - CH_G3 < 0.6을 만족할 수 있다.
[수학식 45]
0.5 < |md2 - md1| < 0.8
상기 수학식 45는 상기 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 45를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리를 설정된 범위로 제어할 수 있다, 이에 따라, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 46]
100 < V4 + V5 < 130,
V4 또는 V6 > 80
(상기 V4는 상기 제 4 렌즈의 아베수이다. 상기 V5는 상기 제 5 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 46은 상기 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 46을 만족하면 상기 제 4 렌즈 및 상기 제 5 렌즈의 아베수 차이에 의해 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 47]
|R1|, |R2|, |R3|, |R4|, |R5|, |R6|, |R7|, |R8|, |R10|, |R11|, |R12|, |R13|, |R14|, |R15|, |R16| < |R9|,
100 < |R9| / |R10| < 140
(상기 R1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R2는 상기 제 1 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R3은 상기 제 2 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R4는 상기 제 2 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R5은 상기 제 3 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R6은 상기 제 3 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R7은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R8은 상기 제 4 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R9는 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R10은 상기 제 5 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R11은 상기 제 6 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R12는 상기 제 6 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R13은 상기 제 7 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R14는 상기 제 7 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R15는 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R16은 상기 제 8 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다.)
상기 수학식 47은 상기 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 47을 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 48]
1 < TD_G1/TD_G2 < 2
(상기 TD_G1은 상기 제 1 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G2은 상기 제 2 렌즈군의 길이이다.)
상기 수학식 48은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 48을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 49]
0.8 < TD_G3/TD_G2 < 1.5
(상기 TD_G2는 상기 제 2 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G3은 상기 제 3 렌즈군의 길이이다.)
상기 수학식 49는 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 49를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 50]
40 < Ave_ABV < 50
(상기 Ave_ABV는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 아베수의 평균이다.)
상기 수학식 50은 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 50을 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 51]
1.5 < Ave_Ind < 1.8
(상기 Ave_Ind는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 굴절률의 평균이다.)
상기 수학식 51은 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 51을 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 52]
1.5 < ET_L3/CT_L3 < 2.5
(상기 ET_L3은 상기 제 3 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다. 상기 CT_L3 상기 제 3 렌즈의 광축에서의 두께이다.)
상기 수학식 52는 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 52를 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 53]
2 < CT_L1/ET_L1 < 3
(상기 CT_L1는 상기 제 1 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 ET_L1은 상기 제 1 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다.)
상기 수학식 53은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 53을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 54]
2 < CT_L4/ET_L4 < 3
(상기 CT_L4는 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 ET_L4은 상기 제 4 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다.)
상기 수학식 54는 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 54를 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 55]
2 < Air_CT_L7/Air_ET_L7 < 4
(상기 Air_CT_L7은 상기 제 7 렌즈와 상기 제 8 렌즈 사이의 광축에서의 간격이다. 상기 Air_ET_L7은 상기 제 7 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 8 렌즈의 유효 영역 끝단 사이의 간격이다.)
상기 수학식 55는 광학계의 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 55를 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 왜곡 수차를 감소할 수 있다.
[수학식 56]
1 < Max_dia/Min_dia < 1.7
(상기 Max_dia은 유효경이 가장 큰 렌즈의 직경이다. 상기 Min_dia 유효경이 가장 작은 렌즈의 직경이다.)
상기 수학식 56은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 56을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 57]
1 < Ave_Dia_G1/Ave_Dia_G3 < 1.5
(상기 Ave_Dia_G1은 제 1 렌즈군의 렌즈들의 평균 유효경 크기이다. 상기 Ave_Dia_G3은 제 3 렌즈군의 렌즈들의 평균 유효경 크기이다.)
상기 수학식 57은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 57을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 58]
1 < Rdy_L1_S1/Rdy_L4_S1 < 4
(상기 Rdy_L1_S1은 제 1 면의 곡률반경이다. 상기 Rdy_L4_S1은 제 7 면의 곡률반경이다)
상기 수학식 58은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 58을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 59]
2 < Max_CT/Min_CT < 8
(상기 Max_CT는 광축에서 가장 큰 두께를 가지는 렌즈의 두께이다. 상기 Min_CT는 광축에서 가장 작은 두께를 가지는 렌즈의 두께이다.)
상기 수학식 59는 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 59를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 60]
0.7 < FOV(θ)_1/Max_CRA_1 < 2,
0.7 < FOV(θ)_2/Max_CRA_2 < 2,
0.7 < FOV(θ)_3/Max_CRA_3 < 2,
(상기 FOV(θ)_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_2는 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_3는 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 Max_CRA_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_2은 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_3은 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 주광선이다.)
상기 수학식 60은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 60을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
실시예에 따른 광학계(1000) 및 광학모듈(2000)은 상기 수학식들 중 적어도 하나의 수학식을 만족한다. 자세하게, 상기 광학계(1000) 및 상기 광학모듈(2000)은 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 60 중 하나 또는 복수의 수학식을 만족할 수 있다. 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 60은 각각 독립적일 수 있다. 또는, 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 60은 서로 관련될 수 있다.
이에 따라, 상기 광학계(1000), 상기 광학 모듈(2000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가진다. 또한, 실시예는 수학식 1 내지 수학식 60 중 적어도 하나의 수학식을 만족한다. 따라서, 렌즈군의 이동에 의해 저배율, 중배율 및 고배율의 이미지를 구현할 때, 색수차 및 왜곡 수차를 감소할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000), 상기 광학 모듈(2000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 슬림한 크기를 가질 수 있다.
이하, 제 1 실시예에 따른 광학계 및 광학모듈에 대해 설명한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동 가능하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 제 1 렌즈(110)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 2 면(S2)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 1 렌즈(110)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 비구면일 수 있다. 상기 제 2 면(S2)은 비구면일 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 면(S4)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 2 렌즈(120)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 비구면일 수 있다. 상기 제 4 면(S4)은 비구면일 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 6 면(S6)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 3 렌즈(130)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 비구면일 수 있다. 상기 제 6 면(S6)은 비구면일 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 7 면(S7)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 8 면(S8)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 렌즈(140)는 양면이 볼록한 형상을 가진다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 10 면(S10)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 5 렌즈(150)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 비구면일 수 있다. 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 12 면(S12)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 6 렌즈(160)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 비구면일 수 있다. 상기 제 12 면(S12)은 비구면일 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 14 면(S14)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 7 렌즈(170)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 비구면일 수 있다. 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 16 면(S16)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 8 렌즈(180)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 비구면일 수 있다. 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정된다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 이동한다. 이에 의해, 상기 카메라 모듈은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 구동하여 피사체에 대한 정보를 획득한다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 물체 측 면 및 센서 측 면으로 이동한다. 이에 의해, 상기 카메라 모듈은 저배율 내지 고배율의 피사체에 대한 정보를 획득한다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈은 제 1 모드로 동작한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동한다. 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 제 1 위치에 배치된다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 1 위치가 아니면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 1 위치로 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 1 간격(d1)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 2 간격(d2)으로 이격된 영역에 배치된다. 상기 제 1 간격(d1)은 상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이의 광축에서의 중심 간격이다. 또한, 상기 제 2 간격(d2)은 상기 제 4 렌즈(140)와 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 광축에서의 중심 간격이다.
이와 다르게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 1 위치이면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 움직이지 않고 상기 제 1 위치에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 1 간격(d1)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 2 간격(d2)으로 이격된 영역에 배치된다.
또한, 상기 카메라 모듈은 제 2 모드로 동작한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동한다. 상기 제 2 모드에서 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 제 2 위치에 배치된다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 2 위치가 아니면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 위치로 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 3 간격(d3)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 4 간격(d4)으로 이격된 영역에 배치된다. 상기 제 3 간격(d3)은 상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이의 광축에서의 중심 간격이다. 또한, 상기 제 4 간격(d4)은 상기 제 4 렌즈(140)와 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 광축에서의 중심 간격이다.
이와 다르게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 2 위치이면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 움직이지 않고 상기 제 2 위치에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 3 간격(d3)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 4 간격(d4)으로 이격된 영역에 배치된다.
또한, 상기 카메라 모듈은 상기 제 3 모드로 동작한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동한다. 상기 제 3 모드에서 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 제 3 위치에 배치된다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 3 위치가 아니면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 3 위치로 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 5 간격(d5)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 6 간격(d6)으로 이격된 영역에 배치된다. 상기 제 5 간격(d5)은 상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이의 광축에서의 중심 간격이다. 또한, 상기 제 6 간격(d6)은 상기 제 4 렌즈(140)와 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 광축에서의 중심 간격이다.
이와 다르게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 3 위치이면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 움직이지 않고 상기 제 3 위치에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 5 간격(d5)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 6 간격(d6)으로 이격된 영역에 배치된다.
상기 제 1 렌즈군 내지 상기 제 3 렌즈군은 도 10과 같은 유효 초점거리 및 굴절력을 가진다. 또한, 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 동작하는 경우, 상기 광학계(1000)는 도 11과 같은 유효초점거리(EFL), TTL, BFL, 화각, F수, EPD 및 배율을 가진다.
또한, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈는 도 12와 같은 두께 비율을 가진다. 상기 광학계(1000)의 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 광축 두께/에지 두께는 3 이하이다. 또는, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 에지 두께/광축 두께는 3 이하이다.
도 13을 참조하면, 상기 광학계(1000)는 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 주광선(Chief Ray Angle) 차이가 작다.
도 14는 상기 광학계(1000)의 제 1 렌즈(110) 내지 제 8 렌즈(180)의 비구면 계수를 설명하기 위한 표이다. 도 15 및 도 16은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 새그(sag)를 설명하기 위한 표이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 제 8 렌즈(180)는 상기 광축에서 상기 유효 영역(유효경) 끝단으로 연장하면서 새그의 절대값이 증가할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 제 8 렌즈(180)는 상기 광축에서 상기 유효 영역(유효경) 끝단으로 연장하면서 새그의 절대값이 증가만하는 단조 증가 경향을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 면에서 변곡점이 형성되지 않는다. 따라서, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)를 용이하게 제조할 수 있다.
도 17은 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3) 중 비원형 형상을 가지는 렌즈들의 디-컷 비율이다. 상기 디-컷 비율은 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기를 설정된 크기로 만족하고자 할 때 디-컷 전후의 비율을 의미한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 최소 유효경 크기가 5.2㎜이고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기가 4.2㎜일 때의 비율이다. 즉, 상기 디-컷 비율은 각 렌즈의 CH/CA 값으로 정의된다
또한, 상기 광학계(1000)는 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 우수한 MTF 특성을 가진다. 도 18은 상기 제 1 모드로 동작하는 광학계(1000)의 MTF 특성의 그래프이다. 도 20은 상기 제 2 모드로 동작하는 광학계(1000)의 MTF 특성의 그래프이다. 도 22는 상기 제 3 모드로 동작하는 광학계(1000)의 MTF 특성의 그래프이다.
또한, 상기 광학계(1000)는 우수한 수차 특성을 가진다. 도 19는 상기 제 1 모드로 동작하는 광학계(1000)의 수차 특성의 그래프이다. 도 21은 상기 제 2 모드로 동작하는 광학계(1000)의 수차 특성의 그래프이다. 도 23은 상기 제 3 모드로 동작하는 광학계(1000)의 수차 특성의 그래프이다. 도 19, 도 21 및 도 23은 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves) 및 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 상기 그래프에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)이다. Y축은 이미지의 높이(height)이다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 435nm, 약 486nm, 약 546nm, 약 587nm, 약 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프다. 또한, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 546nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.
이하, 제 2 실시예에 따른 광학계 및 광학모듈에 대해 설명한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동 가능하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
도 24 및 도 25를 참조하면, 상기 제 1 렌즈(110)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 2 면(S2)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 1 렌즈(110)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 비구면일 수 있다. 상기 제 2 면(S2)은 비구면일 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)의 유효경은 다른 렌즈의 유효경보다 클 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 면(S4)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 2 렌즈(120)는 양면이 볼록한 형상을 가 형상을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 비구면일 수 있다. 상기 제 4 면(S4)은 비구면일 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 6 면(S6)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 3 렌즈(130)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 비구면일 수 있다. 상기 제 6 면(S6)은 비구면일 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 4 렌즈의 굴절력은 다른 렌즈들의 굴절력보다 크다.
상기 제 7 면(S7)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 8 면(S8)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 렌즈(140)는 양면이 볼록한 형상을 가진다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 10 면(S10)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 5 렌즈(150)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 비구면일 수 있다. 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 12 면(S12)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 6 렌즈(160)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 비구면일 수 있다. 상기 제 12 면(S12)은 비구면일 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 14 면(S14)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 7 렌즈(170)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 비구면일 수 있다. 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)의 유효경은 다른 렌즈의 유효경보다 작을 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 16 면(S16)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 8 렌즈(180)는 뮬체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 비구면일 수 있다. 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 적어도 하나의 렌즈는 글라스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)는 글라스를 포함할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학계의 전체 길이를 감소할 수 있다.
상기 광학계의 줌 배율은 1.5배 이상일 수 있다.
상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 동작할 때, 상기 제 1 렌즈군 내지 상기 제 3 렌즈의 렌즈들의 최소 간격은 0.2㎜ 내지 8㎜일 수 있다.
상기 제 1 렌즈군 내지 상기 제 3 렌즈군은 도 26과 같은 길이 및 굴절력을 가진다. 또한, 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 동작하는 경우, 상기 광학계(1000)는 도 27과 같은 유효초점거리(EFL), TTL, BFL, 화각, F수, EPD 및 TD을 가진다. 상기 TD는 상기 제 1 면에서 상기 제 16면까지의 길이이다.
또한, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈는 도 28과 같은 두께 비율을 가진다. 상기 광학계(1000)의 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 광축 두께/에지 두께는 3 이하이다. 또는, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 에지 두께/광축 두께는 3 이하이다.
도 29는 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3) 중 비원형 형상을 가지는 렌즈들의 디-컷 비율이다. 상기 디-컷 비율은 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기를 설정된 크기로 만족하고자 할 때 디-컷 전후의 비율을 의미한다.
도 30은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기를 도시한 도면이다.
도 30을 참조하면, 상기 이동 단말기(1)는 후면에 배치되는 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 하나의 기능을 가질 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서부에 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 있다. 또한, 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 제 1 카메라 모듈(10A) 및 제 2 카메라 모듈(10B)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 카메라 모듈(10A) 및 상기 제 2 카메라 모듈(10B) 중 적어도 하나는 상기 광학계(1000)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 또한, 무한대 내지 40mm 이하의 근거리에 위치한 피사체에 대해 오토포커스(AF) 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 상기 렌즈군의 이동량을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈은 저전력으로 동작할 수 있다. 또한, 이동에 따라 발생하는 만곡량을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 컴팩트한 크기를 가질 수 있다.
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 감소되는 조건에서 사용돌 수 있다. 예를 들어, 상기 자동 초점 장치(31)는 10m 이하의 근접 거리 또는 어두운 환경에서 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부 및 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 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.

Claims (10)

  1. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고,
    상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고,
    상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고,
    상기 제 3 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제 4 렌즈는 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제 5 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제 3 렌즈 및 상기 제 4 렌즈는 유리를 포함하고,
    상기 광학계는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    13 < EFL < 29
    (수학식에서 EFL은 상기 광학계의 유효초점거리(㎜)를 의미한다.)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 및 상기 제 8 렌즈는 디-컷(D-cut) 형상을 가지는 광학계.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈의 물체 측 면은 상기 물체 측 면으로 볼록하고,
    상기 제 3 렌즈의 센서 측 면은 상기 센서 측 면으로 오목하고,
    상기 제 4 렌즈의 물체 측 면은 상기 물체 측 면으로 볼록한 광학계.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광학계는 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0 < CT_Lx / ET_Ly < 3
    0 < ET_Lx / CT_Ly < 3
    (수학식에서 CT_Lx은 제 x 렌즈의 광축에서의 두께를 의미하고, ET_Ly은 제 y 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께를 의미하고, x는 1≤ x ≤ 8의 자연수이고, y는 1≤ y ≤ 8의 자연수이고, x=y를 만족한다.)
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0 < CH_G1 - CH_G2 < 1
    0 < CH_G1 - CH_G3 < 1
    (수학식에서 CH_G1은 상기 제 1 렌즈군의 렌즈들의 유효경의 최소 크기(CH; clear height)를 의미하고, CH_G2는 상기 제 2 렌즈군의 렌즈들의 유효경의 최소 크기(CH; clear height)를 의미하고, CH_G3은 상기 제 3 렌즈군의 렌즈들의 유효경의 최소 크기(CH; clear height)를 의미한다.)
  6. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고,
    상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고,
    상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    1 < TD_G1/TD_G2 < 2
    (상기 TD_G1은 상기 제 1 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G2은 상기 제 2 렌즈군의 길이이다.)
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0.8 < TD_G3/TD_G2 < 1.5
    (상기 TD_G2는 상기 제 2 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G3은 상기 제 3 렌즈군의 길이이다.)
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    40 < Ave_ABV < 50
    (상기 Ave_ABV는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 아베수의 평균이다.)
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    1.5 < Ave_Ind < 1.8
    (상기 Ave_Ind는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 굴절률의 평균이다.)
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0.7 < FOV(θ)_1/Max_CRA_1 < 2,
    0.7 < FOV(θ)_2/Max_CRA_2 < 2,
    0.7 < FOV(θ)_3/Max_CRA_3 < 2,
    (상기 FOV(θ)_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_2는 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_3는 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 Max_CRA_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_2은 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_3은 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 주광선이다.)
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