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KR102815926B1 - 촬상 광학계 - Google Patents

촬상 광학계 Download PDF

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KR102815926B1
KR102815926B1 KR1020220046244A KR20220046244A KR102815926B1 KR 102815926 B1 KR102815926 B1 KR 102815926B1 KR 1020220046244 A KR1020220046244 A KR 1020220046244A KR 20220046244 A KR20220046244 A KR 20220046244A KR 102815926 B1 KR102815926 B1 KR 102815926B1
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KR
South Korea
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lens
reflective
reflector
optical system
imaging optical
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KR1020220046244A
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허재혁
김병현
양소미
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삼성전기주식회사
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Priority to US17/863,800 priority patent/US20230089031A1/en
Priority to CN202211113897.XA priority patent/CN115639658A/zh
Priority to CN202211094545.4A priority patent/CN115826191A/zh
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 촬상 광학계는 제1렌즈 군; 복수의 반사면을 포함하는 제1광경로변환수단; 및 복수의 반사면을 포함하는 제2광경로변환수단;을 포함한다. 일 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 상기 제1렌즈 군, 상기 제1광경로변환수단, 및 상기 제2광경로변환수단은 물체 측으로부터 순차적으로 배치된다. 일 실시 예에 따른 촬상 광학계는 긴 초점거리를 가지면서 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능하다.

Description

촬상 광학계{Imaging Lens System}
본 발명은 긴 초점거리를 갖는 촬상 광학계에 관한 것이다.
긴 초점거리를 갖는 촬상 광학계(예를 들어, 망원 촬상 광학계)는 박형화 및 소형화가 용이하지 않으므로, 소형 단말기에 장착하기 어렵다. 그러나 소형 단말기, 예를 들어, 스마트폰의 기능향상 및 성능향상에 관한 요구가 커짐에 따라 망원 촬상 광학계를 소형 단말기에 장착해야 할 필요성이 높아지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안한 것으로서, 소형 단말기에 장착이 가능하면서 긴 초점거리를 갖는 촬상 광학계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 촬상 광학계는 제1렌즈 군; 복수의 반사면을 포함하는 제1광경로변환수단; 및 복수의 반사면을 포함하는 제2광경로변환수단;을 포함한다. 일 실시 예에 따른 촬상 광학계에서, 상기 제1렌즈 군, 상기 제1광경로변환수단, 및 상기 제2광경로변환수단은 물체 측으로부터 순차적으로 배치된다. 일 실시 예에 따른 촬상 광학계는 긴 초점거리를 가지면서 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능하다.
본 발명에 따른 촬상 광학계는 긴 초점거리를 가지면서 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 3은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 제1변형 예이다.
도 4는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 제2변형 예이다.
도 5는 도 1에 도시된 촬상 광학계의 제3변형 예이다.
도 6은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 제4변형 예이다.
도 7은 도 1에 도시된 촬상 광학계의 제5변형 예이다.
도 8은 제2실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 9는 도 8에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 10은 도 8에 도시된 촬상 광학계의 변형 예이다.
도 11은 제3실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 12는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 13은 도 11에 도시된 촬상 광학계의 제1변형 예이다.
도 14는 도 11에 도시된 촬상 광학계의 제2변형 예이다.
도 15는 제4실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 16은 도 15에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 17은 제5실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 18은 도 17에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 19는 제6실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 20은 도 19에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 21은 제7실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 22는 도 21에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
도 23은 제8실시 예에 따른 촬상 광학계의 구성도이다.
도 24는 도 23에 도시된 촬상 광학계의 수차곡선이다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1렌즈는 물체(또는 피사체)와 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 아울러, 렌즈의 번호는 물체 측으로부터 광축방향을 따라 배치되는 순서를 의미한다. 예를 들어, 제2렌즈는 물체 측으로부터 2번째 위치한 렌즈를 의미하고, 제3렌즈는 물체 측으로부터 3번째 위치한 렌즈를 의미한다. 본 명세서에서 렌즈의 곡률 반지름(Radius), 두께(Thickness), TTL(제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지 거리), 2ImgHT(상면의 대각길이), ImgHT(상면의 높이 또는 2ImgHT의 1/2), 초점거리의 단위는 ㎜이다.
렌즈의 두께, 렌즈들 간의 거리, TTL, 입사각은 촬상 광학계의 광축을 기준으로 산출 크기이다. 아울러, 렌즈의 형상에 대한 설명에서 일면이 볼록한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 부분(paraxial region)이 볼록하다는 의미이고, 일면이 오목한 형상이라는 의미는 해당 면의 근축 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.
본 명세서에서 설명되는 촬상 광학계는 휴대용 전자장치에 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계는 스마트폰, 노트북, 증강현실장치(Augmented Reality Device), 가상현실장치(VR: Virtual Reality Device), 휴대용 게임기 등에 탑재될 수 있다. 그러나 본 명세서에서 설명되는 촬상 광학계의 사용범위 및 사용예가 전술된 전자장치로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상 광학계는 협소한 탑재공간을 제공하나 고해상도의 촬상이 필요한 전자장치에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 촬상 광학계는 긴 후방초점거리(또는 BFL: 최후방렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리)를 확보하면서 촬상 광학계의 외형적인 크기를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계는 반사수단을 통해 망원 촬상 광학계의 구현에 필요한 BFL을 확보하면서 촬상 광학계의 외형적인 크기를 축소시킬 수 있다.
본 명세서에 따른 촬상 광학계는 렌즈를 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 촬상 광학계는 광축을 따라 순차적으로 배치되는 1매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈, 제2렌즈, 제3렌즈를 포함할 수 있다. 그러나 촬상 광학계를 구성하는 렌즈의 매수가 3매로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 촬상 광학계는 3매 미만의 렌즈를 포함하거나 또는 4매 이상의 렌즈를 포함할 수도 있다.
촬상 광학계는 제한된 공간에서 긴 광로를 형성할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 따른 반사수단은 빛을 2번 이상 반사시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 따른 촬상 광학계는 복수의 반사수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계는 최후방 렌즈와 상면 사이에 배치되는 제1반사부와 제2반사부를 포함할 수 있다. 제1반사부 및 제2반사부는 광 경로를 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
본 명세서에 따른 제1반사부 및 제2반사부는 빛의 투과 및 반사가 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부는 입사되는 빛을 3번 이상 반사시킨 후 제2반사부로 굴절시킬 수 있도록 구성되고, 제2반사부는 입사되는 빛을 2번 이상 반사시킨 후 상면으로 조사시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 따른 제1반사부 및 제2반사부는 소정의 상관관계를 갖도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1반사부의 투사면은 제2반사부의 입사면과 평형하도록 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1반사부의 최종 반사면과 제2반사부의 투사면은 평형하거나 또는 직교하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1반사부의 투사면과 상기 투사면과 이웃한 제3반사면이 이루는 각도는 제2반사부의 입사면과 상기 입사면과 이웃한 제1반사면이 이루는 각도와 동일한 크기일 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 반사부는 다른 용어로 표현될 수 있다. 예를 들어, 반사부는 광경로변환수단 또는 프리즘으로 표현될 수 있다.
제1형태에 따른 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군, 제1광경로변환수단, 제2광경로변환수단을 포함할 수 있다. 제1광경로변환수단 및 제2광경로변환수단은 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1광경로변환수단은 2개의 반사면을 포함하고, 제2광경로변환수단을 2개의 반사면을 포함할 수 있다. 그러나 제1광경로변환수단 및 제2광경로변환수단을 구성하는 반사면의 수가 각각 2개로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제1광경로변환수단은 3개의 반사면을 포함하고, 제2광경로변환수단을 2개의 반사면을 포함할 수 있다. 다른 예로, 제1광경로변환수단은 2개의 반사면을 포함하고, 제2광경로변환수단을 3개의 반사면을 포함할 수 있다.
제1형태에 따른 촬상 광학계는 소정의 조건식을 만족하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1형태에 따른 촬상 광학계는 TTL(제1렌즈 군의 최전방 렌즈(즉, 제1렌즈)의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리)과 최전방 렌즈의 초점거리(f1)에 대해 조건식 2.0 < TTL/f1 < 4.0을 만족할 수 있다.
제1형태에서 제1광경로변환수단은 전술한 바와 같이 2개의 반사면을 포함할 수 있다. 구체적인 일 예로, 제1광경로변환수단은 제2광경로변환수단과 가장 인접하게 배치되는 제1최후방 반사면 및 제1최후방 반사면으로부터 반사되는 빛을 제2광경로변환수단으로 반사하도록 구성되는 제1반사면을 포함할 수 있다. 제1최후방 반사면과 제1반사면은 제1광경로변환수단에서 인접하게 배치되며, 소정 크기의 사잇각을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1최후방 반사면과 제1반사면 사이의 제1사잇각은 45도 미만일 수 있다.
제1형태에서 제1광경로변환수단은 3개의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1광경로변환수단은 제1최후방 반사면, 제1반사면 외에 제1최전방 반사면을 더 포함할 수 있다. 제1최전방 반사면은 제1렌즈 군으로부터 출사되는 빛을 제1최후방 반사면으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제1형태에서 제2광경로변환수단은 전술한 바와 같이 2개 이상의 반사면을 포함할 수 있다. 구체적인 일 예로, 제2광경로변환수단은 제1광경로변환수단과 가장 인접하게 배치되는 제2최전방 반사면 및 제1광경로변환수단(구체적으로는 제1반사면)으로부터 조사되는 빛을 제2최전방 반사면으로 반사하도록 구성되는 제2반사면을 포함할 수 있다. 제2최전방 반사면과 제2반사면은 제2광경로변환수단에서 인접하게 배치되며, 소정 크기의 사잇각을 가질 수 있다. 일 예로, 제2최전방 반사면과 제2반사면 사이의 제2사잇각은 45도 미만일 수 있다. 다른 예로, 제2사잇각은 제1사잇각과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제1형태에서 제2광경로변환수단은 3개의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2광경로변환수단은 제2최전방 반사면, 제2반사면 외에 제2최후방 반사면을 더 포함할 수 있다. 제2최후방 반사면은 제2최전방 반사면으로부터 출사되는 빛을 상면으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제2형태에 따른 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 렌즈 군, 제1광경로변환수단, 제2광경로변환수단을 포함할 수 있다. 제1광경로변환수단 및 제2광경로변환수단은 전반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1광경로변환수단은 1개의 전반사면을 포함하고, 제2광경로변환수단을 1개의 전반사면을 포함할 수 있다.
제3형태에 따른 촬상 광학계는 제1형태 또는 제2형태에 따른 촬상 광학계에서 특유의 렌즈 구성을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제3형태에 따른 촬상 광학계에서 제1렌즈 군은 정의 굴절력을 갖는 렌즈를 포함할 수 있다. 다른 예로, 제1렌즈 군은 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈 및 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈를 포함할 수 있다.
제4형태에 따른 촬상 광학계는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군, 제1광경로변환수단, 제2렌즈 군, 제2광경로변환수단, 제3광경로변환수단을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 제4형태에 따른 촬상 광학계는 전술된 제1형태 내지 제3형태에 따른 촬상 광학계의 특징을 포함할 수 있다. 일 예로, 제4형태의 제2광경로변환수단 및 제3광경로변환수단은 제1형태 내지 제2형태에 따른 제1광경로변환수단 및 제2광경로변환수단과 동일 또는 유사한 형태로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1렌즈 군은 제3형태에 따른 제1렌즈 군과 동일 또는 유사한 형태로 구성될 수 있다.
제5형태에 따른 촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 만족하도록 구성될 수 있다. 그러나 제5형태에 따른 촬상 광학계만 하기 조건식을 만족하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1형태 내지 제4형태에 따른 촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
BFL/TTL < 0.9
30 < V1-V2
18 mm < f
24 mm < TTL
1.1 < TTL/f
상기 조건식에서 BFL은 렌즈 군의 최후방 렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리이고, TTL은 렌즈 군의 최전방 렌즈(제1렌즈)의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, V1은 제1렌즈의 아베수이고, V2는 제2렌즈(즉, 제1렌즈의 상 측에 가장 인접하게 배치되는 렌즈)의 아베수이고, f는 촬상 광학계의 초점거리이다.
제5형태에 따른 촬상 광학계는 하기 조건식 중 하나 이상을 추가로 만족하도록 구성될 수 있다.
0.6 < BFL/TTL < 0.9
32 < V1-V2 < 38
18 mm < f < 36 mm
24 mm < TTL < 42 mm
1.1 < TTL/f < 1.4
2.0 < TTL/f1 < 4.0
-5.0 < TTL/f2 < -0.2
-1.0 < TTL/f3 < 2.0
2.6 < f number < 4.0
2.0 < (f number)*f/TTL < 3.4
0.16 < Vh1/TTL < 0.32
0.10 < Vh2/TTL < 0.23
상기 조건식에서 f1은 제1렌즈의 초점거리이고, f2는 제2렌즈의 초점거리이고, f3은 제3렌즈의 초점거리이고, Vh1은 제1렌즈의 물체 측면으로부터 광경로변환수단의 제1반사면까지의 거리(광축 기준)이고, Vh2는 제2렌즈의 물체 측면으로부터 광경로변환수단의 제1반사면까지의 거리(광축 기준)이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130)를 포함하는 렌즈 군, 제1반사부(P1), 제2반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(100)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상 광학계(100)는 1매 이상의 렌즈를 더 포함할 수 있다.
제1렌즈(110) 내지 제3렌즈(130)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(110)의 상 측에는 제2렌즈(120)가 배치되고, 제2렌즈(120)의 상 측에는 제3렌즈(130)가 배치될 수 있다. 제1렌즈(110) 내지 제3렌즈(130)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(110)의 상 측면은 제2렌즈(120)의 물체 측면과 접촉하지 않고, 제2렌즈(120)의 상 측면은 제3렌즈(130)의 물체 측면과 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 그러나 제1렌즈(110) 내지 제3렌즈(130)가 반드시 비접촉 상태로 배치되는 것은 아니다. 일 예로, 제1렌즈(110)의 상 측면이 제2렌즈(120)의 물체 측면과 접촉하거나 또는 제2렌즈(120)의 상 측면이 제3렌즈(130)의 물체 측면과 접촉하도록 배치될 수도 있다.
다음에서는 제1렌즈(110) 내지 제3렌즈(130)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(110)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(110)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(110)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제1렌즈(110)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(110)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제1렌즈(110)의 상 측면이 오목한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈(110)의 상 측면은 필요에 따라 볼록한 형상일 수도 있다. 제1렌즈(110)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(110)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(120)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(120)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(120)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(120)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 그러나 제2렌즈(120)의 물체 측면이 볼록한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈(120)의 물체 측면은 필요에 따라 오목한 형상일 수도 있다. 제2렌즈(120)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(120)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈(120)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(120)의 물체 측면 및 상 측면 중 적어도 일면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제3렌즈(130)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(130)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(130)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(130)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(130)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(130)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제3렌즈(130)의 상 측면이 오목한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈(130)의 상 측면은 필요에 따라 볼록한 형상일 수도 있다. 제3렌즈(130)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(130)의 물체 측면 및 상 측면 중 적어도 일면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(130)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(130)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(130)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(130)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)의 형태를 설명한다.
제1반사부(P1)는 대체로 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 육면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)의 형상이 육면체로 한정되는 것은 아니다. 광축(C)과 평행한 제1반사부(P1)의 단면 형상(또는 광경로가 형성되는 제1반사부(P1)의 단면 형상)은 대체로 사각형일 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 단면은 마주하는 한 쌍의 변이 평행한 사다리꼴 형태일 수 있다.
제1반사부(P1)의 단면은 도 1에 도시된 바와 같이 4개의 변으로 이루어진 사각형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 단면은 제1변(P1S1), 제2변(P1S2), 제3변(P1S3), 제4변(P1S4)으로 구성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)의 단면이 반드시 사각형으로 구성되는 것은 아니다.
제1반사부(P1)는 제3렌즈(130)로부터 입사되는 빛을 제2반사부(P2)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제1반사부(P1)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 3개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제1반사부(P1)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제1변(P1S1) 및 제3변(P1S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)의 단면 형상에서 제3렌즈(130)와 가장 인접한 제1변(P1S1)은 제1투과면을 형성하고, 제1반사부(P1)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제3변(P1S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제1반사부(P1)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제2변(P1S2), 제3변(P1S3), 제4변(P1S4)은 각각 제1반사면(또는 제1최전방 반사면), 제2반사면(또는 제1최후방 반사면), 제3반사면(또는 제1반사면)을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P1S2)는 제1변(P1S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P1S2)과 마주하는 제3변(P1S3)은 제2변(P1S2)으로부터 반사된 빛을 제4변(P1S4)으로 반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제1변(P1S1)과 평행하게 형성되는 제4변(P1S4)은 제3변(P1S3)으로부터 전반사된 빛을 제3변(P1S3) 방향으로 재반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제1반사부(P1)에서 제1변(P1S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P1S2)은 제1반사면을 형성하고, 제3변(P1S3)은 제2투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제4변(P1S4)은 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 대체로 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)는 오면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)의 형상이 오면체로 한정되는 것은 아니다. 광축(C)과 평행한 제2반사부(P2)의 단면 형상은 대체로 삼각형일 수 있다.
제2반사부(P2)의 단면은 도 1에 도시된 바와 같이 3개의 변으로 이루어진 삼각형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)으로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)의 단면이 반드시 삼각형으로 구성되는 것은 아니다.
제2반사부(P2)는 제1반사부(P1)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상시키도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 3개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제1반사부(P1)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제3변(P2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S2), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면, 제2반사면, 제3반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3변(P2S3)은 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P2S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P2S1)은 제3변(P2S3)으로부터 반사된 빛을 제2변(P2S2)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제3변(P2S3)으로부터 전반사된 빛을 제3변(P2S3) 방향으로 재반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제3반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제2투과면 및 제1반사면을 형성할 수 있다.
제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)은 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)과 평행하도록 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1반사부(P1)의 제4변(P1S4)은 제2반사부(P2)의 제3변(P2S3)과 평행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)과 제4변(P1S4)이 이루는 각도(θ1)는 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)과 제3변(P2S3)이 이루는 각도(θ2)와 동일한 크기일 수 있다.
제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)으로부터 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)까지의 거리(d)는 0이 아닌 크기에서 결정될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(100)는 제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 제1렌즈(110), 제2렌즈(120), 제3렌즈(130), 제1반사부(P1), 제2반사부(P2)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(100)는 도 2에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 1 및 표 2는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 5.055 2.552 1.585 59.5 9.5296
S2 44.211 0.100
S3 제2렌즈 19.200 0.604 1.619 26.0 -7.3745
S4 3.645 1.781
S5 제3렌즈 5.746 0.934 1.678 19.2 20.0009
S6 9.320 0.800
S7 제1반사부 Infinity 1.800 1.519 64.2
S8 Infinity 6.000 1.519 64.2
S9 Infinity 2.000 1.519 64.2
S10 Infinity 1.000 1.519 64.2
S11 Infinity 2.000
S12 제2반사부 Infinity 1.000 1.519 64.2
S13 Infinity 2.000 1.519 64.2
S14 Infinity 5.000 1.519 64.2
S15 Infinity 1.600 1.519 64.2
S16 Infinity 1.124 1.519 64.2
S17 상면 Infinity -0.010
면번호 S1 S2 S3 S4 S5 S6
K 0 0 3.853E+01 2.185E-01 -6.926E-01 8.950E+00
A 0 0 1.402E-02 1.702E-02 5.213E-03 2.804E-03
B 0 0 1.316E-03 -1.545E-04 -3.164E-04 -4.304E-04
C 0 0 -1.310E-05 1.933E-04 1.675E-05 -1.909E-04
D 0 0 3.115E-04 1.730E-05 -3.925E-07 -1.245E-04
E 0 0 0 0 0 0
F 0 0 0 0 0 0
G 0 0 0 0 0 0
H 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0
다음에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 제1실시 예에 따른 촬상 광학계(100)의 변형 예를 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 도 1에 도시된 구성과 동일 또는 유사한 형태에 관한 상세한 설명은 생략한다. 아울러, 이하의 설명에서 일부 구성은 전술된 실시 예와 다른 도면부호로 사용될 수 있다.
제1실시 예에 따른 촬상 광학계(100)는 도 3 내지 도 7에 도시된 형태로 변형이 가능할 수 있다.
먼저, 도 3을 참조하여 제1변형 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제1변형 예에 따른 촬상 광학계(101)는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)를 복수의 반사부재로 구성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 제1반사부재(M1), 제2반사부재(M2), 제3반사부재(M3)로 구성되고, 제2반사부(P2)는 제4반사부재(M4), 제5반사부재(M5), 제6반사부재(M6)로 구성될 수 있다.
제1반사부(P1)에서 제1반사부재(M1)는 제2렌즈(120)로부터 입사되는 빛을 제2반사부재(M2)로 반사하고, 제2반사부재(M2)는 제1반사부재(M1)를 통해 반사된 빛을 제3반사부재(M3)로 전반사하고, 제3반사부재(M3)는 제2반사부재(M2)를 통해 반사되는 빛을 제2반사부(P2)로 반사시킬 수 있다. 참고로, 제1반사부(P1)에서 제2반사부재(M2)는 제1반사부재(M1)의 빛을 반사시킴과 동시에 제3반사부재(M3)의 빛을 투과시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)에서 제4반사부재(M4)는 제1반사부(P1)로부터 입사되는 빛을 투과시킴과 아울러 제5반사부재(M5)로부터 반사되는 빛을 제6반사부재(M6)로 전반사시키고, 제5반사부재(M5)는 제1반사부(P1)로부터 입사되는 빛을 제4반사부재(M4)로 반사시키고, 제6반사부재(M6)는 제4반사부재(M4)로부터 반사되는 빛을 상면(IP)으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제1변형 예에 따른 촬상 광학계(101)는 2매 렌즈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(101)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)를 포함할 수 있다. 제1변형 예에서 제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제1변형 예에서 제2렌즈(120)는 정 또는 부의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제1렌즈(110) 및 제2렌즈(120)의 굴절력 및 형상이 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하여 제2변형 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제2변형 예에 따른 촬상 광학계(102)는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)를 각각 복수의 프리즘으로 구성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 제1프리즘(PR1)과 제2프리즘(PR2)으로 구성되고, 제2반사부(P2)는 제3프리즘(P3)과 제4프리즘(P4)로 구성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1프리즘(PR1)과 제2프리즘(PR2)이 결합 또는 접합된 형태로 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제1프리즘(PR1)의 일면과 제2프리즘(PR2)의 일면은 평행하게 구성되거나 또는 공기간격 없이 밀착될 수 있다.
제1반사부(P1)에서 제1프리즘(PR1)의 제1면(PR1S1) 및 제2면(PR1S2)은 각각 제1투과면과 제1반사면을 형성하고, 제2프리즘(PR2)의 제2면(PR2S2) 및 제3면(PR2S3)은 각각 제3반사면 및 제2반사면을 형성하고, 제2프리즘(PR2)의 제3면(PR2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다. 아울러, 제1프리즘(PR1)의 제3면(PR1S3)은 제2프리즘(PR2)의 제1면(PR2S1)과 평행하게 구성되거나 또는 제2프리즘(PR2)의 제1면(PR2S1)과 간극없이 접합될 수 있다.
제2반사부(P2)는 제3프리즘(PR3)과 제4프리즘(PR4)이 결합 또는 접합된 형태로 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제3프리즘(PR3)의 일면과 제4프리즘(PR4)의 일면은 평행하게 구성되거나 또는 공기간격 없이 밀착될 수 있다.
제2반사부(P2)에서 제3프리즘(PR3)의 제1면(PR3S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제3프리즘(PR3)의 제2면(PR3S2)은 제1반사면을 형성하고, 제4프리즘(PR4)의 제2면(PR4S2)은 제3반사면을 형성하고, 제4프리즘(PR4)의 제3면(PR4S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다. 아울러, 제3프리즘(PR3)의 제3면(PR3S3)은 제4프리즘(PR4)의 제1면(PR4S1)과 평행하게 구성되거나 또는 제4프리즘(PR4)의 제1면(PR4S1)과 간극없이 접합될 수 있다.
제2변형 예에 따른 촬상 광학계(102)는 1매 렌즈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 촬상 광학계(102)는 제1렌즈(110)를 포함할 수 있다. 제2변형 예에서 제1렌즈(110)는 정의 굴절력을 가지며, 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제1렌즈(110)의 굴절력 및 형상이 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 제3변형 예 내지 제5변형 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 도 1에 도시된 구성과 동일 또는 유사한 형태에 관한 상세한 설명은 생략한다.
제3변형 예 내지 제5변형 예에 따른 촬상 광학계(103, 104, 105)는 필터(IF)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제3변형 예에 따른 촬상 광학계(103)는 도 5에 도시된 바와 같이 제3렌즈(130)와 제1반사부(P1) 사이에 배치되는 필터(IF)를 더 포함하고, 제4변형 예에 따른 촬상 광학계(104)는 도 6에 도시된 바와 같이 제1반사부(P1)와 제2반사부(P2) 사이에 배치되는 필터(IF)를 포함하고, 제5변형 예에 따른 촬상 광학계(105)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1반사부(P1) 또는 제2반사부(P2)의 일면에 부착 또는 일체로 형성되는 필터(IF)를 포함할 수 있다.
다음에서는 도 8을 참조하여 제2실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230)로 구성되는 렌즈 군, 제1반사부(P1), 제2반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(200)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 촬상 광학계(200)는 1매 이상의 렌즈를 더 포함할 수 있다.
제1렌즈(210) 내지 제3렌즈(230)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(210)의 상 측에는 제2렌즈(220)가 배치되고, 제2렌즈(220)의 상 측에는 제3렌즈(230)가 배치될 수 있다. 제1렌즈(210) 내지 제3렌즈(230)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(210)의 상 측면은 제2렌즈(220)의 물체 측면과 접촉하지 않고, 제2렌즈(220)의 상 측면은 제3렌즈(230)의 물체 측면과 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 그러나 제1렌즈(210) 내지 제3렌즈(230)가 반드시 비접촉 상태로 배치되는 것은 아니다. 일 예로, 제1렌즈(210)의 상 측면이 제2렌즈(220)의 물체 측면과 접촉하거나 또는 제2렌즈(220)의 상 측면이 제3렌즈(230)의 물체 측면과 접촉하도록 배치될 수도 있다.
다음에서는 제1렌즈(210) 내지 제3렌즈(230)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(210)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(210)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(210)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(210)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제1렌즈(210)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(210)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제1렌즈(210)의 상 측면이 오목한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈(210)의 상 측면은 필요에 따라 볼록한 형상일 수도 있다. 제1렌즈(210)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(210)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(220)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(220)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(220)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(220)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 그러나 제2렌즈(220)의 물체 측면이 볼록한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈(220)의 물체 측면은 필요에 따라 오목한 형상일 수도 있다. 제2렌즈(220)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(220)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈(220)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(220)의 물체 측면 및 상 측면 중 적어도 일면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제3렌즈(230)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(230)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(230)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(230)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(230)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(230)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제3렌즈(230)의 상 측면이 오목한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈(230)의 상 측면은 필요에 따라 볼록한 형상일 수도 있다. 제3렌즈(230)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(230)의 물체 측면 및 상 측면 중 적어도 일면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(230)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(230)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(230)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(230)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)의 형태를 설명한다.
제1반사부(P1)는 대체로 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 육면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)의 형상이 육면체로 한정되는 것은 아니다. 광축(C)과 평행한 제1반사부(P1)의 단면 형상(또는 광경로가 형성되는 제1반사부(P1)의 단면 형상)은 대체로 사각형일 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 단면은 마주하는 한 쌍의 변이 평행한 사다리꼴 형태일 수 있다.
제1반사부(P1)의 단면은 도 8에 도시된 바와 같이 4개의 변으로 이루어진 사각형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 단면은 제1변(P1S1), 제2변(P1S2), 제3변(P1S3), 제4변(P1S4)으로 구성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)의 단면이 반드시 사각형으로 구성되는 것은 아니다.
제1반사부(P1)는 제3렌즈(230)로부터 입사되는 빛을 제2반사부(P2)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제1반사부(P1)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 3개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제1반사부(P1)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제1변(P1S1) 및 제3변(P1S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)의 단면 형상에서 제3렌즈(230)와 가장 인접한 제1변(P1S1)은 제1투과면을 형성하고, 제1반사부(P1)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제3변(P1S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제1반사부(P1)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제2변(P1S2), 제3변(P1S3), 제4변(P1S4)은 각각 제1반사면, 제2반사면, 제3반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P1S2)는 제1변(P1S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P1S2)과 마주하는 제3변(P1S3)은 제2변(P1S2)으로부터 반사된 빛을 제4변(P1S4)으로 반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제1변(P1S1)과 평행하게 형성되는 제4변(P1S4)은 제3변(P1S3)으로부터 전반사된 빛을 제3변(P1S3) 방향으로 재반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제1반사부(P1)에서 제1변(P1S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P1S2)은 제1반사면을 형성하고, 제3변(P1S3)은 제2투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제4변(P1S4)은 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 대체로 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)는 육면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)의 형상이 육면체로 한정되는 것은 아니다. 광축(C)과 평행한 제2반사부(P2)의 단면 형상은 대체로 사각형일 수 있다.
제2반사부(P2)의 단면은 도 8에 도시된 바와 같이 4개의 변으로 이루어진 사각형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3), 제4변(P2S4)으로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)의 단면이 반드시 사각형으로 구성되는 것은 아니다.
제2반사부(P2)는 제1반사부(P1)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 3개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제4변(P2S4)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제1반사부(P1)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제4변(P2S4)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S2), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면, 제2반사면, 제3반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P2S2)은 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P2S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P2S1)은 제2변(P2S2)으로부터 반사된 빛을 제3변(P2S3)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제1변(P2S1)으로부터 전반사된 빛을 제4변(P2S4) 또는 상면(IP)으로 반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제1반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제3반사면을 형성하고, 제4변(P2S4)는 제2투과면을 형성할 수 있다.
제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)은 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)과 평행하도록 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1반사부(P1)의 제4변(P1S4)은 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 평행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)과 제4변(P1S4)이 이루는 각도(θ1)는 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)과 제2변(P2S2)이 이루는 각도(θ2)와 동일한 크기일 수 있다.
제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 일면과 제2반사부(P2)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(200)는 제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(200)는 제1렌즈(210), 제2렌즈(220), 제3렌즈(230), 제1반사부(P1), 제2반사부(P2)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(200)는 도 9에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 3 및 표 4는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 5.056 2.550 1.585 59.5 9.6058
S2 41.104 0.096
S3 제2렌즈 18.236 0.620 1.619 26.0 -7.0948
S4 3.494 1.408
S5 제3렌즈 5.666 0.799 1.667 20.3 18.6031
S6 9.842 2.000
S7 제1반사부 Infinity 2.000 1.518 64.2
S8 Infinity 6.000 1.518 64.2
S9 Infinity 2.000 1.518 64.2
S10 Infinity 1.000 1.518 64.2
S11 Infinity 2.000
S12 제2반사부 Infinity 1.000 1.518 64.2
S13 Infinity 2.000 1.518 64.2
S14 Infinity 5.000 1.518 64.2
S15 Infinity 1.500 1.518 64.2
S16 Infinity 0.500
S17 Infinity 0.210 1.518 64.2
S18 Infinity 0.448
S19 상면 Infinity -0.010
면번호 S1 S2 S3 S4 S5 S6
K 0 0 3.899E+01 2.304E-01 -5.662E-01 9.108E+00
A 0 0 1.325E-02 1.731E-02 5.315E-03 2.446E-03
B 0 0 1.404E-03 -4.154E-04 -3.214E-04 -3.917E-04
C 0 0 1.519E-04 3.083E-04 1.504E-05 -1.280E-04
D 0 0 4.678E-04 6.369E-05 -5.662E-09 -1.154E-04
E 0 0 0 0 0 0
F 0 0 0 0 0 0
G 0 0 0 0 0 0
H 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0
제2실시 예에 따른 촬상 광학계(200)는 도 10에 도시된 형태로 변형이 가능할 수 있다. 도 10을 참조하여 촬상 광학계의 변형 예를 설명한다.
변형 예에 따른 촬상 광학계(201)는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)를 복수의 반사부재로 구성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 제1반사부재(M1), 제2반사부재(M2), 제3반사부재(M3)로 구성되고, 제2반사부(P2)는 제4반사부재(M4), 제5반사부재(M5), 제6반사부재(M6)로 구성될 수 있다.
제1반사부(P1)에서 제1반사부재(M1)는 제2렌즈(120)로부터 입사되는 빛을 제2반사부재(M2)로 반사하고, 제2반사부재(M2)는 제1반사부재(M1)를 통해 반사된 빛을 제3반사부재(M3)로 전반사하고, 제3반사부재(M3)는 제2반사부재(M2)를 통해 반사되는 빛을 제2반사부(P2)로 반사시킬 수 있다. 참고로, 제1반사부(P1)에서 제2반사부재(M2)는 제1반사부재(M1)의 빛을 반사시킴과 동시에 제3반사부재(M3)의 빛을 투과시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)에서 제4반사부재(M4)는 제1반사부(P1)로부터 입사되는 빛을 투과시킴과 아울러 제5반사부재(M5)로부터 반사되는 빛을 제6반사부재(M6)로 전반사시키고, 제5반사부재(M5)는 제1반사부(P1)로부터 입사되는 빛을 제4반사부재(M4)로 반사시키고, 제6반사부재(M6)는 제4반사부재(M4)로부터 반사되는 빛을 상면(IP)으로 반사하도록 구성될 수 있다.
다음에서는 도 11를 참조하여 제3실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)는 렌즈 군(LG), 제1반사부(P1), 제2반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(300)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
렌즈 군(LG)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 군(LG)은 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330)를 포함할 수 있다. 그러나 렌즈 군(LG)의 구성이 제1렌즈(310) 내지 제3렌즈(330)로 한정되는 것은 아니다. 제1렌즈(310) 내지 제3렌즈(330)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(310)의 상 측에는 제2렌즈(320)가 배치되고, 제2렌즈(320)의 상 측에는 제3렌즈(330)가 배치될 수 있다. 제1렌즈(310) 내지 제3렌즈(330)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(310)의 상 측면은 제2렌즈(320)의 물체 측면과 접촉하지 않고, 제2렌즈(320)의 상 측면은 제3렌즈(330)의 물체 측면과 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 그러나 제1렌즈(310) 내지 제3렌즈(330)가 반드시 비접촉 상태로 배치되는 것은 아니다. 일 예로, 제1렌즈(310)의 상 측면이 제2렌즈(320)의 물체 측면과 접촉하거나 또는 제2렌즈(320)의 상 측면이 제3렌즈(330)의 물체 측면과 접촉하도록 배치될 수도 있다.
다음에서는 제1렌즈(310) 내지 제3렌즈(330)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(310)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(310)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(310)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(310)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제1렌즈(310)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(310)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제1렌즈(310)의 상 측면이 오목한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1렌즈(310)의 상 측면은 필요에 따라 볼록한 형상일 수도 있다. 제1렌즈(310)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(310)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(320)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(320)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(320)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(320)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 그러나 제2렌즈(320)의 물체 측면이 볼록한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2렌즈(320)의 물체 측면은 필요에 따라 오목한 형상일 수도 있다. 제2렌즈(320)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(320)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 제2렌즈(320)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(320)의 물체 측면 및 상 측면 중 적어도 일면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제3렌즈(330)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(330)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(330)는 일면이 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(330)는 물체 측면이 볼록한 형상일 수 있다. 제3렌즈(330)는 일면이 오목한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(330)는 상 측면이 오목한 형상일 수 있다. 그러나 제3렌즈(330)의 상 측면이 오목한 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3렌즈(330)의 상 측면은 필요에 따라 볼록한 형상일 수도 있다. 제3렌즈(330)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(330)의 물체 측면 및 상 측면 중 적어도 일면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(330)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(330)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 제3렌즈(330)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(330)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)의 형태를 설명한다.
제1반사부(P1)는 대체로 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 육면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)의 형상이 육면체로 한정되는 것은 아니다. 광축(C)과 평행한 제1반사부(P1)의 단면 형상(또는 광경로가 형성되는 제1반사부(P1)의 단면 형상)은 대체로 사각형일 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 단면은 마주하는 한 쌍의 변이 평행한 사다리꼴 형태일 수 있다.
제1반사부(P1)의 단면은 도 11에 도시된 바와 같이 4개의 변으로 이루어진 사각형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 단면은 제1변(P1S1), 제2변(P1S2), 제3변(P1S3), 제4변(P1S4)으로 구성될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)의 단면이 반드시 사각형으로 구성되는 것은 아니다.
제1반사부(P1)는 제3렌즈(330)로부터 입사되는 빛을 제2반사부(P2)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제1반사부(P1)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 3개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제1반사부(P1)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제1변(P1S1) 및 제3변(P1S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)의 단면 형상에서 제3렌즈(330)와 가장 인접한 제1변(P1S1)은 제1투과면을 형성하고, 제1반사부(P1)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제3변(P1S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제1반사부(P1)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 제2변(P1S2), 제3변(P1S3), 제4변(P1S4)은 각각 제1반사면, 제2반사면, 제3반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P1S2)는 제1변(P1S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P1S2)과 마주하는 제3변(P1S3)은 제2변(P1S2)으로부터 반사된 빛을 제4변(P1S4)으로 반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제1변(P1S1)과 평행하게 형성되는 제4변(P1S4)은 제3변(P1S3)으로부터 전반사된 빛을 제3변(P1S3) 방향으로 재반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제1반사부(P1)에서 제1변(P1S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P1S2)은 제1반사면을 형성하고, 제3변(P1S3)은 제2투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제4변(P1S4)은 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 대체로 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)는 육면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)의 형상이 육면체로 한정되는 것은 아니다. 광축(C)과 평행한 제2반사부(P2)의 단면 형상은 대체로 사각형일 수 있다.
제2반사부(P2)의 단면은 도 11에 도시된 바와 같이 4개의 변으로 이루어진 사각형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3), 제4변(P2S4)으로 구성될 수 있다. 여기서, 제3변(P2S3)은 필요에 따라 생략될 수 있다(이 경우 제2반사부(P2)의 단면은 삼각형으로 구성될 수 있다).
제2반사부(P2)는 제1반사부(P1)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제4변(P2S4)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제1반사부(P1)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제4변(P2S4)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S2), 제2변(P2S2)은 각각 제1반사면, 제2반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P2S2)은 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P2S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P2S1)은 제2변(P2S2)으로부터 반사된 빛을 제4변(P2S4) 또는 상면(IP)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제1반사면을 형성하고, 제4변(P2S4)는 제2투과면을 형성할 수 있다.
제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)은 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)과 평행하도록 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1반사부(P1)의 제4변(P1S4)은 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 평행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1반사부(P1)의 제3변(P1S3)과 제4변(P1S4) 사이의 사잇각(θ1)은 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1)과 제2변(P2S2) 사이의 사잇각(θ2)과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1반사부(P1)의 일면과 제2반사부(P2)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(300)는 제1반사부(P1)와 제2반사부(P2)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(300)는 제1렌즈(310), 제2렌즈(320), 제3렌즈(330), 제1반사부(P1), 제2반사부(P2)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(300)는 도 12에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 5 및 표 6은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 5.027 2.550 1.546 56.1 10.2279
S2 41.350 0.096
S3 제2렌즈 18.336 0.620 1.640 24.0 -7.0808
S4 3.584 1.408
S5 제3렌즈 5.510 0.799 1.678 19.2 15.9217
S6 10.604 1.000
S7 제1반사부 Infinity 2.000 1.518 64.2
S8 Infinity 6.000 1.518 64.2
S9 Infinity 2.000 1.518 64.2
S10 Infinity 1.000 1.518 64.2
S11 Infinity 1.000
S12 제2반사부 Infinity 1.000 1.518 64.2
S13 Infinity 2.000 1.518 64.2
S14 Infinity 4.000 1.518 64.2
S15 Infinity 0.000 1.518 64.2
S16 Infinity 0.000
S17 Infinity 0.000
S18 Infinity 5.383
S19 상면 Infinity 0.000
면번호 S1 S2 S3 S4 S5 S6
K 0 0 3.802E+01 2.334E-01 -7.633E-01 9.249E+00
A 0 0 1.295E-02 1.658E-02 4.784E-03 8.126E-04
B 0 0 1.454E-03 2.157E-04 -2.739E-04 -4.059E-04
C 0 0 -2.283E-05 1.486E-04 5.443E-06 3.395E-05
D 0 0 2.983E-04 -3.554E-06 1.006E-05 -4.334E-05
E 0 0 0 0 0 0
F 0 0 0 0 0 0
G 0 0 0 0 0 0
H 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0
제3실시 예에 따른 촬상 광학계(300)는 도 13 및 도 14에 도시된 형태로 변형이 가능할 수 있다.
먼저, 도 13을 참조하여 촬상 광학계의 제1변형 예를 설명한다.
제1변형 예에 따른 촬상 광학계(301)는 제1반사부(P1) 및 제2반사부(P2)를 복수의 반사부재로 구성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 제1반사부재(M1), 제2반사부재(M2), 제3반사부재(M3)로 구성되고, 제2반사부(P2)는 제4반사부재(M4), 제5반사부재(M5)로 구성될 수 있다.
제1반사부(P1)에서 제1반사부재(M1)는 제2렌즈(120)로부터 입사되는 빛을 제2반사부재(M2)로 반사하고, 제2반사부재(M2)는 제1반사부재(M1)를 통해 반사된 빛을 제3반사부재(M3)로 전반사하고, 제3반사부재(M3)는 제2반사부재(M2)를 통해 반사되는 빛을 제2반사부(P2)로 반사시킬 수 있다. 참고로, 제1반사부(P1)에서 제2반사부재(M2)는 제1반사부재(M1)의 빛을 반사시킴과 동시에 제3반사부재(M3)의 빛을 투과시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)에서 제4반사부재(M4)는 제1반사부(P1)로부터 입사되는 빛을 투과시킴과 아울러 제5반사부재(M5)로부터 반사되는 빛을 상면(IP)로 전반사시키고, 제5반사부재(M5)는 제1반사부(P1)로부터 입사되는 빛을 제4반사부재(M4)로 반사하도록 구성될 수 있다.
도 14를 참조하여 제2변형 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
제2변형 예에 따른 촬상 광학계(302)는 제1반사부(P1)를 복수의 프리즘으로 구성할 수 있다. 부연 설명하면, 제1반사부(P1)는 제1프리즘(PR1)과 제2프리즘(PR2)으로 구성되고, 제2반사부(P2)는 제3프리즘(P3)으로 구성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1프리즘(PR1)과 제2프리즘(PR2)이 결합 또는 접합된 형태로 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제1프리즘(PR1)의 일면과 제2프리즘(PR2)의 일면은 평행하게 구성되거나 또는 공기간격 없이 밀착될 수 있다.
제1반사부(P1)에서 제1프리즘(PR1)의 제1면(PR1S1) 및 제2면(PR1S2)은 각각 제1투과면과 제1반사면을 형성하고, 제2프리즘(PR2)의 제2면(PR2S2) 및 제3면(PR2S3)은 각각 제3반사면 및 제2반사면을 형성하고, 제2프리즘(PR2)의 제3면(PR2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다. 아울러, 제1프리즘(PR1)의 제3면(PR1S3)은 제2프리즘(PR2)의 제1면(PR2S1)과 평행하게 구성되거나 또는 제2프리즘(PR2)의 제1면(PR2S1)과 간극없이 접합될 수 있다.
제2반사부(P2)는 하나의 제3프리즘(PR3)으로 구성될 수 있다. 제2반사부(P2)에서 제3프리즘(PR3)의 제1면(PR3S1)은 제1투과면과 제2반사면을 형성하고, 제2면(PR3S2)은 제1반사면을 형성하고, 제3면(PR3S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
다음에서는 도 15를 참조하여 제4실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(400)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군(LG1), 제1반사부(P1), 제2렌즈 군(LG2), 제2반사부(P2), 제3반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(400)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
제1렌즈 군(LG1)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(LG1)은 제1렌즈(410), 제2렌즈(420)를 포함할 수 있다. 그러나 제1렌즈 군(LG1)의 구성이 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)로 한정되는 것은 아니다. 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(410)의 상 측면은 제2렌즈(420)의 물체 측면과 않도록 배치될 수 있다.
다음에서는 제1렌즈(410) 및 제2렌즈(420)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(410)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(410)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(410)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈(410)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(410)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(420)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(420)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(420)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(420)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(420)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 제2렌즈 군(LG2)으로 전반사시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 대체로 90도 방향으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제2렌즈 군(LG2)은 1매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈 군(LG2)은 제3렌즈(430)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(430)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(430)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(430)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(430)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(430)의 상 측면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(430)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(430)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(430)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(430)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(400)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태를 설명한다.
제2반사부(P2)의 단면은 3개의 변을 갖는 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면 형상은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)을 포함하는 삼각형으로 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)는 제3렌즈(430)로부터 입사되는 빛을 제3반사부(P3)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3렌즈(430)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3반사부(P3)와 가장 인접한 제3변(P2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면 및 제2반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3변(P2S3)는 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P2S3)은 제3변(P2S3)으로부터 반사된 빛을 제3변(P2S3)으로 재반사시키는 제2반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제2반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제2투과면 및 제1반사면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)의 단면은 3개의 변으로 이루어진 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 단면 형상은 제1변(P3S1), 제3변(P3S2), 제3변(P3S3)을 포함하는 삼각형으로 이루어질 수 있다.
제3반사부(P3)는 제2반사부(P2)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제3반사부(P3)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1) 및 제2변(P3S2)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제1변(P3S1)은 제1투과면을 형성하고, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제2변(P3S2)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1), 제2변(P3S2), 제3변(P3S3)은 각각 반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P3S2)은 제1변(P3S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P3S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P3S1)은 제2변(P3S2)으로부터 반사된 빛을 제3변(P3S3)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제3변(P3S3)은 입사되는 빛을 상면으로 반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제3반사부(P3)에서 제1변(P3S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P3S2)은 제1반사면 및 제2투과면을 형성하고, 제3변(P3S3)는 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제2반사부(P2)의 제3변(P2S3)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)은 제3반사부(P3)의 제2변(P3S2)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 제3변(P2S3) 사이의 사잇각(θ1)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 제2변(P3S2) 사이의 사잇각(θ2)과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 일면과 제3반사부(P3)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(400)는 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(400)는 제1렌즈(410), 제2렌즈(420), 제1반사부(P1), 제3렌즈(430), 제2반사부(P2), 제3반사부(P3)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(400)는 도 16에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 7 및 표 8은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 11.056 2.000 1.537 55.7 17.0716
S2 -50.158 0.100
S3 제2렌즈 27.480 0.800 1.677 19.2 -48.8552
S4 14.833 1.000
S5 Infinity 0.000
S6 제1반사부 Infinity 3.000 1.518 64.2
S7 Infinity 3.000 1.518 64.2
S8 Infinity 1.400
S9 제3렌즈 -36.453 0.800 1.537 55.7 -113.2090
S10 -22.610 0.400
S11 제2반사부 Infinity 4.000 1.518 64.2
S12 Infinity 4.000 1.518 64.2
S13 Infinity 2.000 1.518 64.2
S14 Infinity 0.500
S15 제3반사부 Infinity 1.600 1.518 64.2
S16 Infinity 3.000 1.518 64.2
S17 Infinity 6.000 1.518 64.2
S18 Infinity 2.600 1.518 64.2
S19 Infinity 0.200
S20 필터 Infinity 0.210 1.518 64.2
S21 Infinity 0.475
S22 상면 Infinity -0.02
면번호 S1 S2 S3 S4 S9 S10
K 0 0 3.176E+01 1.320E+00 0 1.729E+01
A 0 0 2.834E-02 9.351E-03 0 1.834E-03
B 0 0 -2.453E-03 3.441E-03 0 -6.069E-04
C 0 0 1.570E-03 8.699E-04 0 3.451E-04
D 0 0 1.608E-03 1.564E-03 0 -1.466E-04
E 0 0 -2.680E-04 2.375E-04 0 1.272E-04
F 0 0 -1.804E-04 -4.904E-05 0 -9.930E-05
G 0 0 -1.569E-05 -2.252E-06 0 1.081E-05
H 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0
다음에서는 도 17를 참조하여 제5실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(500)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군(LG1), 제1반사부(P1), 제2렌즈 군(LG2), 제2반사부(P2), 제3반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(500)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
제1렌즈 군(LG1)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(LG1)은 제1렌즈(510), 제2렌즈(520)를 포함할 수 있다. 그러나 제1렌즈 군(LG1)의 구성이 제1렌즈(510) 및 제2렌즈(520)로 한정되는 것은 아니다. 제1렌즈(510) 및 제2렌즈(520)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 제1렌즈(510) 및 제2렌즈(520)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(510)의 상 측면은 제2렌즈(520)의 물체 측면과 않도록 배치될 수 있다.
다음에서는 제1렌즈(510) 및 제2렌즈(520)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(510)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(510)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(510)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈(510)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(510)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(520)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(520)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(520)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(520)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(520)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 제2렌즈 군(LG2)으로 전반사시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 대체로 90도 방향으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제2렌즈 군(LG2)은 1매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈 군(LG2)은 제3렌즈(530)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(530)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(530)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(530)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(530)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(530)의 상 측면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(530)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(530)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(530)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(530)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(500)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태를 설명한다.
제2반사부(P2)의 단면은 3개의 변을 갖는 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면 형상은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)을 포함하는 삼각형으로 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)는 제3렌즈(530)로부터 입사되는 빛을 제3반사부(P3)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3렌즈(530)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3반사부(P3)와 가장 인접한 제3변(P2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면 및 제2반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3변(P2S3)는 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P2S3)은 제3변(P2S3)으로부터 반사된 빛을 제3변(P2S3)으로 재반사시키는 제2반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제2반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제2투과면 및 제1반사면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)의 단면은 3개의 변으로 이루어진 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 단면 형상은 제1변(P3S1), 제3변(P3S2), 제3변(P3S3)을 포함하는 삼각형으로 이루어질 수 있다.
제3반사부(P3)는 제2반사부(P2)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제3반사부(P3)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1) 및 제2변(P3S2)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제1변(P3S1)은 제1투과면을 형성하고, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제2변(P3S2)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1), 제2변(P3S2), 제3변(P3S3)은 각각 반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P3S2)은 제1변(P3S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P3S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P3S1)은 제2변(P3S2)으로부터 반사된 빛을 제3변(P3S3)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제3변(P3S3)은 입사되는 빛을 상면으로 반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제3반사부(P3)에서 제1변(P3S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P3S2)은 제1반사면 및 제2투과면을 형성하고, 제3변(P3S3)는 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제2반사부(P2)의 제3변(P2S3)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)은 제3반사부(P3)의 제2변(P3S2)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 제3변(P2S3) 사이의 사잇각(θ1)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 제2변(P3S2) 사이의 사잇각(θ2)과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 일면과 제3반사부(P3)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(500)는 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(500)는 제1렌즈(510), 제2렌즈(520), 제1반사부(P1), 제3렌즈(530), 제2반사부(P2), 제3반사부(P3)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(500)는 도 18에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 9 및 표 10은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 6.603 1.200 1.537 55.7 10.2873
S2 -31.588 0.060
S3 제2렌즈 16.634 0.480 1.677 19.2 -31.6702
S4 9.257 0.600
S5 Infinity 0.000
S6 제1반사부 Infinity 1.800 1.518 64.2
S7 Infinity 1.800 1.518 64.2
S8 Infinity 0.840
S9 제3렌즈 -17.2853915 0.480 1.537 55.7 -33.0163
S10 -8.666 0.400
S11 제2반사부 Infinity 2.500 1.518 64.2
S12 Infinity 2.300 1.518 64.2
S13 Infinity 2.300 1.518 64.2
S14 Infinity 0.000
S15 제3반사부 Infinity 1.200 1.518 64.2
S16 Infinity 2.400 1.518 64.2
S17 Infinity 3.600 1.518 64.2
S18 Infinity 2.040 1.518 64.2
S19 Infinity 0.281
S20 상면 Infinity 0.000
면번호 S1 S2 S3 S4 S9 S10
K 0 0 2.946E+01 1.506E+00 0 7.453E+00
A 0 0 1.963E-02 5.278E-03 0 -1.637E-03
B 0 0 -2.596E-03 2.418E-03 0 5.417E-04
C 0 0 6.479E-04 -2.232E-04 0 -2.707E-04
D 0 0 1.047E-03 8.320E-04 0 4.196E-05
E 0 0 -2.255E-04 3.574E-04 0 7.355E-05
F 0 0 -2.017E-04 -3.492E-04 0 -1.660E-04
G 0 0 -2.380E-06 1.385E-04 0 -1.010E-04
H 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0
다음에서는 도 19를 참조하여 제6실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(600)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군(LG1), 제1반사부(P1), 제2렌즈 군(LG2), 제2반사부(P2), 제3반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(600)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
제1렌즈 군(LG1)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(LG1)은 제1렌즈(610), 제2렌즈(620)를 포함할 수 있다. 그러나 제1렌즈 군(LG1)의 구성이 제1렌즈(610) 및 제2렌즈(620)로 한정되는 것은 아니다. 제1렌즈(610) 및 제2렌즈(620)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 제1렌즈(610) 및 제2렌즈(620)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(610)의 상 측면은 제2렌즈(620)의 물체 측면과 않도록 배치될 수 있다.
다음에서는 제1렌즈(610) 및 제2렌즈(620)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(610)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(610)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(610)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈(610)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(610)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(620)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(620)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(620)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(620)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(620)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 제2렌즈 군(LG2)으로 전반사시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 대체로 90도 방향으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제2렌즈 군(LG2)은 2매 렌즈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈 군(LG2)은 제3렌즈(630) 및 제4렌즈(640)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(630)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(630)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(630)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(630)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(630)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다. 제4렌즈(640)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(640)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈(640)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(640)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈(640)의 상 측면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(630)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(630)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(630)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(630)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(600)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태를 설명한다.
제2반사부(P2)의 단면은 3개의 변을 갖는 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면 형상은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)을 포함하는 삼각형으로 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)는 제3렌즈(630)로부터 입사되는 빛을 제3반사부(P3)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3렌즈(630)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3반사부(P3)와 가장 인접한 제3변(P2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면 및 제2반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3변(P2S3)는 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P2S3)은 제3변(P2S3)으로부터 반사된 빛을 제3변(P2S3)으로 재반사시키는 제2반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제2반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제2투과면 및 제1반사면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)의 단면은 3개의 변으로 이루어진 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 단면 형상은 제1변(P3S1), 제3변(P3S2), 제3변(P3S3)을 포함하는 삼각형으로 이루어질 수 있다.
제3반사부(P3)는 제2반사부(P2)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제3반사부(P3)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1) 및 제2변(P3S2)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제1변(P3S1)은 제1투과면을 형성하고, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제2변(P3S2)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1), 제2변(P3S2), 제3변(P3S3)은 각각 반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P3S2)은 제1변(P3S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P3S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P3S1)은 제2변(P3S2)으로부터 반사된 빛을 제3변(P3S3)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제3변(P3S3)은 입사되는 빛을 상면으로 반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제3반사부(P3)에서 제1변(P3S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P3S2)은 제1반사면 및 제2투과면을 형성하고, 제3변(P3S3)는 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제2반사부(P2)의 제3변(P2S3)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)은 제3반사부(P3)의 제2변(P3S2)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 제3변(P2S3) 사이의 사잇각(θ1)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 제2변(P3S2) 사이의 사잇각(θ2)과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 일면과 제3반사부(P3)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(600)는 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(600)는 제1렌즈(610), 제2렌즈(620), 제1반사부(P1), 제3렌즈(630), 제4렌즈(640), 제2반사부(P2), 제3반사부(P3)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(600)는 도 20에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 11 및 표 12는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 10.808 2.000 1.537 55.7 17.1408
S2 -57.895 0.100
S3 제2렌즈 28.033 0.800 1.677 19.2 -64.2269
S4 16.847 1.000
S5 Infinity 0.000
S6 제1반사부 Infinity 3.000 1.518 64.2
S7 Infinity 3.000 1.518 64.2
S8 Infinity 1.400
S9 제3렌즈 129.079544 0.400 1.645 23.5 -117.0044
S10 -181.631 0.200
S11 제4렌즈 -27.3053294 0.800 1.537 55.7 -52.1855
S12 -13.6857342 0.400
S13 제2반사부 Infinity 4.400 1.518 64.2
S14 Infinity 3.200 1.518 64.2
S15 Infinity 1.600 1.518 64.2
S16 Infinity 0.600
S17 제3반사부 Infinity 2.000 1.518 64.2
S18 Infinity 4.000 1.518 64.2
S19 Infinity 6.000 1.518 64.2
S20 Infinity 3.500 1.518 64.2
S21 Infinity 0.500
S22 필터 Infinity 0.210 1.518 64.2
S23 Infinity 1.141
S24 상면 Infinity 0.000
면번호 S1 S2 S3 S4 S9 S10 S11 S12
K 0 0 2.879E+01 1.452E+00 0 0 0 1.035E+01
A 0 0 3.432E-02 7.038E-03 0 0 0 -3.764E-03
B 0 0 -4.297E-03 4.538E-03 0 0 0 1.158E-03
C 0 0 1.513E-03 1.707E-04 0 0 0 -3.614E-04
D 0 0 7.904E-04 7.891E-04 0 0 0 3.850E-05
E 0 0 4.802E-04 9.102E-04 0 0 0 9.442E-06
F 0 0 -7.809E-04 -4.432E-04 0 0 0 2.737E-05
G 0 0 -1.845E-04 -8.055E-06 0 0 0 1.902E-05
H 0 0 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0 0 0
다음에서는 도 21를 참조하여 제7실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(700)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군(LG1), 제1반사부(P1), 제2렌즈 군(LG2), 제2반사부(P2), 제3반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(700)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
제1렌즈 군(LG1)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(LG1)은 제1렌즈(710), 제2렌즈(720)를 포함할 수 있다. 그러나 제1렌즈 군(LG1)의 구성이 제1렌즈(710) 및 제2렌즈(720)로 한정되는 것은 아니다. 제1렌즈(710) 및 제2렌즈(720)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 제1렌즈(710) 및 제2렌즈(720)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(710)의 상 측면은 제2렌즈(720)의 물체 측면과 않도록 배치될 수 있다.
다음에서는 제1렌즈(710) 및 제2렌즈(720)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(710)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(710)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(710)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈(710)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(710)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(720)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(720)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(720)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(720)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(720)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 제2렌즈 군(LG2)으로 전반사시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 대체로 90도 방향으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제2렌즈 군(LG2)은 2매 렌즈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈 군(LG2)은 제3렌즈(730) 및 제4렌즈(740)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(730)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(730)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(730)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제3렌즈(730)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(730)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다. 제4렌즈(740)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(740)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈(740)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제4렌즈(740)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈(740)의 상 측면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(730)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(730)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(730)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(730)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(700)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태를 설명한다.
제2반사부(P2)의 단면은 3개의 변을 갖는 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면 형상은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)을 포함하는 삼각형으로 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)는 제3렌즈(730)로부터 입사되는 빛을 제3반사부(P3)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3렌즈(730)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3반사부(P3)와 가장 인접한 제3변(P2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면 및 제2반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3변(P2S3)는 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P2S3)은 제3변(P2S3)으로부터 반사된 빛을 제3변(P2S3)으로 재반사시키는 제2반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제2반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제2투과면 및 제1반사면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)의 단면은 3개의 변으로 이루어진 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 단면 형상은 제1변(P3S1), 제3변(P3S2), 제3변(P3S3)을 포함하는 삼각형으로 이루어질 수 있다.
제3반사부(P3)는 제2반사부(P2)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제3반사부(P3)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1) 및 제2변(P3S2)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제1변(P3S1)은 제1투과면을 형성하고, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제2변(P3S2)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1), 제2변(P3S2), 제3변(P3S3)은 각각 반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P3S2)은 제1변(P3S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P3S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P3S1)은 제2변(P3S2)으로부터 반사된 빛을 제3변(P3S3)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제3변(P3S3)은 입사되는 빛을 상면으로 반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제3반사부(P3)에서 제1변(P3S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P3S2)은 제1반사면 및 제2투과면을 형성하고, 제3변(P3S3)는 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제2반사부(P2)의 제3변(P2S3)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)은 제3반사부(P3)의 제2변(P3S2)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 제3변(P2S3) 사이의 사잇각(θ1)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 제2변(P3S2) 사이의 사잇각(θ2)과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 일면과 제3반사부(P3)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(700)는 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(700)는 제1렌즈(710), 제2렌즈(720), 제1반사부(P1), 제3렌즈(730), 제4렌즈(740), 제2반사부(P2), 제3반사부(P3)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(700)는 도 22에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 13 및 표 14는 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 10.808 2.000 1.537 55.7 17.1312
S2 -57.680 0.100
S3 제2렌즈 28.097 0.800 1.677 19.2 -56.1615
S4 15.971 1.000
S5 Infinity 0.000
S6 제1반사부 Infinity 3.000 1.518 64.2
S7 Infinity 3.000 1.518 64.2
S8 Infinity 1.400
S9 제3렌즈 -51.4637 0.400 1.537 55.7 -249.6500
S10 -37.083 0.200
S11 제4렌즈 -32.1572 0.800 1.537 55.7 -48.2648
S12 -14.2235 0.400
S13 제2반사부 Infinity 4.400 1.518 64.2
S14 Infinity 3.200 1.518 64.2
S15 Infinity 1.600 1.518 64.2
S16 Infinity 0.600
S17 제3반사부 Infinity 2.000 1.518 64.2
S18 Infinity 4.000 1.518 64.2
S19 Infinity 6.000 1.518 64.2
S20 Infinity 3.500 1.518 64.2
S21 Infinity 0.500
S22 필터 Infinity 0.210 1.518 64.2
S23 Infinity 1.682
S24 상면 Infinity 0.000
면번호 S1 S2 S3 S4 S9 S10 S11 S12
K 0 0 2.877E+01 1.465E+00 0 0 0 1.036E+01
A 0 0 3.441E-02 6.928E-03 0 0 0 -3.750E-03
B 0 0 -4.242E-03 4.469E-03 0 0 0 1.063E-03
C 0 0 1.523E-03 1.653E-04 0 0 0 -3.874E-04
D 0 0 7.978E-04 7.791E-04 0 0 0 2.816E-05
E 0 0 4.830E-04 9.062E-04 0 0 0 8.484E-07
F 0 0 -7.728E-04 -4.393E-04 0 0 0 1.956E-05
G 0 0 -1.731E-04 -7.472E-06 0 0 0 2.167E-05
H 0 0 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0 0 0
다음에서는 도 23를 참조하여 제8실시 예에 따른 촬상 광학계를 설명한다.
본 실시 예에 따른 촬상 광학계(800)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1렌즈 군(LG1), 제1반사부(P1), 제2렌즈 군(LG2), 제2반사부(P2), 제3반사부(P2)를 포함한다. 그러나 촬상 광학계(800)의 구성이 전술된 부재들로 한정되는 것은 아니다.
제1렌즈 군(LG1)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈 군(LG1)은 제1렌즈(810), 제2렌즈(820)를 포함할 수 있다. 그러나 제1렌즈 군(LG1)의 구성이 제1렌즈(810) 및 제2렌즈(820)로 한정되는 것은 아니다. 제1렌즈(810) 및 제2렌즈(820)는 물체 측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다. 제1렌즈(810) 및 제2렌즈(820)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(810)의 상 측면은 제2렌즈(820)의 물체 측면과 않도록 배치될 수 있다.
다음에서는 제1렌즈(810) 및 제2렌즈(820)의 특성을 설명한다.
제1렌즈(810)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제1렌즈(810)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제1렌즈(810)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제1렌즈(810)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1렌즈(810)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다.
제2렌즈(820)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제2렌즈(820)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(820)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제2렌즈(820)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈(820)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 제2렌즈 군(LG2)으로 전반사시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1반사부(P1)는 제1렌즈 군(LG1)을 통해 입사되는 빛을 대체로 90도 방향으로 반사하도록 구성될 수 있다.
제2렌즈 군(LG2)은 3매 렌즈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2렌즈 군(LG2)은 제3렌즈(830), 제4렌즈(840), 제5렌즈(850)를 포함할 수 있다. 제3렌즈(830)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제3렌즈(830)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(830)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 볼록한 형상이다. 제3렌즈(830)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(830)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다. 제4렌즈(840)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제4렌즈(840)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈(840)는 물체 측면이 오목하고 상 측면이 평면이다. 제4렌즈(840)는 구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈(840)의 물체 측면 및 상 측면은 모두 구면으로 형성될 수 있다. 제5렌즈(850)는 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 제5렌즈(850)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈(850)는 물체 측면이 볼록하고 상 측면이 오목한 형상이다. 제5렌즈(850)는 비구면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제5렌즈(850)의 상 측면은 비구면으로 형성될 수 있다.
제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(830)와 상면(IP) 사이에 배치될 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(830)의 상 측면으로부터 상면(IP)까지의 외형적인 거리를 축소시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 제3렌즈(830)의 상 측면으로부터 상면까지의 광경로 길이(또는 BFL)를 실질적으로 변화시키지 않으면서, 제3렌즈(830)의 상 측면으로부터 상면까지의 외형적인 거리 또는 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(800)는 광학설계된 형태 그대로 소형 단말기 또는 박형 단말기에 장착이 가능할 수 있다. 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)는 프리즘 형태로 구성될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태가 프리즘으로 한정되는 것은 아니다.
다음에서는 제2반사부(P2) 및 제3반사부(P3)의 형태를 설명한다.
제2반사부(P2)의 단면은 3개의 변을 갖는 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 단면 형상은 제1변(P2S1), 제2변(P2S2), 제3변(P2S3)을 포함하는 삼각형으로 구성될 수 있다.
제2반사부(P2)는 제3렌즈(830)로부터 입사되는 빛을 제3반사부(P3)로 굴절시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해 제2반사부(P2)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제1변(P2S1) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3렌즈(830)와 가장 인접한 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2반사부(P2)의 단면 형상에서 제3반사부(P3)와 가장 인접한 제3변(P2S3)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2) 및 제3변(P2S3)은 각각 제1반사면 및 제2반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3변(P2S3)는 제1변(P2S1)을 통해 입사되는 빛을 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제2변(P2S3)은 제3변(P2S3)으로부터 반사된 빛을 제3변(P2S3)으로 재반사시키는 제2반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제2반사부(P2)에서 제1변(P2S1)은 제1투과면을 형성하고, 제2변(P2S2)은 제2반사면을 형성하고, 제3변(P2S3)은 제2투과면 및 제1반사면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)의 단면은 3개의 변으로 이루어진 삼각형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 단면 형상은 제1변(P3S1), 제3변(P3S2), 제3변(P3S3)을 포함하는 삼각형으로 이루어질 수 있다.
제3반사부(P3)는 제2반사부(P2)로부터 출사되는 빛을 상면(IP)에 결상 또는 반사하도록 구성된다. 이를 위해 제3반사부(P3)는 복수의 반사면과 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)는 2개의 반사면과 2개의 투과면을 포함할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 투과면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1) 및 제2변(P3S2)은 각각 제1투과면과 제2투과면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 제2반사부(P2)와 가장 인접한 제1변(P3S1)은 제1투과면을 형성하고, 제3반사부(P3)의 단면 형상에서 상면(IP)과 가장 인접한 제2변(P3S2)은 제2투과면을 형성할 수 있다.
제3반사부(P3)는 복수의 반사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1), 제2변(P3S2), 제3변(P3S3)은 각각 반사면을 형성할 수 있다. 부연 설명하면, 제2변(P3S2)은 제1변(P3S1)을 통해 입사되는 빛을 제1변(P3S1)으로 반사시키는 제1반사면을 형성하고, 제1변(P3S1)은 제2변(P3S2)으로부터 반사된 빛을 제3변(P3S3)으로 전반사시키는 제2반사면을 형성하고, 제3변(P3S3)은 입사되는 빛을 상면으로 반사시키는 제3반사면을 형성할 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 제3반사부(P3)에서 제1변(P3S1)은 제1투과면 및 제2반사면을 형성하고, 제2변(P3S2)은 제1반사면 및 제2투과면을 형성하고, 제3변(P3S3)는 제3반사면을 형성할 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 기학적 관계를 성립하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제2반사부(P2)의 제3변(P2S3)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)은 제3반사부(P3)의 제2변(P3S2)과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2반사부(P2)의 제2변(P2S2)과 제3변(P2S3) 사이의 사잇각(θ1)은 제3반사부(P3)의 제1변(P3S1)과 제2변(P3S2) 사이의 사잇각(θ2)과 대체로 동일한 크기일 수 있다.
제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)가 반드시 간격을 두고 배치되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2반사부(P2)의 일면과 제3반사부(P3)의 일면이 접촉하도록 배치하는 것도 가능할 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(800)는 제2반사부(P2)와 제3반사부(P3)를 통해 상당한 길이(또는 거리)의 광경로를 확보할 수 있으므로, 고성능의 망원용 카메라 모듈을 구현하는데 채용될 수 있다. 아울러, 본 실시 예에 따른 촬상 광학계(800)는 제1렌즈(810), 제2렌즈(820), 제1반사부(P1), 제3렌즈(830), 제4렌즈(840), 제5렌즈(850), 제2반사부(P2), 제3반사부(P3)를 제한된 공간에 집약시킬 수 있으므로 소형 단말기 또는 초박형 단말기에 장착될 수 있다.
위와 같이 구성된 촬상 광학계(800)는 도 24에 도시된 형태의 수차 특성을 나타낼 수 있다. 표 15 및 표 16은 본 실시 예에 따른 촬상 광학계의 렌즈 특성 및 비구면 값을 나타낸다.
면번호 구성 곡률반지름 두께/거리 굴절률 아베수 초점거리
S1 제1렌즈 10.807 2.000 1.537 55.7 17.1673
S2 -58.514 0.100
S3 제2렌즈 27.959 0.800 1.677 19.2 -83.6514
S4 18.501 1.000
S5 Infinity 0.000
S6 제1반사부 Infinity 3.000 1.518 64.2
S7 Infinity 3.000 1.518 64.2
S8 Infinity 0.800
S9 제3렌즈 22.4705 0.400 1.646 23.5 -127.8761
S10 31.081 0.100
S11 제4렌즈 57.5181 0.400 1.646 23.5 -88.9736
S12 Infinity 0.200
S13 제5렌즈 -19.2307 0.400 1.518 64.2 -82.9800
S14 -13.1942 0.400 1.518 64.2
S15 제2반사부 Infinity 4.400 1.518 64.2
S16 Infinity 3.200
S17 Infinity 1.600 1.518 64.2
S18 Infinity 0.600 1.518 64.2
S19 제3반사부 Infinity 2.000 1.518 64.2
S20 Infinity 4.000 1.518 64.2
S21 Infinity 6.000
S22 Infinity 3.500 1.518 64.2
S23 Infinity 0.500
S24 필터 Infinity 0.210
S25 Infinity 1.556
S26 상면 Infinity 0.000
면번호 S1 S2 S3 S4 S9 S10 S11 S12 S13 S14
K 0 0 2.864E+01 1.462E+00 0 0 0 0 0 1.025E+01
A 0 0 3.436E-02 6.873E-03 0 0 0 0 0 -5.507E-03
B 0 0 -4.679E-03 4.923E-03 0 0 0 0 0 1.926E-03
C 0 0 1.442E-03 7.499E-07 0 0 0 0 0 -2.913E-04
D 0 0 9.654E-04 8.854E-04 0 0 0 0 0 -6.461E-05
E 0 0 4.035E-04 1.210E-03 0 0 0 0 0 1.122E-04
F 0 0 -7.092E-04 -6.263E-04 0 0 0 0 0 9.219E-05
G 0 0 -2.294E-04 1.773E-04 0 0 0 0 0 6.168E-05
H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
J 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
전술된 실시 예에 따른 촬상 광학계는 앞서 언급한 조건식을 모두 만족할 수 있다. 표 17은 제1실시 예 내지 제8실시 예에 따른 촬상 광학계의 광학특성 값 및 조건식 값이다.
비고 제1실시예 제2실시예 제3실시예 제4실시예 제5실시예 제6실시예 제7실시예 제8실시예
f 24.8379 26.0002 26.0862 28.0032 19.1383 33.9955 34.3373 34.0000
f number 3.18 3.69 3.45 2.87 3.92 3.92 3.84 3.18
TTL 30.2842 31.1208 30.8560 37.0649 24.2809 40.2514 40.7917 40.1660
BFL 1.1136 1.1482 5.3834 0.6649 0.0000 1.3514 1.8917 1.7660
V1-V2 33.5098 33.5098 32.1121 36.4792 36.4792 36.4792 36.4792 36.4792
TTL/f 1.2193 1.1969 1.1828 1.3236 1.2687 1.1840 1.1880 1.1814
BFL/TTL 0.8028 0.8241 0.8226 0.6735 0.7010 0.6845 0.6887 0.6963
TTL/f1 3.1779 3.2398 3.0169 2.1712 2.3603 2.3483 2.3811 2.3397
TTL/f2 -4.1066 -4.3864 -4.3577 -0.7587 -0.7667 -0.6267 -0.7263 -0.4802
TTL/f3 1.5141 1.6729 1.9380 -0.3274 -0.7354 -0.3440 -0.1634 -0.3141
(f number*f)
/TTL		 2.6081 3.0829 2.9167 2.1683 3.0898 3.3108 3.2324 2.6918
Vh1/TTL 0.2830 0.3044 0.2746 0.1862 0.1705 0.1714 0.1692 0.1718
Vh2/TTL 0.1954 0.2194 0.1888 0.1295 0.1186 0.1193 0.1177 0.1195
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1렌즈 군;
    복수의 반사면을 포함하는 제1광경로변환수단; 및
    복수의 반사면을 포함하는 제2광경로변환수단;
    을 포함하고,
    상기 제1렌즈 군, 상기 제1광경로변환수단, 및 상기 제2광경로변환수단은 물체 측으로부터 순차적으로 배치되고,
    상기 제1광경로변환수단은,
    상기 제2광경로변환수단과 가장 인접하게 배치되는 제1최후방 반사면; 및
    상기 제1최후방 반사면으로부터 반사되는 빛을 상기 제2광경로변환수단으로 재반사하도록 구성되는 제1반사면;을 포함하고,
    상기 제2광경로변환수단은
    상기 제1광경로변환수단과 가장 인접하게 배치되는 제2최전방 반사면; 및
    상기 제1반사면으로부터 조사되는 빛을 상기 제2최전방 반사면으로 반사하도록 구성되는 제2반사면;을 포함하고,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    2.0 < TTL/f1 < 4.0
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈 군의 최전방 렌즈(제1렌즈)의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이다)
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1광경로변환수단은,
    상기 제1렌즈 군으로부터 출사되는 빛을 상기 제1최후방 반사면으로 반사하도록 구성되는 제1최전방 반사면을 더 포함하는 촬상 광학계.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2광경로변환수단은,
    상기 제2최전방 반사면으로부터 조사되는 빛을 상면으로 반사하도록 구성되는 제2최후방 반사면을 더 포함하는 촬상 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1최후방 반사면과 상기 제1반사면 간의 사잇각은 상기 제2최전방 반사면과 상기 제2반사면 간의 사잇각과 동일한 크기인 촬상 광학계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 군은,
    정의 굴절력을 갖는 렌즈를 포함하는 촬상 광학계.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1광경로변환수단의 물체 측에 배치되는 제3광경로변환수단을 더 포함하는 촬상 광학계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3광경로변환수단과 상기 제1광경로변환수단 사이에 배치되는 제2렌즈 군을 더 포함하는 촬상 광학계.
  10. 렌즈 군;
    복수의 반사면을 포함하는 제1광경로변환수단; 및
    복수의 반사면을 포함하는 제2광경로변환수단;
    을 포함하고,
    상기 렌즈 군, 상기 제1광경로변환수단, 및 상기 제2광경로변환수단은 물체 측으로부터 순차적으로 배치되고,
    상기 제1광경로변환수단 및 상기 제2광경로변환수단은 각각 하나의 전반사면을 포함하고,
    상기 제1광경로변환수단은,
    상기 제2광경로변환수단과 가장 인접하게 배치되는 제1최후방 반사면; 및
    상기 제1최후방 반사면으로부터 반사되는 빛을 상기 제2광경로변환수단으로 재반사하도록 구성되는 제1반사면;을 포함하고,
    상기 제2광경로변환수단은
    상기 제1광경로변환수단과 가장 인접하게 배치되는 제2최전방 반사면; 및
    상기 제1반사면으로부터 조사되는 빛을 상기 제2최전방 반사면으로 반사하도록 구성되는 제2반사면;을 포함하는 촬상 광학계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈 군은,
    정의 굴절력을 갖는 제1렌즈; 및
    부의 굴절력을 갖는 제2렌즈;
    를 포함하는 촬상 광학계.
  12. 제11항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    30 < V1-V2
    (상기 조건식에서 V1은 상기 제1렌즈의 아베수이고, V2는 상기 제2렌즈의 아베수이다)
  13. 제11항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    2.0 < TTL/f1 < 4.0
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f1은 상기 제1렌즈의 초점거리이다)
  14. 제11항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    -5.0 < TTL/f2 < -0.2
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 제1렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f2는 상기 제2렌즈의 초점거리이다)
  15. 제10항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    1.1 < TTL/f
    (상기 조건식에서 TTL은 상기 렌즈 군의 최전방 렌즈의 물체 측면으로부터 상면까지의 거리이고, f는 촬상 광학계의 초점거리이다)
  16. 제10항에 있어서,
    하기 조건식을 만족하는 촬상 광학계.
    0.6 < BFL/TTL < 0.9
    (상기 조건식에서 BFL은 상기 렌즈 군의 최후방 렌즈의 상 측면으로부터 상면까지의 거리이고, TTL은 상기 렌즈 군의 최전방 렌즈의 물체 측면으로부터 상기 상면까지의 거리이다)
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