KR20230149696A - 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20230149696A
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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따르면, 피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 복수 개의 렌즈들이 정렬된 렌즈 어셈블리로서, 상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면(S2) 중 적어도 한 면은 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향 상의 곡선이 제 1 곡률 반경을 가지고, 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향 상의 곡선이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성된 자유곡면 렌즈(free curved surface lens)인 렌즈 어셈블리, 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 상기 전자 장치는 소형이면서 고배율의 광학 장치로 구현될 수 있다.

Description

렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치{LENS ASSEMBLY AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 개시의 다양한 실시예들은, 예를 들면, 휴대 단말과 같은 소형 전자 장치에 탑재될 수 있고, 고배율의 촬영이 가능한 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
광학 장치, 예를 들어, 이미지나 동영상 촬영이 가능한 카메라가 널리 사용되어 왔다. 종래에는 필름(film) 방식의 광학 장치가 주를 이루었다면, 근자에는 CCD(charge coupled device)나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 등과 같은 고체 이미지 센서를 가진 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 널리 보급되고 있다. 고체 이미지 센서(CCD 또는 CMOS)를 채용한 광학 장치는, 필름 방식의 광학 장치에 비해, 이미지의 저장과 복제, 이동이 용이하여 점차 필름 방식의 광학 장치를 대체하고 있다.
높은 품질의 이미지 및/또는 동영상을 획득하기 위해서, 광학 장치는 복수의 렌즈들로 구성된 렌즈 어셈블리와 높은 화소수를 가진 이미지 센서로 이루어진 광학계(optical system)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리는, 예를 들면, 낮은 F 수(Fno), 그리고 적은 수차(aberration)를 가짐으로써, 고품질(높은 해상력)의 이미지 및/또는 동영상을 획득하게 할 수 있다. 낮은 F 수(Fno), 적은 수차를 얻기 위해서는, 달리 말해, 높은 해상력과 밝은 이미지를 얻기 위해서는 다수의 렌즈들을 조합할 필요가 있다. 이미지 센서는 픽셀들을 많이 포함할수록 화소 수가 높아지며, 높은 화소 수를 가진 이미지 센서일수록 고해상도(높은 분해능)의 이미지 및/또는 영상을 획득할 수 있다. 전자 장치 내의 제한된 실장 공간 안에 고화소 이미지 센서를 구현하기 위하여 크기가 매우 작은 픽셀, 예를 들면, 마이크로 미터 단위의 픽셀을 복수 개 배치할 수 있다. 근자에는 수천만 개 내지 수억 개의 마이크로 미터 단위의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서가 스마트폰, 태블릿과 같은 휴대용 전자 장치에도 탑재되고 있다.
이러한 광학 장치는 근자에는 다양한 서비스 및 부가 기능을 제공하는 전자 장치의 필수 구성요소로 자리잡고 있으며, 고성능의 광학 장치는 사용자로 하여금 전자 장치의 구매를 유인하는 효과를 가질 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치에 있어서, 피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리로서, 상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 합성수지 재질을 포함하며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면 중 적어도 한 면은 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향 상의 곡선이 제 1 곡률 반경을 가지고, 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향 상의 곡선이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성된 자유곡면 렌즈(free curved surface lens)인 렌즈 어셈블리;및, 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함하고, 상기 제 1 방향 상의 곡선의 유효경보다 상기 제 2 방향 상의 곡선의 유효경이 더 크게 형성되며, 하기 [조건식 1]을 만족하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
[조건식 1]
0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
(여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임)
일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치에 있어서,피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 적어도 3 매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리로서, 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 정의 굴절력을 가지고 합성수지 재질을 포함하며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면 중 적어도 한 면은 자오면(tangential plane) 상의 곡선이 제 1 곡률 반경을 가지고, 구결면(sagittal plane) 상의 곡선이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성되며, 상기 피사체측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 구결면 상의 유효경과 자오면 상의 유효경은 서로 상이한 길이를 가지는 자유곡면 렌즈인 렌즈 어셈블리; 및 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함하고, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 자오면 상의 유효경 보다 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 구결면 상의 유효경이 더 크게 형성되며, 하기 [조건식 1] 및 [조건식 2]를 만족하는 전자 장치.
[조건식 1]
0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
[조건식 2]
3 < XFOV < 8
(여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 자오면 상의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임. 상기 조건식 2의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 구결면 상의 반화각임)
일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치에 있어서,피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 적어도 3 매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리로서, 상기 적어도 3 매의 렌즈 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 합성수지 재질을 포함하며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면 중 적어도 한 면은 상기 광축에 실질적으로 수직한 적어도 2 개의 방향으로 서로 다른 곡률 반경및 유효경을 가지는 자유곡면 렌즈인 렌즈 어셈블리; 및 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함하고, 하기 [조건식 2]를 만족하는 전자 장치.
[조건식 2]
3 < XFOV < 8
(여기서, 상기 조건식 1의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 반화각임)
도 1a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 1b는, 도 1a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 1c는, 도 1a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도로서, 도 1b와는 다른 방향으로 상이 맺히는 모습을 나타내는 도면이다.
도 2a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 2b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 2c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 3a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 3b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 3c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 4a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 4b는, 도 4a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 5a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 5b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 5c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 6a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 6b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 6c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 7a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 7b는, 도 7a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 8a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 8b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 8c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 9a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 9b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 9c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 10a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 10b는, 도 10a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 11a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 11b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 11c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 12a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 12b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 12c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 13a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 13b는, 도 13a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 14a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 14b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 14c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 15a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 15b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 15c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 16a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 16b는, 도 16a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 17a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 17b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 17c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 18a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 18b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 18c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 19a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 19b는, 도 19a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 20a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 20b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 20c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 21a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 21b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 21c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 22a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 22b는, 도 22a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 23a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 23b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 23c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 24a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 24b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 24c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 25a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 25b는, 도 25a의 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도이다.
도 26a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다
도 26b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 26c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 27a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 구면수차를 나타내는 그래프이다.
도 27b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 비점수차를 나타내는 그래프이다.
도 27c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 28은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 29는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
휴대 단말과 같은 소형화된 전자 장치에서는 렌즈 어셈블리의 전장(광축 방향의 전체 길이 및/또는 높이) 길이가 제한되므로 망원 렌즈의 기능을 구현하기 위한 충분한 망원비를 확보하기 어려울 수 있다. 여기서 렌즈의 어셈블리의 전장 길이가 제한된다는 것은, 예를 들면, 렌즈 어셈블리에 포함되는 렌즈의 수가 제한되는 것을 의미할 수 있다. 렌즈 어셈블리에 탑재할 수 있는 렌즈의 수가 제한되면, 높은 품질의 이미지 및/또는 동영상을 획득하는데 어려움이 있을 수 있다. 제한된 수의 렌즈만으로 낮은 F 수, 적은 수차를 가지는 렌즈 어셈블리를 제작하기 어려울 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 소형화된 전자 장치에 탑재가능하면서 고배율의 촬영을 가능하기 위해 렌즈의 가장자리를 D-cut 가공한 렌즈 어셈블리가 개시되는데, 이 경우에는 렌즈 어셈블리의 F 수를 낮추기에 어려울 수 있다. 또 한 어떤 실시예에 따르면, 고배율을 구현하면서 왜곡을 줄이기 위해 애너모픽 렌즈(anamorphic lens)를 사용한 렌즈 어셈블리도 개시된 바 있으나, 이 경우 고화질을 유지하기 위하여 다수(예: 7매 이상)의 렌즈를 사용한다는 점에서 전자 장치의 소형화에 부합하기 어려우며 제조 비용이 비싸다는 단점이 있을 수 있다.
본 개시의 일 실시예는, 상술한 문제점 및/또는 단점을 적어도 해소하 기 위한 것으로서, 휴대 단말과 같은 소형의 전자 장치에 탑재 가능하면서 저가의 고배율이 가능한 렌즈 어셈블리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 개시의 일 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 개시의 다양한 실시예에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다. 본 개시의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 대표적인 예로서 광학 장치(optical device)(예: 카메라 모듈)이 포함될 수 있으며, 아래의 설명은 일 실시예로서 렌즈 어셈블리가 상기 광학 장치에 탑재되는 것을 전제로 할 수 있다.
본 개시의 일 실시예를 설명함에 있어, 일부 수치 등이 제시될 수 있으나, 이러한 수치는 청구범위에 기재되어 있지 않은 한 본 개시의 일 실시예를 한정하지는 않는다는 것에 유의해야 한다.
도 1a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(100)를 나타내는 구성도이다. 도 1b는, 도 1a의 렌즈 어셈블리(100)에 대한 분리 사시도이다. 도 1c는, 도 1a의 렌즈 어셈블리(100)에 대한 분리 사시도로서, 도 1b와는 다른 방향으로 상이 맺히는 모습을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 1b는, 광축(O-I)에 실질적으로 수직한 제 1 방향(예: Y축과 평행한 방향)에 상이 맺히는 모습을 나타내고, 도 1c는 광축(O-I)에 실질적으로 수직한 제 2 방향(예: X축과 평행한 방향)에 상이 맺히는 모습을 나타낼 수 있다. 도 1b는 이미지 센서(IS)의 중심부에 일부 광선(점선)이 집광되고, 이미지 센서(IS)의 중심부로부터 제 1 방향(예: Y축과 평행한 방향)으로 소정 거리 이격된 위치에 다른 일부 광선(실선)이 집광된 것이 도시된다. 도 1c는 이미지 센서(IS)의 중심부에 일부 광선(점선)이 집광되고, 이미지 센서(IS)의 중심부로부터 제 2 방향(예: X축과 평행한 방향)으로 소정 거리 이격된 위치에 다른 일부 광선(실선)이 집광된 것이 도시된다. 본 개시에 따르면, 자유곡면 렌즈(또는 비대칭 렌즈)를 포함하는 렌즈 어셈블리(100)를 통과한 광이 이미지 센서(IS)에 결상되는 방식에 대한 설명을 함에 있어서 도 1b와 도 1c의 실시예를 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 다양한 실시예의 적용이 가능하다. 일 실시예에 따르면, 도 1a 내지 도 1c의 일부 광선(점선)은 렌즈 어셈블리(100)로부터 무한대 거리에서 입사하는 광선이 결상면에 맺히는 것을 도시할 수 있으며, 이를 통해 조리개의 위치(또는 입사동의 지름)가 지시될 수 있다. 도 1a 내지 도 1c의 다른 일부 광선(실선)은 렌즈 어셈블리(100)에 비스듬하게 입사하는 광선을 도시할 수 있다
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 하나에 따른 렌즈 어셈블리(100)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)과 이미지 센서(IS)를 포함할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 하나에 따른 렌즈 어셈블리(100)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(IS)는 전자 장치(electronic device)의 적어도 일부분에 위치할 수 있다. 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)을 포함하는 렌즈 어셈블리(100)는, 이미지 센서(IS)가 탑재된 상기 광학 장치 및/또는 상기 전자 장치에 장착되어 광학계(optical system)를 구성할 수 있다. 상기 광학 장치(optical device)는 예를 들어 카메라를 포함할 수 있으며, 아래의 설명은 렌즈 어셈블리(100)가 상기 광학 장치에 위치하는 것을 전제로 할 수 있다. 그리고, 광학 장치는 상기 광학계와 함께, 내부 부품을 보호하고 외관을 형성하는 하우징을 더 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이미지 센서(IS)는 회로 기판(미도시) 등에 장착되어 광축(O-I)에 정렬된 상태로 배치되는 센서로서, 광에 반응할 수 있다. 이미지 센서(IS)는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal-oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서(IS)는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 다양한 소자들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(IS)는 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)을 통과한 광으로부터 피사체에 대한 명암 정보, 계조비 정보, 색상 정보 등을 검출하여 피사체에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(IS)는 도 1b를 포함한 본 개시의 다양한 실시예에서, 원형의 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이미지 센서(IS)의 결상면(img)에 맺히는 이미지는 원형일 수 있으나, 이미지 센서(IS) 자체는 원형이 아닌 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 가로/세로 비율이 4:3인 이미지 센서(IS)가 적용될 수도 있다. 또한, 이하 후술하는 바와 같이, 렌즈 어셈블리에 포함된 첫번째 렌즈가 광축과 실질적으로 수직한 제 1 방향 상의 유효경이 단변이고, 광축과 실질적으로 수직한 제 2 방향 상의 유효경이 장변으로 형성될 때, 이미지 센서(IS) 또한 그에 대응하여 제 1 방향 상의 길이(예: 세로 길이)는 단변으로 형성되고, 제 2 방향 상의 길이(예: 가로 길이)는 장변으로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)에 포함된 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 적어도 하나의 렌즈는 합성수지(예: 플라스틱) 재질로 형성된 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(100)에 포함된 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)중 적어도 하나의 렌즈를 소정의 굴절률을 갖는 합성수지(예: 플라스틱)로 구성된 렌즈로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들을 합성수지 재질로 제작함으로써, 크기나 형상의 설계 자유도가 높을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 나아가, 피사체 측으로부터 두번째 렌즈부터 상 측에 가장 가까운 렌즈까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 도 1a를 예로 들어 설명하면, 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈(이하, 제 1 렌즈(L1)라 함)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 피사체 측으로부터 두번째 렌즈(이하, 제 2 렌즈(L2)라 함), 세번째 렌즈(이하, 제 3 렌즈(L3)라 함), 네번째 렌즈(이하, 제 4 렌즈(L4)라 함) 및 다섯번째 렌즈(이하, 제 5 렌즈(L5)라 함) 중 적어도 하나의 렌즈 또한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 즉, 어떤 실시예에서는, 렌즈 어셈블리(100)에 포함된 다섯 매의 렌즈 모두 플라스틱 렌즈로 형성될 수 있다. 이와 같이, 렌즈 어셈블리(100)가 합성수지 재질로 형성됨에 따라, 렌즈 어셈블리(100)가 장착되는 전자 장치의 경량화 및 소형화에 유리할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(100)는, 이와 같이 소형화된 전자 장치에 탑재 가능하면서 고배율의 촬영을 가능하기 위해 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈를 비대칭 렌즈로 구현할 수 있다. 렌즈 어셈블리(100)는 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈를 비대칭 렌즈로 구성함으로써 적은 매수로도 고배율 구현이 가능하다.
일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)는, 피사체(또는 외부 객체) 측(O, object side)으로부터 상 측(I, image side)으로 복수 개의 렌즈의 중심들을 통과하는 광축(O-I)상에 배치될 수 있다. 이하에서 각 렌즈의 구성을 설명함에 있어, 예를 들면, 피사체 측(object side)은 피사체가 있는 방향을 나타낼 수 있고, 상 측(image side)은 상(image)이 맺히는 결상면(img)이 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "피사체 측을 향하는 면"은, 예를 들면, 광축(O-I)을 기준으로 하여 피사체(obj)가 있는 쪽의 면으로서 본 개시의 도면에서 렌즈의 좌측 표면(또는 전면)을 의미하며, "상 측을 향하는 면"은 광축(O-I)을 기준으로 하여 결상면(img)이 있는 쪽의 면으로 도면상 렌즈의 우측 표면(또는 후면)을 나타낼 수 있다. 여기서 결상면(img, imaging plane)은 예를 들어, 촬상 소자 또는 이미지 센서(IS)가 배치되어 상이 맺히는 부분일 수 있다.
일 실시예에 따른 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)을 설명함에 있어서, 각 렌즈들에서 광축(O-I)과 가까운 쪽을 이하 '중심부(chief portion)'라 할 수 있으며, 광축(O-I)과 먼 쪽(또는 렌즈의 가장자리 부근)을 이하 '주변부(marginal portion)'라 할 수 있다. 상기 중심부(chief portion)는, 예를 들면, 어떤 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))에서 광축(O-I)과 교차하는 부분일 수 있다. 상기 주변부(marginal portion)는, 예를 들면, 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))에서 광축으로부터 소정 거리 이격된 부분일 수 있다. 상기 주변부(marginal portion)는 예를 들면, 렌즈의 광축(O-I)으로부터 가장 멀리 떨어진 렌즈의 단부(end portion)를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 중심부 또는 상기 중심부와 가까운 부분을 통과하는 빛을 근축광선이라 하고, 상기 주변부를 통과하는 빛을 원축광선이라 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 개시의 렌즈의 곡률 반지름, 두께, TTL(total length from image plane), 초점 거리 등은 특별한 언급이 없는 한 모두 ㎜ 단위를 가질 수 있다. 또한, 렌즈의 두께, 렌즈들 간의 간격, TTL은 렌즈의 광축을 중심으로 측정된 거리일 수 있다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미일 수 있다. 따라서, 렌즈의 일면(해당 면의 광축 부분)이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분(해당 면의 광축 부분으로부터 소정거리 이격된 부분)은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면(해당 면의 광축 부분이)이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분(해당 면의 광축 부분으로부터 소정거리 이격된 부분)은 볼록할 수 있다. 그리고 이하의 상세한 설명 및 청구범위에서 변곡점(inflection point)이라 함은 광축과 교차하지 않는 부분에서 곡률 반지름이 변경되는 지점을 의미할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(100)는 적어도 3 매 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(100)는, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 예를 들면, 광축(O-I) 방향(예: 도 1a 내지 도 1c의 피사체 측(O)에서 상 측(I)으로 향하는 방향)으로 순차적으로 배열된 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)로서, 5 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 5매의 렌즈를 포함하는 일 실시예들이 이하, 도 4a, 4b, 도 7a, 및 도 7b의 실시예를 통해 개시된다. 다른 예로서, 이하 도 10a, 도 10b, 도 13a, 도 13b, 도 16a, 도 16b, 도 19a 및, 도 19b의 실시예는 광축(O-I) 방향(예: 도 1의 피사체 측(O)에서 상 측(I)으로 향하는 방향)으로 순차적으로 배열된 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6)로서, 6 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 6개의 렌즈를 갖는 렌즈 어셈블리(100)의 경우 각각 피사체 측(O)에서부터 순차적으로 제 1 렌즈(L1), 제 2 렌즈(L2), 제 3 렌즈(L3), 제 4 렌즈(L4), 제 5 렌즈(L5), 및 제 6 렌즈(L6) 로 지칭될 수 있다. 이 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6)은 이미지 센서(IS)와 광축(O-I) 정렬된 상태로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)에 포함된 제 1 렌즈(L1)는 정(positive)의 굴절력을 가질 수 있다. 정의 굴절력을 가지는 렌즈에 광축(O-I)과 실질적으로 평행한 빛이 입사되면, 렌즈를 통과한 빛은 집광될 수 있다. 예를 들면, 정의 굴절력을 가지는 렌즈는 볼록 렌즈의 원리에 기반한 렌즈일 수 있다. 반면에, 부의 굴절력을 가지는 렌즈에 평행한 빛이 입사되면, 렌즈를 통과한 빛은 분산될 수 있다. 예를 들면, 부의 굴절력을 가지는 렌즈는 오목 렌즈의 원리에 기반한 렌즈일 수 있다. 예컨대, 5매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리의 경우, 제 2 렌즈(L2) 및 제 3 렌즈(L3)는 부의 굴절력을 가지며, 제 4 렌즈(L4) 및 제 5 렌즈(5)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 다른 일 실시예의 적용도 가능하다.
일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 1a 내지 도 1c의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측을 향한 면(S5)과, 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측을 향한 면(S7), 제 4 렌즈(L4)의 상 측을 향한 면(S10), 그리고 제 5 렌즈(L5)의 상 측을 향한 면(S12)을 비구면으로 형성할 수 있다. 이에 따라 이미지 센서(IS)의 주변부에서 코마(coma)가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 비점수차 제어가 용이하며, 이미지 센서의 결상면(img)의 중심부로부터 주변부까지의 상면만곡이 발생되는 것을 저감할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)는, 적어도 하나의 조리개(stop)를 포함할 수 있다. 조리개의 크기가 조절됨으로써, 이미지 센서(IS)의 결상면(img)에 도달하는 빛의 양이 조절될 수 있다. 조리개의 위치는 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)에 배치될 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따르면, 조리개의 형상 또한 상기 제 1 렌즈(L1)의 형상과 대응하는 비대칭 개구를 형성할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)는, 피사체 측으로부터 마지막 렌즈(예: 도 1a 내지 도 1c의 실시예에서는 제 5 렌즈(L5))와 이미지 센서(IS) 사이에 배치된 필터(F)를 더 포함할 수 있다. 필터(F)는, 광학 장치의 필름이나 이미지 센서에서 검출되는 빛, 예컨대, 적외선을 차단할 수 있다. 필터(F)는, 예를 들어, 저역 통과 필터(low pass filter), 또는 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 필터(F)를 장착하는 경우, 이미지 센서(IS)를 통해 검출, 촬영되는 이미지 등의 색감을 사람이 실제 사물을 보았을 때 느끼는 색감에 근접하게 할 수 있다. 또한, 필터(F)는 가시광선을 투과하고, 적외선을 외부로 방출하도록 하여, 적외선이 이미지 센서의 결상면(img)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(100)는, 적어도 3매의 렌즈(예를 들면, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 제 1 렌즈(L1), 제 2 렌즈(L2), 제 3 렌즈(L3), 제 4 렌즈(L4), 및 제 5 렌즈(L5)를 포함한 총 5매의 렌즈)를 포함하되, 피사체 측(O)으로부터 첫번째인 렌즈인 제 1 렌즈(L1)가 자유 곡면 렌즈로 이루어진 렌즈 어셈블리를 개시하여, 고배율의 망원 렌즈를 구현할 수 있다.
본 개시에서, 제 1 렌즈(L1)가 자유 곡면 렌즈로 형성된다는 것은, 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측(O)을 향한 면(S1)과 상 측(I)을 향한 면(S2) 중 적어도 한 면은 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향(또는 자오면) 상의 곡선이 제 1 곡률 반경을 가지고, 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향(또는 구결면) 상의 곡선이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성된 것을 의미할 수 있다. 나아가 본 개시의 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(100)는 제 1 렌즈(L1)가 자유 곡면 렌즈로 형성되되, 광축이 통과하는 렌즈의 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향으로의 렌즈의 유효경과, 광축으로부터 실질적으로 수직하며 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로의 렌즈의 유효경이 서로 상이한 제 1 렌즈(L1)를 포함할 수 있다. 여기서 '유효경'이란, 광축(O-I)에 실질적으로 수직한 방향으로 렌즈의 일단부와 타단부 사이의 거리를 의미할 수 있다.
상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 직교할 수 있으며, 광축, 제 1 방향, 및 제 2 방향은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 공간 좌표계의 Z축, Y축 및 X축에 각각 대응할 수 있다. 또한, 제 1 방향으로의 렌즈의 유효경은 렌즈의 자오면(tangential plane, 또는 meridional plane) 상의 곡선(C.T.; curve of tangential plane)의 유효경에 대응되고 제 2 방향으로의 렌즈의 유효경은 렌즈의 구결면(sagittal plane) 상의 곡선(C.S.; curve of sagittal plane)의 유효경에 대응될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))의 자오면 상의 유효경 보다 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈의 구결면 상의 유효경이 서로 상이하게 형성되며, 일 실시예에 따르면 자오면 상의 유효경 보다 구결면 상의 유효경이 더 크게 형성될 수 있다. 상기 비대칭 렌즈는 광축 방향에서 렌즈를 바라 보았을 때, 자오면 상의 양단을 향해 그은 변은 단변이고, 상기 구결면 상의 양단을 향해 그은 변이 장변인 타원형으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 개시의 자유 곡면 렌즈는, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 또 다른 제 3 방향으로의 곡률 반경 및/또는 유효경이 서로 상이한 렌즈일 수 있다. 여기서, 제 3 방향은, 광축에 실질적으로 수직한 방향으로서 제 1 방향 및 제 2 방향과 또 다른 방향을 의미할 수 있다. 제 3 방향은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 공간 좌표계에서 XY 평면 상의 어느 한 방향을 가리킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 자유 곡면 렌즈는, 광축을 중심으로 서로 다른 방향에 위치한 곡선 상의 유효경이 상이하다는 의미에서 '비대칭 렌즈'로 지칭될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)는 다음의 [조건식 1], [조건식 2] 및 [조건식 3]을 만족함으로써, 고배율의 망원렌즈로서 소형의 전자 장치에 장착 가능한 특성을 가질 수 있다.
[조건식 1]
0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
[조건식 2]
3 < XFOV < 8
[조건식 3]
1.0 < DX_L1S1/DY_L1S1 < 3.5
여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 제 1 방향(또는 자오면) 상의 곡선의 유효경이고, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리일 수 있다. [조건식 2]의 XFOV는 렌즈 어셈블리를 포함하는 전체 광학계의 제 2 방향(또는 구결면) 상의 반화각이며, [조건식 3]의 DX_L1S1은 상기 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(L1)의 피사체 측면(S1)의 제 2 방향(또는 구결면) 상의 유효경이고, DY_L1S1은 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(L1)의 피사체 측면(S1)의 제 1 방향(또는 자오면) 상의 유효경일 수 있다. 상기 DY_L1/F1이 [조건식 1]의 하한치를 하회하면, 초점거리가 길거나 밝기가 어두워져 밝은 렌즈를 구성하기 어려울 수 있고, DY_L1/F1이 [조건식 2]의 상한치를 상회하면, 빛이 과도히 많이 들어와서 구면수차의 제어가 어려울 수 있다. 상기 XFOV가 [조건식 2]의 하한치를 하회하면, 초점 거리가 너무 길어지거나, 렌즈의 개수가 많이 필요한 이유로 어셈블리의 사이즈가 과도히 커질 수 있다. 상기 XFOV의 [조건식 2]의 상한치는 망원렌즈를 구성하기 위한 수치일 수 있다. 상기 DX_L1S1/DY_L1S1이 [조건식 3]의 하한치를 하회하면, 렌즈 어셈블리 전체의 입사 광선의 광량이 작아져 원하는 밝기의 이미지를 획득하기 어려울 수 있고(즉, 렌즈 어셈블리의 Fno가 커짐), DX_L1S1/DY_L1S1이 상기 [조건식 3]의 상한치보다 상회하면 제 2 방향(또는 구결면 방향)의 수차 제어가 어려워 화질 저하가 발생할 수 있다.
또한, 렌즈 어셈블리(100)는 다음의 [조건식 4] 및 [조건식 5]를 만족할 수 있다.
[조건식 4]
0.2 < | F1/F2 | < 2.0
[조건식 5]
1.0 < EFL / W_Assy < 2.5
여기서, 상기 [조건식 4]의 F1은 피사체 측(O)으로부터 첫번째 렌즈(L1)의 초점 거리, F2는 피사체 측(O)으로부터 두번째 렌즈(L2)의 초점 거리고, 상기 [조건식 5]의 EFL(effective focal length)은 렌즈 어셈블리 전체의 유효 초점 거리이며, 상기 W_Assy는 상기 렌즈 어셈블리의 첫번째 렌즈의 피사체 측 면부터 마지막 렌즈의 상 측면까지의 거리일 수 있다. 예를 들어, 도 1a 내지 도1c를 참조하면, W_Assy는 제 1렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 5 렌즈(L5)의 상 측면(S12)까지의 거리일 수 있다. 고배율의 렌즈의 경우, 전체 초점 거리(EFL)은 통상의 렌즈(예: 광각 렌즈)보다 초점 거리가 길게 형성(예: 25mm) 이상)되는데, 이러한 조건에서 F1/F2의 절대값이 [상기 조건식 4]의 하한치를 하회한다는 것은 제 2 렌즈(L2)의 초점 거리 대비 제 1 렌즈(L1)의 초점 거리가 과도히 짧은 민감한 렌즈로 구현된다는 것으로써, 이 경우 제 1 렌즈(L1)의 형상 구현 및 제조가 어려울 수 있다. 또한, 고배율 렌즈에서 제 1 렌즈(L1)의 길이가 짧으면 렌즈의 민감도가 커지게 되어 수차 제어가 어려울 수 있다. 반면, 상기 [조건식 4]의 상한치를 상회하면 제 2 렌즈(L2)의 초점 거리 대비 제 1 렌즈(L1)의 초점 거리가 과도히 커져 제 1 렌즈(L1)의 수차 제어가 어려울 수 있다. 또한, 상기 [조건식 5]의 하한치를 하회하는 경우에도 전체 렌즈 어셈블리의 크기가 과도히 커져서 소형화가 어렵고 상한치를 상회하면 렌즈의 민감도가 높아져 제조에 어려움이 발생할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(100)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4) 및 정의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5)를 포함할 수 있다.
이 밖에, 전자 장치는 외부에서 입사되는 빛을 굴절 또는 반사시켜 제 1 렌즈(L1) 및/또는 이미지 센서(IS) 방향으로 안내하는 광학 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전자 장치는 렌즈 어셈블리(100)에 광학 부재를 더 포함하여 굴곡형 광학계(folded optical system)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 피사체와 렌즈 어셈블리(100) 사이 및/또는 렌즈 어셈블리(100)와 이미지 센서(IS) 사이에 광학 부재를 더 포함하면, 피사체에 대한 이미지는 광학 부재에 의해 그 상이 굴절 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(100)에 입사될 수 있다. 광학 부재는 미러(mirror) 또는 단면이 삼각 형태인 프리즘(prism)을 포함할 수 있다. 또는 광학 부재는 웨지(wedge) 형태인 프리즘 또는 웨지 형태로 가변할 수 있는 프리즘을 포함할 수도 있다. 광학 부재를 포함함으로써 렌즈 어셈블리의 화각의 방향을 바꿀 수 있다. 일 실시예에 따르면, 고성능, 대형화된 이미지 센서(IS)를 포함할 때 전자 장치의 촬영 이미지 품질이 향상될 수 있다. 다만, 이미지 센서(IS)가 대형화되면서 이에 대응하는 렌즈 어셈블리(100)는 슬림화된 전자 장치에 탑재되기 어려울 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(IS)의 길이나 폭으로 인해 전자 장치의 두께가 증가될 수 있다. 이에 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(100)는 적어도 하나의 광학 부재를 포함함으로써 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5)들의 배열 방향 또는 이미지 센서(IS)의 배치 방향에 관한 설계 자유도를 확보할 수 있으며, 이로써, 이미지 센서(IS)가 대형화되더라도 소형화된 및/또는 슬림화된 전자 장치에 용이하게 탑재될 수 있다.
하기의 [표 1]은 상기 도 1a 내지 도 1c에 도시된 렌즈 어셈블리(100)의 각종 렌즈 데이터를 기재한 것으로서, 'obj'는 피사체를 의미할 수 있다. radius은 렌즈의 곡률 반경을, thickness은 렌즈의 두께 또는 공기 간격을, EFL 렌즈의 초점 거리를, nd는 매질(예: 렌즈)의 굴절률을, vd는 렌즈의 아베수(abbe's number)를 의미할 수 있다. 상기 thickness에 대하여, 어떤 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))의 피사체 측을 향한 면(예: S1)에 기재된 thickness는 그 렌즈의 두께를 의미할 수 있으며, 어떤 렌즈(예: 제 1 렌즈(L1))의 상 측을 향한 면(예: S2)에 기재된 thickness 값은 그 렌즈에서 광축 방향으로 그 뒤에 위치한 렌즈(예: 제 2 렌즈(L2))까지의 공기 간격으로 설명될 수 있다. 'S1~S14'은 관련된 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5)의 피사체 측(O) 또는 상 측(I)의 표면을 지칭할 수 있다. 여기서, 'S3', 'S4'은 실제 렌즈면이 아닌, 렌즈 어셈블리(100) 설계 상 고려되는 위치로서, 예를 들면, 제 1 렌즈(L1)의 상 측 면(S2)에서 제 2 렌즈(L2)까지의 공기 간격을 나타내기 위한 데이터일 수 있다. 종합하면, 하기 [표 1]을 참조하면, 제 1 렌즈(L1)의 두께는 하기 표의 S1의 thickness 값에 대응하고, 제 1 렌즈(L1)의 상 측 면(S2)에서 제 2 렌즈(L2)까지의 공기 간격은, 하기 표의 S2, S3, S4의 thickness를 합친 값에 대응할 수 있다. 한편, 조리개(sto)의 위치는 렌즈 어셈블리(100)의 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)의 위치와 동일할 수 있다. 그리고, 'S13' 및 'S14'는 적외선 차단 필터(IR cut filter)(F)의 피사체 측(O) 면과 상 측(I) 면을 의미할 수 있다. 아울러, 하기 [표 1]에서 복수의 렌즈들의 표면을 지칭하는 도면 부호와 함께 '*'표시가 부여된 것은 해당 렌즈의 면이 비구면으로 형성된 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 1a 내지 도 1c의 실시예의 렌즈 어셈블리(100)는 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5)와, 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10) 및 제 5 렌즈(L5)의 상 측(I)을 향한 면(S12)이 비구면으로 형성될 수 있다.
하기 [표 1]에 포함된 렌즈 어셈블리(100)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 1]에 포함된 렌즈 어셈블리(100)는 전체 유효 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.1이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일 때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다. 하기 [표 1]에서, 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)과 상 측 면(S2)의 곡률 반경(radius)는 각각 'L1S1', 'L1S2'로 기재될 수 있다. 상기 'L1S1', 'L1S2'에 대해서는 별도(예: 하기 [표 3]에서 별도로)의 도표를 이용하여 보다 상세히 설명한다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity 　
S1(sto) L1S1 2.70000 X:13.053
Y:13.059		 1.54410 56.09
S2 L1S2 0.94121
S3 infinity 4.13790
S4 infinity 0.37491
S5* 120.39448 0.44000 -27.546 1.65388 20.65
S6 15.79959 0.34750
S7* -95.02486 0.44000 -4.027 1.63254 23.1
S8 2.64942 0.10056
S9 2.76231 0.80000 8.344 1.53120 56.5
S10* 6.54779 4.13656
S11 16.53700 0.71521 12.170 1.68035 18.4
S12* -16.70998 7.97975
S13 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S14 infinity 　
img infinity 55.93
하기의 [표 2]는 상기 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈(예: L2, L3, L4, L5)의 비구면 계수를 기재한 것으로서, 비구면 계수는 다음의 [조건식 6]을 통해 산출될 수 있다.
[조건식 6]
여기서, 'z'는 렌즈의 정점으로부터 광축(O-I) 방향의 거리(sag)를, 'c''는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경(radius)의 역수를, 'y'는 광축에 수직인 방향으로의 거리를, 'K'는 코닉(Conic) 상수를, 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I'는 비구면 계수를 각각 의미할 수 있다. 하기 [표2]의 수치에서 'E 및 이에 이어지는 숫자'는 10의 거듭제곱을 나타낼 수 있다. 예를 들어 E+01은 101을,E-02는 10-2를 나타낼 수 있다.
S5 S7 S10 S12
Radius 1.20395E+02 -9.50249E+01 6.54779E+00 -1.67100E+01
K(conic) 1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) 4.48731E-04 -9.10238E-04 -6.34333E-04 -1.92270E-04
B(6th) 2.92206E-04 -1.07759E-04 1.18814E-04 3.38142E-05
C(8th) -8.86285E-05 -1.33232E-05 -9.23015E-05 3.41543E-06
D(10th) 1.68481E-05 2.86597E-05 4.72920E-05 -4.69647E-06
E(12th) -2.69809E-06 3.85680E-07 -4.13841E-07 1.01551E-06
F(14th) 0.00000E+00 6.25511E-09 6.50231E-08 -7.17961E-08
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 4.34044E-09
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -6.88383E-10
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
하기의 [표 3]는 상기 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 제 1 렌즈(L1), 피사체 측(O)을 향한 면(S1)과 상 측(I)을 향한 면(S2)의 곡률(curvature), 곡률 반경(radius), 비구면 계수와 같은 데이터를 기재한 것이다. 본 개시에서 비구면 렌즈에 대한 정의는 다음의 [조건식 7]과 같을 수 있다.
[조건식 7]
여기서, 'z'는 렌즈의 정점으로부터 광축(O-I) 방향의 거리(sag)를, 'Y'는 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향(예: 자오면 상의 방향)의 거리를, 'X'는 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향(예: 구결면 상의 방향)의 거리를, 'CUX'는 렌즈의 정점에 있어서의 제 2 방향 곡률 반경의 역수를, 'CUY'는 렌즈의 정점에 있어서의 제1 방향 곡률 반경의 역수를, KX, KY는 각각 제 2 방향과 제 1 방향의 CONIC 상수를, AR, BR, CR, DR은 대칭적 비구면 계수를, AP, BP, CP, DP는 비대칭적 비구면 계수를 각각 의미할 수 있다.
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.120227888 X Curvature -0.022567085
X Radius 8.317537791 X Radius -44.31232436
Y Curvature 0.120694414 Y Curvature -0.021973449
Y Radius 8.285387609 Y Radius -45.50946816
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 78.05666271
(AR) 9.01E-05 (AR) 0.000104468
(BR) 1.71E-06 (BR) 5.14E-06
(CR) 1.49E-08 (CR) -1.01E-11
(DR) 1.19E-11 (DR) -4.61E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 29.91548164
(AP) -0.060096235 (AP) 0.04587632
(BP) 0.316811618 (BP) 0.298341247
(CP) -0.074231418 (CP) -1.360533275
(DP) -0.454113867 (DP) 0.367082757
도 2a는 본 개시의 일 실시예 중 하나의 실시예(예: 도 1b의 실시예)에 따른, 렌즈 어셈블리(100)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이다. 구면수차는 렌즈의 서로 다른 부분(예: 중심부(chief portion) 및, 주변부(marginal portion))을 통과하는 광들의 초점을 맺는 위치가 달라지는 현상일 수 있다.
도 2a에서, 가로축은 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 정도를 나타내고, 세로축은 광축의 중심으로부터의 거리를 규격화(normalization)하여 나타낸 것으로서, 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차의 변화가 도시될 수 있다. 종방향 구면수차는, 예를 들면, 파장이 각각 대략 656.3000nm(nanometer), 대략 587.6000nm, 대략 546.1000nm, 대략 536.1000nm, 또는 대략 435.8000nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다. 도 2a를 살펴보면, 가시광 대역에서의 본 개시의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 종방향 구면수차는 파장이 435.8000nm인 광을 제외하고 대략 +0.050에서 -0.050 이내로 제한되어 안정적인 광학 특성을 보임을 확인할 수 있다.
도 2b는 본 개시의 일 실시예 중 하나(예: 도 1b의 실시예)에 따른, 렌즈 어셈블리(100)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이다. 비점수차는 렌즈의 자오상면(tangential plane 또는 meridian plane)과 구결상면(sagittal plane)이 서로 다른 반경을 가질 때, 수직선 방향과 수평선 방향을 통과하는 광의 초점이 서로 어긋나는 것일 수 있다. 여기서 자오상면은 렌즈의 정점으로부터 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향 상에 위치한 렌즈 상의 곡선을 포함하는 면일 수 있으며, 구결상면은 렌즈의 정점으로부터 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향 상에 위치한 렌즈 상의 곡선을 포함하는 면일 수 있다. 도 2b 및 이하 도 2c에서 세로축(IMG HT)는 상고(image height)를 나타낼 수 있다. 여기서 상고란, 광축(O)으로부터 이미지 센서(IS)의 결상면(img) 가장자리까지의 최대 거리(결상면(img)의 대각선 길이의 절반)을 의미할 수 있다.
도 2b에서, 상기 렌즈 어셈블리(100)의 비점수차는 대략 546.1000nm의 파장에서 얻어진 결과로서, 점선(Y)은 자오상면(tangential plane) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡)를 나타내고, 실선(X)은 구결상면(sagittal plane) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡)를 의미할 수 있다. 도 2b을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른, 비점수차는 대략 +0.050에서 -0.050 이내로 제한되어 안정적인 광학 특성을 보임을 확인할 수 있다.
도 2c는 본 개시의 일 실시예 중 하나(예: 도 1b의 실시예)에 따른, 렌즈 어셈블리(100)의 왜곡수차(distortion)를 나타내는 그래프이다. 왜곡수차는 광축(O-I)으로부터 거리에 따라 광학배율이 달라지게 되기 때문에 발생하는 것으로서, 이론적인 결상면에 맺히는 상에 비해, 실제 결상면(예: 도 1a의 결상면(img))에 맺히는 상이 크거나 작게 보이는 것일 수 있다.
도 2c에서, 상기 렌즈 어셈블리(100)의 왜곡은 대략 546.1000nm의 파장에서 얻어진 결과로서, 렌즈 어셈블리(100)를 통해 촬영된 이미지(image)는, 상기 광축(O-I)에서 벗어난 지점(예: 주변부)에서 왜곡이 발생할 수 있다. 다만, 이러한 왜곡은 렌즈를 이용하는 광학 장치에서 일반적으로 나타날 수 있는 정도의 것이며, 본 개시의 일 실시예 중 하나(예: 도 1b의 실시예)에 따른 렌즈 어셈블리(100)는 왜곡율이 대략 1.50% 미만으로서, 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 3a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(100)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 3b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(100)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 3c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(100)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 3a 내지 도 3c에 대한 설명은 도 2a 내지 도 2c에 대한 설명을 준용할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c의 그래프는, 도 1b의 실시예에 도시된 바와 같이, 광축(O-I)으로부터 실질적으로 수직한 제 1 방향(예: Y축 방향)으로의 수차에 대한 그래프인 반면, 도 3a 내지 도 3c의 그래프는, 도 1c의 실시예에 도시된 바와 같이 광축(O-I)으로부터 실질적으로 수직한 제 2 방향(예: X축 방향)으로의 수차에 대한 그래프일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 비대칭 렌즈를 포함하여 고배율을 구현하면서도, 도 2a 내지 도 3c의 그래프를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 단변이 형성된 제 1 방향(예: Y축 방향)뿐만 아니라 장변이 형성된 제 2 방향(예: X축 방향)에서도 양호한 광학 특성을 가진 한 렌즈 어셈블리(100)와 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
상술한 실시예들에 따른, 렌즈 어셈블리(100)에 대한 설명은 이하 후술하는 다른 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리들(200, 300, 400, 500, 600, 700)에 준용될 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다.
이하의 본 개시의 일 실시예를 설명함에 있어, 전술한 실시예들을 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성요소들에 대해서는 도면의 참조번호를 유사하게 부여하거나 생략할 수 있다. 또한, 그에 대한 상세한 설명도 중복될 수 있는 범위에서는 생략될 수 있다. 아울러, 이하의 일 실시예를 설명함에 있어, 렌즈 어셈블리에 대한 분리 사시도는 광축으로부터 실질적으로 수직한 제 1 방향(예: Y축 방향) 상에 상이 맺히는 실시예를 중심으로 설명하며, 이하 광축으로부터 실질적으로 수직한 제 2 방향(예: X축 방향)에 상이 맺히는 실시예는 설명의 편의상 생략토록 한다.
도 4a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)를 나타내는 구성도이다. 도 4b는, 도 4a의 렌즈 어셈블리(200)에 대한 분리 사시도이다. 도 5a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 5b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 5c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 6a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 6b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 6c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 4a 및 도 4b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중, 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 다른 하나에 따른 렌즈 어셈블리(200)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(200)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4) 및 정의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)를 자유곡면 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5)과, 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 그리고 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 4]는 도 4a 및 도 4b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(200)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 5]. 및 [표 6]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4, L5)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 4]에 포함된 렌즈 어셈블리(200)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 4]에 포함된 렌즈 어셈블리(200)는 전체 유효 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.1이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일 때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) L1S2 2.70000 X:13.029
Y:13.035		 1.54410 56.09
S2 L1S2 0.92342
S3 infinity 4.12011
S4 infinity 0.35713
S5* 77.02185 0.44000 -18.137 1.68035 18.4
S6 10.72696 0.44601
S7* -32.63574 0.44000 -4.315 1.63505 22.77
S8 3.04130 0.10000
S9 3.19384 0.80000 9.333 1.54410 56.09
S10* 7.79019 3.00000
S11 13.44738 0.72166 10.947 1.68035 18.4
S12 -16.80087 7.97847
S13 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S14 infinity 2.66301
img infinity 0.01361
S5 S7 S10
Radius 7.70219E+01 -3.26357E+01 7.79019E+00
K(conic) 1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) 5.23134E-04 -8.82324E-04 -4.34139E-04
B(6th) 3.17337E-04 -6.61850E-05 2.63376E-04
C(8th) -1.14017E-04 -3.83604E-06 -1.19445E-04
D(10th) 2.06773E-05 2.69947E-05 3.68803E-05
E(12th) -2.90811E-06 3.85680E-07 -4.13841E-07
F(14th) 0.00000E+00 6.25512E-09 6.50231E-08
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.120480447 X Curvature -0.022583522
X Radius 8.300101993 X Radius -44.28007192
Y Curvature 0.12087615 Y Curvature -0.02207422
Y Radius 8.272930599 Y Radius -45.30171294
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 79.82085888
(AR) 9.04E-05 (AR) 0.000110031
(BR) 1.94E-06 (BR) 5.63E-06
(CR) 2.26E-08 (CR) 1.34E-09
(DR) 8.61E-11 (DR) -4.74E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 27.22599149
(AP) -0.096957935 (AP) 0.007864752
(BP) 0.246826517 (BP) 0.267187352
(CP) -0.141176067 (CP) -0.408772456
(DP) 0.207008421 (DP) 0.27257608
도 7a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)를 나타내는 구성도이다. 도 7b는, 도 7a의 렌즈 어셈블리(300)에 대한 분리 사시도이다. 도 8a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 8b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 8c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 9a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 9b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 9c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 7a 및 도 7b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(300)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(300)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4) 및 정의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 7a 및 도 7b의 실시예에서는, 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10), 그리고 제 5 렌즈(L5)의 상 측(I)을 향한 면(S12)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 7]은 도 7a 및 도 7b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(300)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 8], 및 [표 9]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4, L5)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 7]에 포함된 렌즈 어셈블리(300)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 7]에 포함된 렌즈 어셈블리(300)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.1이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) L1S1 2.70000 X:13.339
Y:13.340		 1.53258 56.45
S2 L1S2 1.15629
S3 infinity 4.35299
S4 infinity 0.59000
S5 75.78213 0.60000 -8.688 1.66100 19.79
S6 5.37971 0.41393
S7* 15.75743 0.44639 -5.006 1.64136 21.67
S8 2.66112 0.10000
S9 2.78718 0.80000 8.074 1.53806 56.28
S10* 6.94042 3.00000
S11 12.51829 0.80456 9.756 1.68035 18.4
S12* -14.13626 7.97847
S13 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S14 infinity
img infinity
S7 S10 S12
Radius 1.57574E+01 6.94042E+00 -1.41363E+01
K(conic) -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) -5.37641E-04 -1.13084E-03 -2.81126E-04
B(6th) 1.87689E-05 -4.72527E-05 3.33141E-05
C(8th) -1.16379E-05 -1.04325E-04 6.31730E-06
D(10th) 1.81958E-05 6.00464E-05 -4.39912E-06
E(12th) 3.85680E-07 -4.13841E-07 9.31481E-07
F(14th) 6.25512E-09 6.50231E-08 -6.75257E-08
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 4.82170E-09
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 -6.88383E-10
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.120254251 X Curvature -0.022461312
X Radius 8.315714371 X Radius -44.52099772
Y Curvature 0.12039893 Y Curvature -0.022294089
Y Radius 8.305721644 Y Radius -44.85493916
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 57.81653525
(AR) 8.50E-05 (AR) 0.000107037
(BR) 2.37E-06 (BR) 4.59E-06
(CR) 1.73E-08 (CR) 5.13E-10
(DR) 2.42E-13 (DR) -1.78E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 30.36705549
(AP) -0.0381125 (AP) 0.048275642
(BP) 0.339887964 (BP) 0.341154422
(CP) -0.020718847 (CP) -0.968258901
(DP) 0.187556968 (DP) 0.47253158
도 10a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)를 나타내는 구성도이다. 도 10b는, 도 10a의 렌즈 어셈블리(400)에 대한 분리 사시도이다. 도 11a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 11b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 11c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 12a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 12b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 12c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 10a 및 도 10b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(400)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 10a 및 도 10b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(400)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4), 부의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5) 및 정의 굴절력을 가지는 제 6 렌즈(L6)를 포함할 수 있다. 도 10a 및 도 10b의 실시예에서 조건식 4를 연산하기 위한 W_Assy값은 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 6 렌즈(L6)의 상 측면(S14)까지의 거리에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 10a 및 도 10b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5), 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10), 그리고 제 6 렌즈(L6)의 상 측(I)을 향한 면(S14)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 10]은 도 10a 및 도 10b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(400)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 11], 및 [표 12]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4, L5, L6)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 10]에 포함된 렌즈 어셈블리(400)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 10]에 포함된 렌즈 어셈블리(400)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.103이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) L1S1 2.70000 X: 13.327
Y:13.330		 1.53284 56.45
S2 L1S2 1.04893
S3 infinity 4.24562
S4 infinity 0.48263
S5* -303.46431 0.44000 -9.891 1.62476 23.4
S6 6.37645 0.48687
S7* 75.57450 0.44000 -4.933 1.63543 22.32
S8 3.03340 0.10308
S9 3.18531 1.10721 6.283 1.54194 56.16
S10* 40.81768 3.00000
S11 25.37499 0.40000 -17.864 1.55018 50.41
S12 7.06865 0.10000
S13 8.69055 1.00000 8.310 1.67379 18.9
S14* -15.54254 7.70320
S15 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S16 infinity 1.43507
img infinity 0.00742
S5 S7 S10 S14
Radius -3.03464E+02 7.55745E+01 4.08177E+01 -1.55425E+01
K(conic) 1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) 2.36224E-04 -1.00801E-03 -1.23984E-03 -2.16271E-04
B(6th) 2.72672E-04 -1.78622E-04 1.57435E-04 -2.38584E-05
C(8th) -5.17343E-05 -1.88866E-05 -9.44503E-05 1.55104E-05
D(10th) 3.52566E-06 3.02501E-05 3.28001E-05 -6.05707E-06
E(12th) -1.07998E-06 3.85873E-07 -4.13841E-07 1.03750E-06
F(14th) 0.00000E+00 6.25512E-09 6.50231E-08 -6.75257E-08
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 4.82170E-09
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -6.88383E-10
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 1.20E-01 X Curvature -2.26E-02
X Radius 8.319855877 X Radius -44.26279764
Y Curvature 0.120395961 Y Curvature -0.022336441
Y Radius 8.30592645 Y Radius -44.76989031
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 75.71338655
(AR) 9.23E-05 (AR) 0.000106499
(BR) 1.64E-06 (BR) 4.87E-06
(CR) 1.55E-08 (CR) 1.60E-11
(DR) 2.63E-11 (DR) -3.90E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 29.57164459
(AP) -0.06952256 (AP) 0.04309583
(BP) 0.298809418 (BP) 0.290140902
(CP) -0.092699046 (CP) -1.826796397
(DP) -0.284356999 (DP) 0.340443647
도 13a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)를 나타내는 구성도이다. 도 13b는, 도 13a의 렌즈 어셈블리(500)에 대한 분리 사시도이다. 도 14a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 14b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 14c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 15a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 15b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 15c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 13a 및 도 13b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(500)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 13a 및 도 13b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(500)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4), 부의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5) 및 정의 굴절력을 가지는 제 6 렌즈(L6)를 포함할 수 있다. 도 13a 및 도 13b의 실시예에서도 도 10a 및 도 10b의 실시예에서와 마찬가지로 [조건식 5]를 연산하기 위한 W_Assy값은 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 6 렌즈(L6)의 상 측면(S14)까지의 거리에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 13a 및 도 13b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5), 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 그리고 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 13]은 도 13a 및 도 13b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(500)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 14], 및 [표 15]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4, L5, L6)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 13]에 포함된 렌즈 어셈블리(500)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 13]에 포함된 렌즈 어셈블리(500)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.1이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) L1S1 2.70000 X:13.372
Y:13.372		 1.53120 56.5
S2 L1S2 1.13853
S3 infinity 4.33522
S4 infinity 0.57223
S5* -119.38728 0.46588 -10.147 1.63230 22.51
S6 6.86536 0.49431
S7* -68.74916 0.44000 -4.650 1.63839 21.85
S8 3.14524 0.10670
S9 3.29543 1.47010 6.158 1.53774 56.29
S10* 307.92207 3.00000
S11 22.09564 0.40000 -15.864 1.55499 46.73
S12 6.27776 0.10000
S13 7.06089 1.00000 7.702 1.67617 18.71
S14 -19.62875 7.70320
S15 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S16 infinity 0.76342
img infinity 0.01036
S5 S7 S10
Radius -1.19387E+02 -6.87492E+01 3.07922E+02
K(conic) -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) 2.20553E-04 -1.01332E-03 -1.28188E-03
B(6th) 2.93104E-04 -1.89193E-04 1.59501E-04
C(8th) -6.23347E-05 -2.11778E-05 -9.42098E-05
D(10th) 6.72114E-06 3.00842E-05 2.86263E-05
E(12th) -1.50001E-06 3.85873E-07 -4.13841E-07
F(14th) -8.95333E-20 6.25512E-09 6.50231E-08
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.120162494 X Curvature -0.022581193
X Radius 8.322064258 X Radius -44.28464071
Y Curvature 0.12017797 Y Curvature -0.022563097
Y Radius 8.320992621 Y Radius -44.32015633
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 73.93537684
(AR) 9.41E-05 (AR) 0.000106433
(BR) 1.81E-06 (BR) 4.91E-06
(CR) 1.58E-08 (CR) 3.01E-13
(DR) 1.73E-12 (DR) -3.64E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 29.68003139
(AP) -0.07267156 (AP) 0.044389044
(BP) 0.290566346 (BP) 0.297340521
(CP) -0.091077223 (CP) -1.798047335
(DP) -0.755499118 (DP) 0.349508503
도 16a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)를 나타내는 구성도이다. 도 16b는, 도 16a의 렌즈 어셈블리(600)에 대한 분리 사시도이다. 도 17a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 17b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 17c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 18a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 18b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 18c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 16a 및 도 16b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(600)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 16a 및 도 16b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(600)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4), 부의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5) 및 정의 굴절력을 가지는 제 6 렌즈(L6)를 포함할 수 있다. 도 16a 및 도 16b의 실시예에서 [조건식 5]를 연산하기 위한 W_Assy값은 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 6 렌즈(L6)의 상 측면(S14)까지의 거리에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 16a 및 도 16b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5), 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 그리고 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10), 그리고 제 6 렌즈(L6)의 피사체 측(O)을 향한 면(S13)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 16]은 도 16a 및 도 16b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(600)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 17], 및 [표 18]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4, L5, L6)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 16]에 포함된 렌즈 어셈블리(600)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 16]에 포함된 렌즈 어셈블리(600)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.1이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) L1S1 2.70000 X:13.111
Y:13.113		 1.54196 56.16
S2 L1S2 0.83978
S3 infinity 4.03648
S4 infinity 0.27349
S5* 105.62084 0.44000 -12.450 1.63623 22.62
S6 7.42778 0.53058
S7* -110.29309 0.44000 -4.691 1.64579 21.5
S8 3.15494 0.10676
S9 3.25987 1.56046 5.022 1.53120 56.5
S10* -12.53250 0.80000
S11 -6.61648 0.40000 -6.000 1.57559 36
S12 7.48696 0.41337
S13* 10.66048 1.00000 6.349 1.68035 18.4
S14 -7.13572 7.70320
S15 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S16 infinity
img infinity
S5 S7 S10 S13
Radius 1.05621E+02 -1.10293E+02 -1.25325E+01 1.06605E+01
K(conic) -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00 3.40777E-02
A(4th) 2.62799E-04 -9.86376E-04 -1.27627E-03 1.87619E-05
B(6th) 3.06111E-04 -1.98825E-04 1.79098E-04 -4.46563E-06
C(8th) -6.24062E-05 -3.47318E-05 -9.87882E-05 3.52467E-06
D(10th) 7.36726E-06 2.61201E-05 2.52659E-05 2.18349E-07
E(12th) -1.24385E-06 4.59954E-08 -4.13841E-07 -3.07893E-07
F(14th) -2.11312E-09 6.25512E-09 6.50231E-08 0.00000E+00
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.120183479 X Curvature -0.022534691
X Radius 8.32061117 X Radius -44.37602422
Y Curvature 0.120306859 Y Curvature -0.022375264
Y Radius 8.312078062 Y Radius -44.69221038
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 68.52394752
(AR) 9.53E-05 (AR) 0.000113732
(BR) 2.18E-06 (BR) 5.37E-06
(CR) 1.67E-08 (CR) 6.14E-11
(DR) 1.64E-11 (DR) -4.25E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 26.64635318
(AP) -0.077053647 (AP) 0.0190927
(BP) 0.244437185 (BP) 0.259350709
(CP) -0.096189245 (CP) -2.495751121
(DP) -0.956789429 (DP) 0.23908542
도 19a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)를 나타내는 구성도이다. 도 19b는, 도 19a의 렌즈 어셈블리(700)에 대한 분리 사시도이다. 도 20a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 20b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 20c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 21a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 21b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 21c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 19a 및 도 19b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(700)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 19a 및 도 19b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(700)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4), 부의 굴절력을 가지는 제 5 렌즈(L5) 및 정의 굴절력을 가지는 제 6 렌즈(L6)를 포함할 수 있다. 도 19a 및 도 19b의 실시예에서 [조건식 5]를 연산하기 위한 W_Assy값은 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 6 렌즈(L6)의 상 측면(S14)까지의 거리에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4, L5, L6) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 19a 및 도 19b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5), 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 그리고 제 4 렌즈(L4)의 상 측(I)을 향한 면(S10), 그리고 제 6 렌즈(L6)의 피사체 측(O)을 향한 면(S13)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 19]은 도 19a 및 도 19b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(700)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 20], 및 [표 21]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4, L5, L6)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 19]에 포함된 렌즈 어셈블리(700)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 19]에 포함된 렌즈 어셈블리(700)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 4.1이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) L1S1 2.70000 X:13.373
Y:13.374		 1.53120 56.5
S2 L1S2 0.97701
S3 infinity 4.17370
S4 infinity 0.41071
S5* 236.46248 0.60213 -11.905 1.62479 23.4
S6 7.27426 0.44423
S7* 26.61445 0.46521 -5.504 1.63851 21.84
S8 3.11253 0.30000
S9 3.25766 1.56046 5.194 1.53120 56.5
S10* -15.44984 0.80000
S11 -8.02627 0.40000 -5.978 1.58845 31.71
S12 6.46338 1.19834
S13* 10.13466 1.00000 7.446 1.68035 18.4
S14 -9.97154 7.70320
S15 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S16 infinity 1.91428
img infinity 0.0153
S5 S7 S10 S13
Radius 2.36463E+02 2.66145E+01 -1.54498E+01 1.01347E+01
K(conic) -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.11944E+00
A(4th) 3.43160E-04 -8.48645E-04 -1.25234E-03 -1.57901E-04
B(6th) 3.15790E-04 -1.90746E-04 2.31198E-04 -1.25899E-05
C(8th) -6.15426E-05 -3.98690E-05 -6.99399E-05 2.54105E-07
D(10th) 7.51977E-06 2.57258E-05 2.35820E-05 2.46188E-07
E(12th) -1.20235E-06 4.29143E-07 -4.13841E-07 -1.35858E-07
F(14th) 6.76154E-09 6.25512E-09 6.50231E-08 0.00000E+00
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.12020895 X Curvature -0.022509613
X Radius 8.318848115 X Radius -44.4254637
Y Curvature 0.120305633 Y Curvature -0.022395607
Y Radius 8.312162722 Y Radius -44.65161499
Y Conic Constant (KY) -1 Y Conic Constant (KY) 65.2492628
(AR) 9.59E-05 (AR) 0.000116931
(BR) 2.27E-06 (BR) 5.41E-06
(CR) 2.05E-08 (CR) 6.40E-11
(DR) 1.50E-11 (DR) -4.53E-09
X Conic Constant (KX) -1 X Conic Constant (KX) 25.57520304
(AP) -0.078479726 (AP) 0.009059988
(BP) 0.224707521 (BP) 0.254210263
(CP) -0.106783331 (CP) -2.48698101
(DP) -0.911974301 (DP) 0.301175311
도 22a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)를 나타내는 구성도이다. 도 22b는, 도 22a의 렌즈 어셈블리(800)에 대한 분리 사시도이다. 도 23a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 23b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 23c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 24a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 24b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 24c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 22a 및 도 22b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(800)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 22a 및 도 22b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(800)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 부의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3), 및 정의 굴절력을 가지는 제 4 렌즈(L4)를 포함할 수 있다. 도 22a 및 도 22b의 실시예에서 [조건식 5]를 연산하기 위한 W_Assy값은 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 4 렌즈(L4)의 상 측면(S10)까지의 거리에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3, L4) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 22a 및 도 22b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5), 상 측(I)을 향한 면(S6), 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 상 측(I)을 향한 면(S8), 제 4 렌즈(L4)의 피사체 측(O)을 향한 면(S9) 및 상 측(I)을 향한 면(S10)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 22]는 도 22a 및 도 22b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(800)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 23], 및 [표 24]는 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3, L4)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 22]에 포함된 렌즈 어셈블리(800)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 22]에 포함된 렌즈 어셈블리(800)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 3.792이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) 8.01325 2.50000 X:12.214
Y:12.206		 1.53480 55.71
S2 -32.11622 0.25027
S3 infinity 3.31696
S4 infinity 0.13529
S5* 11.12574 0.50000 -8.745 1.67220 18.95
S6* 3.80661 0.63943
S7* 26.18141 1.00000 -13.399 1.59546 27.98
S8* 6.06651 0.74230
S9* -189.22662 0.85618 9.640 1.61212 25.13
S10* -5.78454 14
S11 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S12 infinity
img infinity
S5 S6 S7 S8 S9 S10
Radius 1.11257E+01 3.80661E+00 2.61814E+01 6.06651E+00 -1.89227E+02 -5.78454E+00
K(conic) -1.00000E+00 1.37163E+00 5.47935E+01 -1.00000E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) 3.77098E-04 1.93737E-03 2.66078E-03 1.03859E-03 3.61883E-04 -2.45226E-03
B(6th) 2.15874E-04 -1.77660E-04 7.86121E-04 9.31464E-04 3.72773E-04 -2.04090E-04
C(8th) -6.68253E-05 1.21680E-04 -1.11759E-04 2.81848E-04 7.89625E-05 -2.28689E-05
D(10th) -1.03405E-05 -7.58718E-05 3.17314E-05 -6.07471E-05 3.33828E-06 7.49817E-06
E(12th) 0.00000E+00 4.46909E-07 -6.82742E-07 6.82973E-06 -8.15749E-07 -5.88158E-07
F(14th) 0.00000E+00 1.67818E-07 2.41793E-09 -3.84453E-07 -1.08678E-07 -4.28949E-08
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 1.03443E-08 6.41339E-10 3.63937E-09
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -6.59729E-10
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.12596935 X Curvature -0.02973568
X Radius 7.938438982 X Radius -33.62963298
Y Curvature 0.12479336 Y Curvature -0.031136911
Y Radius 8.013246833 Y Radius -32.11622421
Y Conic Constant (KY) -0.548092265 Y Conic Constant (KY) 0.938113353
(AR) 1.24116E-07 (AR) 1.51184E-04
(BR) -1.57888E-08 (BR) 7.79230E-06
(CR) 1.59371E-07 (CR) 2.10641E-08
(DR) 7.38908E-09 (DR) 9.79158E-10
X Conic Constant (KX) -0.277450034 X Conic Constant (KX) -27.32520443
(AP) -1.077704809 (AP) -0.020307037
(BP) 1.115179252 (BP) -0.06004283
(CP) -0.093106935 (CP) -0.895946198
(DP) -0.236992691 (DP) 0.812536149
도 25a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)를 나타내는 구성도이다. 도 25b는, 도 25a의 렌즈 어셈블리(900)에 대한 분리 사시도이다. 도 26a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 26b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 26c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다. 도 27a는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 구면수차를 나타내는 그래프이다. 도 27b는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 비점수차를 나타내는 그래프이다. 도 27c는, 일 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 왜곡수차를 나타내는 그래프이다.
도 25a 및 도 25b를 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예 중 상기 도 1a 내지 도 3c의 실시예와 또 다른 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(900)는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3), 이미지 센서(IS) 및/또는 필터(F)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 25a 및 도 25b에 도시된 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(900)는, 정의 굴절력을 가지는 제 1 렌즈(L1), 부의 굴절력을 가지는 제 2 렌즈(L2), 및 정의 굴절력을 가지는 제 3 렌즈(L3)를 포함할 수 있다. 도 25a 및 도 25b의 실시예에서 [조건식 5]를 연산하기 위한 W_Assy값은 제 1 렌즈(L1)의 피사체 측 면(S1)부터 제 3 렌즈(L3)의 상 측면(S8)까지의 거리에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3) 중 적어도 하나의 면을 비구면(aspheric)으로 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 렌즈(L1)는 비대칭 렌즈로 구현하는 한편, 렌즈에서 발생 가능한 구면 수차는, 복수의 렌즈들(예: L1, L2, L3) 중 제 1 렌즈(L1)를 제외한 나머지 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈의 면을 비구면(aspheric)으로 구현함으로써 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 25a 및 도 25b의 실시예에서는, 제 2 렌즈(L2)의 피사체 측(O)을 향한 면(S5), 상 측(I)을 향한 면(S6), 제 3 렌즈(L3)의 피사체 측(O)을 향한 면(S7), 및 상 측(I)을 향한 면(S8)을 비구면으로 형성할 수 있다.
하기의 [표 25]는 도 25a 및 도 25b의 실시예에 따른, 렌즈 어셈블리(900)의 각종 렌즈 데이터를 나타낼 수 있다. 하기의 [표 26], 및 [표 27]은 각각 상기 복수의 렌즈들(L1, L2, L3)의 비구면 계수와 비대칭 렌즈를 정의하기 위한 데이터를 기재한 것일 수 있다.
하기 [표 25]에 포함된 렌즈 어셈블리(900)는 화각(ANG)이 16도 이하(반화각 (XFOV)은 8도 이하)의 망원 렌즈에 관한 것일 수 있다. 또한, 하기 [표 25]에 포함된 렌즈 어셈블리(900)는 전체 초점 거리(EFL)가 27.3mm이고, F수(Fno)가 대략 3.689이며, 광학 전장(OTTL; optical total length from image plane)은 25.000mm 일때, 상술한 조건(및/또는 상술한 조건식들 중 적어도 하나)들을 만족할 수 있다.
surface radius Thickness
(air gap)		 EFL nd Vd
obj infinity infinity
S1(sto) 8.20375 3.62820 X:13.844
Y:13.804		 1.49822 69.05
S2 -37.05878 0.27031
S3 infinity 3.33709
S4 infinity 0.24993
S5* 11.67071 0.40886 -8.812 1.66815 19.35
S6* 3.88923 0.99380
S7* -15.31252 1.09233 20.052 1.67230 18.94
S8* -7.42469 14
S9 infinity 0.30000 infinity 1.51680 64.17
S10 infinity
img infinity
S5 S6 S7 S8
Radius 1.16707E+01 3.88923E+00 -1.53125E+01 -7.42469E+00
K(conic) -1.00000E+00 1.34268E+00 -1.00000E+00 -1.00000E+00
A(4th) 7.81539E-04 1.00393E-03 9.30588E-04 -2.04300E-03
B(6th) 1.02465E-04 -1.04217E-05 3.05773E-04 -1.14706E-04
C(8th) -7.68063E-05 1.59223E-04 6.71845E-05 -1.31771E-05
D(10th) -9.78257E-06 -7.15854E-05 3.05985E-06 7.96728E-06
E(12th) 0.00000E+00 5.69698E-07 -4.75606E-07 -7.87926E-07
F(14th) 0.00000E+00 5.94696E-08 -8.67243E-09 -1.09559E-07
G(16th) 0.00000E+00 0.00000E+00 8.35704E-09 -1.33910E-09
H(18th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 3.70564E-09
I(20th) 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
　 L1S1 　 L1S2
X Curvature 0.124201551 X Curvature -0.02387214
X Radius 8.051429261 X Radius -41.88983519
Y Curvature 0.121895462 Y Curvature -0.026984158
Y Radius 8.20375082 Y Radius -37.05878156
Y Conic Constant (KY) -0.649451103 Y Conic Constant (KY) 3.954270541
(AR) 2.69862E-07 (AR) 9.66209E-05
(BR) -4.44042E-06 (BR) -1.58214E-07
(CR) 2.69532E-08 (CR) 5.50621E-08
(DR) 2.12763E-08 (DR) -1.09737E-09
X Conic Constant (KX) -0.193899668 X Conic Constant (KX) -32.18566155
(AP) 2.748442684 (AP) -0.410736511
(BP) 0.101007609 (BP) -2.185759985
(CP) -1.209906218 (CP) -1.612430253
(DP) 0.101797796 (DP) -1.237663259
도 26a 및 도 27a에 도시된 종방향 구면수차에 대한 그래프를 참조하면, 렌즈 어셈블리(900)는 일부 파장 대역(예: 656.3000NM, 435.8000NM)에서 광축의 중심으로부터 멀어질수록 구면수차 변화가 급격한 것을 확인할 수 있다. 이를, 앞서 언급한 실시예들(예: 도 2a, 도 3a, 도 5a, 도 6a, 도 8a, 도 9a, 도 11a, 도 12a, 도 14a, 도15a, 도 17a, 도 18a, 도 20a, 도 21a, 도 23a, 도 24a의 실시예)의 종방향 구면수차에 대한 그래프와 비교하면, 일부 파장 대역에서 종방향 구면수차는, 렌즈 어셈블리가 4 매 이상의 렌즈를 포함하는 경우가 렌즈 어셈블리가 3 매 이상의 렌즈를 포함하는 경우에 비해 종방향 구면수차를 제어하는 데 있어서, 보다 유리할 수 있다.
상술한 실시예들에서는, 렌즈 어셈블리(예: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)들 및/또는 상기 렌즈 어셈블리(예: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)들을 포함하는 전자 장치에 있어서, 렌즈에 대한 각종 데이터들을 확인할 수 있다. 이러한 데이터들은 상술한 조건들의 결과를 만족할 수 있다.
　 EFL/W_Assy |f1/f2| DY_L1S1 DX_L1S1 DY_L1/F1
실시예1 1.80 0.47 2.50 4.40 0.19
실시예2 1.94 0.72 2.50 4.40 0.19
실시예3 1.82 1.54 2.50 4.40 0.19
실시예4 1.76 1.35 2.50 4.40 0.19
실시예5 1.68 1.32 2.50 4.40 0.19
실시예6 2.02 1.05 2.50 4.40 0.19
실시예7 1.82 1.12 2.50 4.40 0.19
실시예 8 2.75 1.40 2.50 3.60 0.20
실시예9 2.74 1.57 2.50 3.70 0.18
위 [표 28]에서, '실시예1'은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 렌즈 어셈블리(100)를, '실시예2'는 도 4a 및 도 4b에 도시된 렌즈 어셈블리(200)를, '실시예3'은 도 7a 및 도 7b에 도시된 렌즈 어셈블리(300)를, '실시예4'는 도 10a 및 도 10b에 도시된 렌즈 어셈블리(400)를, '실시예5'는 도 13a 및 도 13b에 도시된 렌즈 어셈블리(500)를, '실시예6'은 도 16a 및 도 16b에 도시된 렌즈 어셈블리(600)를, '실시예7'는 도 19a 및 도 19b에 도시된 렌즈 어셈블리(700)를 각각 의미할 수 있다. '실시예8'은 도 22a 및 도 22b에 도시된 렌즈 어셈블리(800)를 각각 의미할 수 있다. '실시예9'는 도 25a 및 도 25b에 도시된 렌즈 어셈블리(900)를 각각 의미할 수 있다. 아울러, EFL/W_Assy는 [조건식 5]와 관련된 파라미터이고, |f1/f2|는 [조건식 4]와 관련된 파라미터이며, DY_L1S1 및 DX_L1S1은 [조건식 3]과 관련된 파라미터이다. DY_L1/F1는 [조건식 1]과 관련된 파라미터이다. 전술한 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(예: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900)는 전자 장치(예: 광학 장치)에 탑재되어 사용될 수 있다. 전자 장치(예: 광학 장치)에는 이미지 센서(IS) 외에도, 어플리케이션 프로세서(AP: application processor)를 더 포함할 수 있으며, 상기 어플리케이션 프로세서(AP)를 통해 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 프로세서(AP)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 일 예로, 상기 어플리케이션 프로세서(AP)는 GPU (graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(AP)에 이미지 신호 프로세서가 포함되는 경우, 상기 이미지 센서(IS)에 의해 획득된 상기 이미지(또는 영상)를 상기 어플리케이션 프로세서(AP)를 이용하여 저장 또는 출력할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 적은 매수로도 고배율이 구현가능한 렌즈 어셈블리를 설계할 수 있다. 이로써 광학계를 포함하는 전자 장치의 사이즈의 소형화가 용이할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 스마트 폰과 같은 소형화 및/또는 경량화된 전자 장치에 탑재되기 용이하며, 전자 장치의 광학적 기능의 확장 또는 광학적 성능의 향상에 기여할 수 있다.
도 28은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(2800) 내의 전자 장치(2801)(예: 광학 장치)의 블록도이다. 도 28를 참조하면, 네트워크 환경(2800)에서 전자 장치(2801)(예: 광학 장치)는 제 1 네트워크(2898)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(2802)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(2899)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(2804) 또는 서버(2808) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(2801)는 서버(2808)를 통하여 전자 장치(2804)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(2801)는 프로세서(2820), 메모리(2830), 입력 모듈(2850), 음향 출력 모듈(2855), 디스플레이 모듈(2860), 오디오 모듈(2870), 센서 모듈(2876), 인터페이스(2877), 연결 단자(2878), 햅틱 모듈(2879), 카메라 모듈(2880), 전력 관리 모듈(2888), 배터리(2889), 통신 모듈(2890), 가입자 식별 모듈(2896), 또는 안테나 모듈(2897)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(2801)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(2860) 또는 카메라 모듈(2880))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(2876), 카메라 모듈(2880), 또는 안테나 모듈(2897))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(2860))로 통합될 수 있다.
프로세서(2820)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(2840))를 실행하여 프로세서(2820)에 연결된 전자 장치(2801)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(2820)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(2876) 또는 통신 모듈(2890))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(2832)에 저장하고, 휘발성 메모리(2832)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(2834)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(2820)는 메인 프로세서(2821)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(2823)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(2801)가 메인 프로세서(2821) 및 보조 프로세서(2823)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(2823)은 메인 프로세서(2821)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(2823)는 메인 프로세서(2821)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(2823)는, 예를 들면, 메인 프로세서(2821)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2821)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(2821)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2821)와 함께, 전자 장치(2801)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(2860), 센서 모듈(2876), 또는 통신 모듈(2890))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(2823)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(2880) 또는 통신 모듈(2890))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(2823)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(2801) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(2808))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(2830)는, 전자 장치(2801)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(2820) 또는 센서 모듈(2876))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(2840)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(2830)는, 휘발성 메모리(2832) 또는 비휘발성 메모리(2834)를 포함할 수 있다.
프로그램(2840)은 메모리(2830)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(2842), 미들 웨어(2844) 또는 어플리케이션(2846)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(2850)은, 전자 장치(2801)의 구성요소(예: 프로세서(2820))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(2801)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(2850)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(2855)은 음향 신호를 전자 장치(2801)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(2855)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(2860)은 전자 장치(2801)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(2860)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(2860)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2870)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(2870)은, 입력 모듈(2850)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(2855), 또는 전자 장치(2801)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2802)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(2876)은 전자 장치(2801)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(2876)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(2877)는 전자 장치(2801)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2802))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(2877)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(2878)는, 그를 통해서 전자 장치(2801)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2802))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(2878)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(2879)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(2879)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(2880)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(2880)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(2888)은 전자 장치(2801)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(2888)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(2889)는 전자 장치(2801)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(2889)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(2890)은 전자 장치(2801)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2802), 전자 장치(2804), 또는 서버(2808))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(2890)은 프로세서(2820)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(2890)은 무선 통신 모듈(2892)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(2894)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(2898)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(2899)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(2804)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(2892)은 가입자 식별 모듈(2896)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(2898) 또는 제 2 네트워크(2899)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2801)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(2892)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(2892)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(2892)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(2892)은 전자 장치(2801), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2804)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(2899))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(2892)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(2897)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(2897)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(2897)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(2898) 또는 제 2 네트워크(2899)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(2890)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(2890)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit)))이 추가로 안테나 모듈(2897)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(2897)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(2899)에 연결된 서버(2808)를 통해서 전자 장치(2801)와 외부의 전자 장치(2804)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(2802, 2804) 각각은 전자 장치(2801)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(2801)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(2802, 2804, or 2808) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(2801)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(2801)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(2801)로 전달할 수 있다. 전자 장치(2801)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
전자 장치(2801)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(2804)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(2808)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(2804) 또는 서버(2808)는 제 2 네트워크(2899) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(2801)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 29는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈(2980)을 예시하는 블록도(2900)이다. 도 29를 참조하면, 카메라 모듈(2980)은 렌즈 어셈블리(2910) (예: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900), 플래쉬(2920), 이미지 센서(2930)(예: IS), 이미지 스태빌라이저(2940), 메모리(2950)(예: 버퍼 메모리)(예: 도 28의 메모리(2830)), 또는 이미지 시그널 프로세서(2960)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(2910)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(2910)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(2980)은 복수의 렌즈 어셈블리(2910)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(2980)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(2910)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, F 수(Fno), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(2910)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(2920)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일실시예에 따르면, 플래쉬(2920)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(2930)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(2910)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 센서(2930)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(2930)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(2940)는 카메라 모듈(2980) 또는 이를 포함하는 전자 장치(2801)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(2910)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(2930)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(2930)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(2940)는, 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(2940)은 카메라 모듈(2980)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(2980) 또는 전자 장치(2801)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(2940)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(2950)는 이미지 센서(2930)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상력의 이미지)는 메모리(2950)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상력의 이미지)는 표시 장치(2860)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(2950)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(2960)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일실시예에 따르면, 메모리(2950)는 메모리(2930)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(2960)는 이미지 센서(2930)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(2950)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상력 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(2960)는 카메라 모듈(2980)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(2930))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(2960)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(2950)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(2980)의 외부 구성 요소(예: 메모리(2830), 표시 장치(2860), 전자 장치(2802), 전자 장치(2804), 또는 서버(2808))로 제공될 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(2960)는 프로세서(2820)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(2820)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(2960)이 프로세서(2820)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(2960)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(2920)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(2960)를 통해 표시될 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(2801)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(2980)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(2980)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(2980)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 개시에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 개시의 다양한 실시예들에서 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(2801)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(2836) 또는 외장 메모리(2838))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(2840))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(2801))의 프로세서(예: 프로세서(2820))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(예: 도 1a 내지 도 1c의 렌즈 어셈블리(100); 도 4a 및 도 4b의 렌즈 어셈블리(200); 도 7a 및 도 7b의 렌즈 어셈블리(300); 도 10a 및 도 10b의 렌즈 어셈블리(400); 도 13a 및 도 13b의 렌즈 어셈블리(500); 도 16a 및 도 16b의 렌즈 어셈블리(600); 도 19a 및 도 19b의 렌즈 어셈블리(700); 도 22a 및 도 22b의 렌즈 어셈블리(800)); 도 25a 및 도 25b의 렌즈 어셈블리(900))를 포함하는 전자 장치(예: 도 28의 전자 장치(2801))를 제공할 수 있다. 전자 장치는 피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 복수 개의 렌즈들(예: 도 1a 내지 도 1c의 5 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5); 도 4a 및 도 4b의 5 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5); 도 7a, 및 도 7b의 5 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5); 도 10a 및 도 10b의 6 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5, L6); 도 13a 및 도 13b의 6 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5, L6); 도 16a 및 도 16b의 6 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5, L6); 도 19a 및 도 19b의 6 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4, L5, L6); 도 22a 및 도 22b의 4 매의 렌즈(L1, L2, L3, L4); 도 25a 및 도 25b의 3 매의 렌즈(L1, L2, L3))을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈(예: 도 1a 내지 도 1c의 제 1 렌즈(L1); 도 4a 및 도 4b의 제 1 렌즈(L1); 도 7a 및 도 7b의 제 1 렌즈(L1); 도 10a 및 도 10b의 제 1 렌즈(L1); 도 13a 및 도 13b의 제 1 렌즈(L1); 도 16a 및 도 16b의 제 1 렌즈(L1); 도 19a 및 도 19b의 제 1 렌즈(L1); 도 22a 및 도 22b의 제 1 렌즈(L1); 도 25a 및 도 25b의 제 1 렌즈(L1))는 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면(예: 도 1a 내지 도 1c의 S1; 도 4a 및 도 4b의 S1; 도 7a 및 도 7b의 S1; 도 10a 및 도 10b의 S1; 도 13a 및 도 13b의 S1; 도 16a 및 도 16b의 S1; 도 19a 및 도 19b의 S1; 도 22a 및 도 22b의 S1; 도 25a 및 도 25b의 S1)과 상 측을 향한 면(예: 도 1a 내지 도 1c의 S2; 도 4a 및 도 4b의 S2; 도 7a 및 도 7b의 S2; 도 10a 및 도 10b의 S2; 도 13a 및 도 13b의 S2; 도 16a 및 도 16b의 S2; 도 19a 및 도 19b의 S2; 도 22a 및 도 22b의 S2; 도 25a 및 도 25b의 S2) 중 적어도 한 면은 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향 상의 곡선이 제 1 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리는 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향 상의 곡선이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성된 자유곡면 렌즈(free curved surface lens)일 수 있다. 전자 장치는 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서(예: 도 1a 내지 도 1c의 이미지 센서(IS); 도 4a 및 도 4b의 이미지 센서(IS); 도 7a 및 도 7b의 이미지 센서(IS); 도 10a 및 도 10b의 이미지 센서(IS); 도 13a 및 도 13b의 이미지 센서(IS); 도 16a 및 도 16b의 이미지 센서(IS); 도 19a 및 도 19b의 이미지 센서(IS); 도 22a 및 도 22b의 이미지 센서(IS); 도 25a 및 도 25b의 이미지 센서(IS))를 포함할 수 있다. 전자 장치는 상기 제 1 방향 상의 곡선의 유효경보다 상기 제 2 방향 상의 곡선의 유효경이 더 크게 형성되며, 하기 [조건식 1]을 만족할 수 있다.
[조건식 1]
0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
(여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임)
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 하기 [조건식 2]를 만족할 수 있다.
[조건식 2]
3 < XFOV < 8
(여기서, 상기 [조건식 2]의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 상기 제 2 방향 상의 곡선의 반화각임)
일 실시예에 따르면, 상기 [조건식 2]의 XFOV는 적어도 6도 이상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 수직할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 방향의 곡선은 렌즈의 자오면(tangential plane) 상의 곡선(예: 도 1b 및 도 1c의 곡선(C.T.))이며, 상기 제 2 방향의 곡선은 상기 제 1 방향의 곡선에 수직한 렌즈의 구결면(sagittal plane) 상의 곡선(예: 도 1b 및 도 1c의 곡선(C.S.))일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 상기 광축에 수직하고 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향으로 제 3 곡률 반경을 가진 곡선을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 하기 [조건식 3]을 만족할 수 있다.
[조건식 3]
1.0 < DX_L1S1/DY_L1S1 < 3.5
(여기서, 상기 [조건식 3]의 DX_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 제 2 방향 상의 곡선의 유효경이고, DY_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임)
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리는 굴절력을 가진 적어도 2 매 이상의 렌즈를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈(예: 도 1a 내지 도 1c의 제 2 렌즈(L2); 도 4a 및 도 4b의 제 2 렌즈(L2); 도 7a 및 도 7b의 제 2 렌즈(L2); 도 10a 및 도 10b의 제 2 렌즈(L2); 도 13a 및 도 13b의 제 2 렌즈(L2); 도 16a 및 도 16b의 제 2 렌즈(L2); 도 19a 및 도 19b의 제 2 렌즈(L2); 도 22a 및 도 22b의 제 2 렌즈(L2); 도 25a 및 도 25b의 제 2 렌즈(L2))부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈(예: 도 1a 내지 도 1c의 제 5 렌즈(L5); 도 4a 및 도 4b의 제 5 렌즈(L5); 도 7a 및 도 7b의 제 5 렌즈(L5); 도 10a 및 도 10b의 제 6 렌즈(L6); 도 13a 및 도 13b의 제 6 렌즈(L6); 도 16a 및 도 16b의 제 6 렌즈(L6); 도 19a 및 도 19b의 제 6 렌즈(L6); 도 22a 및 도 22b의 제 4 렌즈(L4); 도 25a 및 도 25b의 제 3 렌즈(L3))까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 합성수지 재질을 포함하는 전자 장치.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈는 합성 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치는 하기 [조건식 4]를 만족할 수 있다.
[조건식 4]
0.2 < | F1/F2 | < 2.0
(여기서, 상기 [조건식 4]의 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리, F2는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈의 초점 거리임)
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈(예: 도 1a 내지 도 1c의 제 2 렌즈(L2); 도 4a 및 도 4b의 제 2 렌즈(L2); 도 7a 및 도 7b의 제 2 렌즈(L2); 도 10a 및 도 10b의 제 2 렌즈(L2); 도 13a 및 도 13b의 제 2 렌즈(L2); 도 16a 및 도 16b의 제 2 렌즈(L2); 도 19a 및 도 19b의 제 2 렌즈(L2); 도 22a 및 도 22b의 제 2 렌즈(L2); 도 25a 및 도 25b의 제 2 렌즈(L2))부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈(예: 도 1a 내지 도 1c의 제 5 렌즈(L5); 도 4a 및 도 4b의 제 5 렌즈(L5); 도 7a 및 도 7b의 제 5 렌즈(L5); 도 10a 및 도 10b의 제 6 렌즈(L6); 도 13a 및 도 13b의 제 6 렌즈(L6); 도 16a 및 도 16b의 제 6 렌즈(L6); 도 19a 및 도 19b의 제 6 렌즈(L6); 도 22a 및 도 22b의 제 4 렌즈(L4); 도 25a 및 도 25b의 제 3 렌즈(L3))까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 비구면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 하기 [조건식 5]를 만족할 수 있다.
[조건식 5]
1.0 < EFL / W_Assy < 2.5
(여기서, 상기 [조건식 4]의 EFL은 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리고, 상기 W_Assy는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측 면부터 마지막 렌즈의 상 측면까지의 거리임)
본 개시의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(예: 도 1a 내지 도 1c의 렌즈 어셈블리(100); 도 4a 및 도 4b의 렌즈 어셈블리(200); 도 7a 및 도 7b의 렌즈 어셈블리(300); 도 10a 및 도 10b의 렌즈 어셈블리(400); 도 13a 및 도 13b의 렌즈 어셈블리(500); 도 16a 및 도 16b의 렌즈 어셈블리(600); 도 19a 및 도 19b의 렌즈 어셈블리(700); 도 22a 및 도 22b의 렌즈 어셈블리(800)); 도 25a 및 도 25b의 렌즈 어셈블리(900))를 포함하는 전자 장치(예: 도 28의 전자 장치(2801))를 제공한다. 상기 전자 장치는 피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 적어도 3 매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 정의 굴절력을 가지고 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면 중 적어도 한 면은 자오면(tangential plane) 상의 곡선(예: 도 1b 및 도 1c의 곡선(C.T.))이 제 1 곡률 반경을 가지고, 구결면(sagittal plane) 상의 곡선(예: 도 1b 및 도 1c의 곡선(C.S.))이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성될 수 있다. 렌즈 어셈블리는 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 구결면 상의 유효경(예: 도 1b 및 도 1c의 구결면 상의 유효경(DX_L1S1))과 자오면 상의 유효경(예: 도 1b 및 도 1c의 자오면 상의 유효경(DY_L1S1))은 서로 상이한 길이를 가지는 자유 곡면 렌즈일 수 있다. 전자 장치는 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 자오면 상의 유효경 보다 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 구결면 상의 유효경이 더 크게 형성되며, 하기 [조건식 1] 및 [조건식 2]를 만족할 수 있다.
[조건식 1]
0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
[조건식 2]
3 < XFOV < 8
(여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 자오면 상의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임. 상기 [조건식 2]의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 구결면 상의 반화각임)
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 하기 [조건식 3]을 만족할 수 있다.
[조건식 3]
1.0 < DX_L1S1/DY_L1S1 < 3.5
(여기서, 상기 [조건식 3]의 DX_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 구결면 상의 유효경이고, DY_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 자오면 상의 유효경임)
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 합성수지 재질을 포함하고 비구면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈는 합성 수지 재질을 포함하고, 전자 장치는 하기 [조건식 4]를 만족할 수 있다.
[조건식 4]
0.2 < | F1/F2 | < 2.0
(여기서, 상기 [조건식 4]의 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리, F2는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈의 초점 거리임)
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 하기 [조건식 5]를 만족할 수 있다.
[조건식 5]
1.0 < EFL / W_Assy < 2.5
(여기서, 상기 [조건식 5]의 EFL은 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리고, 상기 W_Assy는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측 면부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈의 상 측면까지의 거리임)
본 개시의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(예: 도 1a 내지 도 1c의 렌즈 어셈블리(100); 도 4a 및 도 4b의 렌즈 어셈블리(200); 도 7a 및 도 7b의 렌즈 어셈블리(300); 도 10a 및 도 10b의 렌즈 어셈블리(400); 도 13a 및 도 13b의 렌즈 어셈블리(500); 도 16a 및 도 16b의 렌즈 어셈블리(600); 도 19a 및 도 19b의 렌즈 어셈블리(700); 도 22a 및 도 22b의 렌즈 어셈블리(800)); 도 25a 및 도 25b의 렌즈 어셈블리(900))를 포함하는 전자 장치(예: 도 28의 전자 장치(2801))를 제공할 수 있다. 전자 장치는 피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 적어도 3 매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리에서 적어도 3 매의 렌즈 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리는 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면과 상 측을 향한 면 중 적어도 한 면은 상기 광축에 실질적으로 수직한 적어도 2 개의 방향으로 서로 다른 곡률 반경 및 유효경을 가지는 자유곡면 렌즈일 수 있다. 전자 장치는 상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함하고, 하기 [조건식 2]를 만족할 수 있다.
[조건식 2]
3 < XFOV < 8
(여기서, 상기 [조건식 2]의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 반화각임)
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 하기 [조건식 1]을 만족할 수 있다.
[조건식 1]
0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
(여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임)
이상, 본 개시의 일 실시예에 대한 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 개시의 요지에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 예를 들어, 본 개시의 구체적인 실시예에서는 복수의 렌즈들의 치수 등은, 실제 제작될 렌즈 어셈블리 또는 그러한 렌즈 어셈블리가 탑재될 전자 장치의 구조와 요구 사양, 실제 사용 환경 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900: 렌즈 어셈블리
L1: 제 1 렌즈
L2: 제 2 렌즈 L3: 제 3 렌즈
L4: 제 4 렌즈 L5: 제 5 렌즈
L6: 제 6 렌즈 F: 필터
IS: 이미지 센서
img: 결상면

Claims (20)

  1. 렌즈 어셈블리(100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900)를 포함하는 전자 장치(2801)에 있어서,
    피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리로서,
    상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈(L1)는 합성수지 재질을 포함하며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면(S1)과 상 측을 향한 면(S2) 중 적어도 한 면은 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 1 방향 상의 곡선(C.T.)이 제 1 곡률 반경을 가지고, 상기 광축이 통과하는 정점으로부터 상기 광축에 실질적으로 수직한 제 2 방향 상의 곡선(C.S.)이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성된 자유곡면 렌즈(free curved surface lens)인 렌즈 어셈블리;및
    상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서(IS);를 포함하고,
    상기 제 1 방향 상의 곡선의 유효경보다 상기 제 2 방향 상의 곡선의 유효경이 더 크게 형성되며,
    하기 [조건식 1]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 1]
    0.1 < DY_L1/F1 < 0.3 (여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임)
  2. 제 1 항에 있어서,
    하기 [조건식 2]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 2]
    3 < XFOV < 8 (여기서, 상기 [조건식 2]의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 상기 제 2 방향 상의 곡선의 반화각임)
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 [조건식 2]의 XFOV는 적어도 6도 이상으로 형성된 전자 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 수직한 전자 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향의 곡선은 렌즈의 자오면(tangential plane) 상의 곡선이며, 상기 제 2 방향의 곡선은 상기 제 1 방향의 곡선에 수직한 렌즈의 구결면(sagittal plane) 상의 곡선인 전자 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 상기 광축에 수직하고 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향과 다른 제 3 방향으로 제 3 곡률 반경을 가진 곡선을 포함하는 전자 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 [조건식 3]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 3]
    1.0 < DX_L1S1/DY_L1S1 < 3.5
    (여기서, 상기 [조건식 3]의 DX_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 제 2 방향 상의 곡선의 유효경이고, DY_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임)
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리에 포함된 복수 개의 렌즈들 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈는 정의 굴절력을 가진 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 굴절력을 가진 적어도 2 매 이상의 렌즈를 더 포함하는 전자 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 합성수지 재질을 포함하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈는 합성 수지 재질을 포함하고,
    하기 [조건식 4]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 4]
    0.2 < | F1/F2 | < 2.0
    (여기서, 상기 [조건식 4]의 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리, F2는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈의 초점 거리임)
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 비구면을 포함하는 전자 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 [조건식 5]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 5]
    1.0 < EFL / W_Assy < 2.5
    (여기서, 상기 [조건식 4]의 EFL은 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리고, 상기 W_Assy는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측 면부터 마지막 렌즈의 상 측면까지의 거리임)
  14. 렌즈 어셈블리(100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900)를 포함하는 전자 장치(2801)에 있어서,
    피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 적어도 3 매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리로서,
    피사체 측으로부터 첫번째 렌즈(L1)는 정의 굴절력을 가지고 합성수지 재질을 포함하며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈(L1)의 피사체 측을 향한 면(S1)과 상 측을 향한 면(S2) 중 적어도 한 면은 자오면(tangential plane) 상의 곡선(C.T.)이 제 1 곡률 반경을 가지고, 구결면(sagittal plane) 상의 곡선(C.S.)이 상기 제 1 곡률 반경과 다른 제 2 곡률 반경을 가지도록 형성되며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 구결면 상의 유효경과 자오면 상의 유효경은 서로 상이한 길이를 가지는 자유 곡면 렌즈인 렌즈 어셈블리; 및
    상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서(IS);를 포함하고,
    상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 자오면 상의 유효경(DY_L1S1) 보다 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 구결면 상의 유효경(DX_L1S1)이 더 크게 형성되며,
    하기 [조건식 1] 및 [조건식 2]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 1]
    0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
    [조건식 2]
    3 < XFOV < 8
    (여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 자오면 상의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임. 상기 [조건식 2]의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 구결면 상의 반화각임)
  15. 제 14 항에 있어서,
    하기 [조건식 3]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 3]
    1.0 < DX_L1S1/DY_L1S1 < 3.5
    (여기서, 상기 [조건식 3]의 DX_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 구결면 상의 유효경이고, DY_L1S1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측면의 자오면 상의 유효경임)
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈까지 포함하는 복수 개의 렌즈들 중 적어도 1 매의 렌즈는 합성수지 재질을 포함하고 비구면을 포함하는 전자 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈는 합성 수지 재질을 포함하고,
    하기 [조건식 4]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 4]
    0.2 < | F1/F2 | < 2.0
    (여기서, 상기 [조건식 4]의 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리, F2는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 두번째 렌즈의 초점 거리임)
  18. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 [조건식 5]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 5]
    1.0 < EFL / W_Assy < 2.5
    (여기서, 상기 [조건식 5]의 EFL은 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리고, 상기 W_Assy는 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측 면부터 상 측에 가장 가까운 마지막 렌즈의 상 측면까지의 거리임)
  19. 렌즈 어셈블리(100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900)를 포함하는 전자 장치(2801)에 있어서,
    피사체(object) 측으로부터 상(image) 측으로 향하는 광축 방향을 따라 정렬된 적어도 3 매의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리로서,
    상기 적어도 3 매의 렌즈 중 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈(L1)는 합성수지 재질을 포함하며, 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 피사체 측을 향한 면(S1)과 상 측을 향한 면(S2) 중 적어도 한 면은 상기 광축에 실질적으로 수직한 적어도 2 개의 방향으로 서로 다른 곡률 반경 및 유효경을 가지는 자유곡면 렌즈인 렌즈 어셈블리; 및
    상(image)이 맺히는 결상면을 포함하는 이미지 센서;를 포함하고,
    하기 [조건식 2]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 2]
    3 < XFOV < 8
    (여기서, 상기 [조건식 2]의 XFOV는 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서를 포함하는 광학계의 반화각임)
  20. 제 19 항에 있어서,
    하기 [조건식 1]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 1]
    0.1 < DY_L1/F1 < 0.3
    (여기서, 상기 [조건식 1]의 DY_L1은 상기 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 제 1 방향 상의 곡선의 유효경임, 상기 F1은 상기 렌즈 어셈블리의 피사체 측으로부터 첫번째 렌즈의 초점 거리임)

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