KR100390435B1 - 디지털 카메라용 광학계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 카메라용 광학계에 관한 것으로, 텔레포토 형태의 컴팩트한 카메라 구성이 가능하도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 한 면에 광량을 조절하는 조리개가 연접하게 설치되고, 적어도 한 면에 회절광학소자(DOE)가 적용된 양의 굴절능을 갖는 제 1렌즈와; 상기 제 1렌즈와 이미지센서의 결상면 사이에 위치하며, 적어도 한 면에 IR코팅이 된 음의 굴절능을 갖는 제 2렌즈를 포함하여 구성된 디지털 카메라용 광학계를 제공한다.

Description

디지털 카메라용 광학계{Optical system for digital camera}

본 발명은 디지털 카메라의 광학계에 관한 것으로, 특히 텔레포토 형태의 컴팩트한 카메라 구성이 가능하도록 한 디지털 카메라용 광학계에 관한 것이다.

일반적으로, 디지털 카메라는 그 구조에 있어서 일반 카메라의 광학과 메카니즘을 이용한다는 점에서 유사하지만 필름 대신 CCD(Charge Coupled Device)라는 영상센서로 화상을 받아들여 그 신호를 디지털 데이터로 변환하고 그래픽 파일로 메모리에 저장하는 방식을 취하는 점에서 차이가 있다.

이러한 디지털 카메라는 촬영한 화면을 LCD 화면을 통해 즉석에서 확인할 수 있으며 컴퓨터를 통한 편집, 출력 등 다양한 자료처리가 가능하고, 필요시 복잡한 필름 현상 및 인화과정없이 즉시 프린터로 인쇄할 수 있으므로 그 활용도가 확대되고 있다.

첨부된 도면의 도 1은 상기와 같은 디지털 카메라의 광학계를 개략적으로 설명하는 것으로, 적어도 하나의 면에 회절광학소자(DOE)가 적용된 음의 굴절능을 갖는 제 1렌즈(1)와, 적어도 하나의 면에 회절광학소자(DOE)가 적용된 양의 굴절능을 갖는 제 2렌즈(2)와, 상기 제 1렌즈(1)와 제 2렌즈(2) 사이에서 광량을 조절하는 기능을 하는 조리개(3) 및, 상기 제 2렌즈(1)와 CCD 이미지센서(5)의 결상면 사이에서 저주파수 대역을 통과시키고 나이키스트(Nyquist) 주파수 이상의 고주파수 영역을 차단하는 광학적필터(OLPF; Optical Low Pass Filter)(4)로 구성된다.

상기 광학적필터(OLPF)(4)는 복굴절 수정판과 원적외선 차단 필터(IR Cut Filter)로 구성되어 가시광선은 통과시키고 적외선 영역의 광선은 차단시킴으로써 렌즈를 통해 들어온 빛의 양을 최적 상태로 조절하여 주기 위해 설치된 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 디지털 카메라 광학계는 결상특성을 향상시키기 위해 전술한 바와 같은 광학적필터(OLPF)를 삽입하여 사용하기 때문에 광학적필터가 위치하기 위해서는 광학계의 후초점거리(Back Focal Length)가 어느 정도 확보 되어야 하고, 이에 따라 컴팩트한 광학계를 구성하기가 곤란한 문제점을 안고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 디지털 카메라의 광학계 구성을 개선하여 컴팩트한 디지털 카메라를 구현할 수 있도록한 디지털 카메라용 광학계를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 디지털 카메라용 광학계를 나타낸 구성도

도 2는 본 발명에 따른 디지털 카메라용 광학계를 나타낸 구성도

* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *

10 - 제 1렌즈 20 - 제 2렌즈

30 - 조리개 40 - 이미지센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 한 면에 광량을 조절하는 조리개가 연접하게 설치되고, 적어도 한 면에 회절광학소자(DOE)가 적용된 양의 굴절능을 갖는 제 1렌즈와; 상기 제 1렌즈와 이미지센서의 결상면 사이에 위치하며, 적어도 한 면에 IR코팅이 된 음의 굴절능을 갖는 제 2렌즈를 포함하여 구성된 디지털 카메라용 광학계를 제공한다.

이하 본 발명에 따른 디지털 카메라용 광학계의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 카메라용 광학계의 구성을 설명하는 도면으로, 양의 굴절능을 갖는 제 1렌즈(10)의 일면에 광량을 조절하기 위한 조리개(30)가 연접하게 설치되고, 이 제 1렌즈(10)의 반대면에는 회절광학소자(DOE)가 적용되어 있다.

그리고, 상기 제 1렌즈(10)와 상이 결상되는 이미지센서(40), 예컨대 CCD의 결상면 사이에는 음의 굴절능을 갖는 제 2렌즈(20)가 위치하게 되는데, 이 제 2렌즈(20)의 일면은 가시광선은 통과시키고 적외선 영역의 파장을 차단시키도록 IR코팅 처리가 되어 있다.

따라서, 광원으로부터 카메라 렌즈에 입사된 빛은 조리개(30)와 제1렌즈(10) 및 제 2렌즈(20)를 차례로 통과하며 이미지센서(40)의 결상면에 결상되어 원하는 화면을 구현하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 적외선을 차단하여 빛의 양을 최적화시켜 주기 위해 기존의 부피가 큰 광학적필터(OLPF)를 사용하지 않고 IR코팅된 렌즈를 사용하므로 광학계의 구성이 간단해지고, 이에 따라 컴팩트한 광학계의 구현이 가능해진다.

특히, 이러한 컴팩트한 광학계의 구성은 최근의 소형화 및 경량화가 요구되는 화상통신용 카메라 및 인터넷 TV용 피시(PC)카메라의 설계에 큰 이점을 가져다준다.

Claims (2)

1. 적어도 한 면에 회절광학소자(DOE)가 적용된 양의 굴절능을 갖는 제 1렌즈와;

   상기 제 1렌즈와 이미지센서의 결상면 사이에 위치하며, 적어도 한 면에 IR코팅이 된 음의 굴절능을 갖는 제 2렌즈를 포함하여 구성된 디지털 카메라용 광학계.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1렌즈의 어느 한 면에 광량을 조절하는 조리개가 연접하게 설치된 것을 특징으로 하는 디지털 카메라용 광학계.