KR100849775B1 - 초소형 촬상 광학계 - Google Patents

초소형 촬상 광학계 Download PDF

Info

Publication number
KR100849775B1
KR100849775B1 KR1020060106840A KR20060106840A KR100849775B1 KR 100849775 B1 KR100849775 B1 KR 100849775B1 KR 1020060106840 A KR1020060106840 A KR 1020060106840A KR 20060106840 A KR20060106840 A KR 20060106840A KR 100849775 B1 KR100849775 B1 KR 100849775B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
optical system
image
refractive power
conditional expression
Prior art date
Application number
KR1020060106840A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080039094A (ko
Inventor
김영기
정필호
조용주
정재철
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020060106840A priority Critical patent/KR100849775B1/ko
Publication of KR20080039094A publication Critical patent/KR20080039094A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100849775B1 publication Critical patent/KR100849775B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0043—Inhomogeneous or irregular arrays, e.g. varying shape, size, height
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

양, 양, 음의 굴절력 배치를 갖는 3매의 렌즈만을 이용한 초소형 촬상 광학계가 제공된다.
상기 촬상 광학계는, 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1 렌즈; 양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제2 렌즈; 및 음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 구면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제3 렌즈; 를 포함하며, 상기 제3 렌즈의 상측 면은 광축상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록할 수 있다.
본 발명에 의하면, 화각이 크고, 해상도가 높으며 광학적 성능이 우수하면서도 렌즈의 구성매수가 적고 전장이 극히 짧은 광학계를 구현할 수 있게 된다. 특히, 제3 렌즈의 물체측 면을 구면으로 형성함으로써 제작이 용이하고, 렌즈의 평가가 용이하다는 효과가 있게 된다.
초소형, 촬상 광학계, 전장, 후초점거리, 고해상도

Description

초소형 촬상 광학계{Subminiature Optical System}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로,
(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 도 1에 도시된 제1 실시예의 필드별 코마 수차도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도.
도 5는 도 4에 도시된 제2 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로,
(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡.
도 6(a) 내지 도 6(d)는 도 4에 도시된 제2 실시예의 필드별 코마 수차도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도.
도 8은 도 7에 도시된 제3 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로,
(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡.
도 9(a) 내지 도 9(d)는 도 7에 도시된 제3 실시예의 필드별 코마 수차도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
L1...제1 렌즈 L2...제2 렌즈
L3...제3 렌즈 AS...개구 조리개
OF...광학적 필터
1,2,3,4,5,6,7,8...면 번호
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신단말기, PDA 등에 탑재되거나, 감시용 카메라, 디지털 카메라 등에 사용되는 초소형 촬상 광학계에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신단말기는 초기에는 통신수단의 기능만을 가졌다. 하지만 그 사용이 증대됨에 따라 사진촬영 또는 화상 전송 내지 통신 등 요구되는 서비스가 다양해지고 있으며, 이에 따라 그 기능과 서비스가 진화를 거듭하고 있다. 최근에는 디지털 카메라 기술과 모바일폰 기술을 융합시킨 확장된 새로운 개념의 이동통신단말기, 즉 소위 카메라폰(camera phone 또는 camera mobile phone)이 크게 각광을 받고 있다.
특히 최근에는 카메라폰에 탑재되는 촬상 광학계에 대하여 소형 / 경량화 / 저비용화가 강력하게 요구되고 있을 뿐만 아니라 CCD(고체촬상소자)나 CMOS(보상금속반도체) 등의 이미지 센서의 픽셀 사이즈(pixel size)가 점점 작아짐에 따라 이 러한 이미지 센서를 사용하는 촬상 광학계에 대해서도 높은 해상도가 요청되고 있다.
한편, 휴대폰 등의 소형기기에 장착되는 촬상 광학계는 소형화 / 저비용화를 만족시키기 위해 가능한 렌즈 매수를 줄여야 하지만 설계에 대한 자유도가 적어지고 광학성능을 만족하기 어렵다.
이러한 점을 반영하여, 통상 3매의 렌즈로 이루어지는 광학계는 설계 자유도를 높이기 위해 다수의 굴절면을 비구면으로 채택하고 있으며, 특히 상측(상면)에 가장 가까운 렌즈는 양면을 모두 비구면으로 형성하고 있다.
그러나, 상측 가장 가까이에 위치한 렌즈는 수차 보정을 위해 기능하므로 상측 면의 형상이 복잡하게 이루어지는 것이 일반적이다. 이 경우에 물체측 면과 상측 면이 모두 비구면으로 형성되면, 글래스 재질을 사용하여 가공하는 것이 극히 곤란하고, 플라스틱 재질을 사용하여 렌즈를 제작하는 경우에도 인젝션을 위한 코어 제작이 어렵다는 등 제작성이 악화된다는 문제점이 있다.
또한, 렌즈의 평가를 위해서는 간섭계 등을 이용하고 있으나, 양면이 모두 비구면인 렌즈인 경우에는 간섭계를 통한 평가가 어렵다는 문제점이 있다. 특히, 상측 가장 가까이에 위치한 렌즈의 경우, 통상적으로 상측 면이 변곡점을 갖는 형상으로 이루어진다는 점을 고려할 때 양면이 모두 비구면으로 형성된다면 간섭계를 통한 평가가 극히 곤란하게 된다.
따라서, 상측 가장 가까이에 위치한 렌즈의 제작과 평가가 용이하면서도 3매의 렌즈만으로 우수한 광학적 특성을 갖는 촬상 광학계가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3매의 렌즈만을 이용하여 고해상, 고화각인 동시에 렌즈의 구성매수가 적어 컴팩트하고 전장이 매우 짧은 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상측 가장 가까이에 위치한 렌즈의 제작과 평가가 용이한 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 경량화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 제작이 용이하여 대량생산이 가능한 초소형 촬상 광학계를 제공함을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1 렌즈; 양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제2 렌즈; 및 음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 구면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제3 렌즈; 를 포함하는 초소형 촬상 광학계를 제공한다.
바람직하게는, 상기 제3 렌즈의 상측 면은 광축상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록할 수 있다.
또한 바람직하게는, 광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 1 또는 조건식 1-1을 만족하고, 상기 제1 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2를 만족하고, 상기 제1 렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 3을 만족하며, 상기 제2 렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4를 만족할 수 있다.
[조건식 1] 1.0 ＜ TL/f ＜ 1.4
[조건식 1-1] 1.0 ＜ TL/f ＜ 1.3
[조건식 2] 0.7 ＜ f1/f ＜ 1.0
[조건식 3] 0.3 ＜ R1/f ＜ 0.5
[조건식 4] 0.2 ＜ |R3|/f ＜ 0.5
여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
f : 광학계 전체의 유효 초점거리
f1 : 제1 렌즈의 초점거리
R1 : 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률반경
R3 : 제3 렌즈의 물체측 면의 곡률반경 (R3＜0)
바람직하게는, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 양면이 모두 비구면으로 이루어질 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이에 불필요한 광을 차단하는 개구 조리개가 구비될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세 히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계의 제1 실시예를 도시한 렌즈 구성도이다. 이하의 렌즈 구성도에서, 렌즈의 두께, 크기, 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초소형 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와, 상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2)와, 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에는 개구 조리개(AS)가 설치된다.
또한, 상기 제3 렌즈(L3)와 상면(像面)(미도시) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등으로 이루어지는 광학적 필터(OF)가 구비된다.
본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계에서는 제1 렌즈(L1)의 굴절력을 크게 하고 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)가 서로 마주하는 메니스커스 형상을 갖도록 하여, 광학계의 초소형화를 도모한다. 또한, 제3 렌즈(L3)는 음의 굴절력을 가지고 보정 렌즈의 기능을 수행하게 된다.
특히, 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(5)이 구면으로 형성되어 있어 제3 렌즈의 제작과 평가가 용이하다는 이점이 있게 된다. 즉, 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(5)을 구며으로 형성함으로써 코어 제작이 용이하고 간섭계를 이용한 평가가 가능하다는 이점이 있게 된다.
또한, 제3 렌즈(L3)의 상측 면(6)은 변곡점을 갖는 형상으로 이루어져 광속(luminous flux)을 수렴하여 적정한 초점거리를 제공하며 상의 끝단에서의 왜곡수차를 제어할 수 있게 된다. 이를 위하여, 제3 렌즈(L3)의 상측 면(3)은 광축상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계는 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에 개구 조리개(AS)를 배치함으로써 광량의 확보가 용이하도록 이루어진다.
한편, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3) 중 적어도 하나의 렌즈를 가공이 용이한 플라스틱 재질로 형성함으로써 경량화, 가공성의 향상 뿐만 아니라 제조원가의 절감을 이루도록 하여, 3매의 렌즈만을 사용하면서도 고해상도의 초소형 촬상 광학계를 구현할 수 있게 된다.
또한, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 굴절면 중 적어도 한 면을 비구면으로 형성함으로써 구면 수차 등 각종 수차의 보정이 용이하도록 한다. 특히, 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(5)이 구면으로 형성되어 설계 자유도가 감소하는 점을 고려할 때, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)는 양면이 모두 비구면으로 형성되는 것이 바람직 하다.
즉, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 굴절면(1,2,3,4)을 모두 비구면으로 형성하고, 제3 렌즈(L3)의 상측 면(6)을 비구면으로 형성함으로써, 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(5)이 구면으로 형성되어 발생할 수 있는 설계 자유도 감소, 수차 보정의 어려움 등의 문제점을 해결할 수 있다.
그리고, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3)를 각각 양, 양, 음의 굴절력을 갖게 하고 각각의 렌즈에 메니스커스 형상과 비구면/구면을 적절히 형성함으로써, 광학계의 해상력을 향상시킴과 동시에 구면 수차 등 각종 수차를 감소시킬 수 있으며, 컴팩트하고 광학적 특성이 우수한 초소형의 광학계를 구현할 수 있게 된다.
이와 같은 전체적인 구성 하에서 다음의 조건식 1 내지 4의 작용효과에 대해 살펴본다.
[조건식 1] 1.0 ＜ TL /F ＜ 1.4
[조건식 1-1] 1.0 ＜ TL /F ＜ 1.3
여기서, TL은 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면(像面)까지의 거리이고, f는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.
조건식 1과 조건식 1-1은 전체 광학계의 광축방향치수를 규정하는 것으로 소 형화에 대한 조건이다.
조건식 1과 조건식 1-1의 하한을 벗어나는 경우에는 광학계의 크기가 작아진다는 장점이 있으나, 화각이 커지게 되어 렌즈의 형상이 실제 제작할 수 없는 형상이 되고, 전장이 너무 짧아지게 되어 광학계에 요구되는 광학적 특성을 만족하기 어려워진다.
반면에, 조건식 1의 상한을 벗어나는 경우에는 제 수차의 보정면에서는 유리하나 전장 길이가 길어져 본 발명의 특징인 초소형이라는 관점에 상반된다.
특히, 조건식 1-1은 조건식 1보다 광학계를 보다 초소형화하기 위한 조건으로서, 광학계의 초소형, 초박형화 요구를 만족시키기 위해 조건식 1-1을 만족하는 것이 바람직하다.
[조건식 2] 0.7 ＜ f1 /f ＜ 1.0
여기서, f1은 제1 렌즈(L1)의 초점거리이고, f는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.
조건식 2는 제1 렌즈(L1)의 굴절력을 규정하는 것이다. 상기 조건식 2의 상한을 넘어 f1이 커진다면, 단일 렌즈로 구성되어 있는 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)의 파워가 커져야 하므로 색수차가 커져 버린다는 문제점이 있다. 역으로 하한을 벗어나 f1이 작아진다면, 제1 렌즈(L1)의 파워가 과대해져 구면수차 및 코마수차가 커지게 되고, 고해상도를 만족하기 어려워지며, 제1 렌즈(L1)을 구성하고 있는 렌즈면의 곡률반경이 작아져 가공이 곤란해진다.
[조건식 3] 0.3 ＜ R1 /f ＜ 0.5
여기서, R1은 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)의 곡률반경이고, f는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.
조건식 3은 제1 렌즈(L1)의 형상에 관한 것으로서 수차보정을 위한 조건식이다.
조건식 3의 하한을 벗어나는 경우에는 구면수차 및 코마수차의 보정이 어려워지며, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)의 곡률반경이 극히 작아져 제1 렌즈(L1)의 가공성이 저하된다. 반대로, 조건식 3의 상한을 벗어나는 경우에는 제1 렌즈(L1)의 굴절력이 작아지게 되어 광학계의 전장이 길어지게 된다.
[조건식 4] 0.2 ＜ | R3 |/f ＜ 0.5
여기서, R3은 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(3)의 곡률반경이고(R3＜0), f는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.
조건식 4는 제2 렌즈(L2)의 형상에 관한 것으로 제2 렌즈(L2)는 상측에 볼록면을 돌린 메니스커스 형상을 갖는다.
조건식 4의 상한을 넘는다면 축외주 광선 각도가 지나치게 낮아지고 제3 렌즈(L3)에서 보정이 불가능하기 때문에 텔레센트릭 특성이 악화된다. 반대로 조건식 4의 하한을 벗어나면, 텔레센트릭 특성의 면에서는 유리하지만 성능이 떨어지게 된다.
이하, 구체적인 수치 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 살펴본다.
이하의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 모두 전술한 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와, 상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2)와, 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에는 개구 조리개(AS)가 설치된다. 또한, 상기 제3 렌즈(L3)와 상면(미도시) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등으로 이루어지는 광학적 필터(OF)가 구비된다.
또한, 제3 렌즈(L3)는 물체측 면(5)이 구면으로 이루어지고, 상측 면(6)이 변곡점을 갖는 비구면으로 이루어진다. 특히, 제3 렌즈(L3)의 상측 면(6)은 광축상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록한 형상을 갖는다.
한편, 이하의 각 실시예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어지며, 코닉(Conic) 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E,F)에 사용되는 'E 및 이에 이어지는 숫자'는 10의 거듭제곱을 나타낸다. 예를 들어, E+01은 101을, E-02는 10-2을 나타낸다.
Figure 112006079870719-pat00001
여기서, Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리
Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리
c : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경(r)의 역수
K : 코닉(Conic) 상수
A,B,C,D,E,F : 비구면 계수
[제1 실시예 ]
하기의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 결상 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 2(a) 내지 2(c)는 각각 표 1 및 도 1에 도시된 광학계의 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내며, 도 3(a) 내지 도 3(d)는 제1 실시예의 필드별 코마수차도이다. 그리고, 이하의 비점수차 도면에서 "S"는 새지털(sagital), "T"는 탄젠셜(tangential)을 나타낸다.
제1 실시예의 경우, 화각(畵角)은 62.2도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 4.8㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(f)는 3.812㎜, 제1 렌즈(L1)의 초점거리(f1)는 3.417㎜이다. 또한, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)는 모두 플라스틱 재질로 형성된다.
Figure 112006079870719-pat00002
표 1에서 *는 비구면을 나타내며, 제1 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)과 상측 면(2), 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(3)과 상측 면(4), 제3 렌즈(L3)의 상측 면(6)이 비구면이다.
수학식 1에 의한 제1 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 2와 같다.
Figure 112006079870719-pat00003
[제2 실시예 ]
하기의 표 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 결상 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 5(a) 내지 5(c)는 각각 표 3 및 도 4에 도시된 광학계의 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내며, 도 6(a) 내지 도 6(d)는 제2 실시예의 필드별 코마수차도이다.
제2 실시예의 경우, 화각(畵角)은 68.4도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 4.15㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(f)는 3.4㎜, 제1 렌즈(L1)의 초점거리(f1)는 3.074㎜이다. 또한, 제1 렌즈(L1)는 글래스 재질로 이루어지고, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)는 플라스틱 재질로 형성된다.
Figure 112006079870719-pat00004
표 3에서 *는 비구면을 나타내며, 제1 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)과 상측 면(2), 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(3)과 상측 면(4), 제3 렌즈(L3)의 상측 면(6)이 비구면이다.
수학식 1에 의한 제2 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 4와 같다.
Figure 112006079870719-pat00005
[제3 실시예 ]
하기의 표 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초소형 결상 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 8(a) 내지 8(c)는 각각 표 5 및 도 7에 도시된 광학계의 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내며, 도 9(a) 내지 도 9(d)는 제3 실시예의 필드별 코마수차도이다.
제3 실시예의 경우, 화각(畵角)은 69.6도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면까지의 거리(TL)는 3.95㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(f)는 3.39㎜, 제1 렌즈(L1)의 초점거리(f1)는 2.896㎜이다. 또한, 제1 렌즈(L1)는 글래스 재질로 이루어지고, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)는 플라스틱 재질로 형성된다.
Figure 112006079870719-pat00006
표 5에서 *는 비구면을 나타내며, 제1 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)과 상측 면(2), 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(3)과 상측 면(4), 제3 렌즈(L3)의 상측 면(6)이 비구면이다.
수학식 1에 의한 제3 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 6과 같다.
Figure 112006079870719-pat00007
이상의 실시예를 통하여 도 2, 도 3, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제 수차의 특성이 우수한 광학계를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 상기의 제1 내지 제3 실시예에 대한 조건식 1 내지 4의 값은 다음의 표 7과 같다.
Figure 112006079870719-pat00008
상기의 표 7에서와 같이 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 조건식 1 내지 5를 만족하고 있다는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 3매의 렌즈만을 이용하여 고해상인 동시에 렌즈의 구성매수가 적어 컴팩트하고 전장이 극히 작은 초소형 촬상 광학계를 구현 할 수 있다는 효과가 있게 된다.
특히, 제3 렌즈의 물체측 면을 구면으로 형성함으로써 제작이 용이하고, 렌즈의 평가가 용이하다는 효과가 있게 된다.
또한, 플라스틱 재질의 렌즈를 2매 이상 사용함으로써, 경량화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 제작이 용이하여 대량생산이 가능하고, 제조비가 적게 되는 광학계를 구현할 수 있다는 유리한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (12)

  1. 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1 렌즈;
    양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제2 렌즈; 및
    음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 구면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제3 렌즈; 를 포함하며,
    광축방향치수에 대하여 다음의 조건식1을 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 1] 1.0 ＜ TL/f ＜ 1.4
    여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 상측 면은 광축상에서 상측으로 오목하고 주변부에서 상측으로 볼록한 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 1-1을 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 1-1] 1.0 ＜ TL/f ＜ 1.3
    여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 2] 0.7 ＜ f1/f ＜ 1.0
    여기서, f1 : 제1 렌즈의 초점거리
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 3] 0.3 ＜ R1/f ＜ 0.5
    여기서, R1 : 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률반경
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 4] 0.2 ＜ |R3|/f ＜ 0.5
    여기서, R3 : 제3 렌즈의 물체측 면의 곡률반경 (R3＜0)
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 양면이 모두 비구면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이에 불필요한 광을 차단하는 개구 조리개 가 구비되는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
  10. 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1 렌즈;
    양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제2 렌즈; 및
    음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 구면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제3 렌즈;
    를 포함하며,
    광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 1-1을 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 1-1] 1.0 ＜ TL/f ＜ 1.3
    여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  11. 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1 렌즈;
    양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제2 렌즈; 및
    음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 구면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제3 렌즈;
    를 포함하며,
    광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 2] 0.7 ＜ f1/f ＜ 1.0
    여기서, f1 : 제1 렌즈의 초점거리
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
  12. 양의 굴절력을 가지며 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제1 렌즈;
    양의 굴절력을 가지며 상측으로 볼록한 메니스커스 형상의 제2 렌즈; 및
    음의 굴절력을 가지며 물체측 면이 구면으로 이루어지고 상측 면이 적어도 하나의 변곡점을 갖는 제3 렌즈;
    를 포함하며,
    광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 4] 0.2 ＜ |R3|/f ＜ 0.5
    여기서, R3 : 제3 렌즈의 물체측 면의 곡률반경 (R3＜0)
    f : 광학계 전체의 유효 초점거리
KR1020060106840A 2006-10-31 2006-10-31 초소형 촬상 광학계 KR100849775B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060106840A KR100849775B1 (ko) 2006-10-31 2006-10-31 초소형 촬상 광학계

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060106840A KR100849775B1 (ko) 2006-10-31 2006-10-31 초소형 촬상 광학계

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080039094A KR20080039094A (ko) 2008-05-07
KR100849775B1 true KR100849775B1 (ko) 2008-07-31

Family

ID=39647434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060106840A KR100849775B1 (ko) 2006-10-31 2006-10-31 초소형 촬상 광학계

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100849775B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9383551B2 (en) 2013-07-25 2016-07-05 Lg Innotek Co., Ltd. Image pickup lens

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101532146B1 (ko) * 2013-11-04 2015-06-26 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
CN113376805A (zh) * 2021-06-16 2021-09-10 上海摩软通讯技术有限公司 光学镜头、及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017884A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Enplas Corp 撮像レンズ
JP2005055751A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Milestone Kk 撮像レンズ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017884A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Enplas Corp 撮像レンズ
JP2005055751A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Milestone Kk 撮像レンズ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9383551B2 (en) 2013-07-25 2016-07-05 Lg Innotek Co., Ltd. Image pickup lens
US10203479B2 (en) 2013-07-25 2019-02-12 Lg Innotek Co., Ltd. Image pickup lens

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080039094A (ko) 2008-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100790716B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100691624B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100849797B1 (ko) 광각 렌즈 시스템
KR100703210B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100764434B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100966990B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR101412627B1 (ko) 왜곡이 보정된 광각 촬영 렌즈 시스템
KR101158178B1 (ko) 카메라용 광학계
KR100973290B1 (ko) 카메라용 결상 광학계
KR100759152B1 (ko) 촬영 렌즈 시스템
KR20110140040A (ko) 초소형 광학계
JP4268323B2 (ja) 広角レンズ
KR100843467B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100843471B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
JP2001337268A5 (ko)
KR100849775B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100809252B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
CN216351497U (zh) 摄像镜头
KR100843470B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100856225B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100616643B1 (ko) 초소형 카메라 모듈용 렌즈 시스템
KR100809251B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100809250B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
JP2005091513A (ja) 撮像カメラ用光学レンズ
KR101175873B1 (ko) 소형 촬상 광학계

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150707

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 12