KR20200062153A

KR20200062153A - Optical system

Info

Publication number: KR20200062153A
Application number: KR1020200063550A
Authority: KR
Inventors: 허재혁; 백재현; 조용주
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2020-06-03
Also published as: KR102118491B1; CN209070190U; KR102299259B1; KR20190052590A; KR20210063307A; KR20220128325A; KR20210113116A; KR102632364B1; KR102258605B1; KR102443774B1

Abstract

According to one embodiment of the present invention, provided is an imaging optical system, which comprises: a first lens having positive refractive power, arranged in order from an object side toward an image side; a second lens having negative refractive power; a third lens having refractive power; a fourth lens having positive refractive power; a fifth lens having negative refractive power; a sixth lens having positive refractive power; and a seventh lens having negative refractive power. When the radius of curvature of the object side of the sixth lens is Ri, and the radius of curvature of the image side of the sixth lens is Rj, the equation, -0.5 < (¦Ri¦-¦Rj¦)/(¦Ri¦+¦Rj¦) < 0.5, can be satisfied.

Description

Imaging optical system {Optical system}

본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging optical system.

최근의 휴대 단말기는 화상 통화 및 사진 촬영이 가능하도록 카메라를 구비하고 있다. 아울러, 휴대 단말기에 장착되는 카메라의 활용도가 높아지면서, 휴대 단말기용 카메라의 고해상도 및 고성능화에 대한 요구가 점차 커지고 있다.2. Description of the Related Art Recently, a mobile terminal is equipped with a camera to enable video calling and photo taking. In addition, as the utilization of the camera mounted on the portable terminal increases, the demand for high resolution and high performance of the camera for the portable terminal is gradually increasing.

그런데 휴대 단말기는 점차 소형화 또는 경량화되는 추세이므로, 고해상도 및 고성능의 카메라를 구현하는데 한계가 있다.However, since portable terminals are gradually becoming smaller or lighter, there are limitations in realizing high-resolution and high-performance cameras.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 카메라의 렌즈를 유리보다 가벼운 플라스틱 재질로 제작하고 있으며, 고해상도의 구현을 위해 6매 이상의 렌즈로 촬상 광학계를 구성하고 있다.In order to solve this problem, recently, the lens of the camera is made of a plastic material lighter than glass, and the imaging optical system is composed of six or more lenses for realizing high resolution.

또한, 저조도 환경에서도 밝은 이미지를 구현하기 위하여 촬상 광학계가 작은 Fno 값을 갖도록 구성하기도 한다.In addition, in order to realize a bright image even in a low light environment, the imaging optical system may be configured to have a small Fno value.

그러나, 촬상 광학계가 작은 Fno 값을 갖도록 하는 구성하는 경우, 밝은 이미지를 구현할 수 있기는 하나 심도가 저하되어 선명한 이미지를 구현하기 어려운 문제가 있다.However, when the optical system is configured to have a small Fno value, although a bright image can be realized, there is a problem that it is difficult to implement a clear image because the depth of field is reduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 주변 환경의 조도에 따라 광의 입사량을 조절할 수 있고, 고해상도를 갖는 촬상 광학계를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment of the present invention is to provide an imaging optical system capable of adjusting the amount of incident light according to the illuminance of the surrounding environment and having a high resolution.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 물체측으로부터 상측을 향하여 순서대로 배치된, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제2 렌즈; 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈; 부의 굴절력을 갖는 제5 렌즈; 정의 굴절력을 갖는 제6 렌즈; 및 부의 굴절력을 갖는 제7 렌즈;를 포함하며, 상기 제6 렌즈의 물체측 면의 곡률반경을 Ri, 상기 제6 렌즈의 상측 면의 곡률반경을 Rj라 할 때, -0.5 < (|Ri|-|Rj|)/(|Ri|+|Rj|) < 0.5 을 만족할 수 있다.An imaging optical system according to an embodiment of the present invention includes a first lens having positive refractive power, which is arranged in order from an object side to an image side; A second lens having negative refractive power; A third lens having refractive power; A fourth lens having positive refractive power; A fifth lens having negative refractive power; A sixth lens having positive refractive power; And a seventh lens having negative refractive power, wherein, when the radius of curvature of the object-side surface of the sixth lens is Ri, and the radius of curvature of the image-side surface of the sixth lens is Rj, -0.5 <(|Ri| -|Rj|)/(|Ri|+|Rj|) <0.5.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는, 고해상도를 갖고, 주변 환경의 조도에 따라 광의 입사량을 조절할 수 있다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention has a high resolution and can adjust the amount of light incident according to the illuminance of the surrounding environment.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 3에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 5에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 8은 도 7에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 10은 도 9에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 12는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 14는 도 13에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 16은 도 15에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 17은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 18은 도 17에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 20은 도 19에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 더 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 22는 도 21에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 24는 도 23에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 25는 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 26은 도 25에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 27은 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 28은 도 27에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 29는 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 30은 도 29에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이고,
도 31은 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 도면이고,
도 32는 도 31에 도시된 촬상 광학계의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.1 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention,
2 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 1,
3 is a view showing a state in which the variable aperture is tightened in the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention,
4 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 3,
5 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention,
6 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 5,
7 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention,
8 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system illustrated in FIG. 7,
9 is a view showing a state in which the variable aperture is tightened in the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention,
10 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 9,
11 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention,
12 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 11,
13 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention,
14 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 13,
15 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention,
16 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 15,
17 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention,
18 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 17,
19 is a view showing a state in which the variable aperture is tightened in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention,
20 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 19,
21 is a view showing a state in which the variable aperture is further tightened in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention,
22 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 21,
23 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention,
24 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 23,
25 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention,
26 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 25,
27 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention,
28 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 27,
29 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention,
30 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 29,
31 is a view showing a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention,
32 is a curve showing aberration characteristics of the imaging optical system shown in FIG. 31.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiment.

예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.For example, those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may easily propose other embodiments included within the scope of the spirit of the present invention through addition, change, or deletion of components, etc. It will be said to be included within the scope of.

이하의 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기 및 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되는 것은 아니다.In the following lens configuration diagram, the thickness, size, and shape of the lens are shown to be somewhat exaggerated for explanation. In particular, the shape of the spherical or aspherical surface presented in the lens configuration diagram is provided as an example, and is not limited to this shape.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 광축을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 각각 광축을 따라 기설정된 거리만큼 서로 이격 배치될 수 있다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention may include a plurality of lenses arranged along an optical axis. The plurality of lenses may be spaced apart from each other by a predetermined distance along the optical axis.

일 예로, 촬상 광학계는 6매 이상의 렌즈를 포함한다.For example, the imaging optical system includes six or more lenses.

6매로 구성된 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제6 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.In the six-element embodiment, the first lens means the lens closest to the object side, and the sixth lens means the lens closest to the image sensor.

7매로 구성된 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제7 렌즈는 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.In the seven-piece embodiment, the first lens means the lens closest to the object side, and the seventh lens means the lens closest to the image sensor.

8매로 구성된 실시예에서, 제1 렌즈는 물체측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 제8 렌즈를 이미지 센서에 가장 가까운 렌즈를 의미한다.In the eight-piece embodiment, the first lens means the lens closest to the object side, and the eighth lens means the lens closest to the image sensor.

또한, 각각의 렌즈에서 제1 면은 물체측에 가까운 면(또는, 물체측 면)을 의미하고, 제2 면은 상측에 가까운 면(또는, 상측 면)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius of curvature), 두께(Thickness), 거리(Distance), 유효 반경(Effective aperture radius) 등에 대한 수치는 모두 ㎜ 단위이고, 각도의 단위는 Degree 이다.In addition, in each lens, the first surface means a surface close to the object side (or an object side surface), and the second surface means a surface close to the image side (or an image side surface). In addition, in the present specification, numerical values for a radius of curvature, a thickness, a distance, and an effective aperture radius of a lens are all in mm, and an angle unit is Degree.

한편, 유효 반경(Effective aperture radius)은 광이 실제로 통과하는 각 렌즈의 일면(물체측 면 및 상측 면)의 반지름을 의미한다. 일 예로, 제1 렌즈의 물체측 면의 유효 반경은 제1 렌즈의 물체측 면에 빛이 입사되는 끝 부분과 광축 사이의 직선 거리를 의미할 수 있다.Meanwhile, an effective aperture radius means a radius of one surface (object side and image side) of each lens through which light actually passes. As an example, the effective radius of the object-side surface of the first lens may mean a straight line distance between an optical axis and an end portion where light enters the object-side surface of the first lens.

각 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 영역 부분이 오목하다는 의미이다. 따라서, 렌즈의 일면이 볼록한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 오목할 수 있다. 마찬가지로, 렌즈의 일면이 오목한 형상이라고 설명되어도, 렌즈의 가장자리 부분은 볼록할 수 있다.In the description of the shape of each lens, the meaning that one surface is convex means that the paraxial region portion of the surface is convex, and that the one surface is concave shape means that the paraxial region portion of the surface is concave. Therefore, even if it is described that one surface of the lens is convex, the edge portion of the lens may be concave. Similarly, even if it is described that one surface of the lens is concave, the edge portion of the lens may be convex.

근축 영역(Paraxial Region)이라 함은 광축 근처의 매우 좁은 영역을 의미한다.The paraxial region means a very narrow region near the optical axis.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 6매 이상의 렌즈를 포함한다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention includes six or more lenses.

6매의 렌즈를 포함하는 실시예에서, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈 및 제6 렌즈를 포함한다.In an embodiment including six lenses, the imaging optical system includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a sixth lens arranged in order from the object side.

7매의 렌즈를 포함하는 실시예에서, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈 및 제7 렌즈를 포함한다.In an embodiment including seven lenses, the imaging optical system includes a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, a sixth lens, and a seventh lens arranged in order from the object side do.

8매의 렌즈를 포함하는 실시예에서, 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈, 제7 렌즈 및 제8 렌즈를 포함한다.In the embodiment including eight lenses, the imaging optical system includes first lenses, second lenses, third lenses, fourth lenses, fifth lenses, sixth lenses, seventh lenses, and seventh lenses arranged in order from the object side. Includes 8 lenses.

또한, 본 발명에 따른 촬상 광학계는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the present invention may further include other components.

예를 들어, 촬상 광학계는 입사된 피사체의 상을 전기신호로 변환하기 위한 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.For example, the imaging optical system may further include an image sensor for converting an image of an incident object into an electrical signal.

또한, 촬상 광학계는 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터를 더 포함할 수 있다. 적외선 차단 필터는 이미지 센서에 가장 가깝게 배치된 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치된다.In addition, the imaging optical system may further include an infrared cut filter for blocking infrared light. The infrared cut filter is disposed between the lens and the image sensor disposed closest to the image sensor.

또한, 촬상 광학계는 광량을 조절하기 위한 조리개를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈의 전방에 가변 조리개가 배치될 수 있고, 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이에 조리개가 배치될 수 있다.In addition, the imaging optical system may further include an aperture for adjusting the amount of light. For example, a variable aperture may be disposed in front of the first lens, and an aperture may be disposed between the second lens and the third lens.

가변 조리개는 직경을 변화시킬 수 있도록 구성된다.The variable aperture is configured to change the diameter.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계를 구성하는 모든 렌즈는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.All lenses constituting the imaging optical system according to an embodiment of the present invention may be made of a plastic material.

아울러, 복수의 렌즈는 각각 적어도 하나의 비구면을 가질 수 있다.In addition, each of the plurality of lenses may have at least one aspherical surface.

즉, 각 렌즈의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 비구면일 수 있다. 여기서, 각 렌즈의 비구면은 수학식 1로 표현된다.That is, at least one of the first surface and the second surface of each lens may be aspherical. Here, the aspherical surface of each lens is expressed by Equation (1).

수학식 1에서 c는 렌즈의 곡률(곡률 반지름의 역수)이고, K는 코닉 상수이고, Y는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 광축까지의 거리를 나타낸다. 아울러, 상수 A ~ H는 비구면 계수를 의미한다. 그리고 Z는 렌즈의 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 거리를 나타낸다.In Equation 1, c is the curvature of the lens (reciprocal of the radius of curvature), K is a conic constant, and Y represents the distance from any point on the aspherical surface of the lens to the optical axis. In addition, the constants A to H mean aspheric coefficients. And Z represents the distance from any point on the aspherical surface of the lens to the vertex of the aspherical surface.

제1 렌즈 내지 제6 렌즈로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/정/부/정/부/부의 굴절력을 가질 수 있다.The imaging optical system composed of the first to sixth lenses may have positive/positive/negative/negative/negative/refractive power in order from the object side.

제1 렌즈 내지 제7 렌즈로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/부/정/정/정/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.The imaging optical system composed of the first to seventh lenses may have positive/negative/positive/positive/positive/positive/negative refractive power in order from the object side.

또는, 정/부/정/정/정/부/부의 굴절력을 가질 수 있다.Or, it may have a positive/negative/negative/positive/negative/negative/negative refractive power.

또는, 정/부/정/정/부/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.Or, it may have a positive/negative/negative/negative/negative/negative/negative refractive power.

제1 렌즈 내지 제8 렌즈로 구성된 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로 정/정/정/부/부/정/정/부의 굴절력을 가질 수 있다.The imaging optical system composed of the first to eighth lenses may have positive/positive/positive/negative/negative/positive/negative refractive power in order from the object side.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 광학계는 아래의 조건식들을 만족할 수 있다.The imaging optical system according to an embodiment of the present invention may satisfy the following conditional expressions.

[조건식 1] TTL/IMGHT < 2.0[Conditional Expression 1] TTL/IMGHT <2.0

[조건식 2] FOV ≥ 70°[Conditional Expression 2] FOV ≥ 70°

[조건식 3] 1.64 < Nmax ≤ 1.75[Conditional Expression 3] 1.64 <Nmax ≤ 1.75

[조건식 4] 4.7 < TTL < 6.00[Conditional Expression 4] 4.7 <TTL <6.00

[조건식 5] 4.0 < f < 4.5[Conditional Expression 5] 4.0 <f <4.5

[조건식 6] f/EPD_max ≤ 1.7[Conditional Expression 6] f/EPD_max ≤ 1.7

[조건식 7] f/EPD_min > 2.0[Conditional Expression 7] f/EPD_min> 2.0

[조건식 8] -0.5 < (|Ri|-|Rj|)/(|Ri|+|Rj|) < 0.5[Conditional Expression 8] -0.5 <(|Ri|-|Rj|)/(|Ri|+|Rj|) <0.5

[조건식 9] 0.8 < |Ri/Rj| ≤ 1.2[Conditional Expression 9] 0.8 <|Ri/Rj| ≤ 1.2

[조건식 10] f14 > f[Conditional Expression 10] f14> f

조건식들에서 TTL은 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 이미지 센서의 촬상면까지의 광축 상 거리이고, IMGHT는 이미지 센서의 촬상면의 대각길이의 절반이고, FOV는 촬상 광학계의 화각이고, Nmax는 제2 렌즈의 굴절률, 제3 렌즈의 굴절률 및 제4 렌즈의 굴절률 중에서 가장 큰 굴절률이고, f는 촬상 광학계의 전체 초점거리이고, EPD_max는 입사동의 최대직경이고, EPD_min은 입사동의 최소직경이고, f14는 제1 렌즈 내지 제4 렌즈의 합성 초점거리이다.In the conditional expressions, TTL is the distance on the optical axis from the object side surface of the first lens to the imaging surface of the image sensor, IMGHT is half the diagonal length of the imaging surface of the image sensor, FOV is the angle of view of the imaging optical system, and Nmax is the second lens The refractive index of, the refractive index of the third lens and the refractive index of the fourth lens is the largest refractive index, f is the total focal length of the imaging optical system, EPD_max is the maximum diameter of the incident pupil, EPD_min is the minimum diameter of the incident pupil, f14 is the first It is the combined focal length of the lens to the fourth lens.

Ri는 이미지 센서에 두 번째로 가깝게 배치된 렌즈의 물체측 면의 곡률반경이고, Rj는 이미지 센서에 두 번째로 가깝게 배치된 렌즈의 상측 면의 곡률반경이다. 예를 들어, 6매로 구성된 실시예에서, Ri는 제5 렌즈의 물체측 면의 곡률반경이고, Rj는 제5 렌즈의 상측 면의 곡률반경이다. 7매로 구성된 실시예에서, Ri는 제6 렌즈의 물체측 면의 곡률반경이고, Rj는 제6 렌즈의 상측 면의 곡률반경이다. 8매로 구성된 실시예에서, Ri는 제7 렌즈의 물체측 면의 곡률반경이고, Rj는 제7 렌즈의 상측 면의 곡률반경이다.Ri is the radius of curvature of the object-side surface of the lens disposed second closest to the image sensor, and Rj is the radius of curvature of the image-side surface of the lens disposed second closest to the image sensor. For example, in the six-piece embodiment, Ri is the radius of curvature of the object-side surface of the fifth lens, and Rj is the radius of curvature of the image-side surface of the fifth lens. In the seven-piece embodiment, Ri is the radius of curvature of the object-side surface of the sixth lens, and Rj is the radius of curvature of the image-side surface of the sixth lens. In the eight-piece embodiment, Ri is the radius of curvature of the object-side surface of the seventh lens, and Rj is the radius of curvature of the image-side surface of the seventh lens.

위와 같이 구성된 촬상 광학계는 다수의 렌즈가 수차 보정 기능을 수행하므로 수차 개선 성능을 향상시킬 수 있다.In the imaging optical system configured as described above, since a plurality of lenses perform aberration correction functions, aberration improvement performance may be improved.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 것이고, 도 3 및 도 4는 가변 조리개가 조여진 상태를 나타낸 것이며, 도 5 및 도 6은 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 것이다.1 and 2 show a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 show a state in which the variable aperture is tightened, and FIGS. 5 and 6 Indicates the state in which the variable aperture is fully tightened.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(110), 제2 렌즈(120), 제3 렌즈(130), 제4 렌즈(140), 제5 렌즈(150), 제6 렌즈(160) 및 제7 렌즈(170)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(180), 이미지 센서(190) 및 가변 조리개(VST)를 더 포함한다.The imaging optical system according to the first embodiment of the present invention includes a first lens 110, a second lens 120, a third lens 130, a fourth lens 140, a fifth lens 150, and a sixth lens It includes an optical system having a 160 and a seventh lens 170, and further includes an infrared cut filter 180, an image sensor 190 and a variable aperture (VST).

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효 반경(Effective aperture radius))은 표 1 내지 표 3과 같다.The lens characteristics of each lens (radius of curvature, thickness or distance between lenses (distance), refractive index (index), Abbe number (Abbe number), effective radius (Effective aperture radius)) Table 1 to Table 3.

표 1은 가변 조리개의 직경이 최대인 경우를 나타낸다.Table 1 shows the case where the diameter of the variable aperture is the maximum.

표 2는 가변 조리개의 직경이 표 1보다 작아진 경우를 나타낸다.Table 2 shows the case where the diameter of the variable aperture becomes smaller than Table 1.

표 3은 가변 조리개의 직경이 최소인 경우를 나타낸다.Table 3 shows the case where the diameter of the variable aperture is minimal.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(110)의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)를 포함한다.The imaging optical system according to the first embodiment of the present invention includes a variable aperture VST disposed in front of the first lens 110.

가변 조리개(VST)는 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)로 구성된 광학계에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다. 일 예로, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 크게 할 수 있고(도 1 및 표 1 참조), 고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 작게 할 수 있다(도 5 및 표 3 참조).The variable aperture VST is a device configured to selectively change an incident amount of light incident on an optical system composed of the first lens 110 to the seventh lens 170. For example, the diameter of the variable aperture VST may be increased so that a relatively large amount of light is incident in a low light environment (see FIGS. 1 and 1), and a variable amount of light may be incident in a high light environment. The diameter of the aperture VST can be reduced (see FIGS. 5 and 3).

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 Fno가 변화되도록 구성될 수 있다. Fno는 광학계의 밝기를 나타내는 수이다.On the other hand, the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention may be configured to change the Fno according to the diameter of the variable aperture (VST). Fno is a number representing the brightness of the optical system.

본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경이 최대일 때, Fno가 1.7보다 작을 수 있고, 가변 조리개(VST)의 직경이 최소일 때, Fno가 2.0보다 클 수 있다.In the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention, when the diameter of the variable aperture VST is maximum, Fno may be smaller than 1.7, and when the diameter of the variable aperture VST is minimum, Fno may be larger than 2.0. have.

일반적으로 Fno 값이 달라지게 되면, 초점이 맺히는 위치도 달라지게 된다. 일 예로, Fno가 1.5일 때 초점이 맺히는 위치와 Fno가 2.4일 때 초점이 맺히는 위치는 다를 수 있다.In general, when the Fno value is changed, the position where the focus is made also changes. For example, the position where the focus is formed when Fno is 1.5 and the position where the focus is formed when Fno is 2.4 may be different.

그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는, Fno가 달라지더라도 초점이 동일한 위치에 맺히도록 하여 이미지의 품질이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.However, in the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention, even when the Fno is changed, the focus is set at the same position so that the quality of the image can be kept constant.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계가 가장 작은 Fno 값을 가질 때의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.2 is a curve showing aberration characteristics when the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention has the smallest Fno value.

도 2의 좌측의 곡선은 다양한 파장의 광에 대한 촬상 광학계의 종방향 구면수차(Longitudinal spherical aberration)를 나타낸 것이다.The curve on the left side of FIG. 2 shows the longitudinal spherical aberration of the imaging optical system for various wavelengths of light.

도 2의 종방향 구면수차 곡선에서, 가로축은 종방향 구면수차의 계수를 나타내고, 세로축은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 규격화(Normalization)하여 나타낸 것이다.In the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 2, the horizontal axis represents the coefficient of the longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the distance from the optical axis to the effective opening (Normalization).

도 2의 종방향 구면수차 곡선의 세로축에서, 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 1이라고 할 때, 0.25 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 25% 지점을 의미할 수 있고, 0.75 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 75% 지점을 의미할 수 있다.In the vertical axis of the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 2, when the distance from the optical axis to the effective opening is 1, the 0.25 point may mean 25% of the distance from the optical axis to the effective opening, and the 0.75 point from the optical axis It can mean 75% of the distance to the effective opening.

유효 개구는 실제로 빛을 차단하는 조리개이며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계에서는 제1 렌즈의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)가 유효 개구의 역할을 하게 된다.The effective aperture is an aperture that actually blocks light, and in the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention, the variable aperture VST disposed in front of the first lens serves as an effective aperture.

도 2를 참조하면, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방되어 Fno가 가장 작은 값을 갖게 될 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 546.1 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차가 광축에 가까운 위치에서 가장 큰 값을 갖고, 유효 개구에 가까운 위치에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, when the variable aperture VST is opened to the maximum and Fno has the smallest value, the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention is a longitudinal spherical surface with respect to light having a wavelength of 546.1 NM or more. The aberration can be configured to have the largest value at a position close to the optical axis and the smallest value at a position close to the effective aperture.

예를 들어, 종방향 구면수차가 0 ~ 0.5 사이의 지점에서 가장 큰 값을 갖고, 0.5 ~ 1.0 사이의 지점에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.For example, the longitudinal spherical aberration may be configured to have the largest value at a point between 0 and 0.5, and the smallest value at a point between 0.5 and 1.0.

또는, 종방향 구면수차가 0.2 ~ 0.3 사이의 지점에서 가장 큰 값을 갖고, 0.7 ~ 0.9 사이의 지점에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Alternatively, the longitudinal spherical aberration may be configured to have the largest value at a point between 0.2 and 0.3 and the smallest value at a point between 0.7 and 0.9.

일 예로, 546.1 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차는 0.25 지점에서 가장 크고, 0.75 지점에서 가장 작게 구성될 수 있다.For example, for light having a wavelength of 546.1 NM or more, the longitudinal spherical aberration may be largest at 0.25 points and smallest at 0.75 points.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 광학계는 종방향 구면수차 곡선이 변곡점을 갖는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention may be configured in a form in which a longitudinal spherical aberration curve has an inflection point.

본 발명의 제1 실시예에서, 제1 렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(110)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(110)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the first embodiment of the present invention, the first lens 110 has a positive refractive power, the first surface of the first lens 110 is convex in the paraxial region, and the second surface of the first lens 110 is It is concave in the paraxial region.

제2 렌즈(120)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(120)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(120)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The second lens 120 has negative refractive power, the first surface of the second lens 120 is convex in the paraxial region, and the second surface of the second lens 120 is concave in the paraxial region.

제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(110)와 제2 렌즈(120)의 아베수 차이는 30을 초과할 수 있다.The first lens 110 and the second lens 120 may be made of a plastic material having optical properties different from each other. For example, the difference in Abbe number between the first lens 110 and the second lens 120 may exceed 30.

제3 렌즈(130)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(130)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(130)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The third lens 130 has a positive refractive power, the first surface of the third lens 130 is convex in the paraxial region, and the second surface of the third lens 130 is concave in the paraxial region.

제4 렌즈(140)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(140)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(140)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The fourth lens 140 has positive refractive power, the first surface of the fourth lens 140 is convex in the paraxial region, and the second surface of the fourth lens 140 is concave in the paraxial region.

제5 렌즈(150)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(150)의 제1 면과 제2 면은 곡률 반경이 매우 크게 형성된다. 제5 렌즈(150)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(150)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다. The fifth lens 150 has positive refractive power, and the first and second surfaces of the fifth lens 150 have very large radii of curvature. The first surface of the fifth lens 150 is concave in the paraxial region, and the second surface of the fifth lens 150 is convex in the paraxial region.

제6 렌즈(160)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(160)의 제1 면과 제2 면은 곡률 반경이 매우 크게 형성된다. 제6 렌즈(160)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The sixth lens 160 has a positive refractive power, and the first and second surfaces of the sixth lens 160 have very large radii of curvature. The first and second surfaces of the sixth lens 160 are convex in the paraxial region.

또한, 제6 렌즈(160)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(160)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장가지로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(160)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다.Further, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the sixth lens 160. For example, the first surface of the sixth lens 160 may be convex in the paraxial region, and may have a concave shape toward the most branches. The second surface of the sixth lens 160 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge.

제7 렌즈(170)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The seventh lens 170 has a negative refractive power, the first surface of the seventh lens 170 is convex in the paraxial region, and the second surface of the seventh lens 170 is concave in the paraxial region.

또한, 제7 렌즈(170)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(170)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(170)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the seventh lens 170. For example, the first surface of the seventh lens 170 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the seventh lens 170 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

한편, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 각 면은 표 4에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(110) 내지 제7 렌즈(170)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.On the other hand, each surface of the first lens 110 to the seventh lens 170 has an aspherical surface coefficient as shown in Table 4. For example, both the object-side surface and the image-side surface of the first lens 110 to the seventh lens 170 are aspherical surfaces.

도 7 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 12.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 것이고, 도 9 및 도 10은 가변 조리개가 조여진 상태를 나타낸 것이며, 도 11 및 도 12는 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 것이다.7 and 8 show a state in which the variable aperture is maximized in the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 show a state in which the variable aperture is tightened, and FIGS. 11 and 12 Indicates a state in which the variable aperture is fully tightened.

본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220), 제3 렌즈(230), 제4 렌즈(240), 제5 렌즈(250), 제6 렌즈(260) 및 제7 렌즈(270)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(280), 이미지 센서(290), 가변 조리개(VST) 및 조리개(ST)를 더 포함한다.The imaging optical system according to the second embodiment of the present invention includes a first lens 210, a second lens 220, a third lens 230, a fourth lens 240, a fifth lens 250, and a sixth lens It includes an optical system having a 260 and a seventh lens 270, and further includes an infrared cut filter 280, an image sensor 290, a variable aperture (VST) and an aperture (ST).

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효 반경(Effective aperture radius))은 표 5 내지 표 7과 같다.The lens characteristics of each lens (radius of curvature, thickness or distance between lenses (distance), refractive index (index), Abbe number (Abbe number), effective radius (Effective aperture radius)) Table 5 to Table 7.

표 5는 가변 조리개의 직경이 최대인 경우를 나타낸다.Table 5 shows the case where the diameter of the variable aperture is the maximum.

표 6은 가변 조리개의 직경이 표 5보다 작아진 경우를 나타낸다.Table 6 shows the case where the diameter of the variable aperture becomes smaller than Table 5.

표 7은 가변 조리개의 직경이 최소인 경우를 나타낸다.Table 7 shows the case where the diameter of the variable aperture is minimal.

본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(210)의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)와, 제2 렌즈(220)와 제3 렌즈(230) 사이에 배치된 조리개(ST)를 포함한다. 다만, 조리개(ST)가 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220) 사이에 배치되는 것도 가능하다.The imaging optical system according to the second embodiment of the present invention includes a variable aperture VST disposed in front of the first lens 210 and an aperture ST disposed between the second lens 220 and the third lens 230. ). However, it is also possible that the aperture ST is disposed between the first lens 210 and the second lens 220.

가변 조리개(VST)와 조리개(ST)는 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)로 구성된 광학계에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다. 일 예로, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 크게 할 수 있고(도 7 및 표 5 참조), 고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 작게 할 수 있다(도 11 및 표 7 참조).The variable aperture VST and the aperture ST are devices configured to selectively change the amount of light incident to the optical system composed of the first lens 210 to the seventh lens 270. For example, the diameter of the variable aperture VST may be increased so that a relatively large amount of light is incident in a low light environment (see FIGS. 7 and 5), and a variable amount of light may be incident in a high light environment. The diameter of the aperture VST can be reduced (see FIGS. 11 and 7).

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 Fno가 변화되도록 구성될 수 있다. Fno는 광학계의 밝기를 나타내는 수이다.Meanwhile, the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention may be configured to change Fno according to the diameter of the variable aperture VST. Fno is a number representing the brightness of the optical system.

본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경이 최대일 때, Fno가 1.7보다 작을 수 있고, 가변 조리개(VST)의 직경이 최소일 때, Fno가 2.0보다 클 수 있다.In the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention, when the diameter of the variable aperture VST is maximum, Fno may be smaller than 1.7, and when the diameter of the variable aperture VST is minimum, Fno may be larger than 2.0. have.

일반적으로 Fno 값이 달라지게 되면, 초점이 맺히는 위치도 달라지게 된다. 일 예로, Fno가 1.6일 때 초점이 맺히는 위치와 Fno가 2.1일 때 초점이 맺히는 위치는 다를 수 있다.In general, when the Fno value is changed, the position where the focus is made also changes. For example, the position where the focus is formed when Fno is 1.6 and the position where the focus is formed when Fno is 2.1 may be different.

그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는, Fno가 달라지더라도 초점이 동일한 위치에 맺히도록 하여 이미지의 품질이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.However, in the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention, even when the Fno is changed, the focus is set at the same position so that the quality of the image is kept constant.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계가 가장 작은 Fno 값을 가질 때의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.8 is a curve showing aberration characteristics when the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention has the smallest Fno value.

도 8의 좌측의 곡선은 다양한 파장의 광에 대한 촬상 광학계의 종방향 구면수차(Longitudinal spherical aberration)를 나타낸 것이다.The curve on the left in FIG. 8 shows the longitudinal spherical aberration of the imaging optical system for various wavelengths of light.

도 8의 종방향 구면수차 곡선에서, 가로축은 종방향 구면수차의 계수를 나타내고, 세로축은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 규격화(Normalization)하여 나타낸 것이다.In the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 8, the horizontal axis represents the coefficient of the longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the distance from the optical axis to the effective opening (Normalization).

도 8의 종방향 구면수차 곡선의 세로축에서, 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 1이라고 할 때, 0.25 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 25% 지점을 의미할 수 있고, 0.75 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 75% 지점을 의미할 수 있다.In the vertical axis of the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 8, when the distance from the optical axis to the effective opening is 1, the 0.25 point may mean 25% of the distance from the optical axis to the effective opening, and the 0.75 point from the optical axis It can mean 75% of the distance to the effective opening.

유효 개구는 실제로 빛을 차단하는 조리개이며, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계에서는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 가변 조리개(VST) 또는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하게 된다. 일 예로, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방된 경우에는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하고, 가변 조리개(VST)가 최대로 조여진 경우에는 가변 조리개(VST)가 유효 개구의 역할을 한다.The effective aperture is an aperture that actually blocks light, and in the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention, the variable aperture VST or the aperture ST serves as an effective aperture according to the diameter of the variable aperture VST. . For example, when the variable aperture VST is opened to the maximum, the aperture ST serves as an effective opening, and when the variable aperture VST is fully tightened, the variable aperture VST serves as an effective opening. .

도 8을 참조하면, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방되어 Fno가 가장 작은 값을 갖게 될 때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 555 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차가 광축에 가까운 위치에서 가장 큰 값을 갖고, 유효 개구에 가까운 위치에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, when the variable aperture VST is opened to the maximum and Fno has the smallest value, the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention is a longitudinal spherical surface with respect to light having a wavelength of 555 NM or more. The aberration can be configured to have the largest value at a position close to the optical axis and the smallest value at a position close to the effective aperture.

일 예로, 555 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차는 0.25 지점에서 가장 크고, 0.75 지점에서 가장 작게 구성될 수 있다.For example, for light having a wavelength of 555 NM or more, the longitudinal spherical aberration may be largest at 0.25 points and smallest at 0.75 points.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촬상 광학계는 종방향 구면수차 곡선이 변곡점을 갖는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention may be configured in the form of a spherical spherical aberration curve having an inflection point.

본 발명의 제2 실시예에서, 제1 렌즈(210)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(210)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(210)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the second embodiment of the present invention, the first lens 210 has a positive refractive power, the first surface of the first lens 210 is convex in the paraxial region, and the second surface of the first lens 210 is It is concave in the paraxial region.

제2 렌즈(220)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(220)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(220)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The second lens 220 has negative refractive power, the first surface of the second lens 220 is convex in the paraxial region, and the second surface of the second lens 220 is concave in the paraxial region.

제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 아베수 차이는 30을 초과할 수 있다.The first lens 210 and the second lens 220 may be made of a plastic material having optical properties different from each other. For example, the difference in Abbe number between the first lens 210 and the second lens 220 may exceed 30.

제3 렌즈(230)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(230)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(230)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The third lens 230 has a positive refractive power, the first surface of the third lens 230 is convex in the paraxial region, and the second surface of the third lens 230 is concave in the paraxial region.

제4 렌즈(240)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(240)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(240)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The fourth lens 240 has a positive refractive power, the first surface of the fourth lens 240 is convex in the paraxial region, and the second surface of the fourth lens 240 is concave in the paraxial region.

제5 렌즈(250)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(250)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(250)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다. The fifth lens 250 has a positive refractive power, the first surface of the fifth lens 250 is convex in the paraxial region, and the second surface of the fifth lens 250 is concave in the paraxial region.

제6 렌즈(260)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The sixth lens 260 has negative refractive power, the first surface of the sixth lens 260 is convex in the paraxial region, and the second surface of the sixth lens 260 is concave in the paraxial region.

또한, 제6 렌즈(260)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(260)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(260)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.Also, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the sixth lens 260. For example, the first surface of the sixth lens 260 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the sixth lens 260 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

제7 렌즈(270)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(270)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(270)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The seventh lens 270 has negative refractive power, the first surface of the seventh lens 270 is convex in the paraxial region, and the second surface of the seventh lens 270 is concave in the paraxial region.

또한, 제7 렌즈(270)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(270)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(270)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.Further, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the seventh lens 270. For example, the first surface of the seventh lens 270 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the seventh lens 270 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

한편, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 각 면은 표 8에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(210) 내지 제7 렌즈(270)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.Meanwhile, each surface of the first lens 210 to the seventh lens 270 has an aspherical surface coefficient as shown in Table 8. For example, both the object-side surface and the image-side surface of the first lens 210 to the seventh lens 270 are aspherical surfaces.

도 13 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 16.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 것이고, 도 15 및 도 16은 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 것이다.13 and 14 show a state in which the variable aperture is fully opened in the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention, and FIGS. 15 and 16 show a state in which the variable aperture is maximized.

본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(310), 제2 렌즈(320), 제3 렌즈(330), 제4 렌즈(340), 제5 렌즈(350), 제6 렌즈(360) 및 제7 렌즈(370)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(380), 이미지 센서(390), 가변 조리개(VST) 및 조리개(ST)를 더 포함한다.The imaging optical system according to the third embodiment of the present invention includes a first lens 310, a second lens 320, a third lens 330, a fourth lens 340, a fifth lens 350, and a sixth lens It includes an optical system having a 360 and a seventh lens 370, and further includes an infrared cut filter 380, an image sensor 390, a variable aperture (VST) and an aperture (ST).

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효 반경(Effective aperture radius))은 표 9 및 표 10과 같다.The lens characteristics of each lens (radius of curvature, thickness or distance between lenses (distance), refractive index (index), Abbe number (Abbe number), effective radius (Effective aperture radius)) It is as Table 9 and Table 10.

표 9는 가변 조리개의 직경이 최대인 경우를 나타낸다.Table 9 shows the case where the diameter of the variable aperture is the maximum.

표 10은 가변 조리개의 직경이 최소인 경우를 나타낸다.Table 10 shows the case where the diameter of the variable aperture is minimal.

본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(310)의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)와, 제2 렌즈(320)와 제3 렌즈(330) 사이에 배치된 조리개(ST)를 포함한다. 다만, 조리개(ST)가 제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320) 사이에 배치되는 것도 가능하다.The imaging optical system according to the third embodiment of the present invention includes a variable aperture (VST) disposed in front of the first lens 310 and an aperture (ST) disposed between the second lens 320 and the third lens 330. ). However, it is also possible that the aperture ST is disposed between the first lens 310 and the second lens 320.

가변 조리개(VST)와 조리개(ST)는 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)로 구성된 광학계에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다. 일 예로, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 크게 할 수 있고(도 13 및 표 9 참조), 고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 작게 할 수 있다(도 15 및 표 10 참조).The variable aperture VST and the aperture ST are devices configured to selectively change the amount of light incident to the optical system composed of the first lens 310 to the seventh lens 370. For example, the diameter of the variable aperture VST may be increased so that a relatively large amount of light is incident in a low light environment (see FIGS. 13 and 9), and a variable amount of light may be incident in a high light environment. The diameter of the aperture VST can be reduced (see FIGS. 15 and 10).

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 Fno가 변화되도록 구성될 수 있다. Fno는 광학계의 밝기를 나타내는 수이다.Meanwhile, the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention may be configured to change Fno according to the diameter of the variable aperture VST. Fno is a number representing the brightness of the optical system.

본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경이 최대일 때, Fno가 1.7보다 작을 수 있고, 가변 조리개(VST)의 직경이 최소일 때, Fno가 2.0보다 클 수 있다.In the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention, when the diameter of the variable aperture VST is maximum, Fno may be smaller than 1.7, and when the diameter of the variable aperture VST is minimum, Fno may be larger than 2.0. have.

그러나, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는, Fno가 달라지더라도 초점이 동일한 위치에 맺히도록 하여 이미지의 품질이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.However, in the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention, even if the Fno is changed, the focus can be maintained at the same position so that the quality of the image is kept constant.

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계가 가장 작은 Fno 값을 가질 때의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.14 is a curve showing aberration characteristics when the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention has the smallest Fno value.

도 14의 좌측의 곡선은 다양한 파장의 광에 대한 촬상 광학계의 종방향 구면수차(Longitudinal spherical aberration)를 나타낸 것이다.The curve on the left side of FIG. 14 shows the longitudinal spherical aberration of the imaging optical system for various wavelengths of light.

도 14의 종방향 구면수차 곡선에서, 가로축은 종방향 구면수차의 계수를 나타내고, 세로축은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 규격화(Normalization)하여 나타낸 것이다.In the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 14, the horizontal axis represents the coefficient of the longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the distance from the optical axis to the effective opening (Normalization).

도 14의 종방향 구면수차 곡선의 세로축에서, 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 1이라고 할 때, 0.25 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 25% 지점을 의미할 수 있고, 0.75 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 75% 지점을 의미할 수 있다.In the vertical axis of the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 14, when the distance from the optical axis to the effective opening is 1, the 0.25 point may mean 25% of the distance from the optical axis to the effective opening, and the 0.75 point from the optical axis It can mean 75% of the distance to the effective opening.

유효 개구는 실제로 빛을 차단하는 조리개이며, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계에서는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 가변 조리개(VST) 또는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하게 된다. 일 예로, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방된 경우에는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하고, 가변 조리개(VST)가 최대로 조여진 경우에는 가변 조리개(VST)가 유효 개구의 역할을 한다.The effective aperture is an aperture that actually blocks light, and in the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention, the variable aperture VST or aperture ST acts as an effective aperture according to the diameter of the variable aperture VST. . For example, when the variable aperture VST is opened to the maximum, the aperture ST serves as an effective opening, and when the variable aperture VST is fully tightened, the variable aperture VST serves as an effective opening. .

도 14를 참조하면, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방되어 Fno가 가장 작은 값을 갖게 될 때, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 546.1 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차가 광축에 가까운 위치에서 가장 큰 값을 갖고, 유효 개구에 가까운 위치에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 14, when the variable aperture VST is maximized and Fno has the smallest value, the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention is a longitudinal spherical surface with respect to light having a wavelength of 546.1 NM or more. The aberration can be configured to have the largest value at a position close to the optical axis and the smallest value at a position close to the effective aperture.

또는, 종방향 구면수차가 0.2 ~ 0.3 사이의 지점에서 가장 큰 값을 갖고, 0.7 ~ 1.0 사이의 지점에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Alternatively, the longitudinal spherical aberration may be configured to have the largest value at a point between 0.2 and 0.3, and the smallest value at a point between 0.7 and 1.0.

일 예로, 546.1 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차는 0.25 지점에서 가장 크고, 1.0 지점에서 가장 작게 구성될 수 있다.For example, for light having a wavelength of 546.1 NM or more, the longitudinal spherical aberration may be largest at 0.25 points and smallest at 1.0 points.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 광학계는 종방향 구면수차 곡선이 변곡점을 갖는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention may be configured in the form of a longitudinal spherical aberration curve having an inflection point.

본 발명의 제3 실시예에서, 제1 렌즈(310)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(310)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(310)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the third embodiment of the present invention, the first lens 310 has a positive refractive power, the first surface of the first lens 310 is convex in the paraxial region, and the second surface of the first lens 310 is It is concave in the paraxial region.

제2 렌즈(320)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(320)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(320)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The second lens 320 has negative refractive power, the first surface of the second lens 320 is convex in the paraxial region, and the second surface of the second lens 320 is concave in the paraxial region.

제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(310)와 제2 렌즈(320)의 아베수 차이는 30을 초과할 수 있다.The first lens 310 and the second lens 320 may be made of a plastic material having optical properties different from each other. For example, the difference in Abbe number between the first lens 310 and the second lens 320 may exceed 30.

제3 렌즈(330)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(330)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(330)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The third lens 330 has positive refractive power, the first surface of the third lens 330 is convex in the paraxial region, and the second surface of the third lens 330 is concave in the paraxial region.

제4 렌즈(340)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(340)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The fourth lens 340 has a positive refractive power, and the first and second surfaces of the fourth lens 340 are convex in the paraxial region.

제5 렌즈(350)는 정의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(350)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(350)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다. The fifth lens 350 has positive refractive power, the first surface of the fifth lens 350 is concave in the paraxial region, and the second surface of the fifth lens 350 is convex in the paraxial region.

제6 렌즈(360)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The sixth lens 360 has negative refractive power, the first surface of the sixth lens 360 is convex in the paraxial region, and the second surface of the sixth lens 360 is concave in the paraxial region.

또한, 제6 렌즈(360)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(360)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(360)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the sixth lens 360. For example, the first surface of the sixth lens 360 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the sixth lens 360 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

제7 렌즈(370)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(370)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The seventh lens 370 has negative refractive power, the first surface of the seventh lens 370 is convex in the paraxial region, and the second surface of the seventh lens 370 is concave in the paraxial region.

또한, 제7 렌즈(370)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(370)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(370)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the seventh lens 370. For example, the first surface of the seventh lens 370 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the seventh lens 370 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

한편, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 각 면은 표 11에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(310) 내지 제7 렌즈(370)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.On the other hand, each surface of the first lens 310 to the seventh lens 370 has an aspherical surface coefficient as shown in Table 11. For example, both the object-side surface and the image-side surface of the first lens 310 to the seventh lens 370 are aspherical surfaces.

도 17 내지 도 24를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 to 24.

도 17 및 도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 것이고, 도 19 및 도 20은 가변 조리개가 조여진 상태를 나타낸 것이며, 도 21 및 도 22는 가변 조리개가 더 조여진 상태를 나타낸 것이고, 도 23 및 도 24는 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 것이다.17 and 18 show a state in which the variable aperture is fully opened in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 19 and 20 show the state in which the variable aperture is tightened, and FIGS. 21 and 22 Indicates a state in which the variable aperture is further tightened, and FIGS. 23 and 24 show a state in which the variable aperture is maximized.

본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430), 제4 렌즈(440), 제5 렌즈(450), 제6 렌즈(460) 및 제7 렌즈(470)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(480), 이미지 센서(490), 가변 조리개(VST) 및 조리개(ST)를 더 포함한다.The imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention includes a first lens 410, a second lens 420, a third lens 430, a fourth lens 440, a fifth lens 450, and a sixth lens It includes an optical system having a 460 and a seventh lens 470, and further includes an infrared cut filter 480, an image sensor 490, a variable aperture (VST) and an aperture (ST).

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효 반경(Effective aperture radius))은 표 12 내지 표 15와 같다.The lens characteristics of each lens (radius of curvature, thickness or distance between lenses (distance), refractive index (index), Abbe number (Abbe number), effective radius (Effective aperture radius)) It is as Table 12-15.

표 12는 가변 조리개의 직경이 최대인 경우를 나타낸다.Table 12 shows the case where the diameter of the variable aperture is the maximum.

표 13은 가변 조리개의 직경이 표 12보다 작아진 경우를 나타낸다.Table 13 shows the case where the diameter of the variable aperture becomes smaller than Table 12.

표 14는 가변 조리개의 직경이 표 13보다 작아진 경우를 나타낸다.Table 14 shows the case where the diameter of the variable aperture becomes smaller than Table 13.

표 15는 가변 조리개의 직경이 최소인 경우를 나타낸다.Table 15 shows the case where the diameter of the variable aperture is minimal.

본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(410)의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)와, 제2 렌즈(420)와 제3 렌즈(430) 사이에 배치된 조리개(ST)를 포함한다. 다만, 조리개(ST)가 제1 렌즈(410)와 제2 렌즈(420) 사이에 배치되는 것도 가능하다.The imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention includes a variable aperture VST disposed in front of the first lens 410 and an aperture ST disposed between the second lens 420 and the third lens 430. ). However, it is also possible that the aperture ST is disposed between the first lens 410 and the second lens 420.

가변 조리개(VST)와 조리개(ST)는 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)로 구성된 광학계에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다. 일 예로, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 크게 할 수 있고(도 17 및 표 12 참조), 고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 작게 할 수 있다(도 23 및 표 15 참조).The variable aperture VST and the aperture ST are devices configured to selectively change the amount of light incident on the optical system composed of the first lenses 410 to 7. For example, the diameter of the variable aperture VST may be increased so that a relatively large amount of light is incident in a low light environment (see FIGS. 17 and 12), and a variable amount of light may be incident in a high light environment. The diameter of the aperture VST can be reduced (see FIG. 23 and Table 15).

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 Fno가 변화되도록 구성될 수 있다. Fno는 광학계의 밝기를 나타내는 수이다.Meanwhile, the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention may be configured to change Fno according to the diameter of the variable aperture VST. Fno is a number representing the brightness of the optical system.

본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경이 최대일 때, Fno가 1.7보다 작을 수 있고, 가변 조리개(VST)의 직경이 최소일 때, Fno가 2.0보다 클 수 있다.In the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention, when the diameter of the variable aperture VST is maximum, Fno may be smaller than 1.7, and when the diameter of the variable aperture VST is minimum, Fno may be larger than 2.0. have.

일반적으로 Fno 값이 달라지게 되면, 초점이 맺히는 위치도 달라지게 된다. 일 예로, Fno가 1.5일 때 초점이 맺히는 위치와 Fno가 2.6일 때 초점이 맺히는 위치는 다를 수 있다.In general, when the Fno value is changed, the position where the focus is made also changes. For example, the position where the focus is formed when Fno is 1.5 and the position where the focus is formed when Fno is 2.6 may be different.

그러나, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는, Fno가 달라지더라도 초점이 동일한 위치에 맺히도록 하여 이미지의 품질이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.However, in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention, even if the Fno is changed, the focus can be maintained at the same position so that the quality of the image is kept constant.

도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계가 가장 작은 Fno 값을 가질 때의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.18 is a curve showing aberration characteristics when the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention has the smallest Fno value.

도 18의 좌측의 곡선은 다양한 파장의 광에 대한 촬상 광학계의 종방향 구면수차(Longitudinal spherical aberration)를 나타낸 것이다.The curve on the left side of FIG. 18 shows the longitudinal spherical aberration of the imaging optical system for various wavelengths of light.

도 18의 종방향 구면수차 곡선에서, 가로축은 종방향 구면수차의 계수를 나타내고, 세로축은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 규격화(Normalization)하여 나타낸 것이다.In the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 18, the horizontal axis represents the coefficient of the longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the distance from the optical axis to the effective opening (Normalization).

도 18의 종방향 구면수차 곡선의 세로축에서, 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 1이라고 할 때, 0.25 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 25% 지점을 의미할 수 있고, 0.75 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 75% 지점을 의미할 수 있다.In the vertical axis of the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 18, when the distance from the optical axis to the effective opening is 1, the 0.25 point may mean 25% of the distance from the optical axis to the effective opening, and the 0.75 point from the optical axis It can mean 75% of the distance to the effective opening.

유효 개구는 실제로 빛을 차단하는 조리개이며, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계에서는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 가변 조리개(VST) 또는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하게 된다. 일 예로, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방된 경우에는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하고, 가변 조리개(VST)가 최대로 조여진 경우에는 가변 조리개(VST)가 유효 개구의 역할을 한다.The effective aperture is an aperture that actually blocks light, and in the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention, the variable aperture VST or aperture ST acts as an effective aperture according to the diameter of the variable aperture VST. . For example, when the variable aperture VST is opened to the maximum, the aperture ST serves as an effective opening, and when the variable aperture VST is fully tightened, the variable aperture VST serves as an effective opening. .

도 18을 참조하면, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방되어 Fno가 가장 작은 값을 갖게 될 때, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 555 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차가 광축에 가까운 위치에서 가장 큰 값을 갖고, 유효 개구에 가까운 위치에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 18, when the variable aperture VST is opened to the maximum and Fno has the smallest value, the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention is a longitudinal spherical surface with respect to light having a wavelength of 555 NM or more. The aberration can be configured to have the largest value at a position close to the optical axis and the smallest value at a position close to the effective aperture.

또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 촬상 광학계는 종방향 구면수차 곡선이 변곡점을 갖는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention may be configured in a form in which a longitudinal spherical aberration curve has an inflection point.

본 발명의 제4 실시예에서, 제1 렌즈(410)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(410)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(410)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the fourth embodiment of the present invention, the first lens 410 has a positive refractive power, the first surface of the first lens 410 is convex in the paraxial region, and the second surface of the first lens 410 is It is concave in the paraxial region.

제2 렌즈(420)는 부의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(420)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(420)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The second lens 420 has negative refractive power, the first surface of the second lens 420 is convex in the paraxial region, and the second surface of the second lens 420 is concave in the paraxial region.

제1 렌즈(410)와 제2 렌즈(420)는 서로 상이한 광학적 특성을 갖는 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 렌즈(410)와 제2 렌즈(420)의 아베수 차이는 30을 초과할 수 있다.The first lens 410 and the second lens 420 may be made of a plastic material having optical properties different from each other. For example, the difference in Abbe number between the first lens 410 and the second lens 420 may exceed 30.

제3 렌즈(430)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(430)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(430)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The third lens 430 has positive refractive power, the first surface of the third lens 430 is convex in the paraxial region, and the second surface of the third lens 430 is concave in the paraxial region.

제4 렌즈(440)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(440)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The fourth lens 440 has a positive refractive power, and the first and second surfaces of the fourth lens 440 are convex in the paraxial region.

제5 렌즈(450)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(450)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제5 렌즈(450)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다. The fifth lens 450 has negative refractive power, the first surface of the fifth lens 450 is concave in the paraxial region, and the second surface of the fifth lens 450 is convex in the paraxial region.

제6 렌즈(460)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(460)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The sixth lens 460 has positive refractive power, the first surface of the sixth lens 460 is convex in the paraxial region, and the second surface of the sixth lens 460 is concave in the paraxial region.

또한, 제6 렌즈(460)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(460)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(460)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the sixth lens 460. For example, the first surface of the sixth lens 460 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the sixth lens 460 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

제7 렌즈(470)는 부의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(470)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(470)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The seventh lens 470 has negative refractive power, the first surface of the seventh lens 470 is convex in the paraxial region, and the second surface of the seventh lens 470 is concave in the paraxial region.

또한, 제7 렌즈(470)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(470)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(470)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the seventh lens 470. For example, the first surface of the seventh lens 470 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the seventh lens 470 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

한편, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 각 면은 표 16에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(410) 내지 제7 렌즈(470)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.Meanwhile, each surface of the first lens 410 to the seventh lens 470 has an aspherical surface coefficient as shown in Table 16. For example, both the object-side surface and the image-side surface of the first lens 410 to the seventh lens 470 are aspherical surfaces.

도 25 내지 도 28을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 25 to 28.

도 25 및 도 26은 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 것이고, 도 27 및 도 28은 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 것이다.25 and 26 show a state in which the variable aperture is fully opened in the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 27 and 28 show a state in which the variable aperture is maximized.

본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530), 제4 렌즈(540), 제5 렌즈(550) 및 제6 렌즈(560)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(570), 이미지 센서(580), 가변 조리개(VST) 및 조리개(ST)를 더 포함한다.The imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention includes a first lens 510, a second lens 520, a third lens 530, a fourth lens 540, a fifth lens 550 and a sixth lens It includes an optical system having a 560, and further includes an infrared cut filter 570, an image sensor 580, a variable aperture (VST) and an aperture (ST).

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효 반경(Effective aperture radius))은 표 17 및 표 18과 같다.The lens characteristics of each lens (radius of curvature, thickness or distance between lenses (distance), refractive index (index), Abbe number (Abbe number), effective radius (Effective aperture radius)) It is as Table 17 and Table 18.

표 17은 가변 조리개의 직경이 최대인 경우를 나타낸다.Table 17 shows the case where the diameter of the variable aperture is the maximum.

표 18은 가변 조리개의 직경이 최소인 경우를 나타낸다.Table 18 shows the case where the diameter of the variable aperture is minimal.

본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(510)의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)와, 제2 렌즈(520)와 제3 렌즈(530) 사이에 배치된 조리개(ST)를 포함한다. 다만, 조리개(ST)가 제1 렌즈(510)와 제2 렌즈(520) 사이에 배치되는 것도 가능하다.The imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention includes a variable aperture (VST) disposed in front of the first lens 510 and an aperture (ST) disposed between the second lens 520 and the third lens 530. ). However, it is also possible that the aperture ST is disposed between the first lens 510 and the second lens 520.

가변 조리개(VST)와 조리개(ST)는 제1 렌즈(510) 내지 제6 렌즈(560)로 구성된 광학계에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다. 일 예로, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 크게 할 수 있고(도 25 및 표 17 참조), 고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 작게 할 수 있다(도 27 및 표 18 참조).The variable aperture VST and the aperture ST are devices configured to selectively change the amount of light incident to the optical system composed of the first lens 510 to the sixth lens 560. As an example, the diameter of the variable aperture VST may be increased so that a relatively large amount of light is incident in a low light environment (see FIGS. 25 and 17), and a variable amount of light may be incident in a high light environment. The diameter of the aperture VST can be reduced (see FIGS. 27 and 18).

한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 Fno가 변화되도록 구성될 수 있다. Fno는 광학계의 밝기를 나타내는 수이다.On the other hand, the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention may be configured to change the Fno according to the diameter of the variable aperture (VST). Fno is a number representing the brightness of the optical system.

본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경이 최대일 때, Fno가 1.7보다 작을 수 있고, 가변 조리개(VST)의 직경이 최소일 때, Fno가 2.0보다 클 수 있다.In the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention, when the diameter of the variable aperture VST is maximum, Fno may be smaller than 1.7, and when the diameter of the variable aperture VST is minimum, Fno may be larger than 2.0. have.

일반적으로 Fno 값이 달라지게 되면, 초점이 맺히는 위치도 달라지게 된다. 일 예로, Fno가 1.7일 때 초점이 맺히는 위치와 Fno가 2.6일 때 초점이 맺히는 위치는 다를 수 있다.In general, when the Fno value is changed, the position where the focus is made also changes. For example, the position where the focus is formed when Fno is 1.7 and the position where the focus is formed when Fno is 2.6 may be different.

그러나, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는, Fno가 달라지더라도 초점이 동일한 위치에 맺히도록 하여 이미지의 품질이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.However, in the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention, even if the Fno is changed, the focus can be maintained at the same position so that the quality of the image is kept constant.

도 26은 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계가 가장 작은 Fno 값을 가질 때의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.26 is a curve showing aberration characteristics when the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention has the smallest Fno value.

도 26의 좌측의 곡선은 다양한 파장의 광에 대한 촬상 광학계의 종방향 구면수차(Longitudinal spherical aberration)를 나타낸 것이다.The curve on the left side of FIG. 26 shows the longitudinal spherical aberration of the imaging optical system for various wavelengths of light.

도 26의 종방향 구면수차 곡선에서, 가로축은 종방향 구면수차의 계수를 나타내고, 세로축은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 규격화(Normalization)하여 나타낸 것이다.In the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 26, the horizontal axis represents the coefficient of the longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the distance from the optical axis to the effective opening (Normalization).

도 26의 종방향 구면수차 곡선의 세로축에서, 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 1이라고 할 때, 0.25 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 25% 지점을 의미할 수 있고, 0.75 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 75% 지점을 의미할 수 있다.In the vertical axis of the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 26, when the distance from the optical axis to the effective opening is 1, the 0.25 point may mean 25% of the distance from the optical axis to the effective opening, and the 0.75 point from the optical axis It can mean 75% of the distance to the effective opening.

유효 개구는 실제로 빛을 차단하는 조리개이며, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계에서는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 가변 조리개(VST) 또는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하게 된다. 일 예로, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방된 경우에는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하고, 가변 조리개(VST)가 최대로 조여진 경우에는 가변 조리개(VST)가 유효 개구의 역할을 한다.The effective aperture is an aperture that actually blocks light, and in the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention, the variable aperture VST or the aperture ST acts as an effective aperture according to the diameter of the variable aperture VST. . For example, when the variable aperture VST is opened to the maximum, the aperture ST serves as an effective opening, and when the variable aperture VST is fully tightened, the variable aperture VST serves as an effective opening. .

도 26을 참조하면, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방되어 Fno가 가장 작은 값을 갖게 될 때, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 555 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차가 광축에 가까운 위치에서 가장 큰 값을 갖고, 유효 개구에 가까운 위치에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 26, when the variable aperture VST is opened to the maximum and Fno has the smallest value, the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention is a longitudinal spherical surface with respect to light having a wavelength of 555 NM or more. The aberration can be configured to have the largest value at a position close to the optical axis and the smallest value at a position close to the effective aperture.

일 예로, 555 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차는 0.4 지점에서 가장 크고, 0.75 지점에서 가장 작게 구성될 수 있다.For example, for light having a wavelength of 555 NM or more, the longitudinal spherical aberration may be largest at 0.4 and smallest at 0.75.

또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 촬상 광학계는 종방향 구면수차 곡선이 변곡점을 갖는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention may be configured in a form in which a longitudinal spherical aberration curve has an inflection point.

본 발명의 제5 실시예에서, 제1 렌즈(510)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(510)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(510)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the fifth embodiment of the present invention, the first lens 510 has a positive refractive power, the first surface of the first lens 510 is convex in the paraxial region, and the second surface of the first lens 510 is It is concave in the paraxial region.

제2 렌즈(520)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(520)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The second lens 520 has a positive refractive power, and the first and second surfaces of the second lens 520 are convex in the paraxial region.

제3 렌즈(530)는 부의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(530)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제3 렌즈(530)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The third lens 530 has negative refractive power, the first surface of the third lens 530 is convex in the paraxial region, and the second surface of the third lens 530 is concave in the paraxial region.

제4 렌즈(540)는 정의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(540)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The fourth lens 540 has a positive refractive power, and the first and second surfaces of the fourth lens 540 are convex in the paraxial region.

제5 렌즈(550)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The fifth lens 550 has negative refractive power, the first surface of the fifth lens 550 is convex in the paraxial region, and the second surface of the fifth lens 550 is concave in the paraxial region.

또한, 제5 렌즈(550)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(550)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(550)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the fifth lens 550. For example, the first surface of the fifth lens 550 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the fifth lens 550 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

제6 렌즈(560)는 부의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제6 렌즈(560)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The sixth lens 560 has negative refractive power, the first surface of the sixth lens 560 is convex in the paraxial region, and the second surface of the sixth lens 560 is concave in the paraxial region.

또한, 제6 렌즈(560)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제6 렌즈(560)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제6 렌즈(560)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.Also, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the sixth lens 560. For example, the first surface of the sixth lens 560 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the sixth lens 560 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

한편, 제1 렌즈(510) 내지 제6 렌즈(560)의 각 면은 표 19에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(510) 내지 제6 렌즈(560)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.Meanwhile, each surface of the first lens 510 to the sixth lens 560 has an aspherical surface coefficient as shown in Table 19. For example, both the object-side surface and the image-side surface of the first lens 510 to the sixth lens 560 are aspherical surfaces.

도 29 내지 도 32를 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.An imaging optical system according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 29 to 32.

도 29 및 도 30은 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계에서 가변 조리개가 최대로 개방된 상태를 나타낸 것이고, 도 31 및 도 32는 가변 조리개가 최대로 조여진 상태를 나타낸 것이다.29 and 30 show a state in which the variable aperture is fully opened in the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention, and FIGS. 31 and 32 show a state in which the variable aperture is maximized.

본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(610), 제2 렌즈(620), 제3 렌즈(630), 제4 렌즈(640), 제5 렌즈(650), 제6 렌즈(660), 제7 렌즈(670) 및 제8 렌즈(680)를 구비하는 광학계를 포함하고, 적외선 차단 필터(690), 이미지 센서(700), 가변 조리개(VST) 및 조리개(ST)를 더 포함한다.The imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention includes a first lens 610, a second lens 620, a third lens 630, a fourth lens 640, a fifth lens 650, a sixth lens 660, including an optical system having a seventh lens 670 and an eighth lens 680, and further includes an infrared cut filter 690, an image sensor 700, a variable aperture (VST) and an aperture (ST). Includes.

각 렌즈의 렌즈 특성(곡률 반지름(Radius of curvature), 렌즈의 두께(Thickness) 또는 렌즈들 간의 거리(Distance), 굴절률(Index), 아베수(Abbe수), 유효 반경(Effective aperture radius))은 표 20 및 표 21과 같다.The lens characteristics of each lens (radius of curvature, thickness or distance between lenses (distance), refractive index (index), Abbe number (Abbe number), effective radius (Effective aperture radius)) It is as Table 20 and Table 21.

표 20은 가변 조리개의 직경이 최대인 경우를 나타낸다.Table 20 shows the case where the diameter of the variable aperture is the maximum.

표 21은 가변 조리개의 직경이 최소인 경우를 나타낸다.Table 21 shows the case where the diameter of the variable aperture is minimal.

본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 제1 렌즈(610)의 전방에 배치된 가변 조리개(VST)와, 제2 렌즈(620)와 제3 렌즈(630) 사이에 배치된 조리개(ST)를 포함한다. 다만, 조리개(ST)가 제1 렌즈(610)와 제2 렌즈(620) 사이에 배치되는 것도 가능하다.The imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention includes a variable aperture (VST) disposed in front of the first lens 610 and an aperture (ST) disposed between the second lens 620 and the third lens 630. ). However, it is also possible that the aperture ST is disposed between the first lens 610 and the second lens 620.

가변 조리개(VST)와 조리개(ST)는 제1 렌즈(610) 내지 제8 렌즈(680)로 구성된 광학계에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다. 일 예로, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 크게 할 수 있고(도 29 및 표 20 참조), 고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 입사되도록 가변 조리개(VST)의 직경을 작게 할 수 있다(도 31 및 표 21 참조).The variable aperture VST and the aperture ST are devices configured to selectively change the amount of light incident on the optical system composed of the first lens 610 to the eighth lens 680. As an example, the diameter of the variable aperture VST may be increased so that a relatively large amount of light is incident in a low light environment (see FIGS. 29 and 20), and a variable amount of light may be incident in a high light environment. The diameter of the aperture VST can be reduced (see FIGS. 31 and 21).

한편, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 Fno가 변화되도록 구성될 수 있다. Fno는 광학계의 밝기를 나타내는 수이다.Meanwhile, the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention may be configured to change Fno according to the diameter of the variable aperture VST. Fno is a number representing the brightness of the optical system.

본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 가변 조리개(VST)의 직경이 최대일 때, Fno가 1.7보다 작을 수 있고, 가변 조리개(VST)의 직경이 최소일 때, Fno가 2.0보다 클 수 있다.In the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention, when the diameter of the variable aperture VST is maximum, Fno may be smaller than 1.7, and when the diameter of the variable aperture VST is minimum, Fno may be larger than 2.0. have.

일반적으로 Fno 값이 달라지게 되면, 초점이 맺히는 위치도 달라지게 된다. 일 예로, Fno가 1.6일 때 초점이 맺히는 위치와 Fno가 2.6일 때 초점이 맺히는 위치는 다를 수 있다.In general, when the Fno value is changed, the position where the focus is made also changes. For example, the position where the focus is formed when Fno is 1.6 and the position where the focus is formed when Fno is 2.6 may be different.

그러나, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는, Fno가 달라지더라도 초점이 동일한 위치에 맺히도록 하여 이미지의 품질이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.However, in the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention, even if the Fno is changed, the focus can be established at the same position so that the quality of the image is kept constant.

도 30은 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계가 가장 작은 Fno 값을 가질 때의 수차 특성을 나타낸 곡선이다.30 is a curve showing aberration characteristics when the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention has the smallest Fno value.

도 30의 좌측의 곡선은 다양한 파장의 광에 대한 촬상 광학계의 종방향 구면수차(Longitudinal spherical aberration)를 나타낸 것이다.The curve on the left side of FIG. 30 shows the longitudinal spherical aberration of the imaging optical system for various wavelengths of light.

도 30의 종방향 구면수차 곡선에서, 가로축은 종방향 구면수차의 계수를 나타내고, 세로축은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 규격화(Normalization)하여 나타낸 것이다.In the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 30, the horizontal axis represents the coefficient of the longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the distance from the optical axis to the effective opening (Normalization).

도 30의 종방향 구면수차 곡선의 세로축에서, 광축으로부터 유효 개구까지의 거리를 1이라고 할 때, 0.25 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 25% 지점을 의미할 수 있고, 0.75 지점은 광축으로부터 유효 개구까지의 거리의 75% 지점을 의미할 수 있다.In the vertical axis of the longitudinal spherical aberration curve of Fig. 30, when the distance from the optical axis to the effective opening is 1, the 0.25 point may mean 25% of the distance from the optical axis to the effective opening, and the 0.75 point from the optical axis It can mean 75% of the distance to the effective opening.

유효 개구는 실제로 빛을 차단하는 조리개이며, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계에서는 가변 조리개(VST)의 직경에 따라 가변 조리개(VST) 또는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하게 된다. 일 예로, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방된 경우에는 조리개(ST)가 유효 개구의 역할을 하고, 가변 조리개(VST)가 최대로 조여진 경우에는 가변 조리개(VST)가 유효 개구의 역할을 한다.The effective aperture is an aperture that actually blocks light, and in the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention, the variable aperture VST or the aperture ST serves as an effective aperture according to the diameter of the variable aperture VST. . For example, when the variable aperture VST is opened to the maximum, the aperture ST serves as an effective opening, and when the variable aperture VST is fully tightened, the variable aperture VST serves as an effective opening. .

도 30을 참조하면, 가변 조리개(VST)가 최대로 개방되어 Fno가 가장 작은 값을 갖게 될 때, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 546.1 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차가 광축에 가까운 위치에서 가장 큰 값을 갖고, 유효 개구에 가까운 위치에서 가장 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 30, when the variable aperture VST is opened to the maximum and Fno has the smallest value, the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention is a longitudinal spherical surface with respect to light having a wavelength of 546.1 NM or more. The aberration can be configured to have the largest value at a position close to the optical axis and the smallest value at a position close to the effective aperture.

일 예로, 546.1 NM 이상의 파장을 갖는 광에 대하여 종방향 구면수차는 0.4 지점에서 가장 크고, 1.0 지점에서 가장 작게 구성될 수 있다.For example, for light having a wavelength of 546.1 NM or more, the longitudinal spherical aberration may be largest at 0.4 and smallest at 1.0.

또한, 본 발명의 제6 실시예에 따른 촬상 광학계는 종방향 구면수차 곡선이 변곡점을 갖는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention may be configured in a form in which a longitudinal spherical aberration curve has an inflection point.

본 발명의 제6 실시예에서, 제1 렌즈(610)는 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈(610)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제1 렌즈(610)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.In the sixth embodiment of the present invention, the first lens 610 has a positive refractive power, the first surface of the first lens 610 is convex in the paraxial region, and the second surface of the first lens 610 is It is concave in the paraxial region.

제2 렌즈(620)는 정의 굴절력을 가지며, 제2 렌즈(620)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제2 렌즈(620)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The second lens 620 has positive refractive power, the first surface of the second lens 620 is convex in the paraxial region, and the second surface of the second lens 620 is concave in the paraxial region.

제3 렌즈(630)는 정의 굴절력을 가지며, 제3 렌즈(630)의 제1 면과 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The third lens 630 has a positive refractive power, and the first and second surfaces of the third lens 630 are convex in the paraxial region.

제4 렌즈(640)는 부의 굴절력을 가지며, 제4 렌즈(640)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제4 렌즈(640)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The fourth lens 640 has negative refractive power, the first surface of the fourth lens 640 is convex in the paraxial region, and the second surface of the fourth lens 640 is concave in the paraxial region.

제5 렌즈(650)는 부의 굴절력을 가지며, 제5 렌즈(650)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제5 렌즈(650)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The fifth lens 650 has negative refractive power, the first surface of the fifth lens 650 is convex in the paraxial region, and the second surface of the fifth lens 650 is concave in the paraxial region.

또한, 제5 렌즈(650)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제5 렌즈(650)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제5 렌즈(650)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.Also, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the fifth lens 650. For example, the first surface of the fifth lens 650 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the fifth lens 650 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

제6 렌즈(660)는 정의 굴절력을 가지며, 제6 렌즈(660)의 제1 면은 근축 영역에서 오목한 형상이고, 제6 렌즈(660)의 제2 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이다.The sixth lens 660 has positive refractive power, the first surface of the sixth lens 660 is concave in the paraxial region, and the second surface of the sixth lens 660 is convex in the paraxial region.

제7 렌즈(670)는 정의 굴절력을 가지며, 제7 렌즈(670)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제7 렌즈(670)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The seventh lens 670 has positive refractive power, the first surface of the seventh lens 670 is convex in the paraxial region, and the second surface of the seventh lens 670 is concave in the paraxial region.

또한, 제7 렌즈(670)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제7 렌즈(670)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제7 렌즈(670)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.In addition, at least one inflection point is formed on at least one of the first and second surfaces of the seventh lens 670. For example, the first surface of the seventh lens 670 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the seventh lens 670 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

제8 렌즈(680)는 부의 굴절력을 가지며, 제8 렌즈(680)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록한 형상이고, 제8 렌즈(680)의 제2 면은 근축 영역에서 오목한 형상이다.The eighth lens 680 has negative refractive power, the first surface of the eighth lens 680 is convex in the paraxial region, and the second surface of the eighth lens 680 is concave in the paraxial region.

또한, 제8 렌즈(680)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 한 면에는 적어도 하나의 변곡점이 형성된다. 예를 들어, 제8 렌즈(680)의 제1 면은 근축 영역에서 볼록하다가 가장자리로 갈수록 오목한 형상일 수 있다. 제8 렌즈(680)의 제2 면은 근축 영역에서 오목하다가 가장자리로 갈수록 볼록한 형상일 수 있다.Further, at least one inflection point is formed on at least one of the first surface and the second surface of the eighth lens 680. For example, the first surface of the eighth lens 680 may be convex in the paraxial region and concave toward the edge. The second surface of the eighth lens 680 may be concave in the paraxial region and convex toward the edge.

한편, 제1 렌즈(610) 내지 제8 렌즈(680)의 각 면은 표 22에 도시된 바와 같은 비구면 계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 렌즈(610) 내지 제8 렌즈(680)의 물체측 면 및 상측 면은 모두 비구면이다.Meanwhile, each surface of the first lens 610 to the eighth lens 680 has an aspherical surface coefficient as shown in Table 22. For example, both the object-side surface and the image-side surface of the first lens 610 to the eighth lens 680 are aspherical surfaces.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above, the configuration and features of the present invention have been described based on the embodiments according to the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes can be made within the spirit and scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art, and thus, such changes or modifications are found to be within the scope of the appended claims.

110, 210, 310, 410, 510, 610: 제1 렌즈
120, 220, 320, 420, 520, 620: 제2 렌즈
130, 230, 330, 430, 530, 630: 제3 렌즈
140, 240, 340, 440, 540, 640: 제4 렌즈
150, 250, 350, 450, 550, 650: 제5 렌즈
160, 260, 360, 460, 560, 660: 제6 렌즈
170, 270, 370, 470, 670: 제7 렌즈
680: 제8 렌즈
180, 280, 380, 480, 570, 690: 적외선 차단 필터
190, 290, 390, 490, 580, 700: 이미지 센서
VST: 가변 조리개
ST: 조리개110, 210, 310, 410, 510, 610: first lens
120, 220, 320, 420, 520, 620: second lens
130, 230, 330, 430, 530, 630: third lens
140, 240, 340, 440, 540, 640: 4th lens
150, 250, 350, 450, 550, 650: fifth lens
160, 260, 360, 460, 560, 660: 6th lens
170, 270, 370, 470, 670: 7th lens
680: eighth lens
180, 280, 380, 480, 570, 690: infrared cut filter
190, 290, 390, 490, 580, 700: image sensor
VST: variable aperture
ST: Aperture

Claims

Arranged in order from the object side toward the top side,
A first lens having positive refractive power;
A second lens having negative refractive power;
A third lens having refractive power;
A fourth lens having positive refractive power;
A fifth lens having negative refractive power;
A sixth lens having positive refractive power; And
Includes a seventh lens having a negative refractive power;
When the radius of curvature of the object-side surface of the sixth lens is Ri, and the radius of curvature of the image-side surface of the sixth lens is Rj,
An imaging optical system satisfying -0.5 <(|Ri|-|Rj|)/(|Ri|+|Rj|) <0.5.

According to claim 1,
When the combined focal lengths of the first to fourth lenses are f14 and the total focal length of the optical system including the first to seventh lenses is f,
An imaging optical system that satisfies f14> f.

According to claim 1,
Further comprising; an image sensor for converting light incident through the first lens to the seventh lens into an electrical signal;
When the distance from the object-side surface of the first lens to the imaging surface of the image sensor is TTL and half of the diagonal length of the image sensor is IMGHT,
Imaging optical system that satisfies TTL/IMGHT <2.0.

According to claim 1,
When the angle of view of the optical system including the first lens to the seventh lens is called FOV,
Imaging optical system that satisfies FOV ≥ 70°.

According to claim 1,
When the largest refractive index among the refractive index of the second lens, the refractive index of the third lens, and the refractive index of the fourth lens is Nmax,
An imaging optical system satisfying 1.64 <Nmax ≤ 1.75.

According to claim 1,
The third lens is an imaging optical system having a positive refractive power.

According to claim 1,
The first lens is an imaging optical system in which an object-side surface is convex and an image-side surface is concave.

According to claim 1,
The second lens is an imaging optical system in which an object-side surface is convex and an image-side surface is concave.

According to claim 1,
The third lens is an imaging optical system in which an object-side surface is convex and an image-side surface is concave.

According to claim 1,
The fourth lens is an imaging optical system in which an object side surface is convex.

The method of claim 10,
The fourth lens is an imaging optical system with a convex image surface.

According to claim 1,
The sixth lens is an imaging optical system in which an object-side surface is convex.

The method of claim 12,
The sixth lens has a concave imaging optical system.

According to claim 1,
The seventh lens has a concave imaging optical system.

Arranged in order from the object side toward the top side,
A first lens having positive refractive power;
A second lens having refractive power;
A third lens having refractive power;
A fourth lens having positive refractive power;
A fifth lens having negative refractive power; And
Includes; a sixth lens having a negative refractive power;
When the radius of curvature of the object-side surface of the fifth lens is Ri, and the radius of curvature of the image-side surface of the fifth lens is Rj,
An imaging optical system satisfying -0.5 <(|Ri|-|Rj|)/(|Ri|+|Rj|) <0.5.

According to claim 1,
Further comprising; an image sensor for converting light incident through the first lens to the sixth lens into an electrical signal;
When the distance from the object-side surface of the first lens to the imaging surface of the image sensor is TTL, and half of the diagonal length of the image sensor is IMGHT,
Imaging optical system that satisfies TTL/IMGHT <2.0.

According to claim 1,
When the angle of view of the optical system including the first lens to the sixth lens is called FOV,
Imaging optical system that satisfies FOV ≥ 70°.

According to claim 1,
When f is the total focal length of the optical system including the first to sixth lenses,
An imaging optical system satisfying 4.0 <f <4.5.

According to claim 1,
The second lens is an imaging optical system whose object side surface is convex.

According to claim 1,
The fourth lens is an imaging optical system with a convex image surface.

According to claim 1,
The fifth lens is an imaging optical system in which an object-side surface is convex and an image-side surface is concave.

According to claim 1,
The sixth lens is an imaging optical system in which an object-side surface is convex and an image-side surface is concave.