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特表2024-546703光学系およびこれを含むカメラモジュール

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2024-12-26

(54)【発明の名称】光学系およびこれを含むカメラモジュール

(51)【国際特許分類】

G02B 13/00 20060101AFI20241219BHJP

G02B 13/18 20060101ALN20241219BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G02B13/18

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534116

(86)(22)【出願日】2022-12-06

(85)【翻訳文提出日】2024-06-06

(86)【国際出願番号】 KR2022019717

(87)【国際公開番号】W WO2023106797

(87)【国際公開日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】10-2021-0173156

(32)【優先日】2021-12-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0173157

(32)【優先日】2021-12-06

(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】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】100228980

【弁理士】

【氏名又は名称】副島由加里

(74)【代理人】

【識別番号】100151448

【弁理士】

【氏名又は名称】青木孝博

(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】リュウ，ヨンハク

(72)【発明者】

【氏名】キム，キュジン

(72)【発明者】

【氏名】パク，ジンヨン

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087LA01

2H087MA04

2H087MA06

2H087MA08

2H087NA03

2H087NA08

2H087PA03

2H087PA17

2H087PB03

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA12

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA26

2H087QA32

2H087QA37

2H087QA41

2H087QA45

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA34

2H087RA42

2H087RA43

2H087RA44

2H087UA01

(57)【要約】

本実施例に係る光学系は、正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；第２レンズ；および正（＋）の屈折力を有する第３レンズを含み、前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置され、前記第１～第３レンズは、プラスチック材質で構成され、光軸方向における前記第１～第３レンズの中心厚さは、０．９ｍｍより大きいことができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；
第２レンズ；および
正（＋）の屈折力を有する第３レンズを含み、
前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置され、
前記第１～第３レンズは、プラスチック材質で構成され、
光軸方向において前記第１～第３レンズの中心厚さは０．９ｍｍより大きい、光学系。

【請求項2】

正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；
第２レンズ；および
正（＋）の屈折力を有する第３レンズを含み、
前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置される、光学系。
＜条件式＞
１００ｄｅｇｒｅｅ＜｜Ｌ３Ｓ２_ｍａｘＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ｜＜１２０ｄｅｇｒｅｅ
（前記条件式において、Ｌ３Ｓ２_ｍａｘＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、前記第３レンズの上側面に接する接線が光軸に垂直な線となす角度のうち最大値を意味する。）

【請求項3】

前記第１レンズの屈折率は、前記第２レンズの屈折率より大きい、請求項１または２に記載の光学系。

【請求項4】

次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
６ｍｍ＜ＴＴＬ＜８ｍｍ
（前記条件式において、ＴＴＬは、前記第１レンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの前記光軸における距離を意味する。）

【請求項5】

次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
１．６＜ｎ１＜１．８
（前記条件式において、ｎ１は、前記第１レンズの屈折率を意味する。）

【請求項6】

次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
１．８＜Ｆｎｏ＜２.２
（前記条件式において、Ｆｎｏは、前記光学系のＦ－ナンバー（Ｆ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。）

【請求項7】

次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
ｖ１＜ｖ２
（前記条件式において、ｖ１は前記第１レンズのアッベ数を意味し、ｖ２は前記第２レンズのアッベ数を意味する。）

【請求項8】

次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
２５ｄｅｇｒｅｅ＜ＦＯＶ＜３５ｄｅｇｒｅｅ
（前記条件式において、ＦＯＶは、前記光学系の画角を意味する。）

【請求項9】

次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
１０＜ｖ１＜２０
（前記条件式において、ｖ１は前記第１レンズのアッベ数を意味する。）

【請求項10】

イメージセンサーを含み、
次の条件式を満たす、請求項１または２に記載の光学系。
＜条件式＞
２ｍｍ＜ＩｍｇＨ＜４ｍｍ
（前記条件式において、ＩｍｇＨは、前記イメージセンサーの全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施例は、改善された光学性能を有する光学系およびこれを含むカメラモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

ＡＤＡＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｒｉｖｉｎｇＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ）とは、運転者の運転を補助するための先端運転者補助システムであり、前方の状況をセンシングし、センシングされた結果に基づいて状況を判断し、状況判断に基づいて車両の挙動を制御することで構成される。例えば、ＡＤＡＳセンサー装置は前方の車両を感知し、車線を認識する。その後、目標車線や目標速度および前方のターゲットが判断されると、車両のＥＳＣ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ）、ＥＭＳ（ＥｎｇｉｎｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）、ＭＤＰＳ（ＭｏｔｏｒＤｒｉｖｅｎＰｏｗｅｒＳｔｅｅｒｉｎｇ）などが制御される。代表的に、ＡＤＡＳは自動駐車システム、低速市内走行補助システム、死角地帯警告システムなどで実現することができる。

【0003】

ＡＤＡＳで前方の状況を感知するためのセンサー装置には、ＧＰＳセンサー、レーザースキャナー、前方レーダー、Ｌｉｄａｒなどがあり、最も代表的なものは、車両の前方、後方および側方を撮影するためのカメラである。

【0004】

このようなカメラは、車両の外部または内部に配置され、前記車両の周辺状況を感知することができる。また、前記カメラは、車両の内部に配置され、運転者および同乗者の状況を感知することができる。例えば、前記カメラは、運転者と隣接する位置で前記運転者を撮影することができ、運転者の健康状態、眠気の有無、飲酒の有無などを感知することができる。また、前記カメラは、同乗者と隣接する位置で前記同乗者を撮影し、同乗者の眠気の有無、健康状態などを感知することができ、運転者に同乗者に対するインフォメーションを提供することができる。

【0005】

特に、カメラで像（ｉｍａｇｅ）を得るために最も重要な要素は、像（ｉｍａｇｅ）を結像する撮像レンズである。近年、高画質、高解像度など高性能への関心が高まっており、これを実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進められている。しかし、前記カメラが車両の外部または内部で苛酷な環境、例えば、高温、低温、水分、高湿などに露出される場合、光学系の特性が変化するという問題がある。この場合、前記カメラは、優秀な光学的特性、収差特性を均一に引き出すことが難しいという問題がある。

【0006】

また、車両用カメラモジュールは外部に露出するため、湿気および温度によって撮影品質が低下する可能性がある。特にカメラモジュールは、周囲温度とレンズの材質により光学特性が変化するという問題がある。

【0007】

したがって、上述した問題を解決できる新しい光学系およびカメラが求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本実施例は、光学特性が改善された光学系およびカメラモジュールを提供することを目的とする。

【0009】

また、本実施例は、低温または高温の環境で優秀な光学的特性を提供できる光学系およびカメラモジュールを提供することを目的とする。

【0010】

また、本実施例は、様々な温度範囲で光学的特性が変化することを防止または最小化することができる光学系およびカメラモジュールを提供することを目的とする。

【0011】

また、本実施例は、カメラモジュール内のレンズの焦点距離変化を予測して補償することができるカメラシステムを提供することができる。

【0012】

また、本実施例は、カメラモジュール内の少なくとも一つのレンズの温度変化を予測し、光軸距離を調節することができるカメラシステムを提供することができる。

【0013】

また、本実施例は、温度変化が大きい装置または構造物に適用されるカメラモジュールを制御する制御システムを提供することができる。

【課題を解決するための手段】

【0014】

前記課題を解決するために、本実施例に係る光学系は、正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；第２レンズ；および正（＋）の屈折力を有する第３レンズを含み、前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置され、前記第１～第３レンズは、プラスチック材質で構成され、光軸方向において前記第１～第３レンズの中心厚さは、０．９ｍｍより大きいことができる。

【0015】

前記課題を解決するために、本発明の他の実施例による光学系は、正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；第２レンズ；および正（＋）の屈折力を有する第３レンズを含み、前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置され、＜条件式＞１００ｄｅｇｒｅｅ＜｜Ｌ３Ｓ２_ｍａｘＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ｜＜１２０ｄｅｇｒｅｅ（前記条件式において、Ｌ３Ｓ２_ｍａｘＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、前記第３レンズの上側面に接する接線が光軸に垂直な線となす角度のうち最大値を意味する。）
前記第１レンズの屈折率は、前記第２レンズの屈折率より大きいことができる。

【0016】

次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞６ｍｍ＜ＴＴＬ＜８ｍｍ（前記条件式において、ＴＴＬは、前記第１レンズの物体側面からイメージセンサーの上面までの前記光軸における距離を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１．６＜ｎ１＜１．８（前記条件式において、ｎ１は、前記第１レンズの屈折率を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１．８＜Ｆｎｏ＜２.２（前記条件式において、Ｆｎｏは、前記光学系のＦ－ナンバー（Ｆ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞ｖ１＜ｖ２（前記条件式において、ｖ１は、前記第１レンズのアッベ数を意味し、ｖ２は、前記第２レンズのアッベ数を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞２５ｄｅｇｒｅｅ＜ＦＯＶ＜３５ｄｅｇｒｅｅ（前記条件式において、ＦＯＶは、前記光学系の画角を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１０＜ｖ１＜２０（前記条件式において、ｖ１は、前記第１レンズのアッベ数を意味する。）
イメージセンサーを含み、次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞２ｍｍ＜ＩｍｇＨ＜４ｍｍ（前記条件式において、ＩｍｇＨは、前記イメージセンサーの全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。）
前記光軸における前記第２レンズの中心厚さは、前記第３レンズの中心厚さより大きいことができる。

【0017】

前記課題を解決するために、本実施例に係る光学系は、正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；第２レンズ；および負（－）の屈折力を有する第３レンズを含み、前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に配置される絞りを含み、前記第１レンズの屈折率は、前記第２レンズの屈折率より小さいことができる。

【0018】

前記課題を解決するために、本発明の他の実施例による光学系は、正（＋）の屈折力を有する第１レンズ；第２レンズ；および負（－）の屈折力を有する第３レンズを含み、前記第１～第３レンズは、物体側から上側まで順次配置され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に配置される絞りを含み、前記第２レンズの屈折率は、前記第３レンズの屈折率より大きいことができる。

【0019】

次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞ｖ２＜ｖ１（前記条件式において、ｖ１は、前記第１レンズのアッベ数を意味し、ｖ２は、前記第２レンズのアッベ数を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１．８＜Ｆｎｏ＜２.２（前記条件式において、Ｆｎｏは、前記光学系のＦ－ナンバー（Ｆ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１．５＜ｎ１＜１．６（前記条件式において、ｎ１は、前記第１レンズの屈折率を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１．６＜ｎ２＜１．７（前記条件式において、ｎ２は、前記第２レンズの屈折率を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞５０＜ｖ１＜６０（前記条件式において、ｖ１は、前記第１レンズのアッベ数を意味する。）
次の条件式を満たすことができる。＜条件式＞１０＜ｖ２＜２０（前記条件式において、ｖ２は、前記第２レンズのアッベ数を意味する。）
光軸における前記第２レンズの厚さは、前記第１レンズの厚さより大きいことができる。

【0020】

光軸における前記第１レンズの厚さは、前記第３レンズの厚さより大きいことができる。

【0021】

光軸における前記第１レンズの厚さは、前記第１レンズと前記第２レンズとの間の距離より大きいことができる。

【発明の効果】

【0022】

本実施例に係る光学系およびカメラモジュールは、改善された光学特性を有することができる。

【0023】

詳細には、本実施例に係る光学系における複数のレンズは、設定された形状、屈折力、焦点距離、厚さなどを有し、改善された歪曲特性および収差特性を有することができる。これにより、実施例による光学系およびカメラモジュールは、設定された画角範囲内で高解像度、高画質のイメージを提供することができる。

【0024】

また、本実施例に係る光学系およびカメラモジュールは、様々な温度範囲で動作することができる。詳細には、前記光学系は、プラスチック材質の第１～第３レンズを含むことができる。この時、前記第１～第３レンズのそれぞれは、設定された屈折力を有することができる。これにより、温度変化による屈折率変化で各レンズの焦点距離が変化する場合にも、前記第１～第３レンズは、相互に補償することができる。即ち、前記光学系は、低温（約－４０℃）～高温（約８５℃）の温度範囲で屈折力に対する配分を効果的に行うことができ、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲で光学的特性が変化することを防止または最小化することができる。したがって、本実施例に係る光学系およびカメラモジュールは、様々な温度範囲で改善された光学特性を維持することができる。

【0025】

また、カメラモジュール内のＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）変化を補償することができる。また、温度変化に応じて光軸方向に少なくとも一つのレンズを移動させて、性能変化を最小化することができる。また、車両の内部または外部装置からカメラモジュールの周辺温度インフォメーションを検出し、温度ごとに予測可能な範囲内で、少なくとも一つのレンズとセンサーとの間の距離を調節することができる。これにより、カメラモジュールの温度による性能変化を最小化することができる。

【0026】

また、本実施例に係る光学系およびカメラモジュールは、最小限のレンズで設定された画角を満足し、優秀な光学特性を実現することができる。これにより、前記光学系は、よりスリムでコンパクトな構造で提供することができる。したがって、前記光学系およびカメラモジュールは、様々なアプリケーションおよび装置などに提供することができ、苛酷な温度環境、例えば、夏高温の車両内部でも優秀な光学特性を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本実施例に係るカメラモジュールまたは光学系が適用された車両の平面図を示した図面である。

【図2】本実施例に係るカメラモジュールまたは光学系が適用された車両の内部を示した図面である。

【図3】本実施例に係るカメラモジュールまたは光学系が適用された車両の内部を示した図面である。

【図4】本第１実施例による光学系の構成図である。

【図5】低温（－４０℃）環境における本第１実施例による光学系の収差度に対するグラフである。

【図6】常温（２０℃）環境における本第１実施例による光学系の収差度に対するグラフである。

【図7】高温（８５℃）環境における本第１実施例による光学系の収差度に対するグラフである。

【図8】本第２実施例による光学系の構成図である。

【図9】低温（－４０℃）環境における本第２実施例による光学系の収差度に対するグラフである。

【図10】常温（２０℃）環境における本第２実施例による光学系の収差度に対するグラフである。

【図11】高温（８５℃）環境における本第２実施例による光学系の収差度に対するグラフである。

【図12】本実施例のカメラシステムを示した図面である。

【図13】（Ａ）、（Ｂ）は１カメラモジュール内の温度に応じるレンズの焦点距離変化を説明した図面である。

【図14】本実施例のカメラシステムにおけるカメラモジュールの例示を示した側断面図である。

【図15】本実施例のカメラシステムの保存部に保存された温度によるレンズ補正率を示した表である。

【図16】本実施例のカメラシステムにおける温度によるレンズ補正率を示したグラフである。

【図17】本実施例のカメラシステムの保存部に保存された基準ＢＦＬによる温度補償率を示したテーブルを示した図面である。

【図18】本実施例のカメラシステムにおける温度による焦点距離補正方法を示したグラフである。

【図19】本実施例に係る光学系における一部の用語を説明するための構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

【0029】

ただし、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で実施することができ、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間でその構成要素の一つ以上を選択的に組み合わせたり、置換して使用することができる。

【0030】

また、本実施例で使用される用語（技術的及び科学的用語を含む）は、明らかに特別に定義されて記載されていない限り、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般的に理解される意味に解釈することができ、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、関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができるだろう。

【0031】

また、本実施の形態で使用される用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。

【0032】

本明細書において、単数形は、文言で特に言及されていない限り、複数形も含むことができ、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうち少なくとも一つ（または複数）」と記載されている場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせられるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。

【0033】

また、本実施形態の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、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って、その用語によって当該構成要素の本質や順番または順序などに限定されるものではない。

【0034】

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」されると記載されている場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に「連結」、「結合」、または「接続」される場合だけでなく、その構成要素とその他の構成要素との間にある別の構成要素により「連結」、「結合」、または「接続」される場合も含むことができる。

【0035】

また、各構成要素の「上（の上）」または「下（の下）」に形成または配置されるものとして記載される場合、「上（の上）」または「下（の下）」は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく、一つ以上の別の構成要素が二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(の上)」または「下(の下)」で表現される場合、一つの構成要素を基準にして上方向だけでなく、下方向の意味も含むことができる。

【0036】

また、レンズの面が凸であるとは、光軸領域のレンズ面が凸形状を有することを意味することができ、レンズの面が凹であるとは、光軸領域のレンズ面が凹形状を有することを意味することができる。

【0037】

また、「物体側面」とは、光軸を基準に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」とは、光軸を基準にして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。「物体側面」は「物側面」であってもよい。「センサー側面」は「上側面」であってもよい。

【0038】

また、垂直方向は、光軸に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端部は、入射された光が通過するレンズの有効領域の最端を意味することができる。

【0039】

また、レンズの中心厚さは、レンズの光軸から物体側面及びセンサー側面間の光軸方向の長さを意味することができる。

【0040】

また、レンズ面の有効径の大きさは、測定方法などによって最大±０．４ｍｍ程度の測定誤差を有することができる。

【0041】

また、実施例において、低温とは、特定の温度（－４０℃）を意味したり、約－４０℃～約３０℃の温度範囲を意味することができ、常温とは、特定の温度（２０℃）を意味したり、約１８℃～約３０℃の温度範囲を意味することができる。また、高温とは、特定の温度（８５℃）を意味するか、約８０℃～約１０５℃の温度範囲を意味することができる。

【0042】

図１は、本実施例に係るカメラモジュールまたは光学系が適用された車両の平面図を示した図面であり、図２および図３は、本実施例に係るカメラモジュールまたは光学系が適用された車両の内部を示した図面である。

【0043】

まず、図１を参照すると、本実施例による車両用カメラシステムは、映像生成部２１１０、第１情報生成部２１２０、第２情報生成部２２１０、２２２０、２２３０、２２４０、２２５０、２２６０および制御部２１４０を含む。

【0044】

映像生成部２１１０は、車両２０００の外部または内部に配置される少なくとも一つの第１カメラモジュール２３１０を含むことができ、車両２０００の前方映像を生成することができる。また、映像生成部２１１０は、第１カメラモジュール２３１０を利用して車両２０００の前方だけでなく一つ以上の方向に対する車両２０００の周辺を撮影して車両２０００の周辺映像を生成することができる。ここで、前方映像および周辺映像は、デジタル映像であってもよく、カラー映像、白黒映像および赤外線映像などを含むことができる。また、前方映像および周辺映像は、静止映像および動画を含むことができる。映像生成部２１１０は、前方映像および周辺映像を制御部２１４０に提供することができる。

【0045】

続いて、第１情報生成部２１２０は、車両２０００に配置される少なくとも一つのレーダーまたは／およびカメラを含むことができ、車両２０００の前方を感知して第１感知インフォメーションを生成する。具体的に、第１情報生成部２１２０は、車両２０００に配置され、車両２０００の前方に位置した車両２０００の位置および速度、歩行者の有無および位置などを感知して第１感知インフォメーションを生成することができる。

【0046】

第１情報生成部２１２０で生成した第１感知インフォメーションを利用して、車両２０００と前車との距離を一定に維持するように制御することができ、運転者が車両２０００の走行車線を変更しようとする場合や、後進駐車時のように予め設定された特定の場合に車両２０００の運行安全性を高めることができる。第１情報生成部２１２０は、第１感知インフォメーションを制御部２１４０に提供することができる。

【0047】

続いて、第２情報生成部２２１０、２２２０、２２３０、２２４０、２２５０、２２６０は、映像生成部２１１０で生成した前方映像と第１情報生成部２１２０で生成した第１感知インフォメーションに基づいて、車両２０００の各側面を感知して第２感知インフォメーションを生成する。具体的に、第２情報生成部２２１０、２２２０、２２３０、２２４０、２２５０、２２６０は、車両２０００に配置される少なくとも一つのレーダーまたは／およびカメラを含むことができ、車両２０００の側面に位置した車両の位置および速度を感知したり映像を撮影することができる。ここで、第２情報生成部２２１０、２２２０、２２３０、２２４０、２２５０、２２６０は、車両２０００の前方両コーナー、サイドミラー、および後方中央および後方両コーナーにそれぞれ配置することができる。

【0048】

また、図２および図３を参照すると、映像生成部２１１０は、車両２０００の内部に配置される少なくとも一つの第２カメラモジュール２３２０を含むことができる。第２カメラモジュール２３２０は、運転者および同乗者と隣接して配置することができる。例えば、第２カメラモジュール２３２０は、運転者および同乗者と第１距離（ｄ１）離隔した位置に配置され、車両２０００の内部映像を生成することができる。この時、第１距離（ｄ１）は、約５００ｍｍ以上であってもよい。詳細には、第１距離（ｄ１）は、約６００ｍｍ以上であってもよい。また、第２カメラモジュール２３２０は、約５５度（ｄｅｇｒｅｅ）以上の画角（ＦＯＶ）を有することができる。

【0049】

映像生成部２１１０は、第２カメラモジュール２３２０を利用して車両２０００内部の運転者および／または同乗者を撮影して車両２０００の内部映像を生成することができる。ここで車両の内部映像は、デジタル映像であることができ、カラー映像、白黒映像および赤外線映像などを含むことができる。また、内部映像は、静止映像および動画を含むことができる。映像生成部２１１０は、車両２０００の内部映像を制御部２１４０に提供する。

【0050】

制御部２１４０は、映像生成部２１１０から提供されたインフォメーションに基づいて、車両２０００の搭乗者にインフォメーションを提供することができる。例えば、映像生成部２１１０から提供されたインフォメーションに基づいて、運転者の健康状態、眠気の有無、飲酒の有無などを感知することができ、運転者にこれと対応する案内、警告などのインフォメーションを提供することができる。また、映像生成部２１１０から提供されたインフォメーションに基づいて、同乗者の眠気の有無、健康状態などを感知することができ、運転者および／または同乗者にこれに対するインフォメーションを提供することができる。

【0051】

このような車両用カメラシステムは、以下の本実施例に係る光学系１０００を有するカメラモジュールを含むことができ、車両２０００の前方、後方、各側面またはコーナー領域を通じて取得されたインフォメーションを利用して使用者に提供したり処理し、自動運転または周辺安全から車両２０００と物体を保護することができる。また、車両２０００の内部にも配置され、運転者および同乗者に様々なインフォメーションを提供することができる。即ち、第１カメラモジュール２３１０および第２カメラモジュール２３２０の少なくとも一つのカメラモジュールは、後述する光学系１０００を含むことができる。

【0052】

本実施例に係るカメラモジュールは、光学系は安全規制、自律走行機能の強化および便宜性増加のために、車両内に複数で搭載することができる。また、カメラモジュールの光学系は、車線維持システム（ＬＫＡＳ：Ｌａｎｅｋｅｅｐｉｎｇａｓｓｉｓｔａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ）、車線離脱警報システム（ＬＤＷＳ）、運転者監視システム（ＤＭＳ：Ｄｒｉｖｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）のような制御のための部品として、車両内に適用されている。このような車両用カメラモジュールは、周囲温度変化にも安定した光学性能を実現することができ、価格競争力のあるモジュールを提供し、車両用部品の信頼性を確保することができる。

【0053】

以下、本第１実施例による光学系について詳細に説明する。

【0054】

本第１実施例による光学系１０００は、複数のレンズ１００、２００、３００およびイメージセンサー６００を含むことができる。詳細には、本第１実施例による光学系１０００は、２枚以上のレンズを含むことができる。例えば、光学系１０００は、３枚レンズを含み、物体側からセンサー側方向に順次配置される第１レンズ１００、第２レンズ２００、第３レンズ３００およびイメージセンサー６００を含むことができる。第１～第３レンズ１００、２００、３００は、光学系１０００の光軸（ＯＡ）に沿って順次配置することができる。

【0055】

この場合、物体のインフォメーションに該当する光は、第１レンズ１００、第２レンズ２００および第３レンズ３００を通過してイメージセンサー６００に入射することができる。

【0056】

複数のレンズ１００、２００、３００それぞれは、有効領域および非有効領域を含むことができる。有効領域は、第１～第３レンズ１００、２００、３００のそれぞれに入射された光が通過する領域であってもよい。即ち、有効領域は、入射された光が屈折して光学特性を実現する領域であってもよい。有効領域は、有効径の領域であってもよい。

【0057】

非有効領域は、有効領域の周りに配置することができる。非有効領域は、光が入射されない領域であってもよい。即ち、非有効領域は、光学特性と関係がない領域であってもよい。また、非有効領域は、レンズを収容するバレル（図示せず）などに固定される領域であってもよい。非有効領域は、非有効径の領域であってもよい。

【0058】

イメージセンサー６００は、光を感知することができる。詳細には、イメージセンサー６００は、複数のレンズ、詳細には、第１～第３レンズ１００、２００、３００を順次通過した光を感知することができる。イメージセンサー６００は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）など、入射される光を感知できる素子を含むことができる。

【0059】

イメージセンサー６００は、設定された大きさを有する複数のピクセル（ｐｉｘｅｌ）を含むことができる。例えば、イメージセンサー６００のピクセルの大きさは、約３ｕｍであってもよい。イメージセンサー６００は、設定された波長の光を感知することができる。例えば、イメージセンサー６００は、赤外線（ＩＲ、ＩｎｆｒａｒｅｄＲａｙ）光を感知することができる。詳細には、イメージセンサー６００は、約１５００ｎｍ以下の近赤外線（ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｒａｙ）光を感知することができる。例えば、イメージセンサーは、約８８０ｎｍ～約１０００ｎｍ波長帯域の光を感知することができる。

【0060】

本第１実施例による光学系１０００は、カバーガラス４００およびフィルター５００をさらに含むことができる。

【0061】

カバーガラス４００は、複数のレンズ１００、２００、３００とイメージセンサー６００との間に配置することができる。カバーガラス４００は、イメージセンサー６００と隣接して配置することができる。カバーガラス４００は、イメージセンサー６００と対応する形状を有することができる。カバーガラス４００は、イメージセンサー６００より大きいか、または同じ大きさで提供され、イメージセンサー６００の上部を保護することができる。

【0062】

また、フィルター５００は、複数のレンズ１００、２００、３００とイメージセンサー６００との間に配置することができる。フィルター５００は、複数のレンズ１００、２００、３００のうち、イメージセンサー６００と最も隣接した最後のレンズ（第３レンズ３００）とイメージセンサー６００との間に配置することができる。詳細には、フィルター５００は、カバーガラス４００とイメージセンサー６００との間に配置することができる。

【0063】

フィルター５００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。フィルター５００は、イメージセンサー６００が受光する光と対応する波長帯域の光を通過させることができ、受光する光と対応しない波長帯域の光を遮断することができる。詳細には、フィルター５００は、赤外線波長帯域の光を通過させることができ、紫外線、可視光線帯域の光を遮断することができる。例えば、フィルター５００は、赤外線パス（ＩＲＰａｓｓ）フィルター、赤外線カットオフ（ＩＲＣｕｔｏｆｆ）フィルターの少なくとも一つを含むことができる。

【0064】

本第１実施例による光学系１０００は、絞り（ＳＴＯＰ）を含むことができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、物体と第１レンズ１００との間に配置することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の前方に配置することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第１レンズ１００の物体側面から離隔することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、被写体から入射される光の光量を調節することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第１レンズ１００に入射する光の光量を調節することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、口径絞りを含むことができる。

【0065】

以下、表１を参照して、本第１実施例による複数のレンズについてより詳しく説明する。

【表1】

【0066】

表１は、本第１実施例による第１～第３レンズ１００、２００、３００の曲率半径（ＲａｄｉｕｓｏｆＣｕｒｖａｔｕｒｅ）、光軸（ＯＡ）における各レンズの厚さ（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）、光軸（ＯＡ）における各レンズ間の間隔（ｄｉｓｔａｎｃｅ）、ｄ－ｌｉｎｅ（５８７．５６２ｍｍ）波長帯域の光に対する屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘ）、アッベ数（Ａｂｂｅ’ｓＮｕｍｂｅｒ）および有効径（Ｃｌｅａｒａｐｅｒｔｕｒｅ；ＣＡ）の大きさに関するものである。ここで、表１に記載されたレンズデータは常温（約２０℃）でのデータである。

【0067】

図４および表１を参照すると、本第１実施例による光学系１０００の第１レンズ１００は、プラスチック（Ｐｌａｓｔｉｃ）材質を有することができる。第１レンズ１００は、光軸（ＯＡ）において正（＋）の屈折力を有することができる。また、光軸（ＯＡ）において、第１レンズ１００の第１面（Ｓ１）は、凸形状を有することができ、第２面（Ｓ２）は、凸形状を有することができる。第１レンズ１００は、光軸（ＯＡ）において両側が凸形状を有することができる。第１面（Ｓ１）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第１面（Ｓ１）は、有効径領域以外の領域であるフランジ部領域で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。

【0068】

第１面（Ｓ１）および第２面（Ｓ２）の少なくとも一つの面は、非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。例えば、第１面（Ｓ１）および第２面（Ｓ２）は、全て非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。

【0069】

第２レンズ２００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。第２レンズ２００は、プラスチック材質で構成することができる。

【0070】

第２レンズ２００は、物体側面に定義される第３面（Ｓ３）およびセンサー側面に定義される第４面（Ｓ４）を含むことができる。第３面（Ｓ３）は、光軸（ＯＡ）から凹形状を有することができ、第４面（Ｓ４）は、光軸（ＯＡ）から凸形状を有することができる。即ち、第２レンズ２００は、光軸（ＯＡ）からセンサー側に凸形状のメニスカス形状を有することができる。第４面（Ｓ４）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第４面（Ｓ４）は、有効径領域内で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。

【0071】

第３面（Ｓ３）および第４面（Ｓ４）の少なくとも一つの面は、非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。例えば、第３面（Ｓ３）および第４面（Ｓ４）は、全て非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。

【0072】

第３レンズ３００は、光軸（ＯＡ）において正（＋）の屈折力を有することができる。第３レンズ３００は、プラスチック材質で構成することができる。

【0073】

第３レンズ３００は、物体側面に定義される第５面（Ｓ５）およびセンサー側面に定義される第６面（Ｓ６）を含むことができる。第５面（Ｓ５）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができ、第６面（Ｓ６）は、光軸（ＯＡ）において凹形状を有することができる。即ち、第３レンズ３００は、光軸（ＯＡ）において物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。第５面（Ｓ５）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第５面（Ｓ５）は、有効径領域に少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第６面（Ｓ６）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第６面（Ｓ６）は、有効径領域で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。

【0074】

第５面（Ｓ５）および第６面（Ｓ６）の少なくとも一つの面は、非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。例えば、第５面（Ｓ５）および第６面（Ｓ６）は、全て非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。

【0075】

下記の表２は、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲で様々な波長の光に対する第１～第３レンズ１００、２００、３００の屈折率に関するデータである。

【表2】

【0076】

表２を参照すると、第１レンズ１００、第２レンズ２００および第３レンズ３００は、温度変化に応じて、互いに異なる屈折率変化特性を有することができる。

【0077】

第２レンズ２００と第３レンズ３００の屈折率は同じであってもよく、第１レンズ１００の屈折率は、第２レンズ２００および第３レンズ３００の屈折率と異なる場合がある。第２レンズ２００および第３レンズ３００の屈折率は、第１レンズ１００の屈折率より小さい値を有することができる。また、表２を参照すると、第１～第３レンズ１００、２００、３００は、低温（約－４０℃）～高温（約８５℃）の温度範囲で温度によって変化する屈折率が非常に小さいことが分かる。特に、第１～第３レンズ１００、２００、３００の温度変化による屈折率の変化（ｄｎｔ_１／ｄｔ、ｄｎｔ_２／ｄｔ、ｄｎｔ_３／ｄｔ）は、負の数を有することが分かる。

【0078】

下記の表３は、常温（約２０℃）における第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））およびセンサー側面（第２面（Ｓ２））のそれぞれの光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）によるＳａｇデータである。

【0079】

また、表４は、常温（約２０℃）における光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたレンズ厚さに関するデータである。詳細には、表４のＤ_１は、第１レンズ１００の中心厚さであり、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、表４のＤ_１_ＥＴは、第１レンズ１００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の有効領域端部と第１レンズ１００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【表3】

【表4】

【表5】

【0080】

表３、表４を参照すると、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）において第１レンズ１００の有効径の端部方向に行くほど薄くなることができる。詳細には、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）～第２面（Ｓ２）の有効径端部までの範囲で、光軸（ＯＡ）において最大値を有することができ、第２面（Ｓ２）の有効径の端部で最小値を有することができる。

【0081】

また、表５は、常温（約２０℃）における光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）による第１レンズの物体側面（第１面（Ｓ１））と第１レンズのセンサー側面（第２面（Ｓ２））のＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ（ｄｅｇｒｅｅ）のデータである。ＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、レンズ面に接する接線と光軸（ＯＡ）に垂直な線がなす角度を意味する。

【0082】

これにより、第１レンズ１００は入射する光を制御し、改善された収差制御特性を有することができる。

【0083】

次の表６は、常温（約２０℃）における第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））およびセンサー側面（第４面（Ｓ４））のそれぞれの光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）によるＳａｇデータである。

【0084】

また、表７は、常温（約２０℃）における光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたレンズ厚さに関するデータである。詳細には、表７のＤ_２は、第２レンズ２００の中心厚さであり、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、表７のＤ_２_ＥＴは、第２レンズ２００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））の有効領域端部と第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【表6】

【表7】

【表8】

【0085】

表６および表７を参照すると、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）から第２レンズ２００の有効径の端部方向に行くほど厚くなることができる。詳細には、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）～第３面（Ｓ３）の有効径端部までの範囲で、光軸（ＯＡ）において最小値を有することができ、第３面（Ｓ３）の有効径の端部で最大値を有することができる。

【0086】

また、表８は、常温（約２０℃）における光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じた第２レンズ２００の物体側面（第４面（Ｓ４））と第２レンズ２００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））のＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ（ｄｅｇｒｅｅ）のデータである。ＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、レンズ面に接する接線と光軸（ＯＡ）に垂直な線がなす角度を意味する。

【0087】

これにより、第２レンズ２００は、低温～高温の温度範囲で、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができる。

【0088】

次の表９は、常温（約２０℃）における第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））およびセンサー側面（第６面（Ｓ６））のそれぞれの光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）によるＳａｇデータである。

【0089】

また、表１０は、常温（約２０℃）における光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さによるレンズ厚さに関するデータである。詳細には、表１０のＤ_３は、第３レンズ３００の中心厚さであり、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、表１０のＤ_３_ＥＴは、第３レンズ３００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））の有効領域端部と第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【表9】

【表10】

【表11】

【0090】

表９および表１０を参照すると、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）から第３レンズ３００の有効径の端部方向に行くほど厚くなることができる。詳細には、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）～第５面（Ｓ５）の有効径端部までの範囲で、第５面（Ｓ５）の有効径の端部で最大値を有することができ、光軸（ＯＡ）において最小値を有することができる。

【0091】

また、表１１は、常温（約２０℃）における光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じた第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））と第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））のＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ（ｄｅｇｒｅｅ）のデータである。ＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、レンズ面に接する接線と光軸（ＯＡ）に垂直な線がなす角度を意味する。

【0092】

これにより、第３レンズ３００は、低温～高温の温度範囲で、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができる。

【0093】

本第１実施例による光学系１０００における各レンズ面の非球面係数の値は、次の表１２の通りである。

【表12】

【0094】

また、本第１実施例による光学系１０００において、第１レンズ１００と第２レンズ２００との間の間隔（第１間隔）は、常温（約２０℃）で次の表１３のようにすることができる。

【表13】

【0095】

表１３を参照すると、第１間隔（ｄ１２）は、第１レンズのセンサー側面から第２レンズの物体側面までの光軸方向の距離を意味することができる。第１間隔（ｄ１２）は、第１エアギャップ（ｄ１２）であってもよい。

【0096】

第１間隔は、光軸（ＯＡ）から第２面（Ｓ２）の有効径の端部である第１地点（Ｌ１）に行くほど小さくなることができる。ここで、第１地点（Ｌ１）が意味する値は、互いに向き合う第１レンズ１００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））と第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））のうち、有効径の大きさが小さい第２面（Ｓ２）の有効半径値の近似値であり、表３に記載された第２面（Ｓ２）の有効径値の１／２の近似値を意味する。

【0097】

第１間隔は、光軸（ＯＡ）において最大値を有することができる。第１間隔の最大値は、最小値の約１．３倍～約１．５倍であってもよい。例えば、本第１実施例において、第１間隔の最大値は最小値の約１．４２倍であってもよい。

【0098】

また、本第１実施例による光学系１０００において、第２レンズ２００と第３レンズ３００との間の間隔（第２間隔）は、常温（約２０℃）で、次の表１４のようにすることができる。

【表14】

【0099】

表１４を参照すると、第２間隔（ｄ２３）は、第２レンズのセンサー側面から第３レンズの物体側面までの光軸方向を意味することができる。第２間隔（ｄ２３）は、第２エアギャップ（ｄ２３）であってもよい。

【0100】

第２間隔は、光軸（ＯＡ）から第４面（Ｓ４）の有効径の端部である第２地点（Ｌ２）に行くほど大きくなることができる。ここで、第２地点（Ｌ２）が意味する値は、互いに向き合う第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））と第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））のうち、有効径大きさが小さい第４面（Ｓ４）の有効半径値の近似値であり、表３に記載された第４面（Ｓ４）の有効径値の１／２の近似値を意味する。

【0101】

第２間隔は、光軸（ＯＡ）において最小値を有することができる。第２間隔の最大値は、最小値の約１．５倍～約２倍であってもよい。例えば、本第１実施例において、第２間隔の最大値は、最小値の約１．８３倍であってもよい。

【0102】

本第１実施例による光学系１０００は、以下で説明する数式の少なくとも一つを満たすことができる。これにより、本第１実施例による光学系１０００は、低温～高温の温度範囲で、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができ、様々な温度で改善された光学特性を実現することができる。また、実施例による光学系１０００は、後述する数式の少なくとも一つを満たすことにより、様々な温度で改善された歪曲および収差特性を有することができる。一部の数式に表記された用語は、図１９を参照して説明する。

【0103】

［数式１］
１＜Ｌ１_ＣＴ／Ｌ２_ＣＴ＜１．５
数式１において、Ｌ１_ＣＴは、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の中心厚さであり、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。Ｌ２_ＣＴは、常温（約２０℃）で第２レンズ２００の中心厚さであり、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。

【0104】

実施例による光学系１０００が数式１を満たす場合、光学系１０００は、改善された光学系収差制御特性を有することができる。

【0105】

［数式２］
１．２＜Ｌ１_ＣＴ／Ｌ１_ＥＴ＜１．８
数式２において、Ｌ１_ＣＴは、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の中心厚さであり、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、Ｌ１_ＥＴは、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。

【0106】

詳細には、Ｌ１_ＥＴは、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の有効領域端部と第１レンズ１００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。Ｌ１_ＥＴは、第１レンズ１００の有効径外側のフランジ部の厚さであってもよい。

【0107】

実施例による光学系１０００が数式２を満たす場合、光学系１０００は、改善された色収差減少特性を有することができる。

【0108】

［数式３］
１＜Ｌ３_ＥＴ／Ｌ３_ＣＴ＜１．５
数式３において、Ｌ３_ＣＴは、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の中心厚さであり、第１レンズ３００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、Ｌ３_ＥＴは、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。

【0109】

詳細には、Ｌ３_ＥＴは、第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））の有効領域端部と第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。Ｌ３_ＥＴは、第１レンズ１００の有効径外側のフランジ部の厚さであってもよい。

【0110】

実施例による光学系１０００が数式３を満たす場合、光学系１０００は、改善された収差減少特性を有することができる。

【0111】

［数式４］
１．６＜ｎ１＜１．８
数式４において、ｎ１は、第１レンズ１００のｄ－ｌｉｎｅ（５８７.６ｎｍ）波長帯域の光に対する屈折率である。

【0112】

［数式５］
１００＜｜Ｌ３Ｓ２_ｍａｘＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ｜＜１２０
数式５において、Ｌ３Ｓ２_ｍａｘＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、第３レンズ３００のセンサー側面に接する接線が光軸（ＯＡ）に垂直な線となす角度のうち最大値を意味する。

【0113】

実施例による光学系１０００が数式５を満たす場合、光学系１０００は、Ｆｌａｒｅ現象を最小化することができる。

【0114】

［数式６］
０＜ｄ２３_ＣＴ／ｄ２３_ｍａｘ＜０．８
数式６において、ｄ２３_ＣＴは、常温（約２０℃）で第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））から第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。また、ｄ２３_ｍａｘは、常温（約２０℃）で、第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））から第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））までの距離のうち最も大きい間の距離（ｍｍ）を意味する。

【0115】

実施例による光学系１０００が数式６を満たす場合、光学系１０００は、画角の周辺部、色収差および歪曲収差特性が改善された特性を有することができる。

【0116】

［数式７］
０．２＜Ｌ２Ｒ１／Ｌ２Ｒ２＜０．６
数式７において、Ｌ２Ｒ１は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））の曲率半径であり、Ｌ２Ｒ２は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））の曲率半径である。

【0117】

実施例による光学系１０００が数式７を満たす場合、光学系１０００は、改善された収差制御特性を有することができる。

【0118】

［数式８］
１＜Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘ／Ａｉｒ_Ｍａｘ＜２
数式８において、Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向において第１～第３レンズ１００、２００、３００のうち中心厚さが最も大きい値を意味する。また、Ａｉｒ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向で第１レンズ１００と第２レンズ２００との間の距離および第２レンズ２００と第３レンズ３００との間の距離のうち、大きい値を意味する。

【0119】

実施例による光学系１０００が数式８を満たす場合、光学系１０００は、設定された画角、焦点距離で良好な光学性能およびＴＴＬ縮小特性を有することができる。

【0120】

［数式９］
２.８＜ΣＬ_ＣＴ／ΣＡｉｒ_ＣＴ＜３.８
数式９において、ΣＬ_ＣＴは、光軸（ＯＡ）方向で第１～第３レンズ１００、２００、３００の中心厚さの合計を意味する。また、ΣＡｉｒ_ＣＴは、光軸（ＯＡ）方向で第１レンズ１００と第２レンズ２００との間の距離および第２レンズ２００と第３レンズ３００との間の距離の合計を意味する。

【0121】

実施例による光学系１０００が数式９を満たす場合、光学系１０００は、設定された画角、焦点距離で良好な光学性能およびＴＴＬ縮小特性を有することができる。

【0122】

［数式１０］
２０＜ΣＡｂｂ／ΣＩｎｄｅｘ＜３０
数式１０において、ΣＩｎｄｅｘは、常温（約２０℃）で第１～第３レンズのそれぞれのｄ－ｌｉｎｅにおける屈折率の合計を意味する。また、ΣＡｂｂは、常温（約２０℃）で第１～第３レンズのそれぞれのアッベ数（Ａｂｂｅ'ｓｎｕｍｂｅｒ）の合計を意味する。

【0123】

実施例による光学系１０００が数式１０を満たす場合、光学系１０００は、改善された収差特性および解像力を有することができる。

【0124】

［数式１１］
１＜｜Ｍａｘ_ｄｉｓｔｏｒｉｔｏｎ｜＜４
数式１１において、Ｍａｘ_ｄｉｓｔｏｒｉｔｏｎは、光学系１０００の光学的歪曲（ｏｐｔｉｃａｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）値の最大値を意味することができる。

【0125】

実施例による光学系１０００が数式１１を満たす場合、光学系１０００は、歪曲特性が改善された特性を有することができる。

【0126】

［数式１２］
０．２＜Ａｉｒ_Ｅｄｇｅ_Ｍａｘ／Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘ＜０．７
数式１２において、Ａｉｒ_Ｅｄｇｅ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向で第１レンズ１００と第２レンズ２００との間のエッチ（Ｅｄｇｅ）部分の距離（ｍｍ）および第２レンズ２００と第３レンズ３００との間のエッチ（Ｅｄｇｅ）部分の距離のうち最大値を意味する。また、Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘ光軸（ＯＡ）方向で第１～第３レンズ１００、２００、３００の中心厚さのうち最大値を意味する。

【0127】

実施例による光学系１０００が数式１２を満たす場合、光学系１０００は、光学性能およびＴＴＬ縮小構造特性を有することができる。

【0128】

［数式１３］
１＜ＣＡ_ｍａｘ／ＣＡ_ｍｉｎ＜２
数式１３において、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0129】

また、ＣＡ_ｍｉｎは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も小さい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0130】

実施例による光学系１０００が数式１３を満たす場合、光学系１０００は、光学性能およびＴＴＬ縮小構造特性を有することができる。

【0131】

［数式１４］
１．２＜ＣＡ_ｍａｘ／ＣＡ_Ａｖｅｒ＜１．５
数式１４において、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0132】

また、ＣＡ_Ａｖｅｒは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面（物体側面、センサー側面）の常温（約２０℃）で有効径（ＣＡ）大きさの平均（ｍｍ）を意味する。

【0133】

実施例による光学系１０００が数式１４を満たす場合、光学系１０００は、光学性能およびＴＴＬ縮小構造特性を有することができる。

【0134】

［数式１５］
０．２＜ＣＡ_ｍｉｎ／ＣＡ_Ａｖｅｒ＜０．８
数式１５において、ＣＡ_ｍｉｎは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も小さい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0135】

【0136】

実施例による光学系１０００が数式１５を満たす場合、光学系１０００は、スリムでコンパクトな構造で提供することができ、低温～高温の温度範囲で光学性能の実現のための適切な大きさを有することができる。

【0137】

［数式１６］
０．２＜ＣＡ_ｍａｘ／（２*ＩｍｇＨ）＜１
数式１６において、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0138】

また、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）と重なるイメージセンサー６００の上面中心０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域でイメージセンサー６００の１．０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域までの光軸（ＯＡ）の垂直方向の距離の２倍の値である。

【0139】

即ち、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００の全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。

【0140】

実施例による光学系１０００が数式１６を満たす場合、光学系１０００は、スリムでコンパクトな構造で提供することができ、低温～高温の温度範囲で光学性能の実現のための適切な大きさを有することができる。

【0141】

［数式１７］
１＜ｆ／Ｌ１Ｒ１＜２
数式１７において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１０００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0142】

また、Ｌ１Ｒ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の曲率半径である。

【0143】

実施例による光学系１０００が数式１７を満たす場合、光学系１０００は、ＴＴＬ縮小構造で提供することができる。

【0144】

［数式１８］
０．５＜ＥＰＤ／Ｌ１Ｒ１＜１
数式１８において、ＥＰＤ（ＥｎｔｒａｎｃｅＰｕｐｉｌＤｉａｍｅｔｅｒ）は、入射瞳の直径を意味する。

【0145】

また、Ｌ１Ｒ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の曲率半径である。

【0146】

実施例による光学系１０００が数式１８を満たす場合、光学系１０００は、入射光制御特性を有することができる。

【0147】

［数式１９］
０．１＜ｌｆ１／ｆ２ｌ＜０．５
数式１９において、ｆ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の焦点距離（ｍｍ）であり、ｆ２は、第２レンズ２００の常温（約２０℃）で焦点距離（ｍｍ）である。

【0148】

実施例による光学系１０００が数式１９を満たす場合、光学系１０００は、第１レンズ１００および第２レンズ２００は、入射する光経路を制御するための適切な屈折力を有することができ、光学系１０００は、改善された解像力を有することができる。

【0149】

［数式２０］
６ｍｍ＜ＴＴＬ＜８ｍｍ
数式２０において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0150】

［数式２１］
２ｍｍ＜ＩｍｇＨ＜４ｍｍ
数式２１において、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）と重なるイメージセンサー６００の上面中心０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域からイメージセンサー６００の１．０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域までの光軸（ＯＡ）の垂直方向の距離の２倍の値である。即ち、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００の全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。

【0151】

［数式２２］
１ｍｍ＜ＢＦＬ＜２.５ｍｍ
数式２２において、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）は、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００と最も隣接したレンズのセンサー側面の頂点からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0152】

［数式２３］
２ｍｍ＜ｆ＜５ｍｍ
数式２３において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１０００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。Ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0153】

［数式２４］
２５度＜ＦＯＶ＜３５度
数式２４において、ＦＯＶは、常温（約２０℃）、低温（約－４０℃）および高温（約８５℃）の環境で光学系１０００の画角（ＦＯＶ）を意味する。

【0154】

［数式２５］
１＜ＴＴＬ／ＣＡ_ｍａｘ＜１．５
数式２５において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0155】

また、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１０００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0156】

実施例による光学系１０００が数式２５を満たす場合、光学系１０００は、画角（ＦＯＶ）の中心部および周辺部で良好な光学性能を有し、スリムでコンパクトな構造で提供することができる。

【0157】

［数式２６］
２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜２.５
数式２６において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）における距離（ｍｍ）である。

【0158】

また、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）と重なるイメージセンサー６００の上面中心０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域からイメージセンサー６００の１．０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域までの光軸（ＯＡ）の垂直方向の距離の２倍の値である。即ち、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００の全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。

【0159】

実施例による光学系１０００が数式２６を満たす場合、光学系１０００は、相対的に大きい大きさのイメージセンサー６００、例えば、１インチ前後の大きいイメージセンサー６００を適用するためのＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）を確保し、より小さいＴＴＬを有することができ、高画質の実現およびスリムな構造を有することができる。

【0160】

［数式２７］
０．２＜ＢＦＬ／ＩｍｇＨ＜０．７
数式２７において、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）は、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００と最も隣接したレンズのセンサー側面の頂点からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0161】

【0162】

実施例による光学系１０００が数式２７を満たす場合、光学系１０００は、相対的に大きい大きさのイメージセンサー６００、例えば、１インチ前後の大きいイメージセンサー６００を適用するためのＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）を確保することができ、最後のレンズとイメージセンサー６００との間の間隔を最小化することができ、画角（ＦＯＶ）の中心部および周辺部で良好な光学特性を有することができる。

【0163】

［数式２８］
３.５＜ＴＴＬ／ＢＦＬ＜４
数式２８において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0164】

また、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）は、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００と最も隣接したレンズのセンサー側面の頂点からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0165】

実施例による光学系１０００が数式２８を満たす場合、光学系１０００は、ＢＦＬを確保し、スリムでコンパクトに提供することができる。

【0166】

［数式２９］
０．５＜ｆ／ＴＴＬ＜１
数式２９において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１０００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0167】

また、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0168】

実施例による光学系１０００が数式２９を満たす場合、光学系１０００は、スリムでコンパクトに提供することができる。

【0169】

［数式３０］
２.５＜ｆ／ＢＦＬ＜３
数式３０において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１０００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0170】

【0171】

実施例による光学系１０００が数式３０を満たす場合、光学系１０００は、設定された画角を有し、適切な焦点距離を有することができ、スリムでコンパクトに提供することができる。

【0172】

また、光学系１０００は、最後のレンズとイメージセンサー６００との間の間隔を最小化することができ、画角（ＦＯＶ）の周辺部で良好な光学特性を有することができる。

【0173】

［数式３１］
１．３＜ｆ／ＩｍｇＨ＜１．８
数式３１において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１０００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0174】

【0175】

実施例による光学系１０００が数式３１を満たす場合、光学系１０００は、相対的に大きい大きさのイメージセンサー６００、例えば、１インチ前後の大きいイメージセンサー６００を適用して改善された収差特性を有することができる。

【0176】

［数式３２］
２＜ｆ／ＥＰＤ＜２.５
数式３２において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１０００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。また、ＥＰＤ（ＥｎｔｒａｎｃｅＰｕｐｉｌＤｉａｍｅｔｅｒ）は、入射瞳の直径を意味する。

【0177】

［数式３３］
１．８＜Ｆｎｏ＜２.２
数式３３において、Ｆｎｏは、前記光学系のＦ－ナンバー（Ｆ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0178】

実施例による光学系１０００が数式３３を満たす場合、暗い環境でも明るい環境と同様に撮影することができ、特に近赤外線（ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｒａｙ）光を感知することができる。

【0179】

［数式３４］
ｖ１＜ｖ２
数式３４において、ｖ１は、第１レンズ１００のアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味し、ｖ２は、第２レンズ２００のアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0180】

［数式３５］
１０＜ｖ１＜２０
数式３５において、ｖ１は、第１レンズのアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0181】

［数式３６］
５０＜ｖ２＜６０
数式３６において、ｖ２は、第２レンズのアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0182】

［数式３７］

【0183】

数式３７において、Ｚは、Ｓａｇで非球面上の任意の位置から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。

【0184】

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。

【0185】

また、ｃは、レンズの曲率を意味することができ、Ｋは、コニック定数を意味することができる。

【0186】

また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…は、非球面係数（Ａｓｐｈｅｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ）を意味することができる。

【0187】

即ち、実施例による光学系１０００において、第１レンズ１００は、第２レンズ２００および第３レンズ３００は、同じ材料で提供することができ、上述した数式１～数式３７の少なくとも一つの数式を満たすことができる。これにより、光学系１０００は、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができ、様々な温度で改善された光学特性を有することができる。

【0188】

また、実施例による光学系１０００は、数式１～数式３７の少なくとも一つの数式を満たすことにより、様々な温度で歪曲および収差特性が変化することを防止または最小化することができ、改善された光学特性を有することができる。

【0189】

次の表１５は、本第１実施例による光学系１０００において、上述した数式の項目に関するものであり、常温（約２０℃）で第１～第３レンズ１００、２００、３００の焦点距離、光学系１０００の温度別ＴＴＬ（Ｔｏｔａｌｔｒａｃｋｌｅｎｇｔｈ）、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）、Ｆ値、ＩｍｇＨ、有効焦点距離（ＥＦＬ）値などに関するものである。

【0190】

表１６は、本第１実施例による光学系１０００における上述した数式１～数式３６に対する結果値に関するものである。

【表15】

【表16】

【0191】

表１６を参照すると、本第１実施例による光学系１０００は、数式１～数式３６の少なくとも一つを満たすことが分かる。詳細には、本第１実施例による光学系１０００は、数式１～数式３６を全て満たすことが分かる。

【0192】

これにより、本第１実施例による光学系１０００は、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲で３０度（ｄｅｇｒｅｅ）前後（３０±１度）の画角を有し、図５～図１３のような光学特性を有することができる。

【0193】

図５、図６および図７のそれぞれは、低温（－４０℃）、常温（２０℃）および高温（８５℃）環境における光学系１０００の収差度に対するグラフであり、左側から右側方向に球面収差（ＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｐｈｅｒｉｃａｌＡｂｅｒｒａｔｉｏｎ）、非点収差（ＡｓｔｉｇｍａｔｉｃＦｉｅｌｄＣｕｒｖｅｓ）、歪曲収差（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を測定したグラフである。図５、図６および図７において、Ｘ軸は、焦点距離（ｍｍ）または歪曲度（％）を表すことができ、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９２０ｎｍ、約９４０ｎｍおよび約９６０ｎｍ波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差および歪曲収差に対するグラフは、９４０ｎｍ波長帯域の光に対するグラフである。

【0194】

図５、図６および図７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ものと解釈することができるが、図５、図６および図７を参照すると、本第１実施例による光学系１０００は、ほぼほとんどの領域で測定値がＹ軸に隣接していることが分かる。

【0195】

即ち、本第１実施例による光学系１０００は、様々な温度範囲で優秀な光学特性を維持することができる。詳細には、光学系１０００は、第１レンズ１００が第２レンズ１２０および第３レンズ３００と同じプラスチック材質を含むことができる。

【0196】

この時、本第１実施例による第１～第３レンズ１００、２００、３００は、設定された屈折率、形状、厚さなどで提供され、温度によって変化する屈折率変化によって発生する焦点距離の変化を相互補償することができる。したがって、光学系１０００は、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲で光学的特性が変化することを防止または最小化することができ、改善された光学特性を維持することができる。

【0197】

以下、本第２実施例による光学系について詳細に説明する。

【0198】

本第２実施例による光学系１５００は、複数のレンズ１００、２００、３００およびイメージセンサー６００を含むことができる。詳細には、本第２実施例による光学系１５００は、２枚以上のレンズを含むことができる。例えば、光学系１５００は３枚レンズを含み、物体側からセンサー側方向に順次配置される第１レンズ１００、第２レンズ２００、第３レンズ３００およびイメージセンサー６００を含むことができる。第１～第３レンズ１００、２００、３００は、光学系１５００の光軸（ＯＡ）に沿って順次配置することができる。

【0199】

【0200】

複数のレンズ１００、２００、３００のそれぞれは、有効領域および非有効領域を含むことができる。有効領域は、第１～第３レンズ１００、２００、３００のそれぞれに入射された光が通過する領域であってもよい。即ち、有効領域は、入射された光が屈折して光学特性を実現する領域であってもよい。有効領域は有効径領域であってもよい。

【0201】

非有効領域は、有効領域の周りに配置することができる。非有効領域は、光が入射されない領域であってもよい。即ち、非有効領域は、光学特性と関係ない領域であってもよい。また、非有効領域は、レンズを収容するバレル（図示せず）などに固定される領域であってもよい。非有効領域は、非有効径領域であってもよい。

【0202】

イメージセンサー６００は、光を感知することができる。詳細には、イメージセンサー６００は、複数のレンズ、詳しくは、第１～第３レンズ１００、２００、３００を順次通過した光を感知することができる。イメージセンサー６００は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）など入射される光を感知できる素子を含むことができる。

【0203】

イメージセンサー６００は、設定された大きさを有する複数のピクセル（ｐｉｘｅｌ）を含むことができる。例えば、イメージセンサー６００のピクセルの大きさは、約３ｕｍであってもよい。イメージセンサー６００は、設定された波長の光を感知することができる。例えば、イメージセンサー６００は、赤外線（ＩＲ、ＩｎｆｒａｒｅｄＲａｙ）光を感知することができる。詳細には、イメージセンサー６００は、約１５００ｎｍ以下の近赤外線（ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｒａｙ）光を感知することができる。例えば、イメージセンサーは、約８８０ｎｍ～約１０００ｎｍの波長帯域の光を感知することができる。

【0204】

本第２実施例による光学系１５００は、カバーガラス４００およびフィルター５００をさらに含むことができる。

【0205】

【0206】

【0207】

【0208】

本第２実施例による光学系１５００は、絞り（ＳＴＯＰ）を含むことができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第１レンズ１００と第２レンズ２００との間に配置することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第２レンズ２００より第１レンズ１００に近く配置することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第２レンズ２００の物体側面から離隔することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、被写体から入射される光の光量を調節することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第１レンズ１００を通過した光の光量を調節することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、第３レンズ３００に入射する光の光量を調節することができる。絞り（ＳＴＯＰ）は、口径絞りを含むことができる。

【0209】

本第２実施例による光学系は、高屈折率を有する第１レンズ１００と低屈折率を有する第２レンズ２００との間に絞りを配置することにより、改善された光学的特性を有することができる。

【0210】

以下、表１７を参照して、本第２実施例による複数のレンズについてより詳しく説明する。

【表17】

【0211】

表１７は、本第２実施例による第１～第３レンズ１００、２００、３００の曲率半径（ＲａｄｉｕｓｏｆＣｕｒｖａｔｕｒｅ）、光軸（ＯＡ）における各レンズの厚さ（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）、光軸（ＯＡ）における各レンズ間の間隔（ｄｉｓｔａｎｃｅ）、ｄ－ｌｉｎｅ（５８７．５６２ｍｍ）波長帯域の光に対する屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘ）、アッベ数（Ａｂｂｅ'ｓＮｕｍｂｅｒ）および有効径（Ｃｌｅａｒａｐｅｒｔｕｒｅ；ＣＡ）の大きさに関するものである。ここで、表１に記載されたレンズデータは、常温（約２０℃）でのデータである。

【0212】

図８および表１７を参照すると、本第２実施例による光学系１５００の第１レンズ１００は、プラスチック（Ｐｌａｓｔｉｃ）材質を有し、光軸（ＯＡ）において正（＋）の屈折力を有することができる。また、光軸（ＯＡ）において第１レンズ１００の第１面（Ｓ１）は凸形状を有することができ、第２面（Ｓ２）は凹形状を有することができる。第１レンズ１００は、光軸（ＯＡ）から物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。また、光軸（ＯＡ）において、第１レンズ１００の第１面（Ｓ１）は凸形状を有することができ、第２面（Ｓ２）は凸形状を有することができる。第１レンズ１００は、光軸（ＯＡ）において両面が凸形状を有することができる。

【0213】

第１面（Ｓ１）および第２面（Ｓ２）の少なくとも一つの面は、非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。例えば、第１面（Ｓ１）および第２面（Ｓ２）は、全て非球面（Ａｓｐｈｅｒｅ）であってもよい。第１面（Ｓ１）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第１面（Ｓ１）は、有効径領域以外の領域であるフランジ部領域で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第２面（Ｓ２）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第２面（Ｓ２）は、有効径領域内で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。

【0214】

【0215】

第２レンズ２００は、物体側面に定義される第３面（Ｓ３）およびセンサー側面に定義される第４面（Ｓ４）を含むことができる。第３面（Ｓ３）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができ、第４面（Ｓ４）は、光軸（ＯＡ）において凹形状を有することができる。即ち、第２レンズ２００は、光軸（ＯＡ）において物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、第３面（Ｓ３）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができ、第４面（Ｓ４）は、凸形状を有することができる。即ち、第２レンズ２００は、光軸（ＯＡ）において両面が凸形状を有することができる。これとは異なり、第３面（Ｓ３）は、光軸（ＯＡ）において凹形状を有することができ、第４面（Ｓ４）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができる。即ち、第２レンズ２００は、光軸（ＯＡ）においてセンサー側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、第３面（Ｓ３）は、光軸（ＯＡ）凹形状を有することができ、第４面（Ｓ４）は、光軸（ＯＡ）において凹形状を有することができる。即ち、第２レンズ２００は、光軸（ＯＡ）において両面が凹形状を有することができる。第４面（Ｓ４）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第４面（Ｓ４）は、有効径領域内で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。

【0216】

【0217】

第３レンズ３００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。第３レンズ３００は、プラスチック材質で構成することができる。

【0218】

第３レンズ３００は、物体側面に定義される第５面（Ｓ５）およびセンサー側面に定義される第６面（Ｓ６）を含むことができる。第５面（Ｓ５）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができ、第６面（Ｓ６）は、光軸（ＯＡ）において凹形状を有することができる。即ち、第３レンズ３００は、光軸（ＯＡ）において物体側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、第５面（Ｓ５）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができ、第６面（Ｓ６）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができる。即ち、第３レンズ３００は、光軸（ＯＡ）において両面が凸形状を有することができる。これとは異なり、第５面（Ｓ５）は、光軸（ＯＡ）凹形状を有することができ、第６面（Ｓ６）は、光軸（ＯＡ）において凸形状を有することができる。即ち、第３レンズ３００は、光軸（ＯＡ）においてセンサー側に凸のメニスカス形状を有することができる。これとは異なり、第５面（Ｓ５）は、光軸（ＯＡ）凹形状を有することができ、第６面（Ｓ６）は、光軸（ＯＡ）において凹形状を有することができる。即ち、第３レンズ３００は、光軸（ＯＡ）において両面が凹形状を有することができる。第５面（Ｓ５）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第５面（Ｓ５）は、有効径領域以外の領域であるフランジ部領域で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第６面（Ｓ６）は、少なくとも一つの変曲点を含むことができる。第６面（Ｓ６）は、有効径領域内で少なくとも一つの変曲点を含むことができる。

【0219】

【0220】

次の表１８は、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲における様々な波長の光に対する第１～第３レンズ１００、２００、３００の屈折率に関するデータである。

【表18】

【0221】

表１８を参照すると、第１レンズ１００、第２レンズ２００および第３レンズ３００は、温度変化によって互いに異なる屈折率変化特性を有することができる。

【0222】

第１レンズ１００と第３レンズ３００の屈折率は同じであってもよく、第２レンズ２００の屈折率は、第１レンズ１００および第３レンズ３００の屈折率と異なる場合がある。第１レンズ１００および第３レンズ３００の屈折率は、第２レンズ２００の屈折率より小さい値を有することができる。

【0223】

また、表１８を参照すると、第１～第３レンズ１００、２００、３００は、低温（約－４０℃）～高温（約８５℃）の温度範囲で、温度によって変化する屈折率が非常に小さいことが分かる。特に、第１～第３レンズ１００、２００、３００の温度変化による屈折率の変化（ｄｎｔ_１／ｄｔ、ｄｎｔ_２／ｄｔ、ｄｎｔ_３／ｄｔ）は、負数を有することが分かる。

【0224】

次の表１９は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））およびセンサー側面（第２面（Ｓ２））のそれぞれの光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたＳａｇデータである。

【0225】

また、表２０は、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたレンズ厚さに関するデータである。詳細には、表２０のＤ_１は、第１レンズ１００の中心厚さであり、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）においての厚さ（ｍｍ）である。また、表２０のＤ_１_ＥＴは、第１レンズ１００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の有効領域端部と第１レンズ１００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【表19】

【表20】

【表21】

【0226】

表１９、表２０を参照すると、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）から第１レンズ１００の有効径の端部方向に行くほど薄くなることができる。詳細には、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）～第２面（Ｓ２）の有効径端部までの範囲で光軸（ＯＡ）において最大値を有することができ、第２面（Ｓ２）の有効径の端部で最小値を有することができる。

【0227】

また、表２１は、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じた第１レンズの物体側面（第１面（Ｓ１））と第１レンズのセンサー側面（第２面（Ｓ２））のＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ（ｄｅｇｒｅｅ）のデータである。ＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、レンズ面に接する接線と光軸（ＯＡ）に垂直な線がなす角度を意味する。

【0228】

これにより、第１レンズ１００は、入射する光を制御し、改善された収差制御特性を有することができる。

【0229】

次の表２２は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））およびセンサー側面（第４面（Ｓ４））のそれぞれの光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたＳａｇデータである。

【0230】

また、表２３は、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたレンズの厚さに関するデータである。詳細には、表２３のＤ_２は、第２レンズ２００の中心厚さであり、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、表２３のＤ_２_ＥＴは、第２レンズ２００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））の有効領域端部と第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【表22】

【表23】

【表24】

【0231】

表２２および表２３を参照すると、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）から第２レンズ２００の有効径の端部方向に行くほど薄くなることができる。詳細には、第２レンズ２００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）～第３面（Ｓ３）の有効径端部までの範囲で、光軸（ＯＡ）において最大値を有することができ、第３面（Ｓ３）の有効径の端部で最小値を有することができる。

【0232】

また、表２４は、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じた第２レンズ２００の物体側面（第４面（Ｓ４））と第２レンズ２００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））のＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ（ｄｅｇｒｅｅ）のデータである。ＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、レンズ面に接する接線と光軸（ＯＡ）に垂直な線がなす角度を意味する。

【0233】

これにより、第２レンズ２００は、低温～高温の温度範囲で、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができる。

【0234】

次の表２５は、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））およびセンサー側面（第６面（Ｓ６））のそれぞれの光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じたＳａｇデータである。

【0235】

また、表２６は、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さによるレンズ厚さに関するデータである。詳細には、表２６のＤ_３は、第３レンズ３００の中心厚さであり、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、表２６のＤ_３_ＥＴは、第３レンズ３００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））の有効領域端部と第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【表25】

【表26】

【表27】

【0236】

表２５および表２６を参照すると、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）から第３レンズ３００の有効径の端部方向に行くほど厚くなることができる。詳細には、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）方向の厚さは、光軸（ＯＡ）～第５面（Ｓ５）の有効径端部までの範囲で、第５面（Ｓ５）の有効径の端部で最大値を有することができ、光軸（ＯＡ）において最小値を有することができる。

【0237】

また、表２７は、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）の垂直方向の高さ（０．２ｍｍ間隔）に応じた第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））と第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））のＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅ（ｄｅｇｒｅｅ）のデータである。ＳｌｏｐｅＡｎｇｌｅは、レンズ面に接する接線と光軸（ＯＡ）に垂直な線がなす角度を意味する。

【0238】

これにより、第３レンズ３００は、低温～高温の温度範囲で、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができる。

【0239】

本第２実施例による光学系１５００における各レンズ面の非球面係数の値は、次の表２８の通りである。

【表28】

【0240】

また、本第２実施例による光学系１５００において、第１レンズ１００と第２レンズ２００との間の間隔（第１間隔）は、常温（約２０℃）で次の表２９の通りであってもよい。

【表29】

【0241】

表２９を参照すると、第１間隔（ｄ１２）は、第１レンズのセンサー側面から第２レンズの物体側面までの光軸方向の距離を意味することができる。第１間隔（ｄ１２）は、第１レンズのセンサー側面から絞り物体側面までの光軸方向の間隔と、絞りのセンサー側面から第２レンズの物体側面までの光軸方向の間隔の合計であってもよい。第１間隔（ｄ１２）は、第１エアギャップ（ｄ１２）であってもよい。

【0242】

【0243】

第１間隔は、光軸（ＯＡ）において最大値を有することができ、第１地点（Ｌ１）で最小値を有することができる。第１間隔の最大値は、最小値の約１倍～約１．３倍であってもよい。例えば、本第２実施例で第１間隔の最大値は、最小値の約１．０３倍であってもよい。

【0244】

また、本第２実施例による光学系１５００において、第２レンズ２００と第３レンズ３００との間の間隔（第２間隔）は、常温（約２０℃）で、次の表３０のようにすることができる。

【表30】

【0245】

表３０を参照すると、第２間隔（ｄ２３）は、第２レンズのセンサー側面から第３レンズの物体側面までの光軸方向を意味することができる。第２間隔（ｄ２３）は、第２エアギャップ（ｄ２３）であってもよい。

【0246】

第２間隔は、光軸（ＯＡ）から第４面（Ｓ４）の有効径の端部である第２地点（Ｌ２）に行くほど大きくなることができる。ここで、第２地点（Ｌ２）が意味する値は、互いに向き合う第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））と第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））のうち、有効径の大きさが小さい第４面（Ｓ４）の有効半径値の近似値であり、表３に記載された第４面（Ｓ４）の有効径値の１／２の近似値を意味する。

【0247】

第２間隔は、第２地点（Ｌ２）で最大値を有することができ、光軸（ＯＡ）において最小値を有することができる。第２間隔の最大値は、最小値の約６倍～約８倍であってもよい。例えば、本第２実施例において、第２間隔の最大値は、最小値の約６．８倍であってもよい。

【0248】

本第２実施例による光学系１５００は、以下で説明する数式の少なくとも一つを満たすことができる。これにより、本第２実施例による光学系１５００は、低温～高温の温度範囲で、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができ、様々な温度で改善された光学特性を実現することができる。また、実施例による光学系１５００は、後述する数式の少なくとも一つを満たすことにより、様々な温度で改善された歪曲および収差特性を有することができる。一部数式に表記された用語は、図２１を参照して説明する。

【0249】

［数式１］
１．２＜Ｌ１_ＣＴ／Ｌ１_ＥＴ＜１．６
数式１において、Ｌ１_ＣＴは、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の中心厚さであり、第１レンズ１００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、Ｌ１_ＥＴは、常温（約２０℃）における第１レンズ１００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。

【0250】

【0251】

実施例による光学系１５００が数式１を満たす場合、光学系１５００は、改善された色収差減少特性を有することができる。

【0252】

［数式２］
１＜Ｌ３_ＥＴ／Ｌ３_ＣＴ＜１．５
数式２において、Ｌ３_ＣＴは、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の中心厚さであり、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、Ｌ３_ＥＴは、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、Ｌ３_ＥＴは、第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））の有効領域端部と第３レンズ１００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。Ｌ３_ＥＴは、第３レンズ３００の有効径外側のフランジ部の厚さであってもよい。

【0253】

実施例による光学系１５００が数式２を満たす場合、光学系１５００は、改善された収差減少特性を有することができる。

【0254】

［数式３］
１．６＜ｎ２＜１．７
数式３において、ｎ２は、第２レンズ２００のｄ－ｌｉｎｅ（５８７．６ｎｍ）波長帯域の光に対する屈折率である。

【0255】

［数式４］
１．２＜Ｌ３Ｓ２_ｍａｘ_ｓａｇｔｏＳｅｎｓｏｒ＜１．８
数式４において、Ｌ３Ｓ２_ｍａｘ_ｓａｇｔｏＳｅｎｓｏｒは、第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の最大Ｓａｇ値である地点からイメージセンサー６００までの光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。

【0256】

［数式５］
１＜ＢＦＬ／Ｌ３Ｓ２_ｍａｘ_ｓａｇｔｏＳｅｎｓｏｒ＜１．５
数式５において、Ｌ３Ｓ２_ｍａｘ_ｓａｇｔｏＳｅｎｓｏｒは、第３レンズ３００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の最大Ｓａｇ値である地点からイメージセンサー６００までの光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）は、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００と最も隣接したレンズのセンサー側面の頂点からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0257】

［数式６］
３０＜｜Ｌ３Ｓ２_ｍａｘｓｌｏｐｅ｜＜３５
数式６において、Ｌ３Ｓ２_ｍａｘｓｌｏｐｅは、第３レンズのセンサー側面に接する接線が光軸（ＯＡ）に垂直な線となす角度のうち最大値を意味する。

【0258】

実施例による光学系１５００が数式６を満たす場合、光学系１５００は、Ｆｌａｒｅ現象を最小化することができる。

【0259】

［数式７］
６＜ｄ２３_ｍａｘ／ｄ２３_ＣＴ＜７
数式７において、ｄ２３_ＣＴは、常温（約２０℃）で第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））から第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。また、ｄ２３_ｍａｘは、常温（約２０℃）で、第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））から第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））までの距離のうち、最も大きい間の距離（ｍｍ）を意味する。

【0260】

実施例による光学系１５００が数式７を満たす場合、光学系１５００は、画角の周辺部、色収差および歪曲収差特性が改善された特性を有することができる。

【0261】

［数式８］
１＜Ｌ３_ＥＴ／Ｌ３_ＣＴ＜１．５
数式８において、Ｌ３_ＣＴは、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の中心厚さであり、第３レンズ３００の光軸（ＯＡ）における厚さ（ｍｍ）である。また、Ｌ３_ＥＴは、常温（約２０℃）で第３レンズ３００の有効領域端部における光軸（ＯＡ）方向の厚さ（ｍｍ）を意味する。詳細には、Ｌ３_ＥＴは、第３レンズ３００の物体側面（第５面（Ｓ５））の有効領域端部と第３レンズ１００のセンサー側面（第６面（Ｓ６））の有効領域端部との間の光軸（ＯＡ）方向の距離（ｍｍ）を意味する。Ｌ３_ＥＴは、第３レンズ３００の有効径外側のフランジ部の厚さであってもよい。

【0262】

［数式９］
１＜Ｌ２_ＣＴ／Ｌ１_ＣＴ＜１．５
数式９において、Ｌ２_ＣＴは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）方向における第２レンズの中心厚さを意味する。また、Ｌ１_ＣＴは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）方向の第１レンズの中心厚さを意味する。

【0263】

［数式１０］
１．２＜Ｌ２Ｒ１／Ｌ２Ｒ２＜１．７
数式１０において、Ｌ２Ｒ１は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））の曲率半径であり、Ｌ２Ｒ２は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））の曲率半径である。

【0264】

実施例による光学系１５００が数式１０を満たす場合、光学系１５００は、改善された収差制御特性を有することができる。

【0265】

［数式１１］
１＜ＣＡ_Ｌ１Ｓ１／ＣＡ_Ｌ１Ｓ２＜１．５
数式１１において、ＣＡ_Ｌ１Ｓ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の有効径の大きさ（ＣＡ、ＣｌｅａｒＡｐｅｒｔｕｒｅ）であり、ＣＡ_Ｌ１Ｓ２は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００のセンサー側面（第２面（Ｓ２））の有効径の大きさである。

【0266】

実施例による光学系１５００が数式１１を満たす場合、光学系１５００は、入射される光を制御することができ、光学性能を維持し、スリムおよびコンパクトな構造で提供することができる適切な大きさを有することができる。

【0267】

［数式１２］
１．２＜ＣＡ_Ｌ２Ｓ２／ＣＡ_Ｌ２Ｓ１＜１．７
数式１２において、ＣＡ_Ｌ２Ｓ１は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００の物体側面（第３面（Ｓ３））の有効径の大きさ（ＣＡ、ＣｌｅａｒＡｐｅｒｔｕｒｅ）であり、ＣＡ_Ｌ２Ｓ２は、常温（約２０℃）で第２レンズ２００のセンサー側面（第４面（Ｓ４））の有効径の大きさである。

【0268】

［数式１３］
１＜ｄ２３_ＣＴ／ｄ２３_ＥＴ＜１．５
数式１３において、ｄ２３_ＣＴは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）からの第２レンズと第３レンズとの間の距離（ｍｍ）である。また、ｄ２３_ＥＴは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）方向における第２レンズ２００の有効領域端部と第３レンズ３００との間の距離（ｍｍ）を意味する。

【0269】

［数式１４］
１＜Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘ／Ａｉｒ_Ｍａｘ＜２
数式１４において、Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向で第１～第３レンズのうち中心厚さが最も大きい値を意味する。また、Ａｉｒ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向で第１レンズと第２レンズとの間の距離および第２レンズと第３レンズとの間の距離のうち大きい値を意味する。

【0270】

実施例による光学系１５００が数式１４を満たす場合、光学系１５００は、設定された画角、焦点距離で良好な光学性能およびＴＴＬ縮小特性を有することができる。

【0271】

［数式１５］
２．５＜ΣＬ_ＣＴ／ΣＡｉｒ_ＣＴ＜３．５
数式１５において、ΣＬ_ＣＴは、光軸（ＯＡ）方向における第１～第３レンズの中心厚さの合計を意味する。また、ΣＡｉｒ_ＣＴは、光軸（ＯＡ）方向における第１レンズと第２レンズとの間の距離および第２レンズと第３レンズとの間の距離の合計を意味する。

【0272】

実施例による光学系１５００が数式１５を満たす場合、光学系１５００は、設定された画角、焦点距離で良好な光学性能およびＴＴＬ縮小特性を有することができる。

【0273】

［数式１６］
２０＜ΣＡｂｂ／ΣＩｎｄｅｘ＜３０
数式１６において、ΣＩｎｄｅｘは、常温（約２０℃）で第１～第３レンズのそれぞれのｄ－ｌｉｎｅにおける屈折率の合計を意味する。また、ΣＡｂｂは、常温（約２０℃）で第１～第３レンズのそれぞれのアッベ数（Ａｂｂｅ'ｓｎｕｍｂｅｒ）の合計を意味する。

【0274】

実施例による光学系１５００が数式１６を満たす場合、低温～高温の温度範囲で、光学系１５００は、改善された収差特性および解像力を有することができる。

【0275】

実施例による光学系１５００が数式１６を満たす場合、光学系１５００は、改善された収差特性および解像力を有することができる。

【0276】

［数式１７］
２＜｜Ｍａｘ_ｄｉｓｔｏｒｉｔｏｎ｜＜３
数式１７において、Ｍａｘ_ｄｉｓｔｏｒｉｔｏｎは、光学系１５００の光学的歪曲（ｏｐｔｉｃａｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）値の最大値を意味することができる。

【0277】

実施例による光学系１５００が数式１７を満たす場合、光学系１５００は、歪曲特性が改善された特性を有することができる。

【0278】

［数式１８］
０．２＜Ａｉｒ_Ｅｄｇｅ_Ｍａｘ／Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘ＜０．７
数式１８において、Ａｉｒ_Ｅｄｇｅ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向で第１レンズ１００と第２レンズ２００との間のエッチ（Ｅｄｇｅ）部分の距離（ｍｍ）および第２レンズ２００と第３レンズ３００との間のエッチ（Ｅｄｇｅ）部分の距離のうち最大値を意味する。また、Ｌ_ＣＴ_Ｍａｘは、光軸（ＯＡ）方向で第１～第３レンズ１００、２００、３００の中心厚さのうち最大値を意味する。

【0279】

実施例による光学系１５００が数式１８を満たす場合、光学系１５００は、光学性能およびＴＴＬ縮小構造特性を有することができる。

【0280】

［数式１９］
１＜ＣＡ_Ｌ１Ｓ１／ＣＡ_ｍｉｎ＜１．５
ＣＡ_Ｌ１Ｓ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の有効径の大きさ（ＣＡ、ＣｌｅａｒＡｐｅｒｔｕｒｅ）である。また、ＣＡ_ｍｉｎは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も小さい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0281】

［数式２０］
２＜ＣＡ_ｍａｘ／ＣＡ_ｍｉｎ＜３
数式２０において、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。また、ＣＡ_ｍｉｎは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も小さい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0282】

実施例による光学系１５００が数式２０を満たす場合、光学系１５００は、光学性能およびＴＴＬ縮小構造特性を有することができる。

【0283】

［数式２１］
１．４＜ＣＡ_ｍａｘ／ＣＡ_Ａｖｅｒ＜２
数式２１において、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。また、ＣＡ_Ａｖｅｒは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面（物体側面、センサー側面）の常温（約２０℃）で有効径（ＣＡ）大きさの平均（ｍｍ）を意味する。

【0284】

実施例による光学系１５００が数式２１を満たす場合、光学系１５００は、光学性能およびＴＴＬ縮小構造特性を有することができる。

【0285】

［数式２２］
０．２＜ＣＡ_ｍｉｎ／ＣＡ_Ａｖｅｒ＜０．８
数式２２において、ＣＡ_ｍｉｎは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も小さい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。また、ＣＡ_Ａｖｅｒは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００のレンズ面（物体側面、センサー側面）の常温（約２０℃）で有効径（ＣＡ）大きさの平均（ｍｍ）を意味する。

【0286】

実施例による光学系１５００が数式２２を満たす場合、光学系１５００は、スリムでコンパクトな構造で提供することができ、低温～高温の温度範囲で光学性能の実現のための適切な大きさを有することができる。

【0287】

［数式２３］
０．２＜ＣＡ_ｍａｘ／（２*ＩｍｇＨ）＜０．６
数式２３において、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。また、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）と重なるイメージセンサー６００の上面中心０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域からイメージセンサー６００の１．０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域までの光軸（ＯＡ）の垂直方向の距離の２倍の値である。即ち、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００の全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。

【0288】

実施例による光学系１５００が数式２３を満たす場合、光学系１５００は、スリムでコンパクトな構造で提供することができ、低温～高温の温度範囲で光学性能の実現のための適切な大きさを有することができる。

【0289】

［数式２４］
１．５＜ｆ／Ｌ１Ｒ１＜２．５
数式２４において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0290】

また、Ｌ１Ｒ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の曲率半径である。

【0291】

実施例による光学系１５００が数式２４を満たす場合、光学系１５００は、ＴＴＬ縮小構造で提供することができる。

【0292】

［数式２５］
０．５＜ＥＰＤ／Ｌ１Ｒ１＜１
数式２５において、ＥＰＤ（ＥｎｔｒａｎｃｅＰｕｐｉｌＤｉａｍｅｔｅｒ）は、入射瞳の直径を意味する。

【0293】

また、Ｌ１Ｒ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））の曲率半径である。

【0294】

実施例による光学系１５００が数式２５を満たす場合、光学系１５００は、入射光制御特性を有することができる。

【0295】

［数式２６］
１＜ｌｆ１／ｆ２ｌ＜１．５
数式２６において、ｆ１は、常温（約２０℃）で第１レンズ１００の焦点距離（ｍｍ）であり、ｆ２は、第２レンズ２００の常温（約２０℃）で焦点距離（ｍｍ）である。

【0296】

本第２実施例による光学系１５００が数式２６を満たす場合、光学系１５００は、第１レンズ１００および第２レンズ２００は、入射する光経路制御のための適切な屈折力を有することができ、光学系１５００は、改善された解像力を有することができる。

【0297】

［数式２７］
６ｍｍ＜ＴＴＬ＜７．５ｍｍ
数式２７において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0298】

［数式２８］
２．５ｍｍ＜ＩｍｇＨ＜３．５ｍｍ
数式２８において、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）で光軸（ＯＡ）と重なるイメージセンサー６００の上面中心０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域からイメージセンサー６００の１．０フィールド（ｆｉｅｌｄ）領域までの光軸（ＯＡ）の垂直方向の距離の２倍の値である。即ち、ＩｍｇＨは、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００の全体対角方向の長さ（ｍｍ）を意味する。

【0299】

［数式２９］
１．５＜ＢＦＬ＜２
数式２９において、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）は、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００と最も隣接したレンズのセンサー側面の頂点からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0300】

［数式３０］
４．５ｍｍ＜ｆ＜５．５ｍｍ
数式３０において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0301】

［数式３１］
５０度（ｄｅｇｒｅｅ）＜ＦＯＶ＜８０度（ｄｅｇｒｅｅ）
数式３１において、ＦＯＶは、常温（約２０℃）、低温（約－４０℃）および高温（約８５℃）の環境で光学系１５００の画角（ＦＯＶ）を意味する。

【0302】

［数式３２］
２＜ＴＴＬ／ＣＡ_ｍａｘ＜２．８
数式３２において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0303】

また、ＣＡ_ｍａｘは、光学系１５００に含まれた複数のレンズ１００、２００、３００のレンズ面のうち、常温（約２０℃）で最も大きい有効径の大きさ（ＣＡ）を有するレンズ面の有効径の大きさ（ＣＡ）である。

【0304】

実施例による光学系１５００が数式３２を満たす場合、光学系１５００は、画角（ＦＯＶ）の中心部および周辺部で良好な光学性能を有し、スリムでコンパクトな構造で提供することができる。

【0305】

［数式３３］
２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜２．５
数式３３において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0306】

【0307】

実施例による光学系１５００が数式３３を満たす場合、光学系１５００は、相対的に大きい大きさのイメージセンサー６００、例えば、１インチ前後の大きいイメージセンサー６００を適用するためのＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）を確保し、より小さいＴＴＬを有することができ、高画質の実現およびスリムな構造を有することができる。

【0308】

［数式３４］
０．２＜ＢＦＬ／ＩｍｇＨ＜０．７
数式３４において、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）は、常温（約２０℃）でイメージセンサー６００と最も隣接したレンズのセンサー側面の頂点からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0309】

【0310】

実施例による光学系１５００が数式３４を満たす場合、光学系１５００は、相対的に大きい大きさのイメージセンサー６００、例えば、１インチ前後の大きいイメージセンサー６００を適用するためのＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）を確保することができ、最後のレンズとイメージセンサー６００との間の間隔を最小化することができ、画角（ＦＯＶ）の中心部および周辺部で良好な光学特性を有することができる。

【0311】

［数式３５］
３．５＜ＴＴＬ／ＢＦＬ＜４
数式３５において、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0312】

【0313】

実施例による光学系１５００が数式３５を満たす場合、光学系１５００は、ＢＦＬを確保し、スリムでコンパクトに提供することができる。

【0314】

［数式３６］
０．５＜ｆ／ＴＴＬ＜１
数式３６において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0315】

また、ＴＴＬは、常温（約２０℃）の環境で第１レンズ１００の物体側面（第１面（Ｓ１））からイメージセンサー６００の上面までの光軸（ＯＡ）からの距離（ｍｍ）である。

【0316】

実施例による光学系１５００が数式３６を満たす場合、光学系１５００は、スリムでコンパクトに提供することができる。

【0317】

［数式３７］
２.５＜ｆ／ＢＦＬ＜３
数式３７において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0318】

【0319】

実施例による光学系１５００が数式３７を満たす場合、光学系１５００は、設定された画角を有し、適切な焦点距離を有することができ、スリムでコンパクトに提供することができる。また、光学系１５００は、最後のレンズとイメージセンサー６００との間の間隔を最小化することができ、画角（ＦＯＶ）の周辺部で良好な光学特性を有することができる。

【0320】

［数式３８］
１．３＜ｆ／ＩｍｇＨ＜１．８
数式３８において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0321】

【0322】

実施例による光学系１５００が数式３８を満たす場合、光学系１５００は、相対的に大きい大きさのイメージセンサー６００、例えば、１インチ前後の大きいイメージセンサー６００を適用して改善された収差特性を有することができる。

【0323】

［数式３９］
２＜ｆ／ＥＰＤ＜２．３
数式３９において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。また、ＥＰＤ（ＥｎｔｒａｎｃｅＰｕｐｉｌＤｉａｍｅｔｅｒ）は、入射瞳の直径を意味する。

【0324】

［数式４０］
１＜ＴＴＬ／ｆ＜１．５
数式４０において、ｆは、常温（約２０℃）で光学系１５００の有効焦点距離（ｍｍ）を意味する。ｆは、ＥＦＬ（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ）であってもよい。

【0325】

【0326】

実施例による光学系１５００が数式４０を満たす場合、光学系１５００は、スリムでコンパクトに提供することができる。

【0327】

［数式４１］
１．８＜Ｆｎｏ＜２．２
数式４１において、Ｆｎｏは、前記光学系のＦ－ナンバー（Ｆ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0328】

実施例による光学系１５００が数式４１を満たす場合、暗い環境でも明るい環境と同様に撮影することができ、特に近赤外線（ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｒａｙ）光を感知することができる。

【0329】

［数式４２］
ｖ２＜ｖ１
数式４２において、第１レンズ１００のアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味し、第２レンズ２００のアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0330】

［数式４３］
１．５＜ｎ１＜１．６
数式４３において、ｎ１は、第１レンズ１００のｄ－ｌｉｎｅ（５８７．６ｎｍ）波長帯域の光に対する屈折率である。

【0331】

［数式４４］
５０＜ｖ１＜６０
数式４４において、ｖ１は、第１レンズのアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0332】

［数式４５］
１０＜ｖ２＜２０
数式４５において、ｖ２は、第２レンズのアッベ数（ａｂｂｅ－ｎｕｍｂｅｒ）を意味する。

【0333】

［数式４６］

【0334】

数式４６において、ＺはＳａｇであり、非球面上の任意の位置から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。

【0335】

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。

【0336】

また、ｃは、レンズの曲率を意味することができ、Ｋは、コニック定数を意味することができる。

【0337】

また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…は、非球面係数（Ａｓｐｈｅｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ）を意味することができる。

【0338】

即ち、実施例による光学系１５００において、第１レンズ１００は、第２レンズ２００および第３レンズ３００は、同じ材料で提供することができ、上述した数式１～数式４６の少なくとも一つの数式を満たすことができる。これにより、光学系１５００は、温度によって光学的特性が変化することを防止または最小化することができ、様々な温度で改善された光学特性を有することができる。

【0339】

また、実施例による光学系１５００は、数式１～数式４６の少なくとも一つの数式を満たすことにより、様々な温度で歪曲および収差特性が変化することを防止または最小化することができ、改善された光学特性を有することができる。

【0340】

次の表３１は、本第２実施例による光学系１５００で上述した数式の項目に関するもので、常温（約２０℃）で第１～第３レンズ１００、２００、３００の焦点距離、光学系１５００の温度別ＴＴＬ（Ｔｏｔａｌｔｒａｃｋｌｅｎｇｔｈ）、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）、Ｆ値、ＩｍｇＨ、有効焦点距離（ＥＦＬ）値などに関するものである。

【0341】

表３２は、本第２実施例による光学系１５００において、上述した数式１～数式４５に対する結果値に関するものである。

【表31】

【表32】

【0342】

表３２を参照すると、本第２実施例による光学系１５００は、数式１～数式４５の少なくとも一つを満たすことが分かる。詳細には、本第２実施例による光学系１５００は、数式１～数式４５を全て満たすことが分かる。

【0343】

これにより、本第２実施例による光学系１５００は、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲で６０度（ｄｅｇｒｅｅ）前後（６０±１度）の画角を有し、図５～図１３のような光学特性を有することができる。

【0344】

図９、図１０および図１１のそれぞれは、低温（－４０℃）、常温（２０℃）および高温（８５℃）環境における光学系１５００の収差度に対するグラフであり、左側から右側方向に球面収差（ＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｐｈｅｒｉｃａｌＡｂｅｒｒａｔｉｏｎ）、非点収差（ＡｓｔｉｇｍａｔｉｃＦｉｅｌｄＣｕｒｖｅｓ）、歪曲収差（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を測定したグラフである。図９、図１０および図１２において、Ｘ軸は、焦点距離（ｍｍ）または歪曲度（％）を表すことができ、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９２０ｎｍ、約９４０ｎｍおよび約９６０ｎｍ波長帯域の光に対するグラフであり、非点収差および歪曲収差に対するグラフは、９４０ｎｍ波長帯域の光に対するグラフである。

【0345】

図９、図１０および図１１の収差図では、各曲線がＹ軸に近接するほど収差補正機能が良いものと解釈することができるが、図９、図１０および図１１を参照すると、本第２実施例による光学系１５００は、ほぼほとんどの領域で測定値がＹ軸に隣接していることが分かる。

【0346】

即ち、本第２実施例による光学系１５００は、様々な温度範囲で、優秀な光学特性を維持することができる。詳細には、光学系１５００は、第１レンズ１００が第２レンズ１２０および第３レンズ３００と同じプラスチック材質を含むことができる。

【0347】

この時、本第２実施例による第１～第３レンズ１００、２００、３００は、設定された屈折率、形状、厚さなどで提供され、温度によって変化する屈折率変化によって発生する焦点距離の変化を相互補償することができる。したがって、光学系１５００は、低温（－４０℃）～高温（８５℃）の温度範囲で、光学的特性が変化することを防止または最小化することができ、改善された光学特性を維持することができる。

【0348】

以下では、図１２～図１８を参照して、本実施例の光学系において、温度変化に応じてレンズとレンズとの間の距離またはレンズとイメージセンサーとの間の距離を調節するカメラモジュールについて説明する。本実施例に係るカメラモジュールを通じて温度による性能変化を最小化することができる。

【0349】

図１２を参照すると、発明の実施例によるカメラシステムは、カメラモジュール１１００、カメラモジュール１１００に駆動信号を提供する温度補償部２１１、カメラモジュール１１００の周辺温度を検出する温度センサー２１３、および温度変化による補償率が保存された保存部２１５を含むことができる。

【0350】

駆動部１４０は、第２レンズホルダー１０３のいずれかのレンズを光軸（Ｌｚ）方向に移動させる第１駆動部１４１で実現することができる。他の例として、駆動部１４０は、メイン基板７００を光軸（Ｌｚ）方向に移動させる第２駆動部１５１で実現することができる。

【0351】

他の例として、駆動部１４０は、第１レンズホルダー１０１のいずれかのレンズを光軸（Ｌｚ）方向に移動させる第３駆動部１６１で実現することができる。駆動部１４０は、単一の駆動部で実現したり、他の例として、２つ以上の駆動部で実現され、例えば、第１および第２駆動部１４１、１５１で実現したり、第１および第３駆動部１４１、１６１で実現したり、第２および第３駆動部１５１、１６１で実現することができる。

【0352】

アクチュエータは、磁石およびコイルを有するＶＣＭ（ＶｏｉｃｅＣｏｉｌＭｏｔｏｒ）方式の駆動であってもよく、支持する支持部材をさらに含むことができ、磁石外側にヨークまたは／およびホールセンサーが配置されることができる。

【0353】

カメラモジュール１１００は、物体側からセンサー側に向かって複数のレンズ１００、２００、３００が光軸（Ｌｚ）に沿って積層され、例えば、第１レンズ１００、第２レンズ２００および第３レンズ３００として積層することができる。第１レンズ１００は、物体側に最も近いレンズまたは最初のレンズであってもよい。第３レンズ３００は、センサーに最も近いレンズまたは最後のレンズに定義することができる。

【0354】

カメラモジュール１１００は、プラスチックレンズのみで構成することができる。車両内でプラスチックレンズを使用する場合、ガラス材質のレンズに比べて価格を下げることができ、入射側面と出射側面を非球面で提供して光の経路制御が容易である。ここで、プラスチック材質は、ガラス材質の熱膨張係数（ＣＴＥ）に比べて５倍以上高く、温度の関数による屈折率の変更値は、ガラス材質よりプラスチック材質が１０倍以上低いことができる。プラスチックレンズのように、温度によって膨張と収縮する比率が大きい場合、図１３の（Ａ）（Ｂ）のように、プラスチックレンズ１１１、１１２が温度変化によって膨張または収縮することができ、例えば、（Ａ）のように、物体側面が凸面である場合または／およびセンサー側面が凹面である場合、物体側方向に膨張することができ、（Ｂ）のように、物体側面が凹面である場合または／およびセンサー側面が凸面である場合、センサー側方向に膨張することができる。このようなレンズ１１１、１１２は、入射側面と出射側面の位置または光軸（Ｌｚ）の高さが異なる場合がある。これにより、レンズ１１１、１１２は、温度変化によって光学特性に影響を与える可能性がある。

【0355】

第１レンズホルダー１０１は、放熱効率のために、プラスチック材質や金属材質であってもよい。第２レンズホルダー１０３は、放熱効率のためにプラスチック材質や金属材質であってもよい。レンズホルダー１０１、１０３が金属である場合、カメラモジュール１１００の放熱効果を改善させることができ、または、プラスチックレンズと同じ材質で適用する場合、熱膨張係数の差を減らすことができる。金属材質は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、またはＣｕ材質から選択することができ、ＡｌまたはＡｌ合金であることができる。第１、２レンズホルダー１０１、１０３の表面には、水と調和性のある材質がコーティングされたり、塗布されることができる。本発明の実施例は、ＢＦＬの補償のために、第２レンズホルダー１０３の材質が金属であってもよい。

【0356】

レンズ１００、２００、３００のそれぞれは、光が入射される有効径を有する有効領域と有効領域の外側に非有効領域であるフランジを含むことができる。非有効領域は、光が遮光膜１３１、１３３によって遮断される領域であってもよい。フランジは、レンズ１００、２００、３００の有効領域から光軸（Ｌｚ）に対して円周方向に延びることができる。レンズ１００、２００、３００のうち少なくとも一つは、フランジ部がないか、または相対的に短い長さで提供することができる。第３レンズ３００は、外側周りにフランジ（１１７Ａ）が第２レンズホルダー１０３の内側に結合されることができる。

【0357】

温度センサー２１３は、カメラモジュール１１００の周辺温度を検出することができる。検出された温度は、カメラモジュール１１００の内部または外部の温度を検出することができ、－５０度から１２５度の範囲まで検出することができる。カメラモジュール１１００は、車両、飛行機、船舶、携帯端末のような移動体に適用され、例えば、車両である場合、外部環境によって温度偏差が大きくなるこることがある。この際の基準温度は、車両内の温度であってもよい。

【0358】

温度補償部２１１は、温度センサー２１３から検出された温度に基づいて、駆動部の駆動モードを制御することができる。保存部２１５は、検出された温度と温度による温度補償率がマッチングされて保存されることができる。

【0359】

例えば、図１５のように、区間別温度補償率は、基準温度を基礎に、基準（Ｒｅｆ）温度より低い温度であるときに補償するための第１モード（Ｓｔａｔｕｓ１－３）と、基準（Ｒｅｆ）温度より高い温度のときに補償するための第２モード（Ｓｔａｔｕｓ５-８）に設定することができる。基準（Ｒｅｆ）温度は、室内温度、例えば、１０度～３０度の範囲または１５度～２５度の範囲であり、好ましくは、２０度±１０度であってもよい。第１モード（Ｓｔａｔｕｓ１－３）は、基準（Ｒｅｆ）温度より低い温度であり、区間別温度は１０度から－５０度までの範囲を少なくとも３区間で区分することができ、第１区間（Ｓｔａｔｕｓ１）は１０～－１０度の範囲であり、第２区間（Ｓｔａｔｕｓ２）は－１０度～－３０度の範囲であり、第３区間（Ｓｔａｔｕｓ３）は－３０度～－５０度の範囲であることができる。第１～第３区間（Ｓｔａｔｕｓ１－３）の区間別基準温度は０度、－２０度および－４０度であり、区間別温度の偏差は±１０度であってもよい。第２モードは基準（Ｒｅｆ）温度より高い温度であり、区間別温度は３０度から１００度までの範囲を少なくとも４区間で区分することができ、区間別温度を見ると、第１区間（Ｓｔａｔｕｓ５）は３０～５０度の範囲であり、第２区間（Ｓｔａｔｕｓ６）は５０度～７０度の範囲であり、第３区間（Ｓｔａｔｕｓ７）は７０度～９０度の範囲であり、第４区間（Ｓｔａｔｕｓ８）は第９０度～１１０度の範囲であってもよい。第１～第４区間（Ｓｔａｔｕｓ５－８）の区間別基準温度は４０度、６０度、８０度および１００度であり、区間別温度の偏差は±１０度であることができる。

【0360】

本発明の他の例は、区間別温度補正率は、各区間（ｓｔａｔｕｓ１－８）の平均温度変化量で補正することができる。例えば、基準温度より低い第１区間（Ｓｔａｔｕｓ１）で１０度の温度補正率と－１０度の温度補正率の平均値で温度補正率を設定することができ、このような方式で基準温度より低い第２～第３区間のそれぞれの平均温度補正率を設定することができる。また、基準温度より高い第１区間（Ｓｔａｔｕｓ５）で３０度の温度補正率と５０度の温度補正率の平均値で該当区間の温度補正率を設定することができ、このような方式で基準温度より高い第２～第４区間のそれぞれの平均温度補正率で補正することができる。

【0361】

本発明の他の例は、平均温度補正率の計算において、基準より低い各区間では、相対的に低い温度の補正率に重みをさらに与え、基準より高い各区間では、相対的に高い温度の補正率に重みをさらに与える。例えば、基準温度より低い第１区間（Ｓｔａｔｕｓ１）で１０度の温度補正率に重みを３０％、－１０度の温度補正率に重みを７０％の重みを与え、それら平均値で温度補正率を設定することができ、このような方式で基準温度より低い第２～第３区間のそれぞれの重みを加わった平均温度補正率を設定することができる。また、基準温度より高い第１区間（Ｓｔａｔｕｓ５）で３０度の温度補正率に３０％、５０度の温度補正率に７０％の重みをさらに与え、それら平均値で該当区間の温度補正率を設定することができ、このような方式で基準温度より高い第２～第４区間のそれぞれの平均温度補正率で補正することができる。

【0362】

温度補償部２１１は、検出された温度に基づいて、保存部２１５に保存された基準モード、第１モードの区間別（Ｓｔａｔｕｓ１－３）温度補償率、第２モードの区間別（Ｓｔａｔｕｓ１－３）温度補償率と比較し、マッチングされる温度で駆動モードを決定することができる。または、温度補償部２１１は、各区間の平均温度補償率に基づいて、ＢＦＬの位置を制御することができる。

【0363】

温度補償部２１１は、駆動モードにより少なくとも一つの駆動部１４１、１５１、１６１を制御することができる。例えば、第１制御信号（Ｆ１）によって第１駆動部１４１を駆動する場合、第３レンズ３００のセンサー側面とイメージセンサー６００との間の光軸（Ｌｚ）距離、即ち、ＢＦＬ（Ｂａｃｋｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈ）を増加または減少させることができる。好ましく、第３レンズ３００が温度変化によって収縮または膨張するので、基準ＢＦＬが減少したり増加することができる。

【0364】

いずれかの区間である場合、第３レンズ３００は収縮することができ、これによりＢＦＬは基準値より増加することができ、温度補償部２１１によってＢＦＬの温度補償率に応じてＢＦＬが増加するように駆動部１４１、１５１を制御することができる。逆に、温度補償部２１１は、検出された温度が基準温度より高い第２モードのいずれかの区間である場合、第３レンズ３００は膨張することができ、これによりＢＦＬは基準値より減少することができ、温度補償部２１１によってＢＦＬの温度補償率に応じてＢＦＬが減少するように第１駆動部１４１、１５１を制御することができる。

【0365】

第１駆動部１４１は、第１制御信号（Ｆ１）が入力されると、第３レンズ３００を光軸（Ｌｚ）方向にアップ（Ｕｐ）またはダウン（Ｄｏｗｎ）させることができる。第２駆動部１５１は、第２制御信号（Ｆ２）が入力されると、メイン基板７００を光軸（Ｌｚ）方向にアップまたはダウンさせることができる。第３駆動部１６１は、第３制御信号（Ｆ３）が入力されると、第１レンズホルダー１０１または内部のいずれかのレンズ１００、２００、３００を光軸（Ｌｚ）方向にアップまたはダウンさせることができる。ここで、第３駆動部１６１が駆動される場合、温度変化に応じて、カメラモジュール１１００のＴＴＬ（Ｔｏｔａｌｔｒａｃｋｌｅｎｇｔｈ）の変化を調節したり、ＢＦＬ変化によるＴＴＬを縮小または増加させることができる。ＴＴＬは、第１レンズ１００の物体側面からイメージセンサー６００までの光軸（Ｌｚ）距離である。

【0366】

図１６のように、本発明の実施例は、温度が最低－４０度であるとき、最小－５％の地点、最大－１４．３％の地点と、温度が最高１００度であるとき、最小５％の地点、最小１４.３％の地点を連結した領域内で、最後のレンズ３００の温度変化またはＢＦＬ変化に応じてＢＦＬを増加または減少するように第１または第２駆動部１４１、１５１を駆動させ、一定の基準ＢＦＬに維持することができる。これにより、温度変化によるカメラモジュールの光学性能の変化を抑制することができる。

【0367】

温度補償部２１１によって感知された温度に基づいて、制御信号が入力されると、第１、２アクチュエータ１４１Ａ、１４１Ｂは、コイル４２と磁石４１との間の電磁的な影響力によって、磁石４１が第２レンズホルダー１０３と一緒に光軸（Ｌｚ）方向にアップまたはダウンすることができる。この時、ばね部材４５は、第２レンズホルダー１０３の光軸（Ｌｚ）方向の移動を支持し、第２レンズホルダー１０３のレンズ（Ｌ３）とイメージセンサー６００との間の光軸距離（ＢＦＬ）は増加または減少することができる。したがって、第２レンズホルダー１０３の最後のレンズ（Ｌ３）とイメージセンサー６００との間の距離（ＢＦＬ）は、温度によって最後のレンズ（Ｌ３）が膨張または収縮しても、一定に維持することができる。これにより、カメラモジュール１１００は、構成によって温度が可変しても、光学性能の変化を抑制することができる。

【0368】

図１８を参照すると、温度補償部２１１によるＢＦＬ補償方法は、温度センサー２１３によってカメラモジュール１１００の周辺温度を検出し（Ｓ１）、検出された周辺温度と保存部２１５に保存された温度補償テーブルを比較およびマッチングすることができる（Ｓ２）。この時、周辺温度が基準モードである場合、基準ＢＦＬに維持するように制御し（Ｓ３）、基準温度より低い第１温度である場合、ＢＦＬが増加するようにカメラモジュールの第１または第２駆動部１４１、１５１に駆動力を提供し（Ｓ４）、基準温度より高い第２温度である場合、ＢＦＬが減少するようにカメラモジュールの第１または第２駆動部１４１、１５１に駆動力を提供するステップ（Ｓ５）に進むことができる。

【0369】

本実施形態に関連する技術分野における当業者であれば、前記の記載された基材の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で実施することができることを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されるべきである。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等の範囲内にあるすべての差異は、本発明に含まれるものと解釈されるべきである。

【図1】