KR100878544B1 - 모바일용 줌 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 부착 휴대전화나 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 소형의 정보 단말기의 탑재에 적합한 모바일용 줌 렌즈에 관한 것으로, 본 발명의 모바일용 줌 렌즈는 물체측으로부터 상측으로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 중 적어도 어느 하나의 렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 변배를 행하고, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

<조건식>

1＜│P1/P2│＜2

여기서, P1은 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군의 파워를 나타내고, P2는 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군의 파워를 나타내며, │P1/P2│은 제1렌즈군의 파워를 제2렌즈군의 파워로 나눈 절대값을 나타낸다.

줌, 렌즈, 2군, 2단

Description

모바일용 줌 렌즈{Zoom lens for mobile}

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 모바일용 줌 렌즈의 구성예를 도시하는 것으로서, 제1포지션의 렌즈 단면도,

도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 모바일용 줌 렌즈에 있어서, 제2포지션의 렌즈 단면도,

도 3은 본 발명의 모바일용 줌 렌즈에 있어서, 제1포지션인 경우의 다양한 수차(구면수차, 비점수차, 왜곡수차)를 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명의 모바일용 줌 렌즈에 있어서, 제2포지션인 경우의 다양한 수차(구면수차, 비점수차, 왜곡수차)를 나타내는 그래프.

[부호의 설명]

Lj : 물체측으로부터 제 j번째 렌즈

6 : 조리개

11 : 촬상면

본 발명은 모바일용 줌 렌즈에 관한 것으로, 특히 카메라 부착 휴대전화나 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 소형의 정보 단말기의 탑재에 적합하도록 렌즈군의 구조를 간소화하면서도 양호한 수차성능을 유지할 수 있는 모바일용 줌 렌즈에 관한 것이다.

일반적으로, 스틸 카메라나 비디오 카메라에 채용된 줌 렌즈는 우수한 광학 성능, 고변배비를 가지면서도 소형화가 요구되고 있다. 더욱이, 최근 휴대 정보 단말기(PDA)나 모바일 등의 전자기기의 보급이 증가되면서, 이러한 전자기기에 디지털 카메라나 디지털 비디오 유닛이 내장되는 경우가 많아지고, 이에 따라 카메라의 소형화에 대한 요구가 더욱 증대되고 있다.

통상 카메라에 사용되는 줌 렌즈는 정.정.부 또는 부.정.부의 3군 타입이 대표적인 구성으로 알려져 있는데, 이와 같은 3군 타입은 각 렌즈군에 있어서는 변배비를 분담할 수 있으므로 변배시에 수반되는 각 렌즈군의 이동량을 제한하고, 또한 수차의 변동을 양호하게 보정할 수 있게 되므로서 고배율화에 적합하다.

하지만 렌즈군의 매수증가에 따른 문제점으로 인한 경통구조와 구동기구가 복잡하게 되고 렌즈군의 매수도 증가하게 되므로 카메라 모듈의 크기가 커져 휴대용 기기에 장착하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 일반적으로 변배를 수행하는 경우에 제1렌즈군이 밖으로 이송되므로 모바일 폰과 같이 렌즈의 외부 이동에 제약이 있는 경우 또는 바깥의 공간이 제한되는 휴대용 기기에는 사용이 곤란하다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 고해상도를 구현하고 충분한 변배 성능을 얻을 수 있으면서도 적은 매수의 렌즈를 사용하고 소형화가 가능하여 모바일에 적용가능한 줌 렌즈 시스템이 요구된다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 광학적 성능을 유지 또는 향상시키면서 렌즈의 매수를 최소화하여 소형화를 달성한 모바일용 줌 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 모바일용 줌 렌즈는, 물체측으로부터 상측으로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 중 적어도 어느 하나의 렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 변배를 행하고, 다음의 조건식을 만족한다.

<조건식>

1＜│P1/P2│＜2

여기서, P1은 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군의 파워를 나타내고, P2는 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군의 파워를 나타내며, │P1/P2│은 제1렌즈군의 파워를 제2렌즈군의 파워로 나눈 절대값을 나타낸다.

여기서, 상기 제1렌즈군은 물체측에 볼록인 부방향의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상의 제1렌즈와, 양면을 비구면 형상으로 하며 부방향의 굴절력을 갖는 제2렌즈로 구성되고, 상기 제2렌즈군은 양측이 볼록인 정방향의 굴절력을 갖는 제3렌즈와, 물체측에 볼록인 정방향의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상의 제4렌즈로 구성 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 줌 렌즈는 상기 제1렌즈군이 고정되고, 제2렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 2단의 변배를 행하도록 구성된다.

아울러, 조리개는 상기 제2렌즈군에 배치되고, 제2렌즈군과 함께 이동하는 것이 바람직하다.

상기한 바람직한 구성을 필요에 따라서 적당히 채용함으로써 보다 고성능이고 콤팩트한 렌즈계가 실현된다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

본 발명이 적용되는 모바일용 줌 렌즈는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,물체측으로부터 상측으로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 중 적어도 어느 하나의 렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 소정비율의 변배를 행할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 모바일용 줌 렌즈에 있어서 본 발명은 다음의 조건식을 만족한다.

<조건식>

1＜│P1/P2│＜2

여기서, P1은 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군의 파워를 나타내고, P2는 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군의 파워를 나타내며, │P1/P2│은 제1렌즈군의 파워를 제2렌즈군의 파워로 나눈 절대값을 나타낸다.

즉, 본 발명의 모바일용 줌 렌즈는 제1렌즈군의 파워를 제2렌즈군의 파워로 나눈 절대값이 1과 2 사이에 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1렌즈군은 제1렌즈(L1)과 제2렌즈(L2)의 2매의 렌즈로 구성되는데, 제1렌즈(L1)는 물체측에 볼록인 부방향의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상이고, 제2렌즈(L2)는 양면(4)(5)을 비구면 형상으로 하며 부방향의 굴절력을 갖는 렌즈이다.

도면에서 부호 1과 2는 제1렌즈(L1)의 제1면과 제2면을 순서대로 나타낸다.

또한, 상기 제2렌즈군도 2매의 렌즈로 구성된다. 구체적으로, 제2렌즈군은 양측면(7)(8)이 볼록인 정방향의 굴절력을 갖는 제3렌즈(L3)와, 물체측에 볼록인 정방향의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상의 제4렌즈(L4)로 구성된다.

이와 같이 본 발명의 줌 렌즈는 2군의 렌즈 구성을 가지며, 각각의 렌즈군이 2매의 렌즈로 구성되어 있으므로 적은 매수의 렌즈를 사용하여 카메라 부착 휴대폰이나 PDA 등에 적용할 수 있도록 소형화가 가능하다.

또한, 본 발명의 줌 렌즈는 상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 중 적어도 어느 하나의 렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 소정비율의 변배를 행할 수 있게 구성된다.

따라서, 제1렌즈군과 제2렌즈군 중 하나를 고정시키고, 나머지 하나의 렌즈군만 이동되게 구성할 수 있는데, 본 발명의 일실시예에서는 상기 제1렌즈군이 고정되고, 제2렌즈군이 광축을 따라 이동되도록 구성하였다.

즉, 도 2에서 보는 바와 같이, 망원단에서는 제2렌즈군이 물체측으로 이동하여 변배를 행하게 된다.

여기서, 본 발명의 모바일용 줌 렌즈는 선형 또는 2단으로 변배를 행할 수 있게 구성되며, 상기 제2렌즈군이 광각단과 망원단의 2개의 포지션을 통해 약 2배의 줌 비율을 갖도록 구성된다.

아울러, 조리개(6)는 상기 제2렌즈군에 배치되고, 제2렌즈군과 함께 이동하는 것이 바람직하다.

다음은 상기에서와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명한다.

상기와 같은 구성을 가지는 줌 렌즈를 사용자가 선택적으로 줌 배율을 조정하여 촬영하고자 할 경우에 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군의 상호 간격을 변화시켜 2배의 비율의 변배를 행함으로써 사용자가 원하는 사진을 얻을 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 줌 렌즈는 도 3 및 도 4에 나타낸 수차 그래프를 갖는다. 그래프에서 보는 바와 같이, 광각단에서의 왜곡은 (-)방향을 가지고 망원단에서의 왜곡은 (+)방향을 가진다.

또한, 본 발명의 줌 렌즈는 렌즈 재료로 플라스틱재를 이용할 수 있으며, 이 경우 플라스틱 재질의 렌즈는 온도에 의한 상점의 변화가 극히 미약하므로 제1렌즈(L1) 내지 제4렌즈(L4)를 플라스틱 재질로 제작함으로서 제작비용을 절감하고 양호한 수차보정 및 온도에 변화에 따른 상점위치의 변화를 억제할 수 있게 함이 가능하다.

또한, 제작비용 절감 및 제품소형화를 목적으로 하는 본 발명은 광학계 전방의 단축, 변배에 따른 각 렌즈군의 이동량 삭감 및 각 렌즈의 직경 축소를 포함한 다.

또한, 본 발명의 모바일용 줌 렌즈는 여러가지 형태의 변경이 가능하다. 예컨대 각 렌즈의 곡률반경, 렌즈 간격(혹은 렌즈 두께) 및 비구면의 형상을 적절히 변경하는 것이 가능하다.

또한, 제1렌즈(L1) 내지 제4렌즈(L4)의 양면을 모두 비구면으로 함으로써, 다수의 면에서 수차보정을 행하여, 광학성능의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 모바일용 줌 렌즈에 의하면, 변배시의 비율이 2배 정도가 되는 2군 타입의 렌즈를 휴대전화 등의 모바일에 적용하여 렌즈의 매수를 최소화하여 소형화를 구현할 수 있다.

이와 같이 줌 렌즈의 소형화를 구현함으로써 특히 휴대 정보 단말기나 모바일용 소형 카메라 등에 유동하게 적용할 수 있다.

Claims (4)

1. 물체측으로부터 상측으로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고,

   상기 제1렌즈군은 물체측에 볼록인 부방향의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상의 제1렌즈와, 양면을 비구면 형상으로 하며 부방향의 굴절력을 갖는 제2렌즈로 구성되고,

   상기 제2렌즈군은 양측이 볼록인 정방향의 굴절력을 갖는 제3렌즈와, 물체측에 볼록인 정방향의 굴절력을 갖는 메니스커스 형상의 제4렌즈로 구성되며,

   상기 제1렌즈군과 제2렌즈군 중 적어도 어느 하나의 렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 변배를 행하고, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 모바일용 줌 렌즈.

   <조건식>

   1＜│P1/P2│＜2

   여기서, P1은 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군의 파워를 나타내고, P2는 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군의 파워를 나타내며, │P1/P2│은 제1렌즈군의 파워를 제2렌즈군의 파워로 나눈 절대값을 나타낸다.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1렌즈군이 고정되고, 제2렌즈군이 광축을 따라 이동됨으로써 2단의 변배를 행하는 것을 특징으로 하는 모바일용 줌 렌즈.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   조리개는 상기 제2렌즈군에 배치되고, 제2렌즈군과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 모바일용 줌 렌즈.

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