KR20230162390A

KR20230162390A - 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20230162390A
Application number: KR1020220062218A
Authority: KR
Inventors: 권덕근
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2023-11-28
Also published as: WO2023224455A1

Abstract

발명의 실시 예에 개시된 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제8 렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록한 형상을 가지며, 상기 제1 렌즈의 굴절률(n1)와 상기 제2 렌즈의 굴절률(n2)인 경우, 0 < n1/n2 < 1의 수학식을 만족하며, 상기 제1 내지 제8 렌즈 중 상기 광축(OA)에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 렌즈 매수는 5매 이상이며, 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 각각은 임계점을 가지며, 상기 제7 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 각각은 임계점을 가지며, 상기 제7 렌즈의 센서측 면의 임계점은 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 임계점보다 상기 광축을 기준으로 더 외측에 배치될 수 있다.

Description

광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈{OPTICAL SYSTEM AND CAMERA MODULE INCLUDING THE SAME}

실시예는 향상된 광학 성능을 위한 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대한 것이다.

카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며 다양한 어플리케이션에 장착되고 있다. 특히 카메라 모듈은 초소형으로 제작되어 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스뿐만 아니라 드론, 차량 등에 적용되어 다양한 기능을 제공하고 있다.

예를 들어, 카메라 모듈의 광학계는 상(image)를 결상하는 촬상 렌즈, 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 촬상 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있고, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 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 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.

이러한 카메라 모듈이 상(image)을 얻기 위해 가장 중요한 요소는 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고해상도에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 구현하기 위해 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 고해상도 구현을 위해 양(+)의 굴절력 또는 음(-)의 굴절력을 가지는 복수의 촬상 렌즈를 이용한 연구가 진행되고 있다.

그러나, 복수의 렌즈를 포함할 경우 우수한 광학적 특성, 수차 특성을 도출하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 복수의 렌즈를 포함할 경우, 상기 복수의 렌즈의 두께, 간격, 크기 등에 의해 전체 길이, 높이 등이 증가할 수 있고, 이로 인해 상기 복수의 렌즈를 포함하는 모듈의 전체 크기가 증가하는 문제가 있다.

또한, 고해상도, 고화질 구현을 위해 이미지 센서의 크기가 증가하고 있다. 그러나, 이미지 센서의 크기가 증가할 경우 복수의 렌즈를 포함하는 광학계의 TTL(Total track length) 또한 증가하며, 이로 인해 상기 광학계를 포함하는 카메라, 이동 단말기 등의 두께 역시 증가하는 문제가 있다.

따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계가 요구된다.

실시예는 광학 특성이 향상된 광학계를 제공하고자 한다.

실시예는 화각의 중심부와 주변부에서 우수한 광학 성능을 가지는 광학계를 제공하고자 한다.

실시예는 슬림한 구조를 가질 수 있는 광학계를 제공하고자 한다.

실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제8 렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록한 형상을 가지며, 상기 제1 렌즈의 굴절률(n1)와 상기 제2 렌즈의 굴절률(n2)인 경우, 0 < n1/n2 < 1의 수학식을 만족하며, 상기 제1 내지 제8 렌즈 중 상기 광축(OA)에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 렌즈 매수는 5매 이상이며, 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 각각은 임계점을 가지며, 상기 제7 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 각각은 임계점을 가지며, 상기 제7 렌즈의 센서측 면의 임계점은 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 임계점보다 상기 광축을 기준으로 더 외측에 배치될 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제8 렌즈의 물체측 면은 임계점 없이 제공되며, 상기 제8 렌즈의 센서측 면은 임계점을 가지며, 상기 제8 렌즈의 임계점은 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 임계점들보다 상기 광축에 더 인접하게 배치될 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈의 굴절률은 1.50 < n1 < 1.6를 만족하며, 상기 제2 렌즈의 굴절률은 1.65 < n2를 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1, 2, 3, 5, 6 렌즈는 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제7 렌즈는 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제 1 내지 제8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 중 최대 유효경(CA_max)은 0.1 < CA_max / (2*ImgH) < 1의 수학식을 만족하며, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서의 최대 대각 방향 길이의 1/2이다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제8 렌즈의 센서측 면은 상기 제1 내지 제8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 중 최대 유효경(CA_max)을 가지며, 0.5 < TTL / CA_max < 2의 수학식을 만족하며, 상기 TTL은 제1 렌즈의 물체측 면에서 이미지 센서의 상면까지의 광축 거리일 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈의 초점 거리(F1)와 전체 초점 거리(F)는 0< F1/F<3의 수학식을 만족할 수 있다. 상기 제1 렌즈의 초점 거리(F1)와 상기 제2 렌즈의 초점 거리(F2)는 -1 < F1/F2 < 0의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제6 렌즈의 중심 두께(CT6)와 상기 제7 렌즈의 중심 두께(CT7)는 0 < CT6/CT7 < 1의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 유효경은 CA_L1S1이고, 상기 제3 렌즈의 물체측 유효경은 CA_L3S1이며, 상기 제8 렌즈의 센서측 유효경은 CA_L8S2인 경우, 1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 2 및 1 < CA_L8S2/CA_L1S1<5의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 따른 광학계는 물체 측에 배치되는 제1 내지 제3 렌즈; 센서측에 배치되는 제4 내지 제8 렌즈; 및 상기 제1 내지 제3 렌즈 중 어느 하나의 센서측 면의 둘레에 배치된 조리개를 포함하며, 상기 제3 렌즈의 센서측 면은 상기 제4 렌즈의 물체측 면과 대면하며, 상기 제3 렌즈의 센서측 면은 광축에서 오목한 형상을 가지며, 상기 제4 렌즈의 물체측 면은 광축에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 제1 내지 제3 렌즈는 광축에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지며, 상기 제1 내지 제3 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 유효경들은 물체측에서 센서측을 향해 점차 작아지며, 상기 제4 내지 제8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 유효경들은 물체측에서 센서측을 향해 점차 커질 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈에서 상기 제3 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F13이며, 상기 제4 렌즈에서 상기 제8 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F48인 경우, 1 < |F48 / F13| < 4의 수학식을 만족할 수 있다. 상기 조리개는 상기 제2 렌즈의 센서측 면의 둘레에 배치되며, 상기 제1 렌즈에서 상기 제2 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F12이며, 상기 제3 렌즈에서 상기 제8 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F38인 경우, F12 > F13 및 |F38| > |F48|의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면은 임계점을 가지며, 상기 제7 렌즈의 센서측 면은 임계점을 가지며, 상기 광축에서 상기 제6 렌즈의 물체측 면의 임계점까지의 거리는 Inf61이고, 상기 광축에서 상기 제6 렌즈의 센서측 면의 임계점까지의 거리는 Inf62이고, 상기 광축에서 상기 제7 렌즈의 센서측 면의 임계점까지의 거리는 Inf72인 경우, 0< Inf61/Inf62 <1, 0< Inf61/Inf72 <1 및 0< Inf62/Inf72 <1의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경은 L1R1이고, 상기 제1 렌즈의 센서측 면의 곡률 반경은 L1R2이고, 상기 제2 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경은 L2R1이고, 상기 제2 렌즈의 센서측 면의 곡률 반경은 L2R2인 경우, 0 < L1R1/L1R2 <1 및 0 < L2R2/L2R1 <1의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면은 광축에서 비구면 형상을 가지며, 상기 제8 렌즈의 센서측 면과 이미지 센서 사이의 거리는 1 < BFL / L8S2_max_sag to Sensor < 2의 수학식을 만족할 수 있으며, 상기 BFL은 상기 제8 렌즈의 센서측 면의 중심에서 이미지 센서까지의 광축 거리이며, 상기 L8S2_max_sag to Sensor는 상기 제8 렌즈의 센서측 면의 최대 Sag 값에서 이미지 센서까지의 거리이다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈의 중심 두께(CT1), 상기 제2 렌즈의 중심 두께(CT2) 및 상기 제7 렌즈의 중심 두께(CT7)는 2 < CT1/CT2 < 4 및 0 < CT1 / CT7 < 2의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 내지 제8 렌즈의 중심 두께의 합(∑CT)과 인접한 두 렌즈들 사이의 간격의 합(∑CG)은 1 < ∑CT / ∑CG < 1.8의 수학식을 만족할 수 있다.

발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 마지막 렌즈 사이에 배치된 광학 필터를 포함하며, 상기 광학계는 상기에 개시된 광학계를 포함하고, 0.5 < F/TTL < 1.5 및 0.5 < TTL / ImgH < 3을 만족하며, F는 상기 광학계의 광축에 직교하는 두 방향의 전체 초점 거리의 평균이고, TTL은 (Total track length)은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 중심으로부터 상기 센서의 상면까지의 광축에서의 거리이며, Imgh는 이미지 센서의 최대 대각 방향 길이의 1/2이다.

실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 광학계는 복수의 렌즈들의 표면 형상, 굴절력, 두께, 및 인접한 렌즈들 간의 간격으로 이루어짐에 따라 향상된 수차 특성 및 해상력을 가질 수 있다.

실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 향상된 왜곡(distortion) 및 수차 제어 특성을 가질 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

실시예에 따른 광학계는 향상된 광학 특성을 가지며 작은 TTL(Total track length)을 가질 수 있어, 상기 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있다.

도 1은 발명의 실시예(들)에 따른 광학계 및 카메라 모듈의 구성도이다.
도 2는 도 1의 광학계의 이미지 센서, n 번째 렌즈 및 n-1번째 렌즈의 관계를 나타낸 설명한 도면이다.
도 3은 도 1를 광학계를 갖는 제1실시 예에 따른 렌즈 데이터를 나타낸 표이다.
도 4는 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수의 예이다.
도 5는 발명의 제1실시 예에 따른 광학계에서 광축과 직교하는 방향에 따른 렌즈들의 두께 및 렌즈들 간의 간격을 나타낸 표이다.
도 6은 발명의 제1실시 예에 따른 제7,8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 Sag 값을 나타낸 표이다.
도 7은 발명의 제1실시 예에 따른 광학계의 광선 수차 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 발명의 제1 실시 예에 따른 광학계의 수차 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9는 도 1를 광학계를 갖는 제2 실시 예에 따른 렌즈 데이터를 나타낸 표이다.
도 10은 발명의 제2 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수의 예이다.
도 11은 발명의 제2 실시 예에 따른 광학계에서 광축과 직교하는 방향에 따른 렌즈들의 두께 및 렌즈들 간의 간격을 나타낸 표이다.
도 12는 발명의 제2 실시 예에 따른 제7,8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 Sag 값을 나타낸 표이다.
도 13은 발명의 제2 실시 예에 따른 광학계의 광선 수차 특성을 나타낸 그래프이다.
도 14는 발명의 제1실시 예에 따른 광학계의 수차 특성을 나타낸 그래프이다.
도 15는 발명의 실시 예에 따른 제7,8렌즈의 물체측 면과 센서측 면에 대해 Sag 값으로 나타낸 그래프이다.
도 16은 실시예에 따른 카메라 모듈이 이동 단말기에 적용된 것을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 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.

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 실시예의 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 경우뿐만 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 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

발명의 설명에 있어서, "물체 측 면"은 광축(OA)을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "센서 측 면"은 광축을 기준으로 촬상 면(이미지 센서)을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다. 상기 렌즈의 일면이 볼록하다는 것은 광축 또는 근축 영역(Paraxial region)에서 볼록한 형상을 의미할 수 있고, 렌즈의 일면이 오목하다는 것은 광축 또는 근축 영역에서의 오목한 형상을 의미할 수 있다. 렌즈 데이터에 대한 표에 기재된 곡률 반경, 중심 두께, 렌즈 사이의 간격은 광축에서의 값을 의미할 수 있다. 수직 방향은 광축과 수직인 방향을 의미할 수 있고, 렌즈 또는 렌즈면의 끝단은 입사된 광이 통과하는 렌즈의 유효 영역의 끝단을 의미할 수 있다. 렌즈면의 유효경의 크기는 측정 방법 등에 따라 최대 ±0.4 mm 정도의 측정 오차를 가질 수 있다. 상기 근축 영역이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미하며, 광축(OA)으로부터 광선이 떨어지는 거리가 거의 0인 영역이다. 이하에서 렌즈 면의 오목 또는 볼록한 형상은 광축으로 설명하며, 근축 영역도 포함할 수 있다.

도 1은 발명의 제1 및 제2 실시 예들에 따른 광학계(1000) 및 이를 갖는 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 광학계(1000) 또는 카메라 모듈은 복수의 렌즈군(LG1,LG2)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 렌즈 군(LG1,LG2) 각각은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)는 물체 측으로부터 이미지 센서(300)를 향해 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치되는 제1 렌즈군(LG1) 및 제2 렌즈군(LG2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 렌즈 매수는 제1 렌즈 군(LG1)의 렌즈 매수보다 더 많을 수 있으며, 예컨대 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 렌즈 매수의 1배 초과 2배 이하일 수 있다.

상기 제1 렌즈군(LG1)은 2매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈군(LG1)은 3매 이하의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈군(LG1)은 3매의 렌즈일 수 있다. 상기 제2 렌즈군(LG2)은 3매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈군(LG2)은 상기 제1 렌즈군(LG1)의 렌즈보다 많은 매수 예컨대, 7매 이하 또는 6매 이하의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 렌즈 매수는 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 렌즈 매수보다 3매 이상 많을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈군(LG2)은 5매의 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 광학계(1000)에서 TTL(Total track length)는 이미지 센서(300)의 대각선 길이의 70% 미만일 수 있으며, 예컨대, 40% 내지 69% 범위 또는 50% 내지 60% 범위일 수 있다. 상기 TTL은 물체 측에 가장 가까운 제1 렌즈(101)의 물체측 면에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리이며, 상기 이미지 센서(300)의 대각선 길이는 이미지 센서(300)의 최대 대각 길이이며, 광축(OA)에서 대각선 끝단까지의 거리(Imgh)의 2배일 수 있다. 이에 따라 슬림한 광학계 및 이를 갖는 카메라 모듈을 제공할 수 있다. 상기 제1,2렌즈 군(LG1,LG2)의 총 렌즈 매수는 7매 내지 9매이다.

상기 제1 렌즈군(LG1)은 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈군(LG2)은 상기 제1 렌즈군(LG1)과 다른 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈군(LG1) 및 상기 제2 렌즈군(LG2)은 서로 상이한 초점 거리(focal length)를 갖고, 서로 반대되는 굴절력을 가짐에 따라 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 상기 굴절력은 초점 거리의 역수이다.

절대 값으로 나타낼 때, 상기 제2 렌즈군(LG2)의 초점 거리는 상기 제1 렌즈군(LG1)의 초점 거리보다 더 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈군(LG2)의 초점 거리(F_LG2)의 절대값은 상기 제1 렌즈군(LG1)의 초점 거리(F_LG1)의 절대값의 1.4배 이상 예컨대, 1.4배 내지 2배 범위일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 각각의 렌즈군의 굴절력 및 초점 거리를 제어하여 색수차, 왜곡 수차 등 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

광축(OA)에서 상기 제1 렌즈군(LG1) 및 상기 제2 렌즈군(LG2)은 설정된 간격을 가질 수 있다. 상기 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈군(LG1) 및 상기 제2 렌즈군(LG2) 사이의 광축 간격은 광축(OA)에서의 이격 거리이며, 상기 제1 렌즈군(LG1) 내의 렌즈 중에서 센서 측에 가장 가까운 렌즈의 센서 측 면과 상기 제2 렌즈군(LG2) 내의 렌즈 중에서 물체 측에 가장 가까운 렌즈의 물체 측 면 사이의 광축 간격일 수 있다. 상기 제1 렌즈군(LG1) 및 상기 제2 렌즈군(LG2) 사이의 광축 간격은 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 마지막 렌즈의 중심 두께 및 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 첫 번째 렌즈의 중심 두께보다 클 수 있다. 상기 제1 렌즈군(LG1) 및 상기 제2 렌즈군(LG2) 사이의 광축 간격은 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 광축 거리보다 작고 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 광축 거리의 20% 이하일 수 있으며, 예컨대 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 광축 거리의 5% 내지 15% 범위 또는 5% 내지 12% 범위일 수 있다. 여기서, 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 광축 거리는 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 물체 측에 가장 가까운 렌즈의 물체 측 면과 센서 측에 가장 가까운 렌즈의 센서 측 면 사이의 광축 거리이다.

상기 제1 렌즈군(LG1) 및 상기 제2 렌즈군(LG2) 사이의 광축 간격은 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 광축 거리의 10% 이하일 수 있으며, 예컨대 2% 내지 10% 또는 2% 내지 6% 범위일 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 광축 거리는 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 물체 측에 가장 가까운 렌즈의 물체 측 면과 센서 측에 가장 가까운 렌즈의 센서 측 면 사이의 광축 거리이다.

상기 제1 렌즈 군(LG1) 내에서 유효경 크기가 최소인 렌즈는 제2 렌즈 군(LG2)에 가장 인접한 렌즈일 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2) 내에서 유효경 크기가 최소인 렌즈는 제1 렌즈 군(LG1)에 가장 인접한 렌즈일 수 있다. 여기서, 상기 유효경의 크기는 상기 각 렌즈의 물체측 면의 유효경과 센서측 면의 유효경의 평균 값이다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐 만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있고, 색수차 및 왜곡 수차를 개선할 수 있다. 상기 제1 렌즈 군(LG1) 내에서의 최소 유효경을 갖는 렌즈의 크기는 상기 제2 렌즈 군(LG2) 내에서의 최소 유효경을 갖는 렌즈 크기보다 작을 수 있다.

상기 광학계(1000)는 10매 이하 또는 9매 이하의 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈 군(LG1)은 물체 측을 통해 입사된 광들이 모이도록 굴절시켜 주며, 상기 제2 렌즈 군(LG2)은 상기 제1 렌즈 군(LG1)을 통해 출사된 광을 이미지 센서(300)의 주변까지 확산될 수 있도록 굴절시켜 줄 수 있다.

상기 제1 렌즈 군(LG1)의 렌즈들 중에서 물체 측에 가장 가까운 렌즈는 양(+)의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 렌즈들 중에서 센서 측에 가장 가까운 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 양(+)의 굴절력을 갖는 렌즈 매수는 음(-)의 굴절력을 갖는 렌즈 매수보다 많을 수 있다. 상기 제1 렌즈 군(LG1)은 양(+)의 굴절력을 갖는 렌즈 매수가 음(-)의 굴절력을 갖는 렌즈 매수보다 많을 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2)은 양(+)의 굴절력을 갖는 렌즈 매수가 음(-)의 굴절력을 갖는 렌즈 매수보다 작을 수 있다.

상기 복수의 렌즈들(100) 각각은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역은 상기 렌즈들(100) 각각에 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 유효한 영역 또는 유효경 영역일 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 유효 영역의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 복수의 렌즈들(100)에서 유효한 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역의 단부는 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시) 등에 고정되는 영역일 수 있다.

상기 광학계(1000)는 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 광을 감지하고 전기적 신호로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100)을 순차적으로 통과한 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등 입사되는 광을 감지할 수 있는 소자를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)의 대각선 길이는 2mm 초과 예컨대, 4mm 초과 12mm 미만일 수 있다. 바람직하게, 상기 이미지 센서(300)의 Imgh는 TTL 보다 작을 수 있다.

상기 광학계(1000)는 광학필터(500)를 포함할 수 있다. 상기 광학필터(500)는 상기 제2 렌즈 군(LG2)과 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 센서 측에 가장 가까운 렌즈와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(100)가 8매 렌즈인 경우, 상기 광학필터(500)는 상기 제8 렌즈(108)와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.

상기 광학필터(500)는 적외선 필터를 포함할 수 있다. 상기 광학필터(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링할 수 있다. 상기 광학필터(500)가 적외선 필터를 포함할 경우 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서(300)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 광학필터(500)는 가시광선을 투과할 수 있고 적외선을 반사할 수 있다. 다른 예로서, 상기 광학 필터(500)와 상기 이미지 센서(300) 사이에 커버 글라스가 더 배치될 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(ST)를 포함할 수 있다. 상기 조리개(ST)는 상기 광학계(1000)에 입사되는 광량을 조절할 수 있다. 상기 조리개(ST)는 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 적어도 한 렌즈의 둘레에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개(ST)는 제2 렌즈(102)의 물체측 면 또는 센서 측 면의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 조리개(ST)는 상기 제1 렌즈 군(LG1) 내의 렌즈 중에서 인접한 두 렌즈(101,102) 사이에 배치될 수 있다. 이와 다르게, 상기 복수의 렌즈들(100) 중 선택되는 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 렌즈들 중 선택되는 하나의 렌즈의 물체 측 면 또는 센서 측 면은 광량을 조절하는 조리개 역할을 수행할 수 있다.

상기 조리개(ST)에서 n 번째 렌즈의 센서측 면까지의 직선 거리는 상기 제1 렌즈(101)의 물체측 면에서 n 번째 렌즈의 센서측 면의 광축 거리보다 작을 수 있다. 상기 조리개(ST)에서 n 번째 렌즈의 센서측 면까지의 광축 거리를 SD로 한 경우, SD < EFL를 만족할 수 있다. 또한 상기 SD < Imgh를 만족할 수 있다. 상기 EFL는 광학계 전체의 유효 초점 거리이며, F로 정의될 수 있다. 상기 EFL과 Imgh는 서로 같거나 다를 수 있으며, 2 mm 이하의 차이를 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)의 화각(FOV)은 120도 미만 예컨대, 70도 초과 및 100도 미만일 수 있다. 상기 광학계(1000)의 F 넘버(F#)는 1 초과 10 미만 예컨대, 1.1 ≤ F# ≤ 5 범위일 수 있다. 또한 상기 F#는 입사동 크기(EPD)보다 작을 수 있다. 따라서, 광학계(1000)는 슬림한 크기를 갖고, 입사 광을 제어할 수 있고 화각의 영역 내에서 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

상기 렌즈들의 유효경은 물체측 렌즈에서 조리개가 배치된 렌즈 면(예, 제4면)까지 점차 작아지며, 상기 조리개보다 센서측에 놓은 렌즈 면(예, 제5면)의 유효경부터 마지막 렌즈의 렌즈 면의 유효경까지 점차 커질 수 있다.

실시 예에 따른 광학계(1000)는 광의 경로를 변경하기 위한 반사 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사부재는 제1 렌즈 군(LG1)의 입사 광을 렌즈들 방향으로 반사하는 프리즘으로 구현될 수 있다. 이하, 실시 예에 따른 광학계를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 발명의 실시예(들)에 따른 광학계 및 카메라 모듈의 구성도이고, 도 2는 도 1의 광학계의 이미지 센서, n 번째 렌즈 및 n-1번째 렌즈의 관계를 나타낸 설명한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 및 제2 실시 예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈를 갖는 렌즈부(100)를 포함하며, 상기 렌즈부(100)는 제1 렌즈(101) 내지 제8 렌즈(108)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제8 렌즈들(101-108)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 정렬될 수 있다. 물체의 정보에 해당하는 광은 제1 렌즈(101) 내지 제8 렌즈(108) 및 광학 필터(500)를 통과하여 이미지 센서(300)에 입사될 수 있다.

상기 제1 렌즈 군(LG1)은 상기 제1 내지 제3 렌즈(101-103)를 포함하며, 상기 제2 렌즈 군(LG2)은 상기 제4 내지 제8 렌즈(104-108)를 포함할 수 있다. 상기 제3 렌즈(103)와 제4 렌즈(104) 사이의 광축 거리는 제1,2렌즈 군(LG1,LG2) 사이의 광축 간격일 수 있다.

상기 제1 내지 제8 렌즈(101-108) 중 광축에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상을 갖는 렌즈 매수는 5 매 이상일 수 있으며, n-2를 만족할 수 있다. 상기 n은 전체 렌즈 매수이며, 예컨대 8일 수 있다.

상기 제1 렌즈(101)는 광축(OA)에서 음(-) 또는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있으며, 바람직하게 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(101)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(101)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제1 렌즈(101)는 물체 측 면으로 정의하는 제1 면(S1) 및 센서 측 면으로 정의하는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 면(S1)은 볼록한 형상일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈(101)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제1,2면(S1,S2)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L1은 제1 렌즈(101)이며, L1S1은 제1 면이며, L1S2는 제2면이다.

상기 제2 렌즈(102)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(102)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(102)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(102)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제2 렌즈(102)는 물체 측 면으로 정의하는 제3 면(S3) 및 센서 측 면으로 정의하는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3)은 볼록한 형상일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(102)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3)은 볼록한 형상일 수 있으며, 상기 제4 면(S4)은 볼록한 형상일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제3,4면(S3,S4)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L2은 제2 렌즈(102)이며, L2S1은 제3 면이며, L2S2는 제4 면이다.

상기 제3 렌즈(103)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있으며, 바람직하게 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(103)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(103)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제3 렌즈(103)는 물체 측 면으로 정의하는 제5 면(S5) 및 센서 측 면으로 정의하는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 면(S5)은 볼록한 형상일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(103)는 광축(OA)에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 광축(OA)에서 상기 제5 면(S5)은 볼록한 형상일 수 있으며, 상기 제6 면(S6)은 볼록한 형상일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제5,6 면(S5,S6)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L3은 제3 렌즈(103)이며, L3S1은 제5 면이며, L3S2는 제6 면이다.

상기 제1렌즈 군(LG1)은 상기 제1 내지 제3 렌즈(101,102,103)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 렌즈(101,102,103) 중에서 광축(OA)에서의 두께, 즉 상기 렌즈의 중심 두께는 상기 제1 렌즈(101)가 가장 두꺼울 수 있고, 상기 제2 렌즈(102)가 가장 얇을 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 입사하는 광을 제어할 수 있고, 향상된 수차 특성 및 해상력을 가질 수 있다.

상기 제1 내지 제3 렌즈(101,102,103) 중에서 렌즈의 유효경의 크기(Clear aperture, CA)는 상기 제3 렌즈(103)가 가장 작을 수 있고, 상기 제1 렌즈(101)가 가장 클 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제3 렌즈(101,102,103) 중에서 제1 면(S1)의 유효 반경(Semi-aperture)(r11)의 크기가 가장 클 수 있고, 상기 제3 렌즈(103)의 제6 면(S6)의 유효 반경의 크기가 가장 작을 수 있다. 상기 제2 렌즈(102)의 유효경 크기는 상기 제1 렌즈(101)의 유효경 크기 보다 작고, 상기 제3 렌즈(103)의 유효경 크기보다 클 수 있다. 상기 제3 렌즈(103)의 유효경 크기는 광학계(1000)의 전체 렌즈 중에서 가장 작을 수 있다. 상기 유효경의 크기는 각 렌즈의 물체측 면의 유효경 크기와 센서측 면의 유효경 크기의 평균 값이다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있고, 입사되는 광을 제어하여 상기 광학계(1000)의 비네팅(vignetting) 특성을 개선할 수 있다.

상기 제2 렌즈(102)의 굴절률은 상기 제1,3 렌즈(101,103) 중 적어도 하나 또는 모두의 굴절률 보다 클 수 있다. 상기 제2 렌즈(102)의 굴절률은 1.6 초과 예컨대, 1.65 이상이며, 상기 제1,3렌즈(101,103)의 굴절률은 1.6 미만일 수 있다. 상기 제2 렌즈(102)는 상기 제1,3 렌즈(101,103) 중 적어도 하나 또는 모두의 아베수보다 작은 아베수를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(102)의 아베수는 상기 제1,3렌즈(101,103)의 아베수보다 20 이상 작을 수 있으며, 예컨대 30 미만일 수 있다. 자세하게, 상기 제1,3 렌즈(101,103)의 아베수는 상기 제2 렌즈(102)의 아베수보다 30 이상 클 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다.

광축(OA)에서의 곡률 반경을 절대 값으로 나타낼 때, 상기 제1 내지 제3 렌즈(101,102,103) 중에서 상기 제3 렌즈(103)의 제6 면(S6)의 곡률 반경이 가장 클 수 있으며, 예컨대 10 mm 이상일 수 있다. 상기 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 곡률 반경이 가장 작을 수 있으며, 7 mm 이하일 수 있다. 상기 제1 렌즈 군(LG1)에서 곡률 반경이 최대인 렌즈 면과 최소인 렌즈 면 사이의 차이는 5배 이상일 수 있다. 상기 제1 면 내지 제 6면(S1-S6)의 곡률 반경의 평균은 15 mm 이하 예컨대, 5 mm 내지 15 mm 범위일 수 있다. 상기 제1 내지 제3 렌즈(101-103) 각각은 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다.

상기 제4 렌즈(104)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(104)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(104)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈(104)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제4 렌즈(104)는 물체 측 면으로 정의하는 제7 면(S7) 및 센서 측 면으로 정의하는 제8 면(S8)을 포함할 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(104)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(104)는 광축(OA)에서 센서측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제4 렌즈(104)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제7,8 면(S7,S8)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L4은 제4 렌즈(104)이며, L4S1은 제7 면이며, L4S2는 제8 면이다.

상기 제4 렌즈(104)의 제7 면(S7)의 곡률 반경은 절대 값으로 나타낼 때, 광학계(1000) 내에서 가장 클 수 있다. 상기 제4 렌즈(104)의 초점 거리는 절대 값으로 나타낼 때, 광학계(1000) 내에서 가장 클 수 있다. 상기 제4 렌즈(104)의 굴절률은 상기 제1,3 렌즈(101,103)의 굴절률보다 클 수 있다. 상기 제4 렌즈(104)의 아베수는 상기 제1,3 렌즈(101,103)의 아베수보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다.

상기 제5 렌즈(105)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(105)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(105)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(105)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 절대 값을 나타낼 때, 상기 제5 렌즈(105)의 초점 거리는 상기 제4 렌즈(104)의 초점 거리보다 작을 수 있으며, 예컨대 20 < ｜F5 - F4｜ < 150를 만족할 수 있다.

상기 제5 렌즈(105)는 물체 측 면으로 정의하는 제9 면(S9) 및 센서 측 면으로 정의하는 제10 면(S10)을 포함할 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(105)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(105)는 제9, 10 면(S9,S10)이 광축(OA)에서 유효 영역의 끝단까지 임계점 없이 제공될 수 있다. 또한 상기 제5 렌즈(105)의 제9,10 면(S9,S10)의 곡률 반경의 평균은 절대 값으로 나타낼 때, 상기 제4 렌즈(104)의 제8 면(S8)의 곡률 반경보다 작고, 100mm 이하 예컨대, 50 mm 이하일 수 있다.

상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제9,10 면(S9,S10)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L5은 제5 렌즈(105)이며, L5S1는 제9 면이며, L5S2는 제10 면이다.

상기 제6 렌즈(106)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(106)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(106)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(106)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제6 렌즈(106)는 물체 측 면으로 정의하는 제11 면(S11) 및 센서 측 면으로 정의하는 제12 면(S12)을 포함할 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(106)은 광축(OA)에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 볼록 또는 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(106)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상 또는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.

광축(OA)에서 곡률 반경을 절대 값으로 나타낼 때, 상기 제6 렌즈(106)의 제11 면 및 제12 면(S12)의 곡률 반경의 평균은 제7 렌즈(107)의 곡률 반경의 평균, 제8 렌즈(108)의 곡률 반경의 평균 보다 클 수 있다. 상기 제6 렌즈(106)의 제11 면 및 제12 면(S12)의 곡률 반경의 평균은 상기 제5 렌즈(105)의 곡률 반경의 평균보다 작을 수 있다. 상기 제6 렌즈(106)의 굴절률은 1.55 이상이며, 제2 렌즈(102)의 굴절률 보다 작으며, 제7,8 렌즈(107,108)의 굴절률보다 클 수 있다.

상기 제6 렌즈(106)의 초점 거리는 절대 값으로 나타낼 때, 제5 렌즈(105)의 초점 거리보다는 크고 제7 렌즈(107)의 초점 거리보다는 작을 수 있다.

상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제11,12 면(S11,S12)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L6은 제6 렌즈(106)이며, L6S1은 제11 면이며, L6S2는 제12 면이다.

상기 광축(OA)에서 유효 반경의 끝단까지 상기 제11 면(S11)은 적어도 하나의 임계점을 가질 수 있으며, 상기 제12 면(S12)은 적어도 하나의 임계점을 가질 수 있다. 여기서, 광축(OA)를 기준으로 제6 렌즈(106)의 제11 면(S11)의 임계점까지의 거리를 Inf61로 정의하고, 제12 면(S12)의 임계점까지의 거리를 Inf62로 정의할 경우, 0 < Inf61/Inf62 < 1의 수학식을 만족할 수 있다. 또한 Inf61 < Inf62를 만족할 수 있으며, 상기 광축(OA)에서 유효 영역 끝단까지의 거리를 기준으로 상기 Inf61은 40% 이하 예컨대, 30% 내지 40% 범위이며, 상기 Inf62는 40% 이상 예컨대, 40% 내지 50% 범위에 위치할 수 있다.

상기 제7 렌즈(107)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(107)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(107)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 렌즈(107)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

상기 제7 렌즈(107)는 물체 측 면으로 정의하는 제13 면(S13) 및 센서 측 면으로 정의하는 제14 면(S14)을 포함할 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(107)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가지거나 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다, 즉, 상기 제7 렌즈(107)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상, 양면이 볼록한 형상 또는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.

도 2와 같이, 상기 제7 렌즈(107)는 제13 면(S13)와 제14 면(S14)이 광축(OA)에서 유효 영역의 끝단까지 적어도 하나의 임계점을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)의 임계점(P1)은 광축(OA)에서 유효 반경의 끝단까지의 거리인 유효 반경(r71)의 49% 이하의 거리(Inf71) 예컨대, 26% 내지 46%의 범위 또는 31% 내지 41% 범위에 위치할 수 있다. 상기 제14 면(S14)의 임계점은 광축(OA)을 기준으로 유효 반경의 35% 이상의 거리(Inf72) 예컨대, 35% 내지 55%의 범위 또는 40% 내지 50% 범위에 위치할 수 있다. 상기 제14 면(S14)의 임계점의 위치는 상기 제13 면(S13)의 임계점(P1)보다 광축(OA)에서 더 멀리 위치할 수 있다. 상기 광축을 기준으로 Inf71 < Inf72를 만족할 수 있다. 또한 상기 Inf62의 위치는 Inf72의 위치보다 광축에 더 인접할 수 있다.

상기 제14 면(S14)은 상기 제13 면(S13)을 통해 입사된 광들을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 임계점은 광축(OA) 및 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대한 기울기 값의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 또는 음(-)에서 양(+)으로 변하는 지점으로, 기울기 값이 0인 지점을 의미할 수 있다. 또한 상기 임계점은 렌즈 면을 지나는 접선의 기울기 값이 커지다고 작아지는 지점 또는 작아지다가 커지는 지점일 수 있다. 상기 제7 렌즈(107)의 임계점의 위치는 상기 광학계(1000)의 광학 특성을 고려하여 상술한 범위를 만족하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 자세하게, 상기 임계점의 위치는 상기 광학계(1000)의 색수차, 왜곡 특성, 수차 특성, 해상력 등의 광학 특성 제어를 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 렌즈를 통해 상기 이미지 센서(300)로 방출되는 광의 경로를 효과적으로 제어할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.

상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 모두 비구면일 수 있다. 상기 제13,14 면(S13,S14)의 비구면 계수는 도 4 및 도 10과 같이 제공되며, L7은 제7 렌즈(107)이며, L7S1은 제13 면이며, L7S2는 제14 면이다.

상기 제8 렌즈(108)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(108)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제8 렌즈(108)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제8 렌즈(108)는 광학계(1000) 중에서 센서 측에 가장 가까운 렌즈 또는 마지막 렌즈일 수 있다.

상기 제8 렌즈(108)는 물체 측 면으로 정의하는 제15 면(S15) 및 센서 측 면으로 정의하는 제16 면(S16)을 포함할 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(108)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제8 렌즈(108)는 광축에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상 또는 센서측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제15,16 면(S15,S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15,16 면(S15,S16)의 비구면 계수는 도 4 및 및 도 10과 같이 제공되며, L8은 제8 렌즈(108)이며, L8S1은 제15 면이며, L8S2는 제16 면을 나타낸다.

도 2와 같이, 상기 제8 렌즈(108)의 제15 면(S15)는 광축(OA)에서 유효 영역의 끝단까지 임계점 없이 제공될 수 있다. 상기 제8 렌즈(108)의 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 유효 영역의 끝단까지 거리(r82) 내에서 적어도 하나의 임계점을 가질 수 있다. 상기 제16 면(S16)의 임계점(P2)은 광축(OA)에서 유효 반경의 끝단까지의 거리인 유효 반경(r82)의 32% 이하의 거리(Inf82) 예컨대, 12% 내지 32%의 범위 또는 17% 내지 27% 범위에 위치할 수 있다. 상기 제14 면(S16)의 임계점(P2)의 위치는 상기 제13 면(S13)의 임계점(P1)보다 광축(OA)에서 더 가깝게 위치할 수 있다. 이에 따라 상기 제16 면(S16)은 상기 제15 면(S15)을 통해 입사된 광들을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 제6, 7 및 8 렌즈(106,107,108)의 임계점 위치는 광축(OA)를 기준으로 0.8 mm 내지 2.5 mm 범위 내에 위치하거나, 1mm 내지 2.3mm 범위 내에 위치할 수 있다.

또한 마지막 렌즈인 제8 렌즈(108)의 센서측 제16 면(S16)의 임의의 점을 지나는 접선(K1)에 수직한 직선인 법선(K2)은 광축(OA)과 소정의 각도(θ1)를 가질 수 있으며, 상기 각도(θ1)는 최대 각도는 5도 초과 및 65도 미만일 수 있으며, 예컨대 20도 내지 50도 범위 또는 20도 내지 40도의 범위일 수 있다. 이에 따라 제16 면(S16)의 광축 또는 근축 영역에서 최소 Sag 값을 가지므로, 슬림한 광학계를 제공할 수 있다.

상기 제4 내지 제8 렌즈(104,105,106,107,108) 중에서 최대 중심 두께를 갖는 렌즈는 제7 렌즈(107)이며, 상기 제7 렌즈(107)의 중심 두께는 상기 제6,7 렌즈(106,107) 사이의 광축 간격보다 클 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2)에서 최소 중심 두께를 갖는 렌즈는 제4 또는 제5 렌즈(104,105)일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 입사하는 광을 제어할 수 있고, 향상된 수차 특성 및 해상력을 가질 수 있다.

상기 제4 내지 제8 렌즈(104,105,106,107,108) 중에서 렌즈의 유효경의 평균 크기(Clear aperture, CA)는 상기 제4 렌즈(104)가 가장 작을 수 있고, 상기 제8 렌즈(108)가 가장 클 수 있다. 자세하게, 상기 제2 렌즈 군(LG2)에서 상기 제4 렌즈(104)의 제7 면(S7)의 유효경 크기는 가장 작을 수 있고, 상기 제16 면(S16)의 유효경 크기는 가장 클 수 있다. 상기 제16 면(S16)의 유효경 크기는 광학계 내에서 최대 유효경일 수 있으며 상기 제7 면(S7)의 유효경 크기의 2.2 배 이상일 수 있다. 상기 제8 렌즈(108)의 유효경의 크기는 가장 크게 제공되어, 입사되는 광들을 효과적으로 이미지 센서(300)를 향해 굴절시켜 줄 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있고, 입사되는 광을 제어하여 상기 광학계(1000)의 비네팅(vignetting) 특성을 개선할 수 있다.

상기 제2 렌즈 군(LG2)에서 굴절률이 1.6 초과된 렌즈 매수는 1.6 미만의 렌즈 매수보다 작을 수 있다. 상기 제2 렌즈 군(LG2)에서 아베수가 50 초과인 렌즈 매수는 50 미만의 렌즈 매수보다 작을 수 있다.

도 2를 참조하면, BFL(Back focal length)은 상기 이미지 센서(300)에서 마지막 렌즈까지의 광축 거리이다. 즉, BFL은 이미지 센서(300)과 제8 렌즈(108)의 센서측 제16 면(S16) 사이의 광축 거리이다. CT7는 상기 제7 렌즈(107)의 중심 두께 또는 광축 두께이며, L7_ET는 상기 제7 렌즈(107)의 유효 영역의 끝단 또는 에지 두께이다. CT8는 상기 제8 렌즈(108)의 중심 두께 또는 광축 두께이다. CG7는 상기 제7 렌즈(107)의 센서측 면의 중심에서 상기 제8 렌즈(108)의 물체측 면의 중심까지의 광축 간격(즉, 중심 간격)이다. 즉, 상기 제7 렌즈(107)의 센서측 면의 중심에서 상기 제8 렌즈(108)의 물체측 면의 중심까지의 광축 거리(CG7)는 광축(OA)에서 제14 면(S14)과 제15 면(S15) 사이의 거리이다. 상기 CG7는 상기 제3,4 렌즈(103,104) 사이의 광축 거리보다 클 수 있다. 상기 CG7는 상기 제7, 8 렌즈(107,108)의 중심 두께의 합보다 작을 수 있다.

상기 제7 렌즈(102)의 중심 두께는 렌즈들 중에서 최대이며, 상기 제7 렌즈(107)와 상기 제8 렌즈(108) 사이의 중심 간격(CG7)은 렌즈들 사이의 간격 중에서 최대이며, 상기 제2 렌즈(102)의 중심 두께는 렌즈들 중에서 최소이며, 상기 제1,2 렌즈(101,102) 사이의 중심 간격은 렌즈들 사이의 간격 중에서 최소이다. 상기 렌즈들(101-108) 중에서 최대 중심 두께는 최소 중심 두께의 2.5배 이상 예컨대, 2.5배 내지 5배의 범위일 수 있다. 상기 복수의 렌즈(100) 중에서 중심 두께가 0.5mm 미만인 렌즈 매수는 0.5mm 이상의 렌즈 매수보다 많을 수 있다. 이에 따라 광학계(1000)를 슬림한 두께를 갖는 구조로 제공할 수 있다.

상기 제6 렌즈(106)의 굴절률은 상기 제7,8 렌즈(107,108)보다 굴절률이 클 수 있으며, 1.6 이상일 수 있다. 상기 제6 렌즈(106)는 상기 제7,8 렌즈(107,108)의 아베수보다 작은 아베수를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(106)의 아베수는 상기 제8 렌즈(108)의 아베수와 20 이상 작을 수 있다. 자세하게, 상기 제8 렌즈(108)의 아베수는 상기 제6 렌즈(106)의 아베수보다 25 이상 클 수 있으며, 예컨대 50 이상일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다.

상기 복수의 렌즈 면(S1-S16) 중에서 유효 반경이 2mm 미만의 면수는 2mm 이상의 면수보다 작을 수 있다. 곡률 반경을 절대 값으로 설명하면, 상기 복수의 렌즈(100) 중에서 제4 렌즈(104)의 제7 면(S7)의 곡률 반경은 광축(OA)에서 렌즈 면들 중 가장 클 수 있고, 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 곡률 반경은 광축(OA)에서 렌즈 면들 중 가장 작을 수 있다.

초점 거리를 절대 값으로 설명하면, 상기 복수의 렌즈(100) 중에서 제4 렌즈(104)의 초점 거리는 렌즈들 중에서 가장 클 수 있고, 제4,7 렌즈(104,107)의 초점 거리는 100mm 이상이며, 제1,8 렌즈(101,108) 중 어느 하나의 초점 거리는 가장 작을 수 있으며, 20mm 이하일 수 있다. 상기 최대 초점 거리는 최소 초점 거리의 10배 이상일 수 있다.

상기에 개시된 실시예에 따른 광학계(1000)는 이하에서 설명되는 수학식들 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)가 적어도 하나의 수학식을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차, 왜곡 수차 등의 수차 특성을 효과적으로 제어할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 뿐만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가질 수 있고, 보다 슬림하고 컴팩트한 구조를 가질 수 있다.

이하에서, 제1 내지 제8 렌즈(101-108)의 중심 두께는 CT1-CT8로 정의될 수 있으며, 에지 두께는 ET1-ET8로 정의될 수 있으며, 인접한 두 렌즈 간의 광축 간격은 제1,2렌즈 사이의 간격부터 제7,8 렌즈 사이의 간격까지 CG1 내지 CG8로 정의할 수 있으며, 인접한 두 렌즈 간의 에지 간격은 제1,2렌즈 사이의 간격부터 제7,8 렌즈 사이의 간격까지 EG1 내지 EG8로 정의할 수 있다. 상기 두께 및 간격은 단위가 mm이다.

[수학식 1]

2 < CT1 / CT2 < 4

수학식 1에서 상기 제1 렌즈(101)의 광축(OA)에서의 두께(CT1)와 상기 제2 렌즈(102)의 광축(OA)에서의 두께(CT2)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 개선할 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 1은 3 ≤ CT1 / CT2 < 4을 만족할 수 있다.

[수학식 2]

1 < CT3 / ET3 < 2

수학식 2에서 상기 제3 렌즈(103)의 광축에서의 두께(CT3)와 상기 제3 렌즈(103)의 유효 영역 끝단인 에지에서의 두께(ET3)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 2는 1 < CT3 / ET3 ≤ 2를 만족할 수 있다.

수학식 2-1] 1 < CT1 / ET1 < 5

[수학식 2-2] 0 < CT2 / ET2 < 1.5

[수학식 2-3] (CT2 + CT3) < CT1

[수학식 2-4] 1 ≤ CT4 / ET4 < 3

[수학식 2-5] 0.5 < CT5 / ET5 < 2.5

[수학식 2-6] 0 < CT6 / ET6 < 1

[수학식 2-7] 1 < CT7 / ET7 < 4

[수학식 2-8] 1 < CT8 / ET8 < 3

[수학식 2-9] 0.5 < SD / TD < 1

수학식 2-1 내지 2-8에서 상기 제2 내지 제8 렌즈(102-108)의 중심 두께와 에지 두께의 비율을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다.

상기 SD는 조리개에서 상기 제8 렌즈(108)의 센서 측 제16 면(S16)까지의 광축 거리이며, 상기 TD는 제1 렌즈(101)의 물체 측 제1 면(S1)에서 상기 제8 렌즈(108)의 센서 측 제16 면(S16)까지의 광축 거리이다. 상기 조리개는 상기 제2 렌즈(102)의 센서측 면의 둘레에 배치될 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 2-9을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차가 개선될 수 있다.

[수학식 2-10]

1 < |F_LG2 /F_LG1| < 10

상기 F_LG1은 제1 렌즈 군(LG1)의 초점 거리이며, 상기 F_LG2는 제2 렌즈 군(LG2)의 초점 거리이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 2-10를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차가 개선될 수 있다. 즉, 수학식 2-10의 값이 1에 가까워질수록 왜곡 수차가 감소될 수 있다. 수학식 2-10의 값은 1 < |F_LG2 /F_LG1| < 3를 만족할 수 있다.

[수학식 3]

0 < ET8 / CT8 < 2

수학식 3에서 상기 제8 렌즈(108)의 광축에서의 두께(CT8)와 에지 에서의 두께(ET8)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 색수차 제어 특성을 가질 수 있다. 수학식 3은 0.3 ≤ ET8 / CT8 < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 4]

1.6 < n2

수학식 4에서 n2는 상기 제2 렌즈(102)의 d-line에서의 굴절률(refractive index)을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 4를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차 특성을 개선할 수 있다.

[수학식 4-1]

1.50 < n1 < 1.6

1.50 < n8 < 1.6

수학식 4-1에서 n1은 제1 렌즈(101)의 d-line에서의 굴절률이며, n8은 제8 렌즈(108)의 d-line에서의 굴절률을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 4-1를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)의 TTL에 영향을 억제할 수 있다.

[수학식 4-2]

1.60 < n4

1.60 ≤ n6

수학식 4-2에서 n4은 제4 렌즈(104)의 d-line에서의 굴절률이며, n6은 제6 렌즈(106)의 d-line에서의 굴절률을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 4-2를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차 특성을 개선할 수 있다.

[수학식 5]

0.5 < L8S2_max_sag to Sensor < 1.5

수학식 5에서 L8S2_max_sag to Sensor은 상기 제8 렌즈(108)의 센서 측 제16 면(S16)의 최대 Sag값에서 이미지 센서(300)까지의 광축 방향의 거리를 의미한다. 예를 들어, L8S2_max_sag to Sensor은 상기 제8 렌즈(108)의 센서측 면의 임계점(P2)에서 상기 이미지 센서(300)까지의 광축 방향의 거리를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 5를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 렌즈부(100)와 이미지 센서(300) 사이에 광학필터(500)가 배치될 수 있는 공간을 확보할 수 있어 향상된 조립성을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)가 수학식 5를 만족할 경우 상기 광학계(1000)는 모듈 제작을 위한 간격을 확보할 수 있다. 바람직하게, 수학식 5의 값은 0.5 < L8S2_max_sag to Sensor < 1를 만족할 수 있다.

실시예에 대한 렌즈 데이터에서, 상기 필터(500)의 위치, 자세하게 마지막 렌즈와 필터(500) 사이 간격, 및 이미지 센서(300)와 필터(500) 사이 간격은 광학계(1000)의 설계의 편의상 설정된 위치이며, 상기 필터(500)는 상기 마지막 렌즈와 이미지 센서(300)와 접촉하지 않는 범위 내에서 자유롭게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈 데이터에서 상기 L8S2_max_sag to Sensor의 값은 광학계(1000)의 BFL(Back focal length)보다 작을 수 있으며, 상기 필터(500)의 위치는 마지막 렌즈와 이미지 센서(300)과 각각 접촉하지 않는 범위 내에서 이동하여 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 즉, 제8 렌즈(108)의 제16 면(S16)은 임계점(P2)과 이미지 센서(300) 사이의 거리가 최소이고, 유효 영역의 끝단을 향해 점차 커질 수 있다.

[수학식 6]

1 < BFL / L8S2_max_sag to Sensor < 2

수학식 6에서 BFL(Back focal length)은 상기 이미지 센서(300)에 가장 인접한 제8 렌즈(108)의 센서 측 제16 면(S16)의 중심으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 6을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 왜곡 수차 특성을 개선할 수 있고, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 여기서, 최대 Sag 값은 상기 임계점 위치일 수 있다. 수학식 6은 1.5 ≤ BFL / L8S2_max_sag to Sensor < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 7]

5 < |L8S2_max slope| < 65

수학식 7에서 L8S2_max slope는 상기 제8 렌즈(108)의 센서 측 제16 면(S16) 상에서 측정한 접선 각도의 최대값(Degree)을 의미한다. 자세하게, 상기 제16 면(S16)에서 L8S2_max slope는 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선에 대해 가장 큰 접선 각도를 가지는 지점의 각도 값(Degree)을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 7를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 렌즈 플레어(lens flare)의 발생을 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 7은 20 ≤ |L8S2_max slope| ≤ 50를 만족할 수 있다.

[수학식 8]

1 < Inf82 < 1.5

수학식 8에서 Inf82는 광축(OA)에서 상기 제8 렌즈(108)의 센서측 제16 면(S16)의 임계점(Inflection Point 또는 Critical point)까지의 거리를 의미할 수 있다. 상기 Inf82는 광축(OA)에서 1.3mm ± 0.2mm 내에 위치할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 8를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)의 슬림 레이트에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.

[수학식 9]

1 < CG7 / G7_min < 15

수학식 9는 광축(OA)을 기준으로 상기 제7 렌즈(107)와 상기 제8 렌즈(108) 사이의 간격(CG7)과 상기 제7 렌즈(107)와 상기 제8 렌즈(108) 사이의 간격 중 최소 간격(mm)을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 9를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 왜곡 수차 특성을 개선할 수 있고, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 수학식 9는 5 < CG7 / G7_min < 12 또는 8 < CG7 / G7_min ≤ 10를 만족할 수 있다.

[수학식 10]

0 < CG7 / EG7 < 2

수학식 10에서 상기 제7, 8 렌즈(107,108) 사이의 광축 간격(CG7)과 상기 제7,8 렌즈(107,108) 사이의 유효 영역 끝단에서의 광축 간격(EG8)를 만족할 경우, 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 왜곡이 발생하는 것을 감소시킬 수 있어 향상된 광학 성능을 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 10은 0.5 < CG7 / EG7 < 1.2를 만족할 수 있다.

[수학식 11]

0.01 < CG1 / CG6 < 1

수학식 11에서 상기 제1 렌즈(101)와 상기 제2 렌즈(102) 사이의 광축 간격(CG1)과 상기 제6,7 렌즈(106,107) 사이의 광축 간격(CG6)을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 개선할 수 있고, 상기 광학계(1000)를 크기, 예를 들어 TTL(total track length) 축소를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 11은 0.01 < CG1 / CG6 < 0.5을 만족할 수 있다.

[수학식 11-1]

3 < CA_L8S2 / CG7 < 20

수학식 11-1에서 CA_L8S2는 가장 큰 렌즈 면의 유효경으로서, 제8 렌즈(108)의 센서 측 제16 면(S16)의 유효경 크기이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 11-1를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 개선할 수 있고, TTL(total track length) 축소를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 11-1은 10 < CA_L8S2 / CG7 < 15를 만족할 수 있다.

[수학식 11-2]

3 < CA_L7S2 / CG7 < 15

수학식 11-2는 상기 제7 렌즈(107)의 센서 측 제14 면(S14)의 유효경(CA_L7S2)과 제7,8 렌즈(107,108) 사이의 광축 간격을 설정해 줄 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 11-2를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 개선할 수 있고, TTL(total track length) 축소를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 11-2은 5 < CA_L7S2 / CG7 < 13를 만족할 수 있다.

[수학식 12]

0 < CT1 / CT7 < 2

수학식 12에서 상기 제1 렌즈(101)의 광축(OA)에서의 두께(CT1)과 상기 제7 렌즈(107)의 광축(OA)에서의 두께(CT7)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 수차 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각에서 양호한 광학 성능을 가지며 TTL(total track length)을 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 12는 0.5 < CT1 / CT7 < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 13]

0 < CT6 / CT7 < 3

수학식 13에서 상기 제6 렌즈(106)의 광축(OA)에서의 두께(CT6)와 제7 렌즈(107)의 광축에서의 두께(CT7)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(107) 및 제8 렌즈(108)의 제조 정밀도를 완화할 수 있으며, 화각(FOV)의 중심부 및 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 13은 0 < CT6 / CT7 < 1를 만족할 수 있다. 상기 제5,6,7 렌즈의 중심 두께는 (CT5 + CT6) < CT7를 만족할 수 있다. 또한 제1,6,7,8 렌즈의 중심 두께는 CT6 < CT8 < CT1 < CT7를 만족할 수 있다.

[수학식 14]

0 < L7R2 / L8R1 < 2

수학식 14에서 L7R2은 상기 제7 렌즈(107)의 제14 면(S14)의 광축에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, L8R1는 상기 제8 렌즈(108)의 제15 면(S15)의 광축에서의 곡률 반경을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 14를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성이 개선될 수 있다. 바람직하게, 수학식 14는 0 < L7R2 / L8R1 < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 15]

0 < (CG6 - EG6) / (CG6) < 2

수학식 15가 제6,7 렌즈(106,107) 사이의 중심 간격(CG6)과 에지 간격(CG7)을 만족할 경우, 광학계(1000)는 왜곡이 발생하는 것을 감소시킬 수 있고 향상된 광학 성능을 가질 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 15를 만족할 경우, 화각(FOV)의 중심부 및 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다. 수학식 15는 바람직하게, 0 < (CG6 - EG6) / (CG6) < 1를 만족할 수 있다. 여기서, 상기 제4, 5, 6, 7, 8렌즈들 사이의 중심 간격(CG)을 비교하면, CG4 < CG6 < CG5 < CG7을 만족할 수 있다.

[수학식 16]

1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 2

수학식 16에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 유효경(Clear aperture, CA)를 의미하고, CA_L3S1은 상기 제3 렌즈(103)의 제5 면(S5))의 유효경을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 16을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 제1 렌즈 군(LG1)으로 입사되는 광을 제어할 수 있고, 향상된 수차 제어 특성을 가질 수 있다. 수학식 16은 바람직하게, 1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 1.5를 만족할 수 있다.

[수학식 17]

1 < CA_L7S2 / CA_L4S2 < 5

수학식 17에서 CA_L4S2는 상기 제4 렌즈(104)의 제8 면(S8)의 유효경을 의미하고, CA_L7S2는 상기 제7 렌즈(107)의 제14 면(S14)의 유효경을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 17을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 제2 렌즈 군(LG2)으로 입사되는 광을 제어할 수 있고, 수차 특성을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 17은 1 < CA_L7S2 / CA_L4S2 < 3를 만족할 수 있다.

[수학식 18]

0.5 < CA_L3S2 / CA_L4S1 < 1.5

수학식 18에서 상기 제3 렌즈(103)의 제6 면(S6)의 유효경(CA_L3S2)과 상기 제4 렌즈(104)의 제7 면(S7)의 유효경(CA_L4S1)을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색 수차를 개선할 수 있고, 광학 성능을 위해 비네팅(vignetting)을 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 18은 0.7 < CA_L3S2 / CA_L4S1 < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 19]

0.1 < CA_L5S2 / CA_L7S2 < 1

수학식 19에서 상기 제5 렌즈(105)의 제10 면(S10)의 유효경(CA_L5S2)과 상기 제7 렌즈(107)의 제14 면(S14)의 유효경(CA_L7S2)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색 수차를 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 19는 0.4 ≤ CA_L5S2 / CA_L7S2 ≤ 0.7를 만족할 수 있다.

[수학식 20]

1 < CA_L8S2 / CA_L1S1 < 5

수학식 20에서 상기 제8 렌즈(108)의 제16 면(S16)의 유효경(CA_L8S1)과 상기 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 유효경(CA_L1S1)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 화각과 광학계 사이즈를 설정할 수 있다. 바람직하게, 수학식 20은 2 < CA_L8S2 / CA_L1S1 < 3.5를 만족할 수 있다.

[수학식 21]

0.8 < CG3 / EG3 < 5

수학식 21에서 광축(OA)에서 상기 제3,4 렌즈(103,104) 사이의 간격(CG3)과 상기 제3,4 렌즈(103,104) 사이의 에지 간격(EG3)을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차를 감소시킬 수 있고, 수차 특성을 개선할 수 있으며, 광학 성능을 위해 비네팅(vignetting)을 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 21은 1 < CG3 / EG3 < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 22]

1 < CG6 / EG6 < 5

수학식 22에서 상기 제7 렌즈(107)과 제8 렌즈(108) 사이의 중심 간격(CG7)과 에지 간격(EG7)을 만족할 경우, 광학계는 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있으며, 왜곡 발생을 억제할 수 있다.

수학식 21 및 22 중 적어도 하나는 수학식 22-1 내지 22-5 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

[수학식 22-1] 0 < CG1 / EG1 < 1

[수학식 22-2] 1 < CG2 / EG2 < 3

[수학식 22-3] 0 < CG4 / EG4 < 1.2

[수학식 22-4] 1 < CG5 / EG5 < 10

[수학식 22-5] 0 < CG8 / EG8 < 2

[수학식 23]

0 < G7_max / CG7 < 2

수학식 23에서 G7_Max는 상기 제7,8 렌즈(107,108) 사이의 간격(mm) 중 최대 간격을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 23을 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부에서 광학 성능을 개선할 수 있으며, 수차 특성의 왜곡을 억제할 수 있다. 바람직하게, 수학식 23은 0.5 < G7_max / CG7 < 1.5를 만족할 수 있다.

[수학식 24]

0 < CT6 / CG6 < 2

수학식 24에서 상기 제6 렌즈(106)의 광축(OA)에서의 두께(CT6)와 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(106)와 제7 렌즈(107) 사이의 간격(CG6)을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제6,7 렌즈의 유효경 크기 및 인접한 렌즈들 사이의 중심 간격을 축소할 수 있으며, 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 24는 0 < CT6 / CG6 < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 25]

1 < CT6 / CG5 < 3

수학식 25에서 상기 제6 렌즈(106)의 광축(OA)에서의 두께(CT6)와 상기 제5,6 렌즈(105,106) 사이의 간격(CG5)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제5,6 렌즈들의 유효경 크기 및 간격을 축소할 수 있으며, 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 25는 1 < CT6 / CG5 < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 26]

0.1 < CT7 / CG5 < 1

수학식 26가 상기 제7 렌즈(107)의 광축(OA)에서의 두께(CT7)와 상기 제5,6 렌즈(105,106) 사이의 간격(CG5)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈의 유효경 크기 및 상기 제5,6 렌즈 사이의 중심 간격을 축소할 수 있으며, 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 26은 0.1 < CT7 / CG5 < 0.8를 만족할 수 있다.

[수학식 27]

50 < |L5R2 / CT5| < 400

수학식 27이 상기 제5 렌즈(105)의 제10 면(S10)의 곡률 반경(L5R2)과 상기 제5 렌즈(105)의 광축에서의 두께(CT5)를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 제5 렌즈(105)의 굴절력을 제어하며, 제2 렌즈 군(LG2)으로 입사된 광의 광학 성능을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 27은 100 < |L5R2 / CT5| < 200를 만족할 수 있다.

[수학식 28]

0 < L5R1 / L7R1 < 10

수학식 28이 상기 제5 렌즈(105)의 제9 면(S9)의 곡률 반경(L5R1)과 상기 제7 렌즈(107)의 제13 면(S13)의 곡률 반경(L7R1)을 만족할 경우, 제5,7 렌즈의 형상 및 굴절력을 제어하며 광학 성능을 개선할 수 있으며, 제2 렌즈 군(LG2)의 광학 성능을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 28은 1 < L5R1 / L7R1 < 5를 만족할 수 있다.

[수학식 29]

0 < L1R1/L1R2 < 1

수학식 29는 상기 제1 렌즈(101)의 물체측 제1 면(S1)과 제2 면(S2)의 곡률 반경을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 렌즈 사이즈와 해상력을 결정할 수 있다. 바람직하게, 수학식 29는 0 < L1R1/L1R2 ≤ 0.5를 만족할 수 있다.

[수학식 30] 0 < L2R2/L2R1 < 1

수학식 30은 상기 제2 렌즈(102)의 물체측 제3 면(S3)과 제4 면(S4)의 곡률 반경을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 렌즈의 해상력을 결정할 수 있다. 바람직하게, 수학식 30은 0 < L2R2/L2R1 ≤ 0.8를 만족할 수 있다.

수학식 28,29,30 중 적어도 하나는 하기 수학식 30-1 내지 30-6 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 각 렌즈의 해상력을 결정할 수 있다.

[수학식 30-1] 0 < L3R1/L3R2 < 1

[수학식 30-2] 1 < |L4R1/L4R2| < 5

[수학식 30-3] 0 < L5R1/L5R2 < 1

[수학식 30-4] 1 ≤ L6R1/L6R2 < 3

[수학식 30-5] 0 < L7R1/L7R2 < 1.5

[수학식 30-6] 0 < |L8R2/L8R1| < 1

[수학식 31]

0 < CT_Max / CG_Max < 2

수학식 31에서 상기 렌즈들 각각의 광축(OA)에서의 두께가 가장 두꺼운 두께(CT_max)와 상기 복수의 렌즈들 사이의 광축에서의 에어 갭(air gap) 또는 간격(CG_max)의 최대값이 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각 및 초점 거리에서 양호한 광학 성능을 가지며, 상기 광학계(1000)를 크기 축소, 예를 들어 TTL(total track length)를 줄여줄 수 있다. 바람직하게, 수학식 31은 1 < CT_Max / CG_Max < 1.5를 만족할 수 있다.

[수학식 32]

0.5 < ΣCT / ΣCG < 2

수학식 32에서 ΣCT는 상기 복수의 렌즈들 각각의 광축(OA)에서의 두께(mm)들의 합을 의미하고, ΣCG는 상기 복수의 렌즈들에서 인접한 두 렌즈 사이의 광축(OA)에서의 간격(mm)들의 합을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 32를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각 및 초점 거리에서 양호한 광학 성능을 가지며, 상기 광학계(1000)를 크기 축소, 예를 들어 TTL(total track length)를 줄여줄 수 있다. 바람직하게, 수학식 32는 1 < ΣCT / ΣCG < 1.8를 만족할 수 있다.

[수학식 33]

10 < ∑Index <30

수학식 33에서 ²는 상기 복수의 렌즈 각각의 d-line에서의 굴절률들의 합을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 33을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)의 TTL을 제어할 수 있고, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 여기서, 제1 내지 제8 렌즈(101-108)의 굴절률 평균은 1.55 이상일 수 있다. 바람직하게, 수학식 33은 10 < ∑Index < 20을 만족할 수 있다.

[수학식 34]

10 < ∑Abb / ∑Index < 50

수학식 34에서 ∑Abbe는 상기 복수의 렌즈 각각의 아베수(Abbe's number)의 합을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 34을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 수차 특성 및 해상력을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 8 렌즈(101-108)의 아베수 평균은 50 이하일 수 있다. 바람직하게, 수학식 34는 10 < ∑Abb / ∑Index < 30를 만족할 수 있다.

[수학식 35]

0 < |Max_distortion| < 5

수학식 35에서 Max_distortion은 이미지 센서(300)에 의해 검출된 광학 특성을 기초로 중심(0.0F)에서 대각 방향의 끝단(1.0F)까지의 영역에서 왜곡의 최대 값을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 35를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 왜곡 특성을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 35는 1 < |Max_distortion| < 3를 만족할 수 있다.

[수학식 36]

0 < EG_Max / CT_Max < 2

수학식 36에서 CT_max는 상기 복수의 렌즈들 각각의 광축(OA)에서의 두께 중 가장 두꺼운 두께(mm)를 의미하며, EG_Max는 인접한 두 렌즈 사이의 에지측 최대 간격이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 36을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각 및 초점 거리를 가지며, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 36은 0 < EG_Max / CT_Max < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 37]

0.5 < CA_L1S1 / CA_min < 2

수학식 37에서 상기 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 유효경(CA_L1S1)과 상기 제1 내지 제16 면(S1-S16)의 유효경 중에서 가장 작은 유효 경(CA_Min)을 만족할 경우, 상기 제1 렌즈(101)을 통해 입사되는 광을 제어하며, 광학 성능을 유지하면서 슬림한 광학계를 제공할 수 있다. 바람직하게, 수학식 37은 1 < CA_L1S1 / CA_min < 2 를 만족할 수 있다.

[수학식 38]

1 < CA_max / CA_min < 5

수학식 38에서 CA_max는 상기 복수의 렌즈들의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 가장 큰 유효경를 의미하는 것으로, 제1 내지 제16 면(S1-S16)의 유효경(mm) 중에서 가장 큰 유효 경을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 38을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 광학 성능을 유지하면서 슬림 및 컴팩트한 광학계를 제공될 수 있다. 바람직하게, 수학식 38은 2 < CA_max / CA_min < 4를 만족할 수 있다.

[수학식 39]

1 < CA_max / CA_Aver < 3

수학식 39에서 상기 복수의 렌즈들의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 최대 유효경(CA_max)과 평균 유효경(CA_Aver)을 설정하고 있으며, 이를 만족할 경우, 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공될 수 있다. 바람직하게, 수학식 39은 1.5 < CA_max / CA_AVR < 2.5를 만족할 수 있다.

[수학식 40]

0.1 < CA_min / CA_Aver < 1

수학식 40에서 상기 복수의 렌즈들의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 가장 작은 유효경(CA_min)과 평균 유효경(CA_Aver)을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우, 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공될 수 있다. 바람직하게, 수학식 40은 0.1 < CA_min / CA_AVR ≤ 0.8를 만족할 수 있다.

[수학식 41]

0.1 < CA_max / (2×ImgH) < 1

수학식 41에서 상기 복수의 렌즈들의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 가장 큰 유효경(CA_max)과 이미지 센서(300)의 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 중심(0.0F)에서 대각선 끝단(1.0F)까지의 거리(ImgH)를 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가지며, 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 ImgH는 4mm 내지 10mm 범위일 수 있다. 바람직하게, 수학식 41은 0.5 ≤ CA_max / (2*ImgH) < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 42]

0.1 < TD / CA_max < 1.5

수학식 42에서 TD는 상기 제1 렌즈 군(LG1)의 물체 측 면에서 상기 제2 렌즈 군(LG2)의 센서 측 면까지의 최대 광축 거리(mm)이다. 예를 들면, 광축(OA)에서 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)에서 상기 제8 렌즈(108)의 제16 면(S16)까지의 거리이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 42를 만족할 경우, 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공할 수 있다. 바람직하게, 수학식 42는 0.5 < TD / CA_max < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 43]

0 < F / L7R2 < 5

수학식 43에서 광학계(1000)의 전체 유효초점거리(F)와 상기 제7 렌즈(107)의 제14 면(S14)의 곡률 반경(L7R2)를 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 광학계(1000)의 크기 축소, 예를 들어 TTL(total track length)를 줄여줄 수 있다. 바람직하게, 수학식 43은 1 < F / L7R2 < 3를 만족할 수 있다.

수학식 43은 하기 수학식 43-1을 더 포함할 수 있다.

[수학식 43-1]

1 < F / F# < 6

상기 F#는 F 넘버를 의미할 수 있다. 바람직하게, 수학식 43-1은 2 < F / F# < 5를 만족할 수 있다.

[수학식 43-2]

0 < F / L8R2 < 1

수학식 43-2는 광학계(1000)의 전체 유효초점거리(F)와 상기 제8 렌즈(108)의 제16 면(S16)의 곡률 반경(L8R2)를 설정할 수 있다. 바람직하게, 수학식 43-2은 0 < F / L8R2 < 0.5를 만족할 수 있다.

[수학식 44]

1 < F / L1R1 < 10

수학식 44에서 상기 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1))의 곡률 반경(L1R1)과 전체 유효 초점 거리(F)를 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상기 광학계(1000)를 크기 축소, 예를 들어 TTL(total track length)를 줄여줄 수 있다. 바람직하게, 수학식 44는 1 < F / L1R1 < 5를 만족할 수 있다.

[수학식 45]

0 < EPD / L8R2 < 5

수학식 45에서 EPD는 상기 광학계(1000)의 입사동(Entrance Pupil)의 크기(mm)를 의미하고, L8R2는 상기 제8 렌즈(108)의 제16 면(S16)의 곡률 반경(mm)을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 45를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 전체 밝기를 제어할 수 있고, 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 45는 0 < EPD / L8R2 < 1를 만족할 수 있다.

수학식 45는 하기 수학식 45-1를 더 포함할 수 있다.

[수학식 45-1] 1 < EPD / F# < 3

[수학식 46]

0.5 < EPD / L1R1 < 8

수학식 46는 광학계의 입사동 크기와 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 곡률 반경의 관계를 나타낸 것으로, 입사 광을 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 46은 0.5 < EPD / L1R1 < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 47]

-5 < F1 / F2 < 0

수학식 47에서 제1,2렌즈(101,102)의 초점 거리(F1,F2)를 설정해 줄 수 있다. 이에 따라 제1,2렌즈(101,102)의 입사광의 굴절력을 조절하여 해상력을 개선시켜 줄 수 있으며, TTL을 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 47는 -1 < F1 / F2 < 0를 만족할 수 있다.

[수학식 48]

1 < F12 / F < 5

수학식 48에서 제1,2렌즈의 복합 초점 거리(F12)와 전체 초점거리(F)를 설정해 줌으로써, 상기 광학계(1000)는 입사광의 굴절력을 조절하여 해상력을 개선할 수 있으며, 상기 광학계(1000)의 TTL(total track length)를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 48은 1 < F12 / F < 3를 만족할 수 있다.

[수학식 49]

1 < |F48 / F13| < 4

수학식 49에서 상기 제1-3 렌즈의 복합 초점 거리(F13) 즉, 제1렌즈 군의 초점 거리(mm)와 제4-8 렌즈의 복합 초점 거리(F48) 즉, 제2 렌즈 군의 초점 거리를 설정해 줄 수 있으며, 이를 만족할 경우, 상기 제1 렌즈 군의 굴절력 및 상기 제2 렌즈 군의 굴절력을 제어하여 해상력을 개선시켜 줄 수 있으며, 광학계를 슬림하고 컴팩트한 크기로 제공할 수 있다. 또한 수학식 49를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 색수차 및 왜곡 수차 등의 수차 특성을 개선할 수 있다. 상기 수학식 49는 바람직하게, 1 < |F48 / F13| < 2를 만족할 수 있다. 여기서, F13 > 0 및 F48 < 0를 만족할 수 있다. 또한 상기 F12 > F13를 만족할 수 있다.

[수학식 50]

0 < F1/F < 3

수학식 50에서 전체 초점거리(F)와 제1렌즈(101)의 굴절력을 설정할 수 있으며, 해상력을 개선시켜 줄 수 있다. 수학식 50는 0 < F1/F < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 50-1] 0 < |F2 / F| < 5 (여기서, F > 0, F2 < 0이다)

[수학식 50-2] 0 < F3 / F2 < 5 (여기서, F3 > 0이다)

[수학식 50-3] 5 < |F4 / F| < 25 (여기서, F4 < 0이다)

[수학식 50-4] 0 < F5 / F < 10 (여기서, F5 > 0이다)

[수학식 50-5] 1 < |F6 / F| < 15 (여기서, F6 < 0이다)

[수학식 50-6] 5 < F7 / F < 25 (여기서, F7 > 0이다)

[수학식 50-7] 0 < |F8 / F| < 5 (여기서, F8 < 0이다)

수학식 50-1 내지 50-7에서 F3,F4,F5,F6,F7,F8는 제3,4,5 6,7,8렌즈(103,104,105,106,107,108)은 초점 거리(mm)를 의미하며, 이를 만족할 경우, 각 렌즈의 굴절력을 제어하여 해상력을 개선시켜 줄 수 있으며, 광학계를 슬림하고 컴팩트한 크기로 제공할 수 있다.

[수학식 51]

0 < F1 / F13 < 2

수학식 51에서 제1 렌즈의 초점 거리(F1)과 상기 제1 내지 제3 렌즈의 복합 초점 거리(F13)를 설정해 주어, 제1 렌즈 군의 해상력을 조절할 수 있다. 바람직하게, 수학식 51은 0 < F1 / F13 < 1.5를 만족할 수 있다.

[수학식 52]

0 < F1 / |F48| < 2

수학식 52에서 제1 렌즈의 초점 거리(F1)과 상기 제4 내지 제8 렌즈의 복합 초점 거리(F48)를 설정해 주어, 광학계 사이즈와 해상력을 조절할 수 있다. 바람직하게, 수학식 52은 0 < F1 / |F48| < 1를 만족할 수 있다.

여기서, 조리개가 제2 렌즈의 센서측 둘레 면에 배치된 경우, 상기 조리개의 위치를 기준으로 제1,2렌즈를 복합 초점 거리는 F12이며, 제3 렌즈에서 제8렌즈까지의 복합 초점 거리는 F38인 경우, F12 > F13를 만족하며, |F38| > |F48|를 만족할 수 있다.

[수학식 53]

0 < |F1/F4| < 1

수학식 53에서 제1 렌즈의 초점 거리(F1)과 상기 제4 렌즈의 초점 거리(F4)를 설정해 주어, 제1,2렌즈 군으로 입사되는 광의 굴절력을 제어하며, 광학계 사이즈와 해상력을 조절할 수 있다. 바람직하게, 수학식 53은 0 < F1 / |F4| < 0.5를 만족할 수 있다.

[수학식 54]

2 < TTL < 20

수학식 54에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(101)의 제1 면(S1)의 정점에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)를 의미한다. 바람직하게, 수학식 54는 5 < TTL < 15 만족할 수 있으며, 이에 따라 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공할 수 있다.

[수학식 55]

2 < ImgH

수학식 55는 이미지 센서(300)의 대각 크기(2*ImgH)를 4mm 초과되도록 설정하여, 높은 해상력을 갖는 광학계를 제공할 수 있다. 수학식 55는 바람직하게, 4 ≤ Imgh < 12를 만족할 수 있다.

[수학식 56]

BFL < 2.5

수학식 56는 BFL(Back focal length)를 2.5 mm 미만으로 하여, 필터(500)의 설치 공간을 확보할 수 있고 이미지 센서(300)와 마지막 렌즈 사이의 간격을 통해 구성 요소들의 조립성을 개선하며 결합 신뢰성을 개선할 수 있다. 수학식 56는 바람직하게, 0 < BFL < 1.2를 만족할 수 있다.

[수학식 57]

2 < F < 20

수학식 57에서 전체 초점 거리(F)를 광학계에 맞게 설정할 수 있으며, 바람직하게, 5 < F < 15를 만족할 수 있다.

[수학식 58]

FOV < 120

수학식 58에서 FOV(Field of view)는 상기 광학계(1000)의 화각(Degree)을 의미하며, 120도 미만의 광학계를 제공할 수 있다. 상기 FOV는 70도 이상 예컨대, 70도 내지 100도 범위일 수 있다.

[수학식 59]

0.5 < TTL / CA_max < 2

수학식 59에서 상기 복수의 렌즈들의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 가장 큰 유효경(CA_max)과 TTL(Total track length)를 설정해 줌으로써, 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공할 수 있다. 바람직하게, 수학식 59는 0.5 < TTL / CA_max < 1를 만족할 수 있다.

[수학식 60]

0.5 < TTL / ImgH < 3

수학식 60는 광학계의 전체 광축 길이(TTL)와 이미지 센서(300)의 광축에서 대각 방향의 길이(ImgH)를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 60을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 큰 크기의 이미지 센서(300) 적용을 위한 BFL(Back focal length)을 확보하며 보다 작은 TTL을 가질 수 있어, 고화질 구현 및 슬림한 구조를 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 60은 0.8 < TTL / ImgH < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 61]

0.01 < BFL / ImgH < 0.5

수학식 61은 이미지 센서(300)와 마지막 렌즈 간의 광축 간격과 이미지 센서(300)의 광축에서 대각 방향의 길이를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 61을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 큰 크기의 이미지 센서(300)를 적용하기 위한 BFL(Back focal length)을 확보할 수 있고, 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 61은 0.1 ≤ BFL / Imgh ≤ 0.3를 만족할 수 있다.

[수학식 62]

4 < TTL / BFL < 10

수학식 62는 광학계의 전체 광축 길이(TTL), 및 상기 이미지 센서(300)와 마지막 렌즈 사이의 광축 간격(BFL)를 설정(단위, mm)할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 62을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 BFL을 확보하며 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 수학식 62는 6 < TTL / BFL < 10를 만족할 수 있다.

[수학식 63]

0.5 < F / TTL < 1.5

수학식 63는 광학계(1000)의 전체 초점 거리(F)와 전체 광축 길이(TTL)를 설정할 수 있다. 이에 따라 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공할 수 있다. 수학식 63은 바람직하게, 0.5 < F / TTL < 1.2를 만족할 수 있다.

[수학식 63-1]

0 < F# / TTL < 0.5

수학식 63-1는 광학계(1000)의 F 넘버(F#)와 전체 광축 길이(TTL)를 설정할 수 있다. 이에 따라 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공할 수 있다.

[수학식 64]

3 < F / BFL < 10

수학식 64는 광학계(1000)의 전체 초점 거리(F), 상기 이미지 센서(300)와 마지막 렌즈 사이의 광축 간격(BFL)를 설정(단위, mm)할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 64를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각을 가지며 적절한 초점 거리를 가질 수 있고, 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 64는 5 < F / BFL < 10를 만족할 수 있다.

[수학식 65]

0.1 < F / ImgH < 3

수학식 65은 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리(F,mm)와 상기 이미지 센서(300)의 광축에서 대각선 길이(ImgH)를 설정할 수 있다. 이러한 광학계(1000)는 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 큰 이미지 센서(300)를 적용하며 향상된 수차 특성을 가질 수 있다. 바람직하게, 수학식 65는 0.8 ≤ F / ImgH < 2를 만족할 수 있다.

[수학식 66]

1 < F / EPD < 5

수학식 66는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리(F,mm)와 입사동 크기를 설정할 수 있다. 이에 따라 광학계의 전체 밝기를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 66는 1.5 ≤ F / EPD < 4를 만족할 수 있다.

[수학식 67]

0 < BFL/TD < 0.3

수학식 67에서 상기 이미지 센서(300)와 마지막 렌즈 사이의 광축 간격(BFL)과 렌즈들의 광축 거리(TD)를 설정해 주어, 이를 만족할 경우 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트한 광학계를 제공될 수 있다. 바람직하게, 수학식 67은 0 < BFL/TD ≤ 0.2를 만족할 수 있다. BFL/TD가 0.3 초과된 경우, TD 대비 BFL이 크게 설계되므로 전체 광학계의 크기가 커지게 되고 이로 인해 광학계의 소형화가 어렵고, 상기 제8 렌즈와 상기 이미지센서 사이의 거리가 길어지므로 상기 제8 렌즈와 상기 이미지센서 사이를 통해 불필요한 광량이 증가될 수 있고 이로 인해 수차 특성이 저하되는 등 해상력이 낮아지는 문제가 있다.

[수학식 68]

0 < EPD/Imgh/FOV < 0.2

수학식 68에서 입사동 크기(EPD), 이미지 센서의 최대 대각선 길이의 1/2의 길이(Imgh), 및 화각(FOV)의 관계를 설정할 수 있다. 이에 따라 광학계의 전체 크기 및 밝기를 제어할 수 있다. 수학식 68은 바람직하게, 0 < EPD/Imgh/FOV < 0.1를 만족할 수 있다.

[수학식 69]

5 < FOV / F# < 50

수학식 69은 광학계의 화각과 F 넘버의 관계를 설정할 수 있다. 수학식 69는 바람직하게, 30 < FOV / F# < 50를 만족할 수 있다.

[수학식 70]

0 < n1/n2 <1.5

수학식 70의 제1,2렌즈(101,102)의 d-line에서의 굴절률(n1,n2)이 상기 범위를 만족할 경우, 광학계는 입사광의 해상력을 개선할 수 있다. 바람직하게, 0 < n1/n2 <1를 만족할 수 있다.

[수학식 71]

0 < n3 / n4 < 1.5

수학식 71의 제3,4렌즈(103,104)의 d-line에서의 굴절률(n3,n4)이 상기 범위를 만족할 경우, 광학계는 제2 렌즈 군(LG2)의 입사광에 대한 해상력을 개선할 수 있다. 바람직하게, 수학식 71은 0 < n3/n4 <1를 만족할 수 있다.

[수학식 72]

0< Inf61/Inf62 <1

수학식 72에서 광축(OA)에서 제6 렌즈(106)의 물체측 면(S11)의 임계점까지의 거리(Inf61)와 센서측 면(S12)의 임계점까지의 거리(Inf62)를 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제6 렌즈의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 72는 0.5< Inf61/Inf62 <1를 만족할 수 있다.

[수학식 73]

0< Inf61/Inf72 <1

수학식 73에서 광축(OA)에서 제6 렌즈(106)의 물체측 면(S11)의 임계점까지의 거리(Inf61)와 제 7렌즈(107)의 센서측 면(S14)의 임계점까지의 거리(Inf72)를 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제6,7 렌즈의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 73는 0.3< Inf61/Inf72 <0.8를 만족할 수 있다.

[수학식 74]

0< Inf62/Inf72 <1

수학식 74에서 광축(OA)에서 제6 렌즈(106)의 센서측 면(S12)의 임계점까지의 거리(Inf62)와 제7 렌즈(107)의 센서측 면(S14)의 임계점까지의 거리(Inf72)를 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제6,7 렌즈의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 74는 0.5< Inf62/Inf72 <1를 만족할 수 있다.

[수학식 75]

0< Inf61/semi-Aperture_L6S1 <1

수학식 75에서 광축(OA)에서 제6 렌즈(106)의 물체측 면(S11)의 임계점까지의 거리(Inf61)와 제6 렌즈(106)의 물체측 면의 유효 변경(semi-Aperture_L6S1)을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제6 렌즈의 물체측 면의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 75는 0.2< Inf61/semi-Aperture_L6S1 <0.8를 만족할 수 있다.

[수학식 76]

0< Inf62/semi-Aperture_L6S2 <1

수학식 76에서 광축(OA)에서 제6 렌즈(106)의 센서측 면(S12)의 임계점까지의 거리(Inf62)와 제6 렌즈(106)의 센서측 면의 유효 변경(semi-Aperture_L6S2)을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제6 렌즈의 센서측 면의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 76은 0.1< Inf62/semi-Aperture_L6S2 <0.7를 만족할 수 있다.

[수학식 77]

0 < Inf71/semi-Aperture_L7S1 < 0.9

수학식 77에서 광축(OA)에서 제7 렌즈(107)의 물체측 면(S13)의 임계점까지의 거리(Inf71)와 제7 렌즈(107)의 물체측 면의 유효 변경(semi-Aperture_L7S1)을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제7 렌즈의 물체측 면의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 77는 0< Inf71/semi-Aperture_L7S1 <0.5를 만족할 수 있다.

[수학식 78]

0 < Inf72/semi-Aperture_L7S2< 0.9

수학식 78에서 광축(OA)에서 제7 렌즈(107)의 센서측 면(S14)의 임계점까지의 거리(Inf72)와 제7 렌즈(106)의 센서측 면의 유효 변경(semi-Aperture_L7S2)을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우 제7 렌즈의 센서측 면의 만족 수차를 제어할 수 있다. 수학식 78은 0 < Inf72/semi-Aperture_L7S2< 0.7를 만족할 수 있다.

[수학식 79]

0< |Max_Sag71|/semi-Aperture_L7S1 <0.8

수학식 79에서 제7 렌즈(107)의 물체측 제13 면(S13)의 중심에서 직교하는 직선으로부터 제13 면(S13)의 최대 높이(Max_Sag71)와 제13 면(S13)의 유효 반경을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우, 제7 렌즈의 제13 면의 만족 수차를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 79는 0< |Max_Sag71|/semi-Aperture_L7S1 <0.5를 만족할 수 있다.

[수학식 80]

0< |Max_Sag72|/semi-Aperture_L7S2 <0.8

수학식 80에서 제7 렌즈(107)의 센서측 제14 면(S14)의 중심에서 직교하는 직선으로부터 제14 면(S14)의 최대 높이(Max_Sag72)와 제14 면(S14)의 유효 반경을 설정할 수 있으며, 이를 만족할 경우, 제7 렌즈의 제14 면의 만족 수차를 제어할 수 있다. 바람직하게, 수학식 80는 0< |Max_Sag72|/semi-Aperture_L7S2 <0.6를 만족할 수 있다.

[수학식 81]

수학식 81에서 Z는 Sag로 비구면 상의 임의의 위치로부터 상기 비구면의 정점까지의 광축 방향의 거리를 의미할 수 있다. 상기 Y는 비구면 상의 임의의 위치로부터 광축까지의 광축에 수직인 방향으로의 거리를 의미할 수 있다. 상기 c는 렌즈의 곡률을 의미할 수 있고, K는 코닉 상수를 의미할 수 있다. 또한, A, B, C, D, E,F는 비구면 계수(Aspheric constant)를 의미할 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 80 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 수학식을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 80 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 만족할 경우 상기 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가지며, 수차 및 왜곡 특성을 개선할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 큰 크기의 이미지 센서(300)를 적용하기 위한 BFL(Back focal length)을 확보할 수 있고, 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 70 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 경우, 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300)를 포함하며 상대적으로 작은 TTL 값을 가질 수 있고, 보다 슬림하게 컴팩트(compact)한 광학계 및 이를 갖는 카메라 모듈을 제공 수 있다.

실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 사이 간격은 영역에 따라 설정된 값을 가질 수 있다.

도 3은 도 1의 광학계를 갖는 제1실시 예에 따른 렌즈 데이터의 예이며, 도 9는 도 1의 광학계를 갖는 제2실시 예에 따른 렌즈 데이터의 예이다.

도 3 및 도 9와 같이, 제1,2 실시 예에 따른 광학계는 제1 내지 제8 렌즈들(101-108)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 렌즈의 중심 두께(CT), 렌즈들 사이의 중심 간격(CG), d-line(588nm)에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효 반경(Semi-Aperture), 초점 거리를 나타낸다.

복수의 렌즈(100)의 굴절률 합은 10 초과이며, 아베 합은 200 이상이며, 전체 렌즈의 중심 두께 합은 5mm 이하 예컨대, 3.5mm 내지 5mm 범위이며, 광축에서의 상기 제1 내지 제8 렌즈들 사이의 중심 간격의 합은 4mm 이하이고, 상기 렌즈들의 중심 두께 합보다 작고, 2mm 내지 4mm 범위일 수 있다. 또한 복수의 렌즈(100)의 각 렌즈 면의 유효 경의 평균 값은 4mm 이상 예컨대, 4mm 내지 6.5mm 범위이며, 각 렌즈들의 중심 두께의 평균은 0.8mm 이하 예컨대, 0.35mm 내지 0.8mm 범위일 수 있다. 상기 복수의 렌즈(100)의 유효경의 합은 제1 면(S1)에서 제16 면(S16)까지의 유효경 합이며, 70 mm 이상 예컨대, 70 mm 내지 110 mm 범위일 수 있다.

초점 거리의 절대 값에서 제4 렌즈(104)의 초점 거리는 최대이며, 제1,8 렌즈(101,108)의 초점 거리는 어느 하나가 최소이며, 제2,3렌즈의 초점 거리보다 작게 배치될 수 있다.

도 4 및 도 10과 같이, 제1,2 실시예에 복수의 렌즈들 중 적어도 하나 또는 모두의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가진 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제8 렌즈(101,102,103,104,105,106,107,108)는 제1 면(S1)부터 제16 면(S16)까지의 30차 비구면 계수를 가지는 렌즈면을 포함할 수 있다. 상기와 같이 30차 비구면 계수를 가진 비구면은(“0”이 아닌 수치) 주변부의 비구면 형상을 특히 크게 변화시킬 수 있기 때문에 화각(FOV)의 주변부의 광학 성능을 양호하게 보정할 수 있다.

도 5 및 도 11과 같이, 제1 내지 제8 렌즈(101-108)의 제1 내지 제8두께(T1-T8)는 각 렌즈의 중심에서 에지를 향하는 방향(Y)으로 0.1mm 이상의 간격으로 나타낼 수 있으며, 인접한 렌즈들 사이의 간격은 제1,2렌즈 사이의 제1간격(G1), 제2,3렌즈 사이의 제2간격(G2), 제3,4렌즈 사이의 제3간격(G3), 제4,5 렌즈 사이의 제4간격(G4), 제5,6 렌즈 사이의 제5간격(G5), 제6,7 렌즈 사이의 제6간격(G6), 제7,8 렌즈 사이의 제7간격(G7)에 대해 중심에서 에지를 향하는 방향으로 0.1mm이상의 간격으로 나타낼 수 있다.

상기 제1두께(T1)에서 최대 두께는 최소 두께의 1.6 배 이상, 예컨대 1.6배 내지 2.6배 범위일 수 있다. 상기 제1 간격(G1)의 최대 간격은 최소 간격의 차이가 1.3배 이상, 예컨대 1.3배 내지 2.3배 범위일 수 있다. 상기 제2두께(T2)의 최대 두께는 최소 두께의 1.1배 이상 예컨대, 1.1배 내지 2.1배 범위일 수 있다. 제2 간격(G2)의 최대 간격은 최소 간격의 1.1배 이상 예컨대, 1.1배 내지 2.1배 범위일 수 있다. 상기 제3두께(T3)에서 최대 두께는 최소 두께의 1.1 배 이상, 예컨대 1.1배 내지 2.1배 범위일 수 있다. 상기 제3 간격(G3)의 최대 간격은 최소 간격의 차이가 1.1배 이상, 예컨대 1.1배 내지 2.1배 범위일 수 있다. 상기 제4두께(T4)의 최대 두께는 최소 두께와의 차이가 10% 이하일 수 있다. 제4 간격(G4)의 최대 간격은 최소 간격의 1.2배 이상 예컨대, 1.2배 내지 2.2배 범위일 수 있다. 상기 제5두께(T5)에서 최대 두께는 최소 두께의 1 배 이상, 예컨대 1배 내지 2배 범위일 수 있다. 상기 제5 간격(G5)의 최대 간격은 최소 간격의 차이가 1.1배 이상, 예컨대 1.1배 내지 2.1배 범위일 수 있다. 상기 제6두께(T6)의 최대 두께는 최소 두께의 2.1배 이상 예컨대, 2.1배 내지 3.1배 범위일 수 있다. 제6 간격(G6)의 최대 간격은 최소 간격의 1.5배 이상 예컨대, 1.5배 내지 2.5배 범위일 수 있다. 상기 제7두께(T7)에서 최대 두께는 최소 두께의 1.1 배 이상, 예컨대 1.1배 내지 2.1배 범위일 수 있다. 상기 제7 간격(G7)의 최대 간격은 최소 간격의 차이가 5배 이상, 예컨대 5배 내지 15배 범위일 수 있다. 상기 제8두께(T8)의 최대 두께는 최소 두께의 1.6배 이상 예컨대, 1.6배 내지 2.6배 범위일 수 있다. 광학계는 상기한 제1 내지 제8 두께(T1-T8)과 제1 내지 제7 간격(G1-G7)를 이용하여 슬림하고 컴팩트한 사이즈로 제공할 수 있다.

도 6 및 도 12는 발명의 제1,2실시 예에 따른 제7 렌즈(107)의 물체측 면(L7S1) 및 센서측 면(L7S2)과, 제8 렌즈(108)의 물체측 면(L8S1)과 센서측 면(L8S2)의 중심에서 직교하는 Y축 방향의 직선으로부터 0.1 이상의 간격마다의 렌즈 면까지의 높이(Sag 값)으로 나타낼 수 있으며, 도 15는 도 6 및 도 12를 그래프로 나타낸 값이다. 도 6, 12 및 15와 같이, 상기 제7 렌즈(107)의 물체측 면(L7S1) 및 센서측 면(L7S2)은 광축에서 3mm 이하에서 임계점이 발생하며, 물체측 면의 임계점(도 2의 P1)이 센서측 면의 임계점보다 광축에 인접하게 나타남을 알 수 있으며, 센서측 방향으로 L7S2의 Sag 값이 L7S1의 Sag 값보다 크게 나타남을 알 수 있다. 그리고, 제8 렌즈의 물체측 면은 임계점 없이 제공될 수 있으며, 센서측 면은 센서측 방향으로의 Sag 값의 높이는 L7S1,L7S2의 센서측 Sag 값보다 작고 광축에 더 인접한 임계점(도 2의 P2)을 가짐을 알 수 있다.

도 7은 발명의 제1 실시 예에 따른 광학계의 광선 수차 특성을 나타낸 그래프이며, 도 8은 발명의 제1 실시 예에 따른 광학계의 수차 특성을 나타낸 그래프이고, 도 13은 발명의 제2 실시 예에 따른 광학계의 광선 수차 특성을 나타낸 그래프이며, 도 14은 발명의 제2 실시 예에 따른 광학계의 수차 특성을 나타낸 그래프이다.

도 7, 8, 13 및 14와 같이, 제1 및 제2 실시 예에 따른 광학계에 의한 자오상면(Tangential field curvature) 및 구결상면(Sagittal field curvature)에서 광축 상의 상대 필드 높이(relative field height)가 0.0 내지 1.0인 영역에서의 횡수차를 나타내는 분석 그래프로서, 약 470nm, 약 510nm, 약 555nm, 약 610nm, 약 650nm 파장 대역의 광에 대해 횡수차의 보정 상태가 양호한 광학계를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가지며 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 상기 실시예에서 확인한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예 1,2의 렌즈계는 8매의 렌즈 구성으로 소형 경량화하면서 동시에 구면수차, 비점수차, 왜곡수차, 색수차, 코마수차 모두 양호하게 보정되어 고해상도의 구현이 가능하므로 카메라의 광학 기기에 내장되어 활용될 수 있다.

표 1은 제1 및 제2 실시 예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), 전체 유효초점거리인 F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들 각각의 초점 거리(F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8), 에지 두께, 에지 간격, 합성 초점 거리 등에 대한 것이다.

항목	실시예1	실시예2	항목	실시 예1	실시예2
F	7.952	8.031	ET1	0.350	0.364
F1	8.417	7.948	ET2	0.397	0.428
F2	-21.316	-17.949	ET3	0.280	0.282
F3	22.631	22.245	ET4	0.283	0.288
F4	-146.012	-121.687	ET5	0.353	0.356
F5	29.921	29.935	ET6	0.593	0.608
F6	-96.098	-106.623	ET7	0.399	0.399
F7	130.516	126.545	ET8	0.402	0.395
F8	-8.570	-8.531	EG1	0.081	0.080
F13	8.544	8.537	EG2	0.185	0.176
F48	-13.676	-13.447	EG3	0.234	0.215
F12	12.503	12.564	EG4	0.420	0.412
F38	-401.010	-364.426	EG5	0.102	0.100
Inf61	1.434	1.428	EG6	0.166	0.151
Inf62	1.773	1.758	EG7	0.958	0.935
Inf71	1.492	1.481	∑Index	11.214	12.703
Inf72	2.101	2.111	∑Abbe	237.691	293.420
FOV	88.630	88.230	∑CT	4.504	4.546
EPD	4.032	4.072	∑CG	3.153	3.100
BFL	0.980	1.001	CT_Max	1.103	1.098
TD	7.656	7.646	CA_Max	12.165	15.870
ImgH	7.935	7.935	CA_Min	3.400	3.400
SD	6.373	6.330	CA_Aver	5.937	7.395
F#	1.972	1.972
TTL	8.636	88.230

표 2는 도 1의 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 40에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 2를 참조하면, 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 40 중 적어도 하나, 두 개 이상 또는 세 개 이상을 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 40을 모두 만족하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 광학 성능 및 광학 특성을 개선할 수 있다.

수학식		실시예1	실시예2
1	2 < CT1 / CT2 < 4	3.252	3.397
2	1 < CT3 / ET3 < 2	1.595	1.593
3	0 < ET8 / CT8 < 2	0.670	0.658
4	1.60 < n2	1.696	1.681
5	0.5 < L8S2_max_sag to Sensor < 1.5	0.600	0.961
6	1 < BFL / L8S2_max_sag to Sensor < 2	1.633	1.041
7	5 < \|L8S2_max slope\| < 65	36.530	36.620
8	1 < Inf82 < 1.5	1.300	1.300
9	1 < CG7 / G7_min < 15	9.141	0.752
10	0 < CG7 / EG7 < 2	0.988	0.952
11	0.01 < CG1 / CG6 < 1	0.090	0.072
12	0 < CT1 / CT7 < 2	0.855	0.897
13	0 < CT6 / CT7 < 3	0.367	0.364
14	0 < \| L7R2 / L8R1 \| < 2	0.790	0.795
15	0 < (CG6 - EG6) / (CG6) < 2	0.700	0.728
16	1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 2	1.201	1.197
17	1 < CA_L7S2 / CA_L4S2 < 5	2.360	2.357
18	0.5 < CA_L3S2 / CA_L4S1 < 1.5	0.922	0.927
19	0.1 < CA_L5S2 / CA_L7S2 < 1	0.549	0.552
20	1 < CA_L8S2/CA_L1S1<5	2.896	2.891
21	0.8 < CG3 / EG3 < 5	1.926	2.130
22	1 < CG6 / EG6 < 5	2.432	2.644
23	0 < G7_max / CG7 < 2	1.000	1.000
24	0 < CT6 / CG6 < 2	0.729	0.719
25	1 < CT6 / CG5 < 3	1.755	1.766
26	0.1 < CT7 / CG5 < 1	0.570	0.566
27	50 < \|L5R2 / CT5\| < 400	162.072	137.383
28	0 < L5R1 / L7R1 < 10	2.436	2.338
29	0 < L1R1/L1R2 <1	0.382	0.341
30	0 < L2R2/L2R1 <1	0.626	0.553
31	0 < CT_Max / CG_Max < 2	1.165	1.000
32	0.5 < ∑CT / ∑CG < 2	1.429	1.467
33	10 < ∑Index <30	11.214	12.703
34	10 < ∑Abb / ∑Index <50	21.195	23.098
35	0 < \|Max_distoriton\| < 5	2.500	2.492
36	0 < EG_Max / CT_Max < 2	0.869	0.852
37	0.5 < CA_L1S1 / CA_min <2	1.235	1.235
38	1 < CA_max / CA_min < 5	3.578	3.571
39	1 < CA_max / CA_AVR < 3	2.049	2.053
40	0.1 < CA_min / CA_AVR < 1	0.573	0.575

표 3는 도 1의 광학계(1000)에서 상술한 수학식 41 내지 수학식 80에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 3를 참조하면, 광학계(1000)는 수학식 1 내지 40 중 적어도 하나 또는 둘 이상은 수학식 41 내지 수학식 80 중 적어도 하나, 두 개 이상 또는 세 개 이상을 만족할 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 80을 모두 만족하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 광학 성능 및 광학 특성을 개선할 수 있다.

수학식		실시예1	실시예2
41	0.1 < CA_max / (2*ImgH) < 1	0.767	0.765
42	0.1 < TD / CA_max < 1.5	0.629	0.630
43	0 < F / L7R2 < 5	1.428	1.431
44	1 < F / L1R1 < 10	2.668	2.699
45	0 < EPD / L8R2 < 5	0.296	0.304
46	0.5 < EPD / L1R1 < 8	1.353	1.369
47	-5 < F1 / F2 < 0	-0.395	-0.443
48	1 < F12 / F < 5	1.572	1.564
49	1 < \|F48 / F13\| < 4	1.601	1.575
50	0< F1/F<3	1.058	0.990
51	0 < F1/F13 <2	0.985	0.931
52	0 < \| F1/F48 \| <2	0.615	0.591
53	0 < \|F1/F4\| <1	0.058	0.065
54	2 < TTL < 20	8.636	8.647
55	2 < ImgH	7.935	7.935
56	BFL < 2.5	0.980	1.001
57	2 < F < 20	7.952	8.031
58	FOV < 120	88.630	88.230
59	0.5 < TTL / CA_max < 2	0.710	0.712
60	0.5 < TTL / ImgH < 3	1.088	1.090
61	0.01 < BFL / ImgH < 0.5	0.124	0.126
62	4 < TTL / BFL < 10	8.812	8.638
63	0.5 < F / TTL < 1.5	0.921	0.929
64	3 < F / BFL < 10	8.114	8.023
65	0 < F / ImgH < 3	1.002	1.012
66	1 < F / EPD < 5	1.972	1.972
67	0 < BFL/TD < 0.3	0.128	0.131
68	0 < EPD/Imgh/FOV < 0.2	0.006	0.006
69	5 < FOV / F# < 50	44.935	44.733
70	0 < n1/n2 <1.5	0.905	0.913
71	0 < n3/n4 <1.5	0.913	0.918
72	0< Inf61/Inf62 <1	0.809	0.812
73	0< Inf61/Inf72 <1	0.683	0.676
74	0< Inf62/Inf72 <1	0.844	0.833
75	0< Inf61/semi-Aperture_L6S1 <1	0.517	0.517
76	0<Inf62/semi-Aperture_L6S2<1	0.465	0.468
77	0<Inf71/semi-Aperture_L7S1<0.9	0.346	0.350
78	0<Inf72/semi-Aperture_L7S2<0.9	0.444	0.448
79	0< \|Max_Sag71\|/semi-Aperture_L7S1 <0.8	0.234	0.236
80	0< \|Max_Sag72\|/semi-Aperture_L7S2 <0.8	0.362	0.361

도 16은 실시예에 따른 카메라 모듈이 이동 단말기에 적용된 것을 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면, 상기 이동 단말기(1)는 후면에 제공되는 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 하나를 포함할 수 있다.

상기 카메라 모듈(10)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서(300)에 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 있으며 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 제1 카메라 모듈(10A) 및 제2 카메라 모듈(10B)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 카메라 모듈(10A) 및 상기 제2 카메라 모듈(10B) 중 적어도 하나는 상술한 광학계(1000)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 슬림한 구조를 가질 수 있고, 향상된 왜곡(distortion) 및 수차 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈(10)은 화각(FOV)의 중심부 및 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있다.

또한, 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 저하되는 조건, 예를 들어 10m 이하의 근접 또는 어두운 환경에서 주로 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부와, 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 광을 발광하는 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.

제1 렌즈: 101
제2 렌즈: 102
제3 렌즈: 103
제4 렌즈: 104
제5 렌즈: 105
제6 렌즈: 106
제7 렌즈: 107
제8 렌즈: 108
이미지 센서: 300
필터: 500
광학계: 1000

Claims

물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제8 렌즈를 포함하고,
상기 제1렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 갖고, 물체측 면이 볼록한 형상을 가지며,
상기 제1 렌즈의 굴절률(n1)와 상기 제2 렌즈의 굴절률(n2)인 경우, 0 < n1/n2 < 1의 수학식을 만족하며,
상기 제1 내지 제8 렌즈 중 상기 광축(OA)에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 렌즈 매수는 5매 이상이며,
상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 각각은 임계점을 가지며,
상기 제7 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 각각은 임계점을 가지며,
상기 제7 렌즈의 센서측 면의 임계점은 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 임계점보다 상기 광축을 기준으로 더 외측에 배치되는, 광학계.
제1 항에 있어서,
상기 제8 렌즈의 물체측 면은 임계점 없이 제공되며,
상기 제8 렌즈의 센서측 면은 임계점을 가지며,
상기 제8 렌즈의 임계점은 상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 임계점들보다 상기 광축에 더 인접하게 배치되는 광학계.
제1 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 굴절률은 1.50 < n1 < 1.6를 만족하며,
상기 제2 렌즈의 굴절률은 1.65 < n2를 만족하는 광학계.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2, 3, 5, 6 렌즈는 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 갖는 광학계.
제4 항에 있어서,
상기 제7 렌즈는 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 갖는 광학계.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 중 최대 유효경(CA_max)는 하기 수학식을 만족하며,
수학식: 0.1 < CA_max / (2*ImgH) < 1
상기 ImgH는 상기 이미지 센서의 최대 대각 방향 길이의 1/2인 광학계.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제8 렌즈의 센서측 면은 상기 제1 내지 제8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면 중 최대 유효경(CA_max)을 가지며, 하기 수학식을 만족하며,
수학식: 0.5 < TTL / CA_max < 2
상기 TTL은 제1 렌즈의 물체측 면에서 이미지 센서의 상면까지의 광축 거리인 광학계.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 초점 거리(F1)와 전체 초점 거리(F)는
수학식: 0< F1/F<3
을 만족하는 광학계.
제8 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 초점 거리(F1)와 상기 제2 렌즈의 초점 거리(F2)는
수학식: -1 < F1/F2 < 0
을 만족하는 광학계.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제6 렌즈의 중심 두께(CT6)와 상기 제7 렌즈의 중심 두께(CT7)는
수학식: 0 < CT6/CT7 < 1
을 만족하는 광학계.
제4 항 또는 제5 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 물체측 면의 유효경은 CA_L1S1이고,
상기 제3 렌즈의 물체측 유효경은 CA_L3S1이며,
상기 제8 렌즈의 센서측 유효경은 CA_L8S2인 경우,
수학식: 1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 2
1 < CA_L8S2/CA_L1S1<5
을 만족하는 광학계.
물체 측에 배치되는 제1 내지 제3 렌즈;
센서측에 배치되는 제4 내지 제8 렌즈; 및
상기 제1 내지 제3 렌즈 중 어느 하나의 센서측 면의 둘레에 배치된 조리개를 포함하며,
상기 제3 렌즈의 센서측 면은 상기 제4 렌즈의 물체측 면과 대면하며,
상기 제3 렌즈의 센서측 면은 광축에서 오목한 형상을 가지며,
상기 제4 렌즈의 물체측 면은 광축에서 볼록한 형상을 가지며,
상기 제1 내지 제3 렌즈는 광축에서 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가지며,
상기 제1 내지 제3 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 유효경들은 물체측에서 센서측을 향해 점차 작아지며,
상기 제4 내지 제8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면의 유효경들은 물체측에서 센서측을 향해 점차 커지는, 광학계.
제12 항에 있어서,
상기 제1 렌즈에서 상기 제3 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F13이며,
상기 제4 렌즈에서 상기 제8 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F48인 경우,
수학식: 1 < |F48 / F13| < 4
을 만족하는 광학계.
제13 항에 있어서,
상기 조리개는 상기 제2 렌즈의 센서측 면의 둘레에 배치되며,
상기 제1 렌즈에서 상기 제2 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F12이며,
상기 제3 렌즈에서 상기 제8 렌즈까지의 복합 초점 거리는 F38인 경우,
수학식: F12 > F13
|F38| > |F48|
을 만족하는 광학계.
제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제6 렌즈의 물체측 면과 센서측 면은 임계점을 가지며,
상기 제7 렌즈의 센서측 면은 임계점을 가지며,
상기 광축에서 상기 제6 렌즈의 물체측 면의 임계점까지의 거리는 Inf61이고,
상기 광축에서 상기 제6 렌즈의 센서측 면의 임계점까지의 거리는 Inf62이고,
상기 광축에서 상기 제7 렌즈의 센서측 면의 임계점까지의 거리는 Inf72인 경우,
수학식: 0< Inf61/Inf62 <1
0< Inf61/Inf72 <1
0< Inf62/Inf72 <1
을 만족하는 광학계.
제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경은 L1R1이고,
상기 제1 렌즈의 센서측 면의 곡률 반경은 L1R2이고,
상기 제2 렌즈의 물체측 면의 곡률 반경은 L2R1이고,
상기 제2 렌즈의 센서측 면의 곡률 반경은 L2R2인 경우,
수학식: 0 < L1R1/L1R2 <1
0 < L2R2/L2R1 <1
을 만족하는 광학계.
제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 8 렌즈의 물체측 면과 센서측 면은 광축에서 비구면 형상을 가지며,
상기 제8 렌즈의 센서측 면과 이미지 센서 사이의 거리는
수학식: 1 < BFL / L8S2_max_sag to Sensor < 2
을 만족하며,
상기 BFL은 상기 제8 렌즈의 센서측 면의 중심에서 이미지 센서까지의 광축 거리이며,
상기 L8S2_max_sag to Sensor는 상기 제8 렌즈의 센서측 면의 최대 Sag 값에서 이미지 센서까지의 거리인 광학계.
제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 중심 두께(CT1), 상기 제2 렌즈의 중심 두께(CT2) 및 상기 제7 렌즈의 중심 두께(CT7)는
수학식: 2 < CT1/CT2 < 4
0 < CT1 / CT7 < 2
을 만족하는 광학계.
제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 내지 제8 렌즈의 중심 두께의 합(∑CT)과 인접한 두 렌즈들 사이의 간격의 합(∑CG)은
수학식: 1 < ∑CT / ∑CG < 1.8
을 만족하는 광학계.
이미지 센서; 및
상기 이미지 센서와 마지막 렌즈 사이에 배치된 광학 필터를 포함하며,
상기 광학계는 제1 항 또는 제12항에 따른 광학계를 포함하고,
하기 수학식을 만족하는 카메라 모듈.
수학식: 0.5 < F/TTL < 1.5
0.5 < TTL / ImgH < 3
(F는 상기 광학계의 광축에 직교하는 두 방향의 전체 초점 거리의 평균이고, TTL은 (Total track length)은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 중심으로부터 상기 센서의 상면까지의 광축에서의 거리이며, Imgh는 이미지 센서의 최대 대각 방향 길이의 1/2이다)