WO2022124850A1 - 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈 Download PDF

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WO2022124850A1
WO2022124850A1 PCT/KR2021/018755 KR2021018755W WO2022124850A1 WO 2022124850 A1 WO2022124850 A1 WO 2022124850A1 KR 2021018755 W KR2021018755 W KR 2021018755W WO 2022124850 A1 WO2022124850 A1 WO 2022124850A1
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lens
equation
optical system
lenses
image
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PCT/KR2021/018755
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신두식
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엘지이노텍 주식회사
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    • 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
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • G—PHYSICS
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    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Definitions

  • An embodiment relates to an optical system for improved optical performance and a camera module including the same.
  • the camera module captures an object and stores it as an image or video, and is installed in various applications.
  • the camera module is produced in a very small size and is applied to not only portable devices such as smartphones, tablet PCs, and laptops, but also drones and vehicles to provide 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 lengths of the lenses 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 .
  • AF autofocus
  • the camera module employs an image stabilization (IS) technology to correct or prevent image stabilization due to an unstable fixing device or a camera movement caused by a user's movement.
  • IS image stabilization
  • the most important element for this camera module to obtain an image is an imaging lens that forms an image.
  • Recently, interest in high resolution is increasing, and research on an optical system including a plurality of lenses is being conducted in order to realize this. For example, research using a plurality of imaging lenses having positive (+) refractive power or negative (-) refractive power for realizing high resolution is being conducted.
  • the embodiment is intended to provide an optical system with improved optical properties.
  • the embodiment is intended to provide an optical system capable of reducing the size.
  • the optical system according to the embodiment includes first to seventh lenses sequentially arranged along an optical axis from the object side to the image side, wherein the first lens has a negative refractive power, and the third lens has a positive refractive power
  • the object-side surface of the first lens may be concave
  • the object-side surface and the image-side surface of the third lens may be convex
  • the third lens may satisfy Equation 1 below.
  • F denotes an effective focal length of the optical system
  • f3 denotes a focal length of the third lens.
  • the fourth lens may have negative refractive power, and the image side surface of the fourth lens may be concave.
  • the third and fourth lenses may satisfy Equation 2 below.
  • L3_CT denotes a central thickness of the third lens
  • L4_CT denotes a central thickness of the fourth lens
  • the third and fourth lenses may satisfy Equation 3 below.
  • f3 is the focal length of the third lens
  • f4 is the focal length of the fourth lens.
  • the sixth lens may have positive refractive power, and an image side surface of the sixth lens may be convex.
  • the seventh lens may have negative refractive power, and an image side surface of the seventh lens may be concave.
  • the fourth and sixth lenses may satisfy Equation 4 below.
  • L4_CT denotes a central thickness of the fourth lens
  • L6_CT denotes a central thickness of the sixth lens.
  • the sixth and seventh lenses may satisfy Equation 5 below.
  • f6 denotes a focal length of the sixth lens
  • f7 denotes a focal length of the seventh lens
  • An optical system includes first to seventh lenses sequentially arranged along an optical axis from an object side to an image side, the first lens having a negative refractive power, and the third lens having a positive refractive power having refractive power, each of the object-side and image-side surfaces of the first lens is concave, each of the object-side and image-side surfaces of the third lens is convex, and the first lens is disposed on the object-side surface 1 includes an inflection point, wherein the first inflection point is 25% to 60% based on a direction perpendicular to the optical axis when the optical axis is the starting point and the end of the object-side surface of the first lens is the endpoint may be placed in position.
  • At least one of the object-side surface and the image-side surface of the seventh lens may include an inflection point.
  • the seventh lens includes a second inflection point disposed on the object-side surface, and the second inflection point is perpendicular to the optical axis when the optical axis is the starting point and the end of the object-side surface of the seventh lens is the endpoint. Based on the direction, it may be arranged at a position of 25% to 55%.
  • the seventh lens includes a third inflection point disposed on the image side, and the third inflection point has the optical axis as a starting point and the end of the image side of the seventh lens as an end point.
  • the third inflection point may be arranged at a position of 55% to 90%.
  • a distance between the optical axis and the third inflection point may be greater than a distance between the optical axis and the second inflection point.
  • the optical system and camera module according to the embodiment may have improved optical properties.
  • the optical system and the camera module may satisfy at least one of a plurality of equations, thereby controlling the incident light incident on the optical system. Accordingly, the optical system and the camera module may improve aberration characteristics and distortion characteristics, and may have improved resolution.
  • the optical system according to the embodiment may have a slim structure. Accordingly, the device including the optical system, for example, the camera module may be provided more slim and compact.
  • FIG. 1 is a block diagram of an optical system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a graph illustrating aberration characteristics of the optical system according to FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a block diagram of an optical system according to a second embodiment.
  • FIG. 4 is a graph illustrating aberration characteristics of the optical system according to FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a block diagram of an optical system according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a graph illustrating aberration characteristics of the optical system according to FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating that the camera module according to the embodiment is applied to a mobile terminal.
  • a component when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
  • top (above) or under (below) is not only when two components are in direct contact with each other, but also at least one or more or Also includes cases where another component is formed or disposed between two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", a meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
  • the convex surface of the lens may mean that the lens surface of the region corresponding to the optical axis has a convex shape
  • the concave lens surface may mean that the lens surface of the region corresponding to the optical axis has a concave shape.
  • "Object side” may mean a surface of the lens that faces the object side with respect to the optical axis
  • "image side” may mean a surface of the lens that faces the imaging surface with respect to the optical axis.
  • the vertical direction may mean a direction perpendicular to the optical axis
  • the end of the lens or the lens surface may mean the end of the effective area of the lens through which the incident light passes.
  • the optical system 1000 may include a plurality of lenses 100 and an image sensor 300 .
  • the optical system 1000 according to the embodiment may include five or more lenses.
  • the optical system 1000 may include a seven-element lens.
  • the optical system 1000 includes a first lens 110 , a second lens 120 , a third lens 130 , a fourth lens 140 , a fifth lens 150 which are sequentially arranged from the object side to the image side; It may include a sixth lens 160 , a seventh lens 170 , and an image sensor 300 .
  • the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 may be sequentially disposed along the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • the light corresponding to the information of the object is the first lens 110 , the second lens 120 , the third lens 130 , the fourth lens 140 , the fifth lens 150 , and the It may be incident on the image sensor 300 through the sixth lens 160 and the seventh lens 170 .
  • 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 on each of the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 and 170 passes. That is, the effective region may be a region in which incident light is refracted to realize optical properties.
  • the ineffective area may be disposed around the effective area.
  • the ineffective area may be an area to which the light is not incident. That is, the ineffective region may be a region independent of the optical characteristic. Also, the ineffective region may be a region fixed to a barrel (not shown) for accommodating the lens.
  • the image sensor 300 may detect light. In detail, the image sensor 300 detects light sequentially passing through the plurality of lenses 100 , in detail, the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , 170 . can do.
  • the image sensor 300 may include a device capable of detecting incident light, such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the optical system 1000 according to the embodiment 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 last lens (seventh lens 170 ) closest to the image sensor 300 among the plurality of lenses 100 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.
  • radiant heat emitted from external light may be blocked from being transmitted to the image sensor 300 .
  • the filter 500 may transmit visible light and reflect infrared light.
  • the optical system 1000 may include an aperture (not shown).
  • the aperture may control the amount of light incident on the optical system 1000 .
  • the aperture may be positioned in front of the first lens 110 or disposed between two lenses selected from among the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 and 170 .
  • the aperture may be disposed between the second lens 120 and the third lens 130 .
  • at least one of the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 may function as an aperture.
  • the object side or image side of one selected from the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , 170 serves as an aperture for controlling the amount of light. can do.
  • the object-side surface (the fifth surface S5 ) of the third lens 130 may serve as an diaphragm.
  • the optical system 1000 may further include a light path changing member (not shown).
  • the light path changing member may change the path of the light by reflecting the light incident from the outside.
  • the light path changing member may include a reflector and a prism.
  • the light path changing member may include a right-angle prism.
  • the light path changing member may change the path of the light by reflecting the path of the incident light at an angle of 90 degrees.
  • the light path changing member may be disposed closer to the object side than the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 .
  • the optical path changing member when the optical system 1000 includes the optical path changing member, the optical path changing member, the first lens 110 , the second lens 120 , and the third lens are directed from the object side to the image side. 130 , the fourth lens 140 , the fifth lens 150 , the sixth lens 160 , the seventh lens 170 , the filter 500 , and the image sensor 300 may be disposed in this order.
  • the light path changing member may change the path of the light in a set direction by reflecting the light incident from the outside.
  • the light path changing member may reflect the light incident on the light path changing member to change a path of the light toward the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 .
  • the optical system 1000 When the optical system 1000 includes a light path changing member, the optical system may be applied to a folded camera capable of reducing the thickness of the camera.
  • the optical system 1000 including the plurality of lenses when the optical system 1000 includes the light path changing member, light incident in a direction perpendicular to the surface of the applied device may be changed in a direction parallel to the surface of the device. Accordingly, the optical system 1000 including the plurality of lenses may have a thinner thickness in the device, and thus the device may be provided thinner.
  • the plurality of lenses 100 in the device extend toward the object, for example, in a direction perpendicular to the surface of the device. It can be extended and placed. Accordingly, the optical system 1000 including the plurality of lenses may have a high height in a direction perpendicular to the surface of the device, and it may be difficult to form a thin thickness of the device.
  • the optical system 1000 when the optical system 1000 includes the light path changing member, it can be applied to a folded camera, and the plurality of lenses extend in a direction perpendicular to the direction extending toward the object, for example, the direction of the device. It may be arranged to extend in a direction parallel to the surface. That is, the optical system 1000 may be disposed such that the optical axis OA is parallel to the surface of the device. Accordingly, the optical system 1000 including the plurality of lenses may have a low height in a direction perpendicular to the surface of the device. Accordingly, the folded camera including the optical system 1000 may have a thin thickness in the device, and the thickness of the device may also be reduced.
  • the light path changing member may be provided in plurality.
  • the light path changing member may include a first light path changing member disposed between the object and the plurality of lenses 100 .
  • the light path changing member may include a second light path changing member disposed between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 . That is, the first light path changing member, the plurality of lenses 100 , the second light path changing member, and the image sensor 300 may be disposed in order from the object side to the image side, and the plurality of light paths may be changed
  • the member may be arranged in the form of a periscope.
  • the first light path changing member may change the path of the light by reflecting the path of the incident light incident on the optical system 1000 at an angle of 90 degrees.
  • the first light path changing member may change the path of the incident light toward the plurality of lenses 100 by reflecting the path of the incident light incident in the first direction in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the second light path changing member may reflect the path of the light passing through the plurality of lenses 100 in the first direction again to change the direction of the image sensor 300 .
  • the image sensor 300 may be disposed to extend in a direction different from the disposition direction of the plurality of lenses 100 , and thus the optical system 1000 may be implemented in a smaller size.
  • the image sensor 300 when there is no second optical path changing member between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 , the image sensor 300 is disposed on the optical axis OA of the plurality of lenses 100 . It may be arranged to extend in a direction perpendicular to the In this case, when the size of the image sensor 300 increases, there is a problem in that the overall thickness (second direction) of the optical system 1000 increases.
  • the image sensor 300 may be configured to display the optical axis OA of the plurality of lenses 100 . ) and may be arranged to extend in a parallel direction. That is, even when the size of the image sensor 300 increases, the overall thickness (second direction) of the optical system 1000 does not increase, so that the optical system 1000 can be provided in a slimmer shape.
  • the first lens 110 may have negative (-) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the first surface S1 may be concave, and the second surface S2 may be concave. That is, the first lens 110 may have a shape in which both surfaces are concave.
  • the upper side or the upper side may be a sensor side or a sensor side surface.
  • 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. In detail, at least one of the first surface S1 and the second surface S2 may include an inflection point.
  • the first surface S1 may include a first inflection point (not shown) defined as an inflection point.
  • the first inflection point may be disposed at a position less than or equal to about 60% when the optical axis OA is the starting point and the end of the first surface S1 of the first lens 110 is the endpoint.
  • the first inflection point is disposed at a position of about 25% to about 60% when the optical axis OA is the starting point and the tip of the first surface S1 of the first lens 110 is the endpoint.
  • the first inflection point is at a position of about 35% to about 55% when the optical axis OA is the starting point and the tip of the first surface S1 of the first lens 110 is the endpoint.
  • the end of the first surface S1 may mean the end of the effective area of the first surface S1 of the first lens 110 , and the position of the first inflection point is the optical axis OA. It may be a position set based on a vertical direction of .
  • the second lens 120 may have positive (+) or negative (-) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the third surface S3 may be convex, and the fourth surface S4 may be concave. That is, the second lens 120 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the third surface S3 may be convex, and the fourth surface S4 may be convex. That is, the second lens 120 may have a shape in which both surfaces are convex.
  • the third surface S3 may be concave, and the fourth surface S4 may be convex. That is, the second lens 120 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the third surface S3 may be concave, and the fourth surface S4 may be concave. That is, the second lens 120 may have a shape in which both surfaces are concave.
  • At least one of the third surface S3 and the fourth surface S4 may be an aspherical surface.
  • both the third surface S3 and the fourth surface S4 may be aspherical.
  • the third lens 130 may have positive (+) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the fifth surface S5 may be convex
  • the sixth surface S6 may be convex. That is, the third lens 130 may have a shape in which both surfaces are convex.
  • At least one of the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
  • both the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be aspherical.
  • the fourth lens 140 may have negative (-) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the seventh surface S7 may be convex, and the eighth surface S8 may be concave. That is, the fourth lens 140 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the seventh surface S7 may be concave, and the eighth surface S8 may be concave. That is, the fourth lens 140 may have a shape in which both surfaces are concave.
  • 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 aspherical.
  • the fifth lens 150 may have positive (+) or negative (-) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the ninth surface S9 may be convex, and the tenth surface S10 may be concave. That is, the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the ninth surface S9 may be convex, and the tenth surface S10 may be convex. That is, the fifth lens 150 may have a shape in which both surfaces are convex.
  • the ninth surface S9 may be concave, and the tenth surface S10 may be convex. That is, the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the ninth surface S9 may be concave, and the tenth surface S10 may be concave. That is, the fifth lens 150 may have a shape in which both surfaces are concave.
  • At least one of the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • both the ninth surface S9 and the tenth surface S10 may be aspherical.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the eleventh surface S11 may be convex, and the twelfth surface S12 may be convex. That is, the sixth lens 160 may have a shape in which both surfaces are convex.
  • the eleventh surface S11 may be concave, and the twelfth surface S12 may be convex. That is, the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • At least one of the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • both the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may be aspherical.
  • the seventh lens 170 may have negative (-) refractive power.
  • 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 an image side surface.
  • the thirteenth surface S13 may be convex, and the fourteenth surface S14 may be concave. That is, the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the thirteenth surface S13 may be concave, and the fourteenth surface S14 may be concave. That is, the seventh lens 170 may have a shape in which both surfaces are concave.
  • 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 aspherical.
  • the seventh lens 170 may include at least one inflection point.
  • at least one of the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may include an inflection point.
  • the thirteenth surface S13 may include a second inflection point (not shown) defined as an inflection point.
  • the second inflection point may be disposed at a position less than or equal to about 55% when the optical axis OA is the starting point and the tip of the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 is the endpoint.
  • the second inflection point is disposed at a position of about 25% to about 55% when the optical axis OA is the starting point and the tip of the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 is the endpoint.
  • the second inflection point when the second inflection point has the optical axis OA as the starting point and the tip of the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 as the end point, the second inflection point is at a position of about 30% to about 50%. can be placed.
  • the end of the thirteenth surface S13 may mean the end of the effective area of the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170
  • the position of the second inflection point is the optical axis OA. It may be a position set based on a vertical direction of .
  • the fourteenth surface S14 may include a third inflection point (not shown) defined as an inflection point.
  • the third inflection point may be disposed at a position less than or equal to about 90% when the optical axis OA is the starting point and the end of the 14th surface S14 of the seventh lens 170 is the endpoint.
  • the third inflection point is disposed at a position of about 55% to about 90% when the optical axis OA is the starting point and the tip of the 14th surface S14 of the seventh lens 170 is the endpoint.
  • the third inflection point when the third inflection point has the optical axis OA as the starting point and the end of the 14th surface S14 of the seventh lens 170 as the end point, the third inflection point is at a position of about 60% to about 80%. can be placed.
  • the end of the fourteenth surface S14 may mean the end of the effective area of the fourteenth surface S14 of the seventh lens 170, and the position of the third inflection point is the optical axis OA. It may be a position set based on a vertical direction of .
  • the third inflection point may be located at a greater distance than the second inflection point with respect to the optical axis OA.
  • a distance between the optical axis OA and the third inflection point in a vertical direction of the optical axis OA may be greater than a distance between the optical axis OA and the second inflection point.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may satisfy at least one of the following equations. Accordingly, the optical system 1000 according to the embodiment may have an optically improved effect. Also, the optical system 1000 according to the embodiment may have a slimmer structure.
  • Equation 1 F denotes an effective focal length of the optical system 1000
  • f3 denotes a focal length of the third lens 130 .
  • [Equation 1] may satisfy 0.5 ⁇ f3 / F ⁇ 1.5 in consideration of resolution improvement.
  • [Equation 1] may satisfy 0.7 ⁇ f3 / F ⁇ 1.3.
  • L1_CT denotes a central thickness of the first lens 110
  • L2_CT denotes a central thickness of the second lens 120 .
  • L2_CT denotes a central thickness of the second lens 120
  • L3_CT denotes a central thickness of the third lens 130 .
  • Equation 4 L3_CT denotes a central thickness of the third lens 130
  • L4_CT denotes a central thickness of the fourth lens 140
  • Equation 4 may satisfy 1.5 ⁇ L3_CT / L4_CT ⁇ 3.5 in consideration of distortion reduction.
  • Equation 4 may satisfy 1.8 ⁇ L3_CT / L4_CT ⁇ 3.3.
  • Equation 5 L4_CT denotes a central thickness of the fourth lens 140
  • L6_CT denotes a central thickness of the sixth lens 160 .
  • Equation 5 may satisfy 1.5 ⁇ L6_CT / L4_CT ⁇ 3.5 in consideration of distortion reduction.
  • Equation 5 may satisfy 1.8 ⁇ L6_CT / L4_CT ⁇ 3.3.
  • Equation 6 d23 is the center distance between the second lens 120 and the third lens 130 , and d34 is the center distance between the third lens 130 and the fourth lens 140 . it means.
  • Equation 7 L3_CT denotes a center thickness of the third lens 130 , and d23 denotes a center distance between the second lens 120 and the third lens 130 .
  • L3_CT denotes a center thickness of the third lens 130
  • d34 denotes a center distance between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • Equation 9 L4_CT denotes a center thickness of the fourth lens 140 , and d34 denotes a center distance between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • SD L1S1 means the effective radius (Semi-Aperture) size of the object side surface (first surface S1) of the first lens 110
  • SD L7S2 is the size of the seventh lens 170 It means the size of the effective radius (Semi-Aperture) of the upper surface (the 14th surface S14).
  • SD L1S1 means the effective radius (Semi-Aperture) size of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110
  • SD L3S1 is the size of the third lens 130. It means the size of the effective radius (Semi-Aperture) of the object side surface (the fifth surface S5).
  • SD L6S2 means the effective radius (Semi-Aperture) size of the image side surface (the 12th surface S12) of the sixth lens 160
  • SD L7S1 is the size of the seventh lens 170 It means the size of the effective radius (Semi-Aperture) of the object side surface (the 13th surface S13).
  • L1R1 means the radius of curvature of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110
  • L1R2 is the image-side surface (second surface (second surface) of the first lens 110) S2)) means the radius of curvature.
  • L2R1 means the radius of curvature of the object-side surface (third surface S3) of the second lens 120
  • L3R2 is the image-side surface (sixth surface (sixth surface) of the third lens 130).
  • S6) means the radius of curvature.
  • L3R1 means the radius of curvature of the object-side surface (the fifth surface S5) of the third lens 130
  • L3R2 is the image-side surface (the sixth surface (sixth surface) of the third lens 130).
  • S6) means the radius of curvature.
  • Equation 16 f1 denotes a focal length of the first lens 110 , and f2 denotes a focal length of the second lens 120 .
  • Equation 17 f3 denotes a focal length of the third lens 130
  • f4 denotes a focal length of the fourth lens 140 .
  • ⁇ 4 can be satisfied.
  • the [Equation 17] is 2 ⁇
  • Equation 18 f6 denotes a focal length of the sixth lens 160
  • f7 denotes a focal length of the seventh lens 170 .
  • ⁇ 1.5 can be satisfied.
  • the [Equation 18] is 0.7 ⁇
  • f12 is the focal length of the first lens group including the first and second lenses 110 and 120
  • f34 is the third and fourth lenses including the third and fourth lenses 130 and 140.
  • 2 Refers to the focal length of the lens group. That is, referring to [Equation 19], the focal length of the first lens group in the optical system 1000 may be greater than the focal length of the second lens group. In detail, in [Equation 19], 1 ⁇
  • Equation 20 F denotes an effective focal length of the optical system 1000 , and f12 denotes a focal length of the first lens group including the first and second lenses 110 and 120 .
  • Equation 21 F denotes an effective focal length of the optical system 1000
  • f34 denotes a focal length of the second lens group including the third and fourth lenses 130 and 140 .
  • Equation 22 F denotes an effective focal length of the optical system 1000
  • f3456 denotes a focal length of a third lens group including the third to sixth lenses 130, 140, 150, and 160.
  • 0.7 ⁇ F / f3456 ⁇ 1.3 may be satisfied in consideration of the aberration characteristic of the optical system 1000 .
  • [Equation 22] may satisfy 0.8 ⁇ F / f3456 ⁇ 1.2.
  • FOV means an angle of view of the optical system 1000 .
  • Equation 24 nd1 denotes a refractive index of the first lens 110 .
  • Vd4 means an Abbe's Number of the fourth lens 140 .
  • TTL Total Track Length
  • OA optical axis
  • first surface S1 first surface S1
  • ImgH is the vertical angle of the optical axis OA from the field center 0 field area of the image sensor 300 overlapping the optical axis OA to the field area 1.0 of the image sensor 300 . direction distance. That is, the ImgH denotes a value of 1/2 of the length in the diagonal direction of the effective area of the image sensor 300 .
  • Back focal length (BFL) is the distance in the optical axis (OA) direction from the vertex of the image side surface (the 14th surface S14) of the seventh lens 170 to the upper surface of the image sensor 300
  • ImgH is the vertical angle of the optical axis OA from the field center 0 field area of the image sensor 300 overlapping the optical axis OA to the field area 1.0 of the image sensor 300 . direction distance. That is, the ImgH denotes a value of 1/2 of the length in the diagonal direction of the effective area of the image sensor 300 .
  • TTL Total Track Length
  • BFL back focal length refers to the distance in the optical axis (OA) direction from the apex of the image side surface (the 14th surface S14) of the seventh lens 170 to the upper surface of the image sensor 300 .
  • Equation 29 F means an effective focal length of the optical system 1000, and TTL is the vertex of the object-side surface (first surface S1) of the first lens 110 of the image sensor 300. It means the distance in the direction of the optical axis (OA) to the upper surface.
  • F means an effective focal length of the optical system 1000
  • BFL Back focal length
  • BFL Back focal length
  • It means a distance in the direction of the optical axis OA to the upper surface of the sensor 300 .
  • Equation 31 F denotes an effective focal length of the optical system 1000 , and EPD denotes an entrance pupil size of the optical system 1000 .
  • Z is Sag, which may mean a distance in the optical axis direction from an arbitrary position on the aspherical surface to the vertex of the aspherical 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 a curvature of the lens
  • K may mean a conic constant
  • A, B, C, D, E, and F may mean an aspheric constant.
  • the optical system 1000 may satisfy at least one of Equations 1 to 31.
  • the optical system 1000 may have improved optical properties.
  • the resolution of the optical system 1000 may be improved, and distortion and aberration characteristics may be improved.
  • the optical system 1000 may have a slimmer structure, thereby providing a slimmer and more compact device or apparatus including the optical system 1000 .
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a graph illustrating aberration characteristics of the optical system according to the first embodiment.
  • the first lens 110 , the second lens 120 , and the third lens 130 are sequentially arranged from the object side to the image side. ), a fourth lens 140 , a fifth lens 150 , a sixth lens 160 , a seventh lens 170 , and an image sensor 300 .
  • the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 may be sequentially disposed along the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • an aperture (not shown) may be disposed between the second lens 120 and the third lens 130 .
  • 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 seventh lens 170 and the image sensor 300 .
  • the optical system 1000 may further include the light path changing member (not shown). The light path changing member is disposed in at least one of between the plurality of lenses 100 and the object, between the plurality of lenses 100 , and between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 . can be
  • lens noodle radius of curvature (mm) Thickness (mm)/ Spacing (mm) refractive index Abbesu Effective radius (mm) first lens side 1 -3.635 0.727 1.5334 56.5333 1.843 2nd side 6.965 0.455 0.989 second lens 3rd side 268.439 0.500 1.6199 25.5912 0.831 side 4 -9.417 0.154 0.587 Stop infinity -0.014 0.476 third lens page 5 6.904 0.620 1.5334 56.5333 0.479 page 6 -1.051 0.005 0.659 4th lens page 7 3.361 0.220 1.658 21.4942 0.730 page 8 1.443 0.195 0.839 5th lens page 9 2.680 0.349 1.5334 56.5333 0.998 page 10 3.759 0.232 1.056 6th lens page 11 -4.157 0.600 1.5334 56.5333 1.077 page 12 -0.926 0.085 1.168 7th lens page 13 1.822 0.424 1.6199 25.59
  • Table 1 shows a radius of curvature of the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 according to the first embodiment, a thickness of each lens, and each It relates to the distance between the lenses, the refractive index, the Abbe's Number, and the effective radius (Semi-aperture).
  • the first lens 110 of the optical system 1000 may have negative (-) refractive power.
  • the first surface S1 of the first lens 110 may be concave, and the second surface S2 may be concave.
  • the first lens 110 may have a concave shape on both sides.
  • the first surface S1 may be an aspherical surface, and the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power.
  • the third surface S3 of the second lens 120 may be convex, and the fourth surface S4 may be convex.
  • the second lens 120 may have a shape in which both surfaces are convex.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface, and the fourth surface S4 may be an aspherical surface.
  • the third lens 130 may have positive (+) refractive power.
  • the fifth surface S5 of the third lens 130 may be convex, and the sixth surface S6 may be convex.
  • the third lens 130 may have a shape in which both sides are convex.
  • the fifth surface S5 may be an aspherical surface, and the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
  • the fourth lens 140 may have negative (-) refractive power.
  • the seventh surface S7 of the fourth lens 140 may be convex, and the eighth surface S8 may be concave.
  • the fourth lens 140 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the seventh surface S7 may be an aspherical surface, and the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • the fifth lens 150 may have positive (+) refractive power.
  • the ninth surface S9 of the fifth lens 150 may be convex, and the tenth surface S10 may be concave.
  • the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the ninth surface S9 may be an aspherical surface, and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power.
  • the eleventh surface S11 of the sixth lens 160 may be concave, and the twelfth surface S12 may be convex.
  • the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the eleventh surface S11 may be an aspherical surface, and the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • the seventh lens 170 may have negative (-) refractive power.
  • the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 may be convex, and the fourteenth surface S14 may be concave.
  • the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspherical surface
  • the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • the values of the aspheric coefficients of each lens surface are shown in Table 2 below.
  • Equation 1 0.5 ⁇ f3 / F ⁇ 2 1.0099 Equation 2 0.5 ⁇ L1_CT / L2_CT ⁇ 2.5 1.4519 Equation 3 0 ⁇ L2_CT / L3_CT ⁇ 1 0.8065 Equation 4 1 ⁇ L3_CT / L4_CT ⁇ 5 2.8192 Equation 5 1 ⁇ L6_CT / L4_CT ⁇ 5 2.7262 Equation 6 10 ⁇ d23 / d34 ⁇ 100 27.3888 Equation 7 3.5 ⁇ L3_CT / d23 ⁇ 5.5 4.4419 Equation 8 30 ⁇ L3_CT / d34 ⁇ 550 121.6591 Equation 9 10 ⁇ L4_CT / d34 ⁇ 200 43.1540 Equation 10 0.8 ⁇ (SD L1S1) / (SD L7S2) ⁇ 1 0.9700 Equation 11 3 ⁇ (SD L1S1) / (SD L3S1) ⁇ 4.5 3.8451 Equation
  • Table 3 relates to the items of the above-described equations in the optical system 1000 according to the first embodiment, and the total track length (TTL), back focal length (BFL), F value, ImgH, and the Focal lengths f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7 of each of the first to seventh lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, and the diameter of the entrance pupil (Entrance Pupil size; EPD) ), etc.
  • Table 4 shows the result values of Equations 1 to 27 described above in the optical system 1000 according to the first embodiment. Referring to Table 4, it can be seen that the optical system 1000 according to the first embodiment satisfies at least one of Equations 1 to 31. In detail, it can be seen that the optical system 1000 according to the first embodiment satisfies all of Equations 1 to 31 above.
  • the optical system 1000 according to the first embodiment may be provided with a slimmer structure.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics and aberration characteristics as shown in FIG. 2 .
  • FIG. 2 is a graph of the 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 indicate the height of an image.
  • the graph for spherical aberration is a graph for light in a wavelength band of about 470 nm, about 510 nm, about 555 nm, about 610 nm, and about 650 nm
  • the graph for astigmatism and distortion aberration is a graph for light in a wavelength band of 555 nm. That is, referring to FIG. 2 , the plurality of lenses 100 in the optical system 1000 according to the first embodiment may have improved resolution as they have a set shape, center thickness, center interval, focal length, etc., distortion can be reduced. In addition, the optical system 1000 may reduce aberration and may have improved optical properties.
  • FIG. 3 is a block diagram of an optical system according to the second embodiment
  • FIG. 4 is a graph illustrating aberration characteristics of the optical system according to the second embodiment.
  • the first lens 110 , the second lens 120 , and the third lens 130 are sequentially arranged from the object side to the image side. ), a fourth lens 140 , a fifth lens 150 , a sixth lens 160 , a seventh lens 170 , and an image sensor 300 .
  • the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 may be sequentially disposed along the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • an aperture may be disposed between the second lens 120 and the third lens 130 .
  • 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 seventh lens 170 and the image sensor 300 .
  • the optical system 1000 may further include the light path changing member (not shown). The light path changing member is disposed in at least one of between the plurality of lenses 100 and the object, between the plurality of lenses 100 , and between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 . can be
  • Table 5 shows the radius of curvature of the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 according to the second embodiment, the thickness of each lens, and each It relates to a center distance between lenses, a refractive index, an Abbe's Number, and an effective radius (Semi-aperture).
  • the first lens 110 of the optical system 1000 may have negative (-) refractive power.
  • the first surface S1 of the first lens 110 may be concave, and the second surface S2 may be concave.
  • the first lens 110 may have a concave shape on both sides.
  • the first surface S1 may be an aspherical surface, and the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power.
  • the third surface S3 of the second lens 120 may be concave, and the fourth surface S4 may be convex.
  • the second lens 120 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface, and the fourth surface S4 may be an aspherical surface.
  • the third lens 130 may have positive (+) refractive power.
  • the fifth surface S5 of the third lens 130 may be convex, and the sixth surface S6 may be convex.
  • the third lens 130 may have a shape in which both sides are convex.
  • the fifth surface S5 may be an aspherical surface
  • the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
  • the fourth lens 140 may have negative (-) refractive power.
  • the seventh surface S7 of the fourth lens 140 may be convex, and the eighth surface S8 may be concave.
  • the fourth lens 140 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the seventh surface S7 may be an aspherical surface, and the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • the fifth lens 150 may have positive (+) refractive power.
  • the ninth surface S9 of the fifth lens 150 may be convex, and the tenth surface S10 may be concave.
  • the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the ninth surface S9 may be an aspherical surface, and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power.
  • the eleventh surface S11 of the sixth lens 160 may be concave, and the twelfth surface S12 may be convex.
  • the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the eleventh surface S11 may be an aspherical surface
  • the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • the seventh lens 170 may have negative (-) refractive power.
  • the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 may be convex, and the fourteenth surface S14 may be concave.
  • the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspherical surface, and the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • Equation 1 0.5 ⁇ f3 / F ⁇ 2 1.0173 Equation 2 0.5 ⁇ L1_CT / L2_CT ⁇ 2.5 1.5262 Equation 3 0 ⁇ L2_CT / L3_CT ⁇ 1 0.7537 Equation 4 1 ⁇ L3_CT / L4_CT ⁇ 5 2.7931 Equation 5 1 ⁇ L6_CT / L4_CT ⁇ 5 2.7095 Equation 6 10 ⁇ d23 / d34 ⁇ 100 17.2418 Equation 7 3.5 ⁇ L3_CT / d23 ⁇ 5.5 4.6589 Equation 8 30 ⁇ L3_CT / d34 ⁇ 550 80.3276 Equation 9 10 ⁇ L4_CT / d34 ⁇ 200 28.7590 Equation 10 0.8 ⁇ (SD L1S1) / (SD L7S2) ⁇ 1 0.9655 Equation 11 3 ⁇ (SD L1S1) / (SD L3S1) ⁇ 4.5 3.8785 Equation 10
  • Table 7 relates to the items of the above-described equations in the optical system 1000 according to the second embodiment, and the total track length (TTL), back focal length (BFL), F value, ImgH, and Focal lengths f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7 of each of the first to seventh lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, and the diameter of the entrance pupil (Entrance Pupil size; EPD) ), etc.
  • Table 8 shows the result values of Equations 1 to 31 described above in the optical system 1000 according to the second embodiment. Referring to Table 8, it can be seen that the optical system 1000 according to the second embodiment satisfies at least one of Equations 1 to 31. In detail, it can be seen that the optical system 1000 according to the second embodiment satisfies all of Equations 1 to 31 above.
  • the optical system 1000 according to the second embodiment may be provided with a slimmer structure.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics and aberration characteristics as shown in FIG. 4 .
  • FIG. 4 is a graph of the aberration characteristics of the optical system 1000 according to the second 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 indicate the height of an image.
  • the graph for spherical aberration is a graph for light in a wavelength band of about 470 nm, about 510 nm, about 555 nm, about 610 nm, and about 650 nm
  • the graph for astigmatism and distortion aberration is a graph for light in a wavelength band of 555 nm. That is, referring to FIG. 4 , the plurality of lenses 100 in the optical system 1000 according to the second embodiment may have improved resolution as they have a set shape, center thickness, center interval, focal length, etc., distortion can be reduced. In addition, the optical system 1000 may reduce aberration and may have improved optical properties.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system according to the third embodiment
  • FIG. 6 is a graph illustrating aberration characteristics of the optical system according to the third embodiment.
  • the first lens 110 , the second lens 120 , and the third lens 130 are sequentially arranged from the object side to the image side. ), a fourth lens 140 , a fifth lens 150 , a sixth lens 160 , a seventh lens 170 , and an image sensor 300 .
  • the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 may be sequentially disposed along the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • an aperture (not shown) may be disposed between the second lens 120 and the third lens 130 .
  • 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 seventh lens 170 and the image sensor 300 .
  • the optical system 1000 may further include the light path changing member (not shown).
  • the light path changing member is disposed in at least one of between the plurality of lenses 100 and the object, between the plurality of lenses 100 , and between the plurality of lenses 100 and the image sensor 300 . can be
  • Table 9 shows the radius of curvature of the first to seventh lenses 110 , 120 , 130 , 140 , 150 , 160 , and 170 according to the third embodiment, the thickness of each lens, and each It relates to the distance between the lenses, the refractive index, the Abbe's Number, and the effective radius (Semi-aperture).
  • the first lens 110 of the optical system 1000 may have negative (-) refractive power.
  • the first surface S1 of the first lens 110 may be concave, and the second surface S2 may be concave.
  • the first lens 110 may have a concave shape on both sides.
  • the first surface S1 may be an aspherical surface, and the second surface S2 may be an aspherical surface.
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power.
  • the third surface S3 of the second lens 120 may be concave, and the fourth surface S4 may be convex.
  • the second lens 120 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface, and the fourth surface S4 may be an aspherical surface.
  • the third lens 130 may have positive (+) refractive power.
  • the fifth surface S5 of the third lens 130 may be convex, and the sixth surface S6 may be convex.
  • the third lens 130 may have a shape in which both sides are convex.
  • the fifth surface S5 may be an aspherical surface, and the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
  • the fourth lens 140 may have negative (-) refractive power.
  • the seventh surface S7 of the fourth lens 140 may be convex, and the eighth surface S8 may be concave.
  • the fourth lens 140 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the seventh surface S7 may be an aspherical surface, and the eighth surface S8 may be an aspherical surface.
  • the fifth lens 150 may have positive (+) refractive power.
  • the ninth surface S9 of the fifth lens 150 may be convex, and the tenth surface S10 may be concave.
  • the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the ninth surface S9 may be an aspherical surface, and the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power.
  • the eleventh surface S11 of the sixth lens 160 may be concave, and the twelfth surface S12 may be convex.
  • the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex toward the image.
  • the eleventh surface S11 may be an aspherical surface, and the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • the seventh lens 170 may have negative (-) refractive power.
  • the thirteenth surface S13 of the seventh lens 170 may be convex, and the fourteenth surface S14 may be concave.
  • the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex toward the object.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspherical surface
  • the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • Equation 1 0.5 ⁇ f3 / F ⁇ 2 1.0245 Equation 2 0.5 ⁇ L1_CT / L2_CT ⁇ 2.5 1.5568 Equation 3 0 ⁇ L2_CT / L3_CT ⁇ 1 0.7312 Equation 4 1 ⁇ L3_CT / L4_CT ⁇ 5 2.7811 Equation 5 1 ⁇ L6_CT / L4_CT ⁇ 5 2.7079 Equation 6 10 ⁇ d23 / d34 ⁇ 100 83.2361 Equation 7 3.5 ⁇ L3_CT / d23 ⁇ 5.5 4.9354 Equation 8 30 ⁇ L3_CT / d34 ⁇ 550 410.8042 Equation 9 10 ⁇ L4_CT / d34 ⁇ 200 147.7144 Equation 10 0.8 ⁇ (SD L1S1) / (SD L7S2) ⁇ 1 0.9636 Equation 11 3 ⁇ (SD L1S1) / (SD L3S1) ⁇ 4.5
  • Table 11 is for the items of the above-described equations in the optical system 1000 according to the third embodiment, and the total track length (TTL), back focal length (BFL), F value, ImgH, and the Focal lengths f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7 of each of the first to seventh lenses 110, 120, 130, 140, 150, 160, and the diameter of the entrance pupil (Entrance Pupil size; EPD) ), etc.
  • Table 12 shows the result values of Equations 1 to 31 described above in the optical system 1000 according to the third embodiment. Referring to Table 12, it can be seen that the optical system 1000 according to the third embodiment satisfies at least one of Equations 1 to 31. In detail, it can be seen that the optical system 1000 according to the third embodiment satisfies all of Equations 1 to 31 above.
  • the optical system 1000 according to the third embodiment may be provided with a slimmer structure.
  • the optical system 1000 may have improved optical characteristics and aberration characteristics as shown in FIG. 6 .
  • FIG. 6 is a graph of the aberration characteristics of the optical system 1000 according to the third 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 indicate the height of an image.
  • the graph for spherical aberration is a graph for light in a wavelength band of about 470 nm, about 510 nm, about 555 nm, about 610 nm, and about 650 nm
  • the graph for astigmatism and distortion aberration is a graph for light in a wavelength band of 555 nm. That is, referring to FIG. 6 , the plurality of lenses 100 in the optical system 1000 according to the third embodiment may have improved resolution as they have a set shape, center thickness, center interval, focal length, etc., distortion can be reduced. In addition, the optical system 1000 may reduce aberration and may have improved optical properties.
  • the optical system 1000 according to the embodiment may satisfy at least one of the above-described equations. Accordingly, the optical system 1000 may reduce aberration by blocking unnecessary light rays entering the optical system 1000 , and may have improved resolution and distortion characteristics. Accordingly, the optical system 1000 according to the embodiment may have improved optical characteristics and may have a slimmer structure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating that the camera module according to the embodiment 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 image or an image frame of a moving image 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 of the mobile terminal 1 .
  • the camera module 10 may include a first camera module 10A and a second camera module 10B.
  • the mobile terminal 1 may further include an autofocus 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 the auto focus function using the image of the camera module 10 is deteriorated, for example, in proximity of 10 m or less or in a dark environment.
  • the autofocus device 31 may include a light emitting unit including a vertical cavity surface emission laser (VCSEL) semiconductor device and a light receiving unit that converts light energy such as a photodiode into electrical energy.
  • the mobile terminal 1 may further include a flash module 33 .
  • the flash module 33 may include a light emitting device 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 상 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제1 내지 제7 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 상기 제3 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 볼록하고, 상기 제3 렌즈는 0.5 < f3 / F < 1.5의 수학식을 만족할 수 있다(수학식 1에서 F는 상기 광학계의 유효 초점 거리를 의미하고, f3은 상기 제3 렌즈의 초점 거리를 의미한다).

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. 이러한 카메라 모듈이 상(image)을 얻기 위해 가장 중요한 요소는 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고해상도에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 구현하기 위해 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 고해상도 구현을 위해 양(+)의 굴절력 또는 음(-)의 굴절력을 가지는 복수의 촬상 렌즈를 이용한 연구가 진행되고 있다.
그러나, 복수의 렌즈를 포함할 경우 우수한 광학적 특성, 수차 특성을 도출하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 복수의 렌즈를 포함할 경우, 상기 복수의 렌즈의 두께, 간격, 크기 등에 의해 전체 길이, 높이 등이 증가할 수 있고, 이로 인해 상기 복수의 렌즈를 포함하는 모듈의 전체 크기가 증가하는 문제가 있다. 따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계가 요구된다.
실시예는 광학 특성이 향상된 광학계를 제공하고자 한다. 실시예는 크기를 감소시킬 수 있는 광학계를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제1 내지 제7 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 오목하고, 상기 제3 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 볼록하고, 상기 제3 렌즈는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1] 0.5 < f3 / F < 1.5
(수학식 1에서 F는 상기 광학계의 유효 초점 거리를 의미하고, f3은 상기 제3 렌즈의 초점 거리를 의미한다.)
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제4 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈의 상 측 면은 오목할 수 있다.
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제3 및 제4 렌즈는 하기 수학식 2를 만족할 수 있다.
[수학식 2] 1 < L3_CT / L4_CT < 5
(수학식 2에서 L3_CT는 상기 제3 렌즈의 중심 두께를 의미하고, L4_CT는 상기 제4 렌즈의 중심 두께를 의미한다.)
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제3 및 제4 렌즈는 하기 수학식 3을 만족할 수 있다.
[수학식 3] 1 < |f4| / |f3| < 5
(수학식 3에서 f3은 상기 제3 렌즈의 초점 거리를 의미하고, f4는 상기 제4 렌즈의 초점 거리를 의미한다.)
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제6 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제6 렌즈의 상 측 면은 볼록할 수 있다. 상기 제7 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제7 렌즈의 상 측 면은 오목할 수 있다.
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제4 및 제6 렌즈는 하기 수학식 4를 만족할 수 있다.
[수학식 4] 1 < L6_CT / L4_CT < 5
(수학식 4에서 L4_CT는 상기 제4 렌즈의 중심 두께를 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈의 중심 두께를 의미한다.)
발명이 실시 예에 의하면, 발명이 실시 예에 의하면, 상기 제6 및 제7 렌즈는 하기 수학식 5를 만족할 수 있다.
[수학식 5] 0.5 < |f6| / |f7| < 2
(수학식 5에서 f6은 상기 제6 렌즈의 초점 거리를 의미하고, f7은 상기 제7 렌즈의 초점 거리를 의미한다.)
발명의 실시예에 따른 광학계는 물체 측으로부터 상 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제1 내지 제7 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 음의 굴절력을 가지고, 상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 오목하고, 상기 제3 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 볼록하고, 상기 제1 렌즈는 물체 측 면에 배치되는 제1 변곡점을 포함하고, 상기 제1 변곡점은, 상기 광축을 시작점으로 하고 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 25% 내지 60%인 위치에 배치될 수 있다.
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제7 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 중 적어도 하나의 면은 변곡점을 포함할 수 있다. 상기 제7 렌즈는 물체 측 면에 배치되는 제2 변곡점을 포함하고, 상기 제2 변곡점은 상기 광축을 시작점으로 하고 상기 제7 렌즈의 물체 측 면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 25% 내지 55%인 위치에 배치될 수 있다.
발명이 실시 예에 의하면, 상기 제7 렌즈는 상 측 면에 배치되는 제3 변곡점을 포함하고, 상기 제3 변곡점은 상기 광축을 시작점으로 하고 상기 제7 렌즈의 상 측 면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 55% 내지 90%인 위치에 배치될 수 있다. 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 상기 광축과 상기 제3 변곡점 사이의 거리는 상기 광축과 상기 제2 변곡점 사이의 거리보다 클 수 있다.
실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 광학계 및 카메라 모듈은 복수의 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있고, 이로 인해 상기 광학계에 입사되는 입사광을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계 및 카메라 모듈은 수차 특성, 왜곡 특성을 개선할 수 있고, 향상된 해상력을 가질 수 있다. 실시예에 따른 광학계는 슬림한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계를 포함하는 장치, 예컨대 상기 카메라 모듈은 보다 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공될 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 따른 광학계의 수차 특성을 도시한 그래프이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 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.
렌즈의 면이 볼록하다는 것은 광축과 대응되는 영역의 렌즈 면이 볼록한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있고, 렌즈의 면이 오목하다는 것은 광축과 대응되는 영역의 렌즈 면이 오목한 형상을 가지는 것을 의미할 수 있다. "물체 측 면"은 광축을 기준으로 물체 측을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "상 측 면"은 광축을 기준으로 촬상면을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다. 수직 방향은 광축과 수직인 방향을 의미할 수 있고, 렌즈 또는 렌즈면의 끝단은 입사된 광이 통과하는 렌즈의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들(100) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 광학계(1000)는 5매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)는 7매 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 광학계(1000)는 물체 측으로부터 상 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제1 렌즈(110), 상기 제2 렌즈(120), 상기 제3 렌즈(130), 상기 제4 렌즈(140), 상기 제5 렌즈(150), 상기 제6 렌즈(160), 상기 제7 렌즈(170)를 통과하여 상기 이미지 센서(300)에 입사될 수 있다. 상기 복수의 렌즈들(100) 각각은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역은 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 각각에 입사된 광이 통과하는 영역일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되어 광학 특성을 구현하는 영역일 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 유효 영역 둘레에 배치될 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시) 등에 고정되는 영역일 수 있다.
상기 이미지 센서(300)는 광을 감지할 수 있다. 자세하게, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100), 자세하게 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)을 순차적으로 통과한 광을 감지할 수 있다. 상기 이미지 센서(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등 입사되는 광을 감지할 수 있는 소자를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 광학계(1000)는 필터(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에는 배치될 수 있다. 상기 필터(500)는 상기 복수의 렌즈들(100) 중 상기 이미지 센서(300)와 가장 인접한 마지막 렌즈(제7 렌즈(170))와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 상기 필터(500)는 적외선 필터, 커버 글래스 등의 광학적 필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 필터(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시키고, 이와 다른 파장 대역의 광을 필터링할 수 있다. 상기 필터(500)가 적외선 필터를 포함할 경우 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서(300)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 필터(500)는 가시광선을 투과할 수 있고 적외선을 반사시킬 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 광학계(1000)에 입사되는 광량을 조절할 수 있다. 상기 조리개는 상기 제1 렌즈(110) 전방에 위치하거나, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 선택되는 두 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 선택되는 하나의 렌즈의 물체 측 면 또는 상 측 면은 광량을 조절하는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))은 조리개 역할을 수행할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 광 경로 변경 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사시켜 광의 경로를 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 반사경, 프리즘을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 광 경로 변경 부재는 직각 프리즘을 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재가 직각 프리즘을 포함할 경우, 상기 광 경로 변경 부재는 입사광의 경로를 90도의 각도로 반사시켜 광의 경로를 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)보다 물체 측과 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 물체 측으로부터 상 측 방향으로 상기 광 경로 변경 부재, 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170), 필터(500) 및 이미지 센서(300) 순서로 배치될 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사시켜 광의 경로를 설정된 방향으로 변경할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 광 경로 변경 부재에 입사된 광을 반사시켜 광의 경로를 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 방향으로 변경할 수 있다. 상기 광학계(1000)가 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 상기 광학계는 카메라의 두께를 감소시킬 수 있는 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 적용된 기기의 표면과 수직한 방향으로 입사된 광을 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 렌즈를 포함하는 상기 광학계(1000)는 상기 기기 내에서 보다 얇은 두께를 가질 수 있어, 상기 기기는 보다 얇게 제공될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함하지 않을 경우, 상기 기기 내에서 상기 복수의 렌즈들(100)은 물체를 향해 연장하는 방향, 예컨대 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈를 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 높은 높이를 가질 수 있고, 상기 기기의 두께를 얇게 형성하기 어려울 수 있다.
그러나, 상기 광학계(1000)가 상기 광 경로 변경 부재를 포함할 경우, 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있고, 상기 복수의 렌즈는 물체를 향해 연장하는 방향과 수직인 방향, 예컨대 상기 기기의 표면과 평행한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학계(1000)는 광축(OA)이 상기 기기의 표면과 평행하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 렌즈를 포함하는 광학계(1000)는 상기 기기의 표면과 수직한 방향으로 낮은 높이를 가질 수 있다. 따라서, 상기 광학계(1000)를 포함하는 폴디드 카메라는 상기 기기 내에서 얇은 두께를 가질 수 있고, 상기 기기의 두께 역시 감소할 수 있다.
상기 광 경로 변경 부재는 복수 개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 상기 물체와 상기 복수의 렌즈들(100) 사이에 배치되는 제1 광 경로 변경 부재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치되는 제2 광 경로 변경 부재를 포함할 수 있다. 즉, 물체 측으로부터 상 측 방향으로 상기 제1 광 경로 변경 부재, 복수의 렌즈들(100) 상기 제2 광 경로 변경 부재 및 이미지 센서(300) 순서로 배치될 수 있고, 상기 복수의 광 경로 변경 부재는 잠망경(Periscope) 형태로 배치될 수 있다. 상기 제1 광 경로 변경 부재는 상기 광학계(1000)에 입사되는 입사광의 경로를 90도의 각도로 반사시켜 광의 경로를 변경할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 광 경로 변경 부재는 제1 방향으로 입사된 입사광의 경로를 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 반사시켜 입사광의 경로를 상기 복수의 렌즈들(100) 방향으로 변경할 수 있다. 또한, 상기 제2 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들(100)을 통과한 광의 경로를 다시 상기 제1 방향으로 반사시켜 상기 이미지 센서(300) 방향으로 변경할 수 있다.
이에 따라, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100)의 배치 방향과 다른 방향으로 연장하며 배치될 수 있어, 상기 광학계(1000)는 보다 소형으로 구현할 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에 상기 제2 광 경로 변경 부재가 없을 경우, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100)의 광축(OA)과 수직인 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 이미지 센서(300)의 크기가 커지면 상기 광학계(1000)의 전체 두께(제2 방향)가 증가하는 문제가 있다.
그러나, 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이에 상기 제2 광 경로 변경 부재가 더 배치될 경우, 상기 이미지 센서(300)는 상기 복수의 렌즈들(100)의 광축(OA)과 평행한 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 이미지 센서(300)의 크기가 커져도 상기 광학계(1000)의 전체 두께(제2 방향)가 증가하지 않아 상기 광학계(1000)를 보다 슬림하게 제공할 수 있다.
이하 복수의 렌즈들(100)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
상기 제1 렌즈(110)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 렌즈(110)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.
상기 제1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제1 면(S1) 및 상 측 면으로 정의되는 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 오목할 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제1 렌즈(110)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 이하, 상기 상 측 또는 상 측 면은 센서 측 또는 센서 측 면일 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.
일례로, 상기 제1 면(S1)은 변곡점으로 정의되는 제1 변곡점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 60% 이하인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 25% 내지 약 60%인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제1 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 35% 내지 약 55%인 위치에 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 변곡점의 위치는 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 설정된 위치일 수 있다.
상기 제2 렌즈(120)는 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2 렌즈(120)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제3 면(S3) 및 상 측 면으로 정의되는 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 볼록할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 볼록할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 오목할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 면(S3)은 오목할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제2 렌즈(120)는 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 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제3 렌즈(130)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제5 면(S5) 및 상 측 면으로 정의되는 제6 면(S6)을 포함할 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 볼록할 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제3 렌즈(130)는 양면이 볼록한 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 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제4 렌즈(140)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측 면으로 정의되는 제7 면(S7) 및 상 측 면으로 정의되는 제8 면(S8)을 포함할 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 볼록할 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제7 면(S7)은 오목할 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제4 렌즈(140)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제7 면(S7) 및 상기 제8 면(S8)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제5 렌즈(150)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 물체 측 면으로 정의되는 제9 면(S9) 및 상 측 면으로 정의되는 제10 면(S10)을 포함할 수 있다. 상기 제9 면(S9)은 볼록할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제9 면(S9)은 볼록할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제9 면(S9)은 오목할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제9 면(S9)은 오목할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제5 렌즈(150)는 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 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제6 렌즈(160)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 물체 측 면으로 정의되는 제11 면(S11) 및 상 측 면으로 정의되는 제12 면(S12)을 포함할 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 볼록할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제11 면(S11)은 오목할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제6 렌즈(160)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제11 면(S11) 및 상기 제12 면(S12)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제7 렌즈(170)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측 면으로 정의되는 제13 면(S13) 및 상 측 면으로 정의되는 제14 면(S14)을 포함할 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 볼록할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 제13 면(S13)은 오목할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 즉, 상기 제7 렌즈(170)는 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 제7 렌즈(170)는 적어도 하나의 변곡점을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제13 면(S13) 및 상기 제14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 변곡점을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제13 면(S13)은 변곡점으로 정의되는 제2 변곡점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 55% 이하인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 25% 내지 약 55%인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제2 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 30% 내지 약 50%인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제13 면(S13)의 끝단은 상기 제7 렌즈(170)의 상기 제13 면(S13)의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있고, 상기 제2 변곡점의 위치는 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 설정된 위치일 수 있다.
상기 제14 면(S14)은 변곡점으로 정의되는 제3 변곡점(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제3 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 90% 이하인 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 55% 내지 약 90%인 위치에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제3 변곡점은 상기 광축(OA)을 시작점으로 하고, 상기 제7 렌즈(170)의 제14 면(S14)의 끝단을 끝점으로 할 때, 약 60% 내지 약 80%인 위치에 배치될 수 있다. 여기서 상기 제14 면(S14)의 끝단은 상기 제7 렌즈(170)의 상기 제14 면(S14)의 유효 영역의 최 끝단을 의미할 수 있고, 상기 제3 변곡점의 위치는 상기 광축(OA)의 수직인 방향을 기준으로 설정된 위치일 수 있다. 이때, 상기 광축(OA)을 기준으로 상기 제3 변곡점은 상기 제2 변곡점보다 먼 거리에 위치할 수 있다. 자세하게, 상기 광축(OA)의 수직 방향을 기준으로 상기 광축(OA)과 상기 제3 변곡점 사이의 거리는 상기 광축(OA)과 상기 제2 변곡점 사이의 거리보다 클 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 이하에서 설명되는 수학식 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000)는 광학적으로 향상된 효과를 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조를 가질 수 있다.
[수학식 1]
0.5 < f3 / F < 2
수학식 1에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, f3은 상기 제3 렌즈(130)의 초점 거리를 의미한다. 자세하게, 상기 [수학식 1]은 해상력 향상을 고려하여 0.5 < f3 / F < 1.5를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 1]은 0.7 < f3 / F < 1.3를 만족할 수 있다.
[수학식 2]
0.5 < L1_CT / L2_CT < 2.5
수학식 2에서 L1_CT는 상기 제1 렌즈(110)의 중심 두께를 의미하고, L2_CT는 상기 제2 렌즈(120)의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 3]
0 < L2_CT / L3_CT < 1
수학식 2에서 L2_CT는 상기 제2 렌즈(120)의 중심 두께를 의미하고, L3_CT는 상기 제3 렌즈(130)의 중심 두께를 의미한다.
[수학식 4]
1 < L3_CT / L4_CT < 5
수학식 4에서 L3_CT는 상기 제3 렌즈(130)의 중심 두께를 의미하고, L4_CT는 상기 제4 렌즈(140)의 중심 두께를 의미한다. 자세하게, 상기 [수학식 4]는 왜곡 감소를 고려하여 1.5 < L3_CT / L4_CT < 3.5를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 4]는 1.8 < L3_CT / L4_CT < 3.3을 만족할 수 있다.
[수학식 5]
1 < L6_CT / L4_CT < 5
수학식 5에서 L4_CT는 상기 제4 렌즈(140)의 중심 두께를 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈(160)의 중심 두께를 의미한다. 자세하게, 상기 [수학식 5]는 왜곡 감소를 고려하여 1.5 < L6_CT / L4_CT < 3.5를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 5]는 1.8 < L6_CT / L4_CT < 3.3을 만족할 수 있다.
[수학식 6]
10 < d23 / d34 < 100
수학식 6에서 d23은 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130) 사이의 중심 간격을 의미하고, d34는 상기 제3 렌즈(130) 및 상기 제4 렌즈(140) 사이의 중심 간격을 의미한다.
[수학식 7]
3 < L3_CT / d23 < 5.5
수학식 7에서 L3_CT는 상기 제3 렌즈(130)의 중심 두께를 의미하고, d23은 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130) 사이의 중심 간격을 의미한다.
[수학식 8]
30 < L3_CT / d34 < 550
수학식 8에서 L3_CT는 상기 제3 렌즈(130)의 중심 두께를 의미하고, d34는 상기 제3 렌즈(130) 및 상기 제4 렌즈(140) 사이의 중심 간격을 의미한다.
[수학식 9]
10 < L4_CT / d34 < 200
수학식 9에서 L4_CT는 상기 제4 렌즈(140)의 중심 두께를 의미하고, d34는 상기 제3 렌즈(130) 및 상기 제4 렌즈(140) 사이의 중심 간격을 의미한다.
[수학식 10]
0.8 < (SD L1S1) / (SD L7S2) < 1
수학식 10에서 SD L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 반경(Semi-Aperture) 크기를 의미하고, SD L7S2는 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 유효 반경(Semi-Aperture) 크기를 의미한다.
[수학식 11]
3 < (SD L1S1) / (SD L3S1) < 4.5
수학식 11에서 SD L1S1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 유효 반경(Semi-Aperture) 크기를 의미하고, SD L3S1은 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 유효 반경(Semi-Aperture) 크기를 의미한다.
[수학식 12]
0.8 < (SD L6S2) / (SD L7S1) < 0.95
수학식 12에서 SD L6S2는 상기 제6 렌즈(160)의 상 측 면(제12 면(S12))의 유효 반경(Semi-Aperture) 크기를 의미하고, SD L7S1은 상기 제7 렌즈(170)의 물체 측 면(제13 면(S13))의 유효 반경(Semi-Aperture) 크기를 의미한다.
[수학식 13]
0.2 < |L1R1 / L1R2| < 1
수학식 13에서 L1R1은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 곡률 반경을 의미하고, L1R2는 상기 제1 렌즈(110)의 상 측 면(제2 면(S2))의 곡률 반경을 의미한다.
[수학식 14]
10 < |L2R1 / L3R2| < 300
수학식 14에서 L2R1은 상기 제2 렌즈(120)의 물체 측 면(제3 면(S3))의 곡률 반경을 의미하고, L3R2는 상기 제3 렌즈(130)의 상 측 면(제6 면(S6))의 곡률 반경을 의미한다.
[수학식 15]
5 < |L3R1 / L3R2| < 9
수학식 15에서 L3R1은 상기 제3 렌즈(130)의 물체 측 면(제5 면(S5))의 곡률 반경을 의미하고, L3R2는 상기 제3 렌즈(130)의 상 측 면(제6 면(S6))의 곡률 반경을 의미한다.
[수학식 16]
0.1 < |f1| / |f2| < 1
수학식 16에서 f1은 상기 제1 렌즈(110)의 초점 거리를 의미하고, f2는 상기 제2 렌즈(120)의 초점 거리를 의미한다.
[수학식 17]
1 < |f4| / |f3| < 5
수학식 17에서 f3은 상기 제3 렌즈(130)의 초점 거리를 의미하고, f4는 상기 제4 렌즈(140)의 초점 거리를 의미한다. 자세하게, 상기 [수학식 17]은 상기 광학계(1000)의 수차 특성을 고려하여 1.5 < |f4| / |f3| < 4를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 17]은 2 < |f4| / |f3| < 3.5를 만족할 수 있다.
[수학식 18]
0.5 < |f6| / |f7| < 2
수학식 18에서 f6은 상기 제6 렌즈(160)의 초점 거리를 의미하고, f7은 상기 제7 렌즈(170)의 초점 거리를 의미한다. 자세하게, 상기 [수학식 18]은 상기 광학계(1000)의 수차 특성을 고려하여 0.5 < |f6| / |f7| < 1.5를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 18]은 0.7 < |f6| / |f7| < 1.2를 만족할 수 있다.
[수학식 19]
1 < |f12| / |f34| < 4
수학식 19에서 f12는 상기 제1 및 제2 렌즈(110, 120)를 포함하는 제1 렌즈군의 초점 거리를 의미하고, f34는 상기 제3 및 제4 렌즈(130, 140)를 포함하는 제2 렌즈군의 초점 거리를 의미한다. 즉, 상기 [수학식 19]를 참조하면, 상기 광학계(1000)에서 상기 제1 렌즈군의 초점 거리는 상기 제2 렌즈군의 초점 거리보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 [수학식 19]은 상기 광학계(1000)의 수차 특성을 고려하여 1 < |f12| / |f34| < 3.5를 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 19]는 2 < |f12| / |f34| < 3을 만족할 수 있다.
[수학식 20]
0.1 < F / |f12| < 0.5
수학식 20에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, f12는 상기 제1 및 제2 렌즈(110, 120)를 포함하는 제1 렌즈군의 초점 거리를 의미한다.
[수학식 21]
0.2 < F / |f34| < 1
수학식 21에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, f34는 상기 제3 및 제4 렌즈(130, 140)를 포함하는 제2 렌즈군의 초점 거리를 의미한다.
[수학식 22]
0.5 < F / f3456 < 1.5
수학식 22에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, f3456은 상기 제3 내지 제6 렌즈(130, 140, 150, 160)를 포함하는 제3 렌즈군의 초점 거리를 의미한다. 자세하게, 상기 [수학식 22]는 상기 광학계(1000)의 수차 특성을 고려하여 0.7 < F / f3456 < 1.3을 만족할 수 있다. 더 자세하게, 상기 [수학식 22]는 0.8 < F / f3456 < 1.2을 만족할 수 있다.
[수학식 23]
95° < FOV < 130°
수학식 23에서 FOV는 상기 광학계(1000)의 화각을 의미한다.
[수학식 24]
1.4 < nd1 < 1.6
수학식 24에서 nd1는 상기 제1 렌즈(110)의 굴절률을 의미한다.
[수학식 25]
10 < Vd4 < 30
수학식 25에서 Vd4는 상기 제4 렌즈(140)의 아베수(Abbe's Number)를 의미한다.
[수학식 26]
1.5 < TTL / ImgH < 3.5
수학식 26에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 대각 방향 길이의 1/2 값을 의미한다.
[수학식 27]
0.1 < BFL / ImgH < 0.8
수학식 27에서 BFL(Back focal length)은 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미하고, ImgH는 광축(OA)과 중첩되는 상기 이미지 센서(300)의 상면 중심 0 필드(filed) 영역에서 상기 이미지 센서(300)의 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리를 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서(300)의 유효 영역의 대각 방향 길이의 1/2 값을 의미한다.
[수학식 28]
4 < TTL / BFL < 8
수학식 28에서 TTL(Total track length)은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미하고, BFL(Back focal length)은 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다.
[수학식 29]
0.1 < F / TTL < 0.8
수학식 29에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, TTL은 상기 제1 렌즈(110)의 물체 측 면(제1 면(S1))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다.
[수학식 30]
1 < F / BFL < 3
수학식 30에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, BFL(Back focal length)은 상기 제7 렌즈(170)의 상 측 면(제14 면(S14))의 정점으로부터 상기 이미지 센서(300)의 상면까지의 광축(OA) 방향 거리를 의미한다.
[수학식 31]
1 < F / EPD < 5
수학식 31에서 F는 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리를 의미하고, EPD는 상기 광학계(1000)의 입사동의 직경(Entrance Pupil size)을 의미한다.
[수학식 32]
Figure PCTKR2021018755-appb-img-000001
수학식 32에서 Z는 Sag로 비구면 상의 임의의 위치로부터 상기 비구면의 정점까지의 광축 방향의 거리를 의미할 수 있다.
또한, Y는 비구면 상의 임의의 위치로부터 광축까지의 광축에 수직인 방향으로의 거리를 의미할 수 있다.
또한, c는 렌즈의 곡률을 의미할 수 있고, K는 코닉 상수를 의미할 수 있다.
또한, A, B, C, D, E,F는 비구면 계수(Aspheric constant)를 의미할 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 31 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 광학계(1000)가 수학식 1 내지 수학식 31 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 경우 광학계(1000)의 해상력을 향상시킬 수 있고, 왜곡(distortion) 및 수차 특성을 개선할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조를 가질 수 있으며, 이로 인해 상기 광학계(1000)를 포함하는 기기 또는 장치를 보다 슬림하고 컴팩트(compact)하게 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 제1 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 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130) 사이에는 조리개(미도시)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 광학계(1000)는 상기 광 경로 변경 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들(100)과 물체 사이, 상기 복수의 렌즈들(100)들 사이, 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.
렌즈 면 곡률 반경(mm) 두께(mm)/ 간격(mm) 굴절률 아베수 유효 반경(mm)
제1 렌즈 제1 면 -3.635 0.727 1.5334 56.5333 1.843
제2 면 6.965 0.455 　 　 0.989
제2 렌즈 제3 면 268.439 0.500 1.6199 25.5912 0.831
제4 면 -9.417 0.154 　 　 0.587
Stop infinity -0.014 　 　 0.476
제3 렌즈 제5 면 6.904 0.620 1.5334 56.5333 0.479
제6 면 -1.051 0.005 　 　 0.659
제4 렌즈 제7 면 3.361 0.220 1.658 21.4942 0.730
제8 면 1.443 0.195 　 　 0.839
제5 렌즈 제9 면 2.680 0.349 1.5334 56.5333 0.998
제10 면 3.759 0.232 　 　 1.056
제6 렌즈 제11 면 -4.157 0.600 1.5334 56.5333 1.077
제12 면 -0.926 0.085 　 　 1.168
제7 렌즈 제13 면 1.822 0.424 1.6199 25.5912 1.318
제14 면 0.701 0.321 1.900
필터 infinity 0.11 1.976
infinity 0.40 2.02
이미지 센서 infinity 0.00 2.28
표 1은 제1 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 각 렌즈의 두께(Thickness), 각 렌즈 사이의 중심 간격(distance), 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효 반경(Semi-aperture)에 대한 것이다.도 1, 도 2 및 표 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)의 상기 제1 렌즈(110)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 오목할 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 볼록할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록할 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 볼록할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다.
상기 제4 렌즈(140)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 볼록할 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 오목할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 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 제6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 오목할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 볼록할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 2와 같다.
제1 면 제2 면 제3 면 제4 면 제5 면 제6 면 제7 면
K 0 0 -95 95 32.37714 0.887685 -1
A 0.210 0.362 0.041 0.214 0.051 -0.041 -0.454
B -0.151 0.008 -0.336 -0.596 3.591 1.361 0.828
C 0.104 -1.225 0.638 2.135 -107.547 -15.920 -5.986
D -0.054 5.190 -2.001 0.494 1583.593 130.288 36.156
E 0.019 -11.555 4.913 -76.991 -14284.500 -682.690 -143.462
F -0.004 14.615 -7.997 550.393 80329.970 2268.219 364.028
G 0.000 -9.967 7.943 -1812.210 -274765.000 -4603.880 -564.348
H 0.000 2.826 -3.360 2952.492 523206.600 5206.955 482.937
J 0.000 0.000 0.000 -1849.540 -425668.000 -2516.610 -174.720
제8 면 제9 면 제10 면 제11 면 제12 면 제13 면 제14 면
K 0 -32.522 -87.0798 12.49423 -0.71327 -17.838 -3.37027
A -0.40651 0.030945 0.061197 0.19039 0.305802 -0.28419 -0.38991
B 0.432657 -0.20605 -0.8163 -0.74359 -0.86612 -0.59084 0.457546
C -0.71235 0.873275 2.652479 0.985227 2.806497 2.105896 -0.35427
D 2.098237 -1.92236 -4.81665 1.150361 -7.2774 -3.04274 0.185673
E -5.61038 2.751962 5.000705 -3.76167 14.68449 2.645906 -0.06768
F 9.516745 -2.59303 -2.78816 1.707303 -19.1401 -1.56373 0.017165
G -8.95855 1.428254 0.641534 2.714791 14.63919 0.640668 -0.00294
H 3.529667 -0.33678 0 -3.14317 -5.9628 -0.16216 0.000312
J 0 0 0 0.942451 0.999387 0.018297 -1.59E-05
제1 실시예
TTL 5.3839 mm
F 1.7404 mm
f1 -4.3740 mm
f2 14.6859 mm
f3 1.7576 mm
f4 -4.0271 mm
f5 15.7192 mm
f6 2.0989 mm
f7 -2.1466 mm
BFL 0.8307 mm
ImgH 2.28 mm
EPD 0.7252 mm
F-number 2.4
수학식 제1 실시예
수학식 1 0.5 < f3 / F < 2 1.0099
수학식 2 0.5 < L1_CT / L2_CT <2.5 1.4519
수학식 3 0 < L2_CT / L3_CT < 1 0.8065
수학식 4 1 < L3_CT / L4_CT < 5 2.8192
수학식 5 1 < L6_CT / L4_CT < 5 2.7262
수학식 6 10 < d23 / d34 < 100 27.3888
수학식 7 3.5 < L3_CT / d23 < 5.5 4.4419
수학식 8 30 < L3_CT / d34 < 550 121.6591
수학식 9 10 < L4_CT / d34 < 200 43.1540
수학식 10 0.8 < (SD L1S1) / (SD L7S2) < 1 0.9700
수학식 11 3 < (SD L1S1) / (SD L3S1) < 4.5 3.8451
수학식 12 0.8 < (SD L6S2) / (SD L7S1) < 0.95 0.8858
수학식 13 0.2 < |L1R1 / L1R2| < 1 0.5219
수학식 14 10 < |L2R1 / L3R2| < 300 255.4464
수학식 15 5 < |L3R1 / L3R2| < 9 6.5703
수학식 16 0.1 < |f1| / |f2| < 1 0.2978
수학식 17 1 < |f4| / |f3| < 5 2.2912
수학식 18 0.5 < |f6| / |f7| < 2 0.9778
수학식 19 1 < |f12| / |f34| < 4 2.5239
수학식 20 0.1 < F / |f12| < 0.5 0.250724
수학식 21 0.2 < F / |f34| < 1 0.632791
수학식 22 0.5 < F / f3456 < 1.5 0.9833
수학식 23 FOV 105.0000
수학식 24 1.4 < nd1 < 1.6 1.5334
수학식 25 10 < Vd4 < 30 21.4942
수학식 26 1.5 < TTL / ImgH < 3.5 2.36136
수학식 27 0.1 < BFL / ImgH < 0.8 0.3643
수학식 28 4 < TTL / BFL < 8 6.48116
수학식 29 0.1 < F / TTL < 0.8 0.323265
수학식 30 1 < F / BFL < 3 2.095135
수학식 31 1 < F / EPD < 5 2.4
표 3은 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160,) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7), 입사동의 직경(Entrance Pupil size; EPD) 등에 대한 것이다.또한, 표 4는 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 27에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 4를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 31 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 31을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 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 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 470nm, 약 510nm, 약 555nm, 약 610nm, 약 650nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 555nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100)은 설정된 형태, 중심 두께, 중심 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있고, 왜곡을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 수차를 감소시킬 수 있어 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 제2 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 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 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130) 사이에는 조리개(미도시)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 광학계(1000)는 상기 광 경로 변경 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들(100)과 물체 사이, 상기 복수의 렌즈들(100)들 사이, 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.
렌즈 면 곡률 반경(mm) 두께(mm)/ 간격(mm) 굴절률 아베수 유효 반경(mm)
제1 렌즈 제1 면 -3.630 0.712 1.5334 56.5333 1.848
제2 면 6.600 0.457 0.971
제2 렌즈 제3 면 -33.745 0.466 1.6199 25.5912 0.807
제4 면 -7.202 0.147 0.586
Stop infinity -0.014 0.473
제3 렌즈 제5 면 6.904 0.619 1.5334 56.5333 0.476
제6 면 -1.051 0.008 0.660
제4 렌즈 제7 면 3.249 0.221 1.658 21.4942 0.737
제8 면 1.415 0.178 　 0.854
제5 렌즈 제9 면 2.706 0.377 1.5334 56.5333 1.009
제10 면 3.876 0.212 1.069
제6 렌즈 제11 면 -4.130 0.600 1.5334 56.5333 1.087
제12 면 -0.919 0.111 1.180
제7 렌즈 제13 면 1.802 0.406 1.6199 25.5912 1.329
제14 면 0.693 0.306 1.914
필터 infinity 0.11 2.006
infinity 0.40 2.04
이미지 센서 infinity 0.00 2.28
표 5는 제2 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 각 렌즈의 두께(Thickness), 각 렌즈 사이의 중심 간격(distance), 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효 반경(Semi-aperture)에 대한 것이다.도 3, 도 4 및 표 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)의 상기 제1 렌즈(110)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 오목할 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 오목할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록할 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 볼록할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 볼록할 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 오목할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다.
상기 제5 렌즈(150)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 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 제6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 오목할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 볼록할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 6과 같다.
제1 면 제2 면 제3 면 제4 면 제5 면 제6 면 제7 면
K 0 0 65.16015 -58.6235 -58.6235 0.886794 5.700813
A 0.205939 0.35401 0.029435 0.17614 0.17614 -0.0618 -0.48205
B -0.14861 0.006386 -0.32984 -0.66084 -0.66084 1.820751 1.046099
C 0.103931 -1.14622 0.765481 3.776584 3.776584 -20.7142 -8.23961
D -0.05544 5.055582 -2.53315 -20.6331 -20.6331 161.987 48.56571
E 0.02041 -11.5732 6.178757 86.6298 86.6298 -819.39 -188.275
F -0.00474 15.0778 -9.94482 -227.843 -227.843 2648.469 471.2479
G 0.000613 -10.5706 9.725585 376.7673 376.7673 -5256.8 -725.45
H -3.29E-05 3.057163 -4.08894 -374.979 -374.979 5832.251 619.0083
J 0 0 0 241.6408 241.6408 -2771.74 -223.705
제8 면 제9 면 제10 면 제11 면 제12 면 제13 면 제14 면
K 0 -30.7608 -94.3911 12.56731 -0.71265 -20.3108 -3.48272
A -0.39289 0.020568 0.055869 0.185293 0.258043 -0.31822 -0.39673
B 0.398152 -0.11764 -0.80925 -0.75326 -0.5558 -0.51807 0.475363
C -0.65763 0.562823 2.584773 1.244811 1.675978 2.049871 -0.38044
D 1.657781 -1.198 -4.69372 0.306895 -4.32551 -3.19701 0.20613
E -3.87231 1.536264 4.913079 -2.79395 9.365975 3.04224 -0.07712
F 6.423388 -1.23494 -2.77663 1.685076 -13.0145 -1.98417 0.019771
G -6.3276 0.550503 0.649027 1.871973 10.40064 0.887783 -0.00335
H 2.639403 -0.09422 0 -2.49478 -4.3621 -0.24042 0.000345
J 0 0 0 0.789429 0.745582 0.028687 -1.69E-05
제2 실시예
TTL 5.3170 mm
F 1.7269 mm
f1 -4.2868 mm
f2 14.6713 mm
f3 1.7569 mm
f4 -4.0016 mm
f5 15.1173 mm
f6 2.0814 mm
f7 -2.1119 mm
BFL 0.8161 mm
ImgH 2.28 mm
EPD 0.7196 mm
F-number 2.4
수학식 제2 실시예
수학식 1 0.5 < f3 / F < 2 1.0173
수학식 2 0.5 < L1_CT / L2_CT <2.5 1.5262
수학식 3 0 < L2_CT / L3_CT < 1 0.7537
수학식 4 1 < L3_CT / L4_CT < 5 2.7931
수학식 5 1 < L6_CT / L4_CT < 5 2.7095
수학식 6 10 < d23 / d34 < 100 17.2418
수학식 7 3.5 < L3_CT / d23 < 5.5 4.6589
수학식 8 30 < L3_CT / d34 < 550 80.3276
수학식 9 10 < L4_CT / d34 < 200 28.7590
수학식 10 0.8 < (SD L1S1) / (SD L7S2) < 1 0.9655
수학식 11 3 < (SD L1S1) / (SD L3S1) < 4.5 3.8785
수학식 12 0.8 < (SD L6S2) / (SD L7S1) < 0.95 0.8874
수학식 13 0.2 < |L1R1 / L1R2| < 1 0.5500
수학식 14 10 < |L2R1 / L3R2| < 300 32.1220
수학식 15 5 < |L3R1 / L3R2| < 9 6.5725
수학식 16 0.1 < |f1| / |f2| < 1 0.2922
수학식 17 1 < |f4| / |f3| < 5 2.2776
수학식 18 0.5 < |f6| / |f7| < 2 0.9856
수학식 19 1 < |f12| / |f34| < 4 2.4660
수학식 20 0.1 < F / |f12| < 0.5 0.254577
수학식 21 0.2 < F / |f34| < 1 0.627776
수학식 22 0.5 < F / f3456 < 1.5 0.9868
수학식 23 FOV 110.0000
수학식 24 1.4 < nd1 < 1.6 1.5334
수학식 25 10 < Vd4 < 30 21.4942
수학식 26 1.5 < TTL / ImgH < 3.5 2.332018
수학식 27 0.1 < BFL / ImgH < 0.8 0.3579
수학식 28 4 < TTL / BFL < 8 6.515133
수학식 29 0.1 < F / TTL < 0.8 0.324797
수학식 30 1 < F / BFL < 3 2.116098
수학식 31 1 < F / EPD < 5 2.4
표 7은 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160,) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7), 입사동의 직경(Entrance Pupil size; EPD) 등에 대한 것이다.또한, 표 8은 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 31에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 8을 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 31 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 31을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 4와 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 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 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 470nm, 약 510nm, 약 555nm, 약 610nm, 약 650nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 555nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100)은 설정된 형태, 중심 두께, 중심 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있고, 왜곡을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 수차를 감소시킬 수 있어 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 제3 실시예에 따른 광학계(1000)를 보다 상세히 설명한다. 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 상 측 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160), 제7 렌즈(170) 및 이미지 센서(300)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상기 제2 렌즈(120) 및 상기 제3 렌즈(130)사이에는 조리개(미도시)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 렌즈들(100) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에는 필터(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 필터(500)는 상기 제7 렌즈(170) 및 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 광학계(1000)는 상기 광 경로 변경 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들(100)과 물체 사이, 상기 복수의 렌즈들(100)들 사이, 상기 복수의 렌즈들(100)과 상기 이미지 센서(300) 사이 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다.
렌즈 면 곡률 반경(mm) 두께(mm)/ 간격(mm) 굴절률 아베수 유효 반경(mm)
제1 렌즈 제1 면 -3.569 0.701 1.5334 56.5333 1.848
제2 면 6.620 0.462 　 0.933
제2 렌즈 제3 면 -14.913 0.451 1.6199 25.5912 0.719
제4 면 -5.642 0.139 0.511
Stop infinity -0.014 0.472
제3 렌즈 제5 면 6.904 0.616 1.5334 56.5333 0.474
제6 면 -1.050 0.002 0.661
제4 렌즈 제7 면 3.192 0.222 1.658 21.4942 0.740
제8 면 1.401 0.171 0.862
제5 렌즈 제9 면 2.712 0.400 1.5334 56.5333 1.014
제10 면 3.934 0.200 1.078
제6 렌즈 제11 면 -4.134 0.600 1.5334 56.5333 1.095
제12 면 -0.916 0.130 1.189
제7 렌즈 제13 면 1.781 0.389 1.6199 25.5912 1.335
제14 면 0.683 0.295 1.917
필터 infinity 0.110 2.018
infinity 0.397 2.06
이미지 센서 infinity 0.003 2.28
표 9는 제3 실시예에 따른 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)의 곡률 반경(Radius of Curvature), 각 렌즈의 두께(Thickness), 각 렌즈 사이의 중심 간격(distance), 굴절률(Refractive index), 아베수(Abbe's Number) 및 유효 반경(Semi-aperture)에 대한 것이다.도 5, 도 6 및 표 9를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)의 상기 제1 렌즈(110)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)의 제1 면(S1)은 오목할 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 오목할 수 있다. 상기 제1 렌즈(110)는 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 면(S1)은 비구면일 수 있고, 상기 제2 면(S2)은 비구면일 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)의 제3 면(S3)은 오목할 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 볼록할 수 있다. 상기 제2 렌즈(120)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 면(S3)은 비구면일 수 있고, 상기 제4 면(S4)은 비구면일 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)의 제5 면(S5)은 볼록할 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 볼록할 수 있다. 상기 제3 렌즈(130)는 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제5 면(S5)은 비구면일 수 있고, 상기 제6 면(S6)은 비구면일 수 있다.
상기 제4 렌즈(140)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)의 제7 면(S7)은 볼록할 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 오목할 수 있다. 상기 제4 렌즈(140)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제7 면(S7)은 비구면일 수 있고, 상기 제8 면(S8)은 비구면일 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)의 제9 면(S9)은 볼록할 수 있고, 상기 제10 면(S10)은 오목할 수 있다. 상기 제5 렌즈(150)는 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 제6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)의 제11 면(S11)은 오목할 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 볼록할 수 있다. 상기 제6 렌즈(160)는 상 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제11 면(S11)은 비구면일 수 있고, 상기 제12 면(S12)은 비구면일 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)의 제13 면(S13)은 볼록할 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 오목할 수 있다. 상기 제7 렌즈(170)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 상기 제13 면(S13)은 비구면일 수 있고, 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 각 렌즈면의 비구면 계수의 값은 하기 표 10과 같다.
제1 면 제2 면 제3 면 제4 면 제5 면 제6 면 제7 면
K 0 0 88.17435 80.24043 26.2211 0.884957 -93.4728
A 0.201764 0.344568 0.018722 0.2465 0.058977 -0.05768 -0.09415
B -0.14449 0.012452 -0.31325 -0.82947 3.117481 1.571364 -0.68474
C 0.100714 -1.09042 0.824066 8.956992 -98.0276 -16.7092 1.203981
D -0.05395 4.84509 -2.86279 -83.1602 1484.873 129.3227 5.210585
E 0.020062 -11.0888 7.227888 557.7787 -13817.6 -657.182 -43.8169
F -0.00474 14.44402 -12.0071 -2405.6 80399.33 2139.874 145.9596
G 0.000635 -10.0767 11.97115 6465.303 -285320 -4274.09 -259.79
H -3.61E-05 2.871513 -5.12203 -9833.64 565013.2 4765.808 238.0675
J 0 0 0 6581.359 -478984 -2276.15 -88.5406
제8 면 제9 면 제10 면 제11 면 제12 면 제13 면 제14 면
K 0 -29.7565 -93.4837 12.56768 -0.71232 -23.7388 -3.59613
A -0.37801 0.016958 0.037375 0.172402 0.217742 -0.33443 -0.39886
B 0.288657 -0.07362 -0.70821 -0.70014 -0.25165 -0.50322 0.481178
C -0.0717 0.394133 2.257195 1.311002 0.433353 2.056186 -0.39022
D -0.59367 -0.82106 -4.18235 -0.17691 -0.89021 -3.29479 0.213262
E 1.543654 0.954887 4.492446 -2.43649 3.030066 3.205813 -0.07959
F -1.3829 -0.63057 -2.60793 2.643539 -5.63253 -2.1187 0.020012
G -0.12528 0.17644 0.624501 -0.04911 5.256957 0.95541 -0.00326
H 0.546043 0.006362 0 -1.2065 -2.41292 -0.26091 0.000317
J 0 0 0 0.482935 0.436787 0.031508 -1.46E-05
제3 실시예
TTL 5.2722 mm
F 1.7135 mm
f1 -4.2456 mm
f2 14.3728 mm
f3 1.7555 mm
f4 -3.9885 mm
f5 14.6989 mm
f6 2.0705 mm
f7 -2.0693 mm
BFL 0.8052 mm
ImgH 2.28 mm
EPD 0.7140 mm
F-number 2.4
수학식 제3 실시예
수학식 1 0.5 < f3 / F < 2 1.0245
수학식 2 0.5 < L1_CT / L2_CT <2.5 1.5568
수학식 3 0 < L2_CT / L3_CT < 1 0.7312
수학식 4 1 < L3_CT / L4_CT < 5 2.7811
수학식 5 1 < L6_CT / L4_CT < 5 2.7079
수학식 6 10 < d23 / d34 < 100 83.2361
수학식 7 3.5 < L3_CT / d23 < 5.5 4.9354
수학식 8 30 < L3_CT / d34 < 550 410.8042
수학식 9 10 < L4_CT / d34 < 200 147.7144
수학식 10 0.8 < (SD L1S1) / (SD L7S2) < 1 0.9636
수학식 11 3 < (SD L1S1) / (SD L3S1) < 4.5 3.8947
수학식 12 0.8 < (SD L6S2) / (SD L7S1) < 0.95 0.8908
수학식 13 0.2 < |L1R1 / L1R2| < 1 0.5391
수학식 14 10 < |L2R1 / L3R2| < 300 14.2075
수학식 15 5 < |L3R1 / L3R2| < 9 6.5776
수학식 16 0.1 < |f1| / |f2| < 1 0.2954
수학식 17 1 < |f4| / |f3| < 5 2.2720
수학식 18 0.5 < |f6| / |f7| < 2 1.0006
수학식 19 1 < |f12| / |f34| < 4 2.4765
수학식 20 0.1 < F / |f12| < 0.5 0.250929
수학식 21 0.2 < F / |f34| < 1 0.621416
수학식 22 0.5 < F / f3456 < 1.5 0.9791
수학식 23 FOV 114.9998
수학식 24 1.4 < nd1 < 1.6 1.5334
수학식 25 10 < Vd4 < 30 21.4942
수학식 26 1.5 < TTL / ImgH < 3.5 2.312368
수학식 27 0.1 < BFL / ImgH < 0.8 0.3532
수학식 28 4 < TTL / BFL < 8 6.54769
수학식 29 0.1 < F / TTL < 0.8 0.325005
수학식 30 1 < F / BFL < 3 2.128035
수학식 31 1 < F / EPD < 5 2.4
표 11은 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식들의 항목에 대한 것으로, 상기 광학계(1000)의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length), F값, ImgH, 상기 제1 내지 제7 렌즈들(110, 120, 130, 140, 150, 160,) 각각의 초점 거리(f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7), 입사동의 직경(Entrance Pupil size; EPD) 등에 대한 것이다.또한, 표 12는 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 상술한 수학식 1 내지 수학식 31에 대한 결과 값에 대한 것이다. 표 12를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 수학식 1 내지 수학식 31 중 적어도 하나를 만족하는 것을 알 수 있다. 자세하게, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 상기 수학식 1 내지 수학식 31을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)는 보다 슬림한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 향상된 광학적 특성을 가지며 도 6과 같은 수차 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 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 높이(height)를 의미할 수 있다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 470nm, 약 510nm, 약 555nm, 약 610nm, 약 650nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이며, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 555nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다. 즉, 도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학계(1000)에서 복수의 렌즈들(100)은 설정된 형태, 중심 두께, 중심 간격, 초점 거리 등을 가짐에 따라 향상된 해상력을 가질 수 있고, 왜곡을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 수차를 감소시킬 수 있어 향상된 광학 특성을 가질 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000)는 상술한 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000)는 상기 광학계(1000)에 들어오는 불필요한 광선을 차단하여 수차를 감소시킬 수 있으며, 향상된 해상력 및 왜곡 특성을 가질 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광학계(1000)는 향상된 광학 특성을 가질 수 있고 보다 슬림한 구조를 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)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 향상된 수차 특성을 가질 수 있고, 슬림한 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기(1)는 자동 초점 장치(31)를 더 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 상기 카메라 모듈(10)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 저하되는 조건, 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. 또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 물체 측으로부터 상 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제1 내지 제7 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 음의 굴절력을 가지고,
    상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈의 물체 측 면은 오목하고,
    상기 제3 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 볼록하고,
    상기 제3 렌즈는 하기 수학식 1을 만족하는 광학계.
    [수학식 1]
    0.5 < f3 / F < 1.5
    (수학식 1에서 F는 상기 광학계의 유효 초점 거리를 의미하고, f3은 상기 제3 렌즈의 초점 거리를 의미한다.)
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제4 렌즈는 음의 굴절력을 가지고,
    상기 제4 렌즈의 상 측 면은 오목한 광학계.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제3 및 제4 렌즈는 하기 수학식 2를 만족하는 광학계.
    [수학식 2]
    1 < L3_CT / L4_CT < 5
    (수학식 2에서 L3_CT는 상기 제3 렌즈의 중심 두께를 의미하고, L4_CT는 상기 제4 렌즈의 중심 두께를 의미한다.)
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제3 및 제4 렌즈는 하기 수학식 3을 만족하는 광학계.
    [수학식 3]
    1 < |f4| / |f3| < 5
    (수학식 3에서 f3은 상기 제3 렌즈의 초점 거리를 의미하고, f4는 상기 제4 렌즈의 초점 거리를 의미한다.)
  5. 제2 항에 있어서, 상기 제6 렌즈는 양의 굴절력을 가지고,
    상기 제6 렌즈의 상 측 면은 볼록한 광학계.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제4 및 제6 렌즈는 하기 수학식 4를 만족하는 광학계.
    [수학식 4]
    1 < L6_CT / L4_CT < 5
    (수학식 4에서 L4_CT는 상기 제4 렌즈의 중심 두께를 의미하고, L6_CT는 상기 제6 렌즈의 중심 두께를 의미한다.)
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제7 렌즈는 음의 굴절력을 가지고,
    상기 제7 렌즈의 상 측 면은 오목한 광학계.
  8. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제6 및 제7 렌즈는 하기 수학식 5를 만족하는 광학계.
    [수학식 5]
    0.5 < |f6| / |f7| < 2
    (수학식 5에서 f6은 상기 제6 렌즈의 초점 거리를 의미하고, f7은 상기 제7 렌즈의 초점 거리를 의미한다.)
  9. 물체 측으로부터 상 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제1 내지 제7 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 음의 굴절력을 가지고,
    상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 오목하고,
    상기 제3 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 각각은 볼록하고,
    상기 제1 렌즈는 물체 측 면에 배치되는 제1 변곡점을 포함하고,
    상기 제1 변곡점은, 상기 광축을 시작점으로 하고 상기 제1 렌즈의 물체 측 면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 25% 내지 60%인 위치에 배치되는 광학계.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제7 렌즈의 물체 측 면 및 상 측 면 중 적어도 하나의 면은 변곡점을 포함하는 광학계.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 제7 렌즈는 물체 측 면에 배치되는 제2 변곡점을 포함하고,
    상기 제2 변곡점은 상기 광축을 시작점으로 하고 상기 제7 렌즈의 물체 측 면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 25% 내지 55%인 위치에 배치되는 광학계.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제7 렌즈는 상 측 면에 배치되는 제3 변곡점을 포함하고,
    상기 제3 변곡점은 상기 광축을 시작점으로 하고 상기 제7 렌즈의 상 측 면의 끝단을 끝점으로 할 때, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 55% 내지 90%인 위치에 배치되는 광학계.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 광축의 수직인 방향을 기준으로, 상기 광축과 상기 제3 변곡점 사이의 거리는 상기 광축과 상기 제2 변곡점 사이의 거리보다 큰 광학계.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240023969A (ko) * 2022-08-16 2024-02-23 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 카메라 모듈
WO2024043757A1 (ko) * 2022-08-25 2024-02-29 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 카메라 모듈
KR20240032501A (ko) * 2022-09-02 2024-03-12 엘지이노텍 주식회사 광학계 및 카메라 모듈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019120917A (ja) * 2017-12-29 2019-07-22 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドＡａｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． 撮像光学レンズ
KR102122243B1 (ko) * 2018-05-29 2020-06-15 삼성전기주식회사 촬상 광학계
CN111736302A (zh) * 2020-07-09 2020-10-02 瑞声通讯科技(常州)有限公司 摄像光学镜头
CN111913285A (zh) * 2020-09-29 2020-11-10 瑞泰光学(常州)有限公司 摄像光学镜头
JP2020187181A (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 株式会社タムロン 結像光学系及び撮影装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019120917A (ja) * 2017-12-29 2019-07-22 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドＡａｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． 撮像光学レンズ
KR102122243B1 (ko) * 2018-05-29 2020-06-15 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP2020187181A (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 株式会社タムロン 結像光学系及び撮影装置
CN111736302A (zh) * 2020-07-09 2020-10-02 瑞声通讯科技(常州)有限公司 摄像光学镜头
CN111913285A (zh) * 2020-09-29 2020-11-10 瑞泰光学(常州)有限公司 摄像光学镜头

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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