KR101670130B1

KR101670130B1 - 렌즈 모듈

Info

Publication number: KR101670130B1
Application number: KR1020140126161A
Authority: KR
Inventors: 박일용
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-10-27
Also published as: CN106154486A; CN110687662B; CN110687662A; US9678307B2; KR20160034764A; US20160085052A1; CN106154486B

Abstract

본 발명의 렌즈 모듈은 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 부의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 부의 굴절력을 가지며, 상 측면에 하나 이상의 변곡점이 형성되는 제6렌즈;를 포함한다.

Description

렌즈 모듈{Lens Module}

본 발명은 6매 렌즈로 구성된 광학계를 갖는 렌즈 모듈에 관한 것이다.

휴대용 단말기의 카메라에 장착되는 렌즈 모듈은 다수의 렌즈를 포함한다. 일 예로, 렌즈 모듈은 고해상도의 광학계를 구성하기 위해 6매의 렌즈를 포함한다.

그러나 이와 같이 다수의 렌즈로 고해상도의 광학계를 구성하면, 광학계의 길이(제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리)가 커질 수 있다. 이 경우, 박형화된 휴대용 단말기에 장착이 어려우므로, 광학계의 길이를 감소시킬 수 있는 렌즈 모듈의 개발이 요청된다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

US

2013-215301

A1

US

2012-243108

A1

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 개발된 것으로서, 고해상도를 구현할 수 있는 렌즈 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 모듈은 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈; 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제5렌즈; 및 굴절력을 가지며, 상 측면에 하나 이상의 변곡점이 형성되는 제6렌즈;를 포함한다.

본 발명은 고해상도를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 3은 도 1에 도시된 렌즈들의 특성을 나타낸 표이고,
도 4는 도 1에 도시된 렌즈 모듈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 6은 도 5에 도시된 렌즈 모듈의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 7은 도 5에 도시된 렌즈들의 특성을 나타낸 표이고,
도 8은 도 5에 도시된 렌즈 모듈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 10은 도 9에 도시된 렌즈 모듈의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 11은 도 9에 도시된 렌즈들의 특성을 나타낸 표이고,
도 12는 도 9에 도시된 렌즈 모듈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 13은 본 발명의 제4실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 14는 도 13에 도시된 렌즈 모듈의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 15는 도 13에 도시된 렌즈들의 특성을 나타낸 표이고,
도 16은 도 13에 도시된 렌즈 모듈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 17은 본 발명의 제5실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 18은 도 17에 도시된 렌즈 모듈의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 19는 도 17에 도시된 렌즈들의 특성을 나타낸 표이고,
도 20은 도 17에 도시된 렌즈 모듈의 비구면 계수를 나타낸 표이고,
도 21은 본 발명의 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈의 구성도이고,
도 22는 도 21에 도시된 렌즈 모듈의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 23은 도 21에 도시된 렌즈들의 특성을 나타낸 표이고,
도 24는 도 21에 도시된 렌즈 모듈의 비구면 계수를 나타낸 표이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

아울러, 본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6렌즈는 상면(imaging plane, 또는 이미지 센서)과 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 또한, 앞쪽이라 함은 렌즈 모듈에서 물체(또는 피사체)와 가까운 쪽을 의미하고, 뒤쪽이라 함은 렌즈 모듈에서 상면(또는 이미지 센서)과 가까운 쪽을 의미한다. 또한, 렌즈의 제1면이라 함은 렌즈 모듈에서 물체(또는 피사체)와 가까운 쪽을 의미하고, 렌즈의 제2면이라 함은 렌즈 모듈에서 상면(또는 이미지 센서)과 가까운 쪽을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), OAL(Overall Length: 제1렌즈의 제1면으로부터 상면까지의 광축 거리), ImgH(이미지 센서의 최대 상 크기), BFL(back focus length), 광학계의 전체 초점거리 및 각 렌즈의 초점거리에 대한 단위는 모두 ㎜ 단위이다. 아울러, 렌즈의 두께, 렌즈 간의 간격, OAL, BFL은 렌즈의 광축을 중심으로 측정된 거리임을 밝혀둔다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 광축 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다. 아울러, 이하의 상세한 설명 및 청구범위에서 변곡점(inflection point)이라 함은 광축과 교차하지 않는 부분에서 굴곡이 변경되는 지점을 의미한다.

렌즈 모듈은 복수의 렌즈로 이루어지는 광학계를 포함한다. 일 예로, 렌즈 모듈의 광학계는 굴절력을 갖는 6매의 렌즈로 이루어진다. 그러나 렌즈 모듈이 6매의 렌즈로만 이루어지는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 모듈은 광량을 조절하기 위한 조리개(stop)를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈은 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터를 더 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈은 광학계를 통해 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서(즉, 촬상 소자)를 더 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 모듈은 렌즈와 렌즈 사이의 거리를 조정하기 위한 간격 유지 부재를 더 포함할 수 있다.

제1렌즈 내지 제6렌즈는 공기와 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어진다. 예를 들어, 제1렌즈 내지 제6렌즈는 플라스틱 또는 유리 재질로 이루어진다. 제1렌즈 내지 제6렌즈 중 적어도 하나는 비구면 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈 내지 제6렌즈 중 제6렌즈만이 비구면 형상일 수 있다. 다른 예로, 제1렌즈 내지 제6렌즈모두는 적어도 하나의 면이 비구면 형상일 수 있다. 여기서, 각 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.

수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, K는 코닉 상수이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ J는 순서대로 4차부터 20차까지의 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 광축으로부터 r 거리에 위치한 비구면 상의 임의의 점에서의 새그(sag)를 나타낸다.

렌즈 모듈을 구성하는 광학계는 2.1 이하의 F No.를 가진다. 이 경우 선명한 피사체의 촬영이 가능하다. 예를 들어, 본 발명에 따른 렌즈 모듈은 저조도 조건(예를 들어, 100 lux 이하)에서도 피사체의 상을 선명하게 촬영할 수 있다.

렌즈 모듈의 광학계는 하기 조건식을 만족한다.

[조건식] 0.0 < f1/f < 0.9

상기 조건식에서 f는 렌즈 모듈의 전체 초점거리[㎜]이고, f1은 상기 제1렌즈의 초점거리[㎜]이다. 상기 조건식은 제1렌즈의 굴절력을 최적화하기 위한 수치조건이다. 예를 들어, 상기 하한값을 벗어나는 제1렌즈는 강한 굴절력을 가지므로 제2렌즈 내지 제5렌즈의 광학설계를 제한할 수 있고, 상기 상한값을 벗어나는 제1렌즈는 약한 굴절력을 가지므로 렌즈 모듈의 소형화에 불리할 수 있다.

렌즈 모듈의 광학계는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.

[조건식] 20 < V1 - V2 < 40

[조건식] 20 < V1 - V4 < 40

[조건식] 20 < V1 - V5 < 40

상기 조건식에서 V1은 제1렌즈의 아베수(abber number)이고, V2은 제2렌즈의 아베수이고, V4은 제4렌즈의 아베수이고, V5는 제5렌즈의 아베수이다.

상기 조건식은 제1렌즈의 광학설계를 용이하게 하기 위한 조건일 수 있다. 예를 들어, 상기 조건식을 만족하는 제2렌즈, 제4렌즈 및 제5렌즈는 제1렌즈보다 큰 굴절률을 가지므로, 제1렌즈의 설계자유도를 보장하면서 다양한 형태로 제작이 가능할 수 있다.

렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 제2렌즈 내지 제5렌즈는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.

[조건식] -2.0 < f2/f < 0.0

[조건식] 0.0 < f3/f < 6.0

[조건식] f4/f < -2.0

[조건식] f5/f < -5.0

상기 조건식에서 f2는 제2렌즈의 초점거리[㎜]이고, f3은 제3렌즈의 초점거리[㎜]이고, f4는 제4렌즈의 초점거리[㎜]이고, f5는 제5렌즈의 초점거리[㎜]이고, f는 렌즈 모듈의 전체 초점거리[㎜]이다.

상기 조건식은 광학계의 길이를 단축시키는데 유리한 제2렌즈 내지 제5렌즈의 굴절력 범위를 제공할 수 있다.

렌즈 모듈의 광학계는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.

[조건식] OAL/f < 1.5

상기 조건식에서 OAL은 제1렌즈의 물체 측면(object-side surface)으로부터 상면(imaging plane)까지의 거리[㎜]이고, f는 렌즈 모듈의 전체 초점거리[㎜]이다.

렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 제1렌즈 내지 제3렌즈는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.

[조건식] -0.8 < f1/f2 < 0.0

[조건식] -0.8 < f2/f3 < 0.8

상기 조건식에서 f1은 제1렌즈의 초점거리[㎜]이고, f2는 제2렌즈의 초점거리[㎜]이고, f3은 제3렌즈의 초점거리[㎜]이다.

상기 조건식은 제1렌즈 내지 제3렌즈의 광학설계를 최적화하기 위한 조건일 수 있다. 예를 들어, 상기 조건식들을 모두 만족하는 범위에서 제2렌즈를 설계하면, 제1렌즈 및 제3렌즈의 설계 자유도를 높일 수 있다. 즉, 제1렌즈 및 제3렌즈를 다양하게 변경할 수 있다.

렌즈 모듈의 광학계는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.

[조건식] BFL/f < 0.5

[조건식] D12/f < 0.1

[조건식] 0.25 < r1/f

[조건식] r5/f < 0.7

[조건식] r8/f < -0.6

상기 조건식에서 BFL은 제6렌즈의 상 측면(image-side surface)으로부터 상면(imaging plane)까지의 거리[㎜]이고, D12은 제1렌즈와 제2렌즈 간의 공기 간격[㎜]이고, r1은 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름[㎜]이고, r5는 제3렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름[㎜]이고, r8는 제4렌즈의 상 측면의 곡률 반지름[㎜]이고, f는 렌즈 모듈의 전체 초점거리[㎜]이다.

상기 조건식은 광학계의 전체 초점거리에 영향을 미치는 BFL, D12, r1, r5, r8의 크기를 최적화하기 위한 조건일 수 있다.

렌즈 모듈의 광학계는 하기 조건식들을 만족할 수 있다.

[조건식] EPD/2/f12 < 1.0

상기 조건식에서 EPD/2은 입사동(EPD: entrance pupil diameter)의 반지름[㎜]이고, f12은 제1렌즈 및 제2렌즈의 합성 초점거리[㎜]이다.

다음에서는 렌즈 모듈을 구성하는 광학계를 설명한다.

렌즈 모듈의 광학계는 제1렌즈 내지 제6렌즈를 포함한다. 예를 들어, 렌즈 모듈의 광학계는 굴절력을 갖는 6매 렌즈로 구성될 수 있다.

제1렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제1렌즈는 정의 굴절력을 가진다.

제1렌즈는 제1면(물체 측면)이 볼록한 형성이다. 일 예로, 제1렌즈는 제1면이 볼록하고 제2면(상 측면)이 오목한 형상일 수 있다. 제1렌즈는 비구면 형상을 포함한다. 예를 들어, 제1렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제1렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제1렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.

제2렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제2렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 제2렌즈는 물체 측으로 볼록한 형상이다. 일 예로, 제2렌즈의 제1면은 물체 측으로 볼록하고, 제2렌즈의 제2면은 오목한 형상이다. 제2렌즈는 비구면 형상을 포함한다. 예를 들어, 제2렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제2렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제2렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.

제2렌즈는 고굴절률의 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈는 1.60 이상의 굴절률을 갖는 재질로 제작될 수 있다(이 경우 제2렌즈는 30 이하의 아베수를 가진다). 이러한 재질의 제2렌즈는 작은 곡률(curvature) 형상으로도 빛을 용이하게 굴절시킬 수 있다. 따라서, 이러한 재질의 제2렌즈는 제작이 용이하고 제조 공차에 따른 불량률을 낮추는데 유리하다. 또한, 이러한 재질의 제2렌즈는 렌즈 간의 거리를 감소시킬 수 있으므로 렌즈 모듈의 소형화에 유리하다.

제3렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제3렌즈는 정의 굴절력이다. 아울러, 제3렌즈는 제1렌즈보다 약한 굴절력(참고로, 굴절력은 초점거리의 역수이다)을 가진다. 예를 들어, 제3렌즈는 하기 조건식들을 만족한다.

[조건식] f1 < f3

상기 조건식에서 f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f3은 제렌즈의 초점거리이다.

제3렌즈는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 일 예로, 제3렌즈는 제1면 및 제2면 중 한 면은 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈는 비구면 형상을 포함한다. 예를 들어, 제3렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제3렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제3렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.

제4렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제4렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 제4렌즈는 상 측으로 볼록한 형상이다. 예를 들어, 제4렌즈의 제1면은 오목하고, 제4렌즈의 제2면은 볼록한 형상일 수 있다. 제4렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제4렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제4렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제4렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.

제4렌즈는 고굴절률의 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈는 1.60 이상의 굴절률을 갖는 재질로 제작될 수 있다(이 경우 제4렌즈는 30 이하의 아베수를 가질 수 있다). 이러한 재질의 제4렌즈는 작은 곡률(curvature) 형상으로도 빛을 용이하게 굴절시킬 수 있다. 따라서, 이러한 재질의 제4렌즈는 제작이 용이하고 제조 공차에 따른 불량률을 낮추는데 유리하다. 또한, 이러한 재질의 제4렌즈는 렌즈 간의 거리를 감소시킬 수 있으므로 렌즈 모듈의 소형화에 유리하다.

제5렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제5렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 제5렌즈는 일 면이 오목한 형상일 수 있다. 일 예로, 제5렌즈의 제1면 또는 제2면은 오목한 형상이다. 제5렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제5렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제5렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제5렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.

제5렌즈는 고굴절률의 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈는 1.60 이상의 굴절률을 갖는 재질로 제작될 수 있다(이 경우 제5렌즈는 30 이하의 아베수를 가질 수 있다). 이러한 재질의 제5렌즈는 작은 곡률(curvature) 형상으로도 빛을 용이하게 굴절시킬 수 있다. 따라서, 이러한 재질의 제5렌즈는 제작이 용이하고 제조 공차에 따른 불량률을 낮추는데 유리하다. 또한, 이러한 재질의 제5렌즈는 렌즈 간의 거리를 감소시킬 수 있으므로 렌즈 모듈의 소형화에 유리하다.

제6렌즈는 굴절력을 가진다. 예를 들어, 제6렌즈는 부의 굴절력을 가진다.

제6렌즈는 물체 측으로 볼록한 형상이다. 일 예로, 제6렌즈는 제1면이 볼록하고 제2면이 오목한 형상이다. 제6렌즈는 비구면을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈는 양면이 모두 비구면일 수 있다. 제6렌즈는 변곡점을 포함한다. 예를 들어, 제6렌즈의 제1면은 광축 중심에서 볼록하고, 광축 주변에서 오목하고, 가장자리에서 다시 볼록한 형상일 수 있다. 마찬가지로, 제6렌즈의 제2면은 광축 중심에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다. 제6렌즈는 광 투과율이 높고 가공성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제6렌즈는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 그러나 제6렌즈의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6렌즈는 유리 재질로 제작될 수 있다.

위와 같은 렌즈들로 구성된 광학계는 낮은 F 넘버를 갖도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 모듈의 광학계는 2.1 이하의 F 넘버를 가질 수 있다. 렌즈 모듈의 광학계는 비교적 짧은 길이(OAL)를 갖도록 구성된다. 예를 들어, 렌즈 모듈의 OAL은 5.0 [㎜] 이하일 수 있다.

위와 같이 구성된 렌즈 모듈은 화질 저하의 원인이 되는 수차를 개선할 수 있다. 아울러, 본 렌즈 모듈은 고해상도를 구현하는데 유리할 수 있다. 또한, 본 렌즈 모듈은 경량화가 용이하고 제작단가를 낮추는데 유리할 수 있다.

도 1을 참조하여 제1실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(100)은 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제4렌즈(140), 제5렌즈(150), 제6렌즈(160)로 구성되는 광학계를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(100)은 적외선 차단 필터(70)와 이미지 센서(80)를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(100)은 조리개(stop)를 더 포함한다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.

본 실시 예에서, 제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제2렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제3렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제4렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제5렌즈(150)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제6렌즈(160)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 아울러, 제6렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 각각 하나 이상의 변곡점이 형성된다.

도 2를 참조하여 렌즈 모듈의 수차 특성을 설명한다.

렌즈 모듈은 도 2에 도시된 바와 같은 비점 수차와 왜곡 곡선을 갖는다.

도 3을 참조하여 렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 특성을 설명한다.

도 3에서 면 번호 2 및 3은 제1렌즈의 제1면 및 제2면을 나타내고, 면 번호 4 및 5는 제2렌즈의 제1면 및 제2면을 나타낸다. 같은 방식으로 면 번호 7 내지 14는 제3렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면을 각각 나타낸다. 한편, 면 번호 6은 조리개(stop)를 나타내고, 면 번호 15 및 16은 적외선 필터의 제1면 및 제2면을 나타낸다.

도 4를 참조하여 렌즈 모듈의 구성하는 광학계의 비구면 값을 설명한다.

도 4에서 가로 축은 제1렌즈 내지 제6렌즈의 면 번호를 의미하고, 세로 축은 렌즈의 각 면에 대응하는 특성을 나타낸다.

도 5를 참조하여 제2실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(200)은 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제4렌즈(240), 제5렌즈(250), 제6렌즈(260)로 구성되는 광학계를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(200)은 적외선 차단 필터(70)와 이미지 센서(80)를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(200)은 조리개(stop)를 더 포함한다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.

본 실시 예에서, 제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제2렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제3렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제4렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제5렌즈(250)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제6렌즈(260)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 아울러, 제6렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 각각 하나 이상의 변곡점이 형성된다.

도 6을 참조하여 렌즈 모듈의 수차 특성을 설명한다.

렌즈 모듈은 도 6에 도시된 바와 같은 비점 수차와 왜곡 곡선을 갖는다.

도 7을 참조하여 렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 특성을 설명한다.

도 7에서 면 번호 2 및 3은 제1렌즈의 제1면 및 제2면을 나타내고, 면 번호 4 및 5는 제2렌즈의 제1면 및 제2면을 나타낸다. 같은 방식으로 면 번호 7 내지 14는 제3렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면을 각각 나타낸다. 한편, 면 번호 6은 조리개(stop)를 나타내고, 면 번호 15 및 16은 적외선 필터의 제1면 및 제2면을 나타낸다.

도 8을 참조하여 렌즈 모듈의 구성하는 광학계의 비구면 값을 설명한다.

도 8에서 가로 축은 제1렌즈 내지 제6렌즈의 면 번호를 의미하고, 세로 축은 렌즈의 각 면에 대응하는 특성을 나타낸다.

도 9를 참조하여 제3실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(300)은 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제4렌즈(340), 제5렌즈(350), 제6렌즈(360)로 구성되는 광학계를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(300)은 적외선 차단 필터(70)와 이미지 센서(80)를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(300)은 조리개(stop)를 더 포함한다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.

본 실시 예에서, 제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제2렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제3렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제4렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제5렌즈(350)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제6렌즈(360)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 아울러, 제6렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 각각 하나 이상의 변곡점이 형성된다.

도 10을 참조하여 렌즈 모듈의 수차 특성을 설명한다.

렌즈 모듈은 도 10에 도시된 바와 같은 비점 수차와 왜곡 곡선을 갖는다.

도 11을 참조하여 렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 특성을 설명한다.

도 11에서 면 번호 2 및 3은 제1렌즈의 제1면 및 제2면을 나타내고, 면 번호 4 및 5는 제2렌즈의 제1면 및 제2면을 나타낸다. 같은 방식으로 면 번호 7 내지 14는 제3렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면을 각각 나타낸다. 한편, 면 번호 6은 조리개(stop)를 나타내고, 면 번호 15 및 16은 적외선 필터의 제1면 및 제2면을 나타낸다.

도 12를 참조하여 렌즈 모듈의 구성하는 광학계의 비구면 값을 설명한다.

도 12에서 가로 축은 제1렌즈 내지 제6렌즈의 면 번호를 의미하고, 세로 축은 렌즈의 각 면에 대응하는 특성을 나타낸다.

도 13을 참조하여 제4실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(400)은 제1렌즈(410), 제2렌즈(420), 제3렌즈(430), 제4렌즈(440), 제5렌즈(450), 제6렌즈(460)로 구성되는 광학계를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(200)은 적외선 차단 필터(70)와 이미지 센서(80)를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(200)은 조리개(stop)를 더 포함한다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.

본 실시 예에서, 제1렌즈(410)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제2렌즈(420)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제3렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제4렌즈(440)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제5렌즈(450)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제6렌즈(460)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 아울러, 제6렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 각각 하나 이상의 변곡점이 형성된다.

도 14를 참조하여 렌즈 모듈의 수차 특성을 설명한다.

렌즈 모듈은 도 14에 도시된 바와 같은 비점 수차와 왜곡 곡선을 갖는다.

도 15를 참조하여 렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 특성을 설명한다.

도 15에서 면 번호 2 및 3은 제1렌즈의 제1면 및 제2면을 나타내고, 면 번호 4 및 5는 제2렌즈의 제1면 및 제2면을 나타낸다. 같은 방식으로 면 번호 7 내지 14는 제3렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면을 각각 나타낸다. 한편, 면 번호 6은 조리개(stop)를 나타내고, 면 번호 15 및 16은 적외선 필터의 제1면 및 제2면을 나타낸다.

도 16을 참조하여 렌즈 모듈의 구성하는 광학계의 비구면 값을 설명한다.

도 16에서 가로 축은 제1렌즈 내지 제6렌즈의 면 번호를 의미하고, 세로 축은 렌즈의 각 면에 대응하는 특성을 나타낸다.

도 17을 참조하여 제5실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(500)은 제1렌즈(510), 제2렌즈(520), 제3렌즈(530), 제4렌즈(540), 제5렌즈(550), 제6렌즈(560)로 구성되는 광학계를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(500)은 적외선 차단 필터(70)와 이미지 센서(80)를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(500)은 조리개(stop)를 더 포함한다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.

본 실시 예에서, 제1렌즈(510)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제2렌즈(520)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제3렌즈(530)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제4렌즈(540)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제5렌즈(550)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제6렌즈(560)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 아울러, 제6렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 각각 하나 이상의 변곡점이 형성된다.

도 18을 참조하여 렌즈 모듈의 수차 특성을 설명한다.

렌즈 모듈은 도 18에 도시된 바와 같은 비점 수차와 왜곡 곡선을 갖는다.

도 19를 참조하여 렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 특성을 설명한다.

도 19에서 면 번호 2 및 3은 제1렌즈의 제1면 및 제2면을 나타내고, 면 번호 4 및 5는 제2렌즈의 제1면 및 제2면을 나타낸다. 같은 방식으로 면 번호 7 내지 14는 제3렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면을 각각 나타낸다. 한편, 면 번호 6은 조리개(stop)를 나타내고, 면 번호 15 및 16은 적외선 필터의 제1면 및 제2면을 나타낸다.

도 20을 참조하여 렌즈 모듈의 구성하는 광학계의 비구면 값을 설명한다.

도 20에서 가로 축은 제1렌즈 내지 제6렌즈의 면 번호를 의미하고, 세로 축은 렌즈의 각 면에 대응하는 특성을 나타낸다.

도 21을 참조하여 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈을 설명한다.

렌즈 모듈(600)은 제1렌즈(610), 제2렌즈(620), 제3렌즈(630), 제4렌즈(640), 제5렌즈(650), 제6렌즈(660)로 구성되는 광학계를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(600)은 적외선 차단 필터(70)와 이미지 센서(80)를 포함한다. 아울러, 렌즈 모듈(600)은 조리개(stop)를 더 포함한다. 예를 들어, 조리개는 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치될 수 있다.

본 실시 예에서, 제1렌즈(610)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제2렌즈(620)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제3렌즈(630)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제4렌즈(640)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상을 갖는다. 제5렌즈(650)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 제6렌즈(660)는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상을 갖는다. 아울러, 제6렌즈의 물체 측면 및 상 측면에는 각각 하나 이상의 변곡점이 형성된다.

도 22를 참조하여 렌즈 모듈의 수차 특성을 설명한다.

렌즈 모듈은 도 22에 도시된 바와 같은 비점 수차와 왜곡 곡선을 갖는다.

도 23을 참조하여 렌즈 모듈을 구성하는 광학계의 특성을 설명한다.

도 23에서 면 번호 2 및 3은 제1렌즈의 제1면 및 제2면을 나타내고, 면 번호 4 및 5는 제2렌즈의 제1면 및 제2면을 나타낸다. 같은 방식으로 면 번호 7 내지 14는 제3렌즈 내지 제6렌즈의 제1면 및 제2면을 각각 나타낸다. 한편, 면 번호 6은 조리개(stop)를 나타내고, 면 번호 15 및 16은 적외선 필터의 제1면 및 제2면을 나타낸다.

도 24를 참조하여 렌즈 모듈의 구성하는 광학계의 비구면 값을 설명한다.

도 24에서 가로 축은 제1렌즈 내지 제6렌즈의 면 번호를 의미하고, 세로 축은 렌즈의 각 면에 대응하는 특성을 나타낸다.

표 1은 제1실시 예 내지 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈의 광학 특성을 나타낸다. 표 1에서 알 수 있듯이, 렌즈 모듈은 대체로 1.90 ~ 2.10의 F 넘버를 갖는다. 또한, 렌즈 모듈은 대체로 3.8 ~ 4.0의 전체 초점거리(f)를 갖는다. 렌즈 모듈에서 제1렌즈의 초점거리(f1)는 대체로 2.5 ~ 3.1 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 제2렌즈의 초점거리(f2)는 대체로 -6.0 ~ -4.0 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 제3렌즈의 초점거리(f3)는 대체로 9.5 ~ 15.0 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 제4렌즈의 초점거리(f4)는 대체로 -60.0 ~ -14.0 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 제5렌즈의 초점거리(f5)는 대체로 -3500 ~ -20 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 제6렌즈의 초점거리(f6)는 대체로 -300 ~ -15 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 제1렌즈 및 제2렌즈의 합성 초점거리(f12)는 대체로 4.4 ~ 4.8 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 광학계의 전체 길이는 대체로 4.5 ~ 5.0 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 BFL은 대체로 1.10 ~ 1.40 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 광학계의 화각(ANG)은 대체로 70 ~ 75도 범위에서 정해질 수 있다. 렌즈 모듈에서 입사동의 반지름(EPD/2)은 대체로 0.90 ~ 1.1 범위에서 정해질 수 있다.

표 2는 조건식의 수치범위와 제1실시 예 내지 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈의 조건식 값을 나타낸다.

표 2에서 알 수 있듯이, 제1실시 예 내지 제6실시 예에 따른 렌즈 모듈은 조건식을 모두 만족한다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

100, 200, 300, 400, 500, 600 렌즈 모듈
110, 210, 310, 410, 510, 610 제1렌즈
120, 220, 320, 420, 520, 620 제2렌즈
130, 230, 330, 430, 530, 630 제3렌즈
140, 240, 340, 440, 540, 640 제4렌즈
150, 250, 350, 450, 550, 650 제5렌즈
160, 260, 360, 460, 560, 660 제6렌즈
70 (적외선 차단) 필터
80 상면 또는 이미지 센서

Claims

정의 굴절력을 갖는 제1렌즈;
부의 굴절력을 갖는 제2렌즈;
정의 굴절력을 갖는 제3렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 상 측면이 오목한 형상인 제5렌즈; 및
부의 굴절력을 가지며, 상 측면에 하나 이상의 변곡점이 형성되는 제6렌즈;
를 포함하는 렌즈 모듈.
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] 0.0 < f1/f < 0.9
(상기 조건식에서 f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] 20 < V1 - V2 < 40
(상기 조건식에서 V1은 제1렌즈의 아베수(Abbe Number)이고, V2은 제2렌즈의 아베수(Abbe Number)이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] 20 < V1 - V4 < 40
(상기 조건식에서 V1은 제1렌즈의 아베수(Abbe Number)이고, V4은 제4렌즈의 아베수(Abbe Number)이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] 20 < V1 - V5 < 40
(상기 조건식에서 V1은 제1렌즈의 아베수(Abbe Number)이고, V5은 제5렌즈의 아베수(Abbe Number)이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] -2.0 < f2/f < 0.0
(상기 조건식에서 f2는 제2렌즈의 초점거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] 0.0 < f3/f < 6.0
(상기 조건식에서 f3은 제3렌즈의 초점거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] f4/f < -2.0
(상기 조건식에서 f4는 제4렌즈의 초점거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] f5/f < -5.0
(상기 조건식에서 f5는 제5렌즈의 초점거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] OAL/f < 1.5
(상기 조건식에서 OAL은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] -0.8 < f1/f2 < 0.0
(상기 조건식에서 f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 제2렌즈의 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] -0.8 < f2/f3 < 0.8
(상기 조건식에서 f2는 제2렌즈의 초점거리이고, f3은 제3렌즈의 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] BFL/f < 0.5
(상기 조건식에서 BFL은 제6렌즈의 상측 면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] D12/f < 0.1
(상기 조건식에서 D12은 제1렌즈와 제2렌즈 간의 공기 간격이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] 0.25 < r1/f
(상기 조건식에서 r1은 제1렌즈의 물체 측면의 곡률 반지름이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
삭제
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] r8/f < -0.6
(상기 조건식에서 r8은 제4렌즈의 상 측면의 곡률 반지름이고, f는 제1렌즈 내지 제6렌즈로 이루어지는 광학계의 전체 초점거리이다)
제1항에 있어서,
하기 조건식을 만족하는 렌즈 모듈.
[조건식] (EPD/2)/f12 < 1.0
(상기 조건식에서 (EPD/2)는 입사동의 반지름이고, f12는 제1렌즈 및 제2렌즈의 합성 초점거리이다)
정의 굴절력을 가지며, 상 측면이 오목한 형상인 제1렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록한 형상인 제2렌즈;
정의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제3렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 상 측면이 볼록한 형상인 제4렌즈;
부의 굴절력을 가지며, 상 측면이 오목한 형상인 제5렌즈; 및
굴절력을 가지며, 상 측면에 하나 이상의 변곡점이 형성되는 제6렌즈;
를 포함하는 렌즈 모듈.
제19항에 있어서,
상기 제1렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
제19항에 있어서,
상기 제2렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 렌즈 모듈.
제19항에 있어서,
상기 제3렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
제19항에 있어서,
상기 제4렌즈는 물체 측면이 오목한 형상인 렌즈 모듈.
삭제
제19항에 있어서,
상기 제6렌즈는 물체 측면이 볼록한 형상인 렌즈 모듈.
제19항에 있어서,
상기 제6렌즈는 상 측면이 오목한 형상인 렌즈 모듈.