WO2022265455A1 - 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

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WO2022265455A1
WO2022265455A1 PCT/KR2022/008639 KR2022008639W WO2022265455A1 WO 2022265455 A1 WO2022265455 A1 WO 2022265455A1 KR 2022008639 W KR2022008639 W KR 2022008639W WO 2022265455 A1 WO2022265455 A1 WO 2022265455A1
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lens
optical axis
optical system
ninth
sensor
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PCT/KR2022/008639
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French (fr)
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신두식
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엘지이노텍 주식회사
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    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
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    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Definitions

  • the embodiment relates to an optical system for improved optical performance and a camera module including the same.
  • the camera module performs a function of photographing an object and storing it as an image or video and is installed in various applications.
  • the camera module is manufactured in a small size and is applied to portable devices such as smartphones, tablet PCs, and laptops, as well as drones and vehicles, providing various functions.
  • the optical system of the camera module may include an imaging lens that forms an image and an image sensor that converts the formed image into an electrical signal.
  • the camera module may perform an autofocus (AF) function of aligning the focal length of the lens by automatically adjusting the distance between the image sensor and the imaging lens, and a distant object through a zoom lens It is possible to perform a zooming function of zooming up or zooming out by increasing or decreasing the magnification of .
  • the camera module employs an image stabilization (IS) technology to correct or prevent image stabilization due to camera movement caused by an unstable fixing device or a user's movement.
  • IS image stabilization
  • the most important element for a camera module to acquire an image is an imaging lens that forms an image.
  • interest in high resolution is increasing, and research on an optical system including a plurality of lenses is being conducted to implement this.
  • research using a plurality of imaging lenses having positive (+) refractive power or negative (-) refractive power is being conducted to implement high resolution.
  • a plurality of lenses it is difficult to derive excellent optical characteristics and aberration characteristics.
  • the total length, height, etc. may increase due to the thickness, spacing, size, etc. of the plurality of lenses, thereby increasing the overall size of the module including the plurality of lenses.
  • the size of an image sensor is increasing to implement high resolution and high image quality.
  • the total track length (TTL) of an optical system including a plurality of lenses also increases, and as a result, the thickness of a camera, mobile terminal, etc. including the optical system also increases. Therefore, a new optical system capable of solving the above problems is required.
  • Embodiments of the invention are intended to provide an optical system with improved optical properties. Embodiments are intended to provide an optical system having excellent performance in the center and the periphery. Embodiments are intended to provide an optical system capable of having a slim structure.
  • An optical system includes first to ninth lenses disposed along an optical axis in a direction from an object side to a sensor side, wherein the first lens has a negative (-) refractive power along the optical axis, and the fourth The lens has positive (+) refractive power along the optical axis, the fifth lens has negative (-) refractive power along the optical axis, the eighth lens has positive (+) refractive power along the optical axis, and 9
  • the lens has negative (-) refractive power on the optical axis and includes a first inflection point disposed on an object-side surface of the first lens, the first inflection point on the object-side surface of the first lens with respect to the optical axis. It is arranged in the range of 20% to 50% of the effective radius of the face.
  • an object-side surface of the first lens in the optical axis may be concave, and a sensor-side surface of the first lens may be concave.
  • the object side surface of the first lens may have the largest clear aperture.
  • the refractive index of the first lens with respect to the d-line wavelength is nd1, and Equation: 1.4 ⁇ nd1 ⁇ 1.6 may be satisfied.
  • Abbe's number of the fifth lens is Vd5, and Equation: 10 ⁇ Vd5 ⁇ 30 may be satisfied.
  • the object-side surface of the ninth lens includes a second inflection point, and the second inflection point is 20% to 50% of an effective radius of the object-side surface of the ninth lens based on the optical axis. can be placed in the range of
  • the sensor-side surface of the ninth lens includes a third inflection point, and the third inflection point is 40% to 70% of an effective radius of the object-side surface of the ninth lens based on the optical axis. can be placed in the range of
  • An optical system includes first to ninth lenses disposed along an optical axis in a direction from an object side to a sensor side, wherein the first lens has a negative (-) refractive power along the optical axis, and the fourth The lens has positive (+) refractive power along the optical axis, the fifth lens has negative (-) refractive power along the optical axis, the eighth lens has positive (+) refractive power along the optical axis, and The 9 lens has negative (-) refractive power on the optical axis and has an angle of view (FOV) exceeding 110 degrees.
  • FOV angle of view
  • the object side surface of the first lens may have the largest clear aperture.
  • CA_L1S1 is the size of the effective diameter of the object-side surface of the first lens
  • CA_L1S2 is the size of the effective diameter of the sensor-side surface of the first lens
  • Equation: 1.5 ⁇ CA_L1S1 / CA_L1S2 ⁇ 3 can be satisfied
  • CA_L1S1 is the size of the effective diameter of the object-side surface of the first lens
  • CA_L1S2 is the size of the effective diameter of the sensor-side surface of the first lens
  • Equation: 0.4 ⁇ L1_CT / L1_ET ⁇ 1 can be satisfied
  • An optical system includes first to ninth lenses disposed along an optical axis in a direction from an object side to a sensor side, wherein the first lens has a negative (-) refractive power along the optical axis, and the fourth The lens has positive (+) refractive power along the optical axis, the fifth lens has negative (-) refractive power along the optical axis, the eighth lens has positive (+) refractive power along the optical axis, and The 9 lenses have negative (-) refractive power along the optical axis, and the distance between the first and second lenses in the optical axis direction decreases from the optical axis to a direction perpendicular to the optical axis.
  • d12_CT is the distance between the first and second lenses in the optical axis direction on the optical axis
  • d12_ET is between the first and second lenses at the end of the effective area of the object-side surface of the second lens. is the distance in the optical axis direction of , and may satisfy Equation: 2 ⁇ d12_CT / d12_ET ⁇ 3.
  • the distance between the eighth and ninth lenses in the optical axis direction increases from the optical axis to a first point on the sensor side of the eighth lens, and at the first point, the distance between the eighth lenses increases. It may become smaller toward the end of the sensor side.
  • the first point may be disposed in a range of 60% to 80% of an effective radius of the sensor-side surface of the eighth lens based on the optical axis.
  • a camera module according to an embodiment of the present invention may include the optical system disclosed above.
  • An optical system and a camera module according to an embodiment may have improved optical characteristics.
  • the optical system according to the embodiment may have improved resolving power as a plurality of lenses have set shapes, focal lengths, and the like.
  • the optical system according to the embodiment has a wide angle of view and can effectively control incident light with a large viewing angle. Accordingly, the optical system can have good optical performance at the center and the periphery of the angle of view.
  • the optical system according to the embodiment may have improved optical characteristics and a small total track length (TTL), so that the optical system and a camera module including the optical system may be provided with a slim and compact structure.
  • TTL total track length
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a graph showing aberration characteristics of the optical system according to the first embodiment.
  • FIG 3 is a configuration diagram of an optical system according to a second embodiment.
  • FIG. 4 is a graph showing aberration characteristics of an optical system according to a second embodiment.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing aberration characteristics of an optical system according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating that a camera module according to an embodiment is applied to a mobile terminal.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the corresponding component.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected to, combined with, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between the other components.
  • each component When described as being formed or disposed “above” or “below” each component, “above” or “below” means two components in direct contact with each other as well as one or more or more It also includes cases where other components are formed or disposed between the two components.
  • “up (up) or down (down)” it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one component.
  • the “object-side surface” may mean a surface of a lens facing the object side based on an optical axis
  • the “sensor-side surface” may mean a surface of a lens facing an imaging surface (image sensor) based on an optical axis.
  • the convex surface of the lens may mean that the lens surface along the optical axis has a convex shape
  • the concave surface of the lens may mean that the lens surface along the optical axis has a concave shape.
  • the radius of curvature, center thickness, and distance between lenses described in the table for lens data may mean values along an optical axis, and the unit is mm.
  • the vertical direction may refer to a direction perpendicular to an optical axis
  • an end of a lens or lens surface may refer to an end or an edge of an effective area of a lens through which incident light passes.
  • 1, 3 and 5 are diagrams illustrating an optical system and a camera module having the same according to embodiments.
  • an optical system 1000 may include a plurality of lenses 100 and an image sensor 300 .
  • the optical system 1000 may include five or more lenses.
  • the optical system 1000 may include 8 or more lenses.
  • the optical system 1000 may include 9 lenses.
  • the optical system 1000 may include a first lens 110 to a ninth lens 190 and an image sensor 300 sequentially disposed from the object side to the sensor side.
  • the first to ninth lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , 170 , 180 , and 190 may be sequentially disposed along the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • Light corresponding to object information may pass through the first lens 110 to the ninth lens 190 and be incident on the image sensor 300 .
  • Each of the plurality of lenses 100 may include an effective area and an ineffective area.
  • the effective area may be an area through which light incident to each of the first to ninth lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , 170 , 180 , and 190 passes. That is, the effective area may be an area in which the incident light is refracted to implement optical characteristics, and may represent an effective mirror.
  • the non-effective area may be arranged around the effective area.
  • the ineffective area may be an area in which light is not incident from the plurality of lenses 100 . That is, the non-effective area may be an area unrelated to the optical characteristics. Also, the non-effective area may be an area fixed to a barrel (not shown) accommodating the lens.
  • the image sensor 300 may detect light.
  • the image sensor 300 may sense the plurality of lenses 100 and, in detail, light sequentially passing through the plurality of lenses 100 .
  • the image sensor 300 may include a device capable of sensing incident light, such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the optical system 1000 may further include a filter 500 .
  • the filter 500 may be disposed between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 .
  • the filter 500 may be disposed between the image sensor 300 and a last lens disposed closest to the image sensor 300 among the plurality of lenses 100 .
  • the filter 500 may be disposed between the ninth lens 190 and the image sensor 300 .
  • the filter 500 may include at least one of an infrared filter and an optical filter such as a cover glass.
  • the filter 500 may pass light of a set wavelength band and filter light of a different wavelength band.
  • the filter 500 may transmit visible light and reflect infrared light.
  • the optical system 1000 may include a stop (not shown).
  • the diaphragm may control the amount of light incident to the optical system 1000 .
  • the diaphragm may be disposed at a set position.
  • the diaphragm may be positioned in front of the first lens 110 or behind the first lens 110 .
  • the diaphragm may be disposed between two lenses selected from among the plurality of lenses 100 .
  • the diaphragm may be positioned between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • at least one lens selected from among the plurality of lenses 100 may serve as a diaphragm.
  • an object side surface or a sensor side surface of one lens selected from among the first to ninth lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, and 190 may serve as a diaphragm for adjusting the amount of light.
  • the sensor-side surface (sixth surface S6) of the third lens 130 or the object-side surface (seventh surface S7) of the fourth lens 140 may serve as a diaphragm. there is.
  • the optical system 1000 may include a light path changing member (not shown).
  • the light path changing member may change a path of light by reflecting light incident from the outside.
  • the light path changing member may include a reflector or a prism.
  • the light path changing member may include a right angle prism.
  • the light path changing member may change the path of light by reflecting the path of incident light at an angle of 90 degrees.
  • the light path changing member may be disposed closer to the object side than the plurality of lenses 100 .
  • the optical system 1000 includes the light path changing member, the light path changing member from the object side toward the sensor, the first lens 110, the second lens 120, the third lens 130, The fourth lens 140, the fifth lens 150, the sixth lens 160, the seventh lens 170, the eighth lens 180, the ninth lens 190, the filter 500, and the image sensor ( 300).
  • the light path changing member may change the path of light incident from the outside in a set direction.
  • the light path changing member directs a path of light incident to the light path changing member in a first direction in a second direction, which is the arrangement direction of the plurality of lenses 100 (the plurality of lenses 100 are spaced apart from each other). direction) can be changed to the optical axis (OA) direction of the drawing).
  • the optical system 1000 When the optical system 1000 includes a light path changing member, the optical system can be applied to a folded camera capable of reducing the thickness of the camera.
  • the optical system 1000 including the plurality of lenses 100 may have a thinner thickness within the device, so that the device may be provided thinner.
  • the plurality of lenses 100 may be arranged extending in a direction perpendicular to the surface of the device in the device.
  • the optical system 1000 including the plurality of lenses 100 has a high height in a direction perpendicular to the surface of the device, and as a result, the thickness of the optical system 1000 and the device including the same is formed thin. It can be difficult to do.
  • the plurality of lenses 100 may be disposed extending in a direction parallel to the surface of the device. That is, the optical system 1000 is arranged so that the optical axis OA is parallel to the surface of the device and can be applied to a folded camera. Accordingly, the optical system 1000 including the plurality of lenses 100 may have a low height in a direction perpendicular to the surface of the device. Accordingly, the camera including the optical system 1000 may have a thin thickness within the device, and the thickness of the device may also be reduced.
  • the first lens 110 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the first lens 110 may include a plastic or glass material.
  • the first lens 110 may be made of a plastic material.
  • the first lens 110 may include a first surface S1 defined as an object side surface and a second surface S2 defined as a sensor side surface.
  • the first surface S1 may have a concave shape in the optical axis OA
  • the second surface S2 may be concave in the optical axis OA. That is, the first lens 110 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the first surface S1 and the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • both the first surface S1 and the second surface S2 may be aspherical.
  • the first lens 110 may include at least one inflection point.
  • at least one of the first surface S1 and the second surface S2 may include an inflection point.
  • the inflection point may mean a point where the slope of the tangent line is zero.
  • the inflection point is a point at which the sign of the slope value with respect to the optical axis OA and the direction perpendicular to the optical axis OA changes from positive (+) to negative (-) or from negative (-) to positive (+). It may mean a point where the slope value is 0.
  • the first surface S1 may include a first inflection point P1 defined as an inflection point.
  • the first point of inflection P1 has the optical axis OA as a starting point and the end of the first surface S1 of the first lens 110 as an end point, the first surface S1 of the first surface S1 based on the optical axis. It may be placed at a position that is less than or equal to about 60% of the effective radius.
  • the first inflection point P1 may be disposed in a range of about 20% to about 50% of the effective radius of the first surface S1 based on the optical axis.
  • the first inflection point P1 may be disposed in a range of about 30% to about 40% of the effective radius of the first surface S1 based on the optical axis.
  • the end of the first surface S1 may mean the most end of the effective area of the first surface S1 of the first lens 110, and the position of the first inflection point P1 is the optical axis. It may be a position set based on a direction perpendicular to (OA). The distance between the starting point, which is the optical axis of each lens surface, and the end or edge of the effective area represents the effective radius.
  • the position of the first inflection point P1 satisfies the aforementioned range in order to control the amount of light incident through the first lens 110 .
  • the position of the first inflection point P1 preferably satisfies the aforementioned range in order to effectively control the path of light incident at a wide angle of view of about 110 degrees or more.
  • the second lens 120 may have positive (+) or negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the second lens 120 may include a plastic or glass material.
  • the second lens 120 may be made of a plastic material.
  • the second lens 120 may include a third surface S3 defined as an object side surface and a fourth surface S4 defined as a sensor side surface.
  • the third surface S3 may be convex along the optical axis OA
  • the fourth surface S4 may be concave along the optical axis OA. That is, the second lens 120 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the third surface S3 may be convex along the optical axis OA
  • the fourth surface S4 may be convex.
  • the second lens 120 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the third surface S3 may have a concave shape along the optical axis OA
  • the fourth surface S4 may be convex along the optical axis OA. That is, the second lens 120 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the third surface S3 may be concave along the optical axis OA
  • the fourth surface S4 may be concave along the optical axis OA. That is, the second lens 120 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the third and fourth surfaces S3 and S4 may be an aspherical surface.
  • both the third surface S3 and the fourth surface S4 may be aspheric surfaces.
  • the third lens 130 may have positive (+) or negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the third lens 130 may include a plastic or glass material.
  • the third lens 130 may be made of a plastic material.
  • the third lens 130 may include a fifth surface S5 defined as an object side surface and a sixth surface S6 defined as a sensor side surface.
  • the fifth surface S5 may be convex along the optical axis OA
  • the sixth surface S6 may be concave along the optical axis OA. That is, the third lens 130 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the fifth surface S5 may be convex along the optical axis OA
  • the sixth surface S6 may be convex along the optical axis OA. That is, the third lens 130 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the fifth surface S5 may be concave along the optical axis OA
  • the sixth surface S6 may be convex along the optical axis OA. That is, the third lens 130 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifth surface S5 may be concave along the optical axis OA
  • the sixth surface S6 may be concave along the optical axis OA.
  • the third lens 130 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be an aspheric surface.
  • both the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be aspheric surfaces.
  • the fourth lens 140 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the fourth lens 140 may include a plastic or glass material.
  • the fourth lens 140 may be made of a plastic material.
  • the fourth lens 140 may include a seventh surface S7 defined as an object side surface and an eighth surface S8 defined as a sensor side surface.
  • the seventh surface S7 may be convex along the optical axis OA
  • the eighth surface S8 may be convex along the optical axis OA. That is, the fourth lens 140 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 may be concave along the optical axis OA
  • the eighth surface S8 may be convex along the optical axis OA.
  • the fourth lens 140 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • At least one of the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • both the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may be aspheric surfaces.
  • the fifth lens 150 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the fifth lens 150 may include a plastic or glass material.
  • the fifth lens 150 may be made of a plastic material.
  • the fifth lens 150 may include a ninth surface S9 defined as an object side surface and a tenth surface S10 defined as a sensor side surface.
  • the ninth surface S9 may be convex along the optical axis OA
  • the tenth surface S10 may be concave along the optical axis OA. That is, the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the ninth surface S9 may be concave along the optical axis OA
  • the tenth surface S10 may be concave along the optical axis OA. That is, the fifth lens 150 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may be an aspheric surface.
  • both the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may be aspheric surfaces.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) or negative (-) refractive power along the optical axis OA.
  • the sixth lens 160 may include a plastic or glass material.
  • the sixth lens 160 may be made of a plastic material.
  • the sixth lens 160 may include an eleventh surface S11 defined as an object side surface and a twelfth surface S12 defined as a sensor side surface.
  • the eleventh surface S11 may be convex along the optical axis OA
  • the twelfth surface S12 may be concave along the optical axis OA. That is, the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the eleventh surface S11 may be convex along the optical axis OA, and the twelfth surface S12 may be convex along the optical axis OA. That is, the sixth lens 160 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the eleventh surface S11 may be concave along the optical axis OA, and the twelfth surface S12 may be convex along the optical axis OA. That is, the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the eleventh surface S11 may be concave along the optical axis OA
  • the twelfth surface S12 may be concave along the optical axis OA. That is, the sixth lens 160 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may be an aspheric surface.
  • both the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may be aspherical surfaces.
  • the seventh lens 170 may have positive (+) or negative (-) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventh lens 170 may include a plastic or glass material.
  • the seventh lens 170 may be made of a plastic material.
  • the seventh lens 170 may include a thirteenth surface S13 defined as an object side surface and a fourteenth surface S14 defined as a sensor side surface.
  • the thirteenth surface S13 may be convex along the optical axis OA
  • the fourteenth surface S14 may be concave along the optical axis OA. That is, the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the thirteenth surface S13 may be convex along the optical axis OA, and the fourteenth surface S14 may be convex along the optical axis OA. That is, the seventh lens 170 may have a convex shape on both sides.
  • the thirteenth surface S13 may be concave along the optical axis OA, and the fourteenth surface S14 may be convex along the optical axis OA. That is, the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the thirteenth surface S13 may be concave along the optical axis OA
  • the fourteenth surface S14 may be concave along the optical axis OA.
  • the seventh lens 170 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • both the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may be aspheric surfaces.
  • the eighth lens 180 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the eighth lens 180 may include a plastic or glass material.
  • the eighth lens 180 may be made of a plastic material.
  • the eighth lens 180 may include a fifteenth surface S15 defined as an object side surface and a sixteenth surface S16 defined as a sensor side surface.
  • the fifteenth surface S15 may be convex along the optical axis OA
  • the sixteenth surface S16 may be convex along the optical axis OA. That is, the eighth lens 180 may have a convex shape on both sides.
  • the fifteenth surface S15 may be concave along the optical axis OA
  • the sixteenth surface S16 may be convex along the optical axis OA.
  • the eighth lens 180 may have a meniscus shape convex toward the sensor.
  • At least one of the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may be an aspheric surface.
  • both the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may be aspheric surfaces.
  • the ninth lens 190 may have negative (-) refractive power along the optical axis OA.
  • the ninth lens 190 may include a plastic or glass material.
  • the ninth lens 190 may be made of a plastic material.
  • the ninth lens 190 may include a seventeenth surface S17 defined as an object side surface and an eighteenth surface S18 defined as a sensor side surface.
  • the seventeenth surface S17 may be convex along the optical axis OA
  • the eighteenth surface S18 may be concave along the optical axis OA. That is, the ninth lens 190 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the seventeenth surface S17 may be concave along the optical axis OA
  • the eighteenth surface S18 may be concave along the optical axis OA. That is, the ninth lens 190 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • At least one of the seventeenth surface S17 and the eighteenth surface S18 may be an aspheric surface.
  • both the seventeenth surface S17 and the eighteenth surface S18 may be aspheric surfaces.
  • the ninth lens 190 may include at least one inflection point.
  • at least one of the seventeenth surface S17 and the eighteenth surface S18 may include an inflection point.
  • the seventeenth surface S17 may include a second inflection point P2.
  • the second point of inflection P2 has the optical axis OA as a starting point and the end of the 17th surface S17 of the ninth lens 190 as an end point. It may be placed at a position that is less than or equal to about 60% of the effective radius.
  • the second inflection point P2 may be disposed in a range of about 20% to about 50% of the effective radius of the seventeenth surface S17 based on the optical axis.
  • the second point of inflection (P2) may be disposed in a range of about 30% to about 40% of the effective radius of the seventeenth surface (S17) based on the optical axis.
  • the end of the seventeenth surface S17 may mean the extreme end of the effective area of the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190
  • the position of the second inflection point P2 is the optical axis ( OA) may be a position set based on a vertical direction.
  • the eighteenth surface S18 of the ninth lens 190 may include a third inflection point P3.
  • the third point of inflection P3 has the optical axis OA as a starting point and the end point of the 18th surface S18 of the ninth lens 190 as an end point, the 18th surface S18 with respect to the optical axis. It may be placed at a position that is less than or equal to about 75% of the effective radius.
  • the third inflection point P3 may be disposed in a range of about 40% to about 70% of the effective radius of the eighteenth surface S18 based on the optical axis.
  • the third inflection point P3 may be disposed in a range of about 50% to about 60% of the effective radius of the eighteenth surface S18 based on the optical axis.
  • the end of the eighteenth surface S18 may mean the extreme end of the effective area of the eighteenth surface S18 of the ninth lens 190, and the position of the third inflection point P3 is an optical axis ( OA) may be a position set based on a vertical direction.
  • each position of the second inflection point P2 and the third inflection point P3 satisfy the aforementioned range in order to improve the optical properties of the optical system 1000 .
  • the positions of the second and third inflection points P2 and P3 preferably satisfy the aforementioned range for controlling optical characteristics such as aberration characteristics and resolving power of the optical system 1000 . That is, the ninth lens 190 can effectively control the path of light emitted to the image sensor 300 through the ninth lens 190 by the second and third inflection points P2 and P3. .
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may satisfy at least one of equations described below. Accordingly, the optical system 1000 according to the embodiment may have improved resolving power. In addition, the optical system 1000 can effectively control distortion and aberration characteristics, so that good optical performance can be obtained not only at the center of the field of view but also at the periphery. In addition, the optical system 1000 can be provided in a slimmer and more compact form.
  • Equation 1 F means the total focal length (mm) of the optical system 1000, and f4 means the focal length (mm) of the fourth lens 140.
  • the optical system 1000 may have improved resolution.
  • Equation 2 nd1 means the refractive index of the first lens 110 on the d-line.
  • Vd5 means Abbe's Number of the fifth lens 150.
  • Equation 4 F means the total focal length (mm) of the optical system 1000, and EPD means the entrance pupil size of the optical system 1000.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 4, the optical system 1000 may have improved brightness characteristics by controlling incident light.
  • L1_CT means the thickness (mm) of the first lens 110 along the optical axis OA
  • L5_CT means the thickness (mm) of the fifth lens 150 along the optical axis OA. do.
  • L5_CT means the thickness (mm) of the fifth lens 150 along the optical axis OA
  • L8_CT means the thickness (mm) of the eighth lens 180 along the optical axis OA. do.
  • f4 means the focal length (mm) of the fourth lens 140
  • f4 means the focal length (mm) of the fifth lens 150.
  • CA_L1S1 means the clear aperture (CA) size (mm) of the first surface S1 on the object side of the first lens 110
  • CA_L3S1 means the size (mm) on the object side of the third lens 130. This means the size (mm) of the effective diameter of the fifth surface S5.
  • CA_L4S2 means the effective diameter size (mm) of the sensor-side surface (eighth surface S8) of the fourth lens 140
  • CA_L9S2 is the sensor-side surface (the eighth surface S8) of the ninth lens 190.
  • 18 surface (S18)) means the effective diameter size (mm).
  • L1_CT means the thickness (mm) in the optical axis (OA) of the first lens 110
  • d12_CT is the sensor-side surface (second surface (S2)) of the first lens 110 and It means the distance in the direction of the optical axis (OA) from the optical axis (OA) of the object-side surface (third surface (S3)) of the second lens 120. That is, L1_CT is the center thickness of the first lens 110, and d12_CT is the center distance between the first and second lenses 110 and 120.
  • CA_L1S1 means the effective diameter size (mm) of the object side surface (first surface S1) of the first lens 110
  • CA_L1S2 is the sensor side surface (first surface S1) of the first lens 110
  • 2 surface (S2)) means the effective diameter size (mm).
  • d12_CT is the optical axis OA of the sensor side surface (second surface S2) of the first lens 110 and the object side surface (third surface S3) of the second lens 120 It means the distance (mm) in the direction of the optical axis (OA) in d12_ET is the distance (mm) between the first lens 110 and the second lens 120 in the direction of the optical axis (OA) at the end of the effective area of the object-side surface (the third surface (S3)) of the second lens 120. ) means. That is, d12_ET is the edge interval between the first and second lenses 180 and 190 .
  • d89_CT is the optical axis OA of the sensor-side surface (16th surface S16) of the eighth lens 180 and the object-side surface (17th surface S17) of the ninth lens 190. It means the distance in the direction of the optical axis (OA) in
  • d89_ET is the distance between the eighth lens 180 and the ninth lens 190 in the direction of the optical axis (OA) at the end of the effective area of the sensor-side surface (the sixteenth surface (S16)) of the eighth lens 180.
  • d89_CT is the center distance between the 8th and 9th lenses 180 and 190
  • d89_ET is the edge distance between the 8th and 9th lenses 180 and 190.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 13
  • good optical performance can be obtained in the periphery of the field of view (FOV).
  • excellent distortion and aberration characteristics may be obtained in the periphery of the field of view (FOV).
  • L1_CT means the thickness (mm) of the first lens 110 along the optical axis OA
  • L1_ET represents the thickness in the direction of the optical axis OA at the end of the effective area of the first lens 110. it means.
  • L1_ET is the effective area of the sensor-side surface (second surface S2) of the first lens 110 at the end of the effective area of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110. It means the distance in the direction of the optical axis (OA) to the end of the area.
  • L8_CT means the thickness (mm) of the eighth lens 180 along the optical axis (OA)
  • L8_ET is the thickness of the eighth lens 180 in the direction of the optical axis (OA) at the end of the effective area. it means.
  • L8_ET is the effective area of the sensor-side surface (sixteenth surface S16) of the eighth lens 180 at the end of the effective area of the object-side surface (fifteenth surface S15) of the eighth lens 180. It means the distance in the direction of the optical axis (OA) to the end of the area.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 15, it may have good distortion characteristics in the periphery of the field of view (FOV).
  • L9_CT means the thickness (mm) of the ninth lens 190 in the optical axis (OA)
  • L9_ET is the thickness in the optical axis (OA) direction at the end of the effective area of the ninth lens 190. it means.
  • L9_ET is the effective area of the sensor-side surface (18th surface S18) of the ninth lens 190 at the end of the effective area of the object-side surface (17th surface S17) of the ninth lens 190. It means the distance in the direction of the optical axis (OA) to the end of the area.
  • Equation 17 L2R1 means the radius of curvature (mm) in the optical axis OA of the object-side surface (third surface S3) of the second lens 120, and d12_CT is the first lens 110 ) means the distance between the sensor-side surface (second surface S2) and the object-side surface (third surface S3) of the second lens 120 in the direction of the optical axis OA in the optical axis OA.
  • Equation 18 L7R1 means the radius of curvature (mm) in the optical axis OA of the object-side surface (the 13th surface S13) of the seventh lens 170, and d78_CT is the seventh lens 170 It means the distance between the sensor-side surface (14th surface S14) of the lens 180 and the object-side surface (15th surface S15) of the eighth lens 180 in the direction of the optical axis OA in the optical axis OA.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 18, it may have good chromatic aberration characteristics and distortion control characteristics in the periphery of the field of view (FOV).
  • Equation 19 L8R1 means the radius of curvature (mm) in the optical axis OA of the object-side surface (fifteenth surface S15) of the eighth lens 180, and d89_CT is the eighth lens 180 It means the distance between the sensor side surface (sixteenth surface S16) of the lens 190 and the object side surface (seventeenth surface S17) of the ninth lens 190 in the direction of the optical axis OA in the optical axis OA.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 19, it may have good distortion control characteristics in the periphery of the field of view (FOV).
  • L1R1 means the radius of curvature (mm) of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110 in the optical axis OA
  • L1_CT is the first lens 110
  • L1_CT means the thickness (mm) in the optical axis OA.
  • L4R1 means the radius of curvature (mm) in the optical axis OA of the object side surface (seventh surface S7) of the fourth lens 140
  • L4_CT is the fourth lens 140 It means the thickness (mm) in the optical axis (OA) of
  • L4R2 means the radius of curvature (mm) in the optical axis OA of the sensor side surface (the eighth surface S8) of the fourth lens 140
  • L4_CT is the fourth lens 140 It means the thickness (mm) in the optical axis (OA) of
  • L5R2 means the radius of curvature (mm) in the optical axis OA of the sensor-side surface (tenth surface S10) of the fifth lens 150
  • L5_CT is the fifth lens 150 It means the thickness (mm) in the optical axis (OA) of
  • L1R1 means the radius of curvature (mm) of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110 in the optical axis OA
  • L1R2 is the first lens 110
  • mm means the radius of curvature (mm) in the optical axis (OA) of the sensor-side surface (second surface (S2)).
  • TD1 is the optical axis (OA) between the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110 and the sensor-side surface (sixth surface S6) of the third lens 130. ) means the interval in
  • TD2 is on the optical axis OA between the object side surface (seventh surface S7) of the fourth lens 140 and the sensor side surface (eighteenth surface S18) of the ninth lens 190. means the interval of When the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 25, the optical system 1000 has a large angle of view and can be provided slim and compact.
  • CA_max means the size of the largest effective mirror CA among lens surfaces of the plurality of lenses 100 included in the optical system 1000.
  • ImgH is the vertical distance of the optical axis OA from the 0 field area at the center of the top surface of the image sensor 300 overlapping with the optical axis OA to the 1.0 field area of the image sensor 300. means twice as much That is, the ImgH means the maximum diagonal length of the effective area of the image sensor 300 .
  • CA_max means the effective diameter CA size (mm) of the lens surface having the largest effective diameter CA size among the object side and the sensor side of the plurality of lenses 100.
  • CA_Aver means the average of effective aperture (CA) sizes (mm) of the object-side and sensor-side surfaces of the plurality of lenses 100 .
  • CA_min means the size (mm) of the effective diameter (CA) of the lens surface having the smallest effective diameter (CA) size among the object side and the sensor side of the plurality of lenses 100.
  • CA_Aver means the average of effective aperture (CA) sizes (mm) of the object-side and sensor-side surfaces of the plurality of lenses 100 .
  • Equation 29 F means the total focal length (mm) of the optical system 1000.
  • Total track length (TTL) is the distance on the optical axis OA from the apex of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110 to the top surface of the image sensor 300. (mm).
  • ImgH is the ratio of the optical axis OA from the 0 field area at the center of the top surface of the image sensor 300 overlapping with the optical axis OA to the 1.0 field area of the image sensor 300. means twice the vertical distance. That is, the ImgH means the maximum diagonal length (mm) of the effective area of the image sensor 300 .
  • BFL Back focal length means the distance (mm) on the optical axis OA from the apex of the sensor-side surface of the lens closest to the image sensor 300 to the upper surface of the image sensor 300 .
  • FOV means the field of view of the optical system 1000.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have an angle of view of about 115 degrees or more. In more detail, the optical system 1000 may have an angle of view of about 120 degrees or more.
  • F# means the F-number of the optical system 1000.
  • Equation 35 a relationship between total track length (TTL) and ImgH can be set.
  • TTL total track length
  • a relatively large size image sensor 300 for example, a 1-inch image sensor 300 is applied while securing a small BFL and a smaller TTL. It can have, implement high resolution and high image quality, and can be provided slim and compact.
  • Equation 36 the relationship between BFL (Back focal length) and ImgH can be set.
  • an image sensor 300 having a large angle of view and a relatively large size for example, an image sensor 300 of around 1 inch can be applied, resulting in high resolution and High resolution can be realized.
  • the distance between the last lens and the image sensor 300 can be minimized, good optical characteristics can be obtained in the center and periphery of the FOV.
  • Equation 37 a relationship between total track length (TTL) and back focal length (BFL) may be set.
  • TTL total track length
  • BFL back focal length
  • Equation 38 a relationship between the total focal length (F) and total track length (TTL) can be set.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 38, the optical system 1000 can be provided slim and compact.
  • Equation 39 a relationship between the total focal length (F) and the back focal length (BFL) can be established.
  • the optical system 1000 according to the embodiment satisfies Equation 39, the optical system 1000 may have a slim and compact structure at a set angle of view, and the distance between the last lens and the image sensor 300 may be minimized. It can have good optical properties in the periphery of the field of view (FOV).
  • FOV field of view
  • Equation 40 the relationship between the total focal length (F) and ImgH can be established.
  • an image sensor 300 having a large angle of view and a relatively large size for example, an image sensor 300 of around 1 inch can be applied, resulting in high resolution and High resolution can be realized.
  • Z is Sag and may mean a distance in the optical axis direction from an arbitrary position on the aspherical surface to the apex of the aspheric surface.
  • Y may mean a distance in a direction perpendicular to the optical axis from an arbitrary position on the aspherical surface to the optical axis.
  • c may mean the curvature of the lens, and K may mean the conic constant.
  • A, B, C, D, E, and F may mean aspheric constants.
  • the optical system 1000 may satisfy at least one or two or more of Equations 1 to 40.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics.
  • the optical system 1000 when the optical system 1000 satisfies at least one of Equations 1 to 40, the optical system 1000 has improved resolving power and can improve aberration and distortion characteristics of the periphery.
  • the optical system 1000 may include a relatively large image sensor 300 and have a relatively small TTL value. ) and a camera module including the same may have a more slim and compact structure.
  • the distance between the plurality of lenses 100 may have a value set according to the region.
  • the first lens 110 and the second lens 120 may be spaced apart from each other by a first distance.
  • the first distance may be a distance between the first lens 110 and the second lens 120 in the direction of the optical axis (OA).
  • the first interval may change depending on positions between the first lens 110 and the second lens 120 .
  • the optical axis OA from the optical axis OA can change as it goes in the direction perpendicular to That is, the first interval may change from the optical axis OA toward the end of the effective mirror of the third surface S3.
  • the first interval may decrease from the optical axis OA toward a first point EG1 located on the third surface S3.
  • the first point EG1 may be an end of the effective area of the third surface S3.
  • the first interval may have a maximum value along the optical axis OA.
  • the first interval may have a minimum value at a first point EG1 located on the third surface S3.
  • the maximum value of the first interval may be about twice or more than the minimum value.
  • the maximum value of the first interval may be about 2 to about 3 times the minimum value. Accordingly, the optical system 1000 can effectively control light incident through the first lens 110 at a large viewing angle.
  • the seventh lens 170 and the eighth lens 180 may be spaced apart from each other by a second distance.
  • the second distance may be a distance between the seventh lens 170 and the eighth lens 180 in the OA direction.
  • the second interval may change depending on positions between the seventh lens 170 and the eighth lens 180 .
  • the optical axis ( OA) may change as it goes in the direction perpendicular to OA). That is, the second interval may change from the optical axis OA toward the end of the effective mirror of the fourteenth surface S14.
  • the second interval may decrease from the optical axis OA toward the second point EG2 located on the fourteenth surface S14.
  • the second point EG2 is approximately equal to the effective radius of the fourteenth surface S14 with respect to the optical axis OA when the starting point is the optical axis OA and the end of the fourteenth surface S14 is the ending point. It may range from 60% to about 85%.
  • the second interval may increase from the second point EG2 in a direction perpendicular to the optical axis OA.
  • the second interval may increase from the second point EG2 to a third point EG3 located on the fourteenth surface S14.
  • the third point EG3 is disposed further outside the second point EG and is disposed in a range of about 90% to 98% of the effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA. It can be.
  • the second interval may decrease from the third point EG3 in a direction perpendicular to the optical axis OA.
  • the second interval may decrease from the third point EG3 to a fourth point EG4 located on the fourteenth surface S14.
  • the fourth point EG4 may be an end of the effective area of the fourteenth surface S14.
  • the second interval may have a maximum value along the optical axis OA and a minimum value at an end of the effective area of the fourteenth surface S14, that is, at the fourth point EG4.
  • the maximum value of the second interval may be about twice or more than the minimum value.
  • the maximum value of the second interval may be about 2 to about 3 times the minimum value.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the seventh lens 170 and the eighth lens 180 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • the eighth lens 180 and the ninth lens 190 may be spaced apart from each other by a third interval.
  • the third distance may be a distance between the eighth lens 180 and the ninth lens 190 in the direction of the optical axis (OA).
  • the third interval may change depending on positions between the eighth lens 180 and the ninth lens 190 .
  • the optical axis ( OA) may change as it goes in the direction perpendicular to OA). That is, the third distance may change from the optical axis OA toward the end of the effective mirror of the sixteenth surface S16.
  • the third interval may increase from the optical axis OA toward a fifth point EG5 located on the sixteenth surface S16.
  • the fifth point EG5 is approximately equal to the effective radius of the sixteenth surface S16 with respect to the optical axis OA when the starting point is the optical axis OA and the end of the sixteenth surface S16 is the ending point. It may range from 60% to about 80%.
  • the third interval may decrease from the fifth point EG5 in a direction perpendicular to the optical axis OA.
  • the third interval may decrease from the fifth point EG5 to the sixth point EG6 located on the sixteenth surface S16.
  • the sixth point EG6 may be an end of the effective area of the sixteenth surface S16.
  • the third interval may have a maximum value at the fifth point EG5 and may have a minimum value at the optical axis OA.
  • the maximum value of the third interval may be about 5 times or more than the minimum value.
  • the maximum value of the third interval may be about 5 times to about 15 times the minimum value.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the eighth lens 180 and the ninth lens 190 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a graph showing aberration characteristics of the optical system according to the first embodiment.
  • the optical system 1000 includes a first lens 110, a second lens 120, and a third lens 130 sequentially disposed from the object side to the sensor side.
  • the fourth lens 140, the fifth lens 150, the sixth lens 160, the seventh lens 170, the eighth lens 180, the ninth lens 190 and the image sensor 300 can include
  • the first to ninth lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , 170 , 180 , and 190 may be sequentially disposed along the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • an aperture may be disposed between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • a filter 500 may be disposed between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 .
  • the filter 500 may be disposed between the ninth lens 190 and the image sensor 300 .
  • Table 1 shows the radius of curvature of the first to ninth lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, and 190 along the optical axis OA, the center thickness of each lens, and the center between adjacent lenses. It relates to the distance, the refractive index in the d-line, the Abbe's Number, and the size of the clear aperture (CA).
  • the first embodiment The first lens 110 of the optical system 1000 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the first surface S1 of the first lens 110 may have a concave shape in the optical axis OA, and the second surface S2 may have a concave shape in the optical axis OA.
  • the first lens 110 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • the first surface S1 may be an aspheric surface
  • the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • the first surface S1 and the second surface S2 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the first lens 110 may have the largest effective aperture size CA among the plurality of lenses 100 .
  • the first surface S1 of the first lens 110 may have the largest effective aperture size CA among the first to eighteenth surfaces S1 to S18.
  • the first lens 110 may include an inflection point.
  • the aforementioned first inflection point P1 may be disposed on the first surface S1 of the first lens 110 .
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the third surface S3 of the second lens 120 may have a convex shape along the optical axis OA, and the fourth surface S4 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the second lens 120 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface
  • the fourth surface S4 may be an aspheric surface.
  • the third surface S3 and the fourth surface S4 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the third lens 130 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the fifth surface S5 of the third lens 130 may have a concave shape along the optical axis OA, and the sixth surface S6 may be convex along the optical axis OA.
  • the third lens 130 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifth surface S5 may be an aspheric surface
  • the sixth surface S6 may be an aspheric surface.
  • the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the fourth lens 140 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 of the fourth lens 140 may have a convex shape along the optical axis OA, and the eighth surface S8 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the fourth lens 140 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 may be an aspheric surface
  • the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the fifth lens 150 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the ninth surface S9 of the fifth lens 150 may have a convex shape along the optical axis OA, and the tenth surface S10 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the ninth surface S9 may be an aspheric surface, and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the eleventh surface S11 of the sixth lens 160 may have a convex shape along the optical axis OA, and the twelfth surface S12 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the eleventh surface S11 may be an aspheric surface
  • the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the seventh lens 170 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 may have a convex shape along the optical axis OA, and the fourteenth surface S14 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspheric surface
  • the fourteenth surface S14 may be an aspheric surface.
  • the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may have aspheric coefficients as shown in Table 2 below.
  • the eighth lens 180 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the fifteenth surface S15 of the eighth lens 180 may have a concave shape along the optical axis OA, and the sixteenth surface S16 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the eighth lens 180 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifteenth surface S15 may be an aspheric surface
  • the sixteenth surface S16 may be an aspheric surface.
  • the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 2 below.
  • the ninth lens 190 may have negative (-) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190 may have a convex shape along the optical axis OA, and the eighteenth surface S18 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the ninth lens 190 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the seventeenth surface S17 may be an aspherical surface, and the eighteenth surface S18 may be an aspheric surface.
  • the seventeenth surface S17 and the eighteenth surface S18 may have aspheric coefficients as shown in Table 2 below.
  • the ninth lens 190 may include an inflection point.
  • the aforementioned second inflection point P2 may be disposed on the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190 .
  • the above-described third inflection point P3 may be disposed on the eighteenth surface S18 of the ninth lens 190 .
  • a first distance between the sensor-side surface of the first lens 110 and the object-side surface of the second lens 120 along a direction perpendicular to the optical axis in the optical axis may be as shown in Table 3 below.
  • the first distance may be reduced from the optical axis OA to a first point EG1 located on the third surface S3.
  • the first point EG1 may be an end of an effective mirror of the second lens 120 .
  • the value of the first point EG1 is the sensor side surface (second surface S2) of the first lens 110 and the object side surface (third surface S2) of the second lens 120 that face each other.
  • An effective radius value of the third surface S3 having a smaller effective diameter among the surfaces S3 may mean the effective radius value of the third surface S3 described in Table 1.
  • the first distance is the optical axis. It may have a maximum value at OA and may have a minimum value at the first point EG1 The maximum value of the first interval may be about 2 to about 3 times the minimum value.
  • the maximum value of the first interval may be about 2.32 times the minimum value
  • the first lens 110 and the second lens 120 may have Accordingly, the optical system 1000 can effectively control light incident through the first lens 110 at a large viewing angle.
  • a second distance d78 between the sensor-side surface of the seventh lens 170 and the object-side surface of the eighth lens 180 along the direction perpendicular to the optical axis based on the optical axis may be as shown in Table 4 below. there is.
  • Second interval (d78) Vertical height of the optical axis from the optical axis on the object side of the 8th lens (mm) 0.000 0.1160 0.000 0.100 0.1137 0.100 0.200 0.1079 0.200 0.300 0.1002 0.300 0.400 0.0927 0.400 0.500 0.0868 0.500 0.600 0.0821 0.600 0.700 0.0775 0.700 0.800 (EG2) 0.0732 0.800 (EG2) 0.900 0.0742 0.900 1.000 (EG3) 0.0855 1.000 (EG3) 1.047 (EG4) 0.0511 1.047 (EG4)
  • the second interval may decrease from the optical axis OA to the second point EG2 located on the fourteenth surface S14.
  • the second point EG2 is an effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA when the starting point is the optical axis OA and the end of the effective area of the fourteenth surface S14 is the ending point. It may be placed in the range of about 60% to about 85% of.
  • the second point EG2 may be disposed at a position that is about 76.4% of the effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second interval may increase from the second point EG2 to a third point EG3 located on the fourteenth surface S14.
  • the third point EG3 may be disposed in a range of about 90% to about 98% of an effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the third point EG3 may be disposed at about 95.5% of the effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second interval may decrease from the third point EG3 to the fourth point EG4 which is the end of the effective diameter of the fourteenth surface S14.
  • the value of the fourth point EG4 is the sensor-side surface (14th surface S14) of the seventh lens 170 and the object-side surface (15th surface S14) of the eighth lens 180 facing each other.
  • the effective radius of the fourteenth surface S14 having a smaller effective diameter may mean the effective radius value of the fourteenth surface S14 described in Table 1.
  • the second interval is It may have a maximum value on the optical axis OA, and may have a minimum value on the fourth point EG4.
  • the maximum value of the second interval may be about 2 times to about 3 times the minimum value.
  • the maximum value of the second interval may be about 2.27 times the minimum value.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the seventh lens 170 and the eighth lens 180 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • a third distance between the sensor-side surface of the eighth lens 180 and the object-side surface of the ninth lens 190 along a direction perpendicular to the optical axis based on the optical axis may be as shown in Table 5 below.
  • the third interval may increase from the optical axis OA toward a fifth point EG5 located on the sixteenth surface S16.
  • the fifth point EG5 is an effective radius of the sixteenth surface S16 based on the optical axis OA, when the starting point is the optical axis OA and the end of the effective area of the sixteenth surface S16 is the ending point. It may be placed in the range of about 60% to about 80% of.
  • the fifth point EG5 may be disposed at a position that is approximately 70.2% of the effective radius of the sixteenth surface S16 based on the optical axis OA.
  • the third distance may decrease from the fifth point EG5 to the sixth point EG6, which is the end of the effective diameter of the sixteenth surface S16.
  • the value of the sixth point EG6 is the sensor side surface (sixteenth surface S16) of the eighth lens 180 and the object side surface (seventeenth surface S16) of the ninth lens 190 facing each other.
  • an effective radius value of the sixteenth surface S16 having a smaller effective diameter among the surfaces S17 it may mean the effective radius value of the sixteenth surface S16 described in Table 1.
  • the third interval may have a maximum value at the fifth point EG5 and may have a minimum value at the optical axis OA.
  • the maximum value of the third interval may be about 5 times to about 15 times the minimum value.
  • the maximum value of the second interval may be about 9.1 times the minimum value.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the eighth lens 180 and the ninth lens 190 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • the optical system 1000 according to the first embodiment may have good optical performance in the center and periphery of the field of view (FOV) and may have aberration characteristics as shown in FIG. 2 .
  • the optical system 1000 has improved resolution and can effectively control incident light at a large viewing angle.
  • the optical system 1000 may have a smaller TTL and may be provided slim and compact.
  • the optical system 1000 may have good optical performance at the center and the periphery of the field of view (FOV) and may have aberration characteristics as shown in FIG. 2 .
  • FOV field of view
  • FIG. 2 is a graph of aberration characteristics of the optical system 1000 according to the first embodiment, showing Longitudinal Spherical Aberration, Astigmatic Field Curves, and Distortion from left to right. This is the measured graph.
  • the X-axis may indicate a focal length (mm) and distortion (%)
  • the Y-axis may mean a height of the image from the center of the image.
  • the graphs for spherical aberration are graphs for light in the wavelength bands of about 436 nm, about 486 nm, about 546 nm, about 587 nm (d-line), and about 656 nm
  • the graphs for astigmatism and distortion aberration are graphs of light in the wavelength band of about 587 nm. It is a graph of light. That is, referring to FIG. 2 , the optical system 1000 according to the first embodiment may have excellent aberration and distortion characteristics at an improved wide angle of view as the plurality of lenses 100 have set shapes, focal lengths, and the like. In addition, the optical system 1000 may provide good optical performance not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • FOV field of view
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an optical system according to the second embodiment
  • FIG. 4 is a graph showing aberration characteristics of the optical system according to the second embodiment.
  • the optical system 1000 includes first lenses 110 to ninth lenses 190 and an image sensor 300 sequentially arranged from the object side to the sensor side.
  • an aperture may be disposed between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • a filter 500 may be disposed between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 .
  • the filter 500 may be disposed between the ninth lens 190 and the image sensor 300 .
  • Table 6 shows the radius of curvature of the first to ninth lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, and 190 along the optical axis OA, the central thickness of each lens, and the center between adjacent lenses. It relates to the distance, the refractive index in the d-line, the Abbe's Number, and the size of the clear aperture (CA).
  • the second embodiment The first lens 110 of the optical system 1000 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the first surface S1 of the first lens 110 may have a concave shape in the optical axis OA, and the second surface S2 may have a concave shape in the optical axis OA.
  • the first lens 110 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • the first surface S1 may be an aspheric surface
  • the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • the first surface S1 and the second surface S2 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the first lens 110 may have the largest effective aperture size CA among the plurality of lenses 100 .
  • the first surface S1 of the first lens 110 may have the largest effective aperture size CA among the first to eighteenth surfaces S1 to S18.
  • the first lens 110 may include an inflection point.
  • the aforementioned first inflection point P1 may be disposed on the first surface S1 of the first lens 110 .
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the third surface S3 of the second lens 120 may have a convex shape along the optical axis OA, and the fourth surface S4 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the second lens 120 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface
  • the fourth surface S4 may be an aspheric surface.
  • the third surface S3 and the fourth surface S4 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the third lens 130 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the fifth surface S5 of the third lens 130 may have a concave shape along the optical axis OA, and the sixth surface S6 may be convex along the optical axis OA.
  • the third lens 130 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifth surface S5 may be an aspheric surface
  • the sixth surface S6 may be an aspheric surface.
  • the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the fourth lens 140 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 of the fourth lens 140 may have a convex shape along the optical axis OA, and the eighth surface S8 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the fourth lens 140 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 may be an aspheric surface
  • the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the fifth lens 150 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the ninth surface S9 of the fifth lens 150 may have a convex shape along the optical axis OA, and the tenth surface S10 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the ninth surface S9 may be an aspheric surface, and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the eleventh surface S11 of the sixth lens 160 may have a convex shape along the optical axis OA, and the twelfth surface S12 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the eleventh surface S11 may be an aspheric surface
  • the twelfth surface S12 may be an aspheric surface.
  • the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the seventh lens 170 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 may have a convex shape along the optical axis OA, and the fourteenth surface S14 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspheric surface
  • the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the eighth lens 180 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the fifteenth surface S15 of the eighth lens 180 may have a concave shape along the optical axis OA, and the sixteenth surface S16 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the eighth lens 180 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifteenth surface S15 may be an aspheric surface
  • the sixteenth surface S16 may be an aspherical surface.
  • the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 7 below.
  • the ninth lens 190 may have negative (-) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190 may have a convex shape along the optical axis OA, and the eighteenth surface S18 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the ninth lens 190 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the seventeenth surface S17 may be an aspherical surface, and the eighteenth surface S18 may be an aspheric surface.
  • the seventeenth surface S17 and the eighteenth surface S18 may have aspheric coefficients as shown in Table 7 below.
  • the ninth lens 190 may include an inflection point.
  • the aforementioned second inflection point P2 may be disposed on the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190 .
  • the above-described third inflection point P3 may be disposed on the eighteenth surface S18 of the ninth lens 190 .
  • the first interval d12 may be as shown in Table 8 below.
  • the first interval may be reduced from the optical axis OA to a first point EG1 located on the third surface S3.
  • the first point EG1 may be an end of an effective mirror of the third lens 130 .
  • the value of the first point EG1 is the sensor side surface (second surface S2) of the first lens 110 and the object side surface (third surface S2) of the second lens 120 that face each other.
  • an effective radius value of the third surface S3 having a smaller effective diameter among the surfaces S3 it may mean the effective radius value of the third surface S3 described in Table 8.
  • the first distance is the optical axis. It may have a maximum value at OA and may have a minimum value at the first point EG1.
  • the maximum value of the first interval may be about 2 to about 3 times the minimum value.
  • the maximum value of the first interval may be about 2.34 times the minimum value
  • the first lens 110 and the second lens 120 may have Accordingly, the optical system 1000 can effectively control light incident through the first lens 110 at a large viewing angle.
  • the second distance d78 between the sensor-side surface of the seventh lens 170 and the object-side surface of the eighth lens 180 along the direction perpendicular to the optical axis based on the optical axis in ) is shown in Table 11 below. can be the same
  • the second interval may decrease from the optical axis OA to the second point EG2 located on the fourteenth surface S14.
  • the second point EG2 may be disposed in a range of about 60% to about 85% of an effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second point EG2 may be disposed at about 75.7% of the effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second interval may increase from the second point EG2 to a third point EG3 located on the fourteenth surface S14.
  • the third point EG3 may be disposed in a range of about 90% to about 98% of an effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the third point EG3 may be disposed at a position of about 94.6%.
  • the second interval may decrease from the third point EG3 to the fourth point EG4 which is the end of the effective diameter of the fourteenth surface S14.
  • the value of the fourth point EG4 is the sensor-side surface (14th surface S14) of the seventh lens 170 and the object-side surface (15th surface S14) of the eighth lens 180 facing each other.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the seventh lens 170 and the eighth lens 180 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • the third interval d89 of may be as shown in Table 10 below.
  • the third interval may increase from the optical axis OA toward a fifth point EG5 located on the sixteenth surface S16.
  • the fifth point EG5 may be disposed in a range of about 60% to about 80% of an effective radius of the sixteenth surface S16 based on the optical axis OA.
  • the fifth point EG5 may be disposed at a position that is approximately 69.9% of the effective radius of the sixteenth surface S16 based on the optical axis OA.
  • the third distance may decrease from the fifth point EG5 to the sixth point EG6, which is the outer end of the effective diameter of the sixteenth surface S16.
  • the value of the sixth point EG6 is the sensor side surface (sixteenth surface S16) of the eighth lens 180 and the object side surface (seventeenth surface S16) of the ninth lens 190 facing each other.
  • the effective radius of the sixteenth surface S16 having a smaller effective diameter may mean the effective radius value of the sixteenth surface S16 described in Table 8.
  • the third interval is It may have a maximum value at the fifth point EG5 and may have a minimum value at the optical axis OA.
  • the maximum value of the third interval may be about 5 times to about 15 times the minimum value.
  • the maximum value of the second interval may be about 9.43 times the minimum value.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the eighth lens 180 and the ninth lens 190 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • the optical system 1000 according to the second embodiment may have good optical performance at the center and periphery of the field of view (FOV) and may have aberration characteristics as shown in FIG. 4 .
  • the optical system 1000 according to the second embodiment has improved resolution and can effectively control incident light at a large viewing angle.
  • the optical system 1000 may have a smaller TTL and may be provided slim and compact.
  • the optical system 1000 may have good optical performance at the center and the periphery of the field of view (FOV) and may have aberration characteristics as shown in FIG. 4 .
  • FOV field of view
  • the X axis may indicate a focal length (mm) and distortion (%)
  • the Y axis may indicate a height of the image from the center of the image.
  • the graphs for spherical aberration are graphs for light in the wavelength bands of about 436 nm, about 486 nm, about 546 nm, about 587 nm (d-line), and about 656 nm
  • the graphs for astigmatism and distortion aberration are graphs of light in the wavelength band of about 587 nm. It is a graph of light. That is, referring to FIG. 4 , the optical system 1000 according to the second embodiment may have excellent aberration and distortion characteristics at an improved wide angle of view as the plurality of lenses 100 have set shapes, focal lengths, and the like. In addition, the optical system 1000 may provide good optical performance not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • FOV field of view
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system according to the third embodiment
  • FIG. 6 is a graph showing aberration characteristics of the optical system according to the third embodiment.
  • the optical system 1000 according to the third embodiment includes first lenses 110 to ninth lenses 190 and an image sensor 300 that are sequentially disposed from the object side to the sensor side.
  • an aperture may be disposed between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • a filter 500 may be disposed between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 . In detail, the filter 500 may be disposed between the ninth lens 190 and the image sensor 300 .
  • Table 11 shows the radius of curvature of the first to ninth lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, and 190 along the optical axis OA, the center thickness of each lens, and the center between adjacent lenses. It relates to the distance, the refractive index in the d-line, the Abbe's Number, and the size of the clear aperture (CA).
  • the third embodiment The first lens 110 of the optical system 1000 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the first surface S1 of the first lens 110 may have a concave shape in the optical axis OA, and the second surface S2 may have a concave shape in the optical axis OA.
  • the first lens 110 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • the first surface S1 may be an aspheric surface
  • the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • the first surface S1 and the second surface S2 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the first lens 110 may have the largest effective aperture size CA among the plurality of lenses 100 .
  • the first surface S1 of the first lens 110 may have the largest effective aperture size CA among the first to eighteenth surfaces S1 to S18.
  • the first lens 110 may include an inflection point.
  • the aforementioned first inflection point P1 may be disposed on the first surface S1 of the first lens 110 .
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the third surface S3 of the second lens 120 may have a convex shape along the optical axis OA, and the fourth surface S4 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the second lens 120 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface
  • the fourth surface S4 may be an aspheric surface.
  • the third surface S3 and the fourth surface S4 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the third lens 130 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the fifth surface S5 of the third lens 130 may have a concave shape along the optical axis OA, and the sixth surface S6 may be convex along the optical axis OA.
  • the third lens 130 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifth surface S5 may be an aspheric surface
  • the sixth surface S6 may be an aspheric surface.
  • the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the fourth lens 140 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 of the fourth lens 140 may have a convex shape along the optical axis OA, and the eighth surface S8 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the fourth lens 140 may have a convex shape on both sides of the optical axis OA.
  • the seventh surface S7 may be an aspheric surface
  • the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the fifth lens 150 may have negative (-) refractive power on the optical axis OA.
  • the ninth surface S9 of the fifth lens 150 may have a concave shape in the optical axis OA, and the tenth surface S10 may have a concave shape in the optical axis OA.
  • the fifth lens 150 may have a concave shape on both sides of the optical axis OA.
  • the ninth surface S9 may be an aspheric surface, and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the eleventh surface S11 of the sixth lens 160 may have a convex shape along the optical axis OA, and the twelfth surface S12 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the eleventh surface S11 may be an aspheric surface
  • the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the seventh lens 170 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 may have a convex shape along the optical axis OA, and the fourteenth surface S14 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspheric surface
  • the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may have aspheric coefficients as shown in Table 12 below.
  • the eighth lens 180 may have positive (+) refractive power along the optical axis OA.
  • the fifteenth surface S15 of the eighth lens 180 may have a concave shape along the optical axis OA, and the sixteenth surface S16 may have a convex shape along the optical axis OA.
  • the eighth lens 180 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the sensor.
  • the fifteenth surface S15 may be an aspheric surface
  • the sixteenth surface S16 may be an aspherical surface.
  • the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may have aspherical surface coefficients as shown in Table 12 below.
  • the ninth lens 190 may have negative (-) refractive power along the optical axis OA.
  • the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190 may have a convex shape along the optical axis OA, and the eighteenth surface S18 may have a concave shape along the optical axis OA.
  • the ninth lens 190 may have a meniscus shape convex from the optical axis OA toward the object side.
  • the seventeenth surface S17 may be an aspherical surface, and the eighteenth surface S18 may be an aspheric surface.
  • the seventeenth surface S17 and the eighteenth surface S18 may have aspheric coefficients as shown in Table 12 below.
  • the ninth lens 190 may include an inflection point.
  • the aforementioned second inflection point P2 may be disposed on the seventeenth surface S17 of the ninth lens 190 .
  • the above-described third inflection point P3 may be disposed on the eighteenth surface S18 of the ninth lens 190 .
  • the first interval d12 may be as shown in Table 13 below.
  • the first interval may be reduced from the optical axis OA to a first point EG1 located on the third surface S3.
  • the first point EG1 may be an outer end of an effective mirror of the third lens 130 .
  • the value of the first point EG1 is the sensor side surface (second surface S2) of the first lens 110 and the object side surface (third surface S2) of the second lens 120 that face each other.
  • An effective radius value of the third surface S3 having a smaller effective diameter among the surfaces S3 may mean the effective radius value of the third surface S3 described in Table 15.
  • the first distance is the optical axis. It may have a maximum value at OA and may have a minimum value at the first point EG1. The maximum value of the first interval may be about 2 to about 3 times the minimum value.
  • the maximum value of the first interval may be about 2.34 times the minimum value
  • the first lens 110 and the second lens 120 may have Accordingly, the optical system 1000 can effectively control light incident through the first lens 110 at a large viewing angle.
  • a second distance between the sensor-side surface of the seventh lens 170 and the object-side surface of the eighth lens 180 along a direction perpendicular to the optical axis based on the optical axis Intervals may be as shown in Table 14 below.
  • Second interval (d78) Vertical height of the optical axis from the optical axis on the object side surface of the 8th lens (mm) 0.000 0.1239 0.000 0.100 0.1214 0.100 0.200 0.1149 0.200 0.300 0.1065 0.300 0.400 0.0984 0.400 0.500 0.0919 0.500 0.600 0.0868 0.600 0.700 (EG2) 0.0821 0.700 (EG2) 0.800 0.0780 0.800 0.900 0.0790 0.900 1.000 (EG3) 0.0892 1.000 (EG3) 1.14 (EG4) 0.0502 1.14 (EG4)
  • the second distance may decrease from the optical axis OA to the second point EG2 located on the fourteenth surface S14.
  • the second point EG2 may be disposed in a range of about 60% to about 85% of an effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second point EG2 may be disposed at about 75.8% of the effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second interval may increase from the second point EG2 to a third point EG3 located on the fourteenth surface S14.
  • the third point EG3 may be disposed in a range of about 90% to about 98% of an effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the third point EG3 may be disposed at a position approximately 94.8% of the effective radius of the fourteenth surface S14 based on the optical axis OA.
  • the second interval may decrease from the third point EG3 to the fourth point EG4 which is the end of the effective diameter of the fourteenth surface S14.
  • the value of the fourth point EG4 is the sensor-side surface (14th surface S14) of the seventh lens 170 and the object-side surface (15th surface S14) of the eighth lens 180 facing each other.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the seventh lens 170 and the eighth lens 180 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • a third distance between the sensor-side surface of the eighth lens 180 and the object-side surface of the ninth lens 190 along a direction perpendicular to the optical axis based on the optical axis may be as shown in Table 15 below.
  • the third interval may increase from the optical axis OA toward a fifth point EG5 located on the sixteenth surface S16.
  • the fifth point EG5 may be disposed in a range of about 60% to about 80% of an effective radius of the sixteenth surface S16 based on the optical axis OA.
  • the fifth point EG5 may be disposed at a position that is approximately 70.19% of the effective radius of the sixteenth surface S16 based on the optical axis OA.
  • the third distance may decrease from the fifth point EG5 to the sixth point EG6, which is the outer end of the effective diameter of the sixteenth surface S16.
  • the value of the sixth point EG6 is the sensor side surface (sixteenth surface S16) of the eighth lens 180 and the object side surface (seventeenth surface S16) of the ninth lens 190 facing each other.
  • an effective radius value of the sixteenth surface S16 having a smaller effective diameter among the surfaces S17 it may mean the effective radius value of the sixteenth surface S16 described in Table 11.
  • the third interval It may have a maximum value at the fifth point EG5 and may have a minimum value at the optical axis OA.
  • the maximum value of the third interval may be about 5 times to about 15 times the minimum value.
  • the maximum value of the second interval may be about 9.7 times the minimum value.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may have improved distortion control characteristics as the eighth lens 180 and the ninth lens 190 are spaced apart at intervals set according to positions.
  • the optical system 1000 according to the third embodiment has improved resolution and can effectively control incident light at a large viewing angle.
  • the optical system 1000 may have a smaller TTL and may be provided slim and compact.
  • the optical system 1000 may have good optical performance in the center and periphery of the field of view (FOV) and good aberration characteristics as shown in FIG. 6 .
  • FOV field of view
  • FIG. 6 is a graph of aberration characteristics of an optical system 1000 according to a third embodiment, in which spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion are measured from left to right. it's a graph
  • the X axis may indicate a focal length (mm) and distortion (%)
  • the Y axis may indicate a height of the image from the center of the image.
  • the graphs for spherical aberration are graphs for light in the wavelength bands of about 436 nm, about 486 nm, about 546 nm, about 587 nm (d-line), and about 656 nm
  • the graphs for astigmatism and distortion aberration are graphs of light in the wavelength band of about 587 nm. It is a graph of light. That is, referring to FIG. 6 , the optical system 1000 according to the third embodiment may have excellent aberration and distortion characteristics at an improved wide angle of view as the plurality of lenses 100 have set shapes, focal lengths, and the like. In addition, the optical system 1000 may provide good optical performance not only at the center of the field of view (FOV) but also at the periphery.
  • FOV field of view
  • Table 16 relates to the items of the equations described above in the optical system 1000 according to the first, second, and third embodiments, TTL (Total track length), BFL (Back focal length), F value of the optical system 1000 , ImgH, angle of view, focal lengths (f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8, f9), edge thickness (ET), etc.
  • the edge thickness of each lens means the thickness in the optical axis (OA) direction at the end of the effective area of each lens.
  • the edge thickness of each lens means the distance from the end of the effective area on the object side of each lens to the end of the effective area on the sensor side in the direction of the optical axis (OA).
  • Table 17 shows result values for Equations 1 to 40 described above in the optical system 1000 according to the first, second, and third embodiments.
  • the optical system 1000 according to the first, second and third embodiments satisfies at least one or all of Equations 1 to 40.
  • the optical system 1000 according to the first, second and third embodiments satisfies all of Equations 1 to 40 above. Accordingly, the optical system 1000 according to the first, second, and third embodiments may have good optical performance and good aberration characteristics in the center and periphery of the FOV.
  • FIG. 7 is a camera according to an embodiment. It is a diagram showing that the module is applied to a mobile terminal.
  • the mobile terminal 1 may include a camera module 10 provided on the rear side.
  • the camera module 10 may include an image capturing function.
  • the camera module 10 may include at least one of an auto focus function, a zoom function, and an OIS function.
  • the camera module 10 may process a still image or video frame obtained by the image sensor 300 in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on a display unit (not shown) of the mobile terminal 1 and may be stored in a memory (not shown).
  • the camera module may be further disposed on the front side of the mobile terminal 1 .
  • the camera module 10 may include a first camera module 10A and a second camera module 10B.
  • FOV field of view
  • the mobile terminal 1 may further include an auto focus device 31 .
  • the auto focus device 31 may include an auto focus function using a laser.
  • the auto-focus device 31 may be mainly used in a condition in which an auto-focus function using an image of the camera module 10 is degraded, for example, a proximity of 10 m or less or a dark environment.
  • the autofocus device 31 may include a light emitting unit including a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) semiconductor device and a light receiving unit such as a photodiode that converts light energy into electrical energy.
  • the mobile terminal 1 may further include a flash module 33.
  • the flash module 33 may include a light emitting element emitting light therein. The flash module 33 may be operated by a camera operation of a mobile terminal or a user's control.

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Abstract

실시예에 개시된 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고, 상기 제1,5,9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제4,8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 제1 변곡점을 포함하고, 상기 제1 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 유효 반경의 20% 내지 50%의 범위에 배치될 수 있다.

Description

광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈
실시예는 향상된 광학 성능을 위한 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 대한 것이다.
카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장하는 기능을 수행하며 다양한 어플리케이션에 장착되고 있다. 특히 카메라 모듈은 초소형으로 제작되어 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 디바이스뿐만 아니라 드론, 차량 등에 적용되어 다양한 기능을 제공하고 있다. 예를 들어, 카메라 모듈의 광학계는 상(image)를 결상하는 촬상 렌즈, 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 촬상 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있고, 줌 렌즈(zoom lens)를 통해 원거리의 객체의 배율을 증가 또는 감소시켜 촬영하는 줌 업(zoom up) 또는 줌 아웃(zoom out)의 주밍(zooming) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 카메라 모듈은 영상 흔들림 방지(image stabilization, IS)기술을 채용하여 불안정한 고정장치 혹은 사용자의 움직임에 기인한 카메라의 움직임으로 인한 영상의 흔들림을 보정하거나 방지하는 기술이 채용되고 있다.
카메라 모듈이 상(image)을 얻기 위해 가장 중요한 요소는 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고해상도에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 구현하기 위해 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 고해상도 구현을 위해 양(+)의 굴절력 또는 음(-)의 굴절력을 가지는 복수의 촬상 렌즈를 이용한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 복수의 렌즈를 포함할 경우 우수한 광학적 특성, 수차 특성을 도출하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 복수의 렌즈를 포함할 경우, 상기 복수의 렌즈의 두께, 간격, 크기 등에 의해 전체 길이, 높이 등이 증가할 수 있고, 이로 인해 상기 복수의 렌즈를 포함하는 모듈의 전체 크기가 증가하는 문제가 있다. 또한, 고해상도, 고화질 구현을 위해 이미지 센서의 크기가 증가하고 있다. 그러나, 이미지 센서의 크기가 증가할 경우 복수의 렌즈를 포함하는 광학계의 TTL(Total track length) 또한 증가하며, 이로 인해 상기 광학계를 포함하는 카메라, 이동 단말기 등의 두께 역시 증가하는 문제가 있다. 따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계가 요구된다.
발명의 실시예는 광학 특성이 향상된 광학계를 제공하고자 한다. 실시예는 중심부와 주변부에서 우수한 성능을 가지는 광학계를 제공하고자 한다. 실시예는 슬림한 구조를 가질 수 있는 광학계를 제공하고자 한다.
발명의 실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제5 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면에 배치되는 제1 변곡점을 포함하고, 상기 제1 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 유효 반경의 20% 내지 50%의 범위에 배치된다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광축에서 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 상기 제1 렌즈의 센서 측 면은 오목할 수 있다. 상기 제1 내지 제9 렌즈 물체 측 면 및 센서 측 면 중, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 가장 큰 유효경 크기(Clear aperture)를 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 렌즈의 d-line 파장에 대한 굴절률은 nd1이며, 수학식: 1.4 < nd1 < 1.6을 만족할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제5 렌즈의 아베수(Abbe's number)는 Vd5이며, 수학식: 10 < Vd5 < 30을 만족할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제9 렌즈의 물체 측 면은 제2 변곡점을 포함하고, 상기 제2 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제9 렌즈의 물체 측 면의 유효 반경의 20% 내지 50%의 범위에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제9 렌즈의 센서 측 면은 제3 변곡점을 포함하고, 상기 제3 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제9 렌즈의 물체 측 면의 유효 반경의 40% 내지 70%의 범위에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제5 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 110도를 초과하는 화각(FOV)을 가진다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 내지 제9 렌즈 물체 측 면 및 센서 측 면 중, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 가장 큰 유효경 크기(Clear aperture)를 가질 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, CA_L1S1은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 유효경의 크기이고, CA_L1S2는 상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경의 크기이며, 수학식: 1.5 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 3을 만족할 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, CA_L1S1은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 유효경의 크기이고, CA_L1S2는 상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경의 크기이며, 수학식: 0.4 < L1_CT / L1_ET < 1을 만족할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제5 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제1 및 제2 렌즈 사이의 광축 방향 간격은 상기 광축에서 상기 광축의 수직인 방향으로 갈수록 작아진다.
발명의 실시 예에 의하면, d12_CT는 상기 광축에서 상기 제1 및 제2 렌즈 사이의 상기 광축 방향 간격이고, d12_ET는 상기 제2 렌즈의 물체 측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제1 및 제2 렌즈 사이의 상기 광축 방향 간격이며, 수학식: 2 < d12_CT / d12_ET < 3을 만족할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제8 및 제9 렌즈 사이의 상기 광축 방향 간격은 상기 광축에서 상기 제8 렌즈의 센서 측 면의 제1 지점으로 갈수록 커지고, 상기 제1 지점에서 상기 제8 렌즈의 센서 측 면의 끝단으로 갈수록 작아질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 지점은 상기 광축을 기준으로 상기 제8 렌즈의 센서 측 면의 유효 반경의 60% 내지 80%의 범위에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 상기에 개시된 광학계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시 예에 따른 광학계는 복수의 렌즈들이 설정된 형상, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있다. 실시예에 따른 광학계는 넓은 화각을 가지며 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 화각의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 실시예에 따른 광학계는 향상된 광학 특성을 가지며 작은 TTL(Total track length)을 가질 수 있어, 상기 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 6은 제3 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈이 이동 단말기에 적용된 것을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 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. 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.
"물체 측 면"은 광축을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "센서 측 면"은 광축을 기준으로 촬상면(이미지 센서)을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다. 렌즈의 면이 볼록하다는 것은 광축에서의 렌즈 면이 볼록한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, 렌즈의 면이 오목하다는 것은 광축에서의 렌즈 면이 오목한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. 렌즈 데이터에 대한 표에 기재된 곡률 반경, 중심 두께, 렌즈 사이의 간격은 광축에서의 값을 의미할 수 있으며, 단위는 mm이다. 수직 방향은 광축과 수직인 방향을 의미할 수 있고, 렌즈 또는 렌즈면의 끝단은 입사된 광이 통과하는 렌즈의 유효 영역의 끝단 또는 에지를 의미할 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 5는 실시 예들에 따른 광학계 및 이를 갖는 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)는 5매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 8매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 광학계(1000)는 9매의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110) 내지 제9 렌즈(190) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제1 렌즈(110) 내지 상기 제9 렌즈(190)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 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190) 각각에 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 영역일 수 있으며, 유효경을 나타낼 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 유효 영역 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 복수의 렌즈들(100)에서 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 복수의 렌즈들(100)을 순차적으로 통과한 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등 입사되는 광을 감지할 수 있는 소자를 포함할 수 있다.
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 인접하게 배치된 마지막 렌즈와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)가 9매 렌즈를 포함할 경우, 상기 필터(500)는 상기 제9 렌즈(190)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.
또한, 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 복수의 렌즈들(100) 중 선택되는 두 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제3 렌즈(130) 및 상기 제4 렌즈(140) 사이에 위치할 수 있다. 이와 다르게, 상기 복수의 렌즈들(100) 중 선택되는 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190) 중 선택되는 하나의 렌즈의 물체 측 면 또는 센서 측 면은 광량을 조절하는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6)) 또는 상기 제4 렌즈(140)의 물체 측 면(제7 면(S7))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.
상기 광학계(1000)는 광 경로 변경 부재(미도시)를 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. 예를 들어, 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 복수의 렌즈들(100)보다 물체 측과 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 물체 측으로부터 센서 방향으로 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), 제8 렌즈(180), 제9 렌즈(190), 필터(500) 및 이미지 센서(300) 순서로 배치될 수 있다.상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광의 경로를 설정된 방향으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 상기 광 경로 변경 부재에 제1 방향으로 입사된 광의 경로를 상기 복수의 렌즈들(100)의 배치 방향인 제2 방향(복수의 렌즈들(100)이 이격된 방향으로 도면의 광축(OA) 방향)으로 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, 상기 광학계(1000)가 적용된 기기의 표면과 수직한 방향으로 입사된 광을 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 렌즈들(100)을 포함하는 상기 광학계(1000)는 상기 기기 내에서 보다 얇은 두께를 가질 수 있어, 상기 기기는 보다 얇게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함하지 않을 경우, 상기 기기 내에서 상기 복수의 렌즈들(100)은 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈들(100)을 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 높은 높이를 가지게 되며 이로 인해 상기 광학계(1000) 및 이를 포함하는 기기의 두께를 얇게 형성하기 어려울 수 있다. 그러나, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 상기 복수의 렌즈들(100)은 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학계(1000)는 광축(OA)이 상기 기기의 표면과 평행하도록 배치되며 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈들(100)을 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 낮은 높이를 가질 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)를 포함하는 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 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제1 면(S1) 및 센서 측 면으로 정의되는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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 렌즈(110)는 적어도 하나의 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 변곡점을 포함할 수 있다. 여기서 변곡점은 접선의 기울기가 0인 지점을 의미할 수 있다. 자세하게, 상기 변곡점은 광축(OA) 및 상기 광축(OA)의 수직인 방향에 대한 기울기 값의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 또는 음(-)에서 양(+)으로 변하는 지점으로 기울기 값이 0인 지점을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(S1)은 변곡점으로 정의되는 제1 변곡점(P1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 변곡점(P1)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축을 기준으로 제1 면(S1)의 유효 반경의 약 60% 이하인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 변곡점(P1)은 광축을 기준으로 제1 면(S1)의 유효 반경의 약 20% 내지 약 50%의 범위에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 변곡점(P1)은 광축을 기준으로 제1 면(S1)의 유효 반경의 약 30% 내지 약 40%의 범위에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 면(S1)의 끝단은 상기 제1 렌즈(110)의 상기 제1 면(S1)의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있고, 상기 제1 변곡점(P1)의 위치는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 설정된 위치일 수 있다. 상기 각 렌즈 면의 광축인 시작점에서 유효 영역의 끝단 또는 에지 사이의 거리는 유효반경을 나타낸다.
상기 제1 변곡점(P1)의 위치는 상기 제1 렌즈(110)를 통해 입사되는 광량을 제어하기 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 변곡점(P1)의 위치는 약 110도 이상의 넓은 화각으로 입사되는 광의 경로를 효과적으로 제어하기 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
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. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제3 면(S3) 및 센서 측 면으로 정의되는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록할 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 볼록할 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 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 오목할 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 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. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제5 면(S5) 및 센서 측 면으로 정의되는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 볼록할 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 볼록할 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 오목할 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목할 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 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측 면으로 정의되는 제7 면(S7) 및 센서 측 면으로 정의되는 제8 면(S8)을 포함할 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 볼록할 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 오목할 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 물체 측 면으로 정의되는 제9 면(S9) 및 센서 측 면으로 정의되는 제10 면(S10)을 포함할 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 볼록할 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. 이와 다르게, 상기 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 물체 측 면으로 정의되는 제11 면(S11) 및 센서 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. 이와 다르게, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록할 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. 이와 다르게, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측 면으로 정의되는 제13 면(S13) 및 센서 측 면으로 정의되는 제14 면(S14)을 포함할 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제8 렌즈(180)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 물체 측 면으로 정의되는 제15 면(S15) 및 센서 측 면으로 정의되는 제16 면(S16)을 포함할 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제8 렌즈(180)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제9 렌즈(190)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 물체 측 면으로 정의되는 제17 면(S17) 및 센서 측 면으로 정의되는 제18 면(S18)을 포함할 수 있다. 상기 제17 면(S17)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제17 면(S17)은 광축(OA)에서 오목할 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 광축(OA)에서 오목할 수 있다. 즉, 상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제17 면(S17) 및 상기 제18 면(S18) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제17 면(S17) 및 상기 제18 면(S18)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)는 적어도 하나의 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제17 면(S17) 및 상기 제18 면(S18) 중 적어도 하나의 면은 변곡점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제17 면(S17)은 제2 변곡점(P2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 변곡점(P2)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축을 기준으로 제17 면(S17)의 유효 반경의 약 60% 이하인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 변곡점(P2)은 광축을 기준으로 상기 제17 면(S17)의 유효 반경의 약 20% 내지 약 50%의 범위에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 변곡점(P2) 광축을 기준으로 제17 면(S17)의 유효 반경의 약 30% 내지 약 40%의 범위에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제17 면(S17)의 끝단은 상기 제9 렌즈(190)의 상기 제17 면(S17)의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있고, 상기 제2 변곡점(P2)의 위치는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 설정된 위치일 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)의 제18 면(S18)은 제3 변곡점(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제3 변곡점(P3)은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제9 렌즈(190)의 제18 면(S18)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축을 기준으로 제18 면(S18)의 유효 반경의 약 75% 이하인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 변곡점(P3)은 광축을 기준으로 제18 면(S18)의 유효 반경의 약 40% 내지 약 70%의 범위에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제3 변곡점(P3)은 광축을 기준으로 제18 면(S18)의 유효 반경의 약 50% 내지 약 60%의 범위에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제18 면(S18)의 끝단은 상기 제9 렌즈(190)의 상기 제18 면(S18)의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있고, 상기 제3 변곡점(P3)의 위치는 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 설정된 위치일 수 있다.
상기 제2 변곡점(P2) 및 상기 제3 변곡점(P3) 각각의 위치는 상기 광학계(1000)의 광학 특성 향상을 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 자세하게, 상기 제2 및 제3 변곡점(P2, P3)의 위치는 상기 광학계(1000)의 수차 특성, 해상력 등의 광학 특성 제어를 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제9 렌즈(190)는 상기 제2 및 제3 변곡점(P2, P3)에 의해 상기 제9 렌즈(190)를 통해 상기 이미지 센서(300)로 방출되는 광의 경로를 효과적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 이하에서 설명되는 수학식 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 왜곡, 수차 특성을 효과적으로 제어할 수 있어 화각의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 보다 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다.
이하 상술한 수학식들에 대해 설명하기로 한다.
[수학식 1] 1 < f4 / F < 2
수학식 1에서 F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리(mm)를 의미하고, f4는 상기 제4 렌즈(140)의 초점 거리(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 1을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가질 수 있다.
[수학식 2] 1.4 < nd1 < 1.6
수학식 2에서 nd1은 상기 제1 렌즈(110)의 d-line에서의 굴절률(Refractive index)을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 2를 만족할 경우 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 3] 10 < Vd5 < 50
수학식 3에서 Vd5는 상기 제5 렌즈(150)의 아베수(Abbe's Number)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 3을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가질 수 있다.
[수학식 4] 1 < F / EPD < 3
수학식 4에서 F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리(mm)를 의미하고, EPD는 상기 광학계(1000)의 입사동 직경(Entrance Pupil Size)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 4를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 입사되는 광을 제어하여 향상된 밝기 특성을 가질 수 있다.
[수학식 5] 1 < L1_CT / L5_CT < 5
수학식 5에서 L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미하고, L5_CT는 상기 제5 렌즈(150)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 5를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 왜곡 특성을 제어할 수 있어 왜곡 발생을 최소화할 수 있다.
[수학식 6] 1 < L8_CT / L5_CT < 5
수학식 6에서 L5_CT는 상기 제5 렌즈(150)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미하고, L8_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 6을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 왜곡 특성을 제어할 수 있어 왜곡 발생을 최소화할 수 있다.
[수학식 7] 0.5 < |f5| / |f4| < 3
수학식 7에서 f4는 상기 제4 렌즈(140)의 초점 거리(mm)를 의미하고, f4는 상기 제5 렌즈(150)의 초점 거리(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 7을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 제어할 수 있어 수차 발생을 최소화할 수 있다.
[수학식 8] 1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 8
수학식 8에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 제1 면(S1)의 유효경(Clear aperture; CA) 크기(mm)를 의미하고, CA_L3S1은 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 제5 면(S5)의 유효경 크기(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 8을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 제어할 수 있어 수차 발생을 최소화할 수 있다.
[수학식 9] 1 < CA_L9S2 / CA_L4S2 < 8
수학식 9에서 CA_L4S2는 상기 제4 렌즈(140)의 센서 측 면(제8 면(S8))의 유효경 크기(mm)를 의미하고, CA_L9S2는 상기 제9 렌즈(190)의 센서 측 면(제18 면(S18))의 유효경 크기(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 9를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 수차 특성을 제어할 수 있어 수차 발생을 최소화할 수 있다.
[수학식 10] 0.5 < d12_CT / L1_CT < 2
수학식 10에서 L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미하고, d12_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2)) 및 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. 즉, L1_CT은 제1 렌즈(110)의 중심 두께이며, d12_CT는 제1,2 렌즈(110,120) 사이의 중심 간격이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 10을 만족할 경우 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 11] 1.5 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 3
수학식 11에서 CA_L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효경 크기(mm)를 의미하고, CA_L1S2는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효경 크기(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 11을 만족할 경우 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 12] 2 < d12_CT / d12_ET < 3
수학식 12에서 d12_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2)) 및 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 간격(mm)을 의미한다. d12_ET는 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 유효 영역 끝단에서 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120)의 광축(OA) 방향 간격(mm)을 의미한다. 즉, d12_ET는 제1,2 렌즈(180,190) 사이의 에지 간격이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 12를 만족할 경우 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 13] 1 < d89_CT / d89_ET < 2.5
수학식 13에서 d89_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16)) 및 상기 제9 렌즈(190)의 물체 측 면(제17 면(S17))의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. 또한, d89_ET는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))의 유효 영역 끝단에서 상기 제8 렌즈(180)와 상기 제9 렌즈(190)의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. d89_CT는 제8,9 렌즈(180,190) 사이의 중심 간격이며, d89_ET는 제8,9 렌즈(180,190) 사이의 에지 간격이다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 13을 만족할 경우 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 자세하게, 상기 수학식 13을 만족할 경우 화각(FOV)의 주변부에서 우수한 왜곡 및 수차 특성을 가질 수 있다.
[수학식 14] 0.4 < L1_CT / L1_ET < 1
수학식 14에서 L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미하고, L1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 자세하게, L1_ET는 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 영역의 끝단에서 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 유효 영역 끝단까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 14를 만족할 경우, 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 15] 1.5 < L8_CT / L8_ET < 3
수학식 15에서 L8_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미하고, L8_ET는 상기 제8 렌즈(180)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 자세하게, L8_ET는 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 유효 영역의 끝단에서 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))의 유효 영역 끝단까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 15를 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 왜곡 특성을 가질 수 있다.
[수학식 16] 0.2 < L9_CT / L9_ET < 1
수학식 16에서 L9_CT는 상기 제9 렌즈(190)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미하고, L9_ET는 상기 제9 렌즈(190)의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 자세하게, L9_ET는 상기 제9 렌즈(190)의 물체 측 면(제17 면(S17))의 유효 영역의 끝단에서 상기 제9 렌즈(190)의 센서 측 면(제18 면(S18))의 유효 영역 끝단까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 16을 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 수차 특성을 가질 수 있다.
[수학식 17] 3 < L2R1 / d12_CT < 6
수학식 17에서 L2R1은 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3)))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, d12_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2)) 및 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 17을 만족할 경우, 상기 제1 렌즈(110)를 통해 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 18] 10 < L7R1 / d78_CT < 30
수학식 18에서 L7R1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, d78_CT는 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14)) 및 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 18을 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 색수차 특성, 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
[수학식 19] 100 < |L8R1| / d89_CT < 300
수학식 19에서 L8R1은 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, d89_CT는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16)) 및 상기 제9 렌즈(190)의 물체 측 면(제17 면(S17))의 광축(OA)에서의 광축(OA) 방향 간격을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 19를 만족할 경우, 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
[수학식 20] -10 < L1R1 / L1_CT < -2
수학식 20에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1)))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 20을 만족할 경우, 상기 제1 렌즈(110)를 통해 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 21] 5 < L4R1 / L4_CT < 20
수학식 21에서 L4R1은 상기 제4 렌즈(140)의 물체 측 면(제7 면(S7))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, L4_CT는 상기 제4 렌즈(140)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 21을 만족할 경우, 해상력을 향상시킬 수 있고 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.
[수학식 22] -5 < L4R2 / L4_CT < -1
수학식 22에서 L4R2은 상기 제4 렌즈(140)의 센서 측 면(제8 면(S8))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, L4_CT는 상기 제4 렌즈(140)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 22를 만족할 경우, 해상력을 향상시킬 수 있고 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.
[수학식 23] 500 < |L5R2| / L5_CT < 8500
수학식 23에서 L5R2은 상기 제5 렌즈(150)의 센서 측 면(제10 면(S10))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, L5_CT는 상기 제5 렌즈(150)의 광축(OA)에서의 두께(mm)를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 23을 만족할 경우, 해상력을 향상시킬 수 있고 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.
[수학식 24] -5 < L1R1 / L1R2 < -1
수학식 24에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1)))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미하고, L1R2는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))의 광축(OA)에서의 곡률 반경(mm)을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 24를 만족할 경우, 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 25] 1 < TD1 / TD2 < 5
수학식 25에서 TD1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))에서 상기 제3 렌즈(130)의 센서 측 면(제6 면(S6)) 사이의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 또한, TD2는 상기 제4 렌즈(140)의 물체 측 면(제7 면(S7))에서 상기 제9 렌즈(190)의 센서 측 면(제18 면(S18)) 사이의 광축(OA)에서의 간격을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 25를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 큰 화각을 가지며 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다.
[수학식 26] 1 < CA_max / ImgH < 3
수학식 26에서 CA_max는 상기 광학계(1000)에 포함된 복수의 렌즈들(100)의 렌즈면들 중 가장 큰 유효경(CA)의 크기를 의미한다. 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 최대 대각 방향 길이를 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 26을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 고해상도 및 고화질을 구현할 수 있다.
[수학식 27] 2 < CA_max / CA_Aver < 4
수학식 27에서 CA_max는 상기 복수의 렌즈들(100)의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 가장 큰 유효경(CA) 크기를 가지는 렌즈면의 유효경(CA) 크기(mm)를 의미한다. 또한, CA_Aver은 상기 복수의 렌즈들(100)의 물체 측 면 및 센서 측 면의 유효경(CA) 크기(mm)의 평균을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 27을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있고, 광학 성능 구현을 위한 적절한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 28] 0.4 < CA_min / Ca_Aver < 1
수학식 28에서 CA_min은 상기 복수의 렌즈들(100)의 물체 측 면 및 센서 측 면 중 가장 작은 유효경(CA) 크기를 가지는 렌즈면의 유효경(CA) 크기(mm)를 의미한다. 또한, CA_Aver은 상기 복수의 렌즈들(100)의 물체 측 면 및 센서 측 면의 유효경(CA) 크기(mm)의 평균을 의미한다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 27을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트한 구조로 제공될 수 있고, 광학 성능 구현을 위한 적절한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 29] 0 < F < 30
수학식 29에서 F는 상기 광학계(1000)의 전체 초점 거리(mm)를 의미한다.
[수학식 30] 2 < TTL < 20
수학식 30에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점에서 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)를 의미한다.
[수학식 31] 2 < ImgH
수학식 31에서 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 최대 대각 방향 길이(mm)를 의미한다.
[수학식 32] BFL < 2.5
수학식 32에서 BFL(Back focal length)은 이미지 센서(300)와 최인접한 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA)에서의 거리(mm)를 의미한다.
[수학식 33] 110도 < FOV
수학식 33에서 FOV는 상기 광학계(1000)의 화각(Field of View)을 의미한다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 약 115도 이상의 화각을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 광학계(1000)는 약 120도 이상의 화각을 가질 수 있다.
[수학식 34] F# < 3
수학식 34에서 F#는 광학계(1000)의 F-number를 의미한다.
[수학식 35] 0.2 < TTL / ImgH < 2
수학식 35에서 TTL(Total track length)과 ImgH 사이의 관계를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 35을 만족할 경우, 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 이미지 센서(300)를 적용하면서 작은 BFL을 확보하며 보다 작은 TTL을 가질 수 있고, 고해상도 및 고화질을 구현하며 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다.
[수학식 36] BFL / ImgH < 0.5
수학식 36에서 BFL(Back focal length)과 ImgH 사이의 관계를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 36을 만족할 경우, 큰 화각을 가지며 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 이미지 센서(300)를 적용할 수 있어 고해상도 및 고화질을 구현할 수 있다. 또한, 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 중심부, 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.
[수학식 37] 1 < TTL / BFL < 15
수학식 37에서 TTL(Total track length)과 BFL(Back focal length) 사이의 관계를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 37을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 BFL을 확보하면서 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다.
[수학식 38] 0.01 < F / TTL < 1
수학식 38에서 전체 초점 거리(F)와 TTL(Total track length) 사이의 관계를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 38을 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다.
[수학식 39] 0.5 < F / BFL < 3
수학식 39에서 전체 초점 거리(F)와 BFL(Back focal length) 사이의 관계를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 39를 만족할 경우, 상기 광학계(1000)는 설정된 화각에서 슬림하고 컴팩트한 구조를 가질 수 있고, 마지막 렌즈와 이미지 센서(300) 사이의 간격을 최소화할 수 있어 화각(FOV)의 주변부에서 양호한 광학 특성을 가질 수 있다.
[수학식 40] F / ImgH < 0.95
수학식 40에서 전체 초점 거리(F)와 ImgH 사이의 관계를 설정할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)가 수학식 40을 만족할 경우, 큰 화각을 가지며 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300), 예를 들어 1인치 전후의 이미지 센서(300)를 적용할 수 있어 고해상도 및 고화질을 구현할 수 있다.
[수학식 41]
Figure PCTKR2022008639-appb-img-000001
수학식 41에서 Z는 Sag로 비구면 상의 임의의 위치로부터 상기 비구면의 정점까지의 광축 방향의 거리를 의미할 수 있다. Y는 비구면 상의 임의의 위치로부터 광축까지의 광축에 수직인 방향으로의 거리를 의미할 수 있다. c는 렌즈의 곡률을 의미할 수 있고, K는 코닉 상수를 의미할 수 있다. A, B, C, D, E, F는 비구면 계수(Aspheric constant)를 의미할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 40 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 수학식을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 40 중 적어도 하나를 만족할 경우 상기 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가지며 수차 및 주변부의 왜곡 특성을 개선할 수 있다. 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 40 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 경우, 상대적으로 큰 크기의 이미지 센서(300)를 포함하며 상대적으로 작은 TTL 값을 가질 수 있어, 상기 광학계(1000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 보다 슬림하게 컴팩트(compact)한 구조를 가질 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100) 사이 간격은 영역에 따라 설정된 값을 가질 수 있다.
상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120)는 제1 간격으로 이격될 수 있다. 상기 제1 간격은 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이의 광축(OA) 방향 간격일 수 있다. 상기 제1 간격은 상기 제1 렌즈(110)와 상기 제2 렌즈(120) 사이에서 위치에 따라 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 간격은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 즉, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3)의 유효경의 끝단으로 갈수록 변화할 수 있다. 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3) 상에 위치한 제1 지점(EG1)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(EG1)은 상기 제3 면(S3)의 유효 영역 끝단일 수 있다. 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 간격은 상기 제3 면(S3) 상에 위치한 제1 지점(EG1)에서 최소값을 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배를 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 상기 제1 렌즈(110)를 통해 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180)는 제2 간격으로 이격될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이의 광축(OA) 방향 간격일 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제7 렌즈(170)와 상기 제8 렌즈(180) 사이에서 위치에 따라 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 간격은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 즉, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14)의 유효경의 끝단으로 갈수록 변화할 수 있다. 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제2 지점(EG2)으로 갈수록 작아질 수 있다. 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 85%의 범위에 배치될 수 있다.
상기 제2 간격은 상기 제2 지점(EG2)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 커질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 간격은 상기 제2 지점(EG2)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제3 지점(EG3)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제3 지점(EG3)은 상기 제2 지점(EG) 보다 더 외측에 배치되며, 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 90% 내지 98%의 범위에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제3 지점(EG3)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 간격은 상기 제3 지점(EG3)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제4 지점(EG4)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제4 지점(EG4)은 상기 제14 면(S14)의 유효 영역 끝단일 수 있다.
상기 제2 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)의 유효 영역 끝단, 즉 상기 제4 지점(EG4)에서 최소값을 가질 수 있다. 이때, 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배를 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)와 상기 제9 렌즈(190)는 제3 간격으로 이격될 수 있다. 상기 제3 간격은 상기 제8 렌즈(180)와 상기 제9 렌즈(190) 사이의 광축(OA) 방향 간격일 수 있다. 상기 제3 간격은 상기 제8 렌즈(180)와 상기 제9 렌즈(190) 사이에서 위치에 따라 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 간격은 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 즉, 상기 제3 간격은 광축(OA)에서 상기 제16 면(S16)의 유효경의 끝단으로 갈수록 변화할 수 있다. 상기 제3 간격은 광축(OA)에서 상기 제16 면(S16) 상에 위치한 제5 지점(EG5)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제16 면(S16)의 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 80%의 범위에 배치될 수 있다.
상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 광축(OA)의 수직인 방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 상기 제16 면(S16) 상에 위치한 제6 지점(EG6)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제6 지점(EG6)은 상기 제16 면(S16)의 유효 영역 끝단일 수 있다. 상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 이때, 상기 제3 간격의 최대값은 최소값의 약 5배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제3 간격의 최대값은 최소값의 약 5배 내지 약 15배를 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 제9 렌즈(190)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
이하 도면들을 참조하여 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 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), 제9 렌즈(190) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제3 렌즈(130)와 상기 제4 렌즈(140) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다.
상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제9 렌즈(190) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 면 곡률 반경(mm) 두께(mm)/ 간격(mm) 굴절률 아베수 유효 반경(mm) 유효경의 크기(mm)
제1 렌즈 제1 면 -4.175 0.792 1.5312 56.5100 2.700 5.4
제2 면 1.669 0.840 1.215 2.43
제2 렌즈 제3 면 3.831 0.837 1.6142 25.5900 0.991 1.98
제4 면 -7.284 0.137 0.668 1.34
제3 렌즈 제5 면 -1.618 0.232 1.5312 56.5100 0.600 1.2
제6 면 -1.733 0.030 0.496 0.99
Stop Infinity 0.054 0.429 0.86
제4 렌즈 제7 면 6.904 0.492 1.5312 56.5100 0.492 0.98
제8 면 -1.010 0.090 0.620 1.24
제5 렌즈 제9 면 260.975 0.220 1.6510 21.4800 0.681 1.36
제10 면 1.509 0.032 0.833 1.67
제6 렌즈 제11 면 2.584 0.284 1.5312 56.5100 0.906 1.81
제12 면 4.265 0.062 0.949 1.9
제7 렌즈 제13 면 2.541 0.444 1.5312 56.5100 0.998 2
제14 면 3.462 0.116 1.047 2.09
제8 렌즈 제15 면 -5.886 0.576 1.5312 56.5100 1.068 2.14
제16 면 -0.820 0.030 1.14 2.28
제9 렌즈 제17 면 1.900 0.400 1.6142 25.5900 1.18 2.35
제18 면 0.747 0.195 1.631 3.26
필터 Infinity 0.110 1.758 3.52
Infinity 0.415 1.792 3.58
이미지 센서 Infinity -0.002 2.004 4.01
표 1은 제1 실시예에 따른 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 각 렌즈의 중심 두께(Thickness), 인접한 렌즈들 사이의 중심 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 1 및 표 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 가장 큰 유효경 크기(CA)를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 상기 제1 내지 제18 면(S1 ~ S18) 중 가장 큰 유효경 크기(CA)를 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1) 상에는 상술한 제1 변곡점(P1)이 배치될 수 있다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 센서 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 물체 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 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)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제17 면(S17)은 비구면일 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 비구면일 수 있다. 상기 제17 면(S17) 및 상기 제18 면(S18)은 하기 표 2와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)는 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17) 상에는 상술한 제2 변곡점(P2)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제9 렌즈(190)의 제18 면(S18) 상에는 상술한 제3 변곡점(P3)이 배치될 수 있다.
제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값을 하기 표 2와 같다.
L1 L2 L3 L4 L5
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9
K 4.01E-01 1.54E-02 8.45E+00 9.50E+01 -1.21E+00 -6.05E+00 7.39E+01 8.25E-01 -9.50E+01
A 1.18E-01 1.31E-01 -6.68E-02 7.23E-02 7.58E-02 5.83E-02 6.68E-02 3.59E-01 -1.74E-01
B -5.70E-02 1.91E-01 1.64E-01 -1.83E-01 4.06E-02 5.07E-01 -3.65E+00 -2.75E+00 -1.37E+00
C 2.45E-02 -5.80E-01 -9.61E-01 6.33E-01 1.68E-01 -8.66E-01 8.29E+01 1.80E+01 3.94E+00
D -8.05E-03 1.26E+00 2.57E+00 -6.58E+00 9.49E-01 3.55E+00 -1.24E+03 -1.15E+02 -4.20E+00
E 1.90E-03 -1.71E+00 -4.66E+00 3.47E+01 2.15E-11 2.18E-11 1.15E+04 6.03E+02 -1.59E+01
F -3.09E-04 1.44E+00 4.85E+00 -9.36E+01 6.30E-12 6.32E-12 -6.78E+04 -2.25E+03 9.44E+01
G 3.28E-05 -7.04E-01 -2.60E+00 1.53E+02 1.83E-12 1.83E-12 2.44E+05 5.31E+03 -2.34E+02
H -2.03E-06 1.45E-01 5.62E-01 -1.39E+02 5.27E-13 5.27E-13 -4.94E+05 -6.98E+03 2.96E+02
I 5.60E-08 0.00E+00 -1.47E-16 5.63E+01 1.52E-13 1.52E-13 4.29E+05 3.83E+03 -1.56E+02
L5 L6 L7 L8 L9
S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18
K 1.51E-01 7.13E-01 -1.23E+01 -4.86E+01 -9.50E+01 1.83E+01 -7.99E-01 -2.73E-01 -3.56E+00
A -4.72E-01 4.17E-03 -9.08E-03 -7.45E-02 5.90E-02 5.20E-01 4.73E-01 -8.12E-01 -7.52E-01
B 1.26E+00 1.01E-02 3.03E-02 6.62E-02 -1.26E+00 -2.04E+00 -1.30E+00 -4.05E-01 1.39E+00
C -5.66E+00 3.68E-02 1.74E-02 1.39E+00 2.62E+00 3.84E+00 4.70E+00 4.61E+00 -1.86E+00
D 1.94E+01 -2.56E-02 -3.70E-03 -4.86E+00 -3.17E+00 -6.74E+00 -1.13E+01 -1.10E+01 1.75E+00
E -4.26E+01 1.98E-13 -4.99E-13 8.27E+00 3.50E+00 1.13E+01 1.70E+01 1.40E+01 -1.17E+00
F 5.63E+01 -1.02E-14 -3.38E-14 -8.07E+00 -2.94E+00 -1.22E+01 -1.64E+01 -1.05E+01 5.34E-01
G -4.14E+01 -4.78E-15 -7.58E-15 4.19E+00 1.03E+00 7.24E+00 1.02E+01 4.53E+00 -1.59E-01
H 1.29E+01 0.00E+00 0.00E+00 -8.76E-01 -1.13E-15 -2.18E+00 -3.87E+00 -1.02E+00 2.77E-02
I -1.59E-16 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -1.48E-16 2.81E-01 6.66E-01 8.58E-02 -2.12E-03
또한, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축에서 상기 광축과 수직한 방향을 따라 상기 제1 렌즈(110)의 센서측 면과 상기 제2 렌즈(120)의 물체측 면 사이의 제1 간격(d12)은 하기 표 3과 같을 수 있다.
제1 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제1 간격(d12)(mm) 제2 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0 0.8400 0
0.1 0.8383 0.1
0.2 0.8329 0.2
0.3 0.8231 0.3
0.4 0.8074 0.4
0.5 0.7838 0.5
0.6 0.7488 0.6
0.7 0.6971 0.7
0.8 0.6206 0.8
0.9 0.5099 0.9
0.991(EG1) 0.3613 0.991 (EG1)
표 3을 참조하면, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3) 상에 위치한 제1 지점(EG1)으로 작아질 수 있다. 상기 제1 지점(EG1)은 상기 제2 렌즈(120)의 유효경의 끝단일 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(EG1)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))과 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제3 면(S3)의 유효 반경 값으로, 표 1에 기재된 상기 제3 면(S3)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다. 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고 상기 제1 지점(EG1)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2.32배일 수 있다. 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110) 및 상기 제2 렌즈(120)는 영역에 따라 상기 제1 간격을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 상기 제1 렌즈(110)를 통해 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축과 수직한 방향을 따라 상기 제7 렌즈(170)의 센서측 면과 상기 제8 렌즈(180)의 물체측 면 사이의 제2 간격(d78)은 하기 표 4와 같을 수 있다.
제7 렌즈의 센서측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직방향 높이(mm) 제2 간격(d78)(mm) 제8 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0.000 0.1160 0.000
0.100 0.1137 0.100
0.200 0.1079 0.200
0.300 0.1002 0.300
0.400 0.0927 0.400
0.500 0.0868 0.500
0.600 0.0821 0.600
0.700 0.0775 0.700
0.800(EG2) 0.0732 0.800 (EG2)
0.900 0.0742 0.900
1.000(EG3) 0.0855 1.000 (EG3)
1.047(EG4) 0.0511 1.047 (EG4)
표 4를 참조하면, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제2 지점(EG2)으로 갈수록 작아질 수 있다. 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제14 면(S14)의 유효 영역 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 85%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 76.4%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제2 지점(EG2)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제3 지점(EG3)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제3 지점(EG3)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 90% 내지 약 98%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제3 지점(EG3)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 95.5%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제3 지점(EG3)에서 상기 제14 면(S14)의 유효경의 끝단인 상기 제4 지점(EG4)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제4 지점(EG4)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))과 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15)) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제14 면(S14)의 유효 반경 값으로, 표 1에 기재된 상기 제14 면(S14)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다.상기 제2 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제4 지점(EG4)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2.27배일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축에 수직한 방향을 따라 상기 제8 렌즈(180)의 센서측 면과 상기 제9 렌즈(190)의 물체측 면 사이의 제3 간격(d89)은 하기 표 5와 같을 수 있다.
제8 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제3 간격(d89)(mm) 제9 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0.000 0.0300 0.000
0.100 0.0386 0.100
0.200 0.0630 0.200
0.300 0.0993 0.300
0.400 0.1419 0.400
0.500 0.1851 0.500
0.600 0.2242 0.600
0.700 0.2552 0.700
0.800(EG5) 0.2735 0.800(EG5)
0.900 0.2697 0.900
1.000 0.2301 1.000
1.14(EG6) 0.1518 1.14(EG6)
표 5를 참조하면, 상기 제3 간격은 광축(OA)에서 상기 제16 면(S16) 상에 위치한 제5 지점(EG5)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 시작점으로 하고 상기 제16 면(S16)의 유효 영역 끝단을 끝점으로 할 때, 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 80%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 70.2%인 위치에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 상기 제16 면(S16)의 유효경의 끝단인 상기 제6 지점(EG6)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제6 지점(EG6)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))과 상기 제9 렌즈(190)의 물체 측 면(제17 면(S17)) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제16 면(S16)의 유효 반경 값으로, 표 1에 기재된 상기 제16 면(S16)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다. 상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제3 간격의 최대값은 최소값의 약 5배 내지 약 15배일 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 9.1배일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 제9 렌즈(190)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다. 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고 도 2와 같은 수차 특성을 가질 수 있다.
제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가지며 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 보다 작은 TTL을 가질 수 있으며 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가지며 도 2와 같은 수차 특성을 가질 수 있다.
자세하게, 도 2는 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 2에서 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 약 436nm, 약 486nm, 약 546nm, 약 587nm(d-line), 약 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 약 587nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 2를 참조하면 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100)이 설정된 형상, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 넓은 화각에서 우수한 수차, 왜곡 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 제공할 수 있다.
도 3은 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 4는 제2 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110) 내지 제9 렌즈(190) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제3 렌즈(130)와 상기 제4 렌즈(140) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다.
상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제9 렌즈(190) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 면 곡률 반경(mm) 두께(mm)/ 간격(mm) 굴절률 아베수 유효 반경(mm) 유효경의 크기(mm)
제1 렌즈 제1 면 -4.294 0.706 1.5312 56.5100 2.700 5.40
제2 면 1.568 0.863 1.222 2.44
제2 렌즈 제3 면 3.907 0.812 1.6142 25.5900 0.982 1.96
제4 면 -7.360 0.135 0.673 1.35
제3 렌즈 제5 면 -1.659 0.275 1.5312 56.5100 0.604 1.21
제6 면 -1.822 0.030 0.481 0.96
Stop Infinity 0.060 0.420 0.84
제4 렌즈 제7 면 6.904 0.477 1.5312 56.5100 0.489 0.98
제8 면 -1.002 0.120 0.614 1.23
제5 렌즈 제9 면 1793.681 0.220 1.6510 21.4800 0.688 1.38
제10 면 1.424 0.030 0.851 1.70
제6 렌즈 제11 면 2.504 0.304 1.5312 56.5100 0.926 1.85
제12 면 4.317 0.042 0.971 1.94
제7 렌즈 제13 면 2.231 0.469 1.5312 56.5100 1.016 2.03
제14 면 3.117 0.122 1.056 2.11
제8 렌즈 제15 면 -5.542 0.564 1.5312 56.5100 1.080 2.16
제16 면 -0.801 0.030 1.14 2.29
제9 렌즈 제17 면 1.863 0.403 1.6142 25.5900 1.18 2.36
제18 면 0.769 0.179 1.631 3.26
필터 Infinity 0.110 1.759 3.52
Infinity 0.406 1.793 3.59
이미지 센서 Infinity -0.001 2.000 4.00
표 6은 제2 실시예에 따른 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 각 렌즈의 중심 두께(Thickness), 인접한 렌즈들 사이의 중심 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 3 및 표 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 가장 큰 유효경 크기(CA)를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 상기 제1 내지 제18 면(S1 ~ S18) 중 가장 큰 유효경 크기(CA)를 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1) 상에는 상술한 제1 변곡점(P1)이 배치될 수 있다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 센서 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 물체 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 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)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제17 면(S17)은 비구면일 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 비구면일 수 있다. 상기 제17 면(S17) 및 상기 제18 면(S18)은 하기 표 7와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17) 상에는 상술한 제2 변곡점(P2)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제9 렌즈(190)의 제18 면(S18) 상에는 상술한 제3 변곡점(P3)이 배치될 수 있다.
제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값을 하기 표 7와 같다.
L1 L2 L3 L4 L5
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9
K 5.97E-01 -1.22E-01 9.61E+00 9.21E+01 -8.92E-01 -7.59E+00 5.72E+01 8.32E-01 -9.50E+01
A 1.17E-01 1.12E-01 -7.72E-02 4.32E-02 6.96E-02 6.93E-02 6.40E-02 3.53E-01 -1.49E-01
B -5.71E-02 2.10E-01 1.60E-01 -1.70E-01 5.62E-02 4.61E-01 -3.73E+00 -2.69E+00 -1.39E+00
C 2.45E-02 -6.20E-01 -9.63E-01 6.88E-01 7.59E-02 -7.96E-01 8.30E+01 1.79E+01 3.98E+00
D -8.05E-03 1.32E+00 2.58E+00 -6.73E+00 1.04E+00 4.14E+00 -1.24E+03 -1.15E+02 -4.20E+00
E 1.90E-03 -1.77E+00 -4.66E+00 3.47E+01 2.16E-11 2.19E-11 1.15E+04 6.03E+02 -1.59E+01
F -3.09E-04 1.48E+00 4.85E+00 -9.36E+01 6.32E-12 6.34E-12 -6.78E+04 -2.25E+03 9.44E+01
G 3.28E-05 -7.06E-01 -2.60E+00 1.53E+02 1.83E-12 1.83E-12 2.44E+05 5.31E+03 -2.34E+02
H -2.03E-06 1.42E-01 5.62E-01 -1.39E+02 5.28E-13 5.28E-13 -4.94E+05 -6.98E+03 2.96E+02
I 5.60E-08 -3.63E-18 -6.69E-17 5.63E+01 1.52E-13 1.52E-13 4.29E+05 3.83E+03 -1.56E+02
L5 L6 L7 L8 L9
S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18
K 8.78E-02 8.32E-01 -2.01E+01 -4.14E+01 -9.36E+01 1.67E+01 -8.12E-01 -1.05E-01 -3.64E+00
A -4.77E-01 4.84E-03 -1.07E-02 -7.33E-02 4.35E-02 5.12E-01 4.82E-01 -8.09E-01 -7.51E-01
B 1.25E+00 9.05E-03 3.25E-02 6.46E-02 -1.27E+00 -2.04E+00 -1.29E+00 -4.11E-01 1.39E+00
C -5.67E+00 3.27E-02 1.99E-02 1.39E+00 2.63E+00 3.84E+00 4.70E+00 4.61E+00 -1.86E+00
D 1.95E+01 -2.78E-02 -1.46E-02 -4.86E+00 -3.16E+00 -6.74E+00 -1.13E+01 -1.10E+01 1.75E+00
E -4.26E+01 2.20E-13 -3.19E-13 8.27E+00 3.50E+00 1.13E+01 1.70E+01 1.40E+01 -1.17E+00
F 5.63E+01 1.14E-15 -1.51E-14 -8.07E+00 -2.94E+00 -1.22E+01 -1.64E+01 -1.05E+01 5.34E-01
G -4.14E+01 -2.40E-15 -4.74E-15 4.19E+00 1.03E+00 7.24E+00 1.02E+01 4.53E+00 -1.59E-01
H 1.29E+01 0.00E+00 0.00E+00 -8.76E-01 -6.78E-16 -2.18E+00 -3.87E+00 -1.02E+00 2.77E-02
I -8.57E-17 0.00E+00 0.00E+00 -5.03E-18 -7.32E-17 2.81E-01 6.66E-01 8.58E-02 -2.12E-03
또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축과 수직한 방향을 따라 상기 제1 렌즈(110)의 센서측 면과 상기 제2 렌즈(120)의 물체측 면 사이의 제1 간격(d12)은 하기 표 8과 같을 수 있다.
제1 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제1 간격(d12) (mm) 제2 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0 0.8634 0
0.1 0.8615 0.1
0.2 0.8555 0.2
0.3 0.8446 0.3
0.4 0.8275 0.4
0.5 0.8021 0.5
0.6 0.7650 0.6
0.7 0.7108 0.7
0.8 0.6316 0.8
0.9 0.5182 0.9
0.982(EG1) 0.3678 0.982(EG1)
표 8을 참조하면, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3) 상에 위치한 제1 지점(EG1)으로 작아질 수 있다. 상기 제1 지점(EG1)은 상기 제3 렌즈(130)의 유효경의 끝단일 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(EG1)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))과 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제3 면(S3)의 유효 반경 값으로, 표 8에 기재된 상기 제3 면(S3)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다. 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고 상기 제1 지점(EG1)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2.34배일 수 있다. 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110) 및 상기 제2 렌즈(120)는 영역에 따라 상기 제1 간격을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 상기 제1 렌즈(110)를 통해 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축에 수직한 방향을 따라 상기 제7 렌즈(170)의 센서측 면과 상기 제8 렌즈(180)의 물체측 면 사이의 제2 간격(d78)은 하기 표 11과 같을 수 있다.
제7 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제2 간격(d78)(mm) 제8 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0.000 0.1221 0.000
0.100 0.1197 0.100
0.200 0.1133 0.200
0.300 0.1050 0.300
0.400 0.0969 0.400
0.500 0.0903 0.500
0.600 0.0853 0.600
0.700 0.0805 0.700
0.800(EG2) 0.0764 0.800(EG2)
0.900 0.0778 0.900
1.000 (P3) 0.0891 1.000 (P3)
1.056 (EG4) 0.0528 1.056 (EG4)
표 9을 참조하면, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제2 지점(EG2)으로 갈수록 작아질 수 있다. 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 85%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 75.7%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제2 지점(EG2)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제3 지점(EG3)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제3 지점(EG3)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 90% 내지 약 98%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제3 지점(EG3)은 약 94.6%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제3 지점(EG3)에서 상기 제14 면(S14)의 유효경의 끝단인 상기 제4 지점(EG4)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제4 지점(EG4)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))과 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15)) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제14 면(S14)의 유효 반경 값으로, 표 8에 기재된 상기 제14 면(S14)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다.상기 제2 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제4 지점(EG4)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2.31배일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 광축을 기준으로 상기 광축에 수직한 방향을 따라 상기 제8 렌즈(180)의 센서측 면과 상기 제9 렌즈(190)의 물체측 면 사이의 제3 간격(d89)은 하기 표 10와 같을 수 있다.
제8 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제3 간격(d89)(mm) 제9 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0.000 0.0300 0.000
0.100 0.0388 0.100
0.200 0.0638 0.200
0.300 0.1010 0.300
0.400 0.1450 0.400
0.500 0.1898 0.500
0.600 0.2306 0.600
0.700 0.2635 0.700
0.800(EG5) 0.2831 0.800(EG5)
0.900 0.2800 0.900
1.000 0.2399 1.000
1.14(EG6) 0.1599 1.14(EG6)
표 10를 참조하면, 상기 제3 간격은 광축(OA)에서 상기 제16 면(S16) 상에 위치한 제5 지점(EG5)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 80%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 69.9%인 위치에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 상기 제16 면(S16)의 유효경의 외측 끝단인 상기 제6 지점(EG6)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제6 지점(EG6)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))과 상기 제9 렌즈(190)의 물체 측 면(제17 면(S17)) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제16 면(S16)의 유효 반경 값으로, 표 8에 기재된 상기 제16 면(S16)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다.상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제3 간격의 최대값은 최소값의 약 5배 내지 약 15배일 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 9.43배일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 제9 렌즈(190)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다. 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고 도 4와 같은 수차 특성을 가질 수 있다.
제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가지며 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 보다 작은 TTL을 가질 수 있으며 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가지며 도 4와 같은 수차 특성을 가질 수 있다.
도 4는 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 4에서 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 약 436nm, 약 486nm, 약 546nm, 약 587nm(d-line), 약 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 약 587nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 4를 참조하면 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100)이 설정된 형상, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 넓은 화각에서 우수한 수차, 왜곡 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 제공할 수 있다.
도 5는 제3 실시예에 따른 광학계의 구성도이고, 도 6은 제3 실시예에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110) 내지 제9 렌즈(190) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제3 렌즈(130)와 상기 제4 렌즈(140) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제9 렌즈(190) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다.
렌즈 면 곡률 반경(mm) 두께(mm)/ 간격(mm) 굴절률 아베수 유효 반경(mm) 유효경의 크기(mm)
제1 렌즈 제1 면 -4.343 0.638 1.5312 56.5100 2.700 5.40
제2 면 1.508 0.857 1.226 2.45
제2 렌즈 제3 면 3.966 0.808 1.6142 25.5900 0.986 1.97
제4 면 -7.420 0.132 0.672 1.34
제3 렌즈 제5 면 -1.664 0.310 1.5312 56.5100 0.604 1.21
제6 면 -1.840 0.030 0.465 0.93
Stop Infinity 0.057 0.407 0.81
제4 렌즈 제7 면 6.904 0.461 1.5312 56.5100 0.477 0.95
제8 면 -1.001 0.128 0.601 1.20
제5 렌즈 제9 면 -466.904 0.220 1.6510 21.4800 0.684 1.37
제10 면 1.396 0.030 0.851 1.70
제6 렌즈 제11 면 2.471 0.314 1.5312 56.5100 0.926 1.85
제12 면 4.379 0.030 0.974 1.95
제7 렌즈 제13 면 2.134 0.477 1.5312 56.5100 1.017 2.03
제14 면 2.960 0.124 1.055 2.11
제8 렌즈 제15 면 -5.759 0.565 1.5312 56.5100 1.075 2.15
제16 면 -0.785 0.030 1.14 2.28
제9 렌즈 제17 면 1.831 0.400 1.6142 25.5900 1.18 2.36
제18 면 0.791 0.173 1.630 3.26
필터 Infinity 0.110 1.762 3.52
Infinity 0.399 1.796 3.59
이미지 센서 Infinity 0.001 2.000 4.00
표 11는 제3 실시예에 따른 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190)의 광축(OA)에서의 곡률 반경(Radius of Curvature), 각 렌즈의 중심 두께(Thickness), 인접한 렌즈들 사이의 중심 간격(distance), d-line에서의 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효경(Clear aperture; CA)의 크기에 대한 것이다.도 5 및 표 11을 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 가장 큰 유효경 크기(CA)를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 상기 제1 내지 제18 면(S1 ~ S18) 중 가장 큰 유효경 크기(CA)를 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1) 상에는 상술한 제1 변곡점(P1)이 배치될 수 있다.
상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 광축(OA)에서 볼록할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 광축(OA)에서 센서 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 광축(OA)에서 양면이 볼록한 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 광축(OA)에서 양면이 오목한 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 광축(OA)에서 물체 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 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)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)의 제15 면(S15)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제8 렌즈(180)는 광축(OA)에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제15 면(S15)은 비구면일 수 있고, 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다. 상기 제15 면(S15) 및 상기 제16 면(S16)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다.
상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17)은 광축(OA)에서 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 광축(OA)에서 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 광축(OA)에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제17 면(S17)은 비구면일 수 있고, 상기 제18 면(S18)은 비구면일 수 있다. 상기 제17 면(S17) 및 상기 제18 면(S18)은 하기 표 12와 같은 비구면 계수를 가질 수 있다. 상기 제9 렌즈(190)는 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제9 렌즈(190)의 제17 면(S17) 상에는 상술한 제2 변곡점(P2)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제9 렌즈(190)의 제18 면(S18) 상에는 상술한 제3 변곡점(P3)이 배치될 수 있다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값을 하기 표 12과 같다.
L1 L2 L3 L4 L5
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9
K 7.19E-01 -2.01E-01 1.01E+01 8.96E+01 -9.64E-01 -9.14E+00 6.11E+01 8.55E-01 9.50E+01
A 1.16E-01 9.83E-02 -8.43E-02 2.72E-02 7.17E-02 8.10E-02 6.63E-02 3.49E-01 -1.37E-01
B -5.71E-02 2.12E-01 1.59E-01 -1.64E-01 5.17E-02 4.51E-01 -3.74E+00 -2.66E+00 -1.39E+00
C 2.45E-02 -6.19E-01 -9.62E-01 7.14E-01 6.63E-02 -7.31E-01 8.29E+01 1.79E+01 4.00E+00
D -8.05E-03 1.32E+00 2.58E+00 -6.77E+00 1.03E+00 4.64E+00 -1.24E+03 -1.15E+02 -4.21E+00
E 1.90E-03 -1.77E+00 -4.66E+00 3.47E+01 2.16E-11 2.19E-11 1.15E+04 6.03E+02 -1.59E+01
F -3.09E-04 1.48E+00 4.85E+00 -9.36E+01 6.32E-12 6.34E-12 -6.78E+04 -2.25E+03 9.44E+01
G 3.28E-05 -7.06E-01 -2.60E+00 1.53E+02 1.83E-12 1.83E-12 2.44E+05 5.31E+03 -2.34E+02
H -2.03E-06 1.42E-01 5.62E-01 -1.39E+02 5.28E-13 5.28E-13 -4.94E+05 -6.98E+03 2.96E+02
I 5.60E-08 2.15E-20 -6.34E-17 5.63E+01 1.52E-13 1.52E-13 4.29E+05 3.83E+03 -1.56E+02
L5 L6 L7 L8 L9
S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18
K 6.18E-02 7.96E-01 -2.31E+01 -3.99E+01 -9.01E+01 1.74E+01 -8.16E-01 -2.23E-01 -3.67E+00
A -4.79E-01 4.42E-03 -1.21E-02 -7.16E-02 3.96E-02 5.06E-01 4.84E-01 -8.09E-01 -7.52E-01
B 1.25E+00 8.71E-03 3.19E-02 6.49E-02 -1.27E+00 -2.04E+00 -1.29E+00 -4.16E-01 1.39E+00
C -5.68E+00 3.21E-02 1.87E-02 1.38E+00 2.63E+00 3.84E+00 4.70E+00 4.61E+00 -1.86E+00
D 1.95E+01 -2.95E-02 -1.75E-02 -4.86E+00 -3.16E+00 -6.74E+00 -1.13E+01 -1.10E+01 1.75E+00
E -4.26E+01 2.64E-13 -3.28E-13 8.27E+00 3.50E+00 1.13E+01 1.70E+01 1.40E+01 -1.17E+00
F 5.63E+01 3.70E-15 -1.32E-14 -8.07E+00 -2.94E+00 -1.22E+01 -1.64E+01 -1.05E+01 5.34E-01
G -4.14E+01 -2.16E-15 -4.48E-15 4.19E+00 1.03E+00 7.24E+00 1.02E+01 4.53E+00 -1.59E-01
H 1.29E+01 0.00E+00 0.00E+00 -8.76E-01 -6.47E-16 -2.18E+00 -3.87E+00 -1.02E+00 2.77E-02
I -8.19E-17 0.00E+00 0.00E+00 -1.10E-18 -6.94E-17 2.81E-01 6.66E-01 8.58E-02 -2.12E-03
또한, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축에 수직한 방향을 딸 상기 제1 렌즈(110)의 센서측 면과 상기 제2 렌즈(120)의 물체측 면 사이의 제1 간격(d12)은 하기 표 13과 같을 수 있다.
제1 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제1 간격(d12) (mm) 제2 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0 0.8569 0
0.1 0.8548 0.1
0.2 0.8484 0.2
0.3 0.8368 0.3
0.4 0.8189 0.4
0.5 0.7923 0.5
0.6 0.7538 0.6
0.7 0.6982 0.7
0.8 0.6175 0.8
0.9 0.5029 0.9
0.986(EG1) 0.3524 0.986(EG1)
표 13을 참조하면, 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 상기 제3 면(S3) 상에 위치한 제1 지점(EG1)으로 작아질 수 있다. 상기 제1 지점(EG1)은 상기 제3 렌즈(130)의 유효경의 외측 끝단일 수 있다. 여기서 상기 제1 지점(EG1)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제1 렌즈(110)의 센서 측 면(제2 면(S2))과 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제3 면(S3)의 유효 반경 값으로, 표 15에 기재된 상기 제3 면(S3)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다. 상기 제1 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고 상기 제1 지점(EG1)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제1 간격의 최대값은 최소값의 약 2.34배일 수 있다. 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈(110) 및 상기 제2 렌즈(120)는 영역에 따라 상기 제1 간격을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 상기 제1 렌즈(110)를 통해 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축에 수직한 방향을 따라 상기 제7 렌즈(170)의 센서측 면과 상기 제8 렌즈(180)의 물체측 면 사이의 제2간격은 하기 표 14과 같을 수 있다.
제7 렌즈의 센서측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제2 간격(d78)(mm) 제8 렌즈의 물체측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직방향 높이(mm)
0.000 0.1239 0.000
0.100 0.1214 0.100
0.200 0.1149 0.200
0.300 0.1065 0.300
0.400 0.0984 0.400
0.500 0.0919 0.500
0.600 0.0868 0.600
0.700(EG2) 0.0821 0.700(EG2)
0.800 0.0780 0.800
0.900 0.0790 0.900
1.000(EG3) 0.0892 1.000(EG3)
1.14(EG4) 0.0502 1.14(EG4)
표 14를 참조하면, 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제2 지점(EG2)으로 갈수록 작아질 수 있다. 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 85%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제2 지점(EG2)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 75.8%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제2 지점(EG2)에서 상기 제14 면(S14) 상에 위치한 제3 지점(EG3)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제3 지점(EG3)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 90% 내지 약 98%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제3 지점(EG3)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제14 면(S14)의 유효 반경의 약 94.8%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 간격은 상기 제3 지점(EG3)에서 상기 제14 면(S14)의 유효경의 끝단인 상기 제4 지점(EG4)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제4 지점(EG4)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제7 렌즈(170)의 센서 측 면(제14 면(S14))과 상기 제8 렌즈(180)의 물체 측 면(제15 면(S15)) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제14 면(S14)의 유효 반경 값으로, 표 15에 기재된 상기 제14 면(S14)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다. 상기 제2 간격은 광축(OA)에서 최대값을 가질 수 있고, 상기 제4 지점(EG4)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2배 내지 약 3배일 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 2.43배일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 제8 렌즈(180)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 광축을 기준으로 상기 광축에 수직한 방향을 따라 상기 제8 렌즈(180)의 센서측 면과 상기 제9 렌즈(190)의 물체측 면 사이의 제3 간격(d89)은 하기 표 15와 같을 수 있다.
제8 렌즈의 센서 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm) 제3 간격(d89) (mm) 제9 렌즈의 물체 측 면에서 광축으로부터의 광축의 수직 방향 높이(mm)
0.000 0.0300 0.000
0.100 0.0390 0.100
0.200 0.0645 0.200
0.300 0.1026 0.300
0.400 0.1477 0.400
0.500 0.1939 0.500
0.600 0.2363 0.600
0.700 0.2705 0.700
0.800 (EG5) 0.2911 0.800 (EG5)
0.900 0.2879 0.900
1.000 0.2464 1.000
1.14(EG6) 0.1628 1.14 (EG6)
표 15를 참조하면, 상기 제3 간격은 광축(OA)에서 상기 제16 면(S16) 상에 위치한 제5 지점(EG5)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 60% 내지 약 80%의 범위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제5 지점(EG5)은 광축(OA)을 기준으로 상기 제16 면(S16)의 유효 반경의 약 70.19%인 위치에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 상기 제16 면(S16)의 유효경의 외측 끝단인 상기 제6 지점(EG6)으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서 상기 제6 지점(EG6)이 의미하는 값은 서로 마주하는 상기 제8 렌즈(180)의 센서 측 면(제16 면(S16))과 상기 제9 렌즈(190)의 물체 측 면(제17 면(S17)) 중 유효경의 크기가 작은 상기 제16 면(S16)의 유효 반경 값으로, 표 11에 기재된 상기 제16 면(S16)의 유효 반경 값을 의미할 수 있다.상기 제3 간격은 상기 제5 지점(EG5)에서 최대값을 가질 수 있고, 광축(OA)에서 최소값을 가질 수 있다. 상기 제3 간격의 최대값은 최소값의 약 5배 내지 약 15배일 수 있다. 예를 들어, 제3 실시예에서 상기 제2 간격의 최대값은 최소값의 약 9.7배일 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 제8 렌즈(180) 및 상기 제9 렌즈(190)가 위치에 따라 설정된 간격으로 이격됨에 따라 향상된 왜곡 제어 특성을 가질 수 있다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 해상력을 가지며 큰 시야각으로 입사되는 광을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 보다 작은 TTL을 가질 수 있으며 슬림하고 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가지며 도 6과 같은 양호한 수차 특성을 가질 수 있다.
도 6은 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 6에서 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 약 436nm, 약 486nm, 약 546nm, 약 587nm(d-line), 약 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 약 587nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 6을 참조하면 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100)이 설정된 형상, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 넓은 화각에서 우수한 수차, 왜곡 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부뿐만 아니라 주변부에서도 양호한 광학 성능을 제공할 수 있다.
항목 제1실시예 제2실시 예 제3 실시예
F 1.1961 mm 1.1444 mm 1.0967 mm
f1 -2.1344 mm -2.0665 mm -2.0220 mm
f2 4.1704 mm 4.2339 mm 4.2854 mm
f3 -151.4479 mm -84.4074 mm -83.8454 mm
f4 1.6887 mm 1.6761 mm 1.6728 mm
f5 -2.3071 mm -2.1653 mm -2.1142 mm
f6 11.6048 mm 10.5626 mm 10.0580 mm
f7 15.3333 mm 12.4246 mm 11.9352 mm
f8 1.7183 mm 1.6862 mm 1.6391 mm
f9 -2.2892 mm -2.4618 mm -2.6325 mm
L1_ET 1.0163 mm 0.9930 mm 0.9299 mm
L2_ET 0.7761 mm 0.7553 mm 0.7566 mm
L3_ET 0.2680 mm 0.3178 mm 0.3562 mm
L4_ET 0.2353 mm 0.2265 mm 0.2247 mm
L5_ET 0.4346 mm 0.4490 mm 0.4474 mm
L6_ET 0.2180 mm 0.2199 mm 0.2219 mm
L7_ET 0.2180 mm 0.2199 mm 0.2220 mm
L8_ET 0.2809 mm 0.2800 mm 0.2790 mm
L9_ET 0.7120 mm 0.7032 mm 0.6905 mm
CA_max 5.4 mm 5.4 mm 5.4 mm
CA_min 0.98 mm 0.96 mm 0.93 mm
CA_aver 1.99 mm 2.00 mm 1.99 mm
TD1 2.838 mm 2.792 mm 2.744 mm
TD2 2.164mm 2.186mm 2.191 mm
TTL 6.3869 mm 6.3583 mm 6.2932 mm
BFL 0.72 mm 0.6937 mm 0.6826 mm
ImgH 4.0 mm 4.0 mm 4.0 mm
EPD 0.4984 0.4768 0.4570
F-number 2.4 2.4 2.4
FOV 120도 125도 130도
표 16은 제1,2,3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 화각, 상기 제1 내지 제9 렌즈들(110,120,130,140,150,160,170,180,190) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8, f9), 엣지 두께(ET, Edge Thickness) 등에 대한 것이다. 여기서 각 렌즈의 엣지 두께는 각 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 광축(OA) 방향 두께를 의미한다. 자세하게, 각 렌즈의 엣지 두께는 각 렌즈의 물체 측 면의 유효 영역의 끝단에서 센서 측 면의 유효 영역 끝단까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다.
수학식 제1실시예 제2실시예 제3 실시예
1 1 < f4/F < 2 1.412 1.465 1.525
2 1.4 < nd1 < 1.6 1.531 1.531 1.531
3 10 < Vd5 < 30 21.480 21.480 21.480
4 1 < F/EPD < 3 2.400 2.400 2.400
5 1 < L1 CT / L5 CT < 5 3.602 3.209 2.898
6 1 < L8 CT / L5 CT < 5 2.620 2.566 2.570
7 0.5 < |f5| / |f4| < 3 1.366 1.292 1.264
8 1 < CA_L1S1 / CA_L3S1 < 8 4.499 4.472 4.468
9 1 < CA_L9S2 / CA_L4S2 < 8 2.631 2.657 2.714
10 0.5 < d12_CT / L1 CT < 2 1.060 1.223 1.344
11 1.5 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 3 2.223 2.210 2.203
12 2 < d12_CT / d12_ET < 3 2.325 2.348 2.432
13 1 < d89_CT / d89_ET < 2.5 1.885 1.388 1.576
14 0.4 < L1_CT / L1_ET < 1 0.780 0.711 0.686
15 1.5 < L8_CT / L8_ET < 3 2.052 2.015 2.026
16 0.2 < L9_CT / L9_ET < 1 0.562 0.573 0.579
17 3 < L2R1 / d12_CT < 6 4.561 4.525 4.628
18 10 < L7R1 / d78_CT < 30 21.912 18.272 17.221
19 100 < |L8R1| / d89_CT < 300 196.203 184.727 191.963
20 -10 < L1R1 / L1_CT < -2 -5.269 -6.083 -6.811
21 5 < L4R1 / L4_CT < 20 14.036 14.465 14.974
22 -5 < L4R2 / L4_CT < -1 -2.054 -2.100 -2.171
23 500 < |L5R2| / L5_CT < 8500 1186.250 8153.094 2122.292
24 -5 < L1R1 / L1R2 < -1 -2.502 -2.739 -2.879
25 1 < TD1 / TD2 < 5 1.311 1.277 1.252
26 1 < CA_max / ImgH < 3 1.350 1.350 1.350
27 2 < CA_max / CA_aver < 4 2.715 2.701 2.708
28 0.4 < CA_min / CA_aver < 1 0.495 0.489 0.479
29 0 < F < 30 1.196 1.144 1.097
30 2 < TTL < 20 6.387 6.358 6.293
31 2 < ImgH 4.000 4.000 4.000
32 BFL < 2.5 0.719 0.694 0.683
33 110도 < FOV 120.000 125.000 130.000
34 F# < 3 2.4000 2.4000 2.4000
35 0.2 < TTL / ImgH < 2 1.597 1.590 1.573
36 BFL / ImgH < 0.5 0.180 0.173 0.171
37 1 < TTL / BFL < 15 8.884 9.166 9.219
38 0.01 < F / TTL < 1 0.187 0.180 0.174
39 0.5 < F / BFL < 3 1.664 1.650 1.607
40 F / ImgH < 0.95 0.299 0.286 0.274
표 17은 제1,2,3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 40에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 17를 참조하면, 제1,2,3 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 40 중 적어도 하나 또는 모두를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제1,2,3 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 40을 모두 만족하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 제1,2,3 실시예에 따른 광학계(1000)는 화각(FOV)의 중심부와 주변부에서 양호한 광학 성능을 가질 수 있고 양호한 수차 특성을 가질 수 있다.도 7은 실시예에 따른 카메라 모듈이 이동 단말기에 적용된 것을 도시한 도면이다.
도 7을 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) 및 이미지 센서(300)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. 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.

Claims (15)

  1. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제4 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제5 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈의 물체 측 면에 배치되는 제1 변곡점을 포함하고,
    상기 제1 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제1 렌즈의 물체측 면의 유효 반경의 20% 내지 50%의 범위에 배치되는 광학계.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광축에서 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 상기 제1 렌즈의 센서 측 면은 오목한 광학계.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제9 렌즈 물체 측 면 및 센서 측 면 중, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 가장 큰 유효경 크기(Clear aperture)를 가지는 광학계.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 d-line 파장에 대한 굴절률은 nd1이며,
    수학식: 1.4 < nd1 < 1.6
    을 만족하는 광학계.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제5 렌즈의 아베수(Abbe's number)는 Vd5이며,
    수학식: 10 < Vd5 < 30
    을 만족하는 광학계.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제9 렌즈의 물체 측 면은 제2 변곡점을 포함하고,
    상기 제2 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제9 렌즈의 물체 측 면의 유효 반경의 20% 내지 50%의 범위에 배치되는 광학계.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제9 렌즈의 센서 측 면은 제3 변곡점을 포함하고,
    상기 제3 변곡점은 상기 광축을 기준으로 상기 제9 렌즈의 물체 측 면의 유효 반경의 40% 내지 70%의 범위에 배치되는 광학계.
  8. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제4 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제5 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    110도를 초과하는 화각(FOV)을 가지는 광학계.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제9 렌즈 물체 측 면 및 센서 측 면 중, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 가장 큰 유효경 크기(Clear aperture)를 가지는 광학계.
  10. 제9 항에 있어서,
    CA_L1S1은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 유효경의 크기이고,
    CA_L1S2는 상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경의 크기이며,
    수학식: 1.5 < CA_L1S1 / CA_L1S2 < 3
    을 만족하는 광학계.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    CA_L1S1은 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 유효경의 크기이고,
    CA_L1S2는 상기 제1 렌즈의 센서 측 면의 유효경의 크기이며,
    수학식: 0.4 < L1_CT / L1_ET < 1
    을 만족하는 광학계.
  12. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 배치되는 제1 내지 제9 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제4 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제5 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제8 렌즈는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제9 렌즈는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 및 제2 렌즈 사이의 광축 방향 간격은 상기 광축에서 상기 광축의 수직인 방향으로 갈수록 작아지는 광학계.
  13. 제12 항에 있어서,
    d12_CT는 상기 광축에서 상기 제1 및 제2 렌즈 사이의 상기 광축 방향 간격이고,
    d12_ET는 상기 제2 렌즈의 물체 측 면의 유효 영역 끝단에서 상기 제1 및 제2 렌즈 사이의 상기 광축 방향 간격이며,
    수학식: 2 < d12_CT / d12_ET < 3
    을 만족하는 광학계.
  14. 제12 항 또는 제13 항에 있어서,
    상기 제8 및 제9 렌즈 사이의 상기 광축 방향 간격은 상기 광축에서 상기 제8 렌즈의 센서 측 면의 제1 지점으로 갈수록 커지고, 상기 제1 지점에서 상기 제8 렌즈의 센서 측 면의 끝단으로 갈수록 작아지는 광학계.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 지점은 상기 광축을 기준으로 상기 제8 렌즈의 센서 측 면의 유효 반경의 60% 내지 80%의 범위에 배치되는 광학계.
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