特表 2024-530673 光学系及びこれを含むカメラモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-23

(54)【発明の名称】光学系及びこれを含むカメラモジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/167 20060101AFI20240816BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

G02B15/167

G02B13/18

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024508111

(86)(22)【出願日】2022-08-10

(85)【翻訳文提出日】2024-02-08

(86)【国際出願番号】 KR2022011954

(87)【国際公開番号】W WO2023018233

(87)【国際公開日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】10-2021-0105668

(32)【優先日】2021-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517099982

【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100129713

【弁理士】

【氏名又は名称】重森 一輝

(74)【代理人】

【識別番号】100137213

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100183519

【弁理士】

【氏名又は名称】櫻田 芳恵

(74)【代理人】

【識別番号】100196483

【弁理士】

【氏名又は名称】川嵜 洋祐

(74)【代理人】

【識別番号】100160749

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100160255

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100219265

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 崇大

(74)【代理人】

【識別番号】100203208

【弁理士】

【氏名又は名称】小笠原 洋平

(74)【代理人】

【識別番号】100216839

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 敏幸

(74)【代理人】

【識別番号】100146318

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 吉和

(72)【発明者】

【氏名】シム，ジュヨン

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087PA08

2H087PA17

2H087PB08

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA14

2H087QA21

2H087QA26

2H087QA34

2H087QA42

2H087QA45

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA36

2H087RA42

2H087RA43

2H087RA44

2H087SA24

2H087SA26

2H087SA30

2H087SA32

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA72

2H087SA75

2H087UA01

(57)【要約】

発明の実施例に開示された光学系は、物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、前記第１及び第４レンズ群は固定され、前記第２及び第３レンズ群のそれぞれは、前記光軸方向に移動可能であり、前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、前記倍率のうち一番高い倍率は、数式：TTL/EPD_Tele<２.７２を満足し、TTLは、前記第１レンズ群のレンズのうち物体側に一番隣接した面とイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、EPD_Teleは、一番高い倍率で動作する時の光学系の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter)である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、
前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、
前記第１及び第４レンズ群の位置は固定され、
前記第２及び第３レンズ群のそれぞれの位置は、前記光軸方向に移動可能であり、
前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、
前記第１レンズ群のレンズのうち物体側に一番隣接した面とイメージセンサーの表面までの光軸における距離は、TTLであり、
動作モードのうち一番高い倍率で動作する時の光学系の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter)は、EPD_Teleであり、
数式：TTL/EPD_Tele<２.７２を満足する、光学系。

【請求項2】

前記第１レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第１～第３レンズを含み、
前記第２レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第４及び第５レンズを含み、
前記第３レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第６及び第７レンズを含み、
前記第４レンズ群は、第８レンズを含む、請求項１に記載の光学系。

【請求項3】

前記第１レンズ群は、負(－)の屈折力を有し、
前記第１レンズは、正(＋)の屈折力を有し、
前記第３レンズは、負(－)の屈折力を有し、
前記第４レンズは、正(＋)の屈折力を有する、請求項２に記載の光学系。

【請求項4】

前記第３レンズは、非球面を有するガラス材質であり、屈折率が１.７５以上であり、
前記第４レンズは、非球面を有するガラス材質である、請求項２または３に記載の光学系。

【請求項5】

前記第１レンズは、物体側面が光軸において物体側に膨らんだ形状を有し、前記第４レンズは、物体側面が光軸において物体側に膨らんだ形状を有する、請求項２または３に記載の光学系。

【請求項6】

前記第５レンズの物体側面、前記第７レンズの物体側面及びセンサー側面は、少なくとも１つの臨界点を有する、請求項２または３に記載の光学系。

【請求項7】

前記第５レンズの物体側面で前記臨界点の位置は、光軸を基準として前記第５レンズの物体側面の有効半径の１０%～３０%の範囲に配置される、請求項６に記載の光学系。

【請求項8】

前記第８レンズは、物体側面とセンサー側面が臨界点がない形状を有する、請求項６に記載の光学系。

【請求項9】

物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、
前記第１レンズ群の屈折力は、前記第４レンズ群の屈折力と反対であり、
前記第１レンズ群のレンズのうちセンサー側に一番近いレンズは、負(－)の屈折力を有し、前記第２レンズ群のレンズのうち物体側に一番近いレンズの屈折力と反対であり、
前記第１及び第４レンズ群の位置は固定され、
前記第２及び第３レンズ群の位置は、前記光軸方向に移動可能であり、
前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、
EFL_G１は、前記第１レンズ群の有効焦点距離(Effective Focal Length)であり、
数式：EFL_G１<０を満足する、光学系。

【請求項10】

前記第２及び第３レンズ群が第１位置に位置する場合、第１有効焦点距離を有し、
前記第２及び第３レンズ群が前記第１位置と異なる第２位置に位置する場合、前記第１有効焦点距離より大きい第２有効焦点距離を有する、請求項９に記載の光学系。

【請求項11】

m_G２は、前記第２レンズ群が前記第１位置から前記第２位置に、または前記第２位置に前記第１位置に移動する場合の移動距離であり、
TTL(Total track length)は、前記第１レンズ群において物体と一番隣接したレンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、
数式：０.０５<m_G２/TTL<０.５を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項12】

m_G３は、前記第３レンズ群が前記第１位置から前記第２位置に、または前記第２位置に前記第１位置に移動する場合の移動距離であり、
TTL(Total track length)は、前記第１レンズ群において物体と一番隣接したレンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、
数式：０.０５<m_G３/TTL<０.５を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項13】

前記第３レンズ群の最大移動距離は、前記第２レンズ群の最大移動距離より大きい、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項14】

前記第３レンズ群の最大移動距離は、６mm以下であり、
前記第２レンズ群の最大移動距離は、５mm以上である、請求項１３に記載の光学系。

【請求項15】

Min_Relative illuminationは、各倍率において相対照度値が最低である値であり、
数式：Min_Relative illumination>４０を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項16】

CRAは、イメージセンサーに入射する光の主光線入射角であり、
数式：CRA<６を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項17】

前記第４レンズ群は、１枚のレンズからなり、前記第１、３、４群のレンズは、２枚以上のレンズからなり、
CA_L４S７は、第４レンズの物体側面の有効径の大きさであり、
CA_L１S１は、第１レンズの物体側面の有効径の大きさであり、
数式：CA_L４S７/CA_L１S１<０.７を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項18】

vd４は、第４レンズのアッベ数であり、
vd５は、第５レンズのアッベ数であり、
vd６は、第６レンズのアッベ数であり、
vd７は、第７レンズのアッベ数であり、
数式：２０<|vd４-vd５|２０<|vd６-vd７|を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項19】

dG１G４は、光軸において第１レンズ群のセンサー側に一番近い面と第４レンズ群の物体側に一番近い面の間の距離であり、
TTLは、第１レンズの物体側に一番近い面とイメージセンサーの上面までの光軸距離であり、
数式：２<dG１G４/TTL<４を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項20】

光学系及び駆動部材を含むカメラモジュールにおいて、
前記光学系は、請求項１から９のいずれか一項に記載の光学系を含み、
前記駆動部材は、前記第２及び第３レンズ群のそれぞれの位置を光軸方向に駆動させる、カメラモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施例は、向上した光学性能のための光学系及びこれを含むカメラモジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

カメラモジュールは、物体を撮影してイメージまたは動画として貯蔵する機能をし、多様なアプリケーションに装着されている。特に、カメラモジュールは、超小型に製作されてスマートフォン、タブレットPC、ノートパソコン等の携帯用デバイスだけではなく、ドローン、車両等に適用されて多様な機能を提供している。例えば、カメラモジュールの光学系は、像(image)を結像する撮像レンズ、結像された像を電気的信号に変換するイメージセンサーを含むことができる。この時、前記カメラモジュールは、イメージセンサーと撮像レンズの間の間隔を自動調節してレンズの焦点距離を整列するオートフォーカス(autofocus、AF)機能をすることができ、ズームレンズ(zoom lens)を通じて遠距離物体の倍率を増加または減少させて撮影するズームアップ(zoom up)またはズームアウト(zoom out)のズーミング(zooming)機能をすることができる。また、カメラモジュールは、手ぶれ補正(image stabilization、IS)技術を採用して、不安定な固定装置或はユーザーの動きに起因したカメラの動きによる映像のぶれを補正したり防止する技術が採用されている。

【0003】

このようなカメラモジュールが像(image)を得るために一番重要な要素は、像(image)を結像する撮像レンズである。最近、高解像度に対する関心が高まっており、これを具現するために複数のレンズを含む光学系に対する研究が行われている。例えば、高解像度を具現するために正(＋)の屈折力または負(－)の屈折力を有する複数の撮像レンズを利用した研究が行われている。しかし、複数のレンズを含む場合、優れた光学的特性、収差特性を導出し難い問題点がある。また、複数のレンズを含む場合、前記複数のレンズの厚さ、間隔、大きさ等により全体長さ、高さ等が増加し、これにより前記複数のレンズを含むモジュールの全体大きさが増加する問題がある。

【0004】

高解像度、高画質を具現するためにイメージセンサーの大きさが増加している。しかし、イメージセンサーの大きさが増加する場合、複数のレンズを含む光学系のTTL(Total track length)も増加し、これにより前記光学系を含むカメラ、移動端末機等の厚さも増加する問題がある。前記光学系が複数のレンズを含む場合、少なくとも１つのレンズまたは少なくとも１つのレンズを含むレンズ群の位置を制御してズーム(zoom)、オートフォーカス(AF)機能等をすることができる。しかし、前記レンズまたは前記レンズ群が前記機能をする場合、前記レンズまたは前記レンズ群の移動量が幾何級数的に増加することになる。これにより、前記光学系は、前記レンズまたは前記レンズ群の移動のための多くのエネルギーが要求され、移動量を考慮して大きい体積が要求される問題点がある。また、前記レンズまたは前記レンズ群の移動時に前記移動による収差特性が低下する問題がある。これにより、ズーム(zoom)、オートフォーカス(AF)機能を実行する際に特定倍率で光学特性が低下する問題がある。よって、上述した問題を解決できる新しい光学系が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

実施例は、光学特性が向上した光学系を提供しようとする。実施例は、多様な倍率で撮影することができる光学系及びカメラモジュールを提供しようとする。実施例は、多様な倍率で向上した収差特性を有する光学系及びカメラモジュールを提供しようとする。実施例は、小さくてコンパクト(compact)に具現することができる光学系及びカメラモジュールを提供しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

発明の実施例に係る光学系は、物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、前記第１及び第４レンズ群の位置は固定され、前記第２及び第３レンズ群のそれぞれの位置は、前記光軸方向に移動可能であり、前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、前記第１レンズ群のレンズのうち物体側に一番隣接したレンズ面とイメージセンサーの表面までの光軸における距離は、TTLであり、動作モードのうち一番高い倍率で動作する時の光学系の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter)は、EPD_Teleであり、数式：TTL/EPD_Tele<２.７２を満足することができる。

【0007】

発明の実施例によれば、前記第１レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第１～第３レンズを含み、前記第２レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第４及び第５レンズを含み、前記第３レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第６及び第７レンズを含み、前記第４レンズ群は、第８レンズを含むことができる。

【0008】

発明の実施例によれば、前記第１レンズ群は、負(－)の屈折力を有し、前記第１レンズは、正(＋)の屈折力を有し、前記第３レンズは、負(－)の屈折力を有し、前記第４レンズは、正(＋)の屈折力を有することができる。

【0009】

発明の実施例によれば、前記第３レンズは、非球面を有するガラス材質であり、屈折率が１.７５以上であり、前記第４レンズは、非球面を有するガラス材質であってもよい。

【0010】

発明の実施例によれば、前記第１レンズは、物体側面が光軸において物体側に膨らんだ形状を有し、前記第４レンズは、物体側面が光軸において物体側に膨らんだ形状を有することができる。前記第５レンズの物体側面、前記第７レンズの物体側面及びセンサー側面は、少なくとも１つの臨界点を有することができる。

【0011】

発明の実施例によれば、前記第５レンズの物体側面で前記臨界点の位置は、光軸を基準として前記第５レンズの物体側面の有効半径の１０%～３０%の範囲に配置される。前記第８レンズは、物体側面とセンサー側面が臨界点がない形状を有することができる。

【0012】

発明の実施例に係る光学系は、物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、前記第１レンズ群の屈折力は、前記第４レンズ群の屈折力と反対であり、前記第１レンズ群のレンズのうちセンサー側に一番近いレンズは、負(－)の屈折力を有し、前記第２レンズ群のレンズのうち物体側に一番近いレンズの屈折力と反対であり、前記第１及び第４レンズ群の位置は固定され、前記第２及び第３レンズ群の位置は、前記光軸方向に移動可能であり、前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、EFL_G１は、前記第１レンズ群の有効焦点距離(Effective Focal Length)であり、数式：EFL_G１<０を満足することができる。

【0013】

発明の実施例によれば、前記第２及び第３レンズ群が第１位置に位置する場合、前記光学系は、第１有効焦点距離を有し、前記第２及び第３レンズ群が前記第１位置と異なる第２位置に位置する場合、前記光学系は、前記第１有効焦点距離より大きい第２有効焦点距離を有することができる。

【0014】

発明の実施例によれば、m_G２は、前記第２レンズ群が前記第１位置から前記第２位置に、または前記第２位置に前記第１位置に移動する場合の移動距離であり、TTL(Total track length)は、前記第１レンズ群において物体と一番隣接したレンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、数式：０.０５<m_G２/TTL<０.５を満足することができる。

【0015】

発明の実施例によれば、m_G３は、前記第３レンズ群が前記第１位置から前記第２位置に、または前記第２位置に前記第１位置に移動する場合の移動距離であり、TTL(Total track length)は、前記第１レンズ群において物体と一番隣接したレンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、数式：０.０５<m_G３/TTL<０.５を満足することができる。

【0016】

発明の実施例によれば、前記第３レンズ群の最大移動距離は、前記第２レンズ群の最大移動距離より大きくてもよい。前記第３レンズ群の最大移動距離は、６mm以下であり、前記第２レンズ群の最大移動距離は、５mm以上であってもよい。

【0017】

発明の実施例によれば、Min_Relative illuminationは、各倍率において相対照度値が最低である値であり、数式：Min_Relative illumination>４０を満足することができる。

【0018】

発明の実施例によれば、CRAは、イメージセンサーに入射する光の主光線入射角であり、数式：CRA<６を満足することができる。

【0019】

発明の実施例によれば、前記第４レンズ群は、１枚のレンズからなり、前記第１、３、４レンズ群のレンズは、２枚以上のレンズからなり、CA_L４S７は、第４レンズの物体側面の有効径の大きさであり、CA_L１S１は、第１レンズの物体側面の有効径の大きさであり、数式：CA_L４S７/CA_L１S１<０.７を満足することができる。

【0020】

発明の実施例によれば、vd４は、第４レンズのアッベ数であり、vd５は、第５レンズのアッベ数であり、vd６は、第６レンズのアッベ数であり、vd７は、第７レンズのアッベ数であり、数式：２０<|vd４-vd５|及び２０<|vd６-vd７|を満足することができる。

【0021】

発明の実施例によれば、dG１G４は、光軸において第１レンズ群のセンサー側に一番近い面と第４レンズ群の物体側に一番近い面の間の距離であり、TTLは、第１レンズの物体側に一番近い面とイメージセンサーの上面までの光軸距離であり、数式：２<dG１G４/TTL<４を満足することができる。

【0022】

発明の実施例に係るカメラモジュールは、光学系及び駆動部材を含むカメラモジュールにおいて、前記光学系は、上記に開示された光学系を含み、前記駆動部材は、前記第２及び第３レンズ群のそれぞれの位置を光軸方向に駆動させることができる。

【発明の効果】

【0023】

実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、多様な倍率を有し、多様な倍率を提供する時優れる光学特性を有することができる。詳しくは、実施例は、複数のレンズ群のうち中間のレンズ群は移動可能に提供され、移動するレンズ群のそれぞれの移動距離を制御して多様な倍率を有することができ、被写体に対するオートフォーカス(AF)機能を提供することができる。実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、複数のレンズ群が収差特性を補正するか、移動によって変化する収差特性を相互補完することができる。これにより、実施例に係る光学系は、倍率変化時に発生する色収差変化、収差特性変化を最小化または防止することができる。

【0024】

実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、複数のレンズ群のうち一部レンズ群のみを移動させて有効焦点距離(EFL)を制御し、移動するレンズ群の移動距離を最小化することができる。これにより、前記光学系は、動作モードの変更に応じて移動するレンズ群の移動距離を減らすことができ、レンズ群の移動時に要求される電力消耗を最小化することができる。前記光学系は、固定群、移動群に含まれた少なくとも１つのレンズが非円形形状を有することができる。これにより、前記光学系は、光学性能を維持しながら光学系の高さを減らすことができ、複数のレンズ群の間に配置されるレンズ群が構造的に配置される空間を確保することができる。

【0025】

実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、複数のレンズ群のうち被写体と隣接した第１レンズ群ではない他のレンズ群を移動させて倍率を調整することができる。これにより、前記光学系は、倍率変化に応じたレンズ群の移動にも一定するTTL値を有することができる。よって、前記光学系及びこれを含むカメラモジュールは、よりスリムな構造で提供される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】発明の実施例に係る光学系及びこれを有するカメラモジュールの構成図である。

【図2】図１の光学系の第１モードから第２モードへの変更例である。

【図3】図１、２の光学系で第３モードへの変更例である。

【図4】図１の光学系に反射ミラーを有する構成である。

【図5】発明の実施例に係るカメラモジュールで第１～第３モードのポジション(POSITION)に応じた相対照度(RELATIVE ILLUMINATION)を表したグラフである。

【図6】発明の実施例に係る第１モード(Wide)の光学系で回折MTF(Diffraction MTF)に対するグラフである。

【図7】発明の実施例に係る第２モード(Middle)の光学系で回折MTF(Diffraction MTF)に対するグラフである。

【図8】発明の実施例に係る第３モード(Tele)の光学系で回折MTF(Diffraction MTF)に対するグラフである。

【図9】発明の実施例に係る第１モードの光学系で収差特性を表したグラフである。

【図10】発明の実施例に係る第２モードの光学系で収差特性を表したグラフである。

【図11】発明の実施例に係る第３モードの光学系で収差特性を表したグラフである。

【図12】発明の実施例に係るカメラモジュールが移動端末機に適用されたものを図示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、本発明の技術思想は、説明される一部実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現することができ、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間の構成要素を選択的に結合または置き換えて用いることができる。また、本発明の実施例で用いられる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明白に特定して記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に一般的に理解できる意味と解釈され、辞書に定義された用語のように一般的に使用される用語は、かかわる技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈できるだろう。また、本発明の実施例で用いられる用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は、記載上特に限定しない限り複数形も含むことができ、「A及びB、Cのうち少なくとも１つ(または１つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組合せることのできる全ての組合せのうち１つ以上を含むことができる。また、本発明の実施例の構成要素の説明において、第１、第２、A、B、(a)、(b)等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質または順序等が限定されるものではない。そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結または接続される場合と、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。

【0028】

各構成要素の「上または下」に形成または配置されると記載される場合、「上または下」は、２つの構成要素が直接接触する場合だけではなく、１つ以上のさらに他の構成要素が２つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また「上または下」と表現される場合、１つの構成要素を基準として、上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。

【0029】

レンズの面が膨らんでいるということは、光軸を基準として光軸と対応する領域のレンズ面が凸状を有することを意味することができ、レンズの面が凹んでいるということは、光軸と対応する領域のレンズ面が凹状を有することを意味することができる。また、「物体側面」は、光軸を基準として物体側を向くレンズの面を意味することができ、「センサー側面」は、光軸を基準として撮像面(イメージセンサー)を向くレンズの面を意味することができる。また、前記レンズの中心厚さは、光軸において前記レンズの光軸方向の厚さを意味することができる。また、垂直方向は、光軸と垂直な方向を意味することができ、レンズまたはレンズ面の終端は、入射した光が通過するレンズの有効領域の終端を意味することができる。また、レンズ面の有効径の大きさは、測定方法等によって最大±０.４mm程度の測定誤差が生じ得る。

【0030】

図１は、発明の実施例に係る光学系の構成図であり、図２は、図１の光学系の第１モードから第２モードへの変更例であり、図３は、図１、２の光学系で第３モードへの変更例であり、図４は、図１の光学系に反射ミラーを有する構成であり、図５は、発明の実施例に係るカメラモジュールで第１～第３モードのポジションに応じた相対照度を表したグラフであり、図６は、発明の実施例に係る第１モード(Wide)の光学系で回折MTF(Diffraction MTF)に対するグラフであり、図７は、発明の実施例に係る第２モード(Middle)の光学系で回折MTFに対するグラフであり、図８は、発明の実施例に係る第３モード(Tele)の光学系で回折MTFに対するグラフであり、図９は、発明の実施例に係る第１モードの光学系で収差特性を表したグラフであり、図１０は、発明の実施例に係る第２モードの光学系で収差特性を表したグラフであり、図１１は、発明の実施例に係る第３モードの光学系で収差特性を表したグラフである。

【0031】

図１～図１１を参照すると、実施例に係る光学系１０００は、複数のレンズ群G１、G２、G３、G４を含むことができる。詳しくは、前記複数のレンズ群G１、G２、G３、G４は、光軸OA方向に移動可能な少なくとも２つのレンズ群を有し、固定された少なくとも１つのレンズ群を有することができる。前記複数のレンズ群G１、G２、G３、G４は、物体側に固定されたレンズ群とセンサー側に固定されたレンズ群と、物体側に固定されたレンズ群とセンサー側に固定されたレンズ群の間に移動可能な複数の移動レンズ群を備えることができる。前記複数の移動可能なレンズ群は、物体側に配置された移動可能な固定群とセンサー側に配置された移動可能なレンズ群を含むことができる。前記物体側に固定されたレンズ群は、第１レンズ群G１と定義することができ、前記物体側に移動可能なレンズ群は、第２レンズ群G２と定義することができ、前記センサー側に移動可能なレンズ群は、第３レンズ群G３と定義することができ、前記センサー側に固定されたレンズ群は、第４レンズ群G４と定義することができる。

【0032】

例えば、前記光学系１０００は、物体側からセンサー方向に光軸OAに沿って順次配置される第１レンズ群G１、第２レンズ群G２、第３レンズ群G３、第４レンズ群G４を含むことができる。前記光学系１０００は、前記第４レンズ群G４のセンサー側にイメージセンサー２００を含むことができる。前記第１レンズ群G１は、物体側に一番近いレンズを含むことができ、前記第４レンズ群G４は、センサー側に一番近いレンズを含むことができる。前記第１～第４レンズ群G１、G２、G３、G４のそれぞれは、正(＋)または負(－)の屈折力を有することができる。例えば、正の屈折力を有するレンズ群は、少なくとも２つのレンズ群であり、負の屈折力を有するレンズ群は、少なくとも２つのレンズ群であってもよい。

【0033】

前記第１レンズ群G１は、前記第２レンズ群G２の屈折力と反対となる屈折力を有することができる。例えば、前記第１レンズ群G１は、負(－)の屈折力を有することができ、前記第２レンズ群G２は、正(＋)の屈折力を有することができる。前記第２レンズ群G２は、前記第３レンズ群G３の屈折力と反対となる屈折力を有することができる。例えば、前記第２レンズ群G２は、正(＋)の屈折力を有することができ、前記第３レンズ群G３は、負(－)の屈折力を有することができる。前記第３レンズ群G３は、前記第４レンズ群G４の屈折力と反対となる屈折力を有することができる。例えば、前記第３レンズ群G３は、負(－)の屈折力を有することができ、前記第４レンズ群G４は、正(＋)の屈折力を有することができる。前記複数のレンズ群G１、G２、G３、G４の正(＋)と負(－)の屈折力の割合は１:１であってもよい。

【0034】

前記第１レンズ群G１のレンズの枚数は、前記第４レンズ群G４のレンズの枚数より多くてもよい。例えば、前記第１レンズ群G１のレンズの枚数は、前記第２、３レンズ群G２、G３のそれぞれのレンズの枚数より多くてもよい。前記第２、３レンズ群G２、G３のそれぞれのレンズの枚数は、前記第１レンズ群G１のレンズの枚数より少ないか同一であってもよく、前記第４レンズ群G４のレンズの枚数より多くてもよい。前記第１レンズ群G１のレンズの枚数は、入射光量、屈折力、及び色収差を調節するために少なくとも３枚のレンズを含むことができる。前記第４レンズ群G４は、少なくとも１枚のレンズを含むことができる。例えば、前記第４レンズ群G４は、前記イメージセンサー２００に一番隣接するように配置され、色収差補正のためのレンズを除去することができ、１枚のレンズを有することができる。

【0035】

前記第１レンズ群G１及び前記第２レンズ群G２は、互いに異なる焦点距離を有することができる。詳しくは、前記第１及び第２レンズ群G１、G２が互いに反対となる屈折力を有することにより、前記第２レンズ群G２の焦点距離は、前記第１レンズ群G１の焦点距離と反対となる符号(＋、－)を有することができる。前記第２レンズ群G２の焦点距離は、正(＋)の符号を有し、前記第１レンズ群G１の焦点距離は、負(－)の符号を有することができる。前記屈折力は焦点距離の逆数である。

【0036】

前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３は、互いに異なる焦点距離を有することができる。詳しくは、前記第２及び第３レンズ群G２、G３が上述したように互いに反対となる屈折力を有することにより、前記第２レンズ群G２の焦点距離は、前記第３レンズ群G３の焦点距離と反対となる符号(＋、－)を有することができる。例えば、前記第２レンズ群G２の焦点距離は、正(＋)の符号を有することができ、前記第３レンズ群G３の焦点距離は、負(－)の符号を有することができる。

【0037】

前記第３レンズ群G３及び前記第４レンズ群G４は、互いに異なる焦点距離を有することができる。詳しくは、前記第３及び第４レンズ群G３、G４が上述したように互いに反対となる屈折力を有することにより、前記第３レンズ群G３の焦点距離は、前記第４レンズ群G４の焦点距離と反対となる符号(＋、－)を有することができる。例えば、前記第３レンズ群G３の焦点距離は、正(＋)の符号を有することができ、前記第４レンズ群G４の焦点距離は、負(－)の符号を有することができる。前記第１～第４レンズ群G１、G２、G３、G４のそれぞれの焦点距離の絶対値は、前記第１レンズ群G１、前記第４レンズ群G４、前記第３レンズ群G３及び前記第２レンズ群G２の順に大きい値を有することができる。

【0038】

前記第１レンズ群G１及び前記第４レンズ群G４は位置固定され、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３は、光軸OA方向に移動可能であるので、前記光学系は、前記レンズ群の移動により多様な倍率を提供することができる。

【0039】

以下前記第１～第４レンズ群G１、G２、G３、G４についてより詳細に説明することにする。前記第１レンズ群G１は、少なくとも１つのレンズを含むことができ、例えば複数のレンズを含むことができる。詳しくは、前記第１レンズ群G１は、少なくとも２枚のレンズが互いに反対となる屈折力を有することができる。例えば、前記第１レンズ群G１は３、枚のレンズを含むことができる。前記第１レンズ群G１に含まれた複数のレンズは、設定された間隔を有することができる。詳しくは、前記第１レンズ群G１に含まれた複数のレンズの間の中心間隔は、後述する動作モードに応じて固定された間隔であってもよい。例えば、前記第１レンズ１１０及び前記第２レンズ１２０の間の中心間隔、前記第２レンズ１２０及び前記第３レンズ１３０の間の中心間隔は、動作モードに応じて変化することなく一定する間隔を有することができる。ここで、前記複数のレンズの間中心間隔は、隣接したレンズの間の光軸間隔を意味することができる。

【0040】

前記第２レンズ群G２は、少なくとも１つのレンズを含むことができる。前記第２レンズ群G２は、複数のレンズを含むことができる。詳しくは、前記第２レンズ群G２は、互いに反対となる屈折力を有する２枚以上のレンズを含むことができる。前記第２レンズ群G２に含まれたレンズの枚数は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズの枚数より１枚以上少なくてもよい。例えば、前記第２レンズ群G２は、２枚のレンズを含むことができる。前記第２レンズ群G２に含まれた複数のレンズは、設定された間隔を有することができる。詳しくは、前記第２レンズ群G２に含まれた複数のレンズの間の中心間隔は、後述する動作モードに応じて固定された間隔であってもよい。例えば、前記第４レンズ１４０及び前記第５レンズ１５０の間の中心間隔は、動作モードに応じて変化することなく一定する間隔を有することができる。

【0041】

前記第３レンズ群G３は、少なくとも１つのレンズを含むことができる。前記第３レンズ群G３は、複数のレンズを含むことができる。詳しくは、前記第３レンズ群G３は、互いに反対となる屈折力を有する２枚以上のレンズを含むことができる。前記第３レンズ群G３に含まれたレンズの枚数は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズの枚数より１枚以上少なくてもよい。前記第３レンズ群G３に含まれたレンズの枚数は、前記第２レンズ群G２に含まれたレンズの枚数と同一であってもよい。例えば、前記第３レンズ群G３は、２枚のレンズを含むことができる。前記第３レンズ群G３に含まれた複数のレンズは、設定された間隔を有することができる。詳しくは、前記第３レンズ群G３に含まれた複数のレンズの間の中心間隔は、後述する動作モードが変化しても変化することなく一定することができる。例えば、前記第６レンズ１６０及び前記第７レンズ１６０の間の中心間隔は、動作モードに応じて変化することなく一定することができる。

【0042】

前記第４レンズ群G４は、少なくとも１つのレンズを含むことができる。前記第４レンズ群G４に含まれたレンズの枚数は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズの枚数より少なくてもよい。前記第４レンズ群G４に含まれたレンズの枚数は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３に含まれたレンズの枚数より少ないか同一であってもよい。例えば、前記第４レンズ群G４は、１枚のレンズを含むことができる。前記第４レンズ群G４に含まれたレンズは、イメージセンサー２２０または/及び光学フィルター２２０と設定された間隔を有することができる。詳しくは、前記第４レンズ群G４に含まれたレンズと前記イメージセンサー２００の間の光軸間隔は、後述する動作モードで変化することなく一定することができる。別の例として、前記第４レンズ群G４が複数のレンズを含む場合、前記複数のレンズの間の光軸間隔は、動作モードが変化しても変化することなく一定することができる。

【0043】

前記光学系１０００は、前記レンズ群G１、G２、G３、G４に含まれる複数のレンズ１００、例えば第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０を含むことができる。前記第１レンズ群G１は、前記第１～第３レンズ１１０、１２０、１３０を含むことができ、前記第２レンズ群G２は、前記第４及び第５レンズ１４０、１５０を含むことができる。また、前記第３レンズ群G３は、前記第６及び第７レンズ１６０、１７０を含むことができ、前記第４レンズ群G４は、前記第８レンズ１８０を含むことができる。前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０及び前記イメージセンサー２００は、前記光学系１０００の光軸OAに沿って順次配置される。

【0044】

前記複数のレンズ１００のそれぞれは、有効領域及び非有効領域を含むことができる。前記有効領域は、有効径の領域であり、前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０のそれぞれに入射した光が通過する領域であってもよい。前記有効領域は、入射した光が屈折されて光学特性を具現する領域であってもよい。前記非有効領域は、前記有効領域の周りに配置される。前記非有効領域は、前記光が入射しない領域であってもよい。即ち、前記非有効領域は、前記光学特性と関係のない領域であってもよい。また、前記非有効領域は、前記レンズを収容するバレル(不図示)等に固定される領域であってもよい。

【0045】

前記イメージセンサー２００は、光を感知することができる。前記イメージセンサー２００は、前記複数のレンズ１００、例えば前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０を順次通過した光を感知することができる。前記イメージセンサー２００は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を含むことができる。

【0046】

前記光学系１０００は、光学フィルター２２０をさらに含むことができる。前記光学フィルター２２０は、前記複数のレンズ１００と前記イメージセンサー２００の間に配置される。前記光学フィルター２２０は、前記イメージセンサー２００と前記第４レンズ群G４の間に配置される。例えば、前記光学フィルター２２０は、前記第４レンズ群G４の第８レンズ１８０と前記イメージセンサー２００の間に配置される。

【0047】

前記光学フィルター２２０は、赤外線フィルター、及びカバーガラスのうち少なくともいずれか１つを含むことができる。前記光学フィルター２２０は、設定された波長帯域の光を通過させ、これと異なる波長帯域の光をフィルタリングすることができる。前記光学フィルター２２０が赤外線フィルターを含む場合、外部光から放出される輻射熱が前記イメージセンサー２００に伝達されることを遮断することができる。前記光学フィルター２２０は、可視光線を透過させ、赤外線を反射することができる。

【0048】

前記光学系１０００は、絞り(不図示)を含むことができる。前記絞りは、前記光学系１０００に入射する光量を調節することができる。前記絞りは、前記第１レンズ１１０の物体側面の周りに位置するか、前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０から選択される２つのレンズの間に配置される。例えば、前記絞りは、前記第３レンズ１３０及び前記第４レンズ１４０の間の周りに配置される。前記絞りは、前記第３レンズ１３０のセンサー側面の周りまたは前記第４レンズ１４０の物体側面の周りに配置される。これと違うように、前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０のうち少なくとも１つのレンズは、絞りの役割をすることができる。例えば、前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０から選択される１つのレンズの物体側面またはセンサー側面の外郭部は、光量を調節する絞りの役割をすることができる。例えば、前記第３レンズ１３０のセンサー側面及び前記第４レンズ１４０の物体側面のうち少なくとも１つのレンズ面は、絞りの役割をすることができる。

【0049】

前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０の物体側面とセンサー側面は、非球面であってもよい。前記第３、４レンズ１３０、１４０は、非球面レンズであるか、プラスチックまたはガラスモールド材質であってもよい。前記第１、２、５、６、７、８レンズ１１０、１２０、１５０、１６０、１７０、１８０は、プラスチック材質または非球面レンズであってもよい。

【0050】

前記光学系１０００は、図４のように光経路変更部材３００をさらに含むことができる。前記光経路変更部材３００は、外部から入射した光を反射して光の経路を第２経路OA２から第１経路OA１へと変更することができる。前記光経路変更部材３００は、反射鏡またはプリズムを含むことができる。例えば、前記光経路変更部材３００は、直角プリズムを含むことができる。前記光経路変更部材３００が直角プリズムを含む場合、前記光経路変更部材３００は、入射光の第２経路OA２を９０度の角度で反射して光の第１経路OA１を変更することができる。前記第１経路OA１は、光学系の光軸方向であってもよい。前記光経路変更部材３００は、前記複数のレンズ１００よりも物体側に隣接するように配置される。即ち、前記光学系１０００が前記光経路変更部材３００を含む場合、物体側からセンサー方向に光経路変更部材３００、第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、第５レンズ１５０、第６レンズ１６０、第７レンズ１６０、第８レンズ１８０、フィルター２２０及びイメージセンサー２００の順に配置される。

【0051】

前記光経路変更部材３００は、外部から入射した光の経路を設定された方向に変更することができる。例えば、前記光経路変更部材３００は、前記光経路変更部材３００に第１方向に入射した光の第２経路OA２を前記複数のレンズ１００の配置方向である第２方向の第１経路OA１に変更することができる。前記光学系１０００が光経路変更部材３００を含む場合、前記光学系は折り畳み式(folded)カメラに適用することができ、前記カメラの厚さを減らすことができる。詳しくは、前記光学系１０００が前記光経路変更部材３００を含む場合、前記光学系１０００が適用された機器の表面と垂直する方向(第１方向)に入射した光を前記機器の表面と平行する方向(第２方向)に変化させることができる。これにより、複数のレンズ１００を含む前記光学系１０００は、前記機器内でより薄い厚さを有することができ、前記機器の高さは減少することができる。

【0052】

例えば、前記光学系１０００が前記光経路変更部材を含まない場合、前記機器内で前記複数のレンズ１００は、前記機器の表面と垂直する方向(第１方向)に延長されて配置される。これにより、前記複数のレンズ１００を含む光学系１０００は、前記機器の表面と垂直する方向(第１方向)に高い高さを有することになり、これにより前記光学系１０００及びこれを含む機器の厚さを薄く形成し難くなる。しかし、前記光学系１０００が前記光経路変更部材３００を含む場合、前記複数のレンズ１００は、前記機器の表面と平行する方向(第２方向)に延長されて配置される。即ち、前記光学系１０００は、光軸OAが前記機器の表面と平行するように配置され、折り畳み式(folded)カメラに適用することができる。これにより、前記複数のレンズ１００を含む光学系１０００は、前記機器の表面と垂直する方向に低い高さを有することができる。よって、前記光学系１０００を含むカメラは、前記機器内で薄い厚さを有することができ、前記機器の厚さも減少することができる。

【0053】

別の例として、前記光経路変更部材は、前記複数のレンズ１００のうち２つのレンズの間に配置されるか、イメージセンサー２００と一番隣接した最後のレンズと前記イメージセンサー２００の間に配置される。別の例として、前記光経路変更部材は複数個提供される。詳しくは、前記物体と前記イメージセンサー２００の間には、複数の前記光経路変更部材が配置される。例えば、前記複数の光経路変更部材は、前記複数のレンズ１００よりも物体側と隣接するように配置される第１光経路変更部材及び前記最後のレンズと前記イメージセンサー２００の間に配置される第２光経路変更部材を含むことができる。これにより、前記光学系１０００は、適用されるカメラに応じて多様な形態、高さを有することができ、向上した光学性能を有することができる。

【0054】

図１～図３を参照すると、前記複数のレンズ１００について再説明すると、前記光学系１０００は、物体側からセンサー方向に光軸OAに沿って順次配置される第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０を含むことができる。前記第１レンズ１１０は、前記複数のレンズ１００のうち物体側に一番隣接するように配置され、前記第８レンズ１８０は、前記イメージセンサー２００側に一番隣接するように配置される。

【0055】

前記第１レンズ１１０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第１レンズ１１０は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができ、例えばプラスチック材質であってもよい。前記第１レンズ１１０は、物体側面と定義される第１面S１及びセンサー側面と定義される第２面S２を含むことができる。前記第１面S１は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第２面S２は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第１レンズ１１０は、光軸OAにおいて両側に膨らんだ形状を有することができる。これと違うように、前記第１レンズ１１０は、第２面S２が光軸OAにおいて凹状を有することができ、物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第１面S１及び前記第２面S２のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第１面S１及び前記第２面S２は両方とも非球面であってもよい。

【0056】

前記第１レンズ１１０の中心厚さL１CTは、光軸における厚さであり、エッジの厚さL１ETに比べて２倍より厚い厚さを有することができる。前記エッジの厚さL１ETは、第１レンズ１１０の物体側面のエッジとセンサー側面のエッジの間の光軸距離である。これにより第１レンズ１１０は、光収差改善または入射光線を制御することができる。前記第１レンズ１８０の第１面S１の終端は、前記第１面S１の中心と直交する直線よりもセンサー側に位置することができ、前記第２面S２の終端は、前記第２面S２の中心と直交する直線よりも物体側に位置することができる。ここで、前記第１、２面S１、S２の終端は、有効径の端部または外郭周りであってもよい。前記第１面S１及び前記第２面S２は、光軸から有効領域の終端まで臨界点無しに提供されてもよい。

【0057】

前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいて正(＋)または負(－)の屈折力を有することができる。前記第２レンズ１２０は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができ、例えばプラスチック材質であってもよい。前記第２レンズ１２０は、物体側面と定義される第３面S３及びセンサー側面と定義される第４面S４を含むことができる。前記第３面S３は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第４面S４は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。これと違うように、前記第３面S３は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第４面S４は凸状を有することができる。即ち、前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。これと違うように、前記第３面S３は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第４面S４は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいてセンサー側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。これと違うように、前記第３面S３は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第４面S４は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいて両面が凹状を有することができる。前記第３面S３及び前記第４面S４のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第３面S３及び前記第４面S４は両方とも非球面であってもよい。前記第３面S３及び前記第４面S４は、光軸から有効領域の終端まで臨界点無しに提供されてもよい。

【0058】

前記第３レンズ１３０は、光軸OAにおいて前記第１レンズ１１０の屈折力と反対となる屈折力を有することができる。即ち、前記第３レンズ１３０は、負(－)の屈折力を有することができる。前記第３レンズ１３０は、プラスチックまたはガラス(glass)モールド材質を含むことができ、例えばガラスモールド材質であり、１.７５以上の屈折率を有することができる。前記第３レンズ１３０は、物体側面と定義される第５面S５及びセンサー側面と定義される第６面S６を含むことができる。前記第５面S５は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第６面S６は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第３レンズ１３０は、光軸OAにおいて両側が凹んだ形状を有することができる。これと違うように、前記第５面S５は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第６面S６は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第３レンズ１３０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第５面S５及び前記第６面S６のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第５面S５及び前記第６面S６は両方とも非球面であってもよい。前記第５面S５及び前記第６面S６は、光軸から有効領域の終端まで臨界点無しに提供されてもよい。

【0059】

前記第１レンズ群G１の物体側第１レンズ１１０は、センサー側第３レンズ１３０の屈折力と反対となる屈折力を有することができる。これにより、前記第１レンズ群G１に含まれた複数のレンズ１１０、１２０、１３０は発生する色収差を相互補完することができる。前記第１レンズ群G１において前記第２レンズ群G２と隣接した第３レンズ１３０は、前記第１レンズ群G１内で一番大きい屈折率を有することができる。例えば、前記第３レンズ１３０の屈折率は１.６超過または１.７５以上を有することができる。これにより、前記第１レンズ群G１が前記第２レンズ群G２に提供される光を制御するので、前記第２レンズ群G２のレンズ大きさを減らすことができる。

【0060】

前記第４レンズ１４０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第４レンズ１４０は、プラスチックまたはガラス材質を含むことができ、例えばガラスモールド材質であり、１.６以下の屈折率を有することができる。前記第４レンズ１４０は、物体側面と定義される第７面S７及びセンサー側面と定義される第８面S８を含むことができる。前記第７面S７は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第８面S８は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第４レンズ１４０は、光軸OAにおいて両側に膨らんだ形状を有することができる。これと違うように、前記第７面S７は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第８面S８は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第４レンズ１４０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第７面S７及び前記第８面S８のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第７面S７及び前記第８面S８は両方とも非球面であってもよい。前記第７面S７及び前記第８面S８は、光軸から有効領域の終端まで臨界点無しに提供されてもよい。

【0061】

前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいて正(＋)または負(－)の屈折力を有することができる。前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいて前記第４レンズ１４０と反対となる屈折力を有することができる。前記第５レンズ１５０は、プラスチックまたはガラス材質を含むことができ、例えばプラスチック材質であってもよい。前記第５レンズ１５０は、物体側面と定義される第９面S９及びセンサー側面と定義される第１０面S１０を含むことができる。前記第９面S９は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１０面S１０は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいて両側が凹んだ形状を有することができる。前記第９面S９及び前記第１０面S１０のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第９面S９及び前記第１０面S１０は両方とも非球面であってもよい。

【0062】

前記第５レンズ１５０の第９面S９は、少なくとも１つの臨界点を有することができ、前記臨界点の位置は、第９面S９の終端よりも光軸に近く配置される。前記第９面S９の臨界点位置は、光軸を基準として前記第９面S９の有効半径の３０%以下、例えば１０%～３０%の範囲に配置される。前記有効半径は、前記各レンズ面の光軸から有効領域の終端までの距離である。前記臨界点は、光軸OA及び前記光軸OAの垂直な方向に対する傾き値の符号が正(＋)から負(－)に、または負(－)から正(＋)に変わる地点であり、傾き値が０である地点を意味することができる。また、前記臨界点は、レンズ面を通る接線の傾き値が大きくなってから小さくなる地点または小さくなってから大きくなる地点であってもよい。

【0063】

別の例として、前記第５レンズ１５０の第９面S９は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１０面S１０は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。これと違うように、前記第９面S９は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１０面S１０は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいてセンサー側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。これと違うように、前記第９面S９は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１０面S１０は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。

【0064】

前記第２レンズ群G２の物体側第４レンズ１４０は、センサー側第５レンズ１５０の屈折力と互いに反対となる屈折力を有することができる。前記第４レンズ１４０と前記第５レンズ１５０のアッベ数の差は２０超過または３０以上を有することができ、最大６０以下を有することができる。これにより、前記第２レンズ群G２は動作モードの変更に応じて変化する位置によって発生する色収差変化を最小化することができる。

【0065】

前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいて正(＋)または負(－)の屈折力を有することができる。前記第６レンズ１６０は、プラスチックまたはガラス材質を含むことができ、例えばプラスチック材質であってもよい。前記第６レンズ１６０は、物体側面と定義される第１１面S１１及びセンサー側面と定義される第１２面S１２を含むことができる。前記第１１面S１１は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１２面S１２は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいてセンサー側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。これと違うように、前記第１１面S１１は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１２面S１２は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。これと違うように、前記第１１面S１１は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１２面S１２は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいて両側が凹んだ形状を有することができる。これと違うように、前記第１１面S１１は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１２面S１２は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。

【0066】

前記第６レンズ１６０の前記第１１面S１１及び前記第１２面S１２のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第１１面S１１及び前記第１２面S１２は両方とも非球面であってもよい。前記第１１面S１１及び前記第１２面S１２は、光軸から有効領域の終端まで臨界点無しに提供されてもよい。

【0067】

前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて正(＋)または負(－)の屈折力を有することができる。前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて前記第６レンズ１６０と反対となる屈折力を有することができる。前記第７レンズ１６０は、プラスチックまたはガラス材質を含むことができ、例えばプラスチック材質であってもよい。

【0068】

前記第７レンズ１６０は、物体側面と定義される第１３面S１３及びセンサー側面と定義される第１４面S１４を含むことができる。前記第１３面S１３は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１４面S１４は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。別の例として、前記第１３面S１３は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１４面S１４は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。これと違うように、前記第１３面S１３は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１４面S１４は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいてセンサー側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。これと違うように、前記第１３面S１３は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１４面S１４は、光軸OAにおいて凹状を有することができる。即ち、前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて両面が凹状を有することができる。

【0069】

前記第７レンズ１６０の第１３面S１３は、少なくとも１つの臨界点を有することができ、前記臨界点位置は、前記第１３面S１３の終端よりも光軸に近く配置される。前記第１３面S１３の臨界点位置は、光軸を基準として前記第１３面S１３の有効半径の３０%以下、例えば１０%～３０%の範囲に配置される。前記第１３面S１３は、前記臨界点により入射した光を光軸方向及びエッジ方向に屈折させることができる。

【0070】

前記第７レンズ１６０の第１４面S１４は、少なくとも１つの臨界点を有することができ、前記臨界点位置は、前記第１４面S１４の光軸よりも終端に近く配置される。前記第１４面S１４の臨界点位置は、光軸を基準として前記第１４面S１４の有効半径の８５%以上、例えば８５%～９５%の範囲に配置される。前記第１４面S１４の臨界点位置がエッジに隣接するように配置されるので、第８レンズ１８０のエッジを向けて光を屈折させることができる。前記第１３、１４面S１３、S１４の臨界点により前記第７レンズ１６０の有効径を減らすことができる。前記第１３面S１３及び前記第１４面S１４のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第１３面S１３及び前記第１４面S１４は両方とも非球面であってもよい。

【0071】

前記第３レンズ群G３の物体側第６レンズ１６０は、センサー側第７レンズ１６０の屈折力と反対となる屈折力を有することができる。前記第６レンズ１６０及び前記第７レンズ１６０のアッベ数の差は２０以上を有することができ、例えば２０～４５の範囲を有することができる。これにより、前記第３レンズ群G３は、モード変更に応じて変化する位置によって発生する色収差変化を最小化し、色消し(achromatic)の役割をすることができる。

【0072】

前記第８レンズ１８０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第８レンズ１８０は、プラスチックまたはガラス材質を含むことができ、例えばプラスチック材質であってもよい。前記第８レンズ１８０は、物体側面と定義される第１５面S１５及びセンサー側面と定義される第１６面S１６を含むことができる。前記第１５面S１５は、光軸OAにおいて凸状を有することができ、前記第１６面S１６は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第８レンズ１８０は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。これと違うように、前記第８レンズ１８０は、光軸OAにおいて凹状を有することができ、前記第１６面S１６は、光軸OAにおいて凸状を有することができる。即ち、前記第８レンズ１８０は、光軸OAにおいてセンサー側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第１５面S１５及び前記第１６面S１６のうち少なくとも１つの面は、非球面であってもよい。例えば、前記第１５面S１５及び前記第１６面S１６は両方とも非球面であってもよい。前記第８レンズ１８０は、物体側第１５面S１５とセンサー側第１６面S１６が臨界点がない形状を有することができる。

【0073】

前記第８レンズ１８０の中心厚さL８CTは、エッジの厚さL８ETより１.５倍以上厚い暑さを有することができる。これにより前記第８レンズ１８０の中心厚さとエッジの厚さの差によって歪曲を減らすことができる。前記第８レンズ１８０の第１５面S１５の終端は、前記第１５面S１５の中心と直交する直線を基準としてセンサー側に位置することができ、第１６面S１６の終端は、前記第１６面S１６の中心と直交する直線を基準として物体側に位置することができる。前記第８レンズ１８０は、第１５面S１５と第１６面S１６のうち１つまたは両方ともが臨界点がない非球面で提供されてもよい。

【0074】

前記第４レンズ群G４は、複数のレンズ群G１、G２、G３、G４のうち前記イメージセンサー２００と一番隣接することができる。特に、前記イメージセンサー２００と一番隣接した前記第８レンズ１８０は、前記複数のレンズ１００のうち光の移動経路が一番短くてもよい。前記第４レンズ群G４は、主光線入射角(Chief Ray Angle、CRA)を制御する役割をすることができる。詳しくは、実施例に係る光学系１０００のCRAは、約１０度(degree)未満を有することができ、前記第４レンズ群G４の第８レンズ１８０は、前記イメージセンサー２００に入射する光の主光線入射角(Chief Ray Angle、CRA)が０度に近くなるように補正することができる。

【0075】

前記複数のレンズ１００のうち少なくとも１つのレンズは、非円形形状を有することができる。前記非円形形状レンズは、レンズのうち物体側に近く、有効半径が大きい１つまたは２つのレンズであってもよく、光軸に直交する一端または両端が球面であってもよい。実施例に係る光学系１０００は、向上した組立性を有し、機構的に安定的な形態を有することができる。また、前記光学系１０００は、移動するレンズ群の移動距離を著しく減らし、多様な倍率を提供することができる。

【0076】

発明の実施例に係るカメラモジュール(不図示)は、上述した光学系１０００を含むことができる。前記カメラモジュールは、前記光学系１０００に含まれた複数のレンズ群G１、G２、G３、G４のうち少なくとも１つのレンズ群を光軸OA方向に移動させることができる。前記カメラモジュールは、前記光学系１０００と連結された駆動部材(不図示)を含むことができる。前記駆動部材は、動作モードに応じて少なくとも１つのレンズ群を光軸OA方向に移動させることができる。前記動作モードは、第１倍率で動作する第１モード、前記第１倍率と異なる第２倍率で動作する第２モードを含むことができる。この時、前記第２倍率は、前記第１倍率より大きくてもよい。また、前記動作モードは、前記第１及び第２倍率の間の倍率である第３倍率で動作する第３モードを含むことができる。ここで、前記第１倍率は、前記光学系１０００の最低倍率であり、前記第２倍率は、前記光学系１０００の最高倍率であってもよい。前記第１倍率は、約３倍率～約５倍率であり、前記第２倍率は、約８倍率～１１倍率であり、前記第３倍率は、前記第１、２倍率の間の倍率として約５倍率～約８倍率であってもよい。

【0077】

前記駆動部材は、前記第１～第３モードから選択される１つの動作モードに応じて少なくとも１つのレンズ群を移動させるか初期モードで動作させることができる。詳しくは、前記駆動部材は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３と連結され、動作モードに応じて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３を移動させることができる。前記初期モードは、第１、２、３モードのうちいずれか１つであってもよく、例えば第１モードであってもよい。例えば、前記第１モードにおいて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれは、第１位置(Position １)と定義する箇所に位置することができる。前記第２モードにおいて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれは、前記第１位置と異なる第２位置(Position ２)と定義する箇所に位置することができる。前記第３モードにおいて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれは、前記第１及び第２位置と異なる第３位置(Position ３)と定義する箇所に位置することができる。前記第３位置は、前記第１及び第２位置の間領域であってもよい。例えば、前記第２レンズ群G２が前記第３モードにおいて位置する第３位置は、前記第１及び第２モードにおいて前記第２レンズ群G２が位置した前記第１及び第２位置の間の領域であってもよい。また、前記第３レンズ群G３が前記第３モードにおいて位置した第３位置は、前記第１及び第２モードにおいて前記第３レンズ群G３が位置した前記第１及び第２位置の間の領域であってもよい。

【0078】

実施例に係る光学系１０００は、動作モードに応じて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３は移動することができ、前記第１レンズ群G１、前記第４レンズ群G４は固定された位置に配置される。動作モードに応じて前記第２レンズ群G２または前記第３レンズ群G３は移動することができ、前記第１レンズ群G１、前記第４レンズ群G４は固定された位置に配置される。前記動作モードに応じた前記第１位置、前記第２位置及び前記第３位置のそれぞれにおいて前記第１～第４レンズ群G１、G２、G３、G４は、隣接したレンズ群と設定された間隔を有することができる。これにより、前記光学系１０００は、動作モードが変化しても一定するTTL(Total track length)を有することができ、一部レンズ群の位置を制御して前記光学系１０００の有効焦点距離及び倍率を制御することができる。

【0079】

前記第１レンズ１１０の有効径はレンズのうち最大であり、前記第４レンズ１４０はレンズのうち二番目に大きくてもよく、前記第８レンズ１８０はレンズのうち三番目に大きくてもよい。前記第３レンズ１３０または/及び第７レンズ１６０の有効径はレンズのうち最小であってもよい。前記第３レンズ１３０の屈折率はレンズのうち一番大きくてもよく、１.７５以上を有することができる。前記第４レンズ１４０のアッベ数はレンズのうち一番大きくてもよく、６０以上であってもよい。焦点距離の絶対値で前記第２レンズ１２０の焦点距離はレンズのうち一番大きくてもよい。

【0080】

実施例に係る光学系１０００は、以下で説明される数式のうち少なくとも１つまたは２つ以上を満足することができる。これにより、実施例に係る光学系１０００は、動作モード変更に応じて変化する収差を効果的に補正することができる。また、実施例に係る光学系１０００は、多様な倍率で被写体に対するオートフォーカス(AF)機能を効果的に提供することができ、スリムでコンパクトな構造を有することができる。

【0081】

［数式１］
n_G１、n_G２、n_G３>１(n_G１、n_G２、n_G３は自然数)
数式１で、n_G１、n_G２、n_G３は、前記第１～第３レンズ群G１、G２、G３のそれぞれに含まれたレンズの枚数を意味する。ここで、n_G１>n_G２、n_G１>n_G３の関係を有することができる。

【0082】

［数式２］
CA_L４S７/CA_L１S１<０.７
数式２で、CA_L４S７は、前記第４レンズ１４０の第７面S７の有効径の大きさであり、CA_L１S１は、第１レンズ１１０の第１面S１の有効径の大きさである。数式２を満足する場合、光学系に比べて高い入射瞳の大きさ(EPD：Entrance Pupil Diameter、EPD)を提供することができる。

【0083】

［数式３］
２<L１CT/L３CT<５
数式３で、L１CTは、第１レンズ１１０の光軸における厚さ(mm)であり、L３CTは、第３レンズ１３０の光軸における厚さ(mm)である。数式３を満足する場合、光学系１０００における収差特性を改善することができる。

【0084】

［数式４］
１<L８ET/L８CT<４
数式４で、L８CTは、前記第８レンズ１８０の光軸OAにおける厚さ(mm)を意味し、L８_ETは、前記第８レンズ１８０の有効領域終端における光軸OA方向の厚さ(mm)を意味する。詳しくは、L８ETは、前記第８レンズ１８０の物体側面(第１５面S１５)の有効領域終端とセンサー側面(第１６面S１６)の有効領域終端の間の光軸OA方向の距離を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式４を満足する場合、前記光学系１０００は歪曲が発生することを減らすことができ、向上した光学性能を有することができる。

【0085】

［数式５］
EFL G１<０
数式５で、EFL G１は、第１レンズ群G１の有効焦点距離(EFL)であり、０より小さい値を有することができる。このような数式５を満足する場合、光学系の光収差または第１レンズ群G１の光収差を改善させることができる。

【0086】

［数式６］
CRA<１０
数式６で、CRA(Chief Ray Angle)は、主光線入射角として、光学系で第１、２、３モードに応じて主光線入射角は１０度未満を有することができ、例えば６度以下を有することができる。前記第１モードはwideモードであり、第２モードはteleモードであり、第３モードはmiddleモードであってもよい。ここで、前記第１モード(Wide)である場合の主光線入射角は１フィールドで第３モード(Middle)である場合の主光線入射角より大きくてもよい。前記第１、２モード(Wide、Tele)である場合１フィールドで主光線入射角は４度～６度の範囲を有することができ、第２モードの主光線入射角が第１モードの主光線入射角より大きくてもよい。数式６を満足する場合、周辺光量比を確保することができる。

【0087】

［数式７］
Min_Relative illumination>４０
数式７で、Min_Relative illuminationは、第１～第３モードに応じた最小相対照度(単位%)値であり、数式７を満足する場合、光学系の周辺光量比を確保することができる。

【0088】

［数式８］
(TTL/L_G１>３.５
数式８で、L_G１は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、前記L_G１は、前記第１レンズ１１０の第１面S１と前記第３レンズ１３０の第６面S６の光軸OAにおける距離(mm)を意味する。TTL(Total track length)は、前記第１レンズ１１０の物体側面(第１面S１)から前記イメージセンサー２００の上面までの光軸OAにおける距離(mm)を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式８を満足する場合、前記光学系１０００は相対的に小さいTTLを有し、周辺光量比を確保することができる。

【0089】

［数式９］
TTL/EPD_Tele<２.７２
数式９で、EPD_Teleは、第２モード、即ちTeleモードで動作する時の前記光学系１０００の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter、EPD)を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式９を満足する場合、前記光学系１０００は、前記第２モードで動作する時明るい映像を確保することができ、F-numnberを４以下に確保できる最小条件である。

【0090】

［数式１０］
２<L_Max_CT/L_Min_CT<６
数式１０で、L_Max_CTはレンズのうち光軸OAにおける一番厚い厚さであり、L_Min_CTはレンズのうち光軸OAにおける一番薄い厚さとして、光学系収差特性を改善させることができる。

【0091】

［数式１１］
１<L_Max_CA/L_Min_CA<３
数式１１で、L_Max_CAはレンズのうち一番大きい有効径であり、L_Min_CAはレンズのうち一番小さい有効径であり、数式１１を満足する場合、光学系の光学性能を維持し、スリムまたはコンパクト構造のためのカメラモジュールを提供することができる。

【0092】

［数式１２］
CA_G１min/CA_G４max<CA_G１max
数式１２で、CA_G１maxは、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズのうち物体側面及びセンサー側面のうち一番大きい有効径であり、CA_G１minは、第１レンズ群G１に含まれたレンズの物体側面とセンサー側面のうち一番小さい有効径であり、CA_G４maxは、第４レンズ群G４のレンズの物体側面またはセンサー側面のうち最大有効径である。数式１２を満足する場合、光学系の光学性能を維持することができる。

【0093】

実施例に係る光学系１０００が数式１～数式１２のうち少なくとも１つまたは２つ以上を満足する場合、前記光学系１０００はスリムな構造を有することができる。また、前記光学系１０００は、向上した組立性を有し、機構的に安定的な形態を有することができる。

【0094】

［数式１３］
１<L_G１/L_G２<３
数式１３で、L_G１は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、前記L_G１は、前記第１レンズ１１０の第１面S１と前記第３レンズ１３０の第６面S６の光軸OAにおける距離を意味する。前記L_G２は、前記第２レンズ群G２に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、前記L_G２は、前記第４レンズ１４０の第７面S７と前記第５レンズ１５０の第１０面S１０の光軸OAにおける距離を意味する。

【0095】

［数式１４］
１<L_G１/L_G３<４
数式１４で、L_G１は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、前記L_G１は、前記第１レンズ１１０の第１面S１と前記第３レンズ１３０の第６面S６の光軸OAにおける距離を意味する。前記L_G３は、前記第３レンズ群G３に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、前記L_G３は、前記第６レンズ１６０の第１１面S１１と前記第７レンズ１６０の第１４面S１４の光軸OAにおける距離を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式１３及び数式１４のうち少なくとも１つを満足する場合、相対的に小さいTTLを有し、少なくとも３つのモード変更に応じて多様な倍率を提供することができる。

【0096】

［数式１５］
０.０２<d２３/TTL<０.５
数式１５で、前記d２３は、第２レンズ１２０と第３レンズ１３０の間の光軸距離である。光学系１０００が数式１５を満足する場合、前記光学系１０００は相対的に小さいTTLを有し、前記第１レンズ群G１に入射する迷光(stray light)を制御して向上した光学特性を有することができる。

【0097】

［数式１６］
５<TTL/L_G２<１２
数式１６で、L_G２は、前記第２レンズ群G２に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、前記L_G２は、前記第４レンズ１４０の第７面S７と前記第５レンズ１５０の第１０面S１０の光軸OAにおける距離を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式１６を満足する場合、前記光学系１０００は相対的に小さいTTLを有し、色収差を特性を改善することができる。

【0098】

［数式１７］
２０<|vd４-vd５0|
数式１７で、vd４は、前記第４レンズ１４０のアッベ数(Abbe's Number)を意味し、vd５は、前記第５レンズ１５０のアッベ数を意味する。実施例に係る光学系１０００が前記第４、５レンズのアッベ数の差の絶対値が数式１７を満足する場合、前記光学系１０００は色収差特性を改善することができる。

【0099】

［数式１８］
２０<|vd６-vd７|
数式１８で、vd６は、前記第６レンズのアッベ数を意味し、vd７は、前記第７レンズのアッベ数を意味する。前記第６、７レンズのアッベ数の差の絶対値が数式１８を満足する場合、前記光学系１０００は色収差特性を改善することができる。

【0100】

［数式１９］
１.６<n３d
数式１９で、n３dは、前記第３レンズ１３０の屈折率を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式１９を満足する場合、前記第３レンズ１３０以後に配置されるレンズの有効領域の面積を確保することができ、レンズの高さを減らすことができる。

【0101】

［数式２０］
１<L１R１/L３R２<２.５
数式２０で、L１R１は、前記第１レンズ１１０の物体側面(第１面S１)の曲率半径を意味し、L３R２は、前記第３レンズ１３０のセンサー側面(第６面S６)の曲率半径を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２０を満足する場合、前記光学系１０００は、前記第１レンズ群G１に入射する迷光(stray light)を制御することができる。

【0102】

［数式２１］
１<L１R１/L４R１<２.５
数式２１で、L１R１は、前記第１レンズ１１０の物体側面(第１面S１)の曲率半径を意味し、L４R１は、前記第４レンズ１４０の物体側面(第７面S７)の曲率半径を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２１を満足する場合、前記光学系１０００は、多様な倍率において良好な光学性能を有することができる。

【0103】

［数式２２］
０<L３R２/L４R１<２
数式２２で、L３R２は、前記第３レンズ１３０のセンサー側面(第６面S６)の曲率半径を意味し、L４R１は、前記第４レンズ１４０の物体側面(第７面S７)の曲率半径を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２２を満足する場合、前記光学系１０００は、少なくとも３つのモードの多様な倍率で動作する時画角(FOV)の周辺部で良好な光学性能を有することができる。

【0104】

［数式２３］
-１.５<L１R１/L８R２<０
数式２３で、L１R１は、前記第１レンズ１１０の物体側面(第１面S１)の曲率半径を意味し、L８R２は、前記第８レンズ１８０のセンサー側面(第１６面S１６)の曲率半径を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２３を満足する場合、前記光学系１０００は、画角(FOV)の中心部及び周辺部で良好な光学性能を有することができる。

【0105】

［数式２４］
０.０５<m_G２/TTL<０.５
数式２４で、m_G２は、第１倍率で動作する前記第１モードから第２倍率で動作する前記第２モードに、または前記第２モードから前記第１モードに変化する場合、前記第２レンズ群G２の移動距離(単位mm)を意味する。詳しくは、前記m_G２は、前記第１モードにおける前記第１及び第２レンズ群G１、G２の間の光軸OAにおける間隔と前記第２モードにおける前記第１及び第２レンズ群G１、G２の間の光軸OAにおける間隔の差に対する値を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２４を満足する場合、前記光学系１０００は倍率を変更する時前記第２レンズ群G２の移動距離を最小化することができ、前記光学系１０００はスリムな構造を有することができる。また、前記第２レンズ群G２の位置を制御する時移動距離を最小化することができ、向上した消費電力特性を有することができる。

【0106】

［数式２５］
０.０５<m_G３/TTL<０.５
数式２５で、m_G３は、第１倍率で動作する前記第１モードから第２倍率で動作する前記第２モードに、または前記第２モードから前記第１モードに変化する場合、前記第３レンズ群G３の移動距離(単位mm)を意味する。詳しくは、前記m_G３は、前記第１モードにおける前記第３及び第４レンズ群G３、G４の間の光軸OAにおける間隔と前記第２モードにおける前記第３及び第４レンズ群G３、G４の間の光軸OAにおける間隔の差に対する値を意味する。前記第３レンズ群G３の最大移動距離は、前記第２レンズ群G２の最大移動距離より大きくてもよい。実施例に係る光学系１０００が数式２５を満足する場合、前記光学系１０００は倍率を変更する時前記第３レンズ群G３の移動距離を最小化することができ、前記光学系１０００はスリムな構造を有することができる。また、前記第３レンズ群G３の位置を制御する時移動距離を最小化することができ、向上した消費電力特性を有することができる。

【0107】

［数式２６］
１.２<m_G２/L_G２<２.５
数式２６で、m_G２は、第１倍率で動作する前記第１モードから第２倍率で動作する前記第２モードに、または前記第２モードから前記第１モードに変化する場合、前記第２レンズ群G２の移動距離を意味する。詳しくは、前記m_G２は、前記第１モードにおける前記第１及び第２レンズ群G１、G２の間の光軸OAにおける間隔と前記第２モードにおける前記第１及び第２レンズ群G１、G２の間の光軸OAにおける間隔の差に対する値を意味する。前記L_G２は、前記第２レンズ群G２に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、L_G２は、前記第４レンズ１４０の第７面S７と前記第５レンズ１５０の第１０面S１０の光軸OAにおける距離を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２６を満足する場合、前記光学系１０００は、倍率変更時に前記第２レンズ群G２の移動距離を最小化することができ、前記光学系１０００はスリムな構造を有することができる。また、前記第２レンズ群G２の位置制御時に移動距離を最小化することができ、向上した消費電力特性を有することができる。

【0108】

［数式２７］
２<m_G３/L_G３<３.５
数式２７で、m_G３は、第１倍率で動作する前記第１モードから第２倍率で動作する前記第２モードに、または前記第２モードから前記第１モードに変化する場合、前記第３レンズ群G３の移動距離を意味する。詳しくは、前記m_G３は、前記第１モードにおける前記第３及び第４レンズ群G３、G４の間の光軸OAにおける間隔と前記第２モードにおける前記第３及び第４レンズ群G３、G４の間の光軸OAにおける間隔の差に対する値を意味する。前記L_G３は、前記第３レンズ群G３に含まれたレンズのうち、物体と一番隣接したレンズの物体側面と前記イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の光軸OAにおける距離を意味する。例えば、L_G３は、前記第６レンズ１６０の第１１面S１１と前記第７レンズ１７０の第１４面S１４の光軸OAにおける距離を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式２７を満足する場合、前記光学系１０００は、倍率変更時に前記第３レンズ群G３の移動距離を最小化することができ、前記光学系１０００はスリムな構造を有することができる。また、前記第３レンズ群G３の位置制御時に移動距離を最小化することができ、向上した消費電力特性を有することができる。

【0109】

［数式２８］
７<L１_CT/ET：L３_CT/ET<１５
数式２８で、L１_CT/ETは、第１レンズ１１０の光軸における厚さを終端における厚さで除した値であり、L３_CT/ETは、第３レンズ１３０の光軸における厚さを終端における厚さで除した値である。前記第１、３レンズ１１０、１３０の中心厚さと終端厚さを除した値が前記割合で数式２８を満足する場合、色収差を改善することができ、入射光線を制御することができる。

【0110】

［数式２９］
７<L１_CT/ET：L７_CT/ET<１５
数式２９で、L７_CT/ETは、第７レンズ１６０の光軸における厚さを終端における厚さで除した値である。前記第１、７レンズ１１０、１７０の中心厚さと終端厚さを除した値が前記割合で数式２９を満足する場合、色収差を改善することができ、入射光線を制御することができる。また、第７レンズ１６０が臨界点を修しており、薄い厚さで提供されるので、歪曲特性を改善させることができる。

【0111】

［数式３０］
４<dG１２_mode１/dG３４_mode１<１２
数式３０で、dG１２_mode１は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に配置された第１モードにおいて前記第１レンズ群G１と前記第２レンズ群G２の間の間隔を意味する。即ち、dG１２_mode１は、前記第１モードにおける前記第３レンズ１３０と前記第４レンズ１４０の光軸OAにおける間隔を意味する。

【0112】

dG３４_mode１は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に配置された第１モードにおいて前記第３レンズ群G３と前記第４レンズ群G４の間の間隔を意味する。即ち、dG３４_mode１は、前記第１モードにおける前記第７レンズ１６０と前記第８レンズ１８０の光軸OAにおける間隔を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式３０を満足する場合、前記光学系１０００は、第１倍率で向上した光学特性を有することができる。詳しくは、前記光学系１０００は、前記第１倍率で向上した収差特性を有することができ、画角(FOV)の中心部、周辺部の光学性能を改善することができる。

【0113】

［数式３１］
０.０１<dG１２_mode２/dG３４_mode２<０.７
数式３１で、dG１２_mode２は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に配置された第２モードにおいて前記第１レンズ群G１と前記第２レンズ群G２の間の間隔を意味する。即ち、dG１２_mode２は、前記第２モードにおける前記第３レンズ１３０と前記第４レンズ１４０の光軸OAにおける間隔を意味する。

【0114】

dG３４_mode２は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に配置された第２モードにおいて前記第３レンズ群G３と前記第４レンズ群G４の間の間隔を意味する。即ち、dG３４_mode２は、前記第２モードにおける前記第７レンズ１６０と前記第８レンズ１８０の光軸OAにおける間隔を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式３１を満足する場合、前記光学系１０００は、第２倍率で向上した光学特性を有することができる。詳しくは、前記光学系１０００は、前記第２倍率で向上した収差特性を有し、画角(FOV)の周辺部の光学性能を改善することができる。

【0115】

［数式３２］
１<｜EFL_１/EFL_２｜<１０
数式３２で、EFL_１は、第１有効焦点距離として、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に位置する前記第１モードで動作する時、前記光学系１０００の有効焦点距離(EFL)である。EFL_２は、第２有効焦点距離として、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に位置する前記第２モードで動作する時、前記光学系１０００の有効焦点距離(EFL)である。

【0116】

［数式３３］
２<｜EFL_１/EPD_１｜<７
数式３３で、EFL_１は、第１有効焦点距離として、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に位置する前記第１モードで動作する時、前記光学系１０００の有効焦点距離(EFL)である。EPD_１は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に位置する前記第１モードで動作する時の前記光学系１０００の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter、EPD)を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式３３を満足する場合、前記光学系１０００は、前記第１モードで動作する時明るい映像を確保することができる。

【0117】

［数式３４］
０.１<EFL_２/EPD_２<３
数式３４で、EFL_２は、第２有効焦点距離として、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に位置する前記第２モードで動作する時、前記光学系１０００の有効焦点距離(EFL)である。EPD_２は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に位置する前記第２モードで動作する時の前記光学系１０００の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter、EPD)を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式３４を満足する場合、前記光学系１０００は、前記第２モードで動作する時明るい映像を確保することができる。

【0118】

［数式３５］
F#_Mode１<３.５
F#_Mode２<５
数式３５で、F#_mode１は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に位置する前記第１モードで動作する時の前記光学系１０００のF-numberを意味し、F#_mode２は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に位置する前記第２モードで動作する時の前記光学系１０００のF-numberを意味する。

【0119】

［数式３６］
０<｜TTL/EFL_１｜<２
数式３６で、EFL_１は、第１有効焦点距離として、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第１位置に位置する前記第１モードで動作する時、前記光学系１０００の有効焦点距離(EFL)である。

【0120】

［数式３７］
０.１<TTL/EFL_２<５
数式３７で、EFL_２は、第２有効焦点距離として、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３が第２位置に位置する前記第２モードで動作する時、前記光学系１０００の有効焦点距離(EFL)である。

【0121】

［数式３８］
１<L_Max_CA/ImgH<４
数式３８で、L_Max_CAは、前記光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００のレンズ面のうち一番大きい有効径の大きさ(CA)を意味する。ImgHは、光軸OAと重なる前記イメージセンサー２００の上面中心０フィールド(filed)領域から前記イメージセンサー２００の１.０フィールド(field)領域までの距離として、前記距離は、光軸OAの垂直方向の距離である。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー２００の有効領域の全体対角方向の長さの１/２を意味する。実施例に係る光学系１０００が数式３８を満足する場合、前記光学系１０００はスリムでコンパクト(compact)に提供される。また、前記光学系１０００は高解像度及び高画質を具現することができる。

【0122】

［数式３９］
５<TTL/ImgH<１０
光学系１０００が数式３９を満足する場合、前記光学系１０００はより小さいTTLを有することができ、前記光学系１０００はスリムでコンパクトに提供される。

【0123】

［数式４０］
１５<TTL/BFL<３０
数式４０で、BFL(Back focal length)は、イメージセンサー２００と一番隣接したレンズのセンサー側面の頂点から前記イメージセンサー２００の上面までの光軸OAにおける距離を意味する。

【0124】

［数式４１］
２<ImgH/BFL<４
実施例に係る光学系１０００が数式３９を満足する場合、１inch前後の大きいイメージセンサーに必要なBFLを確保することができる。また、前記光学系１０００が数式４１を満足する場合、前記光学系１０００は、TTLを維持しながら多様な倍率で動作することができ、画角(FOV)の中心部及び周辺部で優れる光学特性を有することができる。

【0125】

［数式４２］
２<dG１G４/TTL<４
数式４２で、dG１G４は、光軸において第１レンズ群のセンサー側面S６と第４レンズ群の物体側面S１５の間の間隔または距離である。数式４２を満足する場合、全体TTLを維持しながら第１、２、３倍率に対して選択的に動作することができ、光学性能を改善させることができる。

【0126】

［数式４３］

数式４３で、ZはSagとして、非球面上の任意の位置から前記非球面の頂点までの光軸方向の距離を意味することができる。またYは、非球面上の任意の位置から光軸までの光軸に垂直な方向への距離を意味することができる。またcは、レンズの曲率を意味することができ、Kは、コーニック定数を意味することができる。またA、B、C、D、E、Fは、非球面係数(Aspheric constant)を意味することができる。

【0127】

実施例に係る光学系１０００は、上述した数式１～数式４３のうち少なくとも１つを満足することができる。これにより、前記光学系１０００及びカメラモジュールは、向上した光学特性を有することができる。詳しくは、前記光学系１０００が前記数式１～数式４３のうち少なくとも１つまたは２以上の数式を満足することにより、レンズ群の移動によって発生する色収差、ビネッティング(vignetting)、回折効果、周辺部の画質低下等の光学特性低下を効果的に補正することができる。そして、実施例に係る光学系１０００は、レンズ群の移動距離を著しく減らし、優れる消費電力特性により多様な倍率に対するオートフォーカス(AF)機能を提供することができる。

【0128】

実施例に係る光学系１０００が前記数式１～数式４３のうち少なくとも１つまたは２以上を満足することにより、向上した組立性を有し、機構的に安定的な形態を有することができ、スリムな構造で提供されて、前記光学系１０００及びこれを含むカメラモジュールはコンパクトな構造を有することができる。

【0129】

以下では、実施例に係る光学系１０００及び第１～第３モード変化についてより詳細に説明する。実施例に係る光学系１０００は、前記第１レンズ群G１及び前記第４レンズ群G４は固定され、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３は移動可能に提供される。前記第１レンズ群G１は３枚のレンズ、例えば前記第１～第３レンズ１１０、１２０、１３０を含むことができ、前記第２レンズ群G２は２枚のレンズ、例えば前記第４及び第５レンズ１４０、１５０を含むことができる。また、前記第３レンズ群G３は２枚のレンズ、例えば前記第６及び第７レンズ１６０、１７０を含むことができ、前記第４レンズ群G４は１枚のレンズ、例えば前記第８レンズ１８０を含むことができる。

【0130】

実施例に係る光学系１０００で前記第４レンズ１４０の物体側面(第７面S７)は、絞りの役割をすることができ、前記第４レンズ群G４と前記イメージセンサー２００の間には、上述した光学フィルター２２０が配置される。

【表1】

【表2】

【表3】

【0131】

表１及び表２は、実施例に係る光学系１０００及びこれを含むカメラモジュールが第１モードで動作する場合のレンズデータに関するものである。詳しくは、表１は、前記第１～第８レンズ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０の光軸OAにおける曲率半径(Radius of Curvature)、各レンズの中心厚さ(Thickness)、レンズの間の中心間隔(distance)、屈折率(Refractive index)、アッベ数(Abbe's Number)、有効径の大きさ(CA)に関するものである。表３は、前記第１倍率を有する第１モードに対する有効焦点距離EFL_１及び入射瞳の大きさEPD_１、前記第１レンズ群G１と前記第２レンズ群G２の間の間隔dG１２、前記第２レンズ群G２と前記第３レンズ群G３の間の間隔dG２３、前記第３レンズ群G３と前記第４レンズ群G４の間の間隔dG３４に関するものである。

【0132】

表１を参照すると、実施例に係る光学系１０００の光軸OAにおいて第１レンズ１１０は、正(＋)の屈折力を有することができる。前記第１レンズ１１０は、プラスチック材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第１レンズ１１０の第１面S１は凸状を有することができ、前記第２面S２は凸状を有することができる。前記第１レンズ１１０は、光軸OAにおいて両側に膨らんだ形状を有することができる。前記第１面S１は、非球面であってもよく、前記第２面S２は、非球面であってもよい。

【0133】

前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第２レンズ１２０は、プラスチック材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第２レンズ１２０の第３面S３は凸状を有することができ、前記第４面S４は凹状を有することができる。前記第２レンズ１２０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第３面S３は、非球面であってもよく、前記第４面S４は、非球面であってもよい。

【0134】

前記第３レンズ１３０は、光軸OAにおいて負(－)の屈折力を有することができる。前記第３レンズ１３０は、ガラス材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第３レンズ１３０の第５面S５は凹状を有することができ、前記第６面S６は凹状を有することができる。前記第３レンズ１３０は、光軸において両面が凹状を有することができる。前記第５面S５は、非球面であってもよく、前記第６面S６は、非球面であってもよい。前記第３レンズ１３０は約１.６より大きい屈折率を有することができる。前記第３レンズ１３０は、前記第１レンズ群G１に含まれたレンズのうち一番大きい屈折率を有することができる。例えば、前記第３レンズ１３０は、前記複数のレンズ１００のうち一番大きい屈折率を有することができる。詳しくは、前記第３レンズ１３０の屈折率は１.７５以上または１.８以上であってもよい。

【0135】

前記第１レンズ群G１と前記第２レンズ群G２は、互いに反対となる屈折力を有することができ、例えば前記第１レンズ群G１は、負(－)の屈折力を有することができ、前記第２レンズ群G２は、正(＋)の屈折力を有することができる。

【0136】

前記第４レンズ１４０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第４レンズ１４０は、ガラス材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第４レンズ１４０の第７面S７は凸状を有することができ、前記第８面S８は凸状を有することができる。前記第４レンズ１４０は両面が凸状を有することができる。前記第７面S７は、非球面であってもよく、前記第８面S８は、非球面であってもよい。

【0137】

前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいて負(－)の屈折力を有することができる。前記第５レンズ１５０は、プラスチック材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第５レンズ１５０の第９面S９は凹状を有することができ、前記第１０面S１０は凹状を有することができる。前記第５レンズ１５０は、光軸OAにおいて両側が凹んだ形状を有することができる。前記第９面S９は、非球面であってもよく、前記第１０面S１０は、非球面であってもよい。前記第９面S９は、少なくとも１つの臨界点を有することができる。

【0138】

前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第６レンズ１６０は、プラスチック材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第６レンズ１６０の第１１面S１１は凹状を有することができ、前記第１２面S１２は凸状を有することができる。前記第６レンズ１６０は、光軸OAにおいてセンサー側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第１１面S１１は、非球面であってもよく、前記第１２面S１２は、非球面であってもよい。

【0139】

前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて負(－)の屈折力を有することができる。前記第７レンズ１６０は、プラスチック材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第７レンズ１６０の第１３面S１３は凸状を有することができ、前記第１４面S１４は凹状を有することができる。前記第７レンズ１６０は、光軸OAにおいて物体側に膨らんだメニスカス形状を有することができる。前記第１３面S１３は、非球面であってもよく、前記第１４面S１４は、非球面であってもよい。前記第１３面S１３と前記第１４面S１４は、少なくとも１つの臨界点を有することができる。

【0140】

前記第８レンズ１８０は、光軸OAにおいて正(＋)の屈折力を有することができる。前記第８レンズ１８０は、プラスチック材質を含むことができる。光軸OAにおいて前記第８レンズ１８０の第１５面S１５は凸状を有することができ、前記第１６面S１６は凸状を有することができる。前記第８レンズ１８０は、光軸OAにおいて両面が凸状を有することができる。前記第１５面S１５は、非球面であってもよく、前記第１６面S１６は、非球面であってもよい。

【0141】

前記第３レンズ群G３と前記第４レンズ群G４は、互いに反対となる屈折力を有することができ、例えば前記第３レンズ群G１は、負(－)の屈折力を有することができ、前記第４レンズ群G４は、正(＋)の屈折力を有することができる。前記第２、３レンズ群G２、G３は、互いに反対となる屈折力を有することができる。前記第１、４レンズ群G１、G４は、互いに反対となる屈折力を有することができる。

【0142】

実施例に係る光学系１０００において第１～第８レンズの物体側面とセンサー側面の非球面係数の値は、下記表４のようである。

【表4】

【表5】

【0143】

表５を参照すると、前記複数のレンズ１００の各レンズの中心厚さCTとエッジの厚さETの割合CT/ETは、互いに異なってもよく、第１レンズ１１０のCT/ET値が一番大きくてもよく、第７レンズがCT/ET値が一番小さくてもよい。前記CT/ET値が１未満であるレンズは３枚以下であってもよく、第３、５、７レンズを含むことができ、CT/ET値が３以上の値は２枚以上であってもよく、第１及び第４レンズを含むことができる。

【0144】

前記第２レンズ群G２に含まれた前記第４レンズ１４０のアッベ数vd４は、前記第５レンズ１５０のアッベ数vd５と３０以上または４０以上の差を有することができる。前記第４レンズ１４０及び前記第５レンズ１５０が上述したアッベ数の差を有することにより、前記第２レンズ群G２の移動M１による倍率変化時に発生する色収差変化を最小化することができる。前記第３レンズ群G３に含まれた前記第７レンズ１６０のアッベ数vd７は、前記第６レンズ１６０のアッベ数vd６と２０以上または３０以上差を有することができる。前記第６レンズ１６０及び前記第７レンズ１６０が上述したアッベ数の差を有することにより、前記第３レンズ群G３の移動M２による倍率変化時に発生する色収差変化を最小化及び/または補償し、色消し(achromatic)の役割をすることができる。

【0145】

実施例に係るカメラモジュールは、多様な倍率で被写体に対する情報を獲得することができる。詳しくは、前記駆動部材は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３の位置を制御することができ、これにより前記カメラモジュールは、多様な倍率で動作することができる。例えば、図１、図６及び図９と表１～表５を参照すると、前記光学系１０００を含むカメラモジュールは、第１倍率を有する前記第１モードで動作することができる。前記第１倍率は、約３倍率～約５倍率であってもよい。詳しくは、実施例で前記第１倍率は、約４.４倍率であってもよい。

【0146】

前記第１モードにおいて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれは、第１位置と定義する箇所に位置することができる。前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれの初期位置が前記第１位置である場合、前記両レンズ群G２、G３は移動しなくてもよい。これと違うように、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれの初期位置が前記第１位置と異なる場合、前記両レンズ群G２、G３は、前記駆動部材の駆動力によって前記第１位置に移動することができる。これにより、前記第１～第４レンズ群G４のそれぞれは、設定された間隔で配置される。例えば、前記第２レンズ群G２は、前記第１レンズ群G１と第１間隔dG１２で、前記第３レンズ群G３は、前記第４レンズ群G４と第２間隔dG３４で、前記第２レンズ群G２は、前記第３レンズ群G３と第３間隔dG２３で離隔した領域に位置することができる。ここで、前記第１～第３間隔dG１２、dG３４、dG２３は、光軸OAにおける前記レンズ群の間の間隔を意味することができる。

【0147】

前記カメラモジュールが前記第１モードで動作する場合、前記光学系１０００は、前記第１位置におけるTTL(Total track length)値とBFL(Back focal length)値を有することができる。また、前記光学系１０００は、前記第１位置で第１有効焦点距離と定義する第１EFL(EFL_１)を有することができる。また、前記第１モードで前記カメラモジュールの画角(FOV)は、約２５度未満を有することができ、F-numberは約３.５未満であってもよい。図５のように第１位置(Position １)との相対照度(RI)は、イメージセンサーの高さに応じて変化することができ、イメージセンサーの周辺部またはエッジにおける相対照度は４０%超過で表れることをわかる。

【0148】

前記光学系１０００は、前記第１モードで図６及び図９のような優れる収差特性を有することができる。詳しくは、図６は、前記第１モード(第１倍率)で動作する光学系１０００の回折(Diffraction)MTF特性に対するグラフであり、また、図９は収差特性に対するグラフである。前記回折(Diffraction)MTF特性グラフは、空間周波数０.０００ mmから３.１５０ mmの範囲まで約０.３０７mm単位で測定したものである。回折MTFグラフで、Tは遠心円状(tangential)のミリメートル当たり空間周波数のMTF変化を表わし、Rは放射円状のミリメートル当たり空間周波数のMTF変化を表わす。ここで、MTF(Modulation Transfer Function)は、ミリメートル当たりサイクルの空間周波数に依存する。

【0149】

図９の収差グラフにおいて左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)、歪曲収差(Distortion)を測定したグラフである。図６で、Ｘ軸は焦点距離(mm)及び歪曲度(%)を表わし、Ｙ軸はイメージの高さ(height)を意味することができる。また、球面収差に対するグラフは、約４３５nm、約４８６nm、約５４６nm、約５８７nm、約６５６nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、５４６nm波長帯域の光に対するグラフである。図９の収差度では、各曲線がＹ軸に近接するほど収差補正機能が良いと解釈することができるが、図９を参照すると、実施例に係る光学系１０００は、ほぼ大部分の領域で測定値がＹ軸に隣接していることがわかる。

【表6】

【0150】

表６は、前記第２倍率を有する第２モードに対する有効焦点距離EFL_２及び入射瞳の大きさEPD_２、前記第１レンズ群G１と前記第２レンズ群G２の間の間隔dG１２、前記第２レンズ群G２と前記第３レンズ群G３の間の間隔dG２３、前記第３レンズ群G３と前記第４レンズ群G４の間の間隔dG３４に関するものである。実施例に係るカメラモジュールは、多様な倍率で被写体に対する情報を獲得することができる。詳しくは、前記駆動部材は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３の位置を制御することができ、これにより前記カメラモジュールは、多様な倍率で動作することができる。例えば、図３、図８及び図１１、表１及び表６を参照すると、前記光学系１０００を含むカメラモジュールは、第２倍率を有する前記第２モードで動作することができる。前記第２倍率は、約８倍率～約１１倍率であってもよい。詳しくは、前記第２倍率は、約９.６倍率であってもよい。

【0151】

前記第２モードにおいて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれは、第２位置と定義する箇所に位置することができる。前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれの初期位置が前記第２位置である場合、前記両レンズ群G２、G３は移動しなくてもよい。これと違うように、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれの初期位置が前記第２位置と異なる場合、前記両レンズ群G２、G３は、前記駆動部材の駆動力によって前記第２位置に移動することができる。図５のように第２位置(Position ２)との相対照度はイメージ高さに応じて変化することができ、イメージセンサーの周辺部またはエッジにおける相対照度は９５%以上で表れることをわかる。これにより、前記第１～第４レンズ群G４のそれぞれは、設定された間隔で配置される。例えば、前記第２レンズ群G２は、前記第１レンズ群G１と第１間隔dG１２で、前記第３レンズ群G３は、前記第４レンズ群G４と第２間隔dG３４で、前記第２レンズ群G２は、前記第３レンズ群G３と第３間隔dG２３で離隔した領域に位置することができる。ここで、前記第１～第３間隔dG１２、dG３４、dG２３は、光軸OAにおける前記レンズ群の間の間隔を意味することができる。前記第１モードの第１間隔dG１２は、前記第２モードの第１間隔dG１２より大きくてもよく、前記第１モードの第２間隔dG３４は、前記第２モードの第２間隔dG３４より小さくてもよい。また、前記第１モードの第３間隔dG２３は、前記第２モードの第３間隔dG２３より大きくてもよい。

【0152】

前記カメラモジュールが前記第２モードで動作する場合、前記光学系１０００は、前記第２位置におけるTTL(Total track length)値、BFL(Back focal length)値を有することができる。また、前記光学系１０００は、前記第２位置で第２有効焦点距離と定義する第２EFL(EFL_２)を有することができる。この時、前記第２EFL(EFL_２)は、前記第１EFL(EFL_１)より大きくてもよい。また、前記第２モードで前記カメラモジュールの画角(FOV)は、約１２度未満を有することができ、F-numberは約６.５未満であってもよい。

【0153】

前記光学系１０００は、前記第２モードで図８及び図１１のような優れる収差特性を有することができる。詳しくは、図８は、前記第２モード(第２倍率)で動作する光学系１０００の回折(Diffraction)MTF特性に対するグラフであり、また、図１１は収差特性に対するグラフである。図８の収差グラフで左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)、歪曲収差(Distortion)を測定したグラフである。図７で、Ｘ軸は焦点距離(mm)及び歪曲度(%)を表わし、Ｙ軸はイメージセンサーの高さ(height)を意味することができる。また、球面収差に対するグラフは、約４３５nm、約４８６nm、約５４６nm、約５８７nm、約６５６nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、５４６nm波長帯域の光に対するグラフである。

【0154】

図１１の収差度では、各曲線がＹ軸に近接するほど収差補正機能が良いと解釈することができるが、図１１を参照すると、実施例に係る光学系１０００は、ほぼ大部分の領域で測定値がＹ軸に隣接していることがわかる。

【表7】

【0155】

表７は、前記第３倍率を有する第３モードに対する有効焦点距離EFL_３及び入射瞳の大きさEPD_３、前記第１レンズ群G１と前記第２レンズ群G２の間の間隔、前記第２レンズ群G２と前記第３レンズ群G３の間の間隔、前記第３レンズ群G３と前記第４レンズ群G４の間の間隔に関するものである。

【0156】

実施例に係るカメラモジュールは、多様な倍率で被写体に対する情報を獲得することができる。詳しくは、前記駆動部材は、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３の位置を制御することができ、これにより前記カメラモジュールは、多様な倍率で動作することができる。例えば、図２、図７及び図１０、表１及び表７を参照すると、前記光学系１０００を含むカメラモジュールは、第３倍率を有する前記第３モードで動作することができる。前記第３倍率は、約５倍率～約８倍率であってもよい。詳しくは、前記第３倍率は、約７倍率であってもよい。

【0157】

前記第３モードにおいて前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれは、第３位置と定義する箇所に位置することができる。前記第３位置は、前記第１及び第２位置の間領域であってもよい。例えば、前記第２レンズ群G２の第３位置は、前記第２レンズ群G２の第１及び第２位置の間に位置することができ、前記第３レンズ群G３の第３位置は、前記第３レンズ群G３の第１及び第２位置の間に位置することができる。前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれの初期位置が前記第３位置である場合、前記両レンズ群G２、G３は移動しなくてもよい。これと違うように、前記第２レンズ群G２及び前記第３レンズ群G３のそれぞれの初期位置が前記第３位置と異なる場合、前記両レンズ群G２、G３は、前記駆動部材の駆動力によって前記第３位置に移動することができる。図５のように第３位置(Position ３)との相対照度は、イメージセンサーの高さに応じて変化することができ、イメージセンサーの周辺部またはエッジにおける相対照度は７５%以上で表れることをわかる。これにより、前記第１～第４レンズ群G４のそれぞれは、設定された間隔で配置される。例えば、前記第２レンズ群G２は、前記第１レンズ群G１と第１間隔dG１２で、前記第３レンズ群G３は、前記第４レンズ群G４と第２間隔dG３４で、前記第２レンズ群G２は、前記第３レンズ群G３と第３間隔dG２３で離隔した領域に位置することができる。ここで、前記第１～第３間隔dG１２、dG３４、dG２３は、光軸OAにおける前記レンズ群の間の間隔を意味することができる。

【0158】

前記第３モードの第１間隔dG１２は、前記第１モードの第１間隔dG１２より小さくてもよく、前記第２モードの第１間隔dG１２より大きくてもよい。前記第３モードの第２間隔は、前記第１モードの第２間隔dG３４より大きくてもよく、前記第２モードの第２間隔dG３４より小さくてもよい。前記第３モードの第３間隔dG２３は、前記第１モードの第３間隔dG２３及び前記第２モードの第３間隔dG２３より小さくてもよい。前記カメラモジュールが前記第３モードで動作する場合、前記光学系１０００は、前記第３位置におけるTTL(Total track length)値とBFL(Back focal length)値を有することができる。また、前記光学系１０００は、前記第３位置で第３有効焦点距離と定義する第３EFL(EFL_３)を有することができる。この時、前記第３EFL(EFL_３)は、前記第１EFL(EFL_１)より大きくてもよく、前記第２EFL(EFL_２)より小さくてもよい。また、前記第３モードで前記カメラモジュールの画角(FOV)は、約１７度未満を有することができ、F-numberは約５未満であってもよい。

【0159】

前記光学系１０００は、前記第２モードで図７及び図１０のような優れる収差特性を有することができる。詳しくは、図７は、前記第３モード(第２倍率)で動作する光学系１０００の回折(Diffraction)MTF特性に対するグラフであり、また、図１０は収差特性に対するグラフである。

【0160】

図１０の収差グラフにおいて左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)、歪曲収差(Distortion)を測定したグラフである。図７で、Ｘ軸は焦点距離(mm)及び歪曲度(%)を表わし、Ｙ軸はイメージの高さ(height)を意味することができる。また、球面収差に対するグラフは、約４３５nm、約４８６nm、約５４６nm、約５８７nm、約６５６nm波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差及び歪曲収差に対するグラフは、５４６nm波長帯域の光に対するグラフである。図１０の収差度では、各曲線がＹ軸に近接するほど収差補正機能が良いと解釈することができるが、図１０を参照すると、実施例に係る光学系１０００は、ほぼ大部分の領域で測定値がＹ軸に隣接していることがわかる。

【0161】

実施例に係る光学系１０００は、多様なモードを含み、それぞれのモードと対応する倍率で被写体をズーム(zoom)して前記被写体に対するオートフォーカス(AF)機能を提供することができる。実施例に係る光学系１０００において物体と一番隣接した前記第１レンズ群G１は移動することなく固定された位置に配置される。よって、前記第１～第３モードに応じてTTLは、互いに同一値を有することができる。そして、前記光学系１０００において前記イメージセンサー２００と一番隣接した前記第４レンズ群G４は移動することなく固定された位置に配置される。よって、前記第１～第３モードに応じてBFLは、互いに同一値を有することができる。

【0162】

別の例として、前記光学系１０００は、固定群、移動群に含まれたレンズのうち少なくとも１つまたは２つ以上が非円形形状であるか、いずれかのレンズ群のレンズが非円形形状を有することができる。これにより、前記第１及び第４レンズ群G１、G４の間に前記第２及び第３レンズ群G２、G３が配置される空間を構造的として確保することができ、動作モードの変更時に前記第２及び第３レンズ群G２、G３の移動M１、M２距離を著しく減らすことができる。詳しくは、前記動作モードの変更時に前記第２及び第３レンズ群G２、G３のそれぞれは、最大６mm以下の範囲内で移動することができ、消費電力特性を改善することができる。また、前記移動群のそれぞれの移動距離がTTLに比べて著しく減少して前記移動群の位置をより精密に制御することができる。例えば、前記第３レンズ群G３の最大移動距離は、前記第２レンズ群G２の最大移動距離より大きく、６mm以下であり、前記第２レンズ群G２の最大移動距離は、５mm以上であってもよい。前記第２及び第３レンズ群G２、G３のそれぞれは、５mm～６mmの範囲内で移動することができる。

【表8】

【表9】

【0163】

表８は、実施例に係る光学系及びカメラモジュールで上述した数式の項目に対するものとして、複数のレンズ１００のそれぞれの焦点距離、複数のレンズ群G１、G２、G３、G４の全体長さ及び焦点距離、第２及び第３レンズ群G２、G３の移動距離に関するものである。表９は、実施例に係る光学系１０００及びカメラモジュールの数式１～数式４２に対する結果値に関するものである。表９を参照すると、実施例に係る光学系１０００及びカメラモジュールは、数式１～数式４２のうち少なくとも１つまたは２つ以上を満足するから、全ての数式を満足することができる。

【表10】

【0164】

表１０は、実施例に係るカメラモジュールでイメージセンサーのフィールド値O~１に応じて第１モード(Wide)、第２モード(tele)、第３モード(mid)によるCRA値を表した表である。

【表11】

【0165】

表１１は、実施例に係るカメラモジュールでイメージセンサーのフィールド値O~１に応じた第１モード(Wide)、第２モード(tele)、第３モード(mid)に応じた相対照度値を表した表である。これにより、実施例は、少なくとも１つのレンズ群を移動して多様な倍率を有し、多様な倍率を提供時に光学特性が優れる光学系を提供することができる。詳しくは、実施例は、設定された枚数、屈折力を有するレンズ群、設定された形状及び焦点距離、非円形形状等を有する複数のレンズ１００を有することができる。また、実施例は、移動するレンズ群の移動距離等を制御して多様な倍率で前記被写体に対するオートフォーカス(AF)機能を提供することができる。これにより、実施例は、１つのカメラモジュールを利用して多様な倍率で被写体を撮影することができ、それぞれの倍率で光学性能が低下することを防止することができる。図６～１１を参照すると、実施例に係る光学系１０００は、動作モードが第１、２、３モードに変化しても光学特性の変化がほとんどないか、大きくないことがわかる。詳しくは、前記第２及び第３レンズ群G２、G３の位置変化により倍率が前記第１倍率～第２倍率範囲内で変化しても、MTF特性及び収差特性変化がほとんどないか、大きくないことがわかる。即ち、実施例に係る光学系１０００は、前記第１～第２倍率範囲内で倍率が変化しても優れる光学特性を維持することがわかる。

【0166】

実施例は、複数のレンズ群のうち一部レンズ群のみを移動させて有効焦点距離(EFL)を制御し、移動するレンズ群の移動距離を最小化することができる。例えば、実施例は、移動するレンズ群が６mm以下の移動距離を有することができる。これにより、実施例に係る光学系１０００は、倍率変化時にレンズ群の移動距離を著しく減らすことができ、レンズ群の移動時に要求される電力消耗を最小化することができる。実施例に係る光学系１０００は、複数のレンズ群のそれぞれが収差特性を補正するか、移動によって変化する収差特性を相互補完することができる。これにより、実施例に係る光学系１０００は、倍率変化時に発生する色収差変化を最小化または防止することができる。実施例は、複数のレンズ群のうち被写体と隣接した第１レンズ群ではない他のレンズ群を移動させて倍率を調整することができる。これにより、前記光学系１０００は、倍率変化に応じたレンズ群の移動にも一定するTTL値を有することができる。よって、前記光学系１０００及びこれを含むカメラモジュールは、よりスリムな構造で提供される。

【0167】

図１２は、実施例に係るカメラモジュールが移動端末機に適用されたものを図示した図面である。図１２を参照すると、前記移動端末機１は、後面に実施例に開示されたカメラモジュール１０を含むことができる。別の例として、前記移動端末機１は、前面に実施例に開示されたカメラモジュールを含むことができる。前記カメラモジュール１０は、イメージ撮影機能を含むことができる。また、前記カメラモジュール１０は、自動焦点(Auto focus)、ズーム(zoom)機能及びOIS機能のうち少なくとも１つを含むことができる。

【0168】

前記カメラモジュール１０は、撮影モードまたはビデオ電話モードでイメージセンサー２００によって得られる静止映像イメージまたは動画の画像フレームを処理することができる。処理された画像フレームは、前記移動端末機１のディスプレイ部(不図示)に表示され、メモリー(不図示)に貯蔵される。また、図面には、図示していないが、前記移動端末機１の前面にも前記カメラモジュールがさらに配置される。例えば、前記カメラモジュール１０は、第１カメラモジュール１０A及び第２カメラモジュール１０Bを含むことができる。この時、前記第１カメラモジュール１０A及び前記第２カメラモジュール１０Bのうち少なくとも１つは、上述した光学系１０００を含むことができる。これにより、前記カメラモジュール１０は、スリムな構造を有することができ、多様な倍率で被写体を撮影することができる。

【0169】

前記移動端末機１は、自動焦点装置３１をさらに含むことができる。前記自動焦点装置３１は、レーザーを利用した自動焦点機能を含むことができる。前記自動焦点装置３１は、前記カメラモジュール１０のイメージを利用した自動焦点機能が低下する条件、例えば１０m以下の近接または暗い環境で主に使用される。前記自動焦点装置３１は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)半導体素子を含む発光部と、フォトダイオードのような光エネルギーを電気エネルギーに変換する受光部を含むことができる。

【0170】

前記移動端末機１は、フラッシュモジュール３３をさらに含むことができる。前記フラッシュモジュール３３は、内部に光を発光する発光素子を含むことができる。前記フラッシュモジュール３３は、可視光波長帯域の光を放出することができる。例えば、前記フラッシュモジュール３３は、白色(white)光または白色と類似する色の光を放出することができる。しかし、実施例はこれに制限さらず、前記フラッシュモジュール３３は多様な色の光を放出することができる。前記フラッシュモジュール３３は、移動端末機のカメラ作動またはユーザの制御によって作動することができる。

【0171】

以上の実施例で説明された特徴、構造、効果等は、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれ、必ず１つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例に例示された特徴、構造、効果等は、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって、他の実施例に対して組合せまたは変形して実施可能である。よって、そのような組合せと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。以上では、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有した者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上で例示されていない多様な変形と応用が可能である。例えば、実施例に具体的に提示された各構成要素は、変形して実施することができる。そして、そのような変形と応用に係る差異点は、添付される請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、
前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、互いに反対となる屈折力を有し、
前記第１及び第４レンズ群の位置は固定され、
前記第２及び第３レンズ群のそれぞれの位置は、前記光軸方向に移動可能であり、
前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、
前記第１レンズ群のレンズのうち物体側に一番隣接した面とイメージセンサーの表面までの光軸における距離は、TTLであり、
動作モードのうち一番高い倍率で動作する時の光学系の入射瞳の大きさ(Entrance Pupil Diameter)は、EPD_Teleであり、
数式：TTL/EPD_Tele<２.７２を満足する、光学系。

【請求項2】

前記第１レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第１～第３レンズを含み、
前記第２レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第４及び第５レンズを含み、
前記第３レンズ群は、前記物体側から前記センサー側方向に前記光軸に沿って順次配置される第６及び第７レンズを含み、
前記第４レンズ群は、第８レンズを含む、請求項１に記載の光学系。

【請求項3】

前記第１レンズ群は、負(－)の屈折力を有し、
前記第１レンズは、正(＋)の屈折力を有し、
前記第３レンズは、負(－)の屈折力を有し、
前記第４レンズは、正(＋)の屈折力を有する、請求項２に記載の光学系。

【請求項4】

前記第３レンズは、非球面を有するガラス材質であり、屈折率が１.７５以上であり、
前記第４レンズは、非球面を有するガラス材質である、請求項２または３に記載の光学系。

【請求項5】

前記第１レンズは、物体側面が光軸において物体側に膨らんだ形状を有し、前記第４レンズは、物体側面が光軸において物体側に膨らんだ形状を有する、請求項２または３に記載の光学系。

【請求項6】

前記第５レンズの物体側面、前記第７レンズの物体側面及びセンサー側面は、少なくとも１つの臨界点を有する、請求項２または３に記載の光学系。

【請求項7】

前記第５レンズの物体側面で前記臨界点の位置は、光軸を基準として前記第５レンズの物体側面の有効半径の１０%～３０%の範囲に配置される、請求項６に記載の光学系。

【請求項8】

前記第８レンズは、物体側面とセンサー側面が臨界点がない形状を有する、請求項６に記載の光学系。

【請求項9】

物体側からセンサー側方向に光軸に沿って配置され、少なくとも１つのレンズをそれぞれ含む第１～第４レンズ群を含み、
前記第１レンズ群のレンズ枚数は、前記第４レンズ群の枚数より多く、
前記第１レンズ群のレンズは、前記光軸に整列され、
前記第１レンズ群の前記レンズのうち中心厚さが一番厚いレンズは、物体に一番近い第１レンズであり、
前記第１レンズ群の屈折力は、前記第４レンズ群の屈折力と反対であり、
前記第１レンズ群のレンズのうちセンサー側に一番近いレンズは、負(－)の屈折力を有し、前記第２レンズ群のレンズのうち物体側に一番近いレンズの屈折力と反対であり、
前記第１及び第４レンズ群の位置は固定され、
前記第２及び第３レンズ群の位置は、前記光軸方向に移動可能であり、
前記第１～第４レンズ群を有する光学系は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群のそれぞれの移動に応じて少なくとも３つのモードの変更による倍率で動作し、
EFL_G１は、前記第１レンズ群の有効焦点距離(Effective Focal Length)であり、
数式：EFL_G１<０を満足する、光学系。

【請求項10】

前記第２及び第３レンズ群が第１位置に位置する場合、第１有効焦点距離を有し、
前記第２及び第３レンズ群が前記第１位置と異なる第２位置に位置する場合、前記第１有効焦点距離より大きい第２有効焦点距離を有する、請求項９に記載の光学系。

【請求項11】

m_G２は、前記第２レンズ群が前記第１位置から前記第２位置に、または前記第２位置に前記第１位置に移動する場合の移動距離であり、
TTL(Total track length)は、前記第１レンズ群において物体と一番隣接したレンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、
数式：０.０５<m_G２/TTL<０.５を満足する、請求項１０に記載の光学系

【請求項12】

m_G３は、前記第３レンズ群が前記第１位置から前記第２位置に、または前記第２位置に前記第１位置に移動する場合の移動距離であり、
TTL(Total track length)は、前記第１レンズ群において物体と一番隣接したレンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの光軸における距離であり、
数式：０.０５<m_G３/TTL<０.５を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項13】

前記第３レンズ群の最大移動距離は、前記第２レンズ群の最大移動距離より大きい、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項14】

前記第３レンズ群の最大移動距離は、６mm以下であり、
前記第２レンズ群の最大移動距離は、５mm以上である、請求項１３に記載の光学系。

【請求項15】

Min_Relative illuminationは、各倍率において相対照度値が最低である値であり、
数式：Min_Relative illumination>４０を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項16】

CRAは、イメージセンサーに入射する光の主光線入射角であり、
数式：CRA<６を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項17】

前記第４レンズ群は、１枚のレンズからなり、前記第１、２、３群のレンズは、２枚以上のレンズからなり、
CA_L４S７は、前記第２レンズ群のレンズのうち前記第１レンズ群に一番隣接した第４レンズの物体側面の有効径の大きさであり、
CA_L１S１は、前記第１レンズの物体側面の有効径の大きさであり、
数式：CA_L４S７/CA_L１S１<０.７を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項18】

前記第１レンズ群は、前記第１レンズのセンサー側に光軸に沿って互いに離隔した第２及び第３レンズを含み、
前記第２レンズ群は、前記光軸に整列された第４～第５レンズを含み、
前記第３レンズ群は、前記光軸に整列された第６～第７レンズを含み、
前記第４レンズ群は、第８レンズを含み、
vd４は、前記第４レンズのアッベ数であり、
vd５は、前記第５レンズのアッベ数であり、
vd６は、前記第６レンズのアッベ数であり、
vd７は、前記第７レンズのアッベ数であり、
数式：２０<|vd４-vd５|
２０<|vd６-vd７|を満足する、請求項９に記載の光学系。

【請求項19】

dG１G４は、光軸において第１レンズ群のセンサー側に一番近い面と第４レンズ群の物体側に一番近い面の間の距離であり、
TTLは、第１レンズの物体側に一番近い面とイメージセンサーの上面までの光軸距離であり、
数式：dG１G４<TTLを満足し、
イメージセンサーと一番隣接したレンズのセンサー側面の頂点から前記イメージセンサーの上面までの光軸における距離は、BFLであり、
前記イメージセンサーの有効領域の全体対角方向の長さの１/２は、ImgHであり、
数式：２<ImgH/BFL<４を満足する、請求項９または１０に記載の光学系。

【請求項20】

光学系及び駆動部材を含むカメラモジュールにおいて、
前記光学系は、請求項１から３及び９のいずれか一項に記載の光学系を含み、
前記駆動部材は、前記第２及び第３レンズ群のそれぞれの位置を光軸方向に駆動させる、カメラモジュール。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0021】

発明の実施例によれば、dG１G４は、光軸において第１レンズ群のセンサー側に一番近い面と第４レンズ群の物体側に一番近い面の間の距離であり、TTLは、第１レンズの物体側に一番近い面とイメージセンサーの上面までの光軸距離であり、数式：dG１G４<TTLを満足することができる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１６２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0162】

別の例として、前記光学系１０００は、固定群、移動群に含まれたレンズのうち少なくとも１つまたは２つ以上が非円形形状であるか、いずれかのレンズ群のレンズが非円形形状を有することができる。これにより、前記第１及び第４レンズ群G１、G４の間に前記第２及び第３レンズ群G２、G３が配置される空間を構造的として確保することができ、動作モードの変更時に前記第２及び第３レンズ群G２、G３の移動M１、M２距離を著しく減らすことができる。詳しくは、前記動作モードの変更時に前記第２及び第３レンズ群G２、G３のそれぞれは、最大６mm以下の範囲内で移動することができ、消費電力特性を改善することができる。また、前記移動群のそれぞれの移動距離がTTLに比べて著しく減少して前記移動群の位置をより精密に制御することができる。例えば、前記第３レンズ群G３の最大移動距離は、前記第２レンズ群G２の最大移動距離より大きく、６mm以下であり、前記第２レンズ群G２の最大移動距離は、５mm以上であってもよい。前記第２及び第３レンズ群G２、G３のそれぞれは、５mm～６mmの範囲内で移動することができる。

【表8】

【表9】

【国際調査報告】