WO2023121204A1 - 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈 - Google Patents

광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈 Download PDF

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WO2023121204A1
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lens
lens group
optical system
equation
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신두식
심주용
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LG Innotek Co Ltd
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LG Innotek Co Ltd
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    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
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    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
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    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143503—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -+-
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components

Definitions

  • Embodiments relate to an optical system, an optical module including the same, and a camera module.
  • the camera module captures an object and stores it as an image or video.
  • the camera module is applied to various applications.
  • the camera module may be miniaturized. Accordingly, the camera module is applied to a portable device such as a smart phone, a tablet PC, or a laptop computer.
  • the camera module is applied to drones or vehicles.
  • the camera module includes 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 focal lengths of lenses by automatically adjusting a distance between an image sensor and an imaging lens.
  • AF autofocus
  • the camera module may perform a zooming function of zooming up or zooming out by increasing or decreasing the magnification of a distant object by a zoom lens. .
  • the camera module may correct or prevent image stabilization using image stabilization (IS) technology.
  • IS image stabilization
  • the most important component for the camera module to acquire an image is an imaging lens that forms an image.
  • an imaging lens that forms an image.
  • interest in high image quality and high resolution is increasing.
  • research on an optical system including a plurality of lenses is being conducted.
  • research using a plurality of imaging lenses having positive (+) or negative (-) refractive power is being conducted for a high-performance optical system.
  • the length of the entire optical system may increase.
  • the optical system includes a plurality of lenses
  • the position of any one of the plurality of lenses may be controlled.
  • the position of a lens group including two or more lenses may be controlled. Accordingly, the optical system may perform a zoom or autofocus (AF) function.
  • AF zoom or autofocus
  • the lens or the lens group performs the function
  • the moving distance of the lens or the lens group may greatly increase. Accordingly, a device including the optical system may require a lot of energy.
  • there is a problem in that a design considering the movement distance is required.
  • the total length or height of the optical system may be increased by the thickness, interval, or size of the plurality of lenses. Accordingly, the thickness and size of the device including the optical system may increase.
  • Embodiments are intended to provide an optical system having improved optical characteristics, an optical module and a camera module including the same.
  • the embodiment is intended to provide an optical system capable of providing images of various magnifications, an optical module and a camera module including the same.
  • embodiments are intended to provide an optical system having a small size, an optical module and a camera module including the same.
  • embodiments are intended to provide an optical system applicable to a folded camera having a thin thickness, an optical module including the optical system, and a camera module.
  • the optical system according to the embodiment includes a first lens group, a second lens group, and a third lens group sequentially arranged along an optical axis from the object side to the sensor side, each including at least one lens, and 1 lens group includes a first lens, a second lens, and a third lens sequentially arranged along the optical axis in a direction from the object side to the sensor side, and the second lens group is arranged in a direction from the object side to the sensor side A fourth lens and a fifth lens are sequentially disposed along the optical axis, and the third lens group comprises a sixth lens and a seventh lens sequentially disposed along the optical axis in a direction from the object side to the sensor side.
  • the second lens group and the third lens group are movable in a direction toward the sensor (a first mode) and movable in a direction toward the object (a third mode), and the third lens group has negative (-) refractive power, the fourth lens has positive (+) refractive power, the fifth lens has negative (-) refractive power, and the third lens and the fourth lens have glass Including, the optical system satisfies the following equation.
  • an optical system, an optical module, and a camera module have improved optical characteristics.
  • the effective focal length (EFL) may be controlled by moving at least one of the plurality of lens groups. Accordingly, an image having a desired magnification may be obtained.
  • the embodiment minimizes the moving distance of the moving lens group. Accordingly, power consumption required when moving the lens group may be reduced.
  • the embodiment has a constant TTL regardless of the magnification in the first to third modes. Accordingly, the optical system and the camera module including the same have a slim size.
  • At least one of the lens of the optical system and the camera module according to the embodiment has a non-circular shape. Accordingly, the optical system has improved optical performance. Also, the optical system has a small size.
  • the optical system and the camera module according to the embodiment include a light path changing member. Accordingly, the optical system can be applied to a folded camera having a small thickness.
  • a device including the camera module may be manufactured with a thin thickness.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to an embodiment operating in a first mode.
  • TTL total track length
  • BFL back focal length
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an optical system according to an embodiment operating in a second mode.
  • TTL Total track length
  • BFL Back focal length
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system according to an embodiment operating in a third mode.
  • TTL total track length
  • BFL back focal length
  • FIG. 7 is a view for explaining a lens having a non-circular shape.
  • 19 is a graph of an aberration diagram when the optical system according to the first embodiment operates in the first mode.
  • 20 is a graph of MTF characteristics when the optical system according to the first embodiment operates in the second mode.
  • 21 is a graph of an aberration diagram when the optical system according to the first embodiment operates in the second mode.
  • FIG. 23 is a graph of an aberration diagram when the optical system according to the first embodiment operates in the third mode.
  • 24 to 29 are tables for explaining the first to eighth lenses of the optical system according to the second embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating that a camera module according to an embodiment is applied to a mobile terminal.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and in the case of “at least one (or more than one) of A and (and) B and C”, A, B, and C are combined. may include one or more of all possible combinations.
  • terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the corresponding component.
  • a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected to, combined with, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between the other components.
  • top (top) or bottom (bottom) is not only when two components are in direct contact with each other, but also It also includes cases where one or more other components are formed or disposed between two components.
  • up (up) or down (down) it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
  • a first lens means a lens closest to the object side.
  • the last lens means the lens closest to the sensor side.
  • the units of the lens radius, effective diameter, thickness, distance, BFL (Back Focal Length), and TTL (Total track length or Total Top Length) are millimeters (mm).
  • the shape of the lens is based on the optical axis of the lens. For example, that the object-side surface of the lens is convex means that the optical axis portion of the lens object-side surface is convex. That is, it does not mean that the periphery of the optical axis of the object-side surface of the lens is convex.
  • the peripheral portion of the optical axis of the object-side surface of the lens may be concave.
  • the thickness and radius of curvature of the lens were measured based on the optical axis of the lens.
  • the object-side surface is defined as a surface of a lens facing the object side based on the optical axis.
  • the sensor side (Image side) is defined as a surface of the lens facing the imaging surface based on the optical axis.
  • the thickness of the edge of the lens described below may be the thickness at the non-de-cut corner.
  • an optical system 1000 includes a plurality of lenses.
  • the optical system 1000 includes 8 lenses.
  • the embodiment is not limited thereto.
  • the optical system 1000 includes 8 lenses.
  • 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, a sixth lens 160, and a 7th lens. It includes a lens 170 and an eighth lens 180 .
  • the first lens 110 to the eighth lens 180 are sequentially disposed from the object side to the sensor side.
  • the first lens 110 to the eighth lens 180 are sequentially disposed along the optical axis OA. Accordingly, the centers of the first lens 110 to the eighth lens 180 may coincide with the optical axis OA of the optical system 1000 .
  • Light corresponding to object information passes through the first lens 110 to the eighth lens 180 and is incident on the image sensor unit 300 .
  • Each of the first lens 110 to the eighth lens 180 includes an effective area and an ineffective area.
  • the effective area is defined as an area where optical characteristics are implemented in the first lens 110 to the eighth lens 180 .
  • the effective area is an area through which the light passes. Also, the effective area is an area where incident light is refracted.
  • the effective area may be an effective mirror of the first lens 110 to the eighth lens 180 .
  • the non-effective area is disposed in the periphery of the effective area. That is, an area other than the effective area of the first lens 110 to the eighth lens 180 is an ineffective area.
  • the ineffective area may be an area in which the light is not incident.
  • the non-effective area may be an area unrelated to the optical characteristics.
  • the ineffective area may be an area where the light is incident but has no optical characteristics.
  • the non-effective area may be an area fixed to a barrel (not shown) accommodating the lens. That is, the ineffective area may be a flange portion fixed to the barrel.
  • the size of the effective area may have a measurement error of about ⁇ 0.4 mm depending on a measurement method or the like.
  • the size of the effective area may be 2 mm or less, 1 mm or less, or 0.3 mm or less of the inner diameter of the flange portion.
  • the optical system 1000 may include an aperture (not shown) for adjusting the amount of incident light.
  • the diaphragm may be disposed between two adjacent lenses among the first lens 110 to the eighth lens 180 .
  • the diaphragm may be disposed between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • At least one lens of the first lens 110 to the eighth lens 180 may serve as a diaphragm.
  • an object-side surface or a sensor-side surface of the lens may serve as a diaphragm.
  • the object-side surface of the fourth lens 140 may serve as a diaphragm.
  • the optical system 1000 forms an optical module 2000 .
  • the optical module 2000 includes the optical system 1000, a light path changing member disposed in front of the optical system 1000, an image sensor unit 300 disposed behind the optical system 1000, and a filter unit ( 500) may be included.
  • the image sensor unit 300 detects light.
  • the image sensor unit 300 detects light sequentially passing through the first lens 110 to the eighth lens 180 .
  • the image sensor unit 300 may include a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the filter unit 500 is disposed between the optical system 1000 and the image sensor unit 300 .
  • the filter part 500 is disposed between the image sensor 300 and a lens closest to the image sensor part 300 . That is, the filter unit 500 is disposed between the eighth lens 180 and the image sensor 300 .
  • the filter unit 500 may include an infrared filter or an optical filter.
  • the filter unit 500 passes light of a set wavelength band.
  • the filter unit 500 filters light of an unset wavelength band.
  • the filter unit 500 includes an infrared filter, it is possible to block radiant heat emitted from external light from being transferred to the image sensor unit 300 .
  • the filter unit 500 may transmit visible light and reflect infrared light.
  • the optical module 2000 may include a light path changing member (not shown).
  • the light path changing member reflects light incident from the outside. This changes the path of the light.
  • the light path changing member may include a reflector or a prism.
  • the light path changing member may include a right angle prism. Accordingly, the light path changing member may reflect the path of the incident light at an angle of 90°. In this way, the path of light can be changed.
  • the light path changing member may be disposed closer to the object side than the plurality of lenses.
  • the optical module 2000 includes the light path changing member, a light path changing member, a first lens 110, a second lens 120, a third lens 130, and a fourth The lens 140, the fifth lens 150, the sixth lens 160, the seventh lens 170, the eighth lens 180, the filter unit 500, and the image sensor unit 300 are sequentially disposed.
  • the light path changing member changes a path of light incident from the outside in a set direction.
  • the light path changing member may change a path of light incident in a first direction to a second direction in which the plurality of lenses are disposed.
  • the second direction may be an optical axis direction.
  • the optical module 2000 may be applied to a folded camera.
  • the optical module 2000 includes the light path changing member
  • light incident in a direction perpendicular to the surface of the electronic device to which the optical module 2000 is applied is changed into a direction parallel to the surface of the electronic device.
  • the optical module 2000 may have a thin thickness. Accordingly, the electronic device may be formed with a small thickness.
  • the lenses of the optical system 1000 may move forward and backward along the optical axis. In detail, at least one of the lenses may move toward the object side or the sensor side along the optical axis direction. Accordingly, the optical system 1000 and the optical module 2000 can adjust the focal length in the low magnification mode and the high magnification mode.
  • the lenses are divided into a plurality of lens groups.
  • the lenses are divided into a first lens group G1 defined as a non-moving fixed lens group, and a second lens group G2 and a third lens group G3 defined as a moving moving group lens.
  • the first lens group G1 includes at least one lens.
  • the first lens group G1 includes a plurality of lenses.
  • the first lens group G1 includes a plurality of lenses spaced apart from each other at set intervals.
  • the first lens group G1 may include the first lens 110, the second lens 120, and the third lens 130 spaced apart from each other.
  • Intervals between the plurality of lenses of the first lens group G1 do not change and are fixed by operation changes of the first mode to the third mode.
  • the distance between the first lens 110 and the second lens 120 is not changed by the change in operation of the first mode to the third mode.
  • the distance between the second lens 120 and the third lens 130 is not changed by the change in the operation of the first mode to the third mode.
  • the interval between the plurality of lenses is defined as the distance between centers of adjacent lenses in the optical axis (OA) direction.
  • the second lens group G2 includes at least one lens.
  • the second lens group G2 includes a plurality of lenses.
  • the number of lenses in the first lens group G1 and the number of lenses in the second lens group G2 may be the same or different.
  • the number of lenses of the second lens group G2 may be smaller than the number of lenses of the first lens group G1.
  • the second lens group G2 includes a plurality of lenses spaced apart from each other at set intervals.
  • the second lens group G2 may include the fourth lens 140 and the fifth lens 150 spaced apart from each other.
  • Intervals between the plurality of lenses of the second lens group G2 are fixed without being changed by operation changes of the first mode to the third mode.
  • the distance between the fourth lens 140 and the fifth lens 150 does not change according to the operation of the first mode to the third mode.
  • the interval between the plurality of lenses is defined as the distance between centers of adjacent lenses in the optical axis (OA) direction.
  • the third lens group G3 includes at least one lens.
  • the third lens group G3 includes a plurality of lenses.
  • the number of lenses in the third lens group G3 and the number of lenses in the second lens group G2 may be the same or different.
  • the number of lenses of the third lens group G3 may be greater than the number of lenses of the second lens group G2.
  • the third lens group G3 includes a plurality of lenses spaced apart at set intervals.
  • the third lens group G3 may include the sixth lens 160, the seventh lens 170, and the eighth lens 180 spaced apart from each other.
  • Intervals between the plurality of lenses of the third lens group G3 are fixed without being changed by operation changes of the first mode to the third mode.
  • the interval between the sixth lens 160 and the seventh lens 170 is not changed by the change in the operation of the first mode to the third mode.
  • the distance between the seventh lens 170 and the eighth lens 180 is not changed by the change in operation of the first mode to the third mode.
  • the interval between the plurality of lenses is defined as the distance between centers of adjacent lenses in the optical axis (OA) direction.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move along the optical axis direction.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move closer to the first lens group G1 or the image sensor unit 300 along the optical axis direction. That is, the second lens group G2 and the third lens group G3 move closer to the object side or the sensor side along the optical axis direction.
  • a driving member (not shown) is connected to the optical system 1000 .
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 may move along the optical axis direction by the driving force of the driving member.
  • the driving member may move the second lens group G2 and the third lens group G3 by changing the first mode to the third mode. Accordingly, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the distance between the first lens group G1 and the third lens group G3, and the second lens group At least one of the distance between G2 and the image sensor unit 300 and the distance between the third lens group G2 and the image sensor unit 300 is changed and the distance is controlled.
  • the magnification of the first mode may mean a magnification of 4.8 times when an angle of view of 85° is multiplied by one.
  • the magnification of the second mode may mean a magnification of 6 times when the angle of view of 85° is 1 time.
  • the magnification of the third mode may mean a magnification of 8.5 times when an angle of view of 85° is multiplied by one.
  • the first lens group G1 may be fixed.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 may be movable by the driving member. In this case, intervals between the lenses of the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 may not change.
  • the distance between the fourth lens 140 and the fifth lens 150 of the second lens group G2 , the distance between the sixth lens 160 and the seventh lens 170 and the distance between the seventh lens 170 and the eighth lens 180 of the third lens group G3 are the driving force can be fixed regardless of Accordingly, the total track length (TTL) of the optical module 2000 is maintained. Also, a back focal length (BFL) of the optical module 2000 is changed by the driving force.
  • the optical module 2000 may change from the first mode to the second mode.
  • the optical module 2000 may change from the first mode to the third mode.
  • the optical module 2000 may change from the second mode to the third mode.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 may move in the direction of the first lens group G1 in the image sensor unit 300 .
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 may move to positions adjacent to the first lens group G1.
  • the optical module 2000 may change from the third mode to the first mode.
  • the optical module 2000 may change from the third mode to the second mode.
  • the optical module 2000 may change from the second mode to the first mode.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 may move toward the image sensor unit 300 from the first lens group G1.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 may move to positions adjacent to the image sensor unit 300 .
  • the composite focal length of the first lens 110 and the second lens 120 may be maintained. Also, the composite focal length of the second lens 120 and the third lens 130 may be maintained. Also, the composite focal length of the first lens 110, the second lens 120, and the third lens 130 may be maintained.
  • the composite focal length of the fourth lens 140 and the fifth lens 120 may be maintained.
  • the composite focal distance of the sixth lens 160 and the seventh lens 170 may be maintained.
  • the composite focal length of the seventh lens 170 and the eighth lens 180 may be maintained.
  • the composite focal length of the sixth lens 160, the seventh lens 170, and the eighth lens 180 may be maintained.
  • the focal lengths of the third lens 130 and the fourth lens 140 may change.
  • the focal lengths of the second lens 120, the third lens 130, and the fourth lens 140 may change.
  • the focal lengths of the third lens 130, the fourth lens 140, and the fifth lens 150 may change.
  • the focal lengths of the first lens 110, the second lens 120, the third lens 130, and the fourth lens 140 may change.
  • the focal lengths of the second lens 120, the third lens 130, the fourth lens 140, and the fifth lens 150 may change.
  • the focal lengths of the fifth lens 150 and the sixth lens 160 may change.
  • the focal lengths of the fourth lens 140, the fifth lens 150, and the sixth lens 160 may change.
  • the focal lengths of the fifth lens 150, the sixth lens 160, and the seventh lens 170 may change.
  • the focal lengths of the third lens 130, the fourth lens 140, the fifth lens 150, and the sixth lens 160 may change.
  • the focal lengths of the fourth lens 140, the fifth lens 150, the sixth lens 160, and the seventh lens 170 may change.
  • the position of at least one lens group among the plurality of lens groups G1 , G2 , and G3 is controlled. Accordingly, the distance between the lens groups G1 , G2 , and G3 , the effective focal length (EFL) of the optical system 1000 , and the composite focal length of the plurality of lenses may be changed. Accordingly, the camera module can control the effective focal length (EFL).
  • the camera module may provide a zoom function for a subject at low magnification, medium magnification, and high magnification.
  • the focused focal length (EFL) of the optical system is changed by the movement of the second lens group G2 and the third lens group G3.
  • the effective focal length of the first mode may be 13 mm to 14 mm.
  • the effective focal length of the second mode may be 20 mm to 21 mm.
  • the effective focal length of the third mode may be 28 mm to 29 mm.
  • the effective focal length (EFL) of the optical system may vary from 13 mm to 29 mm.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 have different refractive powers.
  • the first lens group G1 may have negative (-) refractive power.
  • the second lens group G2 may have positive (+) refractive power.
  • the third lens group G3 may have negative (-) refractive power.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 have different focal lengths.
  • the first lens group G1 and the second lens group G2 have refractive powers of opposite signs. Accordingly, the focal length of the second lens group G2 and the focal length of the first lens group G1 have opposite signs.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 have refractive powers of opposite signs. Accordingly, the focal length of the second lens group G2 and the focal length of the third lens group G3 have opposite signs.
  • the first lens group G1 and the third lens group G3 have refractive powers of the same sign. Accordingly, the focal length of the first lens group G1 has the same sign as the focal length of the third lens group G3.
  • lenses included in the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 will be described.
  • the first lens 110 may have positive (+) refractive power along the optical axis.
  • the first lens 110 may include a plastic or glass material.
  • the first lens 110 may include a plastic material.
  • the first lens 110 includes a first surface S1 defined as an object side surface and a second surface S2 defined as a sensor side surface.
  • the first surface S1 may be convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the second surface S2 may be concave with respect to the sensor-side surface in the optical axis. That is, the first lens 110 as a whole may have a meniscus shape convex from the optical axis toward the object side.
  • 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 aspheric surfaces.
  • the size of the effective diameter of the first surface S1 and the size of the effective diameter of the second surface S2 may be different.
  • the size of the effective diameter of the first surface S1 may be greater than the size of the effective diameter of the second surface S2.
  • the second lens 120 may have positive (+) refractive power along the optical axis.
  • the second lens 120 may include a plastic or glass material.
  • the second lens 120 may include a plastic material.
  • the second lens 120 includes a third surface S3 defined as an object side surface and a fourth surface S4 defined as a sensor side surface.
  • the third surface S3 may be convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the fourth surface S4 may be convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis. That is, the second lens 120 as a whole may have a meniscus shape convex from the optical axis toward the object side.
  • At least one of the third and fourth surfaces S3 and S4 may be an aspherical surface.
  • both the third surface S3 and the fourth surface S4 may be aspheric.
  • the size of the effective diameter of the third surface S3 and the size of the effective diameter of the fourth surface S4 may be different.
  • the size of the effective diameter of the third surface S3 may be greater than the size of the effective diameter of the fourth surface S4.
  • the third lens 130 may have negative (-) refractive power on the optical axis.
  • the third lens 130 may include a plastic or glass material.
  • the third lens 130 may include a glass material.
  • the third lens 130 includes a fifth surface S5 defined as an object side surface and a sixth surface S6 defined as a sensor side surface.
  • the fifth surface S5 may be concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the sixth surface S6 may be concave with respect to the sensor side in the optical axis. That is, the third lens 130 may have a concave shape on both sides of the optical axis as a whole.
  • At least one of the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be an aspheric surface.
  • both the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may be aspheric surfaces.
  • the size of the effective diameter of the fifth surface S5 and the effective diameter of the sixth surface S6 may be different.
  • the size of the effective diameter of the fifth surface S5 may be greater than the size of the effective diameter of the sixth surface S6.
  • the fourth lens 140 may have positive (+) refractive power on the optical axis.
  • the fourth lens 140 may include a plastic or glass material.
  • the fourth lens 140 may include glass.
  • the fourth lens 140 includes a seventh surface S7 defined as an object side surface and an eighth surface S8 defined as a sensor side surface.
  • the seventh surface S7 may be convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the eighth surface S8 may be convex with respect to the side of the sensor on the optical axis. That is, the fourth lens 140 may have a shape in which both sides are convex in the optical axis as a whole.
  • At least one of the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may be an aspheric surface.
  • both the seventh surface S7 and the eighth surface S8 may be aspheric surfaces.
  • the size of the effective diameter of the seventh surface S7 may be different from the size of the effective diameter of the eighth surface S8.
  • the size of the effective diameter of the seventh surface S7 may be greater than the size of the effective diameter of the eighth surface S8.
  • the fifth lens 150 may have negative (-) refractive power on the optical axis.
  • the fifth lens 150 may include a plastic or glass material.
  • the fifth lens 150 may include a plastic material.
  • the fifth lens 150 includes a ninth surface S9 defined as an object side surface and a tenth surface S10 defined as a sensor side surface.
  • the ninth surface S9 may be convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the tenth surface S10 may be concave with respect to the sensor side in the optical axis. That is, the fifth lens 150 may have a meniscus shape convex from the optical axis toward the object as a whole.
  • 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 aspheric surfaces.
  • the size of the effective diameter of the ninth surface S9 and the effective diameter of the tenth surface S10 may be different.
  • the effective diameter of the ninth surface S9 may be greater than the effective diameter of the tenth surface S10.
  • the sixth lens 160 may have positive (+) refractive power on the optical axis.
  • the sixth lens 160 may include a plastic or glass material.
  • the sixth lens 160 may include a plastic material.
  • the sixth lens 160 includes an eleventh surface S11 defined as an object side surface and a twelfth surface S12 defined as a sensor side surface.
  • the eleventh surface S11 may be concave with respect to the object-side surface in the optical axis.
  • the twelfth surface S12 may be convex with respect to the sensor side in the optical axis. That is, the sixth lens 160 may have a meniscus shape convex from the optical axis toward the sensor as a whole.
  • At least one of the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • both the 11th surface S11 and the 12th surface S12 may be aspherical surfaces.
  • the size of the effective diameter of the 11th surface S11 and the size of the effective diameter of the 12th surface S12 may be different.
  • the size of the effective diameter of the 11th surface S11 may be smaller than the size of the effective diameter of the 12th surface S12.
  • the seventh lens 170 may have negative (-) refractive power on the optical axis.
  • the seventh lens 170 may include a plastic or glass material.
  • the seventh lens 170 may include a plastic material.
  • the seventh lens 170 includes a thirteenth surface S13 defined as an object side surface and a fourteenth surface S14 defined as a sensor side surface.
  • the thirteenth surface S13 may be concave with respect to the object-side surface in the optical axis.
  • the fourteenth surface S14 may be convex with respect to the sensor side in the optical axis. That is, the seventh lens 170 may have a meniscus shape convex from the optical axis toward the sensor as a whole.
  • At least one of the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • both the thirteenth surface S13 and the fourteenth surface S14 may be aspheric surfaces.
  • the size of the effective diameter of the thirteenth surface S13 and the size of the effective diameter of the fourteenth surface S14 may be different.
  • the size of the effective diameter of the thirteenth surface S13 may be greater than the size of the effective diameter of the fourteenth surface S14.
  • the eighth lens 180 may have positive (+) refractive power along the optical axis.
  • the eighth lens 180 may include a plastic or glass material.
  • the eighth lens 180 may include a plastic material.
  • the eighth lens 180 includes a fifteenth surface S15 defined as an object side surface and a sixteenth surface S16 defined as a sensor side surface.
  • the fifteenth surface S15 may be concave with respect to the object-side surface in the optical axis.
  • the sixteenth surface S16 may be convex with respect to the sensor side in the optical axis. That is, the eighth lens 180 may have a meniscus shape convex from the optical axis toward the sensor as a whole.
  • At least one of the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may be an aspherical surface.
  • both the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may be aspheric surfaces.
  • the size of the effective diameter of the fifteenth surface S15 and the effective diameter of the sixteenth surface S16 may be different.
  • the effective diameter of the fifteenth surface S15 may be smaller than the effective diameter of the sixteenth surface S16.
  • At least one lens among the plurality of lenses may have a non-circular shape.
  • at least one of the lenses of the first lens group G1 may have a non-circular shape.
  • at least one of the lenses of the second lens group G2 may have a non-circular shape.
  • at least one of the lenses of the third lens group G3 may have a non-circular shape.
  • the first lens 110 may have a non-circular shape.
  • the first surface S1 and the second surface S2 may have a non-circular shape. That is, when each of the first surface S1 and the second surface S2 is viewed from the front corresponding to the optical axis OA, the effective area of each lens surface may have a non-circular shape.
  • the eighth lens 180 may have a non-circular shape.
  • the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 may have a non-circular shape. That is, when each of the fifteenth surface S15 and the sixteenth surface S16 is viewed from the front corresponding to the optical axis OA, the effective area of each lens surface may have a non-circular shape.
  • the second lens 120 may have a circular or non-circular shape. That is, the third surface S3 and the fourth surface S4 may have circular or non-circular shapes. That is, when each of the third and fourth surfaces S3 and S4 is viewed from the front corresponding to the optical axis OA, the effective area of each lens surface may have a circular or non-circular shape.
  • the third lens 130 may have a circular shape. That is, the fifth surface S5 and the sixth surface S6 may have a circular shape. That is, when each of the fifth surface S5 and the sixth surface S6 is viewed from the front corresponding to the optical axis OA, the effective area of each lens surface may have a circular shape.
  • the fourth lens 140 and the fifth lens 150 may have circular or non-circular shapes. That is, the seventh surface S7, the eighth surface S8, the ninth surface S9, and the tenth surface S10 may have circular or non-circular shapes. That is, when each of the 7th surface S7, 8th surface S8, 9th surface S9 and 10th surface S10 is viewed from the front corresponding to the optical axis OA, each lens surface The effective area may have a circular or non-circular shape.
  • the sixth lens 160 and the seventh lens 170 may have circular or non-circular shapes. That is, the 11th surface S11, the 12th surface S12, the 13th surface S13, and the 14th surface S14 may have a circular or non-circular shape. That is, when each of the 11th surface S11, 12th surface S12, 13th surface S13, and 14th surface S14 is viewed from the front corresponding to the optical axis OA, each lens surface The effective area may have a circular or non-circular shape.
  • FIG. 7 is a view for explaining a lens having a non-circular shape.
  • the first lens 110 is mainly described for convenience of description.
  • each effective area of the first surface S1 and the second surface S2 includes first to fourth corners A1 , A2 , A3 , and A4 .
  • the first edge A1 and the second edge A2 face each other in a first direction (x-axis direction) perpendicular to the optical axis OA.
  • the first edge A1 and the second edge A2 may have a curved shape.
  • the first edge A1 and the second edge A2 may have a curved shape having the same length or the same curvature. That is, the first edge A1 and the second edge A2 may be symmetric based on an imaginary line passing through the optical axis OA and extending in the second direction (y-axis direction).
  • the second direction (y-axis direction) is perpendicular to the optical axis OA and the first direction.
  • the third edge A3 and the fourth edge A4 face each other in the second direction (y-axis direction).
  • the third edge A3 and the fourth edge A4 connect the ends of the first edge A1 and the second edge A2.
  • the third edge A3 and the fourth edge A4 may have a straight line shape.
  • the third edge A3 and the fourth edge A4 may have the same length and be parallel to each other. That is, the third edge A3 and the fourth edge A4 may be symmetric based on an imaginary line passing through the optical axis OA and extending in the first direction (x-axis direction).
  • the first surface S1 and the second surface S2 include the first to fourth edges A1, A2, A3, and A4. Accordingly, it may have a non-circular shape (eg, a D-cut shape).
  • the first surface S1 and the second surface S2 may have the non-circular shape in the process of manufacturing the first lens 110 .
  • the first lens 110 may be manufactured in the non-circular shape during an injection process.
  • the first lens 110 may be manufactured in a circular shape by an injection process. In a subsequent cutting process, portions of the first and second surfaces S1 and S2 may be cut. Accordingly, the first lens 110 may have the third corner A3 and the fourth corner A4.
  • each effective area of the first surface S1 and the second surface S2 may have a set size.
  • a length CA of an imaginary first straight line passing through the optical axis OA and connecting the first edge A1 and the second edge A2 may be defined.
  • a length CH of an imaginary second straight line passing through the optical axis OA and connecting the third edge A3 and the fourth edge A4 may be defined.
  • the length CA of the imaginary first straight line may be longer than the length CH of the imaginary second straight line.
  • the length CA of the first straight line means the size of the maximum effective diameter of each of the first and second surfaces S1 and S2.
  • the length CH of the second straight line means the size of the minimum effective diameter of each of the first surface S1 and the second surface S2.
  • the sizes of the minimum effective diameters of the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 may be different from each other.
  • the size of the minimum effective diameter of the first lens group G1 may be larger than the sizes of the minimum effective diameter of the second lens group G2 and the third lens group G3.
  • the size of the minimum effective diameter of the first lens group G1 may be about 5.0 mm to about 5.4 mm.
  • the size of the minimum effective diameter of the second lens group G2 and the third lens group G3 may be about 4.0 mm to about 4.4 mm.
  • the optical system 1000 and the optical module 2000 according to the embodiment may satisfy at least one of the following equations. Accordingly, the optical system 1000 and the optical module 2000 according to the embodiment may improve aberration characteristics. Therefore, it has improved optical properties. In addition, the embodiment can effectively provide a zoom function for a desired magnification. In addition, it may have a slim and compact size.
  • the CA_L4S1 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the fourth lens.
  • the CA_L1S1 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the first lens.
  • Equation 1 is related to the de-cut ratio of the second lens group.
  • the de-cut ratio of the fourth lens may be reduced.
  • V4 is the Abbe number of the fourth lens.
  • V5 is the Abbe number of the fifth lens.
  • Equation 2 is related to the chromatic aberration of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 2 above, chromatic aberration can be reduced.
  • the V6 is the Abbe's number of the sixth lens.
  • the V8 is the Abbe's number of the eighth lens.
  • Equation 3 is related to the chromatic aberration of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 3 above, chromatic aberration can be reduced.
  • the f123 is the composite focal length of the first lens, the second lens, and the third lens.
  • Equation 4 above is related to the size of the optical system and the peripheral light ratio (RI) of the optical system.
  • the peripheral light amount ratio of the optical system can be reduced.
  • the diameters of the lenses may be reduced. Accordingly, the optical system may have a compact size.
  • the BFL_1 is the distance in the optical axis direction from the apex of the sensor-side surface of the last lens to the top surface of the image sensor when the second lens group and the third lens group move at the maximum movement distance in the first mode.
  • Equation 5 is related to the size of the internal space of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 5 above, space for circuits and mechanism structures can be secured.
  • Equation 5 above may satisfy 1 ⁇ BFL1_1 ⁇ 5.
  • the f3 is the focal length of the third lens.
  • Equation 6 is related to the power of the first lens group and the entrance pupil size of the second lens group. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 6 above, the first lens group may have negative (-) refractive power within a set range. In addition, the entrance pupil diameter of the lenses of the second lens group may be satisfied within the set range.
  • the f4 is the focal length of the fourth lens.
  • Equation 7 is related to the lens diameter of the second lens group.
  • the diameter of the fourth lens may be minimized.
  • the f5 is the focal length of the fifth lens.
  • Equation 8 is related to the chromatic aberration of the second lens group of the optical system.
  • chromatic aberration of the second lens group may be reduced. Accordingly, it is possible to minimize a change in chromatic aberration in the first mode to the third mode.
  • the total track length (TTL) is the distance along the optical axis from the object-side surface of the first lens to the top surface of the image sensor unit.
  • the center of the image surface of the image sensor unit may be defined as a 0 field area.
  • the ImgH means a value twice the vertical distance of the optical axis OA from the 0 field area to the 1.0 field area, that is, the diagonal direction length of the effective area of the image sensor unit. it means.
  • Equation 9 is related to the size of the optical system.
  • the distance between the first lens and the image sensor unit may be controlled within a set range.
  • the optical system can have a compact size.
  • the md1 is the movement distance of the second lens group when changing from the first mode to the third mode or from the third mode to the first mode.
  • the md2 is the movement distance from the first mode to the third mode. , or the moving distance of the third lens group when changing from the third mode to the first mode.
  • Equation 10 is related to the size of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 10
  • the movement distances of the second lens group and the third lens group may be controlled within a set range.
  • the optical system can have a compact size.
  • the BFL_1 is the distance in the optical axis direction from the apex of the sensor-side surface of the last lens to the top surface of the image sensor when the second lens group and the third lens group move at the maximum movement distance in the first mode.
  • the BFL_2 is the distance in the optical axis direction from the apex of the sensor-side surface of the last lens to the top surface of the image sensor unit when the second lens group and the third lens group move by the maximum movement distance in the third mode.
  • Equation 11 is related to the size of the optical system.
  • the size of the BFL according to the moving distances of the second lens group and the third lens group may be controlled within a set range.
  • the optical system can have a compact size.
  • the EFL_1 is the effective focal length in the first mode.
  • the EFL_2 is the effective focal length in the second mode.
  • Equation 12 above is related to the magnification of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 12
  • images of low magnification or high magnification can be realized by the moving distances of the second lens group and the third lens group.
  • the F_1 is the F-number in the first mode.
  • the F_2 is the F-number in the third mode.
  • Equation 13 is related to the resolution of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 13
  • resolution within the range set in the first mode and the third mode can be implemented.
  • N3 N1, N2, N4, N5, N6, N7, N8
  • N1 is the refractive index of the first lens.
  • N2 is the refractive index of the second lens.
  • N3 is the refractive index of the third lens.
  • N4 is the refractive index of the fourth lens.
  • N5 is the refractive index of the third lens.
  • 5 is the refractive index of the lens.
  • N6 is the refractive index of the sixth lens.
  • N7 is the refractive index of the seventh lens.
  • N8 is the refractive index of the eighth lens.
  • Equation 14 is related to chromatic aberration and distortion aberration of the optical system.
  • chromatic aberration and distortion aberration may be reduced in the first mode to the third mode.
  • N3 is the refractive index of the third lens.
  • N4 is the refractive index of the fourth lens.
  • Equation 15 is related to chromatic aberration and distortion aberration of the optical system.
  • chromatic aberration and distortion aberration may be reduced in the first mode to the third mode.
  • V4 - V5 > V8 - V6;
  • V4 - V5 > V3 - V1
  • V1 is the Abbe number of the first lens.
  • V3 is the Abbe number of the third lens.
  • V4 is the Abbe number of the fourth lens.
  • V5 is the Abbe number of the fifth lens.
  • V6 is the Abbe's number of the sixth lens,
  • V8 is the Abbe's number of the eighth lens.
  • Equation 16 is related to the chromatic aberration of the optical system.
  • chromatic aberration may be reduced in the first mode to the third mode.
  • CAL3S1 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the third lens.
  • CAL3S2 is the maximum effective diameter of the sensor-side surface of the third lens.
  • Equation 17 is related to the de-cut ratio of the first lens group.
  • the de-cut of the third lens may be removed.
  • the CT3 is the thickness of the third lens on the optical axis.
  • the CG12 is the distance between the first lens and the second lens on the optical axis.
  • Equation 18 is related to the optical performance of the optical system.
  • the optical performance of the optical system can be maintained.
  • the CT4 is the thickness of the fourth lens on the optical axis.
  • the CG45 is the distance between the fourth lens and the fifth lens on the optical axis.
  • Equation 19 is related to the optical performance of the optical system.
  • the optical performance of the optical system can be maintained.
  • the CT8 is the thickness of the eighth lens on the optical axis.
  • the CG78 is the distance between the seventh and eighth lenses on the optical axis.
  • Equation 20 is related to the optical performance of the optical system.
  • the optical performance of the optical system can be maintained.
  • Equation 21 is related to the size of the optical system.
  • the optical system may have a compact size.
  • Equation 22 above is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 22, the optical system may have a compact size.
  • Equation 23 above is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 23, the optical system may have a compact size.
  • CHL1S1 is the minimum effective diameter of the object-side surface of the first lens.
  • Equation 24 is related to the de-cut ratio of the first lens group.
  • the de-cut ratio of the first lens may be reduced.
  • the CAL2S1 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the second lens.
  • the CHL2S1 is the minimum effective diameter of the object-side surface of the second lens.
  • Equation 25 is related to the de-cut ratio of the second lens group.
  • the optical system according to the embodiment may reduce the de-cut ratio of the third lens to gaus satisfying Equation 25 above.
  • CHL4S1 is the minimum effective diameter of the object-side surface of the fourth lens.
  • Equation 26 is related to the de-cut ratio of the second lens group.
  • the de-cut ratio of the fourth lens may be reduced.
  • CHL5S1 is the minimum effective diameter of the object-side surface of the fifth lens.
  • Equation 27 is related to the de-cut ratio of the second lens group.
  • the de-cut ratio of the fifth lens may be reduced.
  • CHL8S1 is the minimum effective diameter of the object-side surface of the eighth lens.
  • Equation 28 is related to the de-cut ratio of the third lens group.
  • the de-cut ratio of the eighth lens may be reduced.
  • CAL4S1 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the fourth lens.
  • CAL4S2 is the maximum effective diameter of the sensor-side surface of the fourth lens.
  • CAL451 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the fifth lens.
  • CAL5S2 is the maximum effective diameter of the sensor-side surface of the fifth lens
  • CAL7S1 is the maximum effective diameter of the object-side surface of the seventh lens
  • CAL7S2 is the maximum effective diameter of the sensor-side surface of the seventh lens
  • CAL8S1 This is the maximum effective diameter of the object-side surface of the eighth lens.
  • CAL8S2 is the maximum effective diameter of the sensor-side surface of the eighth lens.
  • Equation 29 is related to the de-cut ratio of the third lens group.
  • the de-cut ratio of the eighth lens may be reduced.
  • the f1 is the focal length of the first lens.
  • the f3 is the focal length of the third lens.
  • Equation 30 is related to the resolving power of the optical system.
  • the refractive power of the first lens and the third lens may be controlled. Accordingly, the resolution of the optical system can be improved.
  • the f4 is the focal length of the fourth lens.
  • the f5 is the focal length of the fifth lens.
  • Equation 31 is related to the resolving power of the optical system.
  • the refractive power of the fourth lens and the fifth lens may be controlled. Accordingly, the resolution of the optical system can be improved.
  • Equation 32 is related to the resolving power of the optical system.
  • the refractive power of the first lens, the third lens, the fourth lens, and the fifth lens may be controlled. Accordingly, the resolution of the optical system can be improved.
  • the f45 is the composite focal length of the fourth lens and the fifth lens.
  • the f678 is the composite focal length of the sixth lens, the seventh lens, and the eighth lens.
  • Equation 33 is related to the magnification of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 33, the complex focal lengths of the second lens group and the third lens group may be controlled. Accordingly, it is possible to have an improved resolution at a desired magnification.
  • Equation 34 is related to the magnification of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 34, the complex focal lengths of the second lens group and the third lens group can be controlled. Accordingly, it is possible to have an improved resolution at a desired magnification.
  • Max_distoriton is the maximum distortion of the optical system.
  • the FOV( ⁇ )_1 is an effective angle of view of the optical system in the first mode.
  • the FOV( ⁇ )_2 is an effective angle of view of the optical system in the second mode.
  • CG34_1 is the distance between the optical axes of the third lens and the fourth lens in the first mode.
  • the EG34_1 is the end of the effective area of the third lens and the end of the effective area of the fourth lens in the first mode. is the distance in the optical axis direction
  • CG34_2 is the distance in the optical axis of the third lens and the fourth lens in the second mode
  • EG34_2 is the distance between the end of the effective area of the third lens and the first 4 It is the distance in the direction of the optical axis at the end of the effective area of the lens.
  • Equation 38 is related to the resolving power of the optical system.
  • the lens thickness and distance of the first lens group and the second lens group may be controlled. Accordingly, the optical system may have improved resolving power.
  • CG56_1 is the distance between the optical axes of the fifth lens and the sixth lens in the first mode.
  • the EG56_1 is the end of the effective area of the fifth lens and the end of the effective area of the sixth lens in the first mode. is the distance in the optical axis direction
  • CG56_2 is the distance in the optical axis of the fifth lens and the sixth lens in the second mode
  • EG56_2 is the distance between the end of the effective area of the fifth lens and the first 6 It is the distance in the direction of the optical axis at the end of the effective area of the lens.
  • Equation 39 is related to the resolving power of the optical system.
  • the lens thickness and distance of the second lens group and the third lens group may be controlled. Accordingly, the optical system may have improved resolving power.
  • Equation 40 is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 40, the optical system may have a compact size.
  • the F_1 is the F-number in the first mode.
  • the F_2 is the F-number in the third mode.
  • the EPD_1 is the entrance pupil in the first mode.
  • the EPD_2 is the entrance pupil in the third mode.
  • Equation 41 is related to the resolving power of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 41, it may have improved resolution in the first mode to the third mode.
  • P3 is the refractive power of the third lens.
  • P4 is the refractive power of the fourth lens.
  • Equation 42 is related to the distortion aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 42, distortion aberration of the optical system may be reduced.
  • CT_Lx is the thickness of the xth lens on the optical axis.
  • the ET_Ly is the thickness of the yth lens at the end of the effective area.
  • x is a natural number of 1 ⁇ x ⁇ 8.
  • Equation 43 is related to the manufacture of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 43, the ejection characteristics of the lens may be improved. Accordingly, the lens manufacturing process can be facilitated.
  • the CH_G1 is the minimum effective diameter of the lenses of the first lens group.
  • the CH_G2 is the minimum effective diameter of the lenses of the second lens group.
  • the CH_G3 is the minimum effective diameter of the lenses of the third lens group.
  • Equation 44 is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 44, the optical system may have a compact size. Preferably, Equation 44 above may satisfy 0.4 ⁇ CH_G1 - CH_G2 ⁇ 0.6 and 0.4 ⁇ CH_G1 - CH_G3 ⁇ 0.6.
  • Equation 45 is related to the size of the optical system.
  • the moving distances of the second lens group and the third lens group can be controlled within a set range. Accordingly, the optical system can have a compact size.
  • V4 is the Abbe number of the fourth lens.
  • V5 is the Abbe number of the fifth lens.
  • Equation 46 is related to the chromatic aberration of the optical system.
  • chromatic aberration may be reduced by a difference in Abbe numbers between the fourth lens and the fifth lens.
  • R1 is the radius of curvature of the object-side surface of the first lens.
  • R2 is the radius of curvature of the sensor-side surface of the first lens.
  • R3 is the radius of curvature of the object-side surface of the second lens.
  • R4 is the radius of curvature of the sensor-side surface of the second lens
  • R5 is the radius of curvature of the object-side surface of the third lens
  • R6 is the radius of curvature of the sensor-side surface of the third lens
  • R7 is R8 is the radius of curvature of the object-side surface of the fourth lens
  • R8 is the radius of curvature of the sensor-side surface of the fourth lens
  • R9 is the radius of curvature of the object-side surface of the fifth lens
  • R10 is the radius of curvature of the sensor-side surface of the fourth lens 5 is the radius of curvature of the sensor-side surface of the lens
  • R11 is the radius of curvature of the object-side surface of the sixth lens
  • Equation 47 is related to the optical performance of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 47, the optical performance of the optical system can be maintained.
  • the TD_G1 is the length of the first lens group.
  • the TD_G2 is the length of the second lens group.
  • Equation 48 is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 48, the optical system may have a compact size.
  • the TD_G2 is the length of the second lens group.
  • the TD_G3 is the length of the third lens group.
  • Equation 49 is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 49, the optical system may have a compact size.
  • the Ave_ABV is the average of the Abbe numbers of the first to eighth lenses.
  • Equation 50 is related to the chromatic aberration of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 50 above, chromatic aberration can be reduced.
  • the Ave_Ind is the average of the refractive indices of the first to eighth lenses.
  • Equation 51 above is related to the chromatic aberration of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 51 above, chromatic aberration can be reduced.
  • the ET_L3 is the thickness at the end of the effective area of the third lens.
  • the CT_L3 is the thickness of the third lens along the optical axis.
  • Equation 52 is related to the aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 52, the aberration characteristics may be improved. Thus, the optical system has improved optical properties.
  • CT_L1 is the thickness on the optical axis of the first lens.
  • ET_L1 is the thickness at the end of the effective area of the first lens.
  • Equation 53 is related to the aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 53 above, the aberration characteristics can be improved. Thus, the optical system has improved optical properties.
  • CT_L4 is the thickness on the optical axis of the fourth lens.
  • ET_L4 is the thickness at the end of the effective area of the fourth lens.
  • Equation 54 is related to the aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 54 above, the aberration characteristics may be improved. Thus, the optical system has improved optical properties.
  • Air_CT_L7 is the distance on the optical axis between the 7th lens and the 8th lens. Air_ET_L7 is the distance between the end of the effective area of the 7th lens and the end of the effective area of the 8th lens.
  • Equation 55 is related to the distortion aberration of the optical system.
  • the optical system according to the embodiment satisfies Equation 55, distortion aberration can be reduced in the first mode to the third mode.
  • Max_dia is the diameter of the lens having the largest effective diameter.
  • Min_dia is the diameter of the lens having the smallest effective diameter.
  • Equation 56 is related to the aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 56, the aberration characteristics may be improved. Thus, the optical system has improved optical properties.
  • Ave_Dia_G1 is the average effective diameter of the lenses of the first lens group.
  • Ave_Dia_G3 is the average effective diameter of the lenses of the third lens group.
  • Equation 57 is related to the aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 57 above, the aberration characteristics may be improved. Thus, the optical system has improved optical properties.
  • Rdy_L1_S1 is the radius of curvature of the first surface.
  • Rdy_L4_S1 is the radius of curvature of the seventh surface
  • Equation 58 is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 58, the optical system may have a compact size.
  • the Max_CT is the thickness of the lens having the largest thickness along the optical axis.
  • the Min_CT is the thickness of the lens having the smallest thickness along the optical axis.
  • Equation 59 is related to the size of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 59, the optical system may have a compact size.
  • the FOV( ⁇ )_1 is an effective angle of view of the optical system in the first mode.
  • the FOV( ⁇ )_2 is an effective angle of view of the optical system in the second mode.
  • the FOV( ⁇ )_3 is an effective angle of view of the optical system in the third mode.
  • Max_CRA_1 is a chief ray of the optical system in the first mode
  • Max_CRA_2 is a chief ray of the optical system in the second mode
  • Max_CRA_3 is a chief ray of the optical system in the third mode.
  • Equation 60 is related to the aberration of the optical system. If the optical system according to the embodiment satisfies Equation 60, the aberration characteristics may be improved. Thus, the optical system has improved optical properties.
  • the optical system 1000 and the optical module 2000 according to the embodiment satisfy at least one of the above equations.
  • the optical system 1000 and the optical module 2000 may satisfy one or a plurality of equations among Equations 1 to 60.
  • Equation 1 to Equation 60 may be independent of each other.
  • Equation 1 to Equation 60 may be related to each other.
  • the optical system 1000, the optical module 2000, and the camera module including them have improved optical characteristics.
  • the embodiment satisfies at least one of Equations 1 to 60. Accordingly, chromatic aberration and distortion aberration may be reduced when images of low magnification, medium magnification, and high magnification are implemented by moving the lens group.
  • the optical system 1000, the optical module 2000, and a camera module including them may have a slim size.
  • the first lens 110 has positive (+) refractive power.
  • the first surface S1 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the second surface S2 is concave with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the first lens 110 has a meniscus shape convex toward the object side.
  • the first surface S1 may be an aspheric surface.
  • the second surface S2 may be an aspheric surface.
  • the first lens 110 may have a D-cut shape.
  • the second lens 120 has positive (+) refractive power.
  • the third surface S3 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the fourth surface S4 is concave with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the second lens 120 has a meniscus shape convex toward the object side.
  • the third surface S3 may be an aspheric surface.
  • the fourth surface S4 may be an aspheric surface.
  • the second lens 120 may have a D-cut shape.
  • the third lens 130 has negative (-) refractive power.
  • the fifth surface S5 is concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the sixth surface S6 is concave with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the third lens 130 has a concave shape on both sides.
  • the fifth surface S5 may be an aspherical surface.
  • the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
  • the fourth lens 140 has positive (+) refractive power.
  • the seventh surface S7 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the eighth surface S8 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the fourth lens 140 has a convex shape on both sides.
  • the seventh surface S7 may be an aspheric surface.
  • the seventh surface S7 may be an aspherical surface.
  • the fourth lens 140 may have a D-cut shape.
  • the fifth lens 150 has negative (-) refractive power.
  • the ninth surface S9 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the tenth surface S10 is concave with respect to the sensor-side surface in the optical axis.
  • the fifth lens 150 has a meniscus shape convex toward the object side.
  • the ninth surface S9 may be an aspheric surface.
  • the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the fifth lens 150 may have a D-cut shape.
  • the sixth lens 160 has positive (+) refractive power.
  • the eleventh surface S11 is concave with respect to the object-side surface in the optical axis.
  • the twelfth surface S12 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the sixth lens 160 has a meniscus shape convex toward the sensor.
  • the eleventh surface S11 may be an aspherical surface.
  • the twelfth surface S12 may be an aspherical surface.
  • the sixth lens 160 may have a D-cut shape.
  • the seventh lens 170 has negative (-) refractive power.
  • the thirteenth surface S13 is concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the fourteenth surface S14 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the seventh lens 170 has a meniscus shape convex toward the sensor.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspherical surface.
  • the fourteenth surface S14 may be an aspheric surface.
  • the seventh lens 170 may have a D-cut shape.
  • the eighth lens 180 has positive (+) refractive power.
  • the fifteenth surface S15 is concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the sixteenth surface S16 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the eighth lens 180 has a meniscus shape convex toward the sensor.
  • the fifteenth surface S15 may be an aspherical surface.
  • the sixteenth surface S16 may be an aspherical surface.
  • the eighth lens 180 may have a D-cut shape.
  • the first lens group G1 is fixed. Also, the second lens group G2 and the third lens group G3 move. Accordingly, the camera module is driven in the first mode to the third mode to obtain information on the subject. For example, the second lens group G2 and the third lens group G3 are moved to the object side and the sensor side by the driving member. In this way, the camera module acquires information on a subject of low magnification to high magnification.
  • the camera module operates in a first mode.
  • the first lens group G1 is fixed, and the second lens group G2 and the third lens group G3 are moved by the driving member.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are disposed in a first position.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are positioned at the first move to location That is, the second lens group G2 is disposed in an area spaced apart from the first lens group G1 by a first distance d1 by the driving member.
  • the third lens group G3 is disposed in an area spaced apart from the second lens group G2 by a second distance d2 by the driving member.
  • the first distance d1 is a central distance between the third lens 130 and the fourth lens 140 in the optical axis.
  • the second distance d2 is a central distance between the fourth lens 140 and the fifth lens 150 in the optical axis.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 do not move. It is placed in the first position. Accordingly, the second lens group G2 is disposed in an area spaced apart from the first lens group G1 by a first distance d1. Also, the third lens group G3 is disposed in an area spaced apart from the second lens group G2 by a second interval d2.
  • the camera module operates in the second mode.
  • the first lens group G1 is fixed, and the second lens group G2 and the third lens group G3 are moved by the driving member.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are disposed in the second position.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are positioned at the second lens group G2. move to location That is, the second lens group G2 is disposed in an area spaced apart from the first lens group G1 by a third distance d3 by the driving member.
  • the third lens group G3 is disposed in an area spaced apart from the second lens group G2 by a fourth distance d4 by the driving member.
  • the third distance d3 is a central distance between the third lens 130 and the fourth lens 140 in the optical axis.
  • the fourth distance d4 is a center distance between the fourth lens 140 and the fifth lens 150 in the optical axis.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 do not move. It is placed in the second position. Accordingly, the second lens group G2 is disposed in an area spaced apart from the first lens group G1 by a third interval d3. Also, the third lens group G3 is disposed in an area spaced apart from the second lens group G2 by a fourth distance d4.
  • the camera module operates in the third mode.
  • the first lens group G1 is fixed, and the second lens group G2 and the third lens group G3 are moved by the driving member.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are disposed in a third position.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are positioned at the third position. move to location That is, the second lens group G2 is disposed in an area separated from the first lens group G1 by a fifth distance d5 by the driving member.
  • the third lens group G3 is disposed in an area spaced apart from the second lens group G2 by a sixth distance d6 by the driving member.
  • the fifth distance d5 is a central distance between the third lens 130 and the fourth lens 140 in the optical axis.
  • the sixth distance d6 is a center distance between the fourth lens 140 and the fifth lens 150 in the optical axis.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 do not move. It is placed in the third position. Accordingly, the second lens group G2 is disposed in an area spaced apart from the first lens group G1 by a fifth distance d5. Also, the third lens group G3 is disposed in an area spaced apart from the second lens group G2 by a sixth distance d6.
  • the first to third lens groups have effective focal lengths and refractive powers as shown in FIG. 10 .
  • the optical system 1000 when operating in the first mode to the third mode, has an effective focal length (EFL), TTL, BFL, angle of view, F number, EPD, and magnification as shown in FIG. 11 .
  • the first lens to the eighth lens have the same thickness ratio as shown in FIG. 12 .
  • the optical axis thickness/edge thickness of the first lens to the eighth lens of the optical system 1000 is 3 or less.
  • the edge thickness/optical axis thickness of the first lens to the eighth lens is 3 or less.
  • the optical system 1000 has a small chief ray angle difference between the first mode and the third mode.
  • FIG. 14 is a table for explaining aspheric coefficients of the first lens 110 to the eighth lens 180 of the optical system 1000.
  • FIG. 15 and 16 are tables for explaining the sag of the first lens 110 to the eighth lens 180 .
  • the absolute value of the sag may increase as the first lens 110 to the eighth lens 180 extend from the optical axis to the end of the effective area (effective mirror).
  • the first lens 110 to the eighth lens 180 may have a monotonically increasing tendency in which an absolute value of a sag only increases while extending from the optical axis to the end of the effective area (effective mirror).
  • an inflection point is not formed on the surfaces of the first lens 110 to the eighth lens 180 . Accordingly, the first lens 110 to the eighth lens 180 can be easily manufactured.
  • the de-cut ratio is the ratio before and after the de-cut when the minimum effective diameter of the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 is satisfied with the set size. means In detail, this is the ratio when the size of the minimum effective diameter of the first lens group G1 is 5.2 mm and the size of the minimum effective diameter of the second lens group G2 and the third lens group G3 is 4.2 mm. That is, the de-cut ratio is defined as the CH/CA value of each lens.
  • the optical system 1000 has excellent MTF characteristics in the first mode to the third mode.
  • 18 is a graph of MTF characteristics of the optical system 1000 operating in the first mode.
  • 20 is a graph of MTF characteristics of the optical system 1000 operating in the second mode.
  • 22 is a graph of MTF characteristics of the optical system 1000 operating in the third mode.
  • the optical system 1000 has excellent aberration characteristics.
  • 19 is a graph of aberration characteristics of the optical system 1000 operating in the first mode.
  • 21 is a graph of aberration characteristics of the optical system 1000 operating in the second mode.
  • 23 is a graph of aberration characteristics of the optical system 1000 operating in the third mode.
  • 19, 21 and 23 are graphs in which spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion are measured from left to right.
  • the X axis is the focal length (mm) and distortion (%).
  • the Y-axis is the height of the image.
  • the graph of the spherical aberration is a graph of light in a wavelength band of about 435 nm, about 486 nm, about 546 nm, about 587 nm, and about 656 nm. Also, graphs for astigmatism and distortion aberration are graphs for light in a 546 nm wavelength band.
  • the first lens 110 has positive (+) refractive power.
  • the first surface S1 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the second surface S2 is concave with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the first lens 110 has a meniscus shape convex toward the object side.
  • the first surface S1 may be an aspheric surface.
  • the second surface S2 may be an aspheric surface.
  • the first lens 110 may have a D-cut shape.
  • the effective diameter of the first lens 110 may be larger than that of other lenses.
  • the second lens 120 has positive (+) refractive power.
  • the third surface S3 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the fourth surface S4 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the second lens 120 has a shape in which both sides are convex.
  • the third surface S3 may be an aspherical surface.
  • the fourth surface S4 may be an aspherical surface.
  • the second lens 120 may have a D-cut shape.
  • the third lens 130 has negative (-) refractive power.
  • the fifth surface S5 is concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the sixth surface S6 is concave with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the third lens 130 has a concave shape on both sides.
  • the fifth surface S5 may be an aspherical surface.
  • the sixth surface S6 may be an aspherical surface.
  • the third lens 130 may have a D-cut shape.
  • the fourth lens 140 has positive (+) refractive power.
  • the refractive power of the fourth lens is greater than the refractive power of the other lenses.
  • the seventh surface S7 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the eighth surface S8 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the fourth lens 140 has a convex shape on both sides.
  • the seventh surface S7 may be an aspheric surface.
  • the seventh surface S7 may be an aspheric surface.
  • the fourth lens 140 may have a D-cut shape.
  • a diaphragm may be disposed between the third lens 130 and the fourth lens 140 .
  • the fifth lens 150 has negative (-) refractive power.
  • the ninth surface S9 is concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the tenth surface S10 is concave with respect to the sensor-side surface in the optical axis.
  • the fifth lens 150 has a concave shape on both sides.
  • the ninth surface S9 may be an aspheric surface.
  • the tenth surface S10 may be an aspherical surface.
  • the fifth lens 150 may have a D-cut shape.
  • the sixth lens 160 has positive (+) refractive power.
  • the eleventh surface S11 is concave with respect to the object-side surface in the optical axis.
  • the twelfth surface S12 is convex with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the sixth lens 160 has a meniscus shape convex toward the sensor.
  • the eleventh surface S11 may be an aspheric surface.
  • the twelfth surface S12 may be an aspheric surface.
  • the sixth lens 160 may have a D-cut shape.
  • the seventh lens 170 has negative (-) refractive power.
  • the thirteenth surface S13 is concave with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the fourteenth surface S14 is concave with respect to the sensor-side surface on the optical axis.
  • the seventh lens 170 has a concave shape on both sides.
  • the thirteenth surface S13 may be an aspherical surface.
  • the fourteenth surface S14 may be an aspherical surface.
  • the seventh lens 170 may have a D-cut shape.
  • the effective diameter of the seventh lens 170 may be smaller than that of other lenses.
  • the eighth lens 180 has negative (-) refractive power.
  • the fifteenth surface S15 is convex with respect to the object-side surface on the optical axis.
  • the sixteenth surface S16 is concave with respect to the sensor-side surface in the optical axis.
  • the eighth lens 180 has a meniscus shape convex toward the mule body.
  • the fifteenth surface S15 may be an aspherical surface.
  • the sixteenth surface S16 may be an aspheric surface.
  • the eighth lens 180 may have a D-cut shape.
  • At least one of the first lens 110 to the eighth lens 180 may include glass.
  • the third lens 130 and the fourth lens 140 may include glass. Accordingly, the overall length of the optical system can be reduced.
  • the zoom magnification of the optical system may be 1.5 times or more.
  • a minimum distance between the lenses of the first lens group to the third lens group may be 0.2 mm to 8 mm.
  • the first to third lens groups have lengths and refractive powers as shown in FIG. 26 .
  • the optical system 1000 when operating in the first mode to the third mode, has an effective focal length (EFL), TTL, BFL, angle of view, F number, EPD, and TD as shown in FIG. 27 .
  • the TD is the length from the first surface to the sixteenth surface.
  • the first lens to the eighth lens have thickness ratios as shown in FIG. 28 .
  • the optical axis thickness/edge thickness of the first lens to the eighth lens of the optical system 1000 is 3 or less.
  • the edge thickness/optical axis thickness of the first lens to the eighth lens is 3 or less.
  • the de-cut ratio is the ratio before and after the de-cut when the minimum effective diameter of the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 is satisfied with the set size.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a mobile terminal to which a camera module according to an embodiment is applied.
  • the mobile terminal 1 may include a camera module 10 disposed on the rear side.
  • the camera module 10 may include an image capturing function.
  • the camera module 10 may have at least one function of auto focus, zoom function, and OIS function.
  • the camera module 10 may process an image frame of a still image or a moving image obtained by an image sensor unit 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 . Also, it may be stored in a memory (not shown). In addition, although not shown in the drawings, the camera module may be further disposed on the front side of the mobile terminal 1 .
  • the camera module 10 may include a first camera module 10A and a second camera module 10B. At this time, at least one of the first camera module 10A and the second camera module 10B may include the optical system 1000 . Accordingly, the camera module 10 may have improved optical characteristics. In addition, an autofocus (AF) function may be provided for a subject located at infinity to a short distance of 40 mm or less. In addition, the optical system 1000 can minimize the amount of movement of the lens group. Accordingly, the camera module can operate with low power. In addition, the amount of curvature generated according to movement can be minimized. Also, the camera module may have a compact size.
  • AF autofocus
  • the mobile terminal 1 may further include an auto focus device 31 .
  • the auto focus device 31 may include an auto focus function using a laser.
  • the auto focus device 31 may be used in a condition in which an auto focus function using an image of the camera module 10 is reduced.
  • the auto focus device 31 may be used at a close distance 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 emitting laser (VCSEL) semiconductor device and a light receiving unit such as a photodiode that converts light energy into electrical energy.
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the mobile terminal 1 may further include a flash module 33.
  • the flash module 33 may include a light emitting element therein.
  • the flash module 33 may be operated by a camera operation of a mobile terminal or a user's control.

Landscapes

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Abstract

실시예에 따른 광학계는, 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고, 상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고, 상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고, 상기 제 3 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 4 렌즈는 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제 5 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈 및 상기 제 4 렌즈는 유리를 포함하고, 상기 광학계는 하기 수학식을 만족한다. [수학식] 13 < EFL < 29 (수학식에서 EFL은 상기 광학계의 유효초점거리(㎜)를 의미한다.)

Description

광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈
실시예는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈에 관한 것이다.
카메라 모듈은 객체를 촬영하여 이미지 또는 동영상으로 저장한다. 상기 카메라 모듈은 다양한 어플리케이션에 적용된다. 예를 들어, 상기 카메라 모듈은 초소형으로 제작될 수 있다. 이에 의해, 상기 카메라 모듈은 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북과 같은 휴대용 디바이스에 적용된다. 또한, 상기 카메라 모듈은 드론 또는 차량에 적용된다.
상기 카메라 모듈은 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈, 결상된 상을 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 상기 카메라 모듈은 이미지 센서와 촬상 렌즈 사이의 간격을 자동 조절하여 렌즈의 초점거리를 정렬하는 오토포커스(autofocus, AF) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 줌 렌즈(zoom lens)에 의해 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 이용하여 영상의 흔들림을 보정하거나 방지할 수 있다.
상기 카메라 모듈이 상(image)을 얻기 위한 가장 중요한 구성은 상(image)을 결상하는 촬상 렌즈이다. 최근 고화질 및 고해상도에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라, 복수의 렌즈를 포함하는 광학계에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 고성능의 광학계를 위해 양(+) 또는 음(-)의 굴절력을 가지는 복수의 촬상 렌즈를 이용한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 복수의 렌즈를 포함하면 광학계의 전체가 길이가 증가할 수 있다. 또한, 상기 광학계의 광학 특성 및 수차 특성을 향상시키기 어려워질 수 있다.
한편, 상기 광학계가 복수의 렌즈를 포함하면 복수의 렌즈들 어느 하나의 렌즈의 위치를 제어할 수 있다. 또는, 2개 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈군의 위치를 제어할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학계는 줌(zoom) 또는 오토포커스(AF) 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 상기 렌즈 또는 상기 렌즈군이 상기 기능을 수행할 때 상기 렌즈 또는 상기 렌즈군의 이동 거리가 크게 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계를 포함하는 장치는 많은 에너지가 필요할 수 있다. 또한, 이동 거리를 고려한 설계가 요구되는 문제점이 있다.
또한, 상기 광학계가 복수의 렌즈를 포함하면 상기 복수의 렌즈의 두께, 간격 또는 크기에 의해 광학계의 전체 길이 또는 높이가 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계를 포함하는 디바이스의 두께 및 크기가 증가할 수 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 광학계 및 광학 모듈이 요구된다.
실시예는 향상된 광학 특성을 가지는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 다양한 배율의 이미지를 제공할 수 있는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 작은 크기를 가지는 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 얇은 두께를 가지는 폴디드(folded) 카메라에 적용 가능한 광학계, 이를 포함하는 광학 모듈 및 카메라 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광학계는, 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고, 상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고, 상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고, 상기 제 3 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 4 렌즈는 양(+)의 굴절력을 가지고, 상기 제 5 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고, 상기 제 3 렌즈 및 상기 제 4 렌즈는 유리를 포함하고, 상기 광학계는 하기 수학식을 만족한다.
[수학식]
13 < EFL < 29
(EFL은 상기 광학계의 유효초점거리(㎜)를 의미한다.)
실시예에 따른 광학계, 광학 모듈 및 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가진다. 자세하게, 복수의 렌즈군 중 적어도 하나의 렌즈군을 이동하여 유효 초점 거리(EFL)를 제어할 수 있다. 이에 의해, 원하는 배율의 이미지를 획득할 수 있다.
또한, 실시예는 이동하는 렌즈군의 이동 거리를 최소화한다. 이에 따라, 렌즈군을 이동할 때 요구되는 전력 소모를 감소할 수 있다.
또한, 실시예는 제 1 모드 내지 제 3 모드에서 배율과 관계없이 일정한 TTL 을 가진다. 이에 따라, 상기 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 슬림한 크기를 가진다
또한, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈의 렌즈 중 적어도 하나는 비원형 형상을 가진다. 이에 따라, 상기 광학계는 향상된 광학 성능을 가진다. 또한, 상기 광학계는 작은 크기를 가진다.
또한, 실시예에 따른 광학계 및 카메라 모듈은 광 경로 변경 부재를 포함한다. 이에 따라, 상기 광학계는 얇은 두께를 가지는 폴디드(folded) 카메라에 적용할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈을 포함하는 디바이스를 얇은 두께로 제조할 수 있다.
도 1은 제 1 모드로 동작하는 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 2는 제 1 모드로 동작하는 광학계의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length)을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제 2 모드로 동작하는 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 4는 제 2 모드로 동작하는 광학계의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제 3 모드로 동작하는 실시예에 따른 광학계의 구성도이다.
도 6은 제 3 모드로 동작하는 광학계의 TTL(Total track length), BFL(Back focal length)을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 비원형 형상의 렌즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 17은 제 1 실시예에 따른 광학계의 제 1 렌즈 내지 제 8 렌즈를 설명하기 위한 표이다.
도 18은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 1 모드로 동작할 경우의 MTF 특성에 대한 그래프이다.
도 19는 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 1 모드로 동작할 경우의 수차도에 대한 그래프이다.
도 20은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 2 모드로 동작할 경우의 MTF 특성에 대한 그래프이다.
도 21은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 2 모드로 동작할 경우의 수차도에 대한 그래프이다.
도 22는 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 3 모드로 동작할 경우의 MTF 특성에 대한 그래프이다.
도 23은 제 1 실시예에 따른 광학계가 제 3 모드로 동작할 경우의 수차도에 대한 그래프이다.
도 24 내지 도 29는 제 2 실시예에 따른 광학계의 제 1 렌즈 내지 제 8 렌즈를 설명하기 위한 표이다.
도 30은 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 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 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. 또한, 본 발명의 실시 예의 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 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 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 뿐 만 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 방향뿐 만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 첫 번째 렌즈는 물체 측에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 또한, 마지막 렌즈는 센서 측에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 또한, 특별한 언급이 없는 한 렌즈의 반지름, 유효경, 두께, 거리, BFL(Back Focal Length), TTL(Total track length or Total Top Length)의 단위는 밀리미터(㎜)이다. 또한, 렌즈의 형상은 렌즈의 광축을 기준으로 한다. 예를 들어, 상기 렌즈의 물체 측 면이 볼록하다는 것은 상기 렌즈의 물체 측 면의 광축 부분이 볼록한 것으로 정의된다. 즉, 상기 렌즈의 물체 측 면의 광축의 주변이 볼록하다는 의미는 아니다. 따라서, 렌즈의 물체 측 면이 볼록하다고 설명된 경우라도 상기 렌즈의 물체 측면의 광축의 주변 부분은 오목할 수 있다. 또한, 렌즈의 두께 및 곡률 반지름은 상기 렌즈의 광축을 기준으로 측정하였다. 또한, 상기 물체 측 면은 상기 광축을 기준으로 물체 측(Object side)을 향하는 렌즈의 면으로 정의한다. 또한, 상기 센서 측(Image side)은 상기 광축을 기준으로 촬상면을 향하는 렌즈의 면으로 정의한다.
또한, 이하에서 설명하는 렌즈의 에지 두께는 디-컷이 되지 않은 모서리에서의 두께일 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 광학계(1000)는 복수의 렌즈들을 포함한다.
도면에서는 상기 광학계(1000)가 8매의 렌즈를 포함하는 것을 도시하였다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 광학계(1000)가 8매의 렌즈를 포함하는 것으로 설명한다.
상기 광학계(1000)는 제 1 렌즈(110), 제 2 렌즈(120), 제 3 렌즈(130), 제 4 렌즈(140), 제 5 렌즈(150), 제 6 렌즈(160), 제 7 렌즈(170) 및 제 8 렌즈(180) 를 포함한다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)는 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 순차적으로 배치된다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)는 광축(OA)을 따라서 순차적으로 배치된다. 따라서, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 중심은 상기 광학계(1000)의 광축(OA)과 일치할 수 있다.
물체의 정보에 해당하는 광은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)를 통과하여 이미지 센서부(300)에 입사된다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)는 각각 유효 영역 및 비유효 영역을 포함한다.
상기 유효 영역은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)에서 광학 특성이 구현되는 영역으로 정의된다. 상기 유효 영역은 상기 광이 통과하는 영역이다. 또한, 상기 유효 영역은 입사된 광이 굴절되는 영역이다.
즉, 상기 유효 영역은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 유효경일 수 있다.
상기 비유효 영역은 상기 유효 영역의 주변부에 배치된다. 즉, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)에서 유효 영역을 제외한 영역은 비유효 영역이다. 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지 않는 영역일 수 있다. 상기 비유효 영역은 상기 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또는, 상기 비유효 영역은 상기 광이 입사되지만 광학 특성과 무관한 영역일 수 있다. 또는, 상기 비유효 영역은 상기 렌즈를 수용하는 배럴(미도시)에 고정되는 영역일 수 있다. 즉, 상기 비유효 영역은 배럴에 고정되는 플랜지부일 수 있다.
또한, 상기 유효 영역의 크기는 측정 방법 등에 따라 ±0.4mm 정도의 측정 오차를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 유효 영역의 크기는 플랜지부 내경의 2㎜ 이하, 1㎜ 이하 또는 0.3㎜ 이하일 수 있다.
상기 광학계(1000)는 입사되는 광량을 조절하기 위한 조리개(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 조리개는 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 인접하는 2개의 렌즈들 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조리개는 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 적어도 하나의 렌즈는 조리개 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 어느 하나의 렌즈는 렌즈의 물체 측 면 또는 센서 측 면이 조리개 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 렌즈(140)의 물체 측 면은 조리개 역할을 할 수 있다.
상기 광학계(1000)는 광학 모듈(2000)을 형성한다. 예를 들어, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 광학계(1000), 상기 광학계(1000)의 앞에 배치되는 광 경로 변경 부재, 상기 광학계(1000)의 뒤에 배치되는 이미지 센서부(300) 및 필터부(500)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서부(300)는 광을 감지한다. 자세하게, 상기 이미지 센서부(300)는 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)를 순차적으로 통과한 광을 감지한다. 예를 들어, 상기 이미지 센서부(300)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 포함할 수 있다.
상기 필터부(500)는 상기 광학계(1000)와 상기 이미지 센서부(300) 사이에 배치된다.
상기 필터부(500)는 상기 이미지 센서부(300)와 가장 인접한 렌즈와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치된다. 즉, 상기 필터부(500)는 상기 제 8 렌즈(180)와 상기 이미지 센서(300) 사이에 배치된다. 예를 들어, 상기 필터부(500)는 적외선 필터 또는 광학적 필터를 포함할 수 있다.
상기 필터부(500)는 설정된 파장 대역의 광을 통과시킨다. 또한, 상기 필터부(500)는 설정되지 않은 파장 대역의 광을 필터링한다. 상기 필터부(500)가 적외선 필터를 포함하면 외부 광으로부터 방출되는 복사열이 상기 이미지 센서부(300)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 필터부(500)는 가시광선을 투과하고 적외선을 반사할 수 있다.
상기 광학 모듈(2000)은 광 경로 변경 부재(미도시)를 포함할 수 있다
상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광을 반사한다. 이에 의해, 상기 광의 경로를 변경한다. 상기 광 경로 변경 부재는 반사경 또는 프리즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 직각 프리즘을 포함할 수 있다. 이에 의해, 상기 광 경로 변경 부재는 입사광의 경로를 90°의 각도로 반사할 수 있다. 이에 의해, 광의 경로를 변경할 수 있다.
상기 광 경로 변경 부재는 상기 복수의 렌즈들보다 물체 측과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 광학 모듈(2000)이 상기 광 경로 변경 부재를 포함하는 경우 물체 측으로부터 센서 방향으로 광 경로 변경 부재, 제 1 렌즈(110), 제 2 렌즈(120), 제 3 렌즈(130), 제 4 렌즈(140), 제 5 렌즈(150), 제 6 렌즈(160), 제 7 렌즈(170), 제 8 렌즈(180), 필터부(500) 및 이미지 센서부(300)가 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 광 경로 변경 부재는 외부에서 입사된 광의 경로를 설정된 방향으로 변경한다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경 부재는 제 1 방향으로 입사된 광의 경로를 상기 복수의 렌즈들이 배치되는 방향인 제 2 방향으로 변경할 수 있다. 상기 제 2 방향은 광축 방향일 수 있다.
상기 광학 모듈(2000)이 광 경로 변경 부재를 포함하면 상기 광학 모듈(2000)은 폴디드(folded) 카메라에 적용될 수 있다. 자세하게, 상기 광학 모듈(2000)이 상기 광 경로 변경 부재를 포함하면 상기 광학 모듈(2000)이 적용된 전자 장치의 표면과 수직한 방향으로 입사된 광을 상기 전자 장치의 표면과 평행한 방향으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광학 모듈(2000)은 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서 상기 전자 장치는 얇은 두께로 형성될 수 있다.
상기 광학계(1000)의 렌즈들은 상기 광축을 따라서 전후 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 상기 광축 방향을 따라서 상기 물체 측 방향 또는 상기 센서 측 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계(1000) 및 상기 광학 모듈(2000)은 저배율 모드와 고배율 모드에서 초점거리를 조절할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 렌즈들은 복수의 렌즈군으로 구분된다. 자세하게, 상기 렌즈들은 이동하지 않는 고정군 렌즈로 정의되는 제 1 렌즈군(G1) 및 이동하는 이동군 렌즈로 정의되는 제 2 렌즈군(G2) 및 제 3 렌즈군(G3)으로 구분된다.
상기 제 1 렌즈군(G1)은 적어도 하나의 렌즈를 포함힌다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 복수의 렌즈를 포함한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 서로 이격하여 배치되는 상기 제 1 렌즈(110), 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 렌즈군(G1)의 복수의 렌즈들은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 동작 변화에 의해 렌즈들 사이의 간격이 변화하지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110) 및 상기 제 2 렌즈(120) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다.
상기 복수의 렌즈 사이의 간격은 인접한 렌즈의 중심 사이의 광축(OA) 방향 거리로 정의된다.
상기 제 2 렌즈군(G2)은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 복수의 렌즈를 포함한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)의 렌즈 수와 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수는 동일 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수는 상기 제 1 렌즈군(G1)의 렌즈 수보다 작을 수 있다.
상기 제 2 렌즈군(G2)은 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 서로 이격하는 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 렌즈군(G2)의 복수의 렌즈들은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 동작 변화에 의해 렌즈들 사이의 간격이 변화되지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작에 의해 변화하지 않는다. 상기 복수의 렌즈 사이의 간격은 인접한 렌즈의 중심 사이의 광축(OA) 방향 거리로 정의된다.
상기 제 3 렌즈군(G3)은 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 자세하게, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 복수의 렌즈를 포함한다. 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈 수와 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수는 동일 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈 수는 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈 수보다 클 수 있다.
상기 제 3 렌즈군(G3)은 설정된 간격으로 이격하는 복수의 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 서로 이격하는 상기 제 6 렌즈(160), 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180)를 포함할 수 있다.
상기 제 3 렌즈군(G3)의 복수의 렌즈들은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 동작 변화에 의해 렌즈들 사이의 간격이 변화되지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다. 또한, 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180) 사이의 간격은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드 동작 변화에 의해 변화되지 않는다. 상기 복수의 렌즈 사이의 간격은 인접한 렌즈의 중심 사이의 광축(OA) 방향 거리로 정의된다.
상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 이동한다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 광축 방향을 따라 이동한다. 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 광축 방향을 따라서 상기 제 1 렌즈군(G1) 또는 상기 이미지 센서부(300)에 가까워지도록 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 광축 방향을 따라서 상기 물체 측 또는 상기 센서 측에 가까워지도록 이동한다.
예를 들어, 상기 광학계(1000)에는 구동 부재(미도시)가 연결된다. 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재의 구동력에 의해 상기 광 축 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 구동 부재는 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드의 변화에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)을 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 2 렌즈군(G2) 사이의 간격, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 3 렌즈군(G3) 사이의 간격, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 이미지 센서부(300) 사이의 간격, 상기 제 3 렌즈군(G2) 및 상기 이미지 센서부(300) 사이의 간격 중 적어도 하나의 간격이 변화되고, 간격이 제어된다.
상기 제 1 모드의 배율은 85°의 화각을 1배로 하였을 때, 4.8배의 배율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제 2 모드의 배율은 85°의 화각을 1배로 하였을 때 6배의 배율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제 3 모드의 배율은 85°의 화각을 1배로 하였을 때 8.5배의 배율을 의미할 수 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 6과 같이 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정될 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동 가능할 수 있다. 이때, 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈들 사이의 간격은 변화하지 않을 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하는 경우 상기 제 2 렌즈군(G2)의 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 간격, 상기 제 3 렌즈군(G3)의 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170) 사이의 간격 및 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180) 사이의 간격은 상기 구동력과 관계없이 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 광학 모듈(2000)의 TTL(Total track length)은 유지된다. 또한, 상기 광학 모듈(2000)의 BFL(Back focal length)은 상기 구동력에 의해 변화된다.
예를 들어, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 2 모드에서 상기 제 3 모드로 변화할 수 있다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 이미지 센서부(300)에서 상기 제 1 렌즈군(G1) 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 인접한 위치로 이동할 수 있다.
반대로, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 3 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 3 모드에서 상기 제 2 모드로 변화할 수 있다. 또는, 상기 광학 모듈(2000)은 상기 제 2 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 수 있다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 1 렌즈군(G1)에서 상기 이미지 센서부(300) 방향으로 이동할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 이미지 센서부(300)와 인접한 위치로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 1 렌즈(110) 및 상기 제 2 렌즈(120)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(110), 상기 제 2 렌즈(120) 및 상기 제 3 렌즈(130)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(120)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다. 또한, 상기 제 6 렌즈(160), 상기 제 7 렌즈(170) 및 상기 제 8 렌즈(180)의 복합 초점거리는 유지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120), 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈(130), 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 1 렌즈(110), 상기 제 2 렌즈(120), 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈(120), 상기 제 3 렌즈(130), 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)의 초점거리는 변화할 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동하면 상기 제 5 렌즈(150) 및 상기 제 6 렌즈(160)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(140), 상기 제 5 렌즈(150) 및 상기 제 6 렌즈(160)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 5 렌즈(150), 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈(130), 상기 제 4 렌즈(140), 상기 제 5 렌즈(150) 및 상기 제 6 렌즈(160)의 초점거리는 변화할 수 있다. 또한, 상기 제 4 렌즈(140), 상기 제 5 렌즈(150), 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)의 초점거리는 변화할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광학 모듈을 포함하는 카메라 모듈은 상기 복수의 렌즈군(G1, G2, G3) 중 적어도 하나의 렌즈군의 위치가 제어된다. 이에 따라, 상기 렌즈군(G1, G2, G3) 사이의 간격, 상기 광학계(1000)의 유효 초점 거리(Effective Focal Length; EFL) 및 복수의 렌즈의 복합 초점거리를 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈은 유효 초점 거리(EFL)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 피사체에 대해 저배율, 중배율 및 고배율로 줌(Zoom) 기능을 제공할 수 있다.
상기 광학계는 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 이동에 의해 상기 광학계의 유초점거리(EFL)가 변화한다.
예를 들어, 상기 제 1 모드의 유효초점거리는 13㎜ 내지 14㎜일 수 있다. 또한, 상기 제 2 모드의 유효초점거리는 20㎜ 내지 21㎜일 수 있다. 또한, 상기 제 3 모드의 유효초점거리는 28㎜ 내지 29㎜일 수 있다.
즉, 상기 광학계의 유효초점거리(EFL)는 13㎜ 내지 29㎜의 범위에서 변화할 수 있다.
상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 서로 다른 굴절력을 가진다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다.
상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 서로 상이한 초점 거리를 가진다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 2 렌즈군(G2)은 반대 부호의 굴절력을 가진다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리와 상기 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리는 서로 반대 부호를 가진다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 반대 부호의 굴절력을 가진다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 초점 거리와 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초점 거리는 서로 반대 부호를 가진다. 또한, 상기 제 1 렌즈군(G1) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 동일 부호의 굴절력을 가진다. 이에 따라, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 초점 거리는 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초점 거리와 사로 동일 부호를 가진다.
이하, 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)에 포함되는 렌즈를 설명한다.
상기 제 1 렌즈(110)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 1 렌즈(110)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)는 물체 측 면으로 정의되는 제 1 면(S1) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 2 면(S2)을 포함한다. 상기 제 1 면(S1)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 2 면(S2)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 1 렌즈(110)는 전체적으로 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 1 면(S1)의 유효경의 크기와 상기 제 2 면(S2)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면(S1)의 유효경 크기는 상기 제 2 면(S2)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 2 렌즈(120)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈(120)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 물체 측 면으로 정의되는 제 3 면(S3) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 4 면(S4)을 포함한다. 상기 제 3 면(S3)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 4 면(S4)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 2 렌즈(120)는 전체적으로 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 3 면(S3)의 유효경의 크기와 상기 제 4 면(S4)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 면(S3)의 유효경 크기는 상기 제 4 면(S4)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 3 렌즈(130)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈(130)는 글라스 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 물체 측 면으로 정의되는 제 5 면(S5) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 6 면(S6)을 포함한다. 상기 제 5 면(S5)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 6 면(S6)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 3 렌즈(130)는 전체적으로 상기 광축에서 양면이 오목한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 5 면(S5)의 유효경의 크기와 상기 제 6 면(S6)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 5 면(S5)의 유효경 크기는 상기 제 6 면(S6)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 4 렌즈(140)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 렌즈(140)는 글라스를 포함할 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 물체 측 면으로 정의되는 제 7 면(S7) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 8 면(S8)을 포함한다. 상기 제 7 면(S7)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 8 면(S8)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 4 렌즈(140)는 전체적으로 상기 광축에서 양면이 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 면(S7) 및 상기 제 8 면(S8) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 7 면(S7) 및 상기 제 8 면(S8)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 7 면(S7)의 유효경의 크기와 상기 제 8 면(S8)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 7 면(S7)의 유효경 크기는 상기 제 8 면(S8)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 5 렌즈(150)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 5 렌즈(150)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 물체 측 면으로 정의되는 제 9 면(S9) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 10 면(S10)을 포함한다. 상기 제 9 면(S9)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록할 수 있다. 또한, 상기 제 10 면(S10)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 오목할 수 있다. 즉, 상기 제 5 렌즈(150)는 전체적으로 상기 광축에서 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 9 면(S9)의 유효경의 크기와 상기 제 10 면(S10)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 9 면(S9)의 유효경 크기는 상기 제 10 면(S10)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 6 렌즈(160)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 6 렌즈(160)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 물체 측 면으로 정의되는 제 11 면(S11) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 12 면(S12)을 포함한다. 상기 제 11 면(S11)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 12 면(S12)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 6 렌즈(160)는 전체적으로 상기 광축에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 11 면(S11) 및 상기 제 12 면(S12) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 11 면(S11) 및 상기 제 12 면(S12)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 11 면(S11)의 유효경의 크기와 상기 제 12 면(S12)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 11 면(S11)의 유효경 크기는 상기 제 12 면(S12)의 유효경 크기보다 작을 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 상기 광축에서 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 7 렌즈(170)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 7 렌즈(170)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 물체 측 면으로 정의되는 제 13 면(S13) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 14 면(S14)을 포함한다. 상기 제 13 면(S13)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 14 면(S14)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 7 렌즈(170)는 전체적으로 상기 광축에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 13 면(S13)의 유효경의 크기와 상기 제 14 면(S14)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 13 면(S13)의 유효경 크기는 상기 제 14 면(S14)의 유효경 크기보다 클 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 상기 광축에서 양(+)의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 제 8 렌즈(180)는 플라스틱 또는 글라스(glass) 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 8 렌즈(180)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 물체 측 면으로 정의되는 제 15 면(S15) 및 센서 측 면으로 정의되는 제 16 면(S16)을 포함한다. 상기 제 15 면(S15)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목할 수 있다. 또한, 상기 제 16 면(S16)은 상기 광축에서 상기 센서 측면에 대해 볼록할 수 있다. 즉, 상기 제 8 렌즈(180)는 전체적으로 상기 광축에서 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16) 중 적어도 하나의 면은 비구면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16)은 모두 비구면일 수 있다.
상기 제 15 면(S15)의 유효경의 크기와 상기 제 16 면(S16)의 유효경의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제 15 면(S15)의 유효경 크기는 상기 제 16 면(S16)의 유효경 크기보다 작을 수 있다.
상기 복수의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 제 2 렌즈군(G2)의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 제 3 렌즈군(G3)의 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈는 비원형 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110)는 비원형 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각을 상기 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 8 렌즈(180)는 비원형 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16)은 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 15 면(S15) 및 상기 제 16 면(S16) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 렌즈(120)는 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4)은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 3 면(S3) 및 상기 제 4 면(S4) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 3 렌즈(130)는 원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6)은 원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 5 면(S5) 및 상기 제 6 면(S6) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 4 렌즈(140) 및 상기 제 5 렌즈(150)는 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 7 면(S7), 상기 제 8 면(S8), 상기 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10)은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 7 면(S7), 제 8 면(S8), 제 9 면(S9) 및 상기 제 10 면(S10) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 6 렌즈(160) 및 상기 제 7 렌즈(170)는 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 11 면(S11), 상기 제 12 면(S12), 상기 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14)은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 11 면(S11), 제 12 면(S12), 제 13 면(S13) 및 상기 제 14 면(S14) 각각을 광축(OA)과 대응되는 정면에서 바라보았을 때, 각 렌즈면의 유효 영역은 원형 또는 비원형 형상을 가질 수 있다.
도 7은 비원형 형상의 렌즈를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 제 1 렌즈(110)를 중심으로 설명하였다.
도 7을 참조하면, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 유효 영역은 제 1 내지 제 4 모서리들(A1, A2, A3, A4)을 포함한다.
상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 상기 광축(OA)과 수직인 제 1 방향(x축 방향)으로 마주한다. 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 곡선 형태를 가질 수 있다. 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 동일한 길이 또는 동일한 곡률을 가지는 곡선 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)는 광축(OA)을 통과하며 제 2 방향(y축 방향)으로 연장하는 가상의 선을 기준으로 대칭될 수 있다. 상기 제 2 방향(y축 방향)은 상기 광축(OA) 및 상기 제 1 방향과 수직하다.
또한, 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 상기 제 2 방향(y축 방향)으로 마주한다. 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 상기 제 1 모서리(A1)와 상기 제 2 모서리(A2)의 끝단을 연결한다. 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 직선 형태를 가질 수 있다. 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 동일한 길이를 가지고 서로 평행할 수 있다. 즉, 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)는 광축(OA)을 통과하며 제 1 방향(x축 방향)으로 연장하는 가상의 선을 기준으로 대칭될 수 있다.
상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 상기 제 1 내지 제 4 모서리(A1, A2, A3, A4)를 포함한다. 이에 따라, 비원형 형상(예를 들어, 디-컷(D-cut) 형상)을 가질 수 있다.
상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)은 상기 제 1 렌즈(110)를 제조하는 과정에서 상기 비원형 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 렌즈(110)가 플라스틱 또는 글라스 재질을 포함하면, 상기 제 1 렌즈(110)는 사출 공정 중에 상기 비원형 형태로 제조될 수 있다.
또는, 상기 제 1 렌즈(110)는 사출 공정에 의해 원형 형상으로 제조될 수 있다. 이후의 절단 공정에서 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2)의 일부 영역이 절단될 수 있다. 이에 의해, 상기 제 1 렌즈(110)는 상기 제 3 모서리(A3) 및 제 4 모서리(A4)를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 유효 영역은 설정된 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 광축(OA)을 통과하며 상기 제 1 모서리(A1) 및 상기 제 2 모서리(A2)를 연결하는 가상의 제 1 직선의 길이(CA)가 정의될 수 있다. 또한, 상기 광축(OA)을 통과하며 상기 제 3 모서리(A3) 및 상기 제 4 모서리(A4)를 연결하는 가상의 제 2 직선의 길이(CH)가 정의될 수 있다.
상기 가상의 제 1 직선의 길이(CA)는 상기 가상의 제 2 직선의 길이(CH)보다 길 수 있다. 상기 제 1 직선의 길이(CA)는 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 최대 유효경의 크기를 의미한다. 또한, 상기 제 2 직선의 길이(CH)는 상기 제 1 면(S1) 및 상기 제 2 면(S2) 각각의 최소 유효경의 크기를 의미한다.
상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기는 서로 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 최소 유효경 크기는 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기보다 클 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 최소 유효경 크기는 약 5.0㎜ 내지 5.4㎜ 일 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기는 약 4.0㎜ 내지 4.4㎜일 수 있다.
실시예에 따른 광학계(1000) 및 광학 모듈(2000)은 이하의 수학식들 중 적어도 하나의 수학식을 만족할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광학계(1000) 및 광학 모듈(2000)은 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 향상된 광학적 특성을 가진다. 또한, 실시예는 원하는 배율에 대한 줌(Zoom) 기능을 효과적으로 제공할 수 있다. 또한, 슬림하고 컴팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 1]
0.65 < CA_L4S1 / CA_L1S1 < 0.95
(상기 CA_L4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CA_L1S1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다.)
상기 수학식 1은 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 1을 만족하면 상기 제 4 렌즈의 디-컷 비율이 감소될 수 있다.
[수학식 2]
20 < V4 - V5 < 80
(상기 V4는 상기 제 4 렌즈의 아베수이다. 상기 V5는 상기 제 5 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 2는 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 2를 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 3]
20 < V6 - V8 < 80
(상기 V6은 상기 제 6 렌즈의 아베수이다. 상기 V8은 상기 제 8 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 3은 상기 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 3을 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 4]
-25 < f123 < -5
(상기 f123은 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈의 복합초점거리이다.)
상기 수학식 4는 광학계의 주변광량비(RI) 및 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 4를 만족하면 상기 광학계의 주변광량비를 작게할 수 있다. 또한, 상기 렌즈들의 직경을 감소할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학게는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 5]
2 < BFL1_1
(상기 BFL_1은 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군이 최대 이동거리로 이동할 때 마지막 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서의 상면까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 5는 광학계의 내부 공간의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 5를 만족하면 회로 및 기구 구조물을 위한 공간을 확보할 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 5는 1 < BFL1_1 < 5를 만족할 수 있다.
[수학식 6]
-7 < f3 < 0
(상기 f3은 상기 제 3 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 6은 상기 제 1 렌즈군의 파워 및 상기 제 2 렌즈군의 입사동 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 6을 만족하면 상기 제 1 렌즈군이 설정된 범위 크기의 음(-)의 굴절력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 렌즈군의 렌즈들의 입사동 직경을 설정된 범위로 만족할 수 있다.
[수학식 7]
0 < f4 < 7
(상기 f4은 제 4 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 7은 상기 제 2 렌즈군의 렌즈 직경과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 7을 만족하면 상기 제 4 렌즈의 직경을 최소화 할 수 있다.
[수학식 8]
-25 < f5 < 0
(상기 f5는 제 5 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 8은 광학계의 상기 제 2 렌즈군의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 8을 만족하면, 상기 제 2 렌즈군의 색수차를 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서의 색수차 변화를 최소화 할 수 있다.
[수학식 9]
3 < TTL / ImgH < 5
(상기 TTL(Total track length)은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면에서 상기 이미지 센서부의 상면까지의 상기 광축에서의 거리이다. 상기 이미지 센서부의 상면 중심을 0 필드(filed) 영역으로 정의할 수 있다. 상기 ImgH는 상기 0 필드 영역에서 1.0 필드(field) 영역까지의 상기 광축(OA)의 수직 방향 거리의 2배 값을 의미한다. 즉, 상기 ImgH는 상기 이미지 센서부의 유효 영역의 대각 방향 길이를 의미한다.)
상기 수학식 9는 상기 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 9를 만족하면 상기 제 1 렌즈와 이미지 센서부까지의 거리를 설정된 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 10]
2 < md1 < 7,
2 < md2 < 7,
md1 < md2
(상기 md1은 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 모드, 또는 상기 제 3 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 때 상기 제 2 렌즈군의 이동거리이다. 상기 md2는 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 모드, 또는 상기 제 3 모드에서 상기 제 1 모드로 변화할 때 상기 제 3 렌즈군의 이동거리이다.)
상기 수학식 10은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 10을 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리를 설정된 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 11]
0.2 < BFL1_1 / BFL1_2 < 0.5
(상기 BFL_1은 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군이 최대 이동거리로 이동할 때 마지막 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서의 상면까지의 광축 방향 거리이다. 상기 BFL_2는 상기 제 3 모드에서 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군이 최대 이동거리로 이동할 때 마지막 렌즈의 센서 측 면의 정점으로부터 상기 이미지 센서부의 상면까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 11은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 11을 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리에 따른 상기 BFL 크기를 설정된 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 12]
2.0 < EFL_2 / EFL_1 < 2.5
(상기 EFL_1은 상기 제 1 모드에서의 유효초점거리이다. 상기 EFL_2는 제 2 모드에서의 유효초점거리이다.)
상기 수학식 12는 광학계의 배율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 12를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리에 의해 저배율 내지 고배율의 이미지를 구현할 수 있다.
[수학식 13]
4.5 < F_2
1.3 < F_2 / F_1 < 1.9
(상기 F_1은 제 1 모드에서의 F수(F-number)이다. 상기 F_2는 제 3 모드에서의 F수(F-number)이다.)
상기 수학식 13은 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 13을 만족하면 상기 제 1 모드 및 상기 제 3 모드에서 설정된 범위의 해상력을 구현할 수 있다.
[수학식 14]
N3 > N1, N2, N4, N5, N6, N7, N8
(상기 N1은 상기 제 1 렌즈의 굴절률이다. 상기 N2는 상기 제 2 렌즈의 굴절률이다. 상기 N3은 상기 제 3 렌즈의 굴절률이다. 상기 N4는 상기 제 4 렌즈의 굴절률이다. 상기 N5는 상기 제 5 렌즈의 굴절률이다. 상기 N6은 상기 제 6 렌즈의 굴절률이다. 상기 N7은 상기 제 7 렌즈의 굴절률이다. 상기 N8은 상기 제 8 렌즈의 굴절률이다.)
상기 수학식 14는 광학계의 색수차 및 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 14를 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 색수차 및 왜곡 수차를 감소할 수 있다.
[수학식 15]
1.05 < N3 / N4 < 1.35
(상기 N3은 상기 제 3 렌즈의 굴절률이다. 상기 N4는 상기 제 4 렌즈의 굴절률이다.)
상기 수학식 15는 광학계의 색수차 및 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 15를 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 색수차 및 왜곡 수차를 감소할 수 있다.
[수학식 16]
V4 - V5 > V8 - V6,
V4 - V5 > V3 - V1
(상기 V1은 상기 제 1 렌즈의 아베수이다. 상기 V3은 상기 제 3 렌즈의 아베수이다. 상기 V4는 상기 제 4 렌즈의 아베수이다. 상기 V5는 상기 제 5 렌즈의 아베수이다. 상기 V6은 상기 제 6 렌즈의 아베수이다. 상기 V8은 상기 제 8 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 16은 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 16을 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 17]
1 < CAL3S1 / CAL3S2 < 1.3
(상기 CAL3S1은 상기 제 3 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL3S2는 상기 제 3 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다.)
상기 수학식 17은 상기 제 1 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 17을 만족하면 상기 제 3 렌즈의 디-컷을 제거할 수 있다.
[수학식 18]
1.5 < CT1 / CG12 < 2.5
(상기 CT3은 상기 제 3 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 CG12는 제 1 렌즈와 제 2 렌즈의 광축에서의 간격이다.)
상기 수학식 18은 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 18을 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 19]
13 < CT4 / CG45 < 18
(상기 CT4는 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 CG45는 상기 제 4 렌즈와 상기 제 5 렌즈의 광축에서의 간격이다.)
상기 수학식 19는 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 19를 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 20]
0.75 < CT8 / CG78 < 0.95
(상기 CT8은 상기 제 8 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 CG78은 상기 제 7 렌즈와 상기 제 8 렌즈의 광축에서의 간격이다.)
상기 수학식 20은 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 20을 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 21]
4.5 < D123 < 4.9
(상기 D123은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 정점에서 상기 제 3 렌즈의 센서 측면의 정점까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 21은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계기 상기 수학식 21을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 22]
3.0 < D45 < 3.6
(상기 D45는 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 정점에서 상기 제 5 렌즈의 센서 측면의 정점까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 22는 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 22를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 23]
4.0 < D678 < 4.5
(상기 D678은 상기 제 6 렌즈의 물체 측 면의 정점에서 상기 제 8 렌즈의 센서 측면의 정점까지의 광축 방향 거리이다.)
상기 수학식 23은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 23을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 24]
1.0 < CAL1S1 / CHL1S1 < 1.5
(상기 CAL1S1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL1S1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 24는 상기 제 1 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 24를 만족하면 상기 제 1 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 25]
1.0 < CAL2S1 / CHL2S1 < 1.2
(상기 CAL2S1은 상기 제 2 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL2S1은 상기 제 2 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 25는 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 25를 만족gaus 상기 제 3 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 26]
1.0 < CAL4S1 / CHL4S1 < 1.3
(상기 CAL4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 26은 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 26을 만족하면 상기 제 4 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 27]
1.0 < CAL5S1 / CHL5S1 < 1.2
(상기 CAL5S1은 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL5S1은 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 27은 상기 제 2 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 27을 만족하면 상기 제 5 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 28]
1.0 < CAL8S1 / CHL8S1 < 1.3
(상기 CAL8S1는 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CHL8S1는 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 28은 상기 제 3 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 28을 만족하면 상기 제 8 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 29]
CAL4S1 > CAL4S2,
CAL5S1 > CAL5S2,
CAL7S1 > CAL8S2,
CAL8S2 > CAL8S1
(상기 CAL4S1은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL4S2는 상기 제 4 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL451은 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL5S2는 상기 제 5 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL7S1은 상기 제 7 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL7S2는 상기 제 7 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL8S1은 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 최대 유효경이다. 상기 CAL8S2는 상기 제 8 렌즈의 센서 측 면의 최대 유효경이다.)
상기 수학식 29는 상기 제 3 렌즈군의 디-컷 비율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 29를 만족하면 상기 제 8 렌즈의 디-컷 비율을 감소할 수 있다.
[수학식 30]
1 < |f1/ f3| < 5
(상기 f1은 상기 제 1 렌즈의 초점거리이다. 상기 f3은 상기 제 3 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 30은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 30을 만족하면 상기 제 1 렌즈와 상기 제 3 렌즈의 굴절력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계의 해상력을 향상시킬 수 있다.
[수학식 31]
1 < |f5/ f4| < 5
(상기 f4는 상기 제 4 렌즈의 초점거리이다. 상기 f5는 상기 제 5 렌즈의 초점거리이다.)
상기 수학식 31은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 31을 만족하면 상기 제 4 렌즈와 상기 제 5 렌즈의 굴절력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계의 해상력을 향상시킬 수 있다.
[수학식 32]
1 < |f5/ f4| / |f1/ f3| < 1.3
상기 수학식 32는 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 32를 만족하면 상기 제 1 렌즈, 상기 제 3 렌즈 상기 제 4 렌즈 및 상기 제 5 렌즈의 굴절력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계의 해상력을 향상시킬 수 있다.
[수학식 33]
0 < f45 < 10,
-15 < f678 < -5
(상기 f45는 상기 제 4 렌즈 및 상기 제 5 렌즈의 복합초점거리이다. 상기 f678은 상기 제 6 렌즈, 상기 제 7 렌즈 및 상기 제 8 렌즈의 복합초점거리이다.)
상기 수학식 33은 상기 광학계의 배율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 33을 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 복합초점거리를 제어할 수 있다. 이에 따라, 원하는 배율에서 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 34]
2.5 < |f123 / f45| < 5.5,
0.5 < |f123 / f678| < 2.5
1.5 < |f678 / f45| < 2.5
상기 수학식 34는 상기 광학계의 배율과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 34를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 복합초점거리를 제어할 수 있다. 이에 따라, 원하는 배율에서 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 35]
0 < |Max_distoriton| < 5
(상기 Max_distoriton은 상기 광학계의 최대 왜곡 크기이다.)
[수학식 36]
4.5 < ImgH < 7
[수학식 37]
20° < FOV(θ)_1 ≤ 30°,
8° < FOV(θ)_2 ≤ 16°,
(상기 FOV(θ)_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_2는 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다.)
[수학식 38]
1.0 < EG34_1 / CG34_1 < 1.3
2.0 < EG34_2 / CG34_2 < 2.8
(상기 CG34_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 렌즈와 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG34_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 3 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 4 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다. 상기 CG34_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 3 렌즈와 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG34_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 3 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 4 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다.)
상기 수학식 38은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 38을 만족하면 상기 제 1 렌즈군 및 상기 제 2 렌즈군의 렌즈 두께 및 간격을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 39]
1.0 < CG56_1 / EG56_1 < 1.4
1.1 < CG56_2 / EG56_2 < 1.5
(상기 CG56_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 5 렌즈와 상기 제 6 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG56_1는 상기 제 1 모드에서 상기 제 5 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 6 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다. 상기 CG56_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 5 렌즈와 상기 제 6 렌즈의 광축에서의 간격이다. 상기 EG56_2는 상기 제 2 모드에서 상기 제 5 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 6 렌즈의 유효 영역 끝단의 광축 방향의 간격이다.)
상기 수학식 39는 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 39를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 렌즈 두께 및 간격을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 광학계는 향상된 해샹력을 가질 수 있다.
[수학식 40]
3 < TTL/imgH < 5
상기 수학식 40은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 40을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기글 가질 수 있다.
[수학식 41]
0.40 < F_1 / EPD_1 < 75
0.60 < F_2 / EPD_2 < 0.80
F_1 / EPD_1 < F_2 / EPD_2
(상기 F_1은 상기 제 1 모드에서의 F수(F-number)이다. 상기 F_2는 상기 제 3 모드에서의 F수(F-number)이다. 상기 EPD_1은 상기 제 1 모드에서의 입사동이다. 상기 EPD_2는 상기 제 3 모드에서의 입사동이다.)
상기 수학식 41은 상기 광학계의 해상력과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 41을 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 향상된 해상력을 가질 수 있다.
[수학식 42]
1 < |P3 / P4| < 1.3,
(상기 P3는 상기 제 3 렌즈의 굴절력이다. 상기 P4는 상기 제 4 렌즈의 굴절력이다.)
상기 수학식 42는 상기 광학계의 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 42를 만족하면 상기 광학계의 왜곡 수차를 감소할 수 있다.)
[수학식 43]
0 < CT_Lx / ET_Ly < 3
0 < ET_Lx / CT_Ly < 3
(상기 CT_Lx은 제 x 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 ET_Ly은 제 y 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다. x는 1≤ x ≤ 8의 자연수이다. y는 1≤ y ≤ 8의 자연수이다. x=y를 만족한다.)
상기 수학식 43은 상기 광학계의 제조와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 43을 만족하면 상기 렌즈의 사출 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 렌즈 제조 공정을 용이하게 할 수 있다.
[수학식 44]
0 < CH_G1 - CH_G2 < 1,
0 < CH_G1 - CH_G3 < 1
(상기 CH_G1은 상기 제 1 렌즈군의 렌즈들의 최소 유효경이다. 상기 CH_G2는 상기 제 2 렌즈군의 렌즈들의 최소 유효경이다. 상기 CH_G3은 상기 제 3 렌즈군의 렌즈들의 최소 유효경이다.)
상기 수학식 44는 상기 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 44를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 수학식 44는 0.4 < CH_G1 - CH_G2 < 0.6, 0.4 < CH_G1 - CH_G3 < 0.6을 만족할 수 있다.
[수학식 45]
0.5 < |md2 - md1| < 0.8
상기 수학식 45는 상기 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 45를 만족하면 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군의 이동거리를 설정된 범위로 제어할 수 있다, 이에 따라, 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 46]
100 < V4 + V5 < 130,
V4 또는 V6 > 80
(상기 V4는 상기 제 4 렌즈의 아베수이다. 상기 V5는 상기 제 5 렌즈의 아베수이다.)
상기 수학식 46은 상기 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 46을 만족하면 상기 제 4 렌즈 및 상기 제 5 렌즈의 아베수 차이에 의해 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 47]
|R1|, |R2|, |R3|, |R4|, |R5|, |R6|, |R7|, |R8|, |R10|, |R11|, |R12|, |R13|, |R14|, |R15|, |R16| < |R9|,
100 < |R9| / |R10| < 140
(상기 R1은 상기 제 1 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R2는 상기 제 1 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R3은 상기 제 2 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R4는 상기 제 2 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R5은 상기 제 3 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R6은 상기 제 3 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R7은 상기 제 4 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R8은 상기 제 4 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R9는 상기 제 5 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R10은 상기 제 5 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R11은 상기 제 6 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R12는 상기 제 6 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R13은 상기 제 7 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R14는 상기 제 7 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R15는 상기 제 8 렌즈의 물체 측 면의 곡률 반경이다. 상기 R16은 상기 제 8 렌즈의 센서 측 면의 곡률 반경이다.)
상기 수학식 47은 상기 광학계의 광학 성능과 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 47을 만족하면 상기 광학계의 광학 성능을 유지할 수 있다.
[수학식 48]
1 < TD_G1/TD_G2 < 2
(상기 TD_G1은 상기 제 1 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G2은 상기 제 2 렌즈군의 길이이다.)
상기 수학식 48은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 48을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 49]
0.8 < TD_G3/TD_G2 < 1.5
(상기 TD_G2는 상기 제 2 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G3은 상기 제 3 렌즈군의 길이이다.)
상기 수학식 49는 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 49를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 50]
40 < Ave_ABV < 50
(상기 Ave_ABV는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 아베수의 평균이다.)
상기 수학식 50은 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 50을 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 51]
1.5 < Ave_Ind < 1.8
(상기 Ave_Ind는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 굴절률의 평균이다.)
상기 수학식 51은 광학계의 색수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 51을 만족하면 색수차를 감소할 수 있다.
[수학식 52]
1.5 < ET_L3/CT_L3 < 2.5
(상기 ET_L3은 상기 제 3 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다. 상기 CT_L3 상기 제 3 렌즈의 광축에서의 두께이다.)
상기 수학식 52는 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 52를 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 53]
2 < CT_L1/ET_L1 < 3
(상기 CT_L1는 상기 제 1 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 ET_L1은 상기 제 1 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다.)
상기 수학식 53은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 53을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 54]
2 < CT_L4/ET_L4 < 3
(상기 CT_L4는 상기 제 4 렌즈의 광축에서의 두께이다. 상기 ET_L4은 상기 제 4 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께이다.)
상기 수학식 54는 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 54를 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 55]
2 < Air_CT_L7/Air_ET_L7 < 4
(상기 Air_CT_L7은 상기 제 7 렌즈와 상기 제 8 렌즈 사이의 광축에서의 간격이다. 상기 Air_ET_L7은 상기 제 7 렌즈의 유효 영역 끝단과 상기 제 8 렌즈의 유효 영역 끝단 사이의 간격이다.)
상기 수학식 55는 광학계의 왜곡 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 55를 만족하면 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 왜곡 수차를 감소할 수 있다.
[수학식 56]
1 < Max_dia/Min_dia < 1.7
(상기 Max_dia은 유효경이 가장 큰 렌즈의 직경이다. 상기 Min_dia 유효경이 가장 작은 렌즈의 직경이다.)
상기 수학식 56은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 56을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 57]
1 < Ave_Dia_G1/Ave_Dia_G3 < 1.5
(상기 Ave_Dia_G1은 제 1 렌즈군의 렌즈들의 평균 유효경 크기이다. 상기 Ave_Dia_G3은 제 3 렌즈군의 렌즈들의 평균 유효경 크기이다.)
상기 수학식 57은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 57을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
[수학식 58]
1 < Rdy_L1_S1/Rdy_L4_S1 < 4
(상기 Rdy_L1_S1은 제 1 면의 곡률반경이다. 상기 Rdy_L4_S1은 제 7 면의 곡률반경이다)
상기 수학식 58은 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 58을 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 59]
2 < Max_CT/Min_CT < 8
(상기 Max_CT는 광축에서 가장 큰 두께를 가지는 렌즈의 두께이다. 상기 Min_CT는 광축에서 가장 작은 두께를 가지는 렌즈의 두께이다.)
상기 수학식 59는 광학계의 크기와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 59를 만족하면 상기 광학계는 콤팩트한 크기를 가질 수 있다.
[수학식 60]
0.7 < FOV(θ)_1/Max_CRA_1 < 2,
0.7 < FOV(θ)_2/Max_CRA_2 < 2,
0.7 < FOV(θ)_3/Max_CRA_3 < 2,
(상기 FOV(θ)_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_2는 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_3는 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 Max_CRA_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_2은 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_3은 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 주광선이다.)
상기 수학식 60은 광학계의 수차와 관련된다. 실시예에 따른 광학계가 상기 수학식 60을 만족하면 수차 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 광학계는 향상된 광학적 특성을 가진다.
실시예에 따른 광학계(1000) 및 광학모듈(2000)은 상기 수학식들 중 적어도 하나의 수학식을 만족한다. 자세하게, 상기 광학계(1000) 및 상기 광학모듈(2000)은 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 60 중 하나 또는 복수의 수학식을 만족할 수 있다. 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 60은 각각 독립적일 수 있다. 또는, 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 60은 서로 관련될 수 있다.
이에 따라, 상기 광학계(1000), 상기 광학 모듈(2000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 향상된 광학 특성을 가진다. 또한, 실시예는 수학식 1 내지 수학식 60 중 적어도 하나의 수학식을 만족한다. 따라서, 렌즈군의 이동에 의해 저배율, 중배율 및 고배율의 이미지를 구현할 때, 색수차 및 왜곡 수차를 감소할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000), 상기 광학 모듈(2000) 및 이를 포함하는 카메라 모듈은 슬림한 크기를 가질 수 있다.
이하, 제 1 실시예에 따른 광학계 및 광학모듈에 대해 설명한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동 가능하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 제 1 렌즈(110)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 2 면(S2)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 1 렌즈(110)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 비구면일 수 있다. 상기 제 2 면(S2)은 비구면일 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 면(S4)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 2 렌즈(120)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 비구면일 수 있다. 상기 제 4 면(S4)은 비구면일 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 6 면(S6)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 3 렌즈(130)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 비구면일 수 있다. 상기 제 6 면(S6)은 비구면일 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 7 면(S7)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 8 면(S8)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 렌즈(140)는 양면이 볼록한 형상을 가진다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 10 면(S10)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 5 렌즈(150)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 비구면일 수 있다. 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 12 면(S12)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 6 렌즈(160)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 비구면일 수 있다. 상기 제 12 면(S12)은 비구면일 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 14 면(S14)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 7 렌즈(170)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 비구면일 수 있다. 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 16 면(S16)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 8 렌즈(180)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 비구면일 수 있다. 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정된다. 또한, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 이동한다. 이에 의해, 상기 카메라 모듈은 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 구동하여 피사체에 대한 정보를 획득한다. 예를 들어, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 물체 측 면 및 센서 측 면으로 이동한다. 이에 의해, 상기 카메라 모듈은 저배율 내지 고배율의 피사체에 대한 정보를 획득한다.
예를 들어, 상기 카메라 모듈은 제 1 모드로 동작한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동한다. 상기 제 1 모드에서 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 제 1 위치에 배치된다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 1 위치가 아니면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 1 위치로 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 1 간격(d1)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 2 간격(d2)으로 이격된 영역에 배치된다. 상기 제 1 간격(d1)은 상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이의 광축에서의 중심 간격이다. 또한, 상기 제 2 간격(d2)은 상기 제 4 렌즈(140)와 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 광축에서의 중심 간격이다.
이와 다르게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 1 위치이면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 움직이지 않고 상기 제 1 위치에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 1 간격(d1)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 2 간격(d2)으로 이격된 영역에 배치된다.
또한, 상기 카메라 모듈은 제 2 모드로 동작한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동한다. 상기 제 2 모드에서 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 제 2 위치에 배치된다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 2 위치가 아니면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 위치로 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 3 간격(d3)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 4 간격(d4)으로 이격된 영역에 배치된다. 상기 제 3 간격(d3)은 상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이의 광축에서의 중심 간격이다. 또한, 상기 제 4 간격(d4)은 상기 제 4 렌즈(140)와 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 광축에서의 중심 간격이다.
이와 다르게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 2 위치이면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 움직이지 않고 상기 제 2 위치에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 3 간격(d3)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 4 간격(d4)으로 이격된 영역에 배치된다.
또한, 상기 카메라 모듈은 상기 제 3 모드로 동작한다. 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 이동한다. 상기 제 3 모드에서 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 제 3 위치에 배치된다. 이때, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 3 위치가 아니면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 3 위치로 이동한다. 즉, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 5 간격(d5)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 구동 부재에 의해 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 6 간격(d6)으로 이격된 영역에 배치된다. 상기 제 5 간격(d5)은 상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이의 광축에서의 중심 간격이다. 또한, 상기 제 6 간격(d6)은 상기 제 4 렌즈(140)와 상기 제 5 렌즈(150) 사이의 광축에서의 중심 간격이다.
이와 다르게, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 초기 위치가 상기 제 3 위치이면 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)은 움직이지 않고 상기 제 3 위치에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 렌즈군(G2)은 상기 제 1 렌즈군(G1)과 제 5 간격(d5)으로 이격된 영역에 배치된다. 또한, 상기 제 3 렌즈군(G3)은 상기 제 2 렌즈군(G2)과 제 6 간격(d6)으로 이격된 영역에 배치된다.
상기 제 1 렌즈군 내지 상기 제 3 렌즈군은 도 10과 같은 유효 초점거리 및 굴절력을 가진다. 또한, 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 동작하는 경우, 상기 광학계(1000)는 도 11과 같은 유효초점거리(EFL), TTL, BFL, 화각, F수, EPD 및 배율을 가진다.
또한, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈는 도 12와 같은 두께 비율을 가진다. 상기 광학계(1000)의 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 광축 두께/에지 두께는 3 이하이다. 또는, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 에지 두께/광축 두께는 3 이하이다.
도 13을 참조하면, 상기 광학계(1000)는 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 주광선(Chief Ray Angle) 차이가 작다.
도 14는 상기 광학계(1000)의 제 1 렌즈(110) 내지 제 8 렌즈(180)의 비구면 계수를 설명하기 위한 표이다. 도 15 및 도 16은 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 새그(sag)를 설명하기 위한 표이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 제 8 렌즈(180)는 상기 광축에서 상기 유효 영역(유효경) 끝단으로 연장하면서 새그의 절대값이 증가할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 제 8 렌즈(180)는 상기 광축에서 상기 유효 영역(유효경) 끝단으로 연장하면서 새그의 절대값이 증가만하는 단조 증가 경향을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)의 면에서 변곡점이 형성되지 않는다. 따라서, 상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180)를 용이하게 제조할 수 있다.
도 17은 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3) 중 비원형 형상을 가지는 렌즈들의 디-컷 비율이다. 상기 디-컷 비율은 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기를 설정된 크기로 만족하고자 할 때 디-컷 전후의 비율을 의미한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)의 최소 유효경 크기가 5.2㎜이고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기가 4.2㎜일 때의 비율이다. 즉, 상기 디-컷 비율은 각 렌즈의 CH/CA 값으로 정의된다
또한, 상기 광학계(1000)는 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드에서 우수한 MTF 특성을 가진다. 도 18은 상기 제 1 모드로 동작하는 광학계(1000)의 MTF 특성의 그래프이다. 도 20은 상기 제 2 모드로 동작하는 광학계(1000)의 MTF 특성의 그래프이다. 도 22는 상기 제 3 모드로 동작하는 광학계(1000)의 MTF 특성의 그래프이다.
또한, 상기 광학계(1000)는 우수한 수차 특성을 가진다. 도 19는 상기 제 1 모드로 동작하는 광학계(1000)의 수차 특성의 그래프이다. 도 21은 상기 제 2 모드로 동작하는 광학계(1000)의 수차 특성의 그래프이다. 도 23은 상기 제 3 모드로 동작하는 광학계(1000)의 수차 특성의 그래프이다. 도 19, 도 21 및 도 23은 좌측에서 우측 방향으로 구면 수차(Longitudinal Spherical Aberration), 비점 수차(Astigmatic Field Curves) 및 왜곡 수차(Distortion)를 측정한 그래프이다. 상기 그래프에서 X축은 초점 거리(mm) 및 왜곡도(%)이다. Y축은 이미지의 높이(height)이다. 또한, 구면 수차에 대한 그래프는 약 435nm, 약 486nm, 약 546nm, 약 587nm, 약 656nm 파장 대역의 광에 대한 그래프다. 또한, 비점 수차 및 왜곡 수차에 대한 그래프는 546nm 파장 대역의 광에 대한 그래프이다.
이하, 제 2 실시예에 따른 광학계 및 광학모듈에 대해 설명한다. 자세하게, 상기 제 1 렌즈군(G1)은 고정되고, 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)이 이동 가능하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
도 24 및 도 25를 참조하면, 상기 제 1 렌즈(110)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 2 면(S2)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 1 렌즈(110)는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 1 면(S1)은 비구면일 수 있다. 상기 제 2 면(S2)은 비구면일 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110)의 유효경은 다른 렌즈의 유효경보다 클 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 면(S4)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 2 렌즈(120)는 양면이 볼록한 형상을 가 형상을 가진다. 상기 제 3 면(S3)은 비구면일 수 있다. 상기 제 4 면(S4)은 비구면일 수 있다.
상기 제 2 렌즈(120)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 6 면(S6)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 3 렌즈(130)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 5 면(S5)은 비구면일 수 있다. 상기 제 6 면(S6)은 비구면일 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 4 렌즈의 굴절력은 다른 렌즈들의 굴절력보다 크다.
상기 제 7 면(S7)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 8 면(S8)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 4 렌즈(140)는 양면이 볼록한 형상을 가진다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다. 상기 제 7 면(S7)은 비구면일 수 있다.
상기 제 4 렌즈(140)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 렌즈(130)와 상기 제 4 렌즈(140) 사이에는 조리개가 배치될 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 10 면(S10)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 5 렌즈(150)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 9 면(S9)은 비구면일 수 있다. 상기 제10 면(S10)은 비구면일 수 있다.
상기 제 5 렌즈(150)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 양(+)의 굴절력을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 12 면(S12)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 6 렌즈(160)는 센서 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 11 면(S11)은 비구면일 수 있다. 상기 제 12 면(S12)은 비구면일 수 있다.
상기 제 6 렌즈(160)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 14 면(S14)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 7 렌즈(170)는 양면이 오목한 형상을 가진다. 상기 제 13 면(S13)은 비구면일 수 있다. 상기 제14 면(S14)은 비구면일 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 7 렌즈(170)의 유효경은 다른 렌즈의 유효경보다 작을 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 음(-)의 굴절력을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 상기 광축에서 상기 물체 측 면에 대해 볼록하다. 상기 제 16 면(S16)은 상기 광축에서 상기 센서 측 면에 대해 오목하다. 상기 제 8 렌즈(180)는 뮬체 측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가진다. 상기 제 15 면(S15)은 비구면일 수 있다. 상기 제16 면(S16)은 비구면일 수 있다.
상기 제 8 렌즈(180)는 디-컷 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 렌즈(110) 내지 상기 제 8 렌즈(180) 중 적어도 하나의 렌즈는 글라스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 렌즈(130) 및 상기 제 4 렌즈(140)는 글라스를 포함할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학계의 전체 길이를 감소할 수 있다.
상기 광학계의 줌 배율은 1.5배 이상일 수 있다.
상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 동작할 때, 상기 제 1 렌즈군 내지 상기 제 3 렌즈의 렌즈들의 최소 간격은 0.2㎜ 내지 8㎜일 수 있다.
상기 제 1 렌즈군 내지 상기 제 3 렌즈군은 도 26과 같은 길이 및 굴절력을 가진다. 또한, 상기 제 1 모드 내지 상기 제 3 모드로 동작하는 경우, 상기 광학계(1000)는 도 27과 같은 유효초점거리(EFL), TTL, BFL, 화각, F수, EPD 및 TD을 가진다. 상기 TD는 상기 제 1 면에서 상기 제 16면까지의 길이이다.
또한, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈는 도 28과 같은 두께 비율을 가진다. 상기 광학계(1000)의 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 광축 두께/에지 두께는 3 이하이다. 또는, 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 에지 두께/광축 두께는 3 이하이다.
도 29는 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3) 중 비원형 형상을 가지는 렌즈들의 디-컷 비율이다. 상기 디-컷 비율은 상기 제 1 렌즈군(G1), 상기 제 2 렌즈군(G2) 및 상기 제 3 렌즈군(G3)의 최소 유효경 크기를 설정된 크기로 만족하고자 할 때 디-컷 전후의 비율을 의미한다.
도 30은 실시예에 따른 카메라 모듈이 적용된 이동 단말기를 도시한 도면이다.
도 30을 참조하면, 상기 이동 단말기(1)는 후면에 배치되는 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 하나의 기능을 가질 수 있다.
상기 카메라 모듈(10)은 촬영 모드 또는 화상 통화 모드에서 이미지 센서부에 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 있다. 또한, 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 제 1 카메라 모듈(10A) 및 제 2 카메라 모듈(10B)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 카메라 모듈(10A) 및 상기 제 2 카메라 모듈(10B) 중 적어도 하나는 상기 광학계(1000)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈(10)은 향상된 광학 특성을 가질 수 있다. 또한, 무한대 내지 40mm 이하의 근거리에 위치한 피사체에 대해 오토포커스(AF) 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 광학계(1000)는 상기 렌즈군의 이동량을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라 모듈은 저전력으로 동작할 수 있다. 또한, 이동에 따라 발생하는 만곡량을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈은 컴팩트한 크기를 가질 수 있다.
상기 이동 단말기(1)는 자동 초점 장치(31)를 더 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 레이저를 이용한 자동 초점 기능을 포함할 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 상기 카메라 모듈(10)의 이미지를 이용한 자동 초점 기능이 감소되는 조건에서 사용돌 수 있다. 예를 들어, 상기 자동 초점 장치(31)는 10m 이하의 근접 거리 또는 어두운 환경에서 사용될 수 있다. 상기 자동 초점 장치(31)는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(VCSEL) 반도체 소자를 포함하는 발광부 및 포토 다이오드와 같은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 수광부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동 단말기(1)는 플래쉬 모듈(33)을 더 포함할 수 있다. 상기 플래쉬 모듈(33)은 내부에 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 (10)

  1. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고,
    상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고,
    상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고,
    상기 제 3 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제 4 렌즈는 양(+)의 굴절력을 가지고,
    상기 제 5 렌즈는 음(-)의 굴절력을 가지고,
    상기 제 3 렌즈 및 상기 제 4 렌즈는 유리를 포함하고,
    상기 광학계는 하기 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    13 < EFL < 29
    (수학식에서 EFL은 상기 광학계의 유효초점거리(㎜)를 의미한다.)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 및 상기 제 8 렌즈는 디-컷(D-cut) 형상을 가지는 광학계.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈의 물체 측 면은 상기 물체 측 면으로 볼록하고,
    상기 제 3 렌즈의 센서 측 면은 상기 센서 측 면으로 오목하고,
    상기 제 4 렌즈의 물체 측 면은 상기 물체 측 면으로 볼록한 광학계.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광학계는 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0 < CT_Lx / ET_Ly < 3
    0 < ET_Lx / CT_Ly < 3
    (수학식에서 CT_Lx은 제 x 렌즈의 광축에서의 두께를 의미하고, ET_Ly은 제 y 렌즈의 유효 영역 끝단에서의 두께를 의미하고, x는 1≤ x ≤ 8의 자연수이고, y는 1≤ y ≤ 8의 자연수이고, x=y를 만족한다.)
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0 < CH_G1 - CH_G2 < 1
    0 < CH_G1 - CH_G3 < 1
    (수학식에서 CH_G1은 상기 제 1 렌즈군의 렌즈들의 유효경의 최소 크기(CH; clear height)를 의미하고, CH_G2는 상기 제 2 렌즈군의 렌즈들의 유효경의 최소 크기(CH; clear height)를 의미하고, CH_G3은 상기 제 3 렌즈군의 렌즈들의 유효경의 최소 크기(CH; clear height)를 의미한다.)
  6. 물체 측으로부터 센서 측 방향으로 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 적어도 하나의 렌즈를 각각 포함하는 제 1 렌즈군, 제 2 렌즈군 및 제 3 렌즈군을 포함하고,
    상기 제 1 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 1 렌즈, 제 2 렌즈 및 제 3 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 4 렌즈 및 제 5 렌즈를 포함하고,
    상기 제 3 렌즈군은 상기 물체 측으로부터 상기 센서 측 방향으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되는 제 6 렌즈, 제 7 렌즈 및 제 8 렌즈를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 상기 센서 측 방향으로 이동(제 1 모드) 및 상기 물체 측 방향으로 이동(제 3 모드) 가능하고,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    1 < TD_G1/TD_G2 < 2
    (상기 TD_G1은 상기 제 1 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G2은 상기 제 2 렌즈군의 길이이다.)
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0.8 < TD_G3/TD_G2 < 1.5
    (상기 TD_G2는 상기 제 2 렌즈군의 길이이다. 상기 TD_G3은 상기 제 3 렌즈군의 길이이다.)
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    40 < Ave_ABV < 50
    (상기 Ave_ABV는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 아베수의 평균이다.)
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    1.5 < Ave_Ind < 1.8
    (상기 Ave_Ind는 상기 제 1 렌즈 내지 상기 제 8 렌즈의 굴절률의 평균이다.)
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군, 상기 제 2 렌즈군 및 상기 제 3 렌즈군은 하기의 수학식을 만족하는 광학계.
    [수학식]
    0.7 < FOV(θ)_1/Max_CRA_1 < 2,
    0.7 < FOV(θ)_2/Max_CRA_2 < 2,
    0.7 < FOV(θ)_3/Max_CRA_3 < 2,
    (상기 FOV(θ)_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_2는 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 FOV(θ)_3는 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 유효 화각이다. 상기 Max_CRA_1은 상기 제 1 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_2은 상기 제 2 모드에서 상기 광학계의 주광선이다. 상기 Max_CRA_3은 상기 제 3 모드에서 상기 광학계의 주광선이다.)
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