(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】2025-01-09
(54)【発明の名称】光学系、これを含む光学モジュール、及びカメラモジュール
(51)【国際特許分類】
G02B 15/16 20060101AFI20241226BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20241226BHJP
G02B 13/00 20060101ALN20241226BHJP
【FI】
G02B15/16
G02B13/18
G02B13/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024537532
(86)(22)【出願日】2022-12-20
(85)【翻訳文提出日】2024-06-20
(86)【国際出願番号】 KR2022020794
(87)【国際公開番号】W WO2023121204
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】10-2021-0183217
(32)【優先日】2021-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0173155
(32)【優先日】2022-12-12
(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
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100219265
【氏名又は名称】鈴木 崇大
(74)【代理人】
【識別番号】100203208
【氏名又は名称】小笠原 洋平
(74)【代理人】
【識別番号】100216839
【氏名又は名称】大石 敏幸
(74)【代理人】
【識別番号】100228980
【氏名又は名称】副島 由加里
(74)【代理人】
【識別番号】100151448
【氏名又は名称】青木 孝博
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(72)【発明者】
【氏名】シン,ドゥシク
(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)】
2H087KA01
2H087MA07
2H087MA08
2H087MA09
2H087NA14
2H087PA08
2H087PA17
2H087PB08
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA21
2H087QA26
2H087QA37
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA41
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
2H087SA14
2H087SA16
2H087SA20
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA72
2H087SB04
2H087SB13
2H087SB24
2H087UA01
(57)【要約】
実施例に係る光学系は、物体側からセンサ側方向に光軸に沿って順次配置され、少なくとも一つのレンズをそれぞれ含む第1レンズ群、第2レンズ群、及び第3レンズ群を含み、前記第1レンズ群は、前記物体側から前記センサ側方向に前記光軸に沿って順次配置される第1レンズ、第2レンズ、及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第4レンズ及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第6レンズ、第7レンズ、及び第8レンズを含み、前記第2レンズ群及び第3レンズ群は、前記センサ側方向に移動(第1モード)及び前記物体側方向に移動(第3モード)可能であり、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(+)の屈折力を有し、前記第5レンズは、負(-)の屈折力を有し、前記第3レンズ及び前記第4レンズは、ガラスを含み、前記光学系は、下記の数式を満たす。
[数式]
13<EFL<29
(数式において、EFLは、前記光学系の有効焦点距離(mm)を意味する。)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側からセンサ側方向に光軸に沿って順次配置され、少なくとも一つのレンズをそれぞれ含む第1レンズ群、第2レンズ群、及び第3レンズ群を含み、
前記第1レンズ群は、前記物体側から前記センサ側方向に前記光軸に沿って順次配置される第1レンズ、第2レンズ、及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第4レンズ及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第6レンズ、第7レンズ、及び第8レンズを含み、
前記第2レンズ群及び第3レンズ群は、前記センサ側方向に移動(第1モード)及び前記物体側方向に移動(第3モード)可能であり、
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(+)の屈折力を有し、
前記第5レンズは、負(-)の屈折力を有し、
前記第3レンズ及び前記第4レンズは、ガラスを含み、
前記光学系は、下記の数式を満たす、光学系。
[数式]
13<EFL<29
(数式において、EFLは、前記光学系の有効焦点距離(mm)を意味する。)
【請求項2】
前記第1レンズ及び前記第8レンズは、デカット(D-cut)形状を有する、請求項1に記載の光学系。
【請求項3】
前記第1レンズの物体側面は、前記物体側面に凸状であり、
前記第3レンズの前記センサ側面は、前記センサ側面に凹状でおり、
前記第4レンズの物体側面は、前記物体側面に凸状である、請求項1に記載の光学系。
【請求項4】
前記光学系は、下記の数式を満たす、請求項1に記載の光学系。
[数式]
0<CT_Lx/ET_Ly<3
0<ET_Lx/CT_Ly<3
(数式において、CT_Lxは、第xレンズの光軸における厚さを意味し、ET_Lyは、第yレンズの有効領域の終端における厚さを意味し、xは、1≦x≦8の自然数であり、yは、1≦y≦8の自然数であり、x=yを満たす。)
【請求項5】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項1に記載の光学系。
[数式]
0<CH_G1-CH_G2<1
0<CH_G1-CH_G3<1
(数式において、CH_G1は、前記第1レンズ群のレンズの有効径の最小サイズCH(clear height)を意味し、CH_G2は、前記第2レンズ群のレンズの有効径の最小サイズCH(clear height)を意味し、CH_G3は、前記第3レンズ群のレンズの有効径の最小サイズCH(clear height)を意味する。
【請求項6】
物体側からセンサ側方向に光軸に沿って順次配置され、少なくとも一つのレンズをそれぞれ含む第1レンズ群、第2レンズ群、及び第3レンズ群を含み、
前記第1レンズ群は、前記物体側から前記センサ側方向に前記光軸に沿って順次配置される第1レンズ、第2レンズ、及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第4レンズ及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第6レンズ、第7レンズ、及び第8レンズを含み、
前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群は、前記センサ側方向に移動(第1モード)及び前記物体側方向に移動(第3モード)可能であり、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、光学系。
[数式]
1<TD_G1/TD_G2<2
(前記TD_G1は、前記第1レンズ群の長さである。前記TD_G2は、前記第2レンズ群の長さである。)
【請求項7】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6に記載の光学系。
[数式]
0.8<TD_G3/TD_G2<1.5
(前記TD_G2は、前記第2レンズ群の長さである。前記TD_G3は、前記第3レンズ群の長さである。)
【請求項8】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6に記載の光学系。
[数式]
40<Ave_ABV<50
(前記Ave_ABVは、前記第1レンズ~前記第8レンズのアッベ数の平均である。)
【請求項9】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6に記載の光学系。
[数式]
1.5<Ave_Ind<1.8
(前記Ave_Indは、前記第1レンズ~前記第8レンズの屈折率の平均である。)
【請求項10】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6に記載の光学系。
[数式]
0.7<FOV(θ)_1/Max_CRA_1<2,
0.7<FOV(θ)_2/Max_CRA_2<2,
0.7<FOV(θ)_3/Max_CRA_3<2,
(前記FOV(θ)_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_3は、前記第3モードにおいて前記光学系の有効画角である。 前記Max_CRA_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の主光線である。前記Max_CRA_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の主光線である。前記Max_CRA_3は、前記第3モードにおいて前記光学系の主光線である。)
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施例は、光学系、これを含む光学モジュール、及びカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
カメラモジュールは、オブジェクトを撮影してイメージまたは動画として保存する。前記カメラモジュールは、多様なアプリケーションに適用される。例えば、前記カメラモジュールは、超小型で製造され得る。これにより、前記カメラモジュールは、スマートフォン、タブレットPC、ノートパソコンなどの携帯用デバイスに適用される。また、前記カメラモジュールは、ドローンまたは車両に適用される。
【0003】
前記カメラモジュールは、像(image)を結像する撮像レンズと、結像された像を電気信号に変換するイメージセンサーーとを含む。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と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AF(autofocus)機能を果たすことができる。また、前記カメラモジュールは、ズームレンズ(zoom lens)によって遠距離のオブジェクト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)機能を果たすことができる。
【0004】
また、前記カメラモジュールは、イメージブレ防止IS(image stabilization)技術を用いてイメージのブレを補正または防止することができる。
【0005】
前記カメラモジュールが像(image)を得るための最も重要な構成は、像(image)を結像する撮像レンズである。最近、高画質及び高解像度に対する関心が高まっている。これにより、複数のレンズを含む前記光学系の研究が進められている。例えば、高性能の前記光学系のために正(+)または負(-)の屈折力を有する複数の撮像レンズを用いた研究が進められている。しかし、複数のレンズを含むと、前記光学系の全体の長さが増加することがある。また、前記光学系の光学特性及び収差特性を向上させることが困難になり得る。
【0006】
一方、前記光学系が複数のレンズを含む場合、複数のレンズのいずれか一つのレンズの位置を制御することができる。または、2つ以上のレンズを含むレンズ群の位置を制御することができる。これにより、前記光学系は、ズーム(zoom)またはオートフォーカス(AF)機能を果たすことができる。しかし、前記レンズまたは前記レンズ群が前記機能を果たすとき、前記レンズまたは前記レンズ群の移動距離が大幅に増加することがある。これにより、前記光学系を含む装置は、多くのエネルギー を必要とすることがある。また、移動距離を考慮した設計が求められるという問題がある。
【0007】
また、前記光学系が複数のレンズを含む場合、前記複数のレンズの厚さ、間隔またはサイズによって光学系の全体の長さまたは高さが増加することがある。これにより、前記光学系を含むデバイスの厚さ及びサイズが増加することがある。
【0008】
したがって、上述した問題を解決することができる新しい光学系及び光学モジュールが求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
実施例は、向上した光学特性を有する光学系、これを含む光学モジュール、及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、実施例は、多様な倍率のイメージを提供できる光学系、これを含む光学モジュール、及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、実施例は、小さいサイズを有する光学系、これを含む光学モジュール、及びカメラモジュールを提供することを目的とする。
【0012】
また、実施例は、薄い厚さを有するフォールデッド(folded)カメラに適用可能な光学系、これを含む光学モジュール、及びカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
実施例に係る光学系は、物体側からセンサ側方向に光軸に沿って順次配置され、少なくとも一つのレンズをそれぞれ含む第1レンズ群、第2レンズ群、及び第3レンズ群を含み、前記第1レンズ群は、前記物体側から前記センサ側方向に前記光軸に沿って順次配置される第1レンズ、第2レンズ、及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第4レンズ及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第6レンズ、第7レンズ、及び第8レンズを含み、前記第2レンズ群及び第3レンズ群は、前記センサ側方向に移動(第1モード)及び前記物体側方向に移動(第3モード)可能であり、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(+)の屈折力を有し、前記第5レンズは、負(-)の屈折力を有し、前記第3レンズ及び前記第4レンズは、ガラスを含み、前記光学系は、下記の数式を満たす。
【0014】
[数式]
【0015】
13<EFL<29
【0016】
(EFLは、前記光学系の有効焦点距離(mm)を意味する。)
【発明の効果】
【0017】
実施例に係る光学系、光学モジュール、及びカメラモジュールは、向上した光学特性を有する。詳細には、複数のレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群を移動して有効焦点距離EFLを制御することができる。これにより、所望の倍率のイメージを獲得することができる。
【0018】
また、実施例は、移動するレンズ群の移動距離を最小化する。これにより、レンズ群を移動する際に要求される電力消費を低減することができる。
【0019】
また、実施例は、第1モード乃至前記第3モードにおける倍率に関係なく一定のTTLを有する。これにより、前記光学系及びこれを含むカメラモジュールは、スリムなサイズを有する。
【0020】
また、実施例に係る光学系及びカメラモジュールのレンズのうち少なくとも一つは、非円形状を有する。これにより、前記光学系は、向上した光学性能を有する。また、前記光学系は、小さいサイズを有する。
【0021】
また、実施例に係る光学系及びカメラモジュールは、光路変更部材を含む。これにより、前記光学系は、薄い厚さを有するフォールデッド(folded)カメラに適用することができる。また、前記カメラモジュールを含むデバイスを薄い厚さで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】第1モードで動作する実施例に係る光学系の構成図である。
【
図2】第1モードで動作する光学系のTTL(Total track length)、BFL(Back focal length)を説明するための図である。
【
図3】第2モードで動作する実施例に係る光学系の構成図である。
【
図4】第2モードで動作する光学系のTTL(Total track length)、BFL(Back focal length)を説明するための図である。
【
図5】第3モードで動作する実施例に係る光学系の構成図である。
【
図6】第3モードで動作する光学系のTTL(Total track length)、BFL(Back focal length)を説明するための図である。
【
図7】非円形状のレンズを説明するための図である。
【
図8】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図9】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図10】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図11】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図12】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図13】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図14】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図15】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図16】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図17】第1実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図18】第1実施例に係る光学系が第1モードで動作する場合のMTF特性のグラフである。
【
図19】第1実施例に係る光学系が第1モードで動作する場合の収差図のグラフである。
【
図20】第1実施例に係る光学系が第2モードで動作する場合のMTF特性のグラフである。
【
図21】第1実施例に係る光学系が第2モードで動作する場合の収差図のグラフである。
【
図22】第1実施例に係る光学系が第3モードで動作する場合のMTF特性のグラフである。
【
図23】第1実施例に係る光学系が第3モードで動作する場合の収差図のグラフである。
【
図24】第2実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図25】第2実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図26】第2実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図27】第2実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図28】第2実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図29】第2実施例に係る光学系の第1レンズ~第8レンズを説明するための表である。
【
図30】実施例に係るカメラモジュールが携帯端末機に適用されたものを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、添付の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。
【0024】
但し、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、互いに異なる多様な形態で具現され得、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間にその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置換して使うことができる。また、本発明の実施例で使われる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明らかに特に定義され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する者にとって一般的に理解され得る意味と解釈され得、辞書に定義された用語のように一般的に使われる用語は、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であろう。本発明の実施例で使われる用語は、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、文句で特に言及しない限り、複数形も含むことができ、「A及び(と)B、Cのうち少なくとも一つ(または一つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組み合わせでき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。また、本発明の実施例の構成要素を説明するにあたって、第1、第2、A、B、(a)、(b)等の用語を使うことができる。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に過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。そして、或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、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、結合または連結される場合のみならず、その構成要素とその他の構成要素との間にあるまた他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。
【0025】
また、各構成要素の「上(うえ)または、下(した)」に形成または配置されるものと記載される場合、上(うえ)または下(した)は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合のみならず、一つ以上のまた他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(うえ)または下(した)」で表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
【0026】
以下の説明において、最初のレンズは、物体側に最も近いレンズを意味する。また、最後のレンズはセンサ側に最も近いレンズを意味する。また、特別な言及がない限り、レンズの半径、有効径、厚さ、距離、BFL(Back focal length)、TTL(Total track length or Total Top Length)の単位は、ミリメートル(mm)である。また、レンズの形状は、レンズの光軸を基準とする。例えば、レンズの物体側面が凸状であることは、前記レンズの物体側面の光軸部分が凸状であるとして定義される。即ち、前記レンズの物体側面の光軸の周辺が凸状であるという意味ではない。したがって、レンズの物体側面が凸状であると説明した場合でも、前記レンズの物体側面の光軸の周辺部分は、凹状であり得る。また、レンズの厚さ及び曲率半径は、前記レンズの光軸を基準に測定した。また、前記物体側面は、前記光軸を基準に物体側(Object side)に向かうレンズの面として定義される。また、前記センサ側(Image sideは、前記光軸を基準に撮像面に向かうレンズの面として定義される。
【0027】
また、以下で説明するレンズのエッジの厚さは、デカットされていないエッジにおける厚さであり得る。
【0028】
図1~
図5を参照すると、実施例に係る光学系1000は、複数のレンズを含む。
【0029】
図面においては、前記光学系1000が8枚のレンズを含むことを示した。しかし、実施例はこれに限定されない。以下では、説明の便宜上、前記光学系1000が8枚のレンズを含むものとして説明する。
【0030】
前記光学系1000は、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170、及び第8レンズ180を含む。
【0031】
前記第1レンズ110~前記第8レンズ180は、物体側からセンサ側方向に順次配置される。
【0032】
前記第1レンズ110~前記第8レンズ180は、光軸OAに沿って順次配置される。したがって、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180の中心は、前記光学系1000の光軸OAと一致することができる。
【0033】
物体の情報に該当する光は、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180を通過してイメージセンサー部300に入射する。
【0034】
前記第1レンズ110~前記第8レンズ180は、それぞれ有効領域及び非有効領域を含む。
【0035】
前記有効領域は、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180で光学特性が実現される領域として定義される。前記有効領域は、前記光が通過する領域である。また、前記有効領域は、入射した光が屈折する領域である。
【0036】
即ち、前記有効領域は、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180の有効径であり得る。
【0037】
前記非有効領域は、前記有効領域の周辺部に配置される。即ち、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180で有効領域を除いた領域は、非有効領域である。前記非有効領域は、前記光が入射しない領域であり得る。前記非有効領域は、前記光学特性とは無関係の領域であり得る。または、前記非有効領域は、光が入射するが光学特性とは無関係の領域であり得る。または、前記非有効領域は、前記レンズを収容するバレル(図示せず)に固定された領域であり得る。即ち、前記非有効領域は、バレルに固定されるフランジ部であり得る。
【0038】
また、前記有効領域のサイズは、測定方法などによって±0.4mm程度の測定誤差を有し得る。例えば、前記有効領域のサイズは、フランジ部内径の2mm以下、1mm以下、または0.3mm以下であり得る。
【0039】
前記光学系1000は、入射する光量を調節するための絞り(図示せず)を含むことができる。前記絞りは、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180のうち隣接する2つのレンズ間に配置され得る。例えば、前記絞りは、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間に配置され得る。
【0040】
また、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180のうち少なくとも一つのレンズは、絞りの役割を果たすことができる。例えば、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180のうちいずれか一つのレンズは、レンズの物体側面またはセンサ側面が絞りの役割を果たすことができる。例えば、前記第4レンズ140の物体側面は、絞りの役割を果たすことができる。
【0041】
前記光学系1000は、光学モジュール2000を形成する。例えば、前記光学モジュール2000は、前記光学系1000、前記光学系1000の前に配置される光路変更部材、前記光学系1000の背後に配置されるイメージセンサー部300、及びフィルタ部500を含むことができる。
【0042】
前記イメージセンサー部300は、光を感知する。詳細には、前記イメージセンサー部300は、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180を順次通過した光を感知する。例えば、前記イメージセンサー部300は、CCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を含むことができる。
【0043】
前記フィルタ部500は、前記光学系1000と前記イメージセンサー部300との間に配置される。
【0044】
前記フィルタ部500は、前記イメージセンサー部300と最も隣接するレンズと前記イメージセンサー部300との間に配置される。即ち、前記フィルタ部500は、前記第8レンズ180と前記イメージセンサー300部との間に配置される。例えば、前記フィルタ部500は、赤外線フィルタまたは光学フィルタを含むことができる。
【0045】
前記フィルタ部500は、設定された波長帯域の光を通過させる。また、前記フィルタ部500は、設定されていない波長帯域の光をフィルタリングする。前記フィルタ部500が赤外線フィルタを含むと、外部光から放出される輻射熱が前記イメージセンサー部300に伝達されることを遮断することができる。また、前記フィルタ部500は、可視光線を透過し、赤外線を反射することができる。
【0046】
前記光学モジュール2000は、光路変更部材(図示せず)を含むことができる。
【0047】
前記光路変更部材は、外部から入射した光を反射する。これにより、前記光の経路を変更する。前記光路変更部材は、反射鏡またはプリズムを含むことができる。例えば、前記光路変更部材は、直角プリズムを含むことができる。これにより、前記光路変更部材は、入射光の経路を90°の角度で反射することができる。これにより、光の経路を変更することができる。
【0048】
前記光路変更部材は、前記複数のレンズよりも物体側に隣接して配置され得る。前記光学モジュール2000が前記光路変更部材を含む場合、物体側からセンサ方向に光路変更部材、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170、第8レンズ180、フィルタ部500、及びイメージセンサー部300が順次配置され得る。
【0049】
前記光路変更部材は、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。例えば、前記光路変更部材は、第1方向に入射した光の経路を前記複数のレンズが配置される方向である前記第2方向に変更することができる。前記第2方向は、光軸方向であり得る。
【0050】
前記光学モジュール2000が光路変更部材を含むと、前記光学モジュール2000は、フォールディド(folded)カメラに適用され得る。詳細には、前記光学モジュール2000が前記光路変更部材を含むと、前記光学モジュール2000が適用された電子装置の表面と垂直な方向に入射した光を前記電子装置の表面と平行な方向に変化させることができる。これにより、前記光学モジュール2000は、薄い厚さを有することができる。したがって、前記電子装置は、薄い厚さに形成され得る。
【0051】
前記光学系1000のレンズは、前記光軸に沿って前後方向に移動することができる。詳細には、前記レンズのうち少なくとも一つのレンズは、前記光軸方向に沿って前記物体側方向または前記センサ側方向に移動することができる。これにより、前記光学系1000及び前記光学モジュール2000は、低倍率モード及び高倍率モードで焦点距離を調節することができる。
【0052】
図1~
図6を参照すると、前記レンズは、複数のレンズ群に区分される。詳細には、前記レンズは、移動しない固定群レンズとして定義される第1レンズ群G1と、移動する移動群レンズとして定義される第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3とに区分される。
【0053】
前記第1レンズ群G1は、少なくとも一つのレンズを含む。詳細には、前記第1レンズ群G1は、複数のレンズを含む。詳細には、前記第1レンズ群G1は、設定された間隔で離隔して配置される複数のレンズを含む。例えば、前記第1レンズ群G1は、互いに離隔して配置される前記第1レンズ110、前記第2レンズ120、及び前記第3レンズ130を含むことができる。
【0054】
前記第1レンズ群G1の複数のレンズは、前記第1モード~前記第3モードの動作変化によってレンズ間の間隔が変化することなく固定される。例えば、前記第1レンズ110と前記第2レンズ120との間の間隔は、前記第1モード~前記第3モードの動作変化によって変化しない。また、前記第2レンズ120と前記第3レンズ130との間の間隔は、前記第1モード~前記第3モード動作の変化によって変化しない。
【0055】
前記複数のレンズ間の間隔は、隣接するレンズの中心間の光軸OA方向距離として定義される。
【0056】
前記第2レンズ群G2は、少なくとも一つのレンズを含む。詳細には、前記第2レンズ群G2は、複数のレンズを含む。前記第1レンズ群G1のレンズ数と前記第2レンズ群G2のレンズ数は、同じでも異なり得る。例えば、前記第2レンズ群G2のレンズ数は、前記第1レンズ群G1のレンズ数より少なくてもよい。
【0057】
前記第2レンズ群G2は、設定された間隔で離隔して配置される複数のレンズを含む。例えば、前記第2レンズ群G2は、互いに離隔する前記第4レンズ140及び前記第5レンズ150を含むことができる。
【0058】
前記第2レンズ群G2の複数のレンズは、前記第1モード~前記第3モードの動作変化によってレンズ間の間隔が変化することなく固定される。例えば、前記第4レンズ140と前記第5レンズ150との間の間隔は、前記第1モード~前記第3モード動作によって変化しない。前記複数のレンズ間の間隔は、隣接するレンズの中心間の光軸OA方向距離として定義される。
【0059】
前記第3レンズ群G3は、少なくとも一つのレンズを含む。詳細には、前記第3レンズ群G3は、複数のレンズを含む。前記第3レンズ群G3のレンズ数と前記第2レンズ群G2のレンズ数とは、同じでも異なってもよい。例えば、前記第3レンズ群G3のレンズ数は、前記第2レンズ群G2のレンズ数よりも大きくてもよい。
【0060】
前記第3レンズ群G3は、設定された間隔で離隔する複数のレンズを含む。例えば、前記第3レンズ群G3は、互いに離隔する前記第6レンズ160、前記第7レンズ170、及び前記第8レンズ180を含むことができる。
【0061】
前記第3レンズ群G3の複数のレンズは、前記第1モード~前記第3モードの動作変化によってレンズ間の間隔が変化することなく固定される。例えば、前記第6レンズ160と前記第7レンズ170との間の間隔は、前記第1モード~前記第3モード動作変化によって変化しない。また、前記第7レンズ170と前記第8レンズ180との間の間隔は、前記第1モード~前記第3モード動作変化によって変化しない。前記複数のレンズ間の間隔は、隣接するレンズの中心間の光軸OA方向距離として定義される。
【0062】
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。詳細には、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記光軸方向に沿って移動する。前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記光軸方向に沿って前記第1レンズ群G1または前記イメージセンサー部300に近づくように移動する。即ち、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記光軸方向に沿って前記物体側または前記センサ側に近づくように移動する。
【0063】
例えば、前記光学系1000には、駆動部材(図示せず)が連結される。前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記駆動部材の駆動力によって前記光軸方向に沿って移動することができる。
【0064】
前記駆動部材は、前記第1モード~前記第3モードの変化によって前記第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。これにより、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2との間の間隔、前記第1レンズ群G1と前記第3レンズ群G3との間の間隔、前記第2レンズ群G2と前記イメージセンサー部300との間の間隔、前記第3レンズ群G3と前記イメージセンサー部300との間の間隔のうち少なくとも一つの間隔が変化し、間隔が制御される。
【0065】
前記第1モードの倍率は、85°の画角を1倍としたとき、4.8倍の倍率を意味することができる。また、前記第2モードの倍率は、85°の画角を1倍としたとき、6倍の倍率を意味することができる。また、前記第3モードの倍率は、85°の画角を1倍としたとき、8.5倍の倍率を意味することができる。
【0066】
例えば、
図1~
図6のように、前記第1レンズ群G1は、固定され得る。また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記駆動部材によって移動可能であり得る。このとき、前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2、及び前記第3レンズ群G3のレンズ間の間隔は、変化しないことがある。
【0067】
詳細には、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動する場合、前記第2レンズ群G2の前記第4レンズ140と前記第5レンズ150との間の間隔、前記第3レンズ群G3の前記第6レンズ160と前記第7レンズ170との間の間隔、前記第7レンズ170と前記第8レンズ180との間の間隔は、前記駆動力に関係なく固定され得る。これにより、前記光学モジュール2000のTTL(Total track length)が維持される。また、前記光学モジュール2000のBFL(Back focal length)は、駆動力によって変化する。
【0068】
例えば、前記光学モジュール2000は、前記第1モードから前記第2モードに変化し得る。または、前記光学モジュール2000は、前記第1モードから前記第3モードに変化し得る。または、前記光学モジュール2000は、前記第2モードから前記第3モードに変化し得る。このとき、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記イメージセンサー部300から前記第1レンズ群G1方向に移動することができる。詳細には、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記第1レンズ群G1に隣接する位置に移動することができる。
【0069】
その反対に、前記光学モジュール2000は、前記第3モードから前記第1モードに変化し得る。または、前記光学モジュール2000は、前記第3モードから前記第2モードに変化し得る。または、前記光学モジュール2000は、前記第2モードから前記第1モードに変化し得る。このとき、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記第1レンズ群G1から前記イメージセンサー部300方向に移動することができる。詳細には、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記イメージセンサー部300に隣接する位置に移動することができる。
【0070】
また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動すると、前記第1レンズ110及び前記第2レンズ120の複合焦点距離は、維持され得る。また、前記第2レンズ120及び前記第3レンズ130の複合焦点距離は、維持され得る。また、前記第1レンズ110、前記第2レンズ120、及び前記第3レンズ130の複合焦点距離は、維持され得る。
【0071】
また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動すると、前記第4レンズ140及び第5レンズ120の複合焦点距離は、維持され得る。
【0072】
また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動すると、前記第6レンズ160及び前記第7レンズ170の複合焦点距離は、維持され得る。また、前記第7レンズ170及び前記第8レンズ180の複合焦点距離は、維持され得る。また、前記第6レンズ160、前記第7レンズ170、及び前記第8レンズ180の複合焦点距離は、維持され得る。
【0073】
また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動すると、前記第3レンズ130及び前記第4レンズ140の焦点距離は、変化し得る。また、前記第2レンズ120、前記第3レンズ130、及び前記第4レンズ140の焦点距離は、変化し得る。また、前記第3レンズ130、前記第4レンズ140、前記第5レンズ150の焦点距離は、変化し得る。また、前記第1レンズ110、前記第2レンズ120、前記第3レンズ130、及び前記第4レンズ140の焦点距離は、変化し得る。また、前記第2レンズ120、前記第3レンズ130、前記第4レンズ140、及び前記第5レンズ150の焦点距離は、変化し得る。
【0074】
また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動すると、前記第5レンズ150及び前記第6レンズ160の焦点距離は、変化し得る。また、前記第4レンズ140、前記第5レンズ150、及び前記第6レンズ160の焦点距離は、変化し得る。また、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170の焦点距離は、変化し得る。また、前記第3レンズ130、前記第4レンズ140、前記第5レンズ150、及び前記第6レンズ160の焦点距離は、変化し得る。また、前記第4レンズ140、前記第5レンズ150、前記第6レンズ160、及び前記第7レンズ170の焦点距離は、変化し得る。
【0075】
即ち、実施例に係る光学モジュールを含むカメラモジュールは、前記複数のレンズ群G1、G2、G3のうち少なくとも一つのレンズ群の位置が制御される。これにより、レンズ群G1、G2、G3間の間隔、前記光学系1000の有効焦点距離 EFL(Effective Focal Length)及び複数のレンズの複合焦点距離を変化させることができる。これにより、前記カメラモジュールは、有効焦点距離(EFL)を制御することができる。また、前記カメラモジュールは、被写体に対して低倍率、中倍率、及び高倍率でズーム(Zoom)機能を提供することができる。
【0076】
前記光学系は、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の移動によって前記光学系の焦点距離EFLが変化する。
【0077】
例えば、前記第1モードの有効焦点距離は、13mm~14mmであり得る。また、前記第2モードの有効焦点距離は、20mm~21mmであり得る。また、前記第3モードの有効焦点距離は、28mm~29mmであり得る。
【0078】
即ち、前記光学系の有効焦点距離EFLは、13mm~29mmの範囲で変化し得る。
【0079】
前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2、及び前記第3レンズ群G3は、互いに異なる屈折力を有する。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る。また、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。また、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。
【0080】
前記第1レンズ群G1、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。例えば、前記第1レンズ群G1及び前記第2レンズ群G2は、反対符号の屈折力を有する。これにより、前記第2レンズ群G2の焦点距離と前記第1レンズ群G1の焦点距離とは、互いに反対符号を有する。また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、反対符号の屈折力を有する。これにより、前記第2レンズ群G2の焦点距離と前記第3レンズ群G3の焦点距離とは、互いに反対対符号を有する。また、前記第1レンズ群G1及び前記第3レンズ群G3は、同一符号の屈折力を有する。これにより、前記第1レンズ群G1の焦点距離は、前記第3レンズ群G3の焦点距離と同一符号を有する。
【0081】
以下、前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2、及び前記第3レンズ群G3に含まれるレンズについて説明する。
【0082】
前記第1レンズ110は、前記光軸において正(+)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る。例えば、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。
【0083】
前記第1レンズ110は、物体側面として定義される第1面S1及びセンサ側面として定義される第2面S2を含む。前記第1面S1は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状であり得る。また、前記第2面S2は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状であり得る。即ち、前記第1レンズ110は、全体的に前記光軸において物体側に凸状のメニスカス形状を有することができる。
【0084】
前記第1面S1及び前記第2面S2のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0085】
前記第1面S1の有効径のサイズと前記第2面S2の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第1面S1の有効径サイズは、前記第2面S2の有効径サイズより大きくてもよい。
【0086】
前記第2レンズ120は、前記光軸において正(+)の屈折力を有することができる。前記第2レンズ120は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。例えば、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。
【0087】
前記第2レンズ120は、物体側面として定義される第3面S3およセンサ側面として定義される第4面S4を含む。前記第3面S3は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状であり得る。また、前記第4面S4は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状であり得る。即ち、前記第2レンズ120は、全体的に前記光軸において物体側に凸状のメニスカス形状を有することができる。
【0088】
前記第3面S3及び前記第4面S4のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0089】
前記第3面S3の有効径のサイズと前記第4面S4の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第3面S3の有効径サイズは、前記第4面S4の有効径サイズよりも大きくてもよい。
【0090】
前記第3レンズ130は、前記光軸において負(-)の屈折力を有することができる。前記第3レンズ130は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。例えば、前記第3レンズ130は、ガラス材質を含むことができる。
【0091】
前記第3レンズ130は、物体側面として定義される第5面S5及びセンサ側面として定義される第6面S6とを含む。前記第5面S5は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状であり得る。また、前記第6面S6は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状であり得る。即ち、前記第3レンズ130は、全体的に前記光軸において両面が凹状の形状を有することができる。
【0092】
前記第5面S5及び前記第6面S6のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0093】
前記第5面S5の有効径のサイズと前記第6面S6の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第5面S5の有効径サイズは、前記第6面S6の有効径サイズよりも大きくてもよい。
【0094】
前記第4レンズ140は、前記光軸において正(+)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(glass)材質を含むことができる。例えば、前記第4レンズ140は、ガラスを含むことができる。
【0095】
前記第4レンズ140は、物体側面として定義される前記第7面S7及びセンサ側面として定義される第8面S8を含む。前記第7面S7は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状であり得る。また、前記第8面S8は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状であり得る。即ち、前記第4レンズ140は、全体的に光軸において両面が凸状を有することができる。
【0096】
前記第7面S7及び前記第8面S8のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0097】
前記第7面S7の有効径のサイズと前記第8面S8の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第7面S7の有効径サイズは、前記第8面S8の有効径サイズよりも大きくてもよい。
【0098】
前記第5レンズ150は、前記光軸において負(-)の屈折力を有することができる。前記第5レンズ150は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。例えば、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。
【0099】
前記第5レンズ150は、物体側面として定義される第9面S9及びセンサ側面として定義される第10面S10とを含む。前記第9面S9は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状であり得る。また、前記第10面S10は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状であり得る。即ち、前記第5レンズ150は、全体的に光軸において物体側に凸状のメニスカス形状を有することができる。
【0100】
前記第9面S9及び前記第10面S10のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0101】
前記第9面S9の有効径のサイズと前記第10面S10の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第9面S9の有効径サイズは、前記第10面S10の有効径サイズよりも大きくてもよい。
【0102】
前記第6レンズ160は、前記光軸において正(+)の屈折力を有することができる。前記第6レンズ160は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。例えば、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。
【0103】
前記第6レンズ160は、物体側面として定義される第11面S11及びセンサ側面として定義される前記第12面S12を含む。前記第11面S11は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状であり得る。また、前記第12面S12は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状であり得る。即ち、前記第6レンズ160は、全体として前記光軸においてセンサ側に凸状のメニスカス形状を有することができる。
【0104】
前記第11面S11及び前記第12面S12のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0105】
前記第11面S11の有効径のサイズと前記第12面S12の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第11面S11の有効径サイズは、前記第12面S12の有効径サイズよりも小さくてもよい。
【0106】
前記第7レンズ170は、前記光軸において負(-)の屈折力を有することができる。前記第7レンズ170は、プラスチックまたはガラス(glass)材質を含むことができる。例えば、前記第7レンズ170は、プラスチック材質を含むことができる。
【0107】
前記第7レンズ170は、物体側面として定義される第13面S13及びセンサ側面として定義される第14面S14を含む。前記第13面S13は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状であり得る。また、前記第14面S14は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状であり得る。即ち、前記第7レンズ170は、全体として前記光軸においてセンサ側に凸状のメニスカス形状を有することができる。
【0108】
前記第13面S13及び前記第14面S14のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0109】
前記第13面S13の有効径のサイズと前記第14面S14の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第13面S13の有効径サイズは、前記第14面S14の有効径サイズよりも大きくてもよい。
【0110】
前記第8レンズ180は、前記光軸において正(+)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(glass)材質を含むことができる。例えば、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。
【0111】
前記第8レンズ180は、物体側面として定義される第15面S15及びセンサ側面として定義される第16面S16を含む。前記第15面S15は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状であり得る。また、前記第16面S16は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状であり得る。即ち、前記第8レンズ180は、全体として前記光軸においてセンサ側に凸状のメニスカス形状を有することができる。
【0112】
前記第15面S15及び前記第16面S16のうち少なくとも一つの面は、非球面であり得る。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り得る。
【0113】
前記第15面S15の有効径のサイズと前記第16面S16の有効径のサイズは、異なり得る。例えば、前記第15面S15の有効径サイズは、前記第16面S16の有効径サイズよりも小さくてもよい。
【0114】
複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有することができる。例えば、前記第1レンズ群G1のレンズのうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有することができる。または、前記第2レンズ群G2のレンズのうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有することができる。または、前記第3レンズ群G3のレンズのうち少なくとも一つのレンズは、非円形状を有することができる。
【0115】
例えば、前記第1レンズ110は、非円形状を有することができる。詳細には、前記第1面S1及び前記第2面S2は、非円形状を有することができる。即ち、前記第1面S1及び前記第2面S2のそれぞれを前記光軸OAと対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、非円形状を有することができる。
【0116】
また、前記第8レンズ180は、非円形状を有することができる。詳細には、前記第15面S15及び前記第16面S16は、非円形状を有することができる。即ち、前記第15面S15及び前記第16面S16のそれぞれを光軸OAと対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、非円形状を有することができる。
【0117】
また、前記第2レンズ120は、円形または非円形の形状を有することができる。即ち、前記第3面S3及び前記第4面S4は、円形または非円形の形状を有することができる。即ち、前記第3面S3及び前記第4面S4のそれぞれを光軸OAに対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、円形または非円形の形状を有することができる。
【0118】
また、前記第3レンズ130は、円形状を有することができる。即ち、前記第5面S5及び前記第6面S6は、円形状を有することができる。即ち、前記第5面S5及び前記第6面S6のそれぞれを光軸OAに対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、円形状を有することができる。
【0119】
また、前記第4レンズ140及び前記第5レンズ150は、円形または非円形の形状を有することができる。即ち、前記第7面S7、前記第8面S8、前記第9面S9、及び前記第10面S10は、円形または非円形の形状を有することができる。即ち、前記第7面S7、前記第8面S8、前記第9面S9、及び前記第10面S10のそれぞれを光軸OAに対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、円形または非円形の形状を有することができる。
【0120】
また、前記第6レンズ160及び前記第7レンズ170は、円形または非円形の形状を有することができる。即ち、前記第11面S11、前記第12面S12、前記第13面S13、及び前記第14面S14は、円形または非円形の形状を有することができる。即ち、前記第11面S11、前記第12面S12、前記第13面S13、及び前記第14面S14のそれぞれを光軸OAに対応する正面から見たとき、各レンズ面の有効領域は、円形または非円形の形状を有することができる。
【0121】
図7は、非円形状のレンズを説明するための図である。
図7では、説明の便宜上、第1レンズ110を中心に説明した。
【0122】
図7を参照すると、前記第1面S1及び前記第2面S2のそれぞれの有効領域は、第1~第4エッジA1、A2、A3、A4を含む。
【0123】
前記第1エッジA1及び前記第2エッジA2は、前記光軸OAに垂直な第1方向(x軸方向)に対向する。前記第1エッジA1及び前記第2エッジA2は、曲線形状を有することができる。前記第1エッジA1及び前記第2エッジA2は、同じ長さまたは同じ曲率を有する曲線形状を有することができる。即ち、前記第1エッジA1及び前記第2エッジA2は、光軸OAを通過して第2方向(y軸方向)に延びる仮想線を基準に対称し得る。前記第2方向(y軸方向)は、前記光軸OA及び前記第1方向と垂直である。
【0124】
また、前記第3エッジA3及び前記第4エッジA4は、前記第2方向(y軸方向)に対向する。前記第3エッジA3及び前記第4エッジA4は、前記第1エッジA1及び前記第2エッジA2の終端を連結する。前記第3エッジA3及び前記第4エッジA4は、直線形状を有することができる。前記第3エッジA3及び前記第4エッジA4は、同じ長さを有して互いに平行し得る。即ち、前記第3エッジA3及び前記第4エッジA4は、光軸OAを通過して第1方向(x軸方向)に延びる仮想線を基準に対称し得る。
【0125】
前記第1面S1及び前記第2面S2は、第1~第4エッジA1、A2、A3、A4を含む。これにより、非円形状(例えば、デカット(D-cut)形状)を有することができる。
【0126】
前記第1面S1及び前記第2面S2は、前記第1レンズ110を製造する過程で前記非円形状を有することができる。例えば、前記第1レンズ110がプラスチックまたはガラス材質を含む場合、前記第1レンズ110は、射出工程中に前記非円形の形状に製造され得る。
【0127】
または、前記第1レンズ110は、射出工程によって円形状に製造され得る。その後の切断工程では、前記第1面S1及び前記第2面S2の一部の領域が切断され得る。これにより、前記第1レンズ110は、前記第3エッジA3及び前記第4エッジA4を有することができる。
【0128】
これにより、前記第1面S1及び前記第2面S2のそれぞれの有効領域は、設定されたサイズを有することができる。例えば、前記光軸OAを通過し、前記第1エッジA1と前記第2エッジA2とを連結する仮想の第1直線の長さCAが定義され得る。また、前記光軸OAを通過し、前記第3エッジA3と前記第4エッジA4とを連結する仮想の第2直線の長さCHが定義され得る。
【0129】
前記仮想の第1直線の長さCAは、前記仮想の第2直線の長さCHよりも長くてもよい。前記第1直線の長さCAは、前記第1面S1及び前記第2面S2のそれぞれの最大有効径のサイズを意味する。また、前記第2直線の長さCHは、前記第1面S1及び前記第2面S2のそれぞれの最小有効径のサイズを意味する。
【0130】
前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2、及び前記第3レンズ群G3の最小有効径サイズは、互いに異なり得る。詳細には、前記第1レンズ群G1の最小有効径サイズは、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の最小有効径サイズよりも大きくてもよい。
【0131】
例えば、前記第1レンズ群G1の最小有効径サイズは、約5.0mm~5.4mmであり得る。また、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の最小有効径サイズは、約4.0mm~4.4mmであり得る。
【0132】
実施例に係る光学系1000及び光学モジュール2000は、以下の数式のうち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、実施例に係る光学系1000及び光学モジュール2000は、収差特性を改善することができる。したがって、向上した光学特性を有する。また、実施例は、所望の倍率に対してズーム(Zoom)機能を効果的に提供することができる。また、スリムでコンパクトなサイズを有することができる。
【0133】
[数式1]
【0134】
0.65<CA_L4S1/CA_L1S1<0.95
【0135】
(前記CA_L4S1は、前記第4レンズの物体側面の最大有効径である。ぜCA_L1S1は、前記第1レンズの物体側面の最大有効径である。)
【0136】
前記数式1は、前記第2レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が数式1を満たすと、前記第4レンズのデカット比率が減少することがある。
【0137】
[数式2]
【0138】
20<V4-V5<80
【0139】
(前記V4は、前記第4レンズのアッベ数であり、前記V5は、前記第5レンズのアッベ数である。)
【0140】
前記数式2は、光学系の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式2を満たすと、色収差を低減することができる。
【0141】
[数式3]
【0142】
20<V6-V8<80
【0143】
(前記V6は、前記第6レンズのアッベ数であり、前記V8は、前記第8レンズのアッベ数である。)
【0144】
前記数式3は、前記光学系の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式3)を満たすと、色収差を低減することができる。
【0145】
[数式4]
【0146】
-25<f123<-5
【0147】
(前記f123は、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズの複合焦点距離である。)
【0148】
前記数式4は、光学系の周辺光量比RI及び光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式4を満たすと、前記光学系の周辺光量比を小さくすることができる。また、前記レンズの直径が減少することがある。これにより、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0149】
[数式5]
【0150】
2<BFL1_1
【0151】
(前記BFL_1は、前記第1モードにおいて前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が最大移動距離に移動するときの最後のレンズのセンサ側面の頂点から前記イメージセンサーの像面までの光軸方向距離である。)
【0152】
前記数式5は、光学系の内部空間のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式5を満たすと、回路及び機構構造物のための空間を確保することができる。好ましくは、前記数式5は、1<BFL1_1<5を満たすことができる。
【0153】
[数式6]
【0154】
-7<f3<0
【0155】
(前記f3は、前記第3レンズの焦点距離である。)
【0156】
前記数式6は、前記第1レンズ群のパワー及び前記第2レンズ群の入射瞳のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式6を満たすと、前記第1レンズ群が設定された範囲サイズの負(-)の屈折力を有することができる。また、前記第2レンズ群のレンズの入射瞳の直径を設定された範囲で満たすことができる。
【0157】
[数式7]
【0158】
0<f4<7
【0159】
(前記f4は、第4レンズの焦点距離である。)
【0160】
前記数式7は、前記第2レンズ群のレンズ直径に関連する。実施例に係る光学系が前記数式7を満たすと、前記第4レンズの直径を最小化することができる。
【0161】
[数式8]
【0162】
-25<f5<0
【0163】
(前記f5は、第5レンズの焦点距離である。)
【0164】
前記数式8は、光学系の前記第2レンズ群の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式8を満たすと、前記第2レンズ群の色収差が減少することがある。これにより、前記第1モード~前記第3モードにおける色収差の変化を最小限に抑えることができる。
【0165】
[数式9]
【0166】
3<TTL/ImgH<5
【0167】
(前記TTL(Total track length)は、前記第1レンズの物体側面から前記イメージセンサー部の像面までの前記光軸における距離である。前記イメージセンサー部の像面中心を0フィールド(filed)領域として定義することができる。前記ImgHは、前記0フィールド領域から1.0フィールド(filed)までの前記光軸OAの垂直方向距離の2倍の値を意味する。即ち、前記ImgHは、前記イメージセンサー部の有効領域の対角方向長さを意味する。)
【0168】
前記数式9は、前記光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式9を満たすと、前記第1レンズとイメージセンサー部までの距離を設定された範囲に制御することができる。したがって、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0169】
[数式10]
【0170】
2<md1<7,
【0171】
2<md2<7,
【0172】
md1<md2
【0173】
(前記md1は、前記第1モードから前記第3モード、または、前記第3モードから前記第1モードに変化するときの前記第2レンズ群の移動距離である。前記md2は、前記第1モードから前記第3モード、または、前記第3モードから前記第1モードに変化するときの前記第3レンズ群の移動距離である。)
【0174】
前記数式10は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式10を満たすと、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の移動距離を設定された範囲に制御することができる。したがって、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0175】
[数式11]
【0176】
0.2<BFL1_1/BFL1_2<0.5
【0177】
(BFL_1は、前記第1モードで前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が最大移動距離に移動するときの最後のレンズのセンサ側面の頂点から前記イメージセンサーの像面までの光軸方向距離である。前記BFL_2は、前記第3モードで前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が最大移動距離に移動するときの最後のレンズのセンサ側面の頂点から前記イメージセンサー部の像面までの光軸方向距離である。)
【0178】
前記数式11は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式11を満たすと、前記第2レンズ群及びぜ第3レンズ群の移動距離に応じた前記BFLサイズを設定された範囲に制御することができる。したがって、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0179】
[数式12]
【0180】
2.0<EFL_2/EFL_1<2.5
【0181】
(前記EFL_1は、前記第1モードにおける有効焦点距離である。前記EFL_2は、第2モードにおける有効焦点距離である。)
【0182】
前記数式12は、光学系の倍率に関連する。実施例に係る光学系が数式12を満たすと、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の移動距離によって低倍率乃至高倍率のイメージを実現することができる。
【0183】
[数式13]
【0184】
4.5<F_2
【0185】
1.3<F_2/F_1<1.9
【0186】
(前記F_1は、第1モードにおけるF数(F-number)である。前記F_2は、第3モードにおけるF数(F-number)である。)
【0187】
前記数式13は、光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式13を満たすと、前記第1モード及び前記第3モードで設定された範囲の解像力を実現することができる。
【0188】
[数式14]
【0189】
N3>N1、N2、N4、N5、N6、N7、N8
【0190】
(前記N1は、前記第1レンズの屈折率である。前記N2は、前記第2レンズの屈折率である。前記N3は、前記第3レンズの屈折率である。前記N4は、前記第4レンズの屈折率である。前記N5は、前記第5レンズの屈折率である。前記N6は、前記第6レンズの屈折率である。前記N7は、前記第7レンズの屈折率である。前記N8は、前記第8レンズの屈折率である。)
【0191】
前記数式14は、光学系の色収差及び歪曲収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式14を満たすと、前記第1モード~前記第3モードで色収差及び歪曲収差を低減することができる。
【0192】
[数式15]
【0193】
1.05<N3/N4<1.35
【0194】
(前記N3は、前記第3レンズの屈折率である。前記N4は、前記第4レンズの屈折率である。)
【0195】
前記数式15は、光学系の色収差及び歪曲収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式15を満たすと、前記第1モード~前記第3モードで色収差及び歪曲収差を低減することができる。
【0196】
[数式16]
【0197】
V4-V5>V8-V6、
【0198】
V4-V5>V3-V1
【0199】
(前記V1は、前記第1レンズのアッベ数である。前記V3は、前記第3レンズのアッベ数である。前記V4は、前記第4レンズのアッベ数である。前記V5は、前記第5レンズのアッベ数である。前記V6は、前記第6レンズのアッベ数である。前記V8は、前記第8レンズのアッベ数である。)
【0200】
前記数式16は、光学系の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式16を満たすと、前記第1モード~前記第3モードで色収差を低減することができる。
【0201】
[数式17]
【0202】
1<CAL3S1/CAL3S2<1.3
【0203】
(前記CAL3S1は、前記第3レンズの物体側面の最大有効径である。前記CAL3S2は、前記第3レンズのセンサ側面の最大有効径である。)
【0204】
前記数式17は、前記第1レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式17を満たすと、前記第3レンズのデカットを除去することができる。
【0205】
[数式18]
【0206】
1.5<CT1/CG12<2.5
【0207】
(前記CT3は、前記第3レンズの光軸における厚さである。前記CG12は、第1レンズと第2レンズの光軸における間隔である。)
【0208】
前記数式18は、光学系の光学性能に関連する。実施例に係る光学系が前記数式18を満たすと、前記光学系の光学性能を維持することができる。
【0209】
[数式19]
【0210】
13<CT4/CG45<18
【0211】
(前記CT4は、前記第4レンズの光軸における厚さである。前記CG45は、第4レンズと第5レンズの光軸における間隔である。)
【0212】
前記数式19は、光学系の光学性能に関連する。実施例に係る光学系が前記数式19を満たすと、前記光学系の光学性能を維持することができる。
【0213】
[数式20]
【0214】
0.75<CT8/CG78<0.95
【0215】
(前記CT8は、前記第8レンズの光軸における厚さである。前記CG78は、第7レンズと第8レンズの光軸における間隔である。)
【0216】
前記数式20は、光学系の光学性能に関連する。実施例に係る光学系が前記数式20を満たすと、前記光学系の光学性能を維持することができる。
【0217】
[数式21]
【0218】
4.5<D123<4.9
【0219】
(前記D123は、前記第1レンズの物体側面の頂点から前記第3レンズのセンサ側面の頂点までの光軸方向距離である。)
【0220】
前記数式21は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式21を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0221】
[数式22]
【0222】
3.0<D45<3.6
【0223】
(前記D45は、前記第4レンズの物体側面の頂点から前記第5レンズのセンサ側面の頂点までの光軸方向距離である。)
【0224】
前記数式22は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が数式22を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0225】
[数式23]
【0226】
4.0<D678<4.5
【0227】
(前記D678は、前記第6レンズの物体側面の頂点から前記第8レンズのセンサ側面の頂点までの光軸方向距離である。)
【0228】
前記数式23は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式23を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0229】
[数式24]
【0230】
1.0<CAL1S1/CHL1S1<1.5
【0231】
(前記CAL1S1は、前記第1レンズの物体側面の最大有効径である。前記CHL1S1は、前記第1レンズの物体側面の最小有効径である。)
【0232】
前記数式24は、前記第1レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式24を満たすと、前記第1レンズのデカット比率を減少させることができる。
【0233】
[数式25]
【0234】
1.0<CAL2S1/CHL2S1<1.2
【0235】
(前記CAL2S1は、前記第2レンズの物体側面の最大有効径である。前記CHL2S1は、前記第2レンズの物体側面の最小有効径である。)
【0236】
前記数式25は、前記第2レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系は、前記数式25を満たすと、前記第3レンズのデカット比率を減少させることができる。
【0237】
[数式26]
【0238】
1.0<CAL4S1/CHL4S1<1.3
【0239】
(前記CAL4S1は、前記第4レンズの物体側面の最大有効径である。前記CHL4S1は、前記第4レンズの物体側面の最小有効径である。)
【0240】
前記数式26は、前記第2レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式26を満たすと、前記第4レンズのデカット比率を減少させることができる。
【0241】
[数式27]
【0242】
1.0<CAL5S1/CHL5S1<1.2
【0243】
(前記CAL5S1は、前記第5レンズの物体側面の最大有効径である。前記CHL5S1は、前記第5レンズの物体側面の最小有効径である。)
【0244】
前記数式27は、前記第2レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式27を満たすと、前記第5レンズのデカット比率を減少させることができる。
【0245】
[数式28]
【0246】
1.0<CAL8S1/CHL8S1<1.3
【0247】
(前記CAL8S1は、前記第8レンズの物体側面の最大有効径である。前記CHL8S1は、前記第8レンズの物体側面の最小有効径である。)
【0248】
前記数式28は、前記第3レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式28を満たすと、前記第8レンズのデカット比率を減少させることができる。
【0249】
[数式29]
【0250】
CAL4S1>CAL4S2、
【0251】
CAL5S1>CAL5S2,
【0252】
CAL7S1>CAL8S2、
【0253】
CAL8S2>CAL8S1
【0254】
(前記CAL4S1は、前記第4レンズの物体側面の最大有効径である。前記CAL4S2は、前記第4レンズのセンサ側面の最大有効径である。前記CAL451は、前記第5レンズの物体側面の最大有効径である。前記CAL5S2は、前記第5レンズのセンサ側面の最大有効径である。前記CAL7S1は、前記第7レンズの物体側面の最大有効径である。前記CAL7S2は、前記第7レンズのセンサ側面の最大有効径である。前記CAL8S1は、前記第8レンズの物体側面の最大有効径である。前記CAL8S2は、前記第8レンズのセンサ側面の最大有効径である。)
【0255】
前記数式29は、前記第3レンズ群のデカット比率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式29を満たすと、前記第8レンズのデカット比率を減少させることができる。
【0256】
[数式30]
【0257】
1<|f1/f3|<5
【0258】
(前記f1は、前記第1レンズの焦点距離である。前記f3は、前記第3レンズの焦点距離である。)
【0259】
前記数式30は、前記光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式30を満たすと、前記第1レンズと前記第3レンズの屈折力を制御することができる。これにより、前記光学系の解像力を向上させることができる。
【0260】
[数式31]
【0261】
1<|f5/f4|<5
【0262】
(前記f4は、前記第4レンズの焦点距離である。前記f5は、前記第5レンズの焦点距離である。)
【0263】
前記数式31は、前記光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式31を満たすと、前記第4レンズと前記第5レンズの屈折力を制御することができる。これにより、前記光学系の解像力を向上させることができる。
【0264】
[数式32]
【0265】
1<|f5/f4|/|f1/f3|<1.3
【0266】
前記数式32は、前記光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式32を満たすと、前記第1レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズ、及び前記第5レンズの屈折力を制御することができる。これにより、前記光学系の解像力を向上させることができる。
【0267】
[数式33]
【0268】
0<f45<10,
【0269】
-15<f678<-5
【0270】
(前記f45は、前記第4レンズ及び前記第5レンズの複合焦点距離である。前記f678は、前記第6レンズ、前記第7レンズ、及び前記第8レンズの複合焦点距離である。)
【0271】
前記数式33は、前記光学系の倍率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式33を満たすと、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の複合焦点距離を制御することができる。これにより、所望の倍率で向上した解像力を有することができる。
【0272】
[数式34]
【0273】
2.5<|f123/f45|<5.5、
【0274】
0.5<|f123/f678|<2.5
【0275】
1.5<|f678/f45|<2.5
【0276】
前記数式34は、前記光学系の倍率に関連する。実施例に係る光学系が前記数式34を満たすと、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の複合焦点距離を制御することができる。これにより、所望の倍率で向上した解像力を有することができる。
【0277】
[数式35]
【0278】
0<|Max_Distoriton|<5
【0279】
(前記Max_Distoritonは、前記光学系の最大歪曲サイズである。)
【0280】
[数式36]
【0281】
4.5<ImgH<7
【0282】
[数式37]
【0283】
【0284】
【0285】
(FOV(θ)_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の有効画角である。)
【0286】
[数式38]
【0287】
1.0<EG34_1/CG34_1<1.3
【0288】
2.0<EG34_2/CG34_2<2.8
【0289】
(CG34_1は、前記第1モードにおいて前記第3レンズと前記第4レンズの光軸における間隔である。前記EG34_1は、前記第1モードにおいて前記第3レンズの有効領域の終端と前記第4レンズの有効領域の終端の光軸方向の間隔である。前記CG34_2は、前記第2モードにおいて前記第3レンズと前記第4レンズの光軸における間隔である。ぜEG34_2は、前記第2モードにおいて前記第3レンズの有効領域の終端と第4レンズの有効領域の終端の光軸方向の間隔である。)
【0290】
前記数式38は、前記光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式38を満たすと、前記第1レンズ群及び第2レンズ群のレンズ厚及び間隔を制御することができる。これにより、前記光学系は、向上した解像力を有することができる。
【0291】
[数式39]
【0292】
1.0<CG56_1/EG56_1<1.4
【0293】
1.1<CG56_2/EG56_2<1.5
【0294】
(前記CG56_1は、前記第1モードにおいて前記第5レンズと前記第6レンズの光軸における間隔である。前記EG56_1は、前記第1モードにおいて前記第5レンズの有効領域の終端と前記第6レンズの有効領域の終端の光軸方向の間隔である。前記CG56_2は、前記第2モードにおいて前記第5レンズと前記第6レンズの光軸における間隔である。前記第6レンズの有効領域の終端の光軸方向の間隔である。)
【0295】
前記数式39は、前記光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式39を満たすと、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群のレンズ厚さ及び間隔を制御することができる。これにより、前記光学系は、向上した解像力を有することができる。
【0296】
[数式40]
【0297】
3<TTL/ImgH<5
【0298】
前記数式40は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式40を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0299】
[数式41]
【0300】
0.40<F_1/EPD_1<75
【0301】
0.60<F_2/EPD_2<0.80
【0302】
F_1/EPD_1<F_2/EPD_2
【0303】
(前記F_1は、前記第1モードにおけるF数(F-number)である。前記F_2は、前記第3モードにおけるF数(F-number)である。前記EPD_1は、前記第1モードにおける入射瞳である。前記EPD_2は、前記第3モードにおける入射瞳である。)
【0304】
前記数式41は、前記光学系の解像力に関連する。実施例に係る光学系が前記数式41を満たすと、前記第1モード~前記第3モードで向上した解像力を有することができる。
【0305】
[数式42]
【0306】
1<|P3/P4|<1.3、
【0307】
(前記P3は、前記第3レンズの屈折力である。前記P4は、前記第4レンズの屈折力である。)
【0308】
前記数式42は、前記光学系の歪曲収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式42を満たすと、前記光学系の歪曲収差を低減することができる。)
【0309】
[数式43]
【0310】
0<CT_Lx/ET_Ly<3
【0311】
0<ET_Lx/CT_Ly<3
【0312】
(前記CT_Lxは、第xレンズの光軸における厚さである。前記ET_Lyは、第yレンズの有効領域の終端における厚さである。xは、1≦x≦8の自然数である。yは、1≦y≦8の自然数である。x=yを満たす。)
【0313】
前記数式43は、前記光学系の製造に関連する。実施例に係る光学系が前記数式43を満たすと、前記レンズの射出特性を向上させることができる。これにより、レンズ製造工程を容易にすることができる。
【0314】
[数式44]
【0315】
0<CH_G1-CH_G2<1,
【0316】
0<CH_G1-CH_G3<1
【0317】
(前記CH_G1は、前記第1レンズ群のレンズの最小有効径である。前記CH_G2は、前記第2レンズ群のレンズの最小有効径である。前記CH_G3は、前記第3レンズ群のレンズの最小有効径である。)
【0318】
前記数式44は、前記光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式44を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。好ましくは、前記数式44は、0.4<CH_G1-CH_G2<0.6、0.4<CH_G1-CH_G3<0.6を満たすことができる。
【0319】
[数式45]
【0320】
0.5<|md2-md1|<0.8
【0321】
前記数式45は、前記光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式45を満たすと、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の移動距離を設定された範囲に制御することができる。これにより、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0322】
[数式46]
【0323】
100<V4+V5<130、
【0324】
V4またはV6>80
【0325】
(前記V4は、前記第4レンズのアッベ数である。前記V5は、前記第5レンズのアッベ数である。)
【0326】
前記数式46は、前記光学系の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式46を満たすと、前記第4レンズと前記第5レンズとのアッベ数差によって色収差を低減することができる。
【0327】
[数式47]
【0328】
|R1|、|R2|、|R3|、|R4|、|R5|、|R6|、|R7|、|R8|、|R10|、|R11|、|R12|、|R13|、|R14 |, |R15|, |R16|<|R9|,
【0329】
100<|R9|/|R10|<140
【0330】
(前記R1は、前記第1レンズの物体側面の曲率半径である。前記R2は、前記第1レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R3は、前記第2レンズの物体側面の曲率半径である。前記R4は、前記第2レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R5は、前記第3レンズの物体側面の曲率半径である。前記R6は、前記第3レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R7は、前記第4レンズの物体側面の曲率半径である。前記R8は、前記第4レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R9は、前記第5レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R10は、前記第5レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R11は、前記第6レンズの物体側面の曲率半径である。前記R12は、前記第6レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R13は、前記第7レンズの物体側面の曲率半径である。前記R14は、前記第7レンズのセンサ側面の曲率半径である。前記R15は、前記第8レンズの物体側面の曲率半径である。前記R16は、前記第8レンズのセンサ側面の曲率半径である。)
【0331】
前記数式47は、前記光学系の光学性能に関連する。実施例に係る光学系が前記数式47を満たすと、前記光学系の光学性能を維持することができる。
【0332】
[数式48]
【0333】
1<TD_G1/TD_G2<2
【0334】
(前記TD_G1は、前記第1レンズ群の長さである。前記TD_G2は、前記第2レンズ群の長さである。)
【0335】
前記数式48は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式48を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0336】
[数式49]
【0337】
0.8<TD_G3/TD_G2<1.5
【0338】
(前記TD_G2は、前記第2レンズ群の長さである。前記TD_G3は、前記第3レンズ群の長さである。)
【0339】
前記数式49は、前記光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式49を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0340】
[数式50]
【0341】
40<Ave_ABV<50
【0342】
(前記Ave_ABVは、前記第1レンズ~前記第8レンズのアッベ数の平均である。)
【0343】
前記数式50は、前記光学系の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式50を満たすと、色収差を低減することができる。
【0344】
[数式51]
【0345】
1.5<Ave_Ind<1.8
【0346】
( Ave_Indは、前記第1レンズ~前記第8レンズの屈折率の平均である。)
【0347】
前記数式51は、前記光学系の色収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式51を満たすと、色収差を低減することができる。
【0348】
[数式52]
【0349】
1.5<ET_L3/CT_L3<2.5
【0350】
(前記ET_L3は、前記第3レンズの有効領域の終端における厚さである。前記CT_L3は、前記第3レンズの光軸における厚さである。)
【0351】
前記数式52は、光学系の収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式52を満たすと、収差特性を改善することができる。したがって、前記光学系は、向上した光学特性を有する。
【0352】
[数式53]
【0353】
2<CT_L1/ET_L1<3
【0354】
(前記CT_L1は、前記第1レンズの光軸における厚さである。前記ET_L1は、前記第1レンズの有効領域の終端における厚さである。)
【0355】
前記数式53は、光学系の収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式53を満たすと、収差特性を改善することができる。したがって、前記光学系は、向上した光学特性を有する。
【0356】
[数式54]
【0357】
2<CT_L4/ET_L4<3
【0358】
(前記CT_L4は、前記第4レンズの光軸における厚さである。前記ET_L4は、前記第4レンズの有効領域の終端における厚さである。)
【0359】
前記数式54は、光学系の収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式54を満たすと、収差特性を改善することができる。したがって、前記光学系は、向上した光学特性を有する。
【0360】
[数式55]
【0361】
2<Air_CT_L7/Air_ET_L7<4
【0362】
(前記Air_CT_L7は、前記第7レンズと前記第8レンズとの間の光軸における間隔である。Air_ET_L7は、前記第7レンズの有効領域の終端と前記第8レンズの有効領域の終端との間の間隔である。)
【0363】
前記数式55は、前記光学系の歪曲収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式55を満たすと、前記第1モード~前記第3モードにおける歪曲収差を低減することができる。
【0364】
[数式56]
【0365】
1<Max_dia/Min_dia<1.7
【0366】
(前記Max_diaは、有効径が最も大きいレンズの直径である。前記Min_diaは、有効径が最も小さいレンズの直径である。)
【0367】
前記数式56は、光学系の収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式56を満たすと、収差特性を改善することができる。したがって、前記光学系は、向上した光学特性を有する。
【0368】
[数式57]
【0369】
1<Ave_Dia_G1/Ave_Dia_G3<1.5
【0370】
(前記Ave_Dia_G1は、第1レンズ群のレンズの平均有効径サイズである。前記Ave_Dia_G3は、第3レンズ群のレンズの平均有効径サイズである。)
【0371】
前記数式57は、光学系の収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式57を満たすと、収差特性を改善することができる。したがって、前記光学系は、向上した光学特性を有する。
【0372】
[数式58]
【0373】
1<Rdy_L1_S1/Rdy_L4_S1<4
【0374】
(前記Rdy_L1_S1は、第1面の曲率半径である。前記Rdy_L4_S1は、第7面の曲率半径である)。
【0375】
前記数式58は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式58を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0376】
[数式59]
【0377】
2<Max_CT/Min_CT<8
【0378】
(前記Max_CTは、光軸において最も大きい厚さを有するレンズの厚さである。前記Min_CTは、光軸において最も小さい厚さを有するレンズの厚さである。)
【0379】
前記数式59は、光学系のサイズに関連する。実施例に係る光学系が前記数式59を満たすと、前記光学系は、コンパクトなサイズを有することができる。
【0380】
[数式60]
【0381】
0.7<FOV(θ)_1/Max_CRA_1<2,
【0382】
0.7<FOV(θ)_2/Max_CRA_2<2,
【0383】
0.7<FOV(θ)_3/Max_CRA_3<2,
【0384】
(前記FOV(θ)_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_3は、前記第3モードにおいて前記光学系の有効画角である。 前記Max_CRA_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の主光線である。前記Max_CRA_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の主光線である。前記Max_CRA_3は、前記第3モードにおいて前記光学系の主光線である。)
【0385】
前記数式60は、前記光学系の収差に関連する。実施例に係る光学系が前記数式60を満たすと、収差特性を改善することができる。したがって、前記光学系は、向上した光学特性を有する。
【0386】
実施例に係る光学系1000及び光学モジュール2000は、前記数式のうち少なくとも一つの数式を満たす。詳細には、前記光学系1000及び前記光学モジュール2000は、前記数式1~数式60のうちの一つまたは複数の数式を満たすことができる。前記数式1~数式60は、それぞれ独立的であってもよい。または、前記数式1~数式60は、互いに関連され得る。
【0387】
これにより、前記光学系1000、前記光学モジュール2000、及びこれを含むカメラモジュールは、向上した光学特性を有する。また、実施例は、前記数式1~数式60のうち少なくとも一つの数式を満たす。したがって、レンズ群の移動により低倍率、中倍率、及び高倍率のイメージを実現する際に、色収差及び歪曲収差を低減することができる。また、前記光学系1000、前記光学モジュール2000、及びこれを含むカメラモジュールは、スリムなサイズを有することができる。
【0388】
以下、第1実施例に係る光学系及び光学モジュールについて説明する。詳細には、前記第1レンズ群G1は、固定されており、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動可能な場合について説明する。
【0389】
図8及び
図9を参照すると、前記第1レンズ110は、正(+)の屈折力を有する。前記第1面S1は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第2面S2は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第1レンズ110は、物体側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第1面S1は、非球面であり得る。前記第2面S2は、非球面であり得る。
【0390】
前記第1レンズ110は、デカット形状を有することができる。
【0391】
前記第2レンズ120は、正(+)の屈折力を有する。前記第3面S3は、光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第4面S4は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第2レンズ120は、物体側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第3面S3は、非球面であり得る。前記第4面S4は、非球面であり得る。
【0392】
前記第2レンズ120は、デカット形状を有することができる。
【0393】
前記第3レンズ130は、負(-)の屈折力を有する。前記第5面S5は、前記光軸において物体側面に対して凹状である。前記第6面S6は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第3レンズ130は、両面が凹状の形状を有する。前記第5面S5は、非球面であり得る。前記第6面S6は、非球面であり得る。
【0394】
前記第4レンズ140は、正(+)の屈折力を有する。前記第7面S7は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第8面S8は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状である。前記第4レンズ140は、両面が凸状を有する。前記第7面S7は、非球面であり得る。前記第7面S7は、非球面であり得る。
【0395】
前記第4レンズ140は、デカット形状を有することができる。
【0396】
前記第5レンズ150は、負(-)の屈折力を有する。前記第9面S9は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第10面S10は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第5レンズ150は、物体側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第9面S9は、非球面であり得る。前記第10面S10は、非球面であり得る。
【0397】
前記第5レンズ150は、デカット形状を有することができる。
【0398】
前記第6レンズ160は、正(+)の屈折力を有する。前記第11面S11は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状である。前記第12面S12は、前記光軸における前記センサ側面に対して凸状である。前記第6レンズ160は、センサ側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第11面S11は、非球面であり得る。前記第12面S12は、非球面であり得る。
【0399】
前記第6レンズ160は、デカット形状を有することができる。
【0400】
前記第7レンズ170は、負(-)の屈折力を有する。前記第13面S13は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状である。前記第14面S14は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状である。前記第7レンズ170は、センサ側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第13面S13は、非球面であり得る。前記第14面S14は、非球面であり得る。
【0401】
前記第7レンズ170は、デカット形状を有することができる。
【0402】
前記第8レンズ180は、正(+)の屈折力を有する。前記第15面S15は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状である。前記第16面S16は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状である。前記第8レンズ180は、センサ側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第15面S15は、非球面であり得る。前記第16面S16は、非球面であり得る。
【0403】
前記第8レンズ180は、デカット形状を有することができる。
【0404】
図1~
図6を参照すると、前記第1レンズ群G1は、固定される。また、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。これにより、前記カメラモジュールは、前記第1モード~前記第3モードに駆動して被写体に関する情報を獲得する。例えば、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記駆動部材によって物体側面及び前記センサ側面に移動する。これにより、前記カメラモジュールは、低倍率乃至高倍率の被写体に関する情報を獲得する。
【0405】
例えば、前記カメラモジュールは、前記第1モードで動作する。前記第1レンズ群G1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、前記駆動部材によって移動する。前記第1モードでは、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が第1位置に配置される。このとき、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の初期位置が前記第1位置でないと、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記第1位置に移動する。即ち、前記第2レンズ群G2は、前記駆動部材によって前記第1レンズ群G1と第1間隔D1で離隔した領域に配置される。また、前記第3レンズ群G3は、前記駆動部材によって前記第2レンズ群G2と第2間隔D2で離隔した領域に配置される。前記第1間隔D1は、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間の光軸における中心間隔である。また、前記第2間隔D2は、前記第4レンズ140と前記第5レンズ150との間の光軸における中心間隔である。
【0406】
これとは異なり、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の初期位置が前記第1位置であると、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、移動せず、前記第1位置に配置される。これにより、前記第2レンズ群G2は、前記第1レンズ群G1と第1間隔D1で離隔した領域に配置される。また、前記第3レンズ群G3は、前記第2レンズ群G2と第2間隔D2で離隔した領域に配置される。
【0407】
また、前記カメラモジュールは、第2モードで動作する。前記第1レンズ群G1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、前記駆動部材によって移動する。前記第2モードでは、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、第2位置に配置される。このとき、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の初期位置が前記第2位置でないと、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記第2位置に移動する。即ち、前記第2レンズ群G2は、前記駆動部材によって前記第1レンズ群G1と第3間隔D3で離隔した領域に配置される。また、前記第3レンズ群G3は、前記駆動部材によって前記第2レンズ群G2と第4間隔D4で離隔した領域に配置される。前記第3間隔D3は、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間の光軸における中心間隔である。また、前記第4間隔D4は、前記第4レンズ140と前記第5レンズ150との間の光軸における中心間隔である。
【0408】
これとは異なり、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の初期位置が前記第2位置であると、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、移動せず、前記第2位置に配置される。これにより、前記第2レンズ群G2は、前記第1レンズ群G1と第3間隔D3で離隔した領域に配置される。また、前記第3レンズ群G3は、前記第2レンズ群G2と第4間隔D4で離隔した領域に配置される。
【0409】
また、前記カメラモジュールは、前記第3モードで動作する。前記第1レンズ群G1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、前記駆動部材によって移動する。前記第3モードでは、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が第3位置に配置される。このとき、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の初期位置が前記第3位置でないと、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、前記第3位置に移動する。即ち、前記第2レンズ群G2は、前記駆動部材によって前記第1レンズ群G1と第5間隔D5で離隔した領域に配置される。また、前記第3レンズ群G3は、前記駆動部材によって前記第2レンズ群G2と第6間隔D6で離隔した領域に配置される。前記第5間隔D5は、前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間の光軸における中心間隔である。また、前記第6間隔D6は、前記第4レンズ140と前記第5レンズ150との間の光軸における中心間隔である。
【0410】
これとは異なり、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の初期位置が前記第3位置であると、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3は、移動せず、前記第3位置に配置される。これにより、前記第2レンズ群G2は、前記第1レンズ群G1と第5間隔D5で離隔した領域に配置される。また、前記第3レンズ群G3は、前記第2レンズ群G2と第6間隔D6とに離隔した領域に配置される。
【0411】
前記第1レンズ群~第3レンズ群は、
図10のような有効焦点距離及び屈折力を有する。また、前記第1モード~前記第3モードで動作する場合、前記光学系1000は、
図11のような有効焦点距離EFL、TTL、BFL、画角、F数、EPD、及び倍率を有する。
【0412】
また、前記第1レンズ~第8レンズは、
図12のような厚さ比率を有する。前記光学系1000の前記第1レンズ~前記第8レンズの光軸厚さ/エッジ厚さは、3以下である。または、前記第1レンズ~前記第8レンズのエッジ厚さ/光軸厚さは、3以下である。
【0413】
図13を参照すると、前記光学系1000は、前記第1モード~前記第3モードにおいて主光線(Chief Ray Angle)差が小さい。
【0414】
図14は、前記光学系1000の第1レンズ110~第8レンズ180の非球面係数を説明するための表である。
図15及び
図16は、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180のサグ(sag)を説明するための表である。
【0415】
図15及び
図16を参照すると、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180は、前記光軸から前記有効領域(有効径)の終端に延びががらサグの絶対値が増加することがある。詳細には、前記第1レンズ110~第8レンズ180は、前記光軸から前記有効領域(有効径)の終端に延びながらサグの絶対値が増加する単調増加傾向を有することができる。
【0416】
これにより、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180の面に変曲点が形成されない。したがって、前記第1レンズ110~前記第8レンズ180を容易に製造することができる。
【0417】
図17は、前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2、及び前記第3レンズ群G3のうち、非円形状を有するレンズのデカット比率である。前記デカット比率は、前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2 、及び前記第3レンズ群G3の最小有効径サイズを設定されたサイズで満足しようとするとき、デカット前後の比率を意味する。詳細には、前記第1レンズ群G1の最小有効径サイズが、5.2mmであり、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3の最小有効径サイズが4.2mmのときの比率である。即ち、前記デカット比率は、各レンズのCH/CA値として定義される。
【0418】
また、前記光学系1000は、前記第1モード~前記第3モードにおいて優れたMTF特性を有する。
図18は、前記第1モードで動作する光学系1000のMTF特性のグラフである。
図20は、前記第2モードで動作する光学系1000のMTF特性のグラフである。
図22は、前記第3モードで動作する光学系1000のMTF特性のグラフである。
【0419】
また、前記光学系1000は、優れた収差特性を有する。
図19は、前記第1モードで動作する光学系1000の収差特性のグラフである。
図21は、前記第2モードで動作する光学系1000の収差特性のグラフである。
図23は、前記第3モードで動作する光学系1000の収差特性のグラフである。
図19、
図21及び
図23は、左側から右側方向に球面収差(Longitudinal Spherical Aberration)、非点収差(Astigmatic Field Curves)及び歪曲収差(Distortion)を測定したグラフである。前記グラフにおいて、X軸は、焦点距離(mm)及び歪み度(%)である。Y軸は、イメージの高さ(height)である。また、球面収差のグラフは、約435nm、約486nm、約546nm、約587nm、約656nmの波長帯域の光のグラフである。また、非点収差及び歪曲収差のグラフは、546nm波長帯域の光のグラフである。
【0420】
以下、第2実施例に係る光学系及び光学モジュールについて説明する。詳細には、前記第1レンズ群G1は、固定されており、前記第2レンズ群G2及び前記第3レンズ群G3が移動可能な場合について説明する。
【0421】
図24及び
図25を参照すると、前記第1レンズ110は、正(+)の屈折力を有する。前記第1面S1は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第2面S2は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第1レンズ110は、物体側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第1面S1は、非球面であり得る。前記第2面S2は、非球面であり得る。
【0422】
前記第1レンズ110は、デカット形状を有することができる。
【0423】
前記第1レンズ110の有効径は、他のレンズの有効径よりも大きくてもよい。
【0424】
前記第2レンズ120は、正(+)の屈折力を有する。前記第3面S3は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第4面S4は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状である。前記第2レンズ120は、両面が凸状の形状を有する形状を有する。前記第3面S3は、非球面であり得る。前記第4面S4は、非球面であり得る。
【0425】
前記第2レンズ120は、デカット形状を有することができる。
【0426】
前記第3レンズ130は、負(-)の屈折力を有する。前記第5面S5は、光軸において前記物体側面に対して凹状である。前記第6面S6は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第3レンズ130は、両面が凹状の形状を有する。前記第5面S5は、非球面であり得る。前記第6面S6は、非球面であり得る。
【0427】
前記第3レンズ130は、デカット形状を有することができる。
【0428】
前記第4レンズ140は、正(+)の屈折力を有する。第4レンズの屈折力は、他のレンズの屈折力よりも大きい。
【0429】
前記第7面S7は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第8面S8は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状である。前記第4レンズ140は、両面が凸状を有する。前記第7面S7は、非球面であり得る。前記第7面S7は、非球面であり得る。
【0430】
前記第4レンズ140は、デカット形状を有することができる。
【0431】
前記第3レンズ130と前記第4レンズ140との間には、絞りを配置され得る。
【0432】
前記第5レンズ150は、負(-)の屈折力を有する。前記第9面S9は、前記光軸における物体側面に対して凹状である。前記第10面S10は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第5レンズ150は、両面が凹状の形状を有する。前記第9面S9は、非球面であり得る。前記第10面S10は、非球面であり得る。
【0433】
前記第5レンズ150は、デカット形状を有することができる。
【0434】
前記第6レンズ160は、正(+)の屈折力を有する。前記第11面S11は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状である。前記第12面S12は、前記光軸において前記センサ側面に対して凸状である。前記第6レンズ160は、センサ側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第11面S11は、非球面であり得る。前記第12面S12は、非球面であり得る。
【0435】
前記第6レンズ160は、デカット形状を有することができる。
【0436】
前記第7レンズ170は、負(-)の屈折力を有する。前記第13面S13は、前記光軸において前記物体側面に対して凹状である。前記第14面S14は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第7レンズ170は、両面が凹状の形状を有する。前記第13面S13は、非球面であり得る。前記第14面S14は、非球面であり得る。
【0437】
前記第7レンズ170は、デカット形状を有することができる。
【0438】
前記第7レンズ170の有効径は、他のレンズの有効径より小さくてもよい。
【0439】
前記第8レンズ180は、負(-)の屈折力を有する。前記第15面S15は、前記光軸において前記物体側面に対して凸状である。前記第16面S16は、前記光軸において前記センサ側面に対して凹状である。前記第8レンズ180は、物体側に凸状のメニスカス形状を有する。前記第15面S15は、非球面であり得る。前記第16面S16は、非球面であり得る。
【0440】
前記第8レンズ180は、デカット形状を有することができる。
【0441】
前記第1レンズ110~前記第8レンズ180のうち少なくとも一つのレンズは、ガラスを含むことができる。例えば、前記第3レンズ130及び前記第4レンズ140は、ガラスを含むことができる。これにより、前記光学系の全長が減少することがある。
【0442】
前記光学系のズーム倍率は、1.5倍以上であり得る。
【0443】
前記第1モード~前記第3モードで動作するとき、第1レンズ群~第3レンズのレンズの最小間隔は、0.2mm~8mmであり得る。
【0444】
前記第1レンズ群~前記第3レンズ群は、
図26のような長さ及び屈折力を有する。また、前記第1モード~前記第3モードで動作する場合、前記光学系1000は、
図27のような有効焦点距離EFL、TTL、BFL、画角、F数、EPD、及びTDを有する。前記TDは、前記第1面から第16面までの長さである。
【0445】
また、前記第1レンズ~前記第8レンズは、
図28のような厚さ比率を有する。前記光学系1000の前記第1レンズ~前記第8レンズの光軸厚さ/エッジ厚さは、3以下である。または、前記第1レンズ~前記第8レンズのエッジ厚さ/光軸厚さは、3以下である。
【0446】
図29は、前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2、及び前記第3レンズ群G3のうち、非円形状を有するレンズのデカット比率である。前記デカット比率は、前記第1レンズ群G1、前記第2レンズ群G2 、及び前記第3レンズ群G3の最小有効径サイズを設定されたサイズに満足しようとするとき、デカット前後の比率を意味する。
【0447】
図30は、実施例に係るカメラモジュールが適用された携帯端末機を示す図である。
【0448】
図30を参照すると、前記携帯端末機1は、背面に配置されるカメラモジュール10を含むことができる。
【0449】
前記カメラモジュール10は、画像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一つを含むことができる。
【0450】
前記カメラモジュール10は、撮影モードまたはビデオ通話モードでイメージセンサー部によって得られる静止画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、前記携帯端末機1のディスプレイ部(図示せず)に表示され得る。また、メモリ(図示せず)に保存され得る。また、図面には示していないが、前記携帯端末機1の前面にも前記カメラモジュールがさらに配置され得る。
【0451】
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。このとき、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のうち少なくとも一つは、前記光学系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、向上した光学特性を有することができる。また、無限大~40mm以下の近距離に位置する被写体に対してオートフォーカス(AF)機能を提供することができる。また、前記光学系1000は、前記レンズ群の移動量を最小化することができる。これにより、前記カメラモジュールは、低電力で動作することができる。また、移動に伴って発生する湾曲量を最小化することができる。また、前記カメラモジュールは、コンパクトなサイズを有することができる。
【0452】
前記携帯端末機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、レーザを用い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のイメージを用いた自動焦点機能が低下する条件で使用され得る。例えば、前記自動焦点装置31は、10m以下の近接距離または暗い環境で使用され得る。前記自動焦点装置31は、垂直キャビティ表面放出レーザ(VCSEL)半導体素子を含む発光部及びフォトダイオードなどの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。
【0453】
また、前記携帯端末機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、携帯端末機のカメラ作動またはユーザの制御によって作動され得る。
【0454】
以上、実施例に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。また、各実施例において例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合せまたは、変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関係した内容は、本発明の実施例の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【0455】
また、以上、実施例を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で以上に例示されていない様々な変形と応用が可能であることが理解できるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点は、添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2024-06-21
【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】
物体側からセンサ側方向に光軸に沿って順次配置され、少なくとも一つのレンズをそれぞれ含む第1レンズ群、第2レンズ群、及び第3レンズ群を含み、
前記第1レンズ群は、前記物体側から前記センサ側方向に前記光軸に沿って順次配置される第1レンズ、第2レンズ、及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第4レンズ及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第6レンズ、第7レンズ、及び第8レンズを含み、
前記第1レンズ群は、固定され、前記第2レンズ群及び第3レンズ群は、前記センサ側方向に移動(第1モード)及び前記物体側方向に移動(第3モード)可能であり、
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(+)の屈折力を有し、
前記第5レンズは、負(-)の屈折力を有し、
前記第1レンズの物体側面は、前記物体側に凸状であり、
前記第8レンズのセンサ側面は、前記センサ側に凸状であり、
前記第3レンズ及び前記第4レンズは、ガラス材質を含み、
光学系は、下記の数式を満たす、光学系。
[数式]
13<EFL<29
(数式において、EFLは、前記光学系の有効焦点距離(mm)を意味する。)
【請求項2】
前記第1レンズ及び前記第8レンズは、デカット(D-cut)形状を有する、請求項1に記載の光学系。
【請求項3】
前記第3レンズの前記センサ側面は、前記センサ側に凹状でおり、
前記第4レンズの物体側面は、前記物体側に凸状であり、
前記第8レンズの物体側面は、前記凹状を有する、請求項1に記載の光学系。
【請求項4】
前記光学系は、下記の数式を満たす、請求項1から3のいずれか一項に記載の光学系。
[数式]
0<CT_Lx/ET_Ly<3
0<ET_Lx/CT_Ly<3
(数式において、CT_Lxは、第xレンズの光軸における厚さを意味し、ET_Lyは、第yレンズの有効領域の終端における厚さを意味し、xは、1≦x≦8の自然数であり、yは、1≦y≦8の自然数であり、x=yを満たす。)
【請求項5】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項1から3のいずれか一項に記載の光学系。
[数式]
0<CH_G1-CH_G2<1
0<CH_G1-CH_G3<1
(数式において、CH_G1は、前記第1レンズ群のレンズの有効径の最小サイズCH(clear height)を意味し、CH_G2は、前記第2レンズ群のレンズの有効径の最小サイズCH(clear height)を意味し、CH_G3は、前記第3レンズ群のレンズの有効径の最小サイズCH(clear height)を意味する。
【請求項6】
物体側からセンサ側方向に光軸に沿って順次配置され、少なくとも一つのレンズをそれぞれ含む第1レンズ群、第2レンズ群、及び第3レンズ群を含み、
前記第1レンズ群は、前記物体側から前記センサ側方向に前記光軸に沿って順次配置される第1レンズ、第2レンズ、及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第4レンズ及び第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側方向に前記光軸に沿って順次配置される第6レンズ、第7レンズ、及び第8レンズを含み、
前記第1レンズ群は、固定され、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群は、前記センサ側方向に移動(第1モード)及び前記物体側方向に移動(第3モード)可能であり、
前記第1レンズの物体側面は、前記物体側に凸状であり、
前記第8レンズのセンサ側面は、前記センサ側に凸状であり、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、光学系。
[数式]
1<TD_G1/TD_G2<2
(前記TD_G1は、前記第1レンズ群の長さである。前記TD_G2は、前記第2レンズ群の長さである。)
【請求項7】
前記第1レンズ群は、負の屈折力を有し、
前記第2レンズ群は、正の屈折力を有し、
前記第3レンズ群は、負の屈折力を有し、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6に記載の光学系。
[数式]
0.8<TD_G3/TD_G2<1.5
(前記TD_G2は、前記第2レンズ群の長さである。前記TD_G3は、前記第3レンズ群の長さである。)
【請求項8】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6または7に記載の光学系。
[数式]
40<Ave_ABV<50
(前記Ave_ABVは、前記第1レンズ~前記第8レンズのアッベ数の平均である。)
【請求項9】
前記第1レンズは、非円形形状であり、
前記第8レンズの物体側面は、凹状を有し、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6または7に記載の光学系。
[数式]
1.5<Ave_Ind<1.8
(前記Ave_Indは、前記第1レンズ~前記第8レンズの屈折率の平均である。)
【請求項10】
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、及び前記第3レンズ群は、下記の数式を満たす、請求項6または7に記載の光学系。
[数式]
0.7<FOV(θ)_1/Max_CRA_1<2,
0.7<FOV(θ)_2/Max_CRA_2<2,
0.7<FOV(θ)_3/Max_CRA_3<2,
(前記FOV(θ)_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の有効画角である。前記FOV(θ)_3は、前記第3モードにおいて前記光学系の有効画角である。 前記Max_CRA_1は、前記第1モードにおいて前記光学系の主光線である。前記Max_CRA_2は、前記第2モードにおいて前記光学系の主光線である。前記Max_CRA_3は、前記第3モードにおいて前記光学系の主光線である。)
【国際調査報告】