이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 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. 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 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다. 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 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 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
렌즈의 면이 볼록하다는 것은 광축에서 광축과 대응되는 영역의 렌즈 면이 볼록한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, 렌즈의 면이 오목하다는 것은 광축과 대응되는 영역의 렌즈 면이 오목한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. "물체 측 면"은 광축을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "상 측 면"은 광축을 기준으로 촬상면(이미지 센서)을 향하는 렌즈의 면을 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.
실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 3매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)는 7매 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함할 수 있다. 상기 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120), 상기 제3 렌즈(130), 상기 제4 렌즈(140), 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160), 상기 제7 렌즈(170)를 통과하여 상기 이미지 센서(300)에 입사될 수 있다.
상기 복수의 렌즈들(100) 각각은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역은 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 각각에 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 영역일 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 유효 영역 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시) 등에 고정되는 영역일 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100), 자세하게 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)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.
실시예에 따른 광학계(1000)는 필터(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에는 배치될 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접한 마지막 렌즈(제7 렌즈(170))와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 필터(500)는 적외선 필터, 커버 글래스 등의 광학적 필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 필터(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링할 수 있다. 상기 필터(500)가 적외선 필터를 포함할 경우 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서(300)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 필터(500)는 가시광선을 투과할 수 있고 적외선을 반사할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 광학계(1000)에 입사되는 광량을 조절할 수 있다. 상기 조리개는 설정된 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 전방에 위치하거나, 상기 제1 렌즈(110)보다 후방에 위치할 수 있다. 또한, 상기 조리개는 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 선택되는 두 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면보다 후방에 위치될 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 선택되는 하나의 렌즈의 물체 측 면 또는 상 측 면은 광량을 조절하는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 광 경로 변경 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사해 광의 경로를 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 반사경, 프리즘을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 광 경로 변경 부재는 직각 프리즘을 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재가 직각 프리즘을 포함할 경우, 상기 광 경로 변경 부재는 입사광의 경로를 90도의 각도로 반사해 광의 경로를 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)보다 물체 측과 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 물체 측으로부터 상 측 방향으로 상기 광 경로 변경 부재, 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 필터(500) 및 이미지 센서(300) 순서로 배치될 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사해 광의 경로를 설정된 방향으로 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 광 경로 변경 부재에 입사된 광을 반사해 광의 경로를 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 방향으로 변경할 수 있다. 상기 광학계(1000)가 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 상기 광학계는 카메라의 두께를 감소시킬 수 있는 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 적용된 기기의 표면과 수직한 방향으로 입사된 광을 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 렌즈를 포함하는 상기 광학계(1000)는 상기 기기 내에서 보다 얇은 두께를 가질 수 있어, 상기 기기는 보다 얇게 제공될 수 있다.
보다 자세하게, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함하지 않을 경우, 상기 기기 내에서 상기 복수의 렌즈들(100)은 물체를 향해 연장하는 방향, 예컨대 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈를 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 높은 높이를 가질 수 있고, 상기 기기의 두께를 얇게 형성하기 어려울 수 있다. 그러나, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있고, 상기 복수의 렌즈는 물체를 향해 연장하는 방향과 수직인 방향, 예컨대 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학계(1000)는 광축(OA)이 상기 기기의 표면과 평행하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈를 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 낮은 높이를 가질 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)를 포함하는 폴디드 카메라는 상기 기기 내에서 얇은 두께를 가질 수 있고, 상기 기기의 두께 역시 감소할 수 있다.
이하 실시예에 따른 복수의 렌즈들(100)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제1 면(S1) 및 상 측 면으로 정의되는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈(110)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 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제3 면(S3) 및 상 측 면으로 정의되는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 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 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제5 면(S5) 및 상 측 면으로 정의되는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 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 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측 면으로 정의되는 제7 면(S7) 및 상 측 면으로 정의되는 제8 면(S8)을 포함할 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 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 오목할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 물체 측 면으로 정의되는 제9 면(S9) 및 상 측 면으로 정의되는 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 오목할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 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 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 물체 측 면으로 정의되는 제11 면(S11) 및 상 측 면으로 정의되는 제12 면(S12)을 포함할 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)은 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 평면(infinity)일 수 있다. 또한, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 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 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측 면으로 정의되는 제13 면(S13) 및 상 측 면으로 정의되는 제14 면(S14)을 포함할 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 평면(infinity)일 수 있다. 또한, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 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 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대해 설정된 접선 각도를 가지는 적어도 하나의 지점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대해 설정된 접선 각도를 가지는 적어도 하나의 지점을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대해 설정된 접선 각도를 가지는 적어도 하나의 지점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도(θ1)가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 70% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(P1)의 위치는 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 40도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제1 지점(P1)은 상기 제5 렌즈(150)의 중심축에서 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.65배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 물체 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제1 지점(P1)에서 접선 각도는 약 40도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제9 면(S9)의 끝단까지의 길이를 h3으로 정의할 때, 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)과 제1 길이(h4) 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도(θ1)가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제1-1 지점의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 50도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제1-1 지점은 상기 제5 렌즈(150)의 중심축에서 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.75배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 물체 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제1-1 지점에서 접선 각도는 약 50도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제9 면(S9)의 끝단까지의 길이를 h3으로 정의할 때, 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)과 제2 길이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이(h4)보다 길 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 상기 중심축에서 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.65배 내지 0.75배인 영역과 대응되는 상기 물체 측 면(제9 면(S9))에서 접선 각도가 약 40도 내지 약 50도일 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도(θ1)가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제1-2 지점의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 60도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제1-2 지점은 상기 제5 렌즈(150)의 중심축에서 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.8배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 물체 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제1-2 지점에서 접선 각도는 60도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제9 면(S9)의 끝단까지의 길이를 h3으로 정의할 때, 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)과 제3 길이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제3 길이는 상기 제2 길이보다 길 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 중심축에서 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.75배 내지 0.8배인 영역과 대응되는 상기 물체 측 면(제9 면(S9))에서 접선 각도가 약 50도 내지 약 60도일 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대해 설정된 접선 각도를 가지는 적어도 하나의 지점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도(θ2)가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 70% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제2 지점(P2)의 위치는 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 40도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제2 지점(P2)은 상기 제6 렌즈(160)의 중심축에서 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.65배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 물체 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제2 지점(P2)에서 접선 각도는 약 40도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제11 면(S11)의 끝단까지의 길이를 h5로 정의할 때, 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)과 제4 길이(h6) 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제2 지점(P2)은 상기 제1 지점(P1)보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직 방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제2 지점(P2) 사이의 거리(h6)는 상기 광축(OA)과 상기 제1 지점(P1) 사이의 거리(h4)보다 클 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도(θ2)가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제2-1 지점의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 50도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제2-1 지점은 상기 제6 렌즈(160)의 중심축에서 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.75배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 물체 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제2-1 지점에서 접선 각도는 약 50도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제11 면(S11)의 끝단까지의 길이를 h5로 정의할 때, 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)과 제5 길이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제5 길이는 상기 제4 길이(h6)보다 길 수 있다. 상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제2-1 지점은 상기 제1-1 지점보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직 방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제2-1 사이의 거리는 상기 광축(OA)과 상기 제1-1 지점 사이의 거리보다 클 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 중심축에서 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.65배 내지 약 0.75배인 영역과 대응되는 상기 물체 측 면(제11 면(S11)에서 접선 각도가 약 40도 내지 약 50도일 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도(θ2)가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제2-2 지점의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 60도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제2-2 지점은 상기 제6 렌즈(160)의 중심축에서 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.8배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 물체 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제2-2 지점에서 접선 각도는 약 60도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제11 면(S11)의 끝단까지의 길이를 h5로 정의할 때, 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)과 제6 길이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제6 길이는 상기 제5 길이보다 길 수 있다. 이때, 상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제2-2 지점은 상기 제1-2 지점보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직 방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제2-2 사이의 거리는 상기 광축(OA)과 상기 제1-2 지점 사이의 거리보다 클 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 중심축에서 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.75배 내지 약 0.8배인 영역과 대응되는 상기 물체 측 면(제11 면(S11)에서 접선 각도가 약 50도 내지 약 60도일 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))은 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대해 설정된 접선 각도를 가지는 적어도 하나의 지점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도(θ3)가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 70% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제3 지점(P3)의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 40도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제3 지점(P3)은 상기 제7 렌즈(170)의 중심축에서 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.65배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 상 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제3 지점(P3)에서 접선 각도는 약 40도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14)의 끝단까지의 길이를 h1으로 정의할 때, 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)과 제7 길이(h2) 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제3 지점(P3)은 상기 제2 지점(P2)보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직 방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제3 지점(P3) 사이의 거리는 상기 광축(OA)과 상기 제2 지점(P2) 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도(θ3)가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제3-1 지점의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 50도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제3-1 지점은 상기 제7 렌즈(170)의 중심축에서 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.75배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 상 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제3-1 지점에서 접선 각도는 약 50도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14)의 끝단까지의 길이를 h1으로 정의할 때, 상기 제3-1 지점 상기 광축(OA)과 제8 길이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제8 길이는 상기 제7 길이(h2)보다 길 수 있다. 상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제3-1 지점은 상기 제2-1 지점보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직 방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제3-1 사이의 거리는 상기 광축(OA)과 상기 제2-1 지점 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 중심축에서 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.65배 내지 약 0.75배인 영역과 대응되는 상기 상 측 면(제14 면(S14)에서 접선 각도가 약 40도 내지 약 50도일 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도(θ3)가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제3-2 지점의 위치는 상기 광축(OA)과 수직인 방향을 기준으로 상기 접선 각도가 약 60도 이상을 만족하는 지점 중, 상기 광축(OA)과 최단 거리에 위치하는 지점의 위치를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제3-2 지점은 상기 제7 렌즈(170)의 중심축에서 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.8배 이상 되는 영역과 대응되는 상기 상 측 면의 지점일 수 있고, 상기 제3-1 지점에서 접선 각도는 약 60도 이상일 수 있다. 즉, 상기 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14)의 끝단까지의 길이를 h1으로 정의할 때, 상기 제3-2 지점 상기 광축(OA)과 제9 길이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제9 길이는 상기 제8 길이보다 길 수 있다. 상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제3-2 지점은 상기 제2-2 지점보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제3-2 사이의 거리는 상기 광축(OA)과 상기 제2-2 지점 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 중심축에서 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 끝단까지의 최단 거리의 약 0.75배 내지 약 0.8배인 영역과 대응되는 상기 상 측 면(제14 면(S14)에서 접선 각도가 약 50도 내지 약 60도일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부의 비점수차, 왜곡을 양호하게 보정할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 최대 화각(FOV)의 약 65% 이상의 주변부의 광학적 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 실시예에서 상기 제14 면(S14)의 비구면 형상에 대해 주변부의 형상이 크게 만곡됨에 따라 주변부에서의 비점 수차, 왜곡을 양호하게 보정할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 렌즈군에 포함된 적어도 하나의 렌즈의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지며 크게 만곡된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제7 렌즈(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 적어도 3개의 렌즈가 30차 비구면 계수를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 이미지 센서(300)의 크기가 증가하더라도, TTL/ImgH가 0.65보다 작은 박형 광학계로 충분한 광학 성능을 확보할 수 있다. 또한, 실시예는 적어도 하나의 렌즈면이 30차 비구면을 포함하여 렌즈면의 형상 제어가 자유로워질 수 있어 낭비가 없는 형상을 만들 수 있다. 또한, 상기 렌즈면의 주변부 뿐만 아니라 중심부의 광학 성능을 개선할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 이하에서 설명되는 수학식 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조를 가질 수 있다.
[수학식 1]
n1d < 1.51
수학식 1에서 n1d는 상기 제1 렌즈(110)의 d-line 파장에 대한 굴절률을 의미한다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)가 상술한 범위의 굴절률을 만족할 경우, 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측면의 곡률이 강해지며 이로 인해 상기 제5 내지 제7 렌즈(150, 160, 170)의 주변부에서 발생하는 수차를 효과적으로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)는 주변부에서 우수한 광학 특성을 가질 수 있다.
[수학식 2]
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41
수학식 2에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 곡률 반경을 의미하고, f1은 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 2는 주변부의 광학 특성을 고려하여 0.3 < |L1R1| / |f1| < 0.38을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 2는 0.31 < |L1R1| / |f1| < 0.35를 만족할 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 2이 하한값(0.28) 이하일 경우, 상기 제1 면(S1)의 곡률 반경이 상대적으로 너무 작아져 구면 수차의 보정이 어려울 수 있다. 또한, 상한값(0.41) 이상일 경우, 상기 제1 면(S1)의 곡률 반경이 상대적으로 증가하여 상기 제5 렌즈(150, 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170)의 주변부에서 형성되는 수차를 효과적으로 제어하기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 수학식 2는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
[수학식 3]
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45
수학식 3에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 곡률 반경을 의미하고, L1R2는 상기 제1 렌즈(110)의 상 측 면(제2 면(S2))의 곡률 반경을 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 3은 주변부의 광학 특성을 고려하여 0.3 < |L1R1| / |L1R2| < 0.43을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 3은 0.32 < |L1R1| / |L1R2| < 0.41을 만족할 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 3이 하한값(0.29) 이하일 경우, 상기 제2 면(S2)의 곡률 반경 대비 상기 제1 면(S1)의 곡률 반경이 작아져 구면 수차가 증가할 수 있다. 또한, 상기 수학식 3이 상한값(0.45) 이상일 경우, 상기 제2 면(S2)의 곡률 반경 대비 상기 제1 면(S1)의 곡률 반경이 커져 구면 수차가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 수학식 3은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
[수학식 4]
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35
수학식 4에서 d56은 상기 제5 렌즈(150)의 상 측 면(제10 면(S10)) 및 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 상기 광축(OA)에서의 간격을 의미하고, d67은 상기 제6 렌즈(160)의 상 측 면(제12 면(S12)) 및 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 상기 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 또한, TD는 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 상 측 면의 정점까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 4는 주변부의 광학 특성을 고려하여 0.2 < (d56+d67) / TD < 0.33을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 4는 0.22 < (d56+d67) / TD < 0.3을 만족할 수 있다. 예를 들어, d56, d67, TD에 대한 수학식 4가 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 주변부의 배율색수차(Lateral Color Aberation)가 증가하여 광학 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 수학식 4는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
[수학식 5]
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2
수학식 5에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효경(Clear aperture; CA)의 크기를 의미하고, CA_L1S2는 상기 제1 렌즈(110)의 상 측 면(제2 면(S2))의 유효경(CA)의 크기를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 5는 주변부의 광학 특성을 고려하여 1.05 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.18을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 5는 1.05 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.15를 만족할 수 있다.
[수학식 6]
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5
수학식 6에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효경(CA)의 크기를 의미하고, CA_L7S2는 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 유효경(CA)의 크기를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 6은 주변부의 광학 특성을 고려하여 0.38 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 6은 0.4 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.485를 만족할 수 있다.
[수학식 7]
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5
수학식 7에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 곡률 반경을 의미하고, L5R1은 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 곡률 반경을 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 7은 주변부의 광학 특성을 고려하여 0.2 < |L1R1| / |L5R1| < 0.48을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 7은 0.25 < |L1R1| / |L5R1| < 0.48을 만족할 수 있다.
[수학식 8]
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5
수학식 8에서 L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미하고, L2_CT는 광축(OA)에서의 상기 제2 렌즈(120)의 중심 두께를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 8은 주변부의 광학 특성 및 광학계의 슬림화 특성을 고려하여 3.8 < L1_CT / L2_CT < 4.9를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 8은 4 < L1_CT / L2_CT < 4.8을 만족할 수 있다.
[수학식 9]
2 < d56 / L5_CT < 2.5
수학식 9에서 d56은 상기 제5 렌즈(150)의 상 측 면(제10 면(S10)) 및 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 광축(OA)에서의 간격을 의미하고, L5_CT는 상기 제5 렌즈(150)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 10]
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2
수학식 10에서 d56은 상기 제5 렌즈(150)의 상 측 면(제10 면(S10)) 및 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 광축(OA)에서의 간격을 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 11]
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4
수학식 11에서 d67은 상기 제6 렌즈(160)의 상 측 면(제12 면(S12)) 및 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 광축(OA)에서의 간격을 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 12]
2 < d67 / L7_CT < 3.5
수학식 12에서 d67은 상기 제6 렌즈(160)의 상 측 면(제12 면(S12)) 및 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 광축(OA)에서의 간격을 의미하고, L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA에서의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 13]
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5
수학식 13에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효경(CA)의 크기를 의미하고, L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 13은 주변부의 광학 특성 및 광학계의 슬림화 특성을 고려하여 3.6 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.3을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 13은 3.75 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.25를 만족할 수 있다.
[수학식 14]
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5
수학식 14에서 CA_L5S1은 상기 제5 렌즈(150)의 물체 측 면(제9 면(S9))의 유효경(CA)의 크기를 의미하고, L5_CT는 상기 제5 렌즈(150)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 14는 주변부의 광학 특성 및 슬림화 특성을 고려하여, 13 < CA_L5S1 / L5_CT < 16을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 14는 14 < CA_L5S1 / L5_CT < 15.5를 만족할 수 있다.
[수학식 15]
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10
수학식 15에서 CA_L6S1은 상기 제6 렌즈(160)의 물체 측 면(제11 면(S11))의 유효경(CA)의 크기를 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 16]
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23
수학식 16에서 CA_L7S2는 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 유효경(CA)의 크기를 의미하고, L7_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 광축(OA)에서의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 17]
0.9 < f1 / F < 1.1
수학식 17에서 f1은 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리를 의미하고, F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리를 의미한다.
[수학식 18]
-2 < f1 / f7 < -0.5
수학식 18에서 f1은 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리를 의미하고, f7은 상기 제7 렌즈(170)의 초점 거리를 의미한다.
[수학식 19]
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1
수학식 19에서 CA_Smax는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 가장 큰 유효경(CA)의 크기를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 전체 대각 방향 길이를 의미한다.
[수학식 20]
0.5 < TTL / ImgH < 0.65
수학식 20에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 전체 대각 방향 길이를 의미한다.
[수학식 21]
0.02 < BFL / ImgH < 0.1
수학식 21]에서 BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 상 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 전체 대각 방향 길이를 의미한다.
[수학식 22]
0.25 < TD / ImgH < 0.75
수학식 22에서 TD는 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 상 측 면의 정점까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 전체 대각 방향 길이를 의미한다.
[수학식 23]
7.5 < TTL / BFL < 11F
수학식 23에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미하고, BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 상 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다.
[수학식 24]
0.8 < F / TTL < 1
수학식 24에서 F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리를 의미하고, TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다.
[수학식 25]
7 < F / BFL < 10
수학식 25에서 F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리를 의미하고, BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 상 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리를 의미한다.
[수학식 26]
0.3 < F / ImgH < 0.7
수학식 26에서 F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 전체 대각 방향 길이를 의미한다.
[수학식 27]
수학식 32에서 Z는 Sag로 비구면 상의 임의의 위치로부터 상기 비구면의 정점까지의 광축 방향의 거리를 의미할 수 있다. 또한, Y는 비구면 상의 임의의 위치로부터 광축까지의 광축에 수직인 방향으로의 거리를 의미할 수 있다. 또한, c는 렌즈의 곡률을 의미할 수 있고, K는 코닉 상수를 의미할 수 있다. 또한, A4, A6, A8, 쪋, A30은 4차 내지 30차 비구면 계수(Aspheric constant)를 의미할 수 있다. 또한, 다른 회전 대칭 비구면식의 경우에도, 광축(y=0)으로부터의 거리를 y로 했을 때, 비구면 전개식 중에서, y22, y24, y26, y28, y30 항의 계수를 30차 비구면 계수로 하고 있습니다. 예를 들면 시판중의 광학 설계툴 “CODEV”에서 제공된 SPS QCN 비구면이면, QC22, QC24, QC26, QC28, QC30이 30차 비구면 계수가 됩니다. 또한, SPS QBF 비구면(CODEV 제공)이면, QB22, QB24, QB26, QB28, QB30이 30차 비구면 계수가 됩니다. 또한, SPS ODD 비구면(CODEV 제공 홀수차 비구면)이면, AR22, AR24, AR26, AR28, AR30이 30차 비구면 계수가 됩니다. 이 30차 비구면 계수를 가진 비구면은(“0”이 아닌 수치), 주변부의 비구면 형상을 특히 크게 변화시킬 수 있기 때문에 주변부의 광학 성능을 양호하게 보정할 수 있습니다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26 중 적어도 하나의 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 26 중 적어도 하나를 만족할 경우 상기 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 해상력을 향상시킬 수 있고, 왜곡(distortion) 및 수차 특성을 개선할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 26 중 적어도 하나를 만족할 경우 상기 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조를 가질 수 있으며, 이로 인해 상기 광학계(1000)를 포함하는 카메라 모듈, 이동 단말기를 보다 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 중 적어도 하나의 렌즈는 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 내지 제7 렌즈(150, 160, 170)의 물체 측 면 및 상 측 면 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 주변부의 수차 특성을 양호하게 보정할 수 있어, 주변부의 광학 성능을 개선할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)에서 적어도 하나의 렌즈면은 비구면 상에 접선 각도가 40도 이상을 만족하는 지점을 포함할 수 있다. 이때, 상기 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고 해당 렌즈면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)으로부터 약 65% 이상 떨어진 거리에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 최대 화각(FOV)의 약 65% 이상인 영역의 비점 수차, 왜곡을 양호하게 보정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)에서 적어도 하나의 렌즈면은 비구면 상에 접선 각도가 50도 이상을 만족하는 지점을 포함할 수 있다. 이때, 상기 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고 해당 렌즈면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)으로부터 약 75% 이상 떨어진 거리에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 최대 화각(FOV)의 약 75% 이상인 영역의 비점 수차, 왜곡을 효과적으로 보정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제3 렌즈(130)는 양의 굴절력을 가지며 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 슬림한 구조를 가지며 보다 향상된 광학 성능을 구현할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 제1 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 제1 실시예에 따른 광학계에서 임의의 지점의 접선 각도를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5는 제1 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 |
면 |
곡률 반경(mm) |
두께(mm)/ 간격(mm) |
굴절률 |
아베수 |
유효경의 크기(mm) |
제1 렌즈 |
제1 면 |
2.7132 |
1.020 |
1.5094 |
56.47 |
4.28 |
제2 면 |
6.8854 |
0.225 |
|
|
3.89 |
제2 렌즈 |
제3 면 (Stop) |
6.9611 |
0.250 |
1.6800 |
18.10 |
3.74 |
제4 면 |
3.9909 |
0.130 |
|
|
3.60 |
제3 렌즈 |
제5 면 |
3.9636 |
0.488 |
1.5434 |
56.00 |
3.66 |
제6 면 |
8.0353 |
0.615 |
|
|
3.64 |
제4 렌즈 |
제7 면 |
-29.3168 |
0.610 |
1.6800 |
18.10 |
3.67 |
제8 면 |
-45.7984 |
0.488 |
|
|
4.27 |
제5 렌즈 |
제9 면 |
8.6252 |
0.302 |
1.6504 |
21.50 |
4.61 |
제10 면 |
7.7827 |
0.639 |
|
|
5.53 |
제6 렌즈 |
제11 면 |
8.6461 |
0.678 |
1.5434 |
56.00 |
5.74 |
제12 면 |
-24.1077 |
1.517 |
|
|
6.66 |
제7 렌즈 |
제13 면 |
-5.6751 |
0.549 |
1.5350 |
55.71 |
9.27 |
제14 면 |
4.6678 |
0.104 |
|
|
9.98 |
필터 |
제15 면 |
1.000E+18 |
0.110 |
1.5230 |
54.48 |
12.86 |
제16 면 |
1.000E+18 |
0.712 |
|
|
12.93 |
이미지 센서 |
|
1.000E+18 |
0.000 |
|
|
13.41 |
표 1은 제1 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness) (mm), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance)(mm), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA) (mm)의 크기에 대한 것이다.도 1, 도 2 및 표 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 2의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 2와 같다.
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A4 |
1.279.E-03 |
-8.418.E-03 |
-1.968.E-02 |
-1.073.E-02 |
3.686.E-03 |
-5.523.E-03 |
-1.442.E-02 |
A6 |
-6.517.E-03 |
6.952.E-02 |
4.578.E-02 |
2.052.E-02 |
-6.202.E-02 |
4.008.E-02 |
-1.167.E-02 |
A8 |
1.954.E-02 |
-2.655.E-01 |
-6.528.E-03 |
-7.804.E-02 |
2.272.E-01 |
-1.873.E-01 |
5.053.E-02 |
A10 |
-3.485.E-02 |
6.073.E-01 |
-2.785.E-01 |
1.499.E-01 |
-5.408.E-01 |
5.265.E-01 |
-1.408.E-01 |
A12 |
4.026.E-02 |
-9.169.E-01 |
7.860.E-01 |
-1.349.E-01 |
8.878.E-01 |
-9.682.E-01 |
2.530.E-01 |
A14 |
-3.167.E-02 |
9.600.E-01 |
-1.151.E+00 |
1.404.E-03 |
-1.040.E+00 |
1.219.E+00 |
-3.155.E-01 |
A16 |
1.750.E-02 |
-7.170.E-01 |
1.076.E+00 |
1.380.E-01 |
8.855.E-01 |
-1.082.E+00 |
2.827.E-01 |
A18 |
-6.908.E-03 |
3.875.E-01 |
-6.881.E-01 |
-1.705.E-01 |
-5.517.E-01 |
6.863.E-01 |
-1.849.E-01 |
A20 |
1.957.E-03 |
-1.519.E-01 |
3.085.E-01 |
1.138.E-01 |
2.508.E-01 |
-3.123.E-01 |
8.845.E-02 |
A22 |
-3.945.E-04 |
4.271.E-02 |
-9.720.E-02 |
-4.832.E-02 |
-8.206.E-02 |
1.010.E-01 |
-3.063.E-02 |
A24 |
5.516.E-05 |
-8.394.E-03 |
2.111.E-02 |
1.343.E-02 |
1.878.E-02 |
-2.265.E-02 |
7.476.E-03 |
A26 |
-5.082.E-06 |
1.094.E-03 |
-3.012.E-03 |
-2.376.E-03 |
-2.849.E-03 |
3.346.E-03 |
-1.219.E-03 |
A28 |
2.771.E-07 |
-8.490.E-05 |
2.542.E-04 |
2.435.E-04 |
2.569.E-04 |
-2.926.E-04 |
1.192.E-04 |
A30 |
-6.765.E-09 |
2.966.E-06 |
-9.626.E-06 |
-1.102.E-05 |
-1.042.E-05 |
1.147.E-05 |
-5.290.E-06 |
|
S8 |
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
A4 |
-1.910.E-02 |
-1.910.E-02 |
-5.100.E-02 |
-2.649.E-02 |
-6.970.E-03 |
-6.570.E-02 |
-8.356.E-02 |
A6 |
5.847.E-03 |
5.847.E-03 |
2.712.E-02 |
1.032.E-02 |
3.258.E-03 |
3.798.E-02 |
3.864.E-02 |
A8 |
-1.059.E-02 |
-1.059.E-02 |
-1.491.E-02 |
-1.107.E-02 |
-4.215.E-03 |
-1.425.E-02 |
-1.276.E-02 |
A10 |
1.751.E-02 |
1.751.E-02 |
5.196.E-03 |
7.974.E-03 |
2.802.E-03 |
3.723.E-03 |
3.012.E-03 |
A12 |
-2.643.E-02 |
-2.643.E-02 |
6.225.E-06 |
-4.312.E-03 |
-1.500.E-03 |
-7.179.E-04 |
-5.199.E-04 |
A14 |
2.922.E-02 |
2.922.E-02 |
-1.194.E-03 |
1.781.E-03 |
6.198.E-04 |
1.060.E-04 |
6.633.E-05 |
A16 |
-2.265.E-02 |
-2.265.E-02 |
7.284.E-04 |
-5.822.E-04 |
-1.911.E-04 |
-1.209.E-05 |
-6.279.E-06 |
A18 |
1.237.E-02 |
1.237.E-02 |
-2.446.E-04 |
1.550.E-04 |
4.352.E-05 |
1.056.E-06 |
4.400.E-07 |
A20 |
-4.791.E-03 |
-4.791.E-03 |
5.324.E-05 |
-3.329.E-05 |
-7.243.E-06 |
-6.948.E-08 |
-2.263.E-08 |
A22 |
1.309.E-03 |
1.309.E-03 |
-7.773.E-06 |
5.500.E-06 |
8.643.E-07 |
3.351.E-09 |
8.396.E-10 |
A24 |
-2.470.E-04 |
-2.470.E-04 |
7.507.E-07 |
-6.541.E-07 |
-7.151.E-08 |
-1.143.E-10 |
-2.176.E-11 |
A26 |
3.066.E-05 |
3.066.E-05 |
-4.526.E-08 |
5.171.E-08 |
3.872.E-09 |
2.598.E-12 |
3.724.E-13 |
A28 |
-2.255.E-06 |
-2.255.E-06 |
1.495.E-09 |
-2.408.E-09 |
-1.229.E-10 |
-3.524.E-14 |
-3.763.E-15 |
A30 |
7.451.E-08 |
7.451.E-08 |
-1.924.E-11 |
4.970.E-11 |
1.726.E-12 |
2.153.E-16 |
1.692.E-17 |
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)로 입사되는 광의 광학 특성 향상을 위해 설정된 접선 각도를 가질 수 있다.
제9 면(S9) |
제11 면(S11) |
제14 면(S14) |
거리(h2) (mm) |
접선 각도(θ1) |
거리(h4) (mm) |
접선 각도(θ2) |
거리(h6) (mm) |
접선 각도(θ3) |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0.1 |
-0.66 |
0.1 |
-0.66 |
0.2 |
-2.30 |
0.2 |
-1.26 |
0.2 |
-1.28 |
0.4 |
-3.81 |
0.3 |
-1.75 |
0.3 |
-1.83 |
0.6 |
-4.11 |
0.4 |
-2.10 |
0.4 |
-2.29 |
0.8 |
-3.34 |
0.5 |
-2.29 |
0.5 |
-2.64 |
1 |
-1.97 |
0.6 |
-2.31 |
0.6 |
-2.84 |
1.2 |
-0.47 |
0.7 |
-2.15 |
0.7 |
-2.89 |
1.4 |
0.94 |
0.8 |
-1.83 |
0.8 |
-2.73 |
1.6 |
2.32 |
0.9 |
-1.31 |
0.9 |
-2.35 |
1.8 |
3.80 |
1 |
-0.57 |
1 |
-1.70 |
2 |
5.55 |
1.1 |
0.43 |
1.1 |
-0.73 |
2.2 |
7.62 |
1.2 |
1.77 |
1.2 |
0.62 |
2.4 |
10.07 |
1.3 |
3.56 |
1.3 |
2.40 |
2.6 |
12.87 |
1.4 |
5.95 |
1.4 |
4.67 |
2.8 |
15.98 |
1.5 |
9.13 |
1.5 |
7.50 |
3 |
19.36 |
1.6 |
13.29 |
1.6 |
10.90 |
3.2 |
23.11 |
1.7 |
18.64 |
1.7 |
14.88 |
3.4 |
27.41 |
1.8 |
25.37 |
1.8 |
19.37 |
3.6 |
32.31 |
1.86 |
40.73 |
1.9 |
24.28 |
3.8 |
37.74 |
1.9 |
33.74 |
2 |
29.38 |
3.88 |
40.38 |
2 |
44.03 |
2.1 |
34.38 |
4 |
43.60 |
2.06 |
51.06 |
2.2 |
38.90 |
4.2 |
49.62 |
2.1 |
55.83 |
2.23 |
40.13 |
4.22 |
50.21 |
2.14 |
60.27 |
2.3 |
42.71 |
4.4 |
55.43 |
2.2 |
65.26 |
2.4 |
45.93 |
4.56 |
60.04 |
2.3 |
60.97 |
2.5 |
49.28 |
4.6 |
61.21 |
2.31 (h1) |
58.10 |
2.52 |
50.07 |
4.8 |
66.15 |
|
|
2.6 |
53.88 |
4.99 (h5) |
58.53 |
|
|
2.7 |
60.30 |
|
|
|
|
2.8 |
66.22 |
|
|
|
|
2.87 (h3) |
62.06 |
|
|
자세하게, 표 3은 제1 실시예에 따른 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 각각의 임의의 위치에서, 상기 가상의 선(L0)에 대한 접선 각도에 대한 것이다. 표 3 및 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.5015mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7325mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7325mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 1.9635mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 1.856mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.079mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.8655mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.1525mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.1525mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 2.4395mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 2.296mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.583mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 3.2435mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.7425mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.7425mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치, 예컨대 약 4.1417mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 3.992mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 4.491mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
|
제1 실시예 |
TTL |
8.44 mm |
TD |
7.514 mm |
F |
7.8 mm |
f1 |
8.12 mm |
f2 |
-14.24 mm |
f3 |
13.811 mm |
f4 |
-121.624 mm |
f5 |
-142.66 mm |
f6 |
11.797 mm |
f7 |
-4.7 mm |
BFL |
0.93 mm |
ImgH |
13.4 mm |
F-number |
1.89 |
HFOV |
79.9° |
|
수학식 |
제1 실시예 |
수학식 1 |
n1d < 1.51 |
1.509 |
수학식 2 |
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41 |
0.334 |
수학식 3 |
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45 |
0.394 |
수학식 4 |
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35 |
0.287 |
수학식 5 |
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2 |
1.102 |
수학식 6 |
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5 |
0.429 |
수학식 7 |
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5 |
0.315 |
수학식 8 |
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5 |
4.081 |
수학식 9 |
2 < d56 / L5_CT < 2.5 |
2.114 |
수학식 10 |
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2 |
0.942 |
수학식 11 |
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4 |
2.236 |
수학식 12 |
2 < d67 / L7_CT < 3.5 |
2.762 |
수학식 13 |
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5 |
4.200 |
수학식 14 |
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5 |
15.262 |
수학식 15 |
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10 |
8.462 |
수학식 16 |
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23 |
18.169 |
수학식 17 |
0.9< f1 / F < 1.1 |
1.041 |
수학식 18 |
-2 < f1 / f7 < -0.5 |
-1.728 |
수학식 19 |
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1 |
0.745 |
수학식 20 |
0.5 < TTL / ImgH < 0.65 |
0.630 |
수학식 21 |
0.02 < BFL / ImgH < 0.1 |
0.069 |
수학식 22 |
0.25 < TD / ImgH < 0.75 |
0.561 |
수학식 23 |
7.5 < TTL / BFL < 11 |
9.116 |
수학식 24 |
0.8 < F / TTL < 1 |
0.924 |
수학식 25 |
7 < F / BFL < 10 |
8.425 |
수학식 26 |
0.3 < F / ImgH < 0.7 |
0.582 |
표 4는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), TD, BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160,170) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7) 등에 대한 것이다. 표 5는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 26에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 26을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.이에 따라, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 5와 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 도 5는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 5에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들이 설정된 설정된 형태, 중심 두께, 광축(OA)에서의 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라, 향상된 해상력을 가질 수 있다.
상기 광학계(1000)는 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면의 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 5 및 도 6 참조하여 제2 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 5 및 도 6을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 광학계와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 도 5는 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 6은 제2 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 |
면 |
곡률 반경(mm) |
두께(mm)/ 간격(mm) |
굴절률 |
아베수 |
유효경의 크기(mm) |
제1 렌즈 |
제1 면 |
2.699 |
1.027 |
1.509 |
56.470 |
4.276 |
제2 면 |
6.836 |
0.223 |
|
|
3.885 |
제2 렌즈 |
제3 면 (Stop) |
7.025 |
0.251 |
1.680 |
18.100 |
3.743 |
제4 면 |
4.011 |
0.134 |
|
|
3.589 |
제3 렌즈 |
제5 면 |
3.992 |
0.509 |
1.543 |
56.000 |
3.650 |
제6 면 |
8.177 |
0.599 |
|
|
3.615 |
제4 렌즈 |
제7 면 |
-27.937 |
0.580 |
1.680 |
18.100 |
3.648 |
제8 면 |
-55.380 |
0.472 |
|
|
4.223 |
제5 렌즈 |
제9 면 |
8.962 |
0.300 |
1.650 |
21.500 |
4.496 |
제10 면 |
10.477 |
0.704 |
|
|
5.338 |
제6 렌즈 |
제11 면 |
-100 |
0.674 |
1.543 |
56.000 |
5.514 |
제12 면 |
-6.587 |
1.512 |
|
|
6.344 |
제7 렌즈 |
제13 면 |
-5.744 |
0.500 |
1.535 |
55.710 |
9.043 |
제14 면 |
4.481 |
0.120 |
|
|
9.958 |
필터 |
제15 면 |
1E+18 |
0.110 |
1.523 |
54.480 |
12.503 |
제16 면 |
1E+18 |
0.724 |
|
|
12.575 |
이미지 센서 |
|
1E+18 |
0 |
|
|
13.411 |
표 6은 제2 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 6 및 표 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 7과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 7의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 7과 같다.
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A4 |
2.283.E-03 |
-1.287.E-02 |
-2.806.E-02 |
-1.270.E-02 |
3.637.E-03 |
-7.666.E-03 |
-1.378.E-02 |
A6 |
-1.084.E-02 |
1.018.E-01 |
1.024.E-01 |
2.996.E-02 |
-6.345.E-02 |
5.374.E-02 |
-2.328.E-02 |
A8 |
3.180.E-02 |
-3.817.E-01 |
-2.108.E-01 |
-1.101.E-01 |
2.342.E-01 |
-2.309.E-01 |
9.880.E-02 |
A10 |
-5.773.E-02 |
8.708.E-01 |
1.932.E-01 |
2.373.E-01 |
-5.586.E-01 |
6.212.E-01 |
-2.590.E-01 |
A12 |
6.899.E-02 |
-1.317.E+00 |
4.712.E-02 |
-3.145.E-01 |
9.184.E-01 |
-1.120.E+00 |
4.505.E-01 |
A14 |
-5.652.E-02 |
1.382.E+00 |
-3.396.E-01 |
2.641.E-01 |
-1.078.E+00 |
1.405.E+00 |
-5.504.E-01 |
A16 |
3.261.E-02 |
-1.032.E+00 |
4.392.E-01 |
-1.330.E-01 |
9.190.E-01 |
-1.258.E+00 |
4.855.E-01 |
A18 |
-1.344.E-02 |
5.566.E-01 |
-3.264.E-01 |
2.737.E-02 |
-5.735.E-01 |
8.140.E-01 |
-3.131.E-01 |
A20 |
3.967.E-03 |
-2.172.E-01 |
1.599.E-01 |
1.121.E-02 |
2.611.E-01 |
-3.814.E-01 |
1.477.E-01 |
A22 |
-8.316.E-04 |
6.067.E-02 |
-5.346.E-02 |
-1.083.E-02 |
-8.553.E-02 |
1.281.E-01 |
-5.044.E-02 |
A24 |
1.206.E-04 |
-1.182.E-02 |
1.213.E-02 |
3.992.E-03 |
1.960.E-02 |
-3.006.E-02 |
1.213.E-02 |
A26 |
-1.149.E-05 |
1.525.E-03 |
-1.790.E-03 |
-8.178.E-04 |
-2.976.E-03 |
4.679.E-03 |
-1.948.E-03 |
A28 |
6.460.E-07 |
-1.170.E-04 |
1.554.E-04 |
9.159.E-05 |
2.688.E-04 |
-4.340.E-04 |
1.877.E-04 |
A30 |
-1.622.E-08 |
4.036.E-06 |
-6.025.E-06 |
-4.392.E-06 |
-1.091.E-05 |
1.817.E-05 |
-8.202.E-06 |
|
S8 |
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
A4 |
-1.847.E-02 |
-4.047.E-02 |
-4.172.E-02 |
-9.171.E-03 |
-7.664.E-04 |
-6.422.E-02 |
-8.064.E-02 |
A6 |
-7.340.E-03 |
1.344.E-02 |
2.855.E-02 |
-2.804.E-02 |
-9.415.E-03 |
3.707.E-02 |
3.771.E-02 |
A8 |
2.902.E-02 |
1.520.E-02 |
-3.155.E-02 |
5.517.E-02 |
1.294.E-02 |
-1.376.E-02 |
-1.266.E-02 |
A10 |
-5.345.E-02 |
-6.564.E-02 |
2.805.E-02 |
-6.717.E-02 |
-1.148.E-02 |
3.535.E-03 |
3.044.E-03 |
A12 |
5.933.E-02 |
1.046.E-01 |
-1.845.E-02 |
5.358.E-02 |
6.551.E-03 |
-6.661.E-04 |
-5.360.E-04 |
A14 |
-4.372.E-02 |
-1.023.E-01 |
8.826.E-03 |
-2.947.E-02 |
-2.562.E-03 |
9.562.E-05 |
6.985.E-05 |
A16 |
2.203.E-02 |
6.776.E-02 |
-3.075.E-03 |
1.147.E-02 |
7.050.E-04 |
-1.059.E-05 |
-6.767.E-06 |
A18 |
-7.573.E-03 |
-3.157.E-02 |
7.810.E-04 |
-3.199.E-03 |
-1.376.E-04 |
9.009.E-07 |
4.871.E-07 |
A20 |
1.704.E-03 |
1.048.E-02 |
-1.436.E-04 |
6.405.E-04 |
1.899.E-05 |
-5.787.E-08 |
-2.586.E-08 |
A22 |
-2.174.E-04 |
-2.466.E-03 |
1.881.E-05 |
-9.113.E-05 |
-1.827.E-06 |
2.739.E-09 |
9.967.E-10 |
A24 |
5.081.E-06 |
4.023.E-04 |
-1.707.E-06 |
8.984.E-06 |
1.190.E-07 |
-9.203.E-11 |
-2.706.E-11 |
A26 |
2.903.E-06 |
-4.324.E-05 |
1.019.E-07 |
-5.826.E-07 |
-4.953.E-09 |
2.069.E-12 |
4.903.E-13 |
A28 |
-4.251.E-07 |
2.752.E-06 |
-3.619.E-09 |
2.234.E-08 |
1.174.E-10 |
-2.783.E-14 |
-5.314.E-15 |
A30 |
1.988.E-08 |
-7.848.E-08 |
5.836.E-11 |
-3.835.E-10 |
-1.181.E-12 |
1.690.E-16 |
2.606.E-17 |
또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)로 입사되는 광의 광학 특성 향상을 위해 설정된 접선 각도를 가질 수 있다.
제9 면(S9) |
제11 면(S11) |
제14 면(S14) |
거리(h2) (mm) |
접선 각도(θ1) |
거리(h4) (mm) |
접선 각도(θ2) |
거리(h6) (mm) |
접선 각도(θ3) |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0.1 |
-0.63 |
0.1 |
0.06 |
0.2 |
-2.41 |
0.2 |
-1.21 |
0.2 |
0.13 |
0.4 |
-4.05 |
0.3 |
-1.68 |
0.3 |
0.25 |
0.6 |
-4.53 |
0.4 |
-2.02 |
0.4 |
0.43 |
0.8 |
-4.00 |
0.5 |
-2.19 |
0.5 |
0.71 |
1 |
-2.89 |
0.6 |
-2.19 |
0.6 |
1.12 |
1.2 |
-1.65 |
0.7 |
-2.00 |
0.7 |
1.67 |
1.4 |
-0.47 |
0.8 |
-1.58 |
0.8 |
2.38 |
1.6 |
0.69 |
0.9 |
-0.91 |
0.9 |
3.30 |
1.8 |
1.98 |
1 |
0.05 |
1 |
4.45 |
2 |
3.54 |
1.1 |
1.34 |
1.1 |
5.91 |
2.2 |
5.48 |
1.2 |
3.05 |
1.2 |
7.70 |
2.4 |
7.86 |
1.3 |
5.28 |
1.3 |
9.90 |
2.6 |
10.70 |
1.4 |
8.14 |
1.4 |
12.53 |
2.8 |
13.97 |
1.5 |
11.79 |
1.5 |
15.65 |
3 |
17.65 |
1.6 |
16.38 |
1.6 |
19.24 |
3.2 |
21.76 |
1.7 |
22.10 |
1.7 |
23.23 |
3.4 |
26.36 |
1.8 |
29.13 |
1.8 |
27.47 |
3.6 |
31.40 |
1.9 |
37.79 |
1.9 |
31.83 |
3.8 |
36.75 |
1.93 |
40.75 |
2 |
36.12 |
3.92 |
40.07 |
2 |
48.35 |
2.1 |
40.14 |
4 |
42.31 |
2.02 |
50.66 |
2.2 |
43.71 |
4.2 |
47.99 |
2.1 |
59.77 |
2.3 |
46.84 |
4.28 |
50.26 |
2.11 |
60.81 |
2.4 |
49.83 |
4.4 |
53.66 |
2.2 |
66.66 |
2.41 |
50.14 |
4.6 |
59.57 |
2.25 (h1) |
63.15 |
2.5 |
53.04 |
4.62 |
60.18 |
|
|
2.6 |
56.89 |
4.8 |
65.32 |
|
|
2.67 |
60.31 |
4.98 (h5) |
65.13 |
|
|
2.7 |
61.94 |
|
|
|
|
2.76 (h3) |
65.07 |
|
|
자세하게, 표 8은 제2 실시예에 따른 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11), 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 각각의 임의의 위치에서, 상기 가상의 선(L0)에 대한 접선 각도에 대한 것이다.표 8 및 상술한 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.4625mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.6875mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.6875mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 1.9125mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 1.8mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.025mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.794mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.07mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.07mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 2.346mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 2.208mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.484mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 3.237mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.735mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.735mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치, 예컨대 약 4.1334mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 3.984mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 4.482mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
|
제2 실시예 |
TTL |
8.44 mm |
TD |
7.485 mm |
F |
7.8 mm |
f1 |
8.076 mm |
f2 |
-14.225 mm |
f3 |
13.767 mm |
f4 |
-83.622 mm |
f5 |
88.386 mm |
f6 |
12.945 mm |
f7 |
-4.626 mm |
BFL |
0.95 mm |
ImgH |
13.4 mm |
F-number |
1.89 |
HFOV |
79.9° |
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수학식 |
제2 실시예 |
수학식 1 |
n1d < 1.51 |
1.509 |
수학식 2 |
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41 |
0.334 |
수학식 3 |
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45 |
0.395 |
수학식 4 |
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35 |
0.296 |
수학식 5 |
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2 |
1.101 |
수학식 6 |
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5 |
0.429 |
수학식 7 |
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5 |
0.301 |
수학식 8 |
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5 |
4.100 |
수학식 9 |
2 < d56 / L5_CT < 2.5 |
2.346 |
수학식 10 |
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2 |
1.044 |
수학식 11 |
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4 |
2.242 |
수학식 12 |
2 < d67 / L7_CT < 3.5 |
3.024 |
수학식 13 |
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5 |
4.163 |
수학식 14 |
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5 |
14.988 |
수학식 15 |
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10 |
8.177 |
수학식 16 |
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23 |
19.916 |
수학식 17 |
0.9< f1 / F < 1.1 |
1.035 |
수학식 18 |
-2 < f1 / f7 < -0.5 |
-1.746 |
수학식 19 |
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1 |
0.743 |
수학식 20 |
0.5 < TTL / ImgH < 0.65 |
0.630 |
수학식 21 |
0.02 < BFL / ImgH < 0.1 |
0.071 |
수학식 22 |
0.25 < TD / ImgH < 0.75 |
0.559 |
수학식 23 |
7.5 < TTL / BFL < 11 |
8.840 |
수학식 24 |
0.8 < F / TTL < 1 |
0.924 |
수학식 25 |
7 < F / BFL < 10 |
8.170 |
수학식 26 |
0.3 < F / ImgH < 0.7 |
0.582 |
표 9는 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), TD, BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7) 등에 대한 것이다. 표 10은 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 26에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 10을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 26을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.이에 따라, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 7과 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 도 7은 제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 7에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들이 설정된 설정된 형태, 중심 두께, 광축(OA)에서의 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면의 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여 제3 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 8 및 도 9를 이용한 설명에서는 앞서 설명한 광학계와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 도 8은 제3 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 9는 제3 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 전방에 위치될 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 |
면 |
곡률 반경(mm) |
두께(mm)/ 간격(mm) |
굴절률 |
아베수 |
유효경의 크기(mm) |
|
Stop |
1.000E+18 |
-1.349 |
|
|
4.222 |
제1 렌즈 |
제1 면 |
2.696 |
1.153 |
1.509 |
56.470 |
4.470 |
제2 면 |
6.675 |
0.186 |
|
|
3.968 |
제2 렌즈 |
제3 면 |
6.608 |
0.250 |
1.680 |
18.100 |
3.778 |
제4 면 |
3.932 |
0.110 |
|
|
3.473 |
제3 렌즈 |
제5 면 |
4.083 |
0.434 |
1.543 |
56.000 |
3.473 |
제6 면 |
7.994 |
0.568 |
|
|
3.512 |
제4 렌즈 |
제7 면 |
-23.746 |
0.597 |
1.680 |
18.100 |
3.601 |
제8 면 |
-29.539 |
0.514 |
|
|
4.229 |
제5 렌즈 |
제9 면 |
8.354 |
0.301 |
1.650 |
21.500 |
4.592 |
제10 면 |
8.046 |
0.678 |
|
|
5.493 |
제6 렌즈 |
제11 면 |
14.472 |
0.888 |
1.543 |
56.000 |
6.085 |
제12 면 |
-9.530 |
1.301 |
|
|
6.956 |
제7 렌즈 |
제13 면 |
-9.882 |
0.500 |
1.535 |
55.700 |
8.996 |
제14 면 |
3.257 |
0.160 |
|
|
9.865 |
필터 |
제15 면 |
1.000E+18 |
0.110 |
1.523 |
54.480 |
12.605 |
제16 면 |
1.000E+18 |
0.690 |
|
|
12.676 |
이미지 센서 |
|
1.000E+18 |
0.000 |
|
|
13.412 |
표 11은 제3 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 8 및 표 11을 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 12의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 12와 같다.
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A4 |
-2.736.E-03 |
-7.855.E-03 |
-9.107.E-03 |
-2.818.E-03 |
-1.282.E-04 |
-1.280.E-02 |
-1.605.E-02 |
A6 |
1.548.E-02 |
4.193.E-02 |
-2.704.E-02 |
-4.808.E-02 |
-5.360.E-02 |
9.965.E-02 |
-7.286.E-03 |
A8 |
-4.374.E-02 |
-1.328.E-01 |
2.021.E-01 |
1.114.E-01 |
2.367.E-01 |
-4.514.E-01 |
7.542.E-02 |
A10 |
7.702.E-02 |
2.771.E-01 |
-6.400.E-01 |
-6.991.E-04 |
-6.341.E-01 |
1.297.E+00 |
-3.003.E-01 |
A12 |
-9.028.E-02 |
-4.008.E-01 |
1.221.E+00 |
-5.089.E-01 |
1.150.E+00 |
-2.512.E+00 |
6.813.E-01 |
A14 |
7.360.E-02 |
4.103.E-01 |
-1.547.E+00 |
1.247.E+00 |
-1.481.E+00 |
3.398.E+00 |
-1.008.E+00 |
A16 |
-4.282.E-02 |
-3.005.E-01 |
1.363.E+00 |
-1.642.E+00 |
1.385.E+00 |
-3.282.E+00 |
1.027.E+00 |
A18 |
1.800.E-02 |
1.584.E-01 |
-8.528.E-01 |
1.395.E+00 |
-9.479.E-01 |
2.288.E+00 |
-7.390.E-01 |
A20 |
-5.471.E-03 |
-6.002.E-02 |
3.818.E-01 |
-8.082.E-01 |
4.736.E-01 |
-1.152.E+00 |
3.791.E-01 |
A22 |
1.190.E-03 |
1.615.E-02 |
-1.213.E-01 |
3.232.E-01 |
-1.705.E-01 |
4.144.E-01 |
-1.378.E-01 |
A24 |
-1.805.E-04 |
-3.004.E-03 |
2.671.E-02 |
-8.801.E-02 |
4.301.E-02 |
-1.038.E-01 |
3.467.E-02 |
A26 |
1.809.E-05 |
3.667.E-04 |
-3.873.E-03 |
1.560.E-02 |
-7.207.E-03 |
1.719.E-02 |
-5.743.E-03 |
A28 |
-1.077.E-06 |
-2.637.E-05 |
3.324.E-04 |
-1.623.E-03 |
7.200.E-04 |
-1.690.E-03 |
5.635.E-04 |
A30 |
2.882.E-08 |
8.455.E-07 |
-1.279.E-05 |
7.524.E-05 |
-3.245.E-05 |
7.465.E-05 |
-2.481.E-05 |
|
S8 |
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
A4 |
-1.834.E-02 |
-4.027.E-02 |
-4.185.E-02 |
-1.416.E-02 |
-1.325.E-03 |
-9.299.E-02 |
-1.142.E-01 |
A6 |
4.994.E-03 |
1.777.E-02 |
2.003.E-02 |
5.518.E-03 |
1.659.E-03 |
5.593.E-02 |
6.066.E-02 |
A8 |
-4.122.E-03 |
-1.252.E-02 |
-1.378.E-02 |
-6.191.E-03 |
-1.308.E-04 |
-2.204.E-02 |
-2.342.E-02 |
A10 |
2.152.E-04 |
1.071.E-02 |
8.157.E-03 |
4.215.E-03 |
-1.402.E-03 |
5.867.E-03 |
6.526.E-03 |
A12 |
1.951.E-03 |
-1.265.E-02 |
-3.948.E-03 |
-2.289.E-03 |
1.083.E-03 |
-1.129.E-03 |
-1.333.E-03 |
A14 |
-1.627.E-03 |
1.319.E-02 |
1.626.E-03 |
9.692.E-04 |
-4.566.E-04 |
1.642.E-04 |
2.007.E-04 |
A16 |
4.963.E-04 |
-9.836.E-03 |
-5.848.E-04 |
-3.106.E-04 |
1.280.E-04 |
-1.838.E-05 |
-2.239.E-05 |
A18 |
9.319.E-05 |
5.095.E-03 |
1.739.E-04 |
7.489.E-05 |
-2.511.E-05 |
1.576.E-06 |
1.849.E-06 |
A20 |
-1.439.E-04 |
-1.845.E-03 |
-3.945.E-05 |
-1.355.E-05 |
3.484.E-06 |
-1.018.E-07 |
-1.124.E-07 |
A22 |
6.093.E-05 |
4.669.E-04 |
6.455.E-06 |
1.815.E-06 |
-3.396.E-07 |
4.822.E-09 |
4.953.E-09 |
A24 |
-1.442.E-05 |
-8.110.E-05 |
-7.304.E-07 |
-1.743.E-07 |
2.271.E-08 |
-1.617.E-10 |
-1.539.E-10 |
A26 |
2.039.E-06 |
9.223.E-06 |
5.415.E-08 |
1.127.E-08 |
-9.913.E-10 |
3.613.E-12 |
3.193.E-12 |
A28 |
-1.607.E-07 |
-6.189.E-07 |
-2.372.E-09 |
-4.366.E-10 |
2.541.E-11 |
-4.817.E-14 |
-3.969.E-14 |
A30 |
5.416.E-09 |
1.858.E-08 |
4.666.E-11 |
7.594.E-12 |
-2.901.E-13 |
2.892.E-16 |
2.235.E-16 |
또한, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)로 입사되는 광의 광학 특성 향상을 위해 설정된 접선 각도를 가질 수 있다.
제9 면(S9) |
제11 면(S11) |
제14 면(S14) |
거리(h2) (mm) |
접선 각도(θ1) |
거리(h4) (mm) |
접선 각도(θ2) |
거리(h6) (mm) |
접선 각도(θ3) |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0.1 |
-0.68 |
0.2 |
-0.77 |
0.2 |
-3.31 |
0.2 |
-1.30 |
0.4 |
-1.39 |
0.4 |
-5.54 |
0.3 |
-1.82 |
0.6 |
-1.76 |
0.6 |
-6.23 |
0.4 |
-2.21 |
0.8 |
-1.76 |
0.8 |
-5.67 |
0.5 |
-2.44 |
1 |
-1.18 |
1 |
-4.50 |
0.6 |
-2.49 |
1.2 |
0.29 |
1.2 |
-3.24 |
0.7 |
-2.35 |
1.4 |
3.01 |
1.4 |
-2.05 |
0.8 |
-2.02 |
1.6 |
7.34 |
1.6 |
-0.83 |
0.9 |
-1.47 |
1.8 |
13.33 |
1.8 |
0.61 |
1 |
-0.68 |
2 |
20.69 |
2 |
2.44 |
1.1 |
0.39 |
2.2 |
28.46 |
2.2 |
4.78 |
1.2 |
1.79 |
2.4 |
35.34 |
2.4 |
7.68 |
1.3 |
3.60 |
2.55 |
40.21 |
2.6 |
10.95 |
1.4 |
5.97 |
2.6 |
42.00 |
2.8 |
14.32 |
1.5 |
9.05 |
2.8 |
50.26 |
3 |
17.72 |
1.6 |
13.04 |
2.96 |
60.03 |
3.2 |
21.38 |
1.7 |
18.15 |
3 |
64.08 |
3.4 |
25.56 |
1.8 |
24.61 |
3.04 (h3) |
68.36 |
3.6 |
30.40 |
1.9 |
32.62 |
|
|
3.8 |
36.01 |
1.98 |
40.24 |
|
|
3.93 |
40.11 |
2 |
42.30 |
|
|
4 |
42.43 |
2.08 |
50.91 |
|
|
4.2 |
49.40 |
2.1 |
53.10 |
|
|
4.22 |
50.11 |
2.17 |
60.55 |
|
|
4.4 |
56.71 |
2.2 |
63.45 |
|
|
4.49 |
60.10 |
2.3 (h1) |
68.12 |
|
|
4.6 |
64.49 |
|
|
|
|
4.8 |
73.22 |
|
|
|
|
4.93 (h5) |
73.01 |
자세하게, 표 13은 제3 실시예에 따른 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11), 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 각각의 임의의 위치에서, 상기 가상의 선(L0)에 대한 접선 각도에 대한 것이다.표 13 및 상술한 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.495mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.725mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.725mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 1.955mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 1.84mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.07mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.976mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.28mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.28mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 2.584mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 2.432mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.736mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 3.2045mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.6975mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.6975mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치, 예컨대 약 4.0919mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 3.944mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 4.437mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
|
제3 실시예 |
TTL |
8.44 mm |
TD |
7.48 mm |
F |
7.6 mm |
f1 |
8.088 mm |
f2 |
-14.833 mm |
f3 |
14.784 mm |
f4 |
-185.707 mm |
f5 |
-547.582 mm |
f6 |
10.714 mm |
f7 |
-4.519 mm |
BFL |
0.96 mm |
ImgH |
13.4 mm |
F-number |
1.8 |
HFOV |
81.4° |
|
수학식 |
제3 실시예 |
수학식 1 |
n1d < 1.51 |
1.509 |
수학식 2 |
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41 |
0.333 |
수학식 3 |
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45 |
0.404 |
수학식 4 |
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35 |
0.265 |
수학식 5 |
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2 |
1.127 |
수학식 6 |
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5 |
0.453 |
수학식 7 |
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5 |
0.323 |
수학식 8 |
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5 |
4.614 |
수학식 9 |
2 < d56 / L5_CT < 2.5 |
2.251 |
수학식 10 |
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2 |
0.764 |
수학식 11 |
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4 |
1.466 |
수학식 12 |
2 < d67 / L7_CT < 3.5 |
2.602 |
수학식 13 |
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5 |
3.876 |
수학식 14 |
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5 |
15.245 |
수학식 15 |
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10 |
6.856 |
수학식 16 |
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23 |
19.729 |
수학식 17 |
0.9< f1 / F < 1.1 |
1.064 |
수학식 18 |
-2 < f1 / f7 < -0.5 |
-1.790 |
수학식 19 |
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1 |
0.736 |
수학식 20 |
0.5 < TTL / ImgH < 0.65 |
0.630 |
수학식 21 |
0.02 < BFL / ImgH < 0.1 |
0.072 |
수학식 22 |
0.25 < TD / ImgH < 0.75 |
0.558 |
수학식 23 |
7.5 < TTL / BFL < 11 |
8.793 |
수학식 24 |
0.8 < F / TTL < 1 |
0.900 |
수학식 25 |
7 < F / BFL < 10 |
7.918 |
수학식 26 |
0.3 < F / ImgH < 0.7 |
0.567 |
표 14는 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), TD, BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7) 등에 대한 것이다. 표 15는 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 26에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 15를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 26을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.이에 따라, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 9와 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 도 9는 제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 9에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 9를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들이 설정된 설정된 형태, 중심 두께, 광축(OA)에서의 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면의 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하여 제4 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 10 및 도 11을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 광학계와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 도 10은 제4 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 11은 제4 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 전방에 위치될 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 |
면 |
곡률 반경(mm) |
두께(mm)/
간격(mm) |
굴절률 |
아베수 |
유효경의 크기(mm) |
|
Stop |
1.000E+18 |
-1.346 |
|
|
4.222 |
제1 렌즈 |
제1 면 |
2.694 |
1.151 |
1.509 |
56.600 |
4.468 |
제2 면 |
6.659 |
0.183 |
|
|
3.966 |
제2 렌즈 |
제3 면 |
6.704 |
0.250 |
1.680 |
18.100 |
3.784 |
제4 면 |
3.963 |
0.115 |
|
|
3.480 |
제3 렌즈 |
제5 면 |
4.126 |
0.432 |
1.544 |
56.080 |
3.480 |
제6 면 |
8.162 |
0.563 |
|
|
3.518 |
제4 렌즈 |
제7 면 |
-25.614 |
0.577 |
1.680 |
18.100 |
3.617 |
제8 면 |
-31.690 |
0.494 |
|
|
4.229 |
제5 렌즈 |
제9 면 |
8.104 |
0.300 |
1.650 |
21.500 |
4.574 |
제10 면 |
7.806 |
0.695 |
|
|
5.479 |
제6 렌즈 |
제11 면 |
14.837 |
0.912 |
1.544 |
56.080 |
6.037 |
제12 면 |
-9.476 |
1.284 |
|
|
6.917 |
제7 렌즈 |
제13 면 |
-9.810 |
0.519 |
1.525 |
56.500 |
8.975 |
제14 면 |
3.199 |
0.164 |
|
|
9.874 |
필터 |
제15 면 |
1.000E+18 |
0.110 |
1.523 |
54.480 |
12.612 |
제16 면 |
1.000E+18 |
0.690 |
|
|
12.682 |
이미지 센서 |
|
1.000E+18 |
0.000 |
|
|
13.406 |
표 16은 제4 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 10 및 표 16을 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 17과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 17의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 17과 같다.
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A4 |
-2.677.E-03 |
-7.982.E-03 |
-8.965.E-03 |
-2.767.E-03 |
-7.355.E-04 |
-1.144.E-02 |
-1.622.E-02 |
A6 |
1.539.E-02 |
4.318.E-02 |
-2.981.E-02 |
-5.040.E-02 |
-4.669.E-02 |
8.862.E-02 |
-1.057.E-03 |
A8 |
-4.387.E-02 |
-1.370.E-01 |
2.128.E-01 |
1.236.E-01 |
2.050.E-01 |
-3.974.E-01 |
4.158.E-02 |
A10 |
7.740.E-02 |
2.867.E-01 |
-6.593.E-01 |
-3.386.E-02 |
-5.444.E-01 |
1.133.E+00 |
-1.886.E-01 |
A12 |
-9.050.E-02 |
-4.157.E-01 |
1.238.E+00 |
-4.566.E-01 |
9.757.E-01 |
-2.180.E+00 |
4.442.E-01 |
A14 |
7.343.E-02 |
4.259.E-01 |
-1.548.E+00 |
1.200.E+00 |
-1.238.E+00 |
2.929.E+00 |
-6.676.E-01 |
A16 |
-4.245.E-02 |
-3.120.E-01 |
1.348.E+00 |
-1.624.E+00 |
1.136.E+00 |
-2.806.E+00 |
6.853.E-01 |
A18 |
1.773.E-02 |
1.644.E-01 |
-8.351.E-01 |
1.404.E+00 |
-7.610.E-01 |
1.938.E+00 |
-4.952.E-01 |
A20 |
-5.353.E-03 |
-6.223.E-02 |
3.706.E-01 |
-8.231.E-01 |
3.714.E-01 |
-9.656.E-01 |
2.545.E-01 |
A22 |
1.157.E-03 |
1.673.E-02 |
-1.168.E-01 |
3.324.E-01 |
-1.303.E-01 |
3.437.E-01 |
-9.252.E-02 |
A24 |
-1.743.E-04 |
-3.109.E-03 |
2.554.E-02 |
-9.124.E-02 |
3.201.E-02 |
-8.512.E-02 |
2.326.E-02 |
A26 |
1.738.E-05 |
3.793.E-04 |
-3.679.E-03 |
1.628.E-02 |
-5.220.E-03 |
1.393.E-02 |
-3.844.E-03 |
A28 |
-1.029.E-06 |
-2.726.E-05 |
3.138.E-04 |
-1.704.E-03 |
5.075.E-04 |
-1.353.E-03 |
3.760.E-04 |
A30 |
2.737.E-08 |
8.733.E-07 |
-1.201.E-05 |
7.947.E-05 |
-2.226.E-05 |
5.903.E-05 |
-1.649.E-05 |
|
S8 |
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
A4 |
-1.886.E-02 |
-4.037.E-02 |
-4.143.E-02 |
-1.380.E-02 |
-2.618.E-03 |
-9.394.E-02 |
-1.162.E-01 |
A6 |
7.108.E-03 |
1.225.E-02 |
1.513.E-02 |
4.670.E-03 |
3.456.E-03 |
5.684.E-02 |
6.253.E-02 |
A8 |
-8.593.E-03 |
4.097.E-03 |
-9.840.E-04 |
-4.673.E-03 |
-2.107.E-03 |
-2.253.E-02 |
-2.450.E-02 |
A10 |
7.336.E-03 |
-1.506.E-02 |
-9.397.E-03 |
3.144.E-03 |
3.277.E-04 |
6.031.E-03 |
6.924.E-03 |
A12 |
-5.871.E-03 |
1.309.E-02 |
1.124.E-02 |
-2.033.E-03 |
2.026.E-05 |
-1.167.E-03 |
-1.430.E-03 |
A14 |
4.102.E-03 |
-4.856.E-03 |
-7.274.E-03 |
1.086.E-03 |
-6.059.E-06 |
1.708.E-04 |
2.174.E-04 |
A16 |
-2.238.E-03 |
-5.143.E-04 |
3.077.E-03 |
-4.280.E-04 |
-5.183.E-06 |
-1.923.E-05 |
-2.438.E-05 |
A18 |
8.816.E-04 |
1.453.E-03 |
-9.021.E-04 |
1.209.E-04 |
2.692.E-06 |
1.659.E-06 |
2.019.E-06 |
A20 |
-2.390.E-04 |
-7.611.E-04 |
1.874.E-04 |
-2.433.E-05 |
-6.268.E-07 |
-1.077.E-07 |
-1.229.E-07 |
A22 |
4.248.E-05 |
2.246.E-04 |
-2.757.E-05 |
3.463.E-06 |
8.777.E-08 |
5.137.E-09 |
5.416.E-09 |
A24 |
-4.552.E-06 |
-4.183.E-05 |
2.813.E-06 |
-3.402.E-07 |
-7.808.E-09 |
-1.733.E-10 |
-1.681.E-10 |
A26 |
2.333.E-07 |
4.896.E-06 |
-1.893.E-07 |
2.192.E-08 |
4.326.E-10 |
3.898.E-12 |
3.479.E-12 |
A28 |
9.565.E-10 |
-3.309.E-07 |
7.554.E-09 |
-8.320.E-10 |
-1.364.E-11 |
-5.229.E-14 |
-4.312.E-14 |
A30 |
-4.816.E-10 |
9.887.E-09 |
-1.352.E-10 |
1.408.E-11 |
1.870.E-13 |
3.160.E-16 |
2.419.E-16 |
제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)로 입사되는 광의 광학 특성 향상을 위해 설정된 접선 각도를 가질 수 있다.
제9 면(S9) |
제11 면(S11) |
제14 면(S14) |
거리(h2) (mm) |
접선 각도(θ1) |
거리(h4) (mm) |
접선 각도(θ2) |
거리(h6) (mm) |
접선 각도(θ3) |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0.1 |
-0.70 |
0.2 |
-0.75 |
0.2 |
-3.37 |
0.2 |
-1.34 |
0.4 |
-1.36 |
0.4 |
-5.64 |
0.3 |
-1.88 |
0.6 |
-1.71 |
0.6 |
-6.36 |
0.4 |
-2.28 |
0.8 |
-1.71 |
0.8 |
-5.82 |
0.5 |
-2.52 |
1 |
-1.16 |
1 |
-4.67 |
0.6 |
-2.57 |
1.2 |
0.26 |
1.2 |
-3.43 |
0.7 |
-2.45 |
1.4 |
2.93 |
1.4 |
-2.27 |
0.8 |
-2.13 |
1.6 |
7.20 |
1.6 |
-1.07 |
0.9 |
-1.59 |
1.8 |
13.23 |
1.8 |
0.33 |
1 |
-0.82 |
2 |
20.77 |
2 |
2.11 |
1.1 |
0.23 |
2.2 |
28.85 |
2.2 |
4.42 |
1.2 |
1.61 |
2.4 |
36.24 |
2.4 |
7.30 |
1.3 |
3.41 |
2.51 |
40.07 |
2.6 |
10.56 |
1.4 |
5.76 |
2.6 |
43.48 |
2.8 |
13.89 |
1.5 |
8.84 |
2.75 |
50.16 |
3 |
17.21 |
1.6 |
12.86 |
2.8 |
52.64 |
3.2 |
20.77 |
1.7 |
18.03 |
2.92 |
60.01 |
3.4 |
24.90 |
1.8 |
24.62 |
3 |
67.12 |
3.6 |
29.75 |
1.9 |
32.82 |
3.02 (h3) |
68.95 |
3.8 |
35.48 |
1.98 |
40.54 |
|
|
3.94 |
40.04 |
2 |
42.61 |
|
|
4 |
42.10 |
2.07 |
50.08 |
|
|
4.2 |
49.27 |
2.1 |
53.32 |
|
|
4.22 |
50.00 |
2.17 |
50.08 |
|
|
4.4 |
56.73 |
2.2 |
63.41 |
|
|
4.49 |
60.17 |
2.29 (h1) |
69.40 |
|
|
4.6 |
64.56 |
|
|
|
|
4.8 |
73.43 |
|
|
|
|
4.94 (h5) |
73.98 |
자세하게, 표 18은 제4 실시예에 따른 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11), 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 각각의 임의의 위치에서, 상기 가상의 선(L0)에 대한 접선 각도에 대한 것이다.표 18 및 상술한 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.4885mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7175mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7175mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 1.9465mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 1.832mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.061mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.963mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.265mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.265mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 2.567mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 2.416mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.718mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 3.211mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.705mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.705mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치, 예컨대 약 4.1002mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 3.952mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 4.446mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
|
제4 실시예 |
TTL |
8.44 mm |
TD |
7.476 mm |
F |
7.6 mm |
f1 |
8.091 mm |
f2 |
-14.802 mm |
f3 |
14.772 mm |
f4 |
-204.32 mm |
f5 |
-540.19 mm |
f6 |
10.765 mm |
f7 |
-4.531 mm |
BFL |
0.96 mm |
ImgH |
13.4 mm |
F-number |
1.8 |
HFOV |
81.7° |
|
수학식 |
제4 실시예 |
수학식 1 |
n1d < 1.51 |
1.509 |
수학식 2 |
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41 |
0.333 |
수학식 3 |
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45 |
0.405 |
수학식 4 |
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35 |
0.265 |
수학식 5 |
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2 |
1.126 |
수학식 6 |
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5 |
0.452 |
수학식 7 |
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5 |
0.332 |
수학식 8 |
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5 |
4.604 |
수학식 9 |
2 < d56 / L5_CT < 2.5 |
2.316 |
수학식 10 |
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2 |
0.762 |
수학식 11 |
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4 |
1.408 |
수학식 12 |
2 < d67 / L7_CT < 3.5 |
2.473 |
수학식 13 |
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5 |
3.881 |
수학식 14 |
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5 |
15.248 |
수학식 15 |
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10 |
6.621 |
수학식 16 |
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23 |
19.015 |
수학식 17 |
0.9< f1 / F < 1.1 |
1.065 |
수학식 18 |
-2 < f1 / f7 < -0.5 |
-1.786 |
수학식 19 |
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1 |
0.737 |
수학식 20 |
0.5 < TTL / ImgH < 0.65 |
0.630 |
수학식 21 |
0.02 < BFL / ImgH < 0.1 |
0.072 |
수학식 22 |
0.25 < TD / ImgH < 0.75 |
0.558 |
수학식 23 |
7.5 < TTL / BFL < 11 |
8.756 |
수학식 24 |
0.8 < F / TTL < 1 |
0.900 |
수학식 25 |
7 < F / BFL < 10 |
7.884 |
수학식 26 |
0.3 < F / ImgH < 0.7 |
0.567 |
표 19는 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), TD, BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7) 등에 대한 것이다. 표 20은 제4 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 26에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 20을 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 26을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.이에 따라, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 11과 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 도 11은 제4 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 11에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 11을 참조하면, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들이 설정된 설정된 형태, 중심 두께, 광축(OA)에서의 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면의 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제4 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 12 내지 도 도 15를 참조하여 제5 및 제6 실시예에 따른 광학계를 보다 상세히 설명한다. 제5 실시예 및 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 8매 렌즈를 포함하는 렌즈군을 포함할 수 있다. 자세하게, 제5 및 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 상술한 제1 내지 제4 실시예와 비교하여 상기 제8 렌즈(180)가 추가될 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 상기 제7 렌즈(170)와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120), 상기 제3 렌즈(130), 상기 제4 렌즈(140), 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160), 상기 제7 렌즈(170), 상기 제8 렌즈(180)를 통과하여 상기 이미지 센서(300)에 입사될 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제8 렌즈(180)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 물체 측 면으로 정의되는 제15 면(S15) 및 상 측 면으로 정의되는 제16 면(S16)을 포함할 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제15 면(S15)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 광축(OA)에서 상기 제15 면(S15)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 광축(OA)에서 상기 제15 면(S15)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 평면(infinity)일 수 있다. 이와 다르게, 광축(OA)에서 상기 제15 면(S15)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 광축(OA)에서 상기 제15 면(S15)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)는 유효 영역 및 비유효 영역을 포함할 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 유효 영역은 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 영역일 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 비유효 영역은 상기 제8 렌즈(180)의 유효 영역 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시) 등에 고정되는 영역일 수 있다.
상기 광학계(1000)가 상기 제8 렌즈(180)를 더 포함할 경우, 상술한 수학식(수학식 1 내지 수학식 26)과 이하에서 설명되는 수학식 중 적어도 하나를 더 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조를 가질 수 있다.
[수학식 28]
|L1R1| / |L8S2| < 0.1
수학식 28에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 곡률 반경을 의미하고, L8S2는 상기 제8 렌즈(180)의 상 측 면(제16 면(S16))의 곡률 반경을 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 28은 주변부의 광학 특성을 고려하여 |L1R1| / |L8S2| < 0.06을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 28은 |L1R1| / |L8S2| < 0.02를 만족할 수 있다.
[수학식 29]
0.3 < CA_L1S1 / CA_L8S2 < 0.4
수학식 29에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효경(CA)의 크기를 의미하고, CA_L8S2는 상기 제8 렌즈(180)의 상 측 면(제16 면(S16))의 유효경(CA)의 크기를 의미한다. 자세하게, 상기 수학식 29는 주변부의 광학 특성을 고려하여 0.31 < CA_L1S1 / CA_L8S2 < 0.395를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 수학식 29는 0.32 < CA_L1S1 / CA_L8S2 < 0.39를 만족할 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하여 제5 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 12 및 도 13을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 광학계와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 도 12는 제5 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 13은 제5 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 또한, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 |
면 |
곡률 반경(mm) |
두께(mm)/ 간격(mm) |
굴절률 |
아베수 |
유효경의 크기(mm) |
제1 렌즈 |
제1 면 |
2.725 |
1.031 |
1.509 |
56.470 |
4.314 |
제2 면 |
6.821 |
0.234 |
|
|
3.881 |
제2 렌즈 |
제3 면 (Stop) |
6.678 |
0.250 |
1.680 |
18.100 |
3.729 |
제4 면 |
3.943 |
0.117 |
|
|
3.577 |
제3 렌즈 |
제5 면 |
4.002 |
0.487 |
1.543 |
56.000 |
3.624 |
제6 면 |
8.206 |
0.615 |
|
|
3.606 |
제4 렌즈 |
제7 면 |
-22.238 |
0.635 |
1.680 |
18.100 |
3.647 |
제8 면 |
-34.279 |
0.461 |
|
|
4.265 |
제5 렌즈 |
제9 면 |
9.261 |
0.318 |
1.656 |
21.200 |
4.578 |
제10 면 |
8.114 |
0.651 |
|
|
5.547 |
제6 렌즈 |
제11 면 |
8.880 |
0.655 |
1.543 |
56.000 |
5.751 |
제12 면 |
-15.162 |
1.392 |
|
|
6.494 |
제7 렌즈 |
제13 면 |
-5.694 |
0.500 |
1.535 |
55.710 |
8.988 |
제14 면 |
4.683 |
0.104 |
|
|
9.825 |
제8 렌즈 |
제15 면 |
36.030 |
0.300 |
1.650 |
21.500 |
12.616 |
제16 면 |
1E+18 |
0.050 |
|
|
12.782 |
필터 |
제17 면 |
1E+18 |
0.110 |
1.523 |
54.480 |
12.841 |
제18 면 |
1E+18 |
0.690 |
|
|
12.919 |
이미지 센서 |
|
1E+18 |
0.000 |
|
|
13.420 |
표 21은 제5 실시예에 따른 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 12 및 표 21을 참조하면, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 렌즈(180)의 제16 면(S16)은 평면(infinity)일 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15)은 표 22와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때, 표 22의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
제5 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 22와 같다.
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A4 |
7.871.E-04 |
-9.437.E-03 |
-2.012.E-02 |
-1.094.E-02 |
3.473.E-03 |
-7.034.E-03 |
-1.656.E-02 |
-1.958.E-02 |
A6 |
-1.044.E-03 |
7.288.E-02 |
5.377.E-02 |
2.108.E-02 |
-6.247.E-02 |
4.968.E-02 |
5.171.E-03 |
5.311.E-03 |
A8 |
-9.075.E-04 |
-2.752.E-01 |
-5.304.E-02 |
-8.557.E-02 |
2.342.E-01 |
-2.241.E-01 |
-2.187.E-02 |
-2.982.E-03 |
A10 |
6.776.E-03 |
6.316.E-01 |
-1.421.E-01 |
1.922.E-01 |
-5.674.E-01 |
6.174.E-01 |
5.449.E-02 |
-4.838.E-03 |
A12 |
-1.280.E-02 |
-9.626.E-01 |
5.458.E-01 |
-2.535.E-01 |
9.467.E-01 |
-1.124.E+00 |
-1.002.E-01 |
1.050.E-02 |
A14 |
1.370.E-02 |
1.020.E+00 |
-8.745.E-01 |
2.001.E-01 |
-1.126.E+00 |
1.409.E+00 |
1.306.E-01 |
-1.060.E-02 |
A16 |
-9.547.E-03 |
-7.706.E-01 |
8.586.E-01 |
-8.029.E-02 |
9.728.E-01 |
-1.251.E+00 |
-1.207.E-01 |
6.946.E-03 |
A18 |
4.562.E-03 |
4.210.E-01 |
-5.680.E-01 |
-6.120.E-03 |
-6.147.E-01 |
7.963.E-01 |
7.950.E-02 |
-3.173.E-03 |
A20 |
-1.525.E-03 |
-1.666.E-01 |
2.617.E-01 |
2.726.E-02 |
2.833.E-01 |
-3.644.E-01 |
-3.729.E-02 |
1.028.E-03 |
A22 |
3.564.E-04 |
4.721.E-02 |
-8.440.E-02 |
-1.647.E-02 |
-9.399.E-02 |
1.187.E-01 |
1.231.E-02 |
-2.335.E-04 |
A24 |
-5.710.E-05 |
-9.339.E-03 |
1.872.E-02 |
5.395.E-03 |
2.181.E-02 |
-2.682.E-02 |
-2.776.E-03 |
3.590.E-05 |
A26 |
5.974.E-06 |
1.223.E-03 |
-2.722.E-03 |
-1.052.E-03 |
-3.355.E-03 |
3.992.E-03 |
4.040.E-04 |
-3.474.E-06 |
A28 |
-3.676.E-07 |
-9.525.E-05 |
2.340.E-04 |
1.150.E-04 |
3.069.E-04 |
-3.516.E-04 |
-3.377.E-05 |
1.820.E-07 |
A30 |
1.008.E-08 |
3.336.E-06 |
-9.011.E-06 |
-5.456.E-06 |
-1.263.E-05 |
1.388.E-05 |
1.205.E-06 |
-3.451.E-09 |
|
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
- |
A4 |
-4.324.E-02 |
-5.214.E-02 |
-2.744.E-02 |
-7.604.E-03 |
-6.122.E-02 |
-7.604.E-02 |
-7.587.E-03 |
- |
A6 |
1.091.E-02 |
2.831.E-02 |
1.059.E-02 |
1.706.E-03 |
3.324.E-02 |
3.578.E-02 |
3.111.E-03 |
- |
A8 |
2.679.E-02 |
-1.526.E-02 |
-1.333.E-02 |
-2.535.E-03 |
-1.190.E-02 |
-1.212.E-02 |
-4.486.E-04 |
- |
A10 |
-6.942.E-02 |
6.535.E-03 |
1.356.E-02 |
2.172.E-03 |
3.002.E-03 |
3.075.E-03 |
-1.785.E-05 |
- |
A12 |
8.975.E-02 |
-2.282.E-03 |
-1.017.E-02 |
-1.422.E-03 |
-5.702.E-04 |
-5.970.E-04 |
1.434.E-05 |
- |
A14 |
-7.727.E-02 |
7.132.E-04 |
5.420.E-03 |
6.319.E-04 |
8.520.E-05 |
8.715.E-05 |
-2.209.E-06 |
- |
A16 |
4.706.E-02 |
-2.470.E-04 |
-2.077.E-03 |
-1.923.E-04 |
-1.009.E-05 |
-9.392.E-06 |
1.921.E-07 |
- |
A18 |
-2.069.E-02 |
9.040.E-05 |
5.778.E-04 |
4.087.E-05 |
9.295.E-07 |
7.399.E-07 |
-1.095.E-08 |
- |
A20 |
6.591.E-03 |
-2.681.E-05 |
-1.169.E-04 |
-6.120.E-06 |
-6.488.E-08 |
-4.227.E-08 |
4.300.E-10 |
- |
A22 |
-1.505.E-03 |
5.590.E-06 |
1.705.E-05 |
6.420.E-07 |
3.325.E-09 |
1.728.E-09 |
-1.177.E-11 |
- |
A24 |
2.397.E-04 |
-7.781.E-07 |
-1.745.E-06 |
-4.598.E-08 |
-1.204.E-10 |
-4.919.E-11 |
2.211.E-13 |
- |
A26 |
-2.524.E-05 |
6.884.E-08 |
1.188.E-07 |
2.127.E-09 |
2.900.E-12 |
9.264.E-13 |
-2.727.E-15 |
- |
A28 |
1.576.E-06 |
-3.503.E-09 |
-4.831.E-09 |
-5.665.E-11 |
-4.163.E-14 |
-1.038.E-14 |
1.990.E-17 |
- |
A30 |
-4.410.E-08 |
7.805.E-11 |
8.858.E-11 |
6.491.E-13 |
2.689.E-16 |
5.234.E-17 |
-6.519.E-20 |
- |
제5 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)로 입사되는 광의 광학 특성 향상을 위해 설정된 접선 각도를 가질 수 있다.
제9 면(S9) |
제11 면(S11) |
제14 면(S14) |
거리(h2) (mm) |
접선 각도(θ1) |
거리(h4) (mm) |
접선 각도(θ2) |
거리(h6) (mm) |
접선 각도(θ3) |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0.1 |
-0.61 |
0.1 |
-0.64 |
0.2 |
-2.31 |
0.2 |
-1.16 |
0.2 |
-1.24 |
0.4 |
-3.89 |
0.3 |
-1.60 |
0.3 |
-1.77 |
0.6 |
-4.39 |
0.4 |
-1.89 |
0.4 |
-2.21 |
0.8 |
-3.93 |
0.5 |
-2.02 |
0.5 |
-2.52 |
1 |
-2.96 |
0.6 |
-1.97 |
0.6 |
-2.69 |
1.2 |
-1.94 |
0.7 |
-1.76 |
0.7 |
-2.69 |
1.4 |
-1.09 |
0.8 |
-1.38 |
0.8 |
-2.50 |
1.6 |
-0.36 |
0.9 |
-0.82 |
0.9 |
-2.09 |
1.8 |
0.53 |
1 |
-0.04 |
1 |
-1.44 |
2 |
1.99 |
1.1 |
1.00 |
1.1 |
-0.51 |
2.2 |
4.41 |
1.2 |
2.40 |
1.2 |
0.75 |
2.4 |
7.83 |
1.3 |
4.27 |
1.3 |
2.40 |
2.6 |
11.86 |
1.4 |
6.76 |
1.4 |
4.50 |
2.8 |
15.85 |
1.5 |
10.04 |
1.5 |
7.12 |
3 |
19.57 |
1.6 |
14.30 |
1.6 |
10.30 |
3.2 |
23.44 |
1.7 |
19.70 |
1.7 |
14.10 |
3.4 |
28.13 |
1.8 |
26.41 |
1.8 |
18.49 |
3.6 |
33.76 |
1.9 |
34.67 |
1.9 |
23.37 |
3.8 |
39.77 |
1.96 |
40.47 |
2 |
28.51 |
3.81 |
40.07 |
2 |
44.72 |
2.1 |
33.58 |
4 |
45.71 |
2.05 |
50.41 |
2.2 |
38.21 |
4.15 |
50.06 |
2.1 |
56.25 |
2.25 |
40.29 |
4.2 |
51.48 |
2.14 |
60.64 |
2.3 |
42.21 |
4.4 |
57.05 |
2.2 |
65.59 |
2.4 |
45.71 |
4.51 |
60.06 |
2.29 (h1) |
60.40 |
2.5 |
49.30 |
4.6 |
62.51 |
|
|
2.52 |
50.11 |
4.8 |
66.54 |
|
|
2.6 |
53.84 |
4.91 (h5) |
64.33 |
|
|
2.7 |
59.82 |
|
|
|
|
2.71 |
60.48 |
|
|
|
|
2.8 |
65.90 |
|
|
|
|
2.88 (h3) |
63.24 |
|
|
자세하게, 표 23은 제5 실시예에 따른 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11), 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 각각의 임의의 위치에서, 상기 가상의 선(L0)에 대한 접선 각도에 대한 것이다.표 23 및 상술한 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.4885mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7175mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7175mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 1.9465mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 1.832mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.061mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.872mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.16mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.16mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 2.448mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 2.304mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.592mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 3.1915mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.6825mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.6825mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치, 예컨대 약 4.0753mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 3.928mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 4.419mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
|
제5 실시예 |
TTL |
8.6 mm |
TD |
7.75 mm |
F |
7.81 mm |
f1 |
8.211 mm |
f2 |
-14.7 mm |
f3 |
13.81 mm |
f4 |
-95.134 mm |
f5 |
-112.192 mm |
f6 |
10.406 mm |
f7 |
-4.723 mm |
f8 |
55.396 mm |
BFL |
0.85 mm |
ImgH |
13.4 mm |
F-number |
1.89 |
HFOV |
79.8° |
|
수학식 |
제5 실시예 |
수학식 1 |
n1d < 1.51 |
1.509 |
수학식 2 |
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41 |
0.332 |
수학식 3 |
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45 |
0.400 |
수학식 4 |
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35 |
0.264 |
수학식 5 |
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2 |
1.111 |
수학식 6 |
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5 |
0.439 |
수학식 7 |
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5 |
0.294 |
수학식 8 |
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5 |
4.125 |
수학식 9 |
2 < d56 / L5_CT < 2.5 |
2.047 |
수학식 10 |
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2 |
0.994 |
수학식 11 |
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4 |
2.123 |
수학식 12 |
2 < d67 / L7_CT < 3.5 |
2.783 |
수학식 13 |
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5 |
4.184 |
수학식 14 |
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5 |
14.388 |
수학식 15 |
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10 |
8.775 |
수학식 16 |
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23 |
19.651 |
수학식 17 |
0.9< f1 / F < 1.1 |
1.051 |
수학식 18 |
-2 < f1 / f7 < -0.5 |
-1.739 |
수학식 19 |
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1 |
0.954 |
수학식 20 |
0.5 < TTL / ImgH < 0.65 |
0.642 |
수학식 21 |
0.02 < BFL / ImgH < 0.1 |
0.063 |
수학식 22 |
0.25 < TD / ImgH < 0.75 |
0.578 |
수학식 23 |
7.5 < TTL / BFL < 11 |
10.118 |
수학식 24 |
0.8 < F / TTL < 1 |
0.908 |
수학식 25 |
7 < F / BFL < 10 |
9.188 |
수학식 26 |
0.3 < F / ImgH < 0.7 |
0.583 |
수학식 28 |
|L1R1| / |L8S2| < 0.1 |
0.000 |
수학식 29 |
0.3 < CA_L1S1 / CA_L8S2 < 0.4 |
0.338 |
표 24는 제5 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), TD, BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8) 등에 대한 것이다. 표 25는 제5 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 26, 수학식 28 및 수학식 29에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 25를 참조하면, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26, 수학식 28 및 수학식 29 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 26, 수학식 28 및 수학식 29를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.이에 따라, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 13과 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 도 13은 제5 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 13에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 13을 참조하면, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들이 설정된 설정된 형태, 중심 두께, 광축(OA)에서의 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면의 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제5 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하여 제6 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 14 및 도 15를 이용한 설명에서는 앞서 설명한 광학계와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 도 14는 제6 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 15는 제6 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 제8 렌즈(180) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제6 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))은 조리개 역할을 수행할 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 |
면 |
곡률 반경(mm) |
두께 또는 간격(mm) |
굴절률 |
아베수 |
유효경의 크기(mm) |
제1 렌즈 |
제1 면 |
2.715 |
1.074 |
1.509 |
56.470 |
4.346 |
제2 면 |
7.843 |
0.221 |
|
|
3.869 |
제2 렌즈 |
제3 면 (Stop) |
6.478 |
0.250 |
1.680 |
18.100 |
3.700 |
제4 면 |
3.868 |
0.147 |
|
|
3.539 |
제3 렌즈 |
제5 면 |
4.549 |
0.483 |
1.543 |
56.000 |
3.578 |
제6 면 |
9.971 |
0.582 |
|
|
3.569 |
제4 렌즈 |
제7 면 |
-19.402 |
0.645 |
1.680 |
18.100 |
3.615 |
제8 면 |
-27.418 |
0.367 |
|
|
4.202 |
제5 렌즈 |
제9 면 |
10.258 |
0.300 |
1.680 |
18.100 |
4.458 |
제10 면 |
9.211 |
0.659 |
|
|
5.348 |
제6 렌즈 |
제11 면 |
7.123 |
0.648 |
1.543 |
56.000 |
5.567 |
제12 면 |
-37.299 |
1.123 |
|
|
6.702 |
제7 렌즈 |
제13 면 |
-5.246 |
0.500 |
1.535 |
55.700 |
8.507 |
제14 면 |
1E+20 |
0.099 |
|
|
9.262 |
제8 렌즈 |
제15 면 |
-6.333 |
0.600 |
1.543 |
56.000 |
10.940 |
제16 면 |
6.05432E+18 |
0.061 |
|
|
11.337 |
필터 |
제17 면 |
1E+18 |
0.110 |
1.523 |
54.480 |
12.925 |
제18 면 |
1E+18 |
0.690 |
|
|
13.000 |
이미지 센서 |
|
1E+18 |
0.000 |
|
|
13.414 |
표 26은 제6 실시예에 따른 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 광축(OA)에서의 각 렌즈의 두께(Thickness), 광축(OA)에서 각 렌즈 사이의 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.
도 14 및 표 26을 참조하면, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 면(S3) 및 상기 제4 면(S4)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 오목할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 면(S5) 및 상기 제6 면(S6)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 볼록할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 비구면일 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다. 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 면(S9) 및 상기 제10 면(S10)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 평면(infinity)일 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다. 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 광축(OA)에서 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 렌즈(180)의 제16 면(S16)은 평면(infinity)일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 30차 비구면 계수를 가지는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 표 27과 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 이때, 표 27의 A4 내지 A30은 4차 내지 30차까지의 비구면 계수를 의미한다.
제6 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 27과 같다.
|
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A4 |
-5.049.E-04 |
-1.573.E-03 |
-1.140.E-02 |
-1.246.E-02 |
-3.162.E-03 |
-4.628.E-03 |
-1.836.E-02 |
-2.396.E-02 |
A6 |
-4.031.E-04 |
1.018.E-02 |
-1.317.E-03 |
-6.468.E-03 |
-2.232.E-02 |
1.588.E-02 |
6.448.E-03 |
1.026.E-02 |
A8 |
6.686.E-03 |
-4.201.E-02 |
6.173.E-02 |
7.421.E-02 |
1.243.E-01 |
-7.662.E-02 |
-2.320.E-03 |
-1.288.E-02 |
A10 |
-2.057.E-02 |
1.082.E-01 |
-2.271.E-01 |
-2.456.E-01 |
-4.103.E-01 |
2.247.E-01 |
-5.927.E-02 |
1.383.E-02 |
A12 |
3.372.E-02 |
-1.847.E-01 |
4.624.E-01 |
4.937.E-01 |
8.842.E-01 |
-4.404.E-01 |
2.049.E-01 |
-1.916.E-02 |
A14 |
-3.483.E-02 |
2.166.E-01 |
-6.083.E-01 |
-6.613.E-01 |
-1.299.E+00 |
5.989.E-01 |
-3.704.E-01 |
2.439.E-02 |
A16 |
2.425.E-02 |
-1.787.E-01 |
5.491.E-01 |
6.152.E-01 |
1.336.E+00 |
-5.784.E-01 |
4.305.E-01 |
-2.258.E-02 |
A18 |
-1.176.E-02 |
1.051.E-01 |
-3.500.E-01 |
-4.055.E-01 |
-9.757.E-01 |
4.018.E-01 |
-3.430.E-01 |
1.455.E-02 |
A20 |
4.020.E-03 |
-4.415.E-02 |
1.591.E-01 |
1.905.E-01 |
5.077.E-01 |
-2.011.E-01 |
1.917.E-01 |
-6.536.E-03 |
A22 |
-9.657.E-04 |
1.313.E-02 |
-5.130.E-02 |
-6.330.E-02 |
-1.868.E-01 |
7.181.E-02 |
-7.523.E-02 |
2.039.E-03 |
A24 |
1.595.E-04 |
-2.698.E-03 |
1.146.E-02 |
1.451.E-02 |
4.742.E-02 |
-1.783.E-02 |
2.032.E-02 |
-4.339.E-04 |
A26 |
-1.723.E-05 |
3.636.E-04 |
-1.688.E-03 |
-2.181.E-03 |
-7.900.E-03 |
2.922.E-03 |
-3.599.E-03 |
6.008.E-05 |
A28 |
1.096.E-06 |
-2.890.E-05 |
1.473.E-04 |
1.929.E-04 |
7.767.E-04 |
-2.842.E-04 |
3.766.E-04 |
-4.885.E-06 |
A30 |
-3.111.E-08 |
1.026.E-06 |
-5.773.E-06 |
-7.594.E-06 |
-3.414.E-05 |
1.242.E-05 |
-1.764.E-05 |
1.771.E-07 |
|
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
K |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
A4 |
-5.175.E-02 |
-5.612.E-02 |
-2.497.E-02 |
-8.821.E-03 |
-5.004.E-02 |
-2.982.E-02 |
3.079.E-02 |
9.088.E-03 |
A6 |
2.176.E-02 |
2.927.E-02 |
-7.435.E-03 |
-3.158.E-03 |
2.373.E-02 |
2.765.E-02 |
-7.765.E-04 |
-5.612.E-03 |
A8 |
1.560.E-02 |
-8.048.E-03 |
1.881.E-02 |
4.295.E-03 |
-8.237.E-03 |
-1.134.E-02 |
-2.242.E-03 |
1.598.E-03 |
A10 |
-5.900.E-02 |
-6.122.E-03 |
-2.348.E-02 |
-4.525.E-03 |
2.236.E-03 |
2.648.E-03 |
6.447.E-04 |
-3.400.E-04 |
A12 |
8.110.E-02 |
9.855.E-03 |
1.886.E-02 |
3.055.E-03 |
-5.141.E-04 |
-3.995.E-04 |
-9.721.E-05 |
5.352.E-05 |
A14 |
-7.149.E-02 |
-7.005.E-03 |
-1.048.E-02 |
-1.411.E-03 |
1.017.E-04 |
4.040.E-05 |
9.777.E-06 |
-6.052.E-06 |
A16 |
4.411.E-02 |
3.160.E-03 |
4.135.E-03 |
4.570.E-04 |
-1.635.E-05 |
-2.685.E-06 |
-7.106.E-07 |
4.894.E-07 |
A18 |
-1.959.E-02 |
-9.710.E-04 |
-1.170.E-03 |
-1.045.E-04 |
2.008.E-06 |
1.044.E-07 |
3.836.E-08 |
-2.835.E-08 |
A20 |
6.295.E-03 |
2.074.E-04 |
2.376.E-04 |
1.685.E-05 |
-1.811.E-07 |
-1.029.E-09 |
-1.538.E-09 |
1.171.E-09 |
A22 |
-1.450.E-03 |
-3.068.E-05 |
-3.423.E-05 |
-1.897.E-06 |
1.166.E-08 |
-1.213.E-10 |
4.500.E-11 |
-3.396.E-11 |
A24 |
2.327.E-04 |
3.062.E-06 |
3.407.E-06 |
1.454.E-07 |
-5.182.E-10 |
7.220.E-12 |
-9.291.E-13 |
6.683.E-13 |
A26 |
-2.464.E-05 |
-1.946.E-07 |
-2.224.E-07 |
-7.227.E-09 |
1.508.E-11 |
-1.928.E-13 |
1.277.E-14 |
-8.372.E-15 |
A28 |
1.540.E-06 |
6.967.E-09 |
8.554.E-09 |
2.097.E-10 |
-2.582.E-13 |
2.659.E-15 |
-1.045.E-16 |
5.866.E-17 |
A30 |
-4.281.E-08 |
-1.033.E-10 |
-1.466.E-10 |
-2.699.E-12 |
1.970.E-15 |
-1.532.E-17 |
3.838.E-19 |
-1.659.E-19 |
제6 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160) 및 상기 제7 렌즈(170) 중 적어도 하나의 렌즈는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)로 입사되는 광의 광학 특성 향상을 위해 설정된 접선 각도를 가질 수 있다.
제9 면(S9) |
제11 면(S11) |
제14 면(S14) |
거리(h2) (mm) |
접선 각도(θ1) |
거리(h4) (mm) |
접선 각도(θ2) |
거리(h6) (mm) |
접선 각도(θ3) |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0 |
0.00 |
0.1 |
-0.55 |
0.1 |
-0.80 |
0.2 |
0.05 |
0.2 |
-1.02 |
0.2 |
-1.56 |
0.4 |
0.35 |
0.3 |
-1.38 |
0.3 |
-2.26 |
0.6 |
0.87 |
0.4 |
-1.56 |
0.4 |
-2.84 |
0.8 |
1.29 |
0.5 |
-1.56 |
0.5 |
-3.28 |
1 |
1.25 |
0.6 |
-1.38 |
0.6 |
-3.55 |
1.2 |
0.68 |
0.7 |
-1.03 |
0.7 |
-3.62 |
1.4 |
-0.02 |
0.8 |
-0.52 |
0.8 |
-3.47 |
1.6 |
-0.14 |
0.9 |
0.18 |
0.9 |
-3.07 |
1.8 |
0.97 |
1 |
1.09 |
1 |
-2.39 |
2 |
3.57 |
1.1 |
2.30 |
1.1 |
-1.39 |
2.2 |
7.47 |
1.2 |
3.90 |
1.2 |
-0.04 |
2.4 |
12.17 |
1.3 |
6.04 |
1.3 |
1.72 |
2.6 |
17.15 |
1.4 |
8.88 |
1.4 |
3.93 |
2.8 |
21.93 |
1.5 |
12.59 |
1.5 |
6.65 |
3 |
26.33 |
1.6 |
17.29 |
1.6 |
9.92 |
3.2 |
30.65 |
1.7 |
23.07 |
1.7 |
13.76 |
3.4 |
35.59 |
1.8 |
30.07 |
1.8 |
18.21 |
3.55 |
40.01 |
1.9 |
38.64 |
1.9 |
23.24 |
3.6 |
41.59 |
1.92 |
40.58 |
2 |
28.79 |
3.8 |
47.90 |
2 |
49.25 |
2.1 |
34.66 |
3.88 |
50.20 |
2.01 |
50.43 |
2.2 |
40.57 |
4 |
53.24 |
2.1 |
60.93 |
2.3 |
46.33 |
4.2 |
57.36 |
2.2 |
66.12 |
2.37 |
50.24 |
4.35 |
60.16 |
2.23 (h1) |
61.06 |
2.4 |
51.88 |
4.4 |
61.09 |
|
|
2.5 |
57.25 |
4.6 |
64.36 |
|
|
2.56 |
60.37 |
4.63 |
64.70 |
|
|
2.6 |
62.36 |
|
|
|
|
2.7 |
66.27 |
|
|
|
|
2.78 (h3) |
64.27 |
|
|
자세하게, 표 28은 제6 실시예에 따른 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11), 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 각각의 임의의 위치에서, 상기 가상의 선(L0)에 대한 접선 각도에 대한 것이다.표 28 및 상술한 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제5 렌즈(150)는 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 40도 이상인 제1 지점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은 상기 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.4495mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1 지점(P1)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.6725mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L1) 각도가 약 50도 이상인 제1-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 1.6725mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 1.8955mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 상기 제9 면(S9) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L1) 각도가 약 60도 이상인 제1-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 1.7840mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제1-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.007mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L2) 각도가 약 40도 이상인 제2 지점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 1.807mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2 지점(P2)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.085mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L2) 각도가 약 50도 이상인 제2-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 2.085mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제2-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 85% 이상인 위치, 예컨대 약 2.363mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상기 제11 면(S11) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L2) 각도가 약 60도 이상인 제2-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 2.224mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제2-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 2.502mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 상기 광축(OA)의 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(LO)에 대한 접선(L3) 각도가 약 40도 이상인 제3 지점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 65% 이상인 위치, 예컨대 약 3.0095mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3 지점(P3)은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.4725mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대한 접선(L3) 각도가 약 50도 이상인 제3-1 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-1 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 75% 이상인 위치, 예컨대 약 3.4725mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-1 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 83% 이상인 위치, 예컨대 약 3.8429mm 이상인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 상기 제14 면(S14) 상에 배치되며, 상기 광축(OA)의 수직인 방향으로 연장하는 가상의 선(L0)에 대해 접선(L3) 각도가 약 60도 이상인 제3-2 지점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3-2 지점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 80% 이상인 위치, 예컨대 약 3.704mm 이상인 위치에 위치할 수 있다. 자세하게, 제3-2 지점은 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 약 90% 이상인 위치, 예컨대 약 4.167mm 이상인 위치에 배치될 수 있다.
|
제6 실시예 |
TTL |
8.56 mm |
TD |
7.699 mm |
F |
7.8 mm |
f1 |
7.613 mm |
f2 |
-14.683 mm |
f3 |
14.925 mm |
f4 |
-100.827 mm |
f5 |
-150.08 mm |
f6 |
11.063 mm |
f7 |
-9.806 mm |
f8 |
-11.655 mm |
BFL |
0.86 mm |
ImgH |
13.4 mm |
F-number |
1.89 |
HFOV |
79.9° |
|
수학식 |
제6 실시예 |
수학식 1 |
n1d < 1.51 |
1.509 |
수학식 2 |
0.28 < |L1R1| / |f1| < 0.41 |
0.357 |
수학식 3 |
0.29 < |L1R1| / |L1R2| < 0.45 |
0.346 |
수학식 4 |
0.18 < (d56+d67) / TD < 0.35 |
0.231 |
수학식 5 |
1 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 1.2 |
1.123 |
수학식 6 |
0.35 < CA_L1S1 / CA_L7S2 < 0.5 |
0.469 |
수학식 7 |
0.15 < |L1R1| / |L5R1| < 0.5 |
0.265 |
수학식 8 |
3.5 < L1_CT / L2_CT < 5 |
4.296 |
수학식 9 |
2 < d56 / L5_CT < 2.5 |
2.197 |
수학식 10 |
0.6 < d56 / L6_CT < 1.2 |
1.018 |
수학식 11 |
1.5 < d67 / L6_CT < 2.4 |
1.733 |
수학식 12 |
2 < d67 / L7_CT < 3.5 |
2.245 |
수학식 13 |
3.5 < CA_L1S1 / L1_CT < 4.5 |
4.047 |
수학식 14 |
12.5 < CA_L5S1 / L5_CT < 16.5 |
14.859 |
수학식 15 |
5 < CA_L6S1 / L6_CT < 10 |
8.595 |
수학식 16 |
15 < CA_L7S2 / L7_CT < 23 |
18.523 |
수학식 17 |
0.9< f1 / F < 1.1 |
0.976 |
수학식 18 |
-2 < f1 / f7 < -0.5 |
-0.776 |
수학식 19 |
0.6 < CA_Smax / ImgH < 1 |
0.846 |
수학식 20 |
0.5 < TTL / ImgH < 0.65 |
0.639 |
수학식 21 |
0.02 < BFL / ImgH < 0.1 |
0.064 |
수학식 22 |
0.25 < TD / ImgH < 0.75 |
0.575 |
수학식 23 |
7.5 < TTL / BFL < 11 |
9.937 |
수학식 24 |
0.8 < F / TTL < 1 |
0.911 |
수학식 25 |
7 < F / BFL < 10 |
9.055 |
수학식 26 |
0.3 < F / ImgH < 0.7 |
0.582 |
수학식 28 |
|L1R1| / |L8S2| < 0.1 |
0.000 |
수학식 29 |
0.3 < CA_L1S1 / CA_L8S2 < 0.4 |
0.383 |
표 29는 제6 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), TD, BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제8 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8) 등에 대한 것이다. 표 30은 제6 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 26, 수학식 28 및 수학식 29에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 30을 참조하면, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 26, 수학식 28 및 수학식 29 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 26, 수학식 28 및 수학식 29를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.이에 따라, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 15와 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 도 15는 제6 실시예에 따른 광학계(1000)의 수차 특성에 대한 그래프로, 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves), 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 도 15에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)를 나타낼 수 있고, Y축은 이미지의 중심으로부터 상기 이미지의 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 436nm, 486nm, 546nm, 588nm(d-line), 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 588nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 15를 참조하면, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들이 설정된 설정된 형태, 중심 두께, 광축(OA)에서의 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 상기 광학계(1000)는 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9), 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11) 및 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 렌즈면의 주변부 형상이 크게 만곡된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈면의 만곡된 영역에서는 상대적으로 큰 접선 각도를 가지게 되며, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 비점 수차, 왜곡 수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 따라서, 제6 실시예에 따른 광학계(1000)는 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 수차를 효과적으로 보정하여 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
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, 주변부(화각(FOV)의 약 65% 이상의 영역)의 왜곡(distortion) 및 수차 특성을 개선할 수 있다. 상기 이동 단말기(1)는 자동 초점 장치(31)를 더 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 상기 카메라 모듈(10)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 예컨대 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. 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.