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KR102471468B1 - 촬상 광학계 - Google Patents

촬상 광학계 Download PDF

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KR102471468B1
KR102471468B1 KR1020200067933A KR20200067933A KR102471468B1 KR 102471468 B1 KR102471468 B1 KR 102471468B1 KR 1020200067933 A KR1020200067933 A KR 1020200067933A KR 20200067933 A KR20200067933 A KR 20200067933A KR 102471468 B1 KR102471468 B1 KR 102471468B1
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KR
South Korea
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lens
optical system
focal length
paraxial region
order coefficient
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KR1020200067933A
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박일용
조용주
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 이미지 센서의 상기 촬상면의 대각길이의 절반을 IMG HT라 할 때, TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.6 을 만족할 수 있다.

Description

촬상 광학계{Optical imaging system}
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.
최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 복수의 렌즈로 구성된 촬상 광학계를 포함하는 카메라를 구비하고 있다.
아울러, 휴대 단말기에서 카메라가 차지하는 기능이 점차 커지면서, 고해상도를 갖는 휴대 단말기용 카메라에 대한 요구가 커지고 있다.
나아가, 휴대 단말기는 점차 소형화되고 있으므로, 휴대 단말기용 카메라도 슬림화가 요구되고 있다.
따라서, 슬림하면서도 고해상도를 구현할 수 있는 촬상 광학계의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 고해상도를 구현할 수 있고, 크기가 작은 촬상 광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈;를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 이미지 센서의 상기 촬상면의 대각길이의 절반을 IMG HT라 할 때, TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.6 을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계에 의하면, 고해상도를 구현하면서도 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하의 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기 및 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되는 것은 아니다.
제1 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제7 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.
또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체측에 가까운 면(또는, 물체측 면)을 의미하고, 제2 면은 상측에 가까운 면(또는, 상측 면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), 거리(Distance), 초점 거리(focal length) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, 화각(FOV)의 단위는 degree이다.
아울러, 각 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 오목하다는 의미이며, 일면이 평면이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 평면이라는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다. 또한, 렌즈의 일면이 평면이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록하거나 오목할 수 있다.
한편, 근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 7매의 렌즈를 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈를 포함한다. 제1 렌즈 내지 제7 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치된다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계가 7매의 렌즈로만 구성되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 필터(이하, '필터'라 함)를 더 포함할 수 있다. 필터는 제7 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다.
또한, 촬상 광학계는 광량을 조절하기 위한 조리개를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 제1 렌즈 내지 제7 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
아울러, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈 중 적어도 하나의 렌즈는 비구면을 가진다. 또한, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.
즉, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.
Figure 112020057809409-pat00001
수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ P는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리를 나타낸다.
제1 렌즈 내지 제7 렌즈로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/부/정/정/부의 굴절력을 가질 수 있다. 또는, 정/부/정/부/부/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
[조건식 1] 0 < f1/f < 1.8
[조건식 2] 25 < v1-v2 < 45
[조건식 3] v1-v3 < 35
[조건식 4] 15 < v1-v5 < 25
[조건식 5] (v2+v3+v4+v5)/v1 < 2
[조건식 6] -4 < f2/f < -1
[조건식 7] f3/f > 3
[조건식 8] |f4/f| > 3
[조건식 9] |f5/f| > 5
[조건식 10] 0 < f6/f < 2
[조건식 11] -2 < f7/f < 0
[조건식 12] TTL/f < 1.2
[조건식 13] |f1/f2| < 1
[조건식 14] -2 < f2/f3 < 0
[조건식 15] BFL/f < 0.3
[조건식 16] D1/f < 0.1
[조건식 17] 84°< FOV < 92°
[조건식 18] Fno < 2.2
[조건식 19] TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.6
[조건식 20] 1 < f12/f < 2
조건식들에서 f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, f1은 제1 렌즈의 초점거리이고, f2는 제2 렌즈의 초점거리이고, f3은 제3 렌즈의 초점거리이고, f4는 제4 렌즈의 초점거리이고, f5는 제5 렌즈의 초점거리이고, f6은 제6 렌즈의 초점거리이고, f7은 제7 렌즈의 초점거리이고, f12는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 합성 초점거리이다.
v1은 제1 렌즈의 아베수이고, v2는 제2 렌즈의 아베수이고, v3은 제3 렌즈의 아베수이고, v5는 제5 렌즈의 아베수이다.
TTL은 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, BFL은 제7 렌즈의 상측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, D1은 제1 렌즈의 상측 면과 제2 렌즈의 물체측 면 사이의 광축 상 거리이고, IMG HT는 이미지 센서의 촬상면의 대각길이의 절반이다.
FOV는 촬상 광학계의 화각이고, Fno는 촬상 광학계의 F 넘버(F-number)이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 제1 렌즈 내지 제7 렌즈를 설명한다.
제1 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제1 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제1 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제1 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제2 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제2 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제2 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제2 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제2 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제3 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 제3 렌즈는 양면이 볼록한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제3 렌즈의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상일 수 있다.
또는 제3 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제3 렌즈의 제1 면은 볼록하고, 제3 렌즈의 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제3 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제4 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제4 렌즈는 양면이 오목한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제4 렌즈의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상일 수 있다.
제4 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제4 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제5 렌즈는 정 또는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제5 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제5 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제5 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
제5 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제5 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제5 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 아울러, 제6 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제6 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
제6 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제6 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
제6 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고, 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈는 부의 굴절력을 가진다. 아울러, 제7 렌즈는 양면이 오목한 형상일 수 있다. 부연 설명하면, 제7 렌즈의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상일 수 있다.
제7 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한 면이 비구면일 수 있다. 예를 들어, 제7 렌즈의 양면은 모두 비구면일 수 있다.
또한, 제7 렌즈는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제7 렌즈의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고, 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제1 렌즈와 제2 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있고, 제2 렌즈와 제3 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 내지 제3 렌즈는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
한편, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈 중에서 적어도 세 개의 렌즈는 굴절률이 1.64보다 클 수 있다.
그리고, 제1 렌즈 내지 제7 렌즈 중에서 적어도 두 개의 렌즈는 굴절률이 1.66보다 클 수 있다.
제1 렌즈 내지 제4 렌즈 중에서 부의 굴절력을 갖는 렌즈는 굴절률이 1.66보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 렌즈 및 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고 굴절률이 1.66보다 클 수 있다.
그리고, 제1 렌즈 내지 제4 렌즈 중에서 굴절률이 1.66보다 큰 렌즈들 사이에 배치된 렌즈는 정의 굴절력을 갖고 굴절률이 1.64보다 클 수 있다. 일 예로, 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고 굴절률이 1.64보다 클 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160) 및 제7 렌즈(170)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(180) 및 이미지 센서(190)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 1과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.29841 0.76239 1.547 56.1 5.58
S2 8.22112 0.11438
S3 제2 렌즈 6.38617 0.21051 1.680 19.2 -14.45
S4 3.81806 0.46482
S5 제3 렌즈 25.87199 0.43025 1.642 23.9 31.85
S6 -96.68416 0.30698
S7 제4 렌즈 -65.14354 0.27550 1.680 19.2 -21.80
S8 19.20686 0.34914
S9 제5 렌즈 9.76229 0.37269 1.571 37.4 44.20
S10 15.69514 0.59161
S11 제6 렌즈 3.17056 0.46896 1.547 56.1 8.00
S12 10.95091 1.26839
S13 제7 렌즈 -9.64588 0.41100 1.547 56.1 -4.33
S14 3.17913 0.10832
S15 필터 Infinity 0.11000 1.519 64.2
S16 Infinity 0.72206
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.17 mm이고, f12는 8.10 mm이고, Fno는 2.1이고, FOV는 86.8°이고, IMG HT는 6 mm이다.
여기서, f12는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 합성 초점거리이고, Fno는 촬상 광학계의 밝기를 나타내는 수이고, FOV는 촬상 광학계의 화각이고, IMG HT는 이미지 센서의 촬상면의 대각길이의 절반이다.
본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(110)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(140)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(150)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(150)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(150)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(160)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(160)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(170)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(170)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(170)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 또한, 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 각 면은 표 2에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.83 15.36 16.18 3.88 -95.00 99.00 99.00
4차 계수(A) -0.01 -0.06 -0.08 -0.07 0.00 0.02 0.04
6차 계수(B) 0.17 0.43 0.35 0.62 -0.12 -0.34 -0.49
8차 계수(C) -0.78 -3.03 -2.16 -4.74 0.60 1.83 1.86
10차 계수(D) 2.32 13.58 9.86 23.57 -1.95 -6.58 -4.69
12차 계수(E) -4.74 -39.95 -30.68 -77.17 4.25 16.36 8.05
14차 계수(F) 6.88 80.55 66.65 173.86 -6.35 -28.77 -9.64
16차 계수(G) -7.21 -114.48 -103.41 -277.74 6.59 36.40 8.15
18차 계수(H) 5.53 116.48 115.99 319.76 -4.72 -33.39 -4.86
20차 계수(J) -3.09 -85.17 -94.19 -266.37 2.26 22.20 2.00
22차 계수(L) 1.25 44.37 54.83 159.17 -0.66 -10.58 -0.54
24차 계수(M) -0.36 -16.06 -22.29 -66.52 0.08 3.51 0.08
26차 계수(N) 0.07 3.84 6.01 18.47 0.01 -0.77 0.00
28차 계수(O) -0.01 -0.54 -0.97 -3.06 -0.01 0.10 0.00
30차 계수(P) 0.00 0.03 0.07 0.23 0.00 -0.01 0.00
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 93.86 13.88 -54.79 -6.27 -2.72 -3.31 -18.40
4차 계수(A) 0.00 -0.05 -0.07 0.02 0.05 -0.08 -0.05
6차 계수(B) -0.15 -0.01 0.01 -0.03 -0.03 0.05 0.02
8차 계수(C) 0.41 0.07 0.02 0.01 0.01 -0.02 -0.01
10차 계수(D) -0.76 -0.10 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.00
12차 계수(E) 0.95 0.09 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
14차 계수(F) -0.83 -0.06 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
16차 계수(G) 0.52 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
18차 계수(H) -0.23 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20차 계수(J) 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
22차 계수(L) -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
24차 계수(M) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
26차 계수(N) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
28차 계수(O) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
30차 계수(P) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250), 제6 렌즈(260) 및 제7 렌즈(270)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(280) 및 이미지 센서(290)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 3과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.28849 0.76330 1.547 56.1 5.55
S2 8.20854 0.11509
S3 제2 렌즈 6.35935 0.21000 1.680 19.2 -14.36
S4 3.79882 0.45821
S5 제3 렌즈 26.99476 0.42935 1.642 23.9 31.63
S6 -81.29169 0.30492
S7 제4 렌즈 -64.86509 0.27801 1.680 19.2 -21.77
S8 19.19682 0.35142
S9 제5 렌즈 9.71006 0.37424 1.571 37.4 44.77
S10 15.43466 0.59445
S11 제6 렌즈 3.13158 0.48624 1.547 56.1 8.01
S12 10.38317 1.24176
S13 제7 렌즈 -9.93485 0.41013 1.547 56.1 -4.36
S14 3.17888 0.10286
S15 필터 Infinity 0.11000 1.519 64.2
S16 Infinity 0.72000
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.14 mm이고, f12는 8.06 mm이고, Fno는 2.09이고, FOV는 86.9°이고, IMG HT는 6 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV 및 IMG HT의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(210)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(220)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(240)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(250)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(260)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(260)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 또한, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(270)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(270)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(270)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(270)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(270)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 각 면은 표 4에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.83 15.47 16.23 3.90 -94.97 99.00 99.00
4차 계수(A) -0.02 -0.07 -0.10 -0.07 0.00 0.02 0.04
6차 계수(B) 0.21 0.57 0.65 0.65 -0.17 -0.30 -0.49
8차 계수(C) -0.95 -3.65 -4.48 -4.94 0.99 1.42 1.90
10차 계수(D) 2.76 15.04 21.09 24.79 -3.83 -4.65 -4.94
12차 계수(E) -5.39 -41.34 -67.10 -82.98 10.22 10.64 8.86
14차 계수(F) 7.28 78.79 148.90 192.85 -19.37 -17.45 -11.22
16차 계수(G) -6.96 -106.79 -235.74 -319.73 26.55 20.82 10.21
18차 계수(H) 4.75 104.35 269.41 383.55 -26.55 -18.19 -6.71
20차 계수(J) -2.31 -73.67 -222.52 -333.80 19.35 11.61 3.17
22차 계수(L) 0.78 37.22 131.48 208.68 -10.14 -5.34 -1.05
24차 계수(M) -0.18 -13.11 -54.14 -91.31 3.72 1.72 0.24
26차 계수(N) 0.03 3.06 14.75 26.53 -0.91 -0.37 -0.03
28차 계수(O) 0.00 -0.42 -2.39 -4.60 0.13 0.05 0.00
30차 계수(P) 0.00 0.03 0.17 0.36 -0.01 0.00 0.00
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 94.77 13.99 -58.84 -6.41 -8.72 -2.03 -17.14
4차 계수(A) 0.00 -0.05 -0.07 0.02 0.05 -0.09 -0.05
6차 계수(B) -0.15 -0.01 0.01 -0.03 -0.03 0.05 0.02
8차 계수(C) 0.37 0.06 0.02 0.02 0.01 -0.02 -0.01
10차 계수(D) -0.63 -0.07 -0.01 -0.01 0.00 0.01 0.00
12차 계수(E) 0.71 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
14차 계수(F) -0.54 -0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
16차 계수(G) 0.26 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
18차 계수(H) -0.07 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20차 계수(J) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
22차 계수(L) 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
24차 계수(M) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
26차계수(N) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
28차계수(O) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
30차계수(P) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340), 제5 렌즈(350), 제6 렌즈(360) 및 제7 렌즈(370)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(380) 및 이미지 센서(390)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 5와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.29153 0.77274 1.547 56.1 5.55
S2 8.23456 0.10919
S3 제2 렌즈 6.40025 0.21000 1.680 19.2 -14.39
S4 3.81715 0.45841
S5 제3 렌즈 21.37334 0.41688 1.642 23.9 32.50
S6 -850.29506 0.32297
S7 제4 렌즈 -71.39633 0.28900 1.680 19.2 -22.37
S8 19.34188 0.35230
S9 제5 렌즈 9.74308 0.37428 1.571 37.4 56.83
S10 13.72711 0.57535
S11 제6 렌즈 3.08993 0.49707 1.547 56.1 7.65
S12 11.16346 1.23182
S13 제7 렌즈 -9.63838 0.41000 1.547 56.1 -4.28
S14 3.13516 0.10000
S15 필터 Infinity 0.11000 1.519 64.2
S16 Infinity 0.72000
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.14 mm이고, f12는 8.05 mm이고, Fno는 2.07이고, FOV는 86.8°이고, IMG HT는 6 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV 및 IMG HT의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(310)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(320)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(340)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(350)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(350)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(360)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(360)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(370)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(370)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(370)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(370)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 각 면은 표 6에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.83 15.73 16.24 3.84 -95.00 99.00 99.00
4차 계수(A) -0.02 -0.06 -0.08 -0.06 0.00 0.02 0.05
6차 계수(B) 0.19 0.42 0.37 0.42 -0.13 -0.35 -0.57
8차 계수(C) -0.86 -2.64 -2.22 -2.91 0.62 1.75 2.39
10차 계수(D) 2.44 10.93 9.87 13.81 -1.83 -5.90 -6.73
12차 계수(E) -4.62 -30.18 -29.99 -43.57 3.53 13.71 13.05
14차 계수(F) 6.03 57.66 63.75 95.10 -4.40 -22.59 -17.95
16차 계수(G) -5.53 -78.21 -96.70 -147.94 3.22 26.84 17.85
18차 계수(H) 3.58 76.37 105.77 166.68 -0.71 -23.20 -12.95
20차 계수(J) -1.62 -53.83 -83.48 -136.56 -1.11 14.57 6.85
22차 계수(L) 0.50 27.12 47.03 80.65 1.35 -6.57 -2.60
24차 계수(M) -0.10 -9.52 -18.42 -33.48 -0.75 2.07 0.69
26차 계수(N) 0.01 2.21 4.76 9.27 0.24 -0.43 -0.12
28차 계수(O) 0.00 -0.31 -0.73 -1.54 -0.04 0.05 0.01
30차 계수(P) 0.00 0.02 0.05 0.12 0.00 0.00 0.00
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 95.22 13.62 -69.03 -6.30 -1.63 -1.29 -19.37
4차 계수(A) 0.00 -0.05 -0.08 0.02 0.04 -0.10 -0.06
6차 계수(B) -0.14 0.00 0.02 -0.02 -0.02 0.07 0.03
8차 계수(C) 0.38 0.04 0.00 0.01 0.00 -0.03 -0.01
10차 계수(D) -0.70 -0.06 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00
12차 계수(E) 0.90 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
14차 계수(F) -0.82 -0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
16차 계수(G) 0.53 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
18차 계수(H) -0.25 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20차 계수(J) 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
22차 계수(L) -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
24차 계수(M) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
26차 계수(N) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
28차 계수(O) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
30차 계수(P) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
도 4를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430), 제4 렌즈(440), 제5 렌즈(450), 제6 렌즈(460) 및 제7 렌즈(470)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(480) 및 이미지 센서(490)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 7과 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.30304 0.76509 1.547 56.1 5.55
S2 8.42496 0.09930
S3 제2 렌즈 6.28862 0.21000 1.680 19.2 -15.01
S4 3.83778 0.46488
S5 제3 렌즈 25.14324 0.39999 1.642 23.9 35.89
S6 -272.70980 0.34005
S7 제4 렌즈 -82.16734 0.27969 1.680 19.2 -22.63
S8 18.94624 0.37621
S9 제5 렌즈 9.98619 0.37957 1.571 37.4 90.92
S10 12.19270 0.56739
S11 제6 렌즈 2.96631 0.56695 1.547 56.1 6.98
S12 12.41193 1.15413
S13 제7 렌즈 -10.27520 0.41000 1.547 56.1 -4.15
S14 2.94704 0.10675
S15 필터 Infinity 0.11000 1.519 64.2
S16 Infinity 0.72000
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.09 mm이고, f12는 7.91 mm이고, Fno는 2.08이고, FOV는 87.3°이고, IMG HT는 6 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV 및 IMG HT의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제4 실시예에서, 제1 렌즈(410)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(410)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(410)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(420)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(420)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(420)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(430)의 제1 면과 제2 면은 볼록한 형상이다.
제4 렌즈(440)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(440)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(450)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(450)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(460)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(460)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(460)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(470)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(470)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(470)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(470)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(470)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 각 면은 표 8에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.86 15.41 16.23 3.99 -95.00 99.00 99.00
4차 계수(A) 0.00 -0.07 -0.09 -0.04 0.00 0.01 0.04
6차 계수(B) 0.09 0.46 0.56 0.24 -0.10 -0.26 -0.54
8차 계수(C) -0.31 -2.77 -3.80 -1.59 0.39 1.29 2.33
10차 계수(D) 0.55 10.87 18.01 7.30 -0.94 -4.36 -6.72
12차 계수(E) -0.24 -28.35 -57.75 -21.68 1.19 10.15 13.23
14차 계수(F) -1.09 51.00 128.96 43.19 -0.11 -16.70 -18.37
16차 계수(G) 2.81 -65.00 -204.95 -59.13 -2.31 19.76 18.32
18차 계수(H) -3.52 59.54 234.46 56.03 4.36 -16.97 -13.24
20차 계수(J) 2.77 -39.31 -193.35 -36.29 -4.41 10.55 6.92
22차 계수(L) -1.46 18.54 113.76 15.38 2.84 -4.70 -2.58
24차 계수(M) 0.51 -6.09 -46.53 -3.79 -1.20 1.45 0.66
26차 계수(N) -0.12 1.32 12.56 0.33 0.32 -0.30 -0.11
28차 계수(O) 0.02 -0.17 -2.01 0.06 -0.05 0.04 0.01
30차 계수(P) 0.00 0.01 0.14 -0.01 0.00 0.00 0.00
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 92.99 14.34 -88.58 -6.39 -2.06 -0.83 -21.99
4차 계수(A) -0.01 -0.06 -0.09 0.01 0.04 -0.11 -0.05
6차 계수(B) -0.15 0.01 0.03 -0.01 0.00 0.08 0.03
8차 계수(C) 0.49 0.03 0.01 0.00 -0.01 -0.04 -0.01
10차 계수(D) -1.03 -0.06 -0.02 0.00 0.01 0.01 0.00
12차 계수(E) 1.51 0.04 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00
14차 계수(F) -1.57 -0.02 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
16차 계수(G) 1.19 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
18차 계수(H) -0.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20차 계수(J) 0.27 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
22차 계수(L) -0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
24차 계수(M) 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
26차 계수(N) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
28차 계수(O) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
30차 계수(P) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
도 5를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530), 제4 렌즈(540), 제5 렌즈(550), 제6 렌즈(560) 및 제7 렌즈(570)를 구비하는 광학계를 포함하고, 조리개, 필터(580) 및 이미지 센서(590)를 더 포함할 수 있다.
각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 초점거리)은 표 9와 같다.
면 번호 비고 곡률반경 두께 또는 거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1 렌즈 2.34050 0.74555 1.547 56.1 5.62
S2 8.72464 0.10851
S3 제2 렌즈 6.73780 0.21000 1.680 19.2 -15.33
S4 4.04021 0.46098
S5 제3 렌즈 18.53728 0.38427 1.642 23.9 30.52
S6 343.70020 0.34399
S7 제4 렌즈 -57.20565 0.27000 1.680 19.2 -20.73
S8 18.72890 0.38351
S9 제5 렌즈 10.17700 0.41037 1.571 37.4 -215.82
S10 9.26311 0.53719
S11 제6 렌즈 2.77358 0.67928 1.547 56.1 6.23
S12 13.64237 1.09911
S13 제7 렌즈 -10.91942 0.41000 1.547 56.1 -4.40
S14 3.12607 0.12724
S15 필터 Infinity 0.11000 1.519 64.2
S16 Infinity 0.72000
S17 촬상면 Infinity
한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계의 전체 초점거리(f)는 6.01 mm이고, f12는 8 mm이고, Fno는 2.06이고, FOV는 88°이고, IMG HT는 6 mm이다.
여기서, f12, Fno, FOV 및 IMG HT의 정의는 제1 실시예와 같다.
본 발명의 제5 실시예에서, 제1 렌즈(510)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(510)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(510)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제2 렌즈(520)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(520)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(520)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제3 렌즈(530)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(530)의 제1 면은 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(530)의 제2 면은 오목한 형상이다.
제4 렌즈(540)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(540)의 제1 면과 제2 면은 오목한 형상이다.
제5 렌즈(550)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제5 렌즈(550)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제6 렌즈(560)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(560)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제6 렌즈(560)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하고 근축 영역 이외의 부분에서 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(560)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
제7 렌즈(570)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(570)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.
또한, 제7 렌즈(570)는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(570)의 제1 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(570)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하고 근축 영역 이외의 부분에서 볼록한 형상일 수 있다.
한편, 제1 렌즈(510) 내지 제7 렌즈(570)의 각 면은 표 10에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 가진다. 예를 들어, 제1 렌즈(510) 내지 제7 렌즈(570)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
코닉 상수(K) -0.90 17.11 16.33 3.48 -94.71 99.00 99.00
4차 계수(A) -0.02 -0.02 -0.04 -0.04 0.01 -0.02 0.02
6차 계수(B) 0.20 0.01 -0.10 0.17 -0.15 0.04 -0.37
8차 계수(C) -0.86 -0.36 1.12 -1.05 0.72 -0.16 1.69
10차 계수(D) 2.46 2.59 -5.83 4.16 -2.30 0.08 -5.10
12차 계수(E) -4.70 -9.42 20.21 -9.55 5.03 1.09 10.34
14차 계수(F) 6.16 21.62 -48.43 11.74 -7.65 -4.09 -14.55
16차 계수(G) -5.52 -33.77 82.17 -3.12 8.23 7.66 14.54
18차 계수(H) 3.31 37.11 -100.08 -13.80 -6.31 -9.07 -10.42
20차 계수(J) -1.23 -29.02 87.76 25.13 3.43 7.23 5.34
22차 계수(L) 0.20 16.07 -54.90 -22.53 -1.30 -3.95 -1.93
24차 계수(M) 0.04 -6.15 23.90 12.26 0.33 1.46 0.47
26차 계수(N) -0.03 1.55 -6.87 -4.11 -0.05 -0.35 -0.07
28차 계수(O) 0.01 -0.23 1.17 0.78 0.00 0.05 0.01
30차 계수(P) 0.00 0.02 -0.09 -0.07 0.00 0.00 0.00
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
코닉 상수(K) 91.17 13.47 -95.64 -6.89 -5.00 -0.96 -20.11
4차 계수(A) -0.03 -0.08 -0.10 0.01 0.04 -0.06 -0.02
6차 계수(B) -0.01 0.06 0.08 -0.01 -0.02 0.02 0.00
8차 계수(C) 0.02 -0.03 -0.06 0.00 0.00 -0.01 0.00
10차 계수(D) -0.05 -0.02 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00
12차 계수(E) 0.09 0.06 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00
14차 계수(F) -0.09 -0.05 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00
16차 계수(G) 0.05 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
18차 계수(H) -0.01 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20차 계수(J) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
22차 계수(L) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
24차 계수(M) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
26차 계수(N) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
28차 계수(O) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
30차 계수(P) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
표 11은 각 실시예에 따른 촬상 광학계의 조건식 값을 나타낸다.
조건식 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
0 < f1/f < 1.8 0.904 0.904 0.904 0.911 0.935
25 < v1-v2 < 45 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9
v1-v3 < 35 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2
15 < v1-v5 < 25 18.7 18.7 18.7 18.7 18.7
(v2+v3+v4+v5)/v1 < 2 1.777 1.777 1.777 1.777 1.777
-4 < f2/f < -1 -2.342 -2.339 -2.344 -2.465 -2.551
f3/f > 3 5.162 5.151 5.293 5.893 5.078
|f4/f| > 3 3.533 3.546 3.643 3.716 3.449
|f5/f| > 5 7.164 7.292 9.256 14.929 35.910
0 < f6/f < 2 1.297 1.305 1.246 1.146 1.037
-2 < f7/f < 0 -0.702 -0.710 -0.697 -0.681 -0.732
TTL/f < 1.2 1.129 1.132 1.132 1.141 1.165
|f1/f2| < 1 0.386 0.386 0.386 0.370 0.367
-2 < f2/f3 < 0 -0.454 -0.454 -0.443 -0.418 -0.502
BFL/f < 0.3 0.152 0.152 0.151 0.154 0.159
D1/f < 0.1 0.019 0.019 0.018 0.016 0.018
84° < FOV < 92° 86.8 86.9 86.8 87.3 88.0
Fno < 2.2 2.10 2.09 2.07 2.08 2.06
TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.6 0.581 0.579 0.579 0.579 0.583
1 < f12/f < 2 1.313 1.313 1.311 1.299 1.331
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
110, 210, 310, 410, 510: 제1 렌즈
120, 220, 320, 420, 520: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430, 530: 제3 렌즈
140, 240, 340, 440, 540: 제4 렌즈
150, 250, 350, 450, 550: 제5 렌즈
160, 260, 360, 460, 560: 제6 렌즈
170, 270, 370, 470, 570: 제7 렌즈
180, 280, 380, 480, 580: 필터
190, 290, 390, 490, 590: 이미지 센서

Claims (17)

  1. 물체측으로부터 순서대로 배치된 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈;를 포함하고,
    상기 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리를 TTL, 상기 이미지 센서의 상기 촬상면의 대각길이의 절반을 IMG HT라 할 때, TTL/(2*IMG HT) ≤ 0.6 을 만족하며,
    상기 제1 렌즈의 아베수를 v1, 상기 제2 렌즈의 아베수를 v2, 상기 제3 렌즈의 아베수를 v3, 상기 제4 렌즈의 아베수를 v4, 상기 제5 렌즈의 아베수를 v5라 할 때,
    (v2+v3+v4+v5)/v1 < 2 를 만족하는 촬상 광학계.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    0 < f1/f < 1.8 을 만족하는 촬상 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    -4 < f2/f < -1 을 만족하는 촬상 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    f3/f > 3 을 만족하는 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제4 렌즈의 초점거리를 f4, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    |f4/f| > 3 을 만족하는 촬상 광학계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제5 렌즈의 초점거리를 f5, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    |f5/f| > 5 를 만족하는 촬상 광학계.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제6 렌즈의 초점거리를 f6, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    0 < f6/f < 2 를 만족하는 촬상 광학계.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제7 렌즈의 초점거리를 f7, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    -2 < f7/f < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    TTL/f < 1.2 를 만족하고,
    상기 제7 렌즈의 상측 면으로부터 상기 이미지 센서의 상기 촬상면까지의 광축 상 거리를 BFL이라 할 때,
    BFL/f < 0.3 을 만족하는 촬상 광학계.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 초점거리를 f1, 상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2라 할 때,
    |f1/f2| < 1 을 만족하는 촬상 광학계.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 초점거리를 f2, 상기 제3 렌즈의 초점거리를 f3이라 할 때,
    -2 < f2/f3 < 0 을 만족하는 촬상 광학계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 상측 면으로부터 상기 제2 렌즈의 물체측 면까지의 광축 상 거리를 D1, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    D1/f < 0.1 을 만족하는 촬상 광학계.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 화각을 FOV라 할 때,
    84°< FOV < 92°을 만족하는 촬상 광학계.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 F 넘버를 Fno라 할 때,
    Fno < 2.2 를 만족하는 촬상 광학계.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 합성 초점거리를 f12, 상기 제1 렌즈 내지 상기 제7 렌즈를 포함하는 광학계의 전체 초점거리를 f라 할 때,
    1 < f12/f < 2를 만족하는 촬상 광학계.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제3 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제4 렌즈는 부의 굴절력을 갖고, 상기 제6 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 제7 렌즈는 부의 굴절력을 갖는 촬상 광학계.
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