KR100920615B1 - Subminiature Optical System - Google Patents

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Abstract

초소형 촬상 광학계를 제공한다.Provides an ultra-small imaging optical system.

본 발명은, 제1 렌즈요소의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제2 렌즈요소 ; 및 상기 제2 렌즈요소의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제3 렌즈요소 ; 를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈요소의 물체측 면과 상기 제2렌즈요소의 상측 면사이에 조리개를 구비하고, 상기 제1렌즈요소의 물체측 면과 상기 제3렌즈요소의 상측 면중 적어도 어느 하나의 면이 비구면으로 이루어지며, 상측면이 상측으로 볼록한 제3렌즈요소의 형상에 관하여 다음의 조건식 1을 만족한다. The present invention provides a display device comprising: a second lens element having an object side surface bonded to an image side surface of a first lens element; And a third lens element having an object side surface bonded to the image side surface of the second lens element. And a lens group having a generally positive refractive power, including an aperture between an object side surface of the first lens element and an image side surface of the second lens element, and an object side surface of the first lens element. At least one of the image side surfaces of the third lens element is made of an aspherical surface, and the following conditional expression 1 is satisfied with respect to the shape of the third lens element with the image side surface convex toward the image side.

[조건식 1] 0.5 < │r2│/f < 0.74[Condition 1] 0.5 <│r2│ / f <0.74

여기서, r2 : 제3렌즈요소의 상측면의 근축 곡률반경Here, r2: paraxial radius of curvature of the image-side surface of the third lens element.

f : 전체 광학계의 유효초점길이        f: effective focal length of the whole optical system

촬상, 광학계, 렌즈, 개구조리개, 상면, 비구면 Imaging, optical system, lens, aperture stop, image, aspherical surface

Description

초소형 촬상 광학계{Subminiature Optical System}Subminiature Optical System

본 발명은 촬상 광학계에 관한 것으로, 더욱 상세히는 이동통신단말기, PDA 등에 탑재되어 보다 넓은 화각을 확보한 상태에서 센서 주변부의 입사각을 줄이면서 이미지 주변부에서의 해상력을 높여 보다 우수한 화상을 얻을 수 있고, 크기가 작고 저가의 광학계를 제조할 수 있는 초소형 촬상 광학계에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging optical system, and more particularly, is mounted on a mobile communication terminal, a PDA, and the like, to obtain a better image by increasing the resolution at the image periphery while reducing the incident angle of the periphery of the sensor while securing a wider angle of view. The present invention relates to an ultra-small imaging optical system capable of producing a small size and low cost optical system.

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. In general, mobile communication terminals initially had only the function of communication means. However, as the use thereof increases, required services such as photographing or image transmission or communication are diversified, and accordingly, functions and services are evolving. Recently, an expanded new concept mobile communication terminal, ie, a camera phone or a camera mobile phone, which combines digital camera technology and mobile phone technology, has been in the spotlight.

특히, 최근에는 카메라폰에 탑재되는 촬상 광학계에 대하여 소형 / 경량화 / 저비용화가 강력하게 요구되고 있을 뿐만 아니라 CCD(전하결합소자)나 CMOS(보상금속반도체) 등의 이미지 센서의 픽셀 사이즈(pixel size)가 점점 작아짐에 따라 이러한 이미지 센서를 사용하는 촬상 광학계에 대해서도 높은 해상도가 요청되고 있 다.In particular, in recent years, compact, lightweight, and low cost have been strongly demanded for the imaging optical system mounted in a camera phone, and the pixel size of an image sensor such as CCD (charge coupled device) or CMOS (compensated metal semiconductor) As the size becomes smaller, higher resolution is also required for the imaging optical system using such an image sensor.

그리고, 휴대폰 등의 소형기기에 장착되는 촬상 광학계는 소형화 / 저비용화를 만족시키기 위해 가능한 렌즈 매수를 줄여야 하지만 설계에 대한 자유도가 적어지고 광학성능을 만족하기 어렵다. In addition, in order to satisfy the miniaturization and low cost, the imaging optical system mounted on a small device such as a mobile phone should reduce the number of lenses possible, but the degree of freedom in design becomes small and the optical performance is difficult to satisfy.

특히, 종래의 촬상 광학계는 일반적으로 렌즈 외의 공간에 광량 조절을 위한 조리개를 배치하여 구성하기 때문에, 소형화 / 경량화 측면에서 문제점이 지적되고 있다.In particular, since a conventional imaging optical system is generally configured by arranging a diaphragm for adjusting the amount of light in a space outside the lens, a problem has been pointed out in terms of miniaturization and light weight.

따라서, 고해상도이고 수차 성능이 우수하면서도 소형화 / 경량화가 가능한 초소형 촬상 광학계가 요구된다. Therefore, there is a need for an ultra-small imaging optical system capable of high resolution and excellent aberration performance and miniaturization and weight reduction.

또한, 종래의 1매를 이용하여 수차가 작은 촬상 광학계의 경우, 상대적으로 작은 화각임에도 불구하고 센서의 주변부에서의 입사각이 커져서 센서 주변부에서의 밝기가 어두워지는 한편 이미지의 주변부 해상력이 저하되어 화상품질을 저하시키는 요인으로 작용하였다. In addition, in the case of an imaging optical system having a small aberration using a conventional sheet, the incident angle at the periphery of the sensor becomes large despite the relatively small angle of view, resulting in darkening of the brightness at the periphery of the sensor and deterioration of image periphery of the image. It acted as a factor to lower the.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일 측면으로서 이미지 외곽에서의 심각한 비점수차 증가에 따른 주변부의 해상력의 저하를 개선할 수 있는 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and as an aspect, an object of the present invention is to provide a microscopic imaging optical system that can improve the degradation of the resolution of the peripheral portion due to a serious increase in astigmatism outside the image.

또한, 다른 측면으로서 고온의 조립공정에서도 렌즈형상 및 광학적 특징으로 안정적으로 유지하면서 크기가 작고 저가의 광학계를 제조할 수 있는 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다 In addition, another object of the present invention is to provide a microscopic imaging optical system capable of manufacturing a small-sized and inexpensive optical system while maintaining stable lens shape and optical characteristics even in a high temperature assembly process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 렌즈요소의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제2 렌즈요소 ; 및 상기 제2 렌즈요소의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제3 렌즈요소 ; 를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈요소의 물체측 면과 상기 제2렌즈요소의 상측 면사이에 조리개를 구비하고, 상기 제1렌즈요소의 물체측 면과 상기 제3렌즈요소의 상측 면중 적어도 어느 하나의 면이 비구면으로 이루어지며, 상측면이 상측으로 볼록한 제3렌즈요소의 형상에 관하여 다음의 조건식 1을 만족함을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the second lens element is bonded to the object side surface to the image surface of the first lens element; And a third lens element having an object side surface bonded to the image side surface of the second lens element. And a lens group having a generally positive refractive power, including an aperture between an object side surface of the first lens element and an image side surface of the second lens element, and an object side surface of the first lens element. At least one of the image-side surface of the third lens element is an aspherical surface, the image pickup surface is provided with an ultra-compact imaging system characterized in that the following conditional expression 1 is satisfied with respect to the shape of the third lens element convex toward the image.

[조건식 1] 0.5 < │r2│/f < 0.74[Condition 1] 0.5 <│r2│ / f <0.74

여기서, r2 : 제3렌즈요소의 상측면의 근축 곡률반경이고, f : 전체 광학계의 유효초점거리이다. Where r2 is the paraxial curvature radius of the image-side surface of the third lens element, and f is the effective focal length of the entire optical system.

바람직하게, 광학계의 길이에 관하여 다음의 조건식 2를 만족한다.Preferably, the following Conditional Expression 2 is satisfied with respect to the length of the optical system.

[조건식 2] 0.59 < BFL/TTL < 0.7 [Condition 2] 0.59 <BFL / TTL <0.7

여기서, BFL : 제3렌즈요소의 상측면에서 상면까지의 거리이고, TTL : 제1렌즈요소의 물체측 면에서 상면까지의 거리이다. Here, BFL: distance from the image side surface of the third lens element to the image surface, and TTL: distance from the object side surface of the first lens element to the image surface.

바람직하게, 상기 제1,3 렌즈요소의 재질에 관하여 다음의 조건식 3,4 를 만족한다. Preferably, the following conditional expressions 3 and 4 are satisfied with respect to the material of the first and third lens elements.

[조건식 3] N > 1.4[Condition 3] N> 1.4

[조건식 4] Vd > 33[Condition 4] Vd> 33

여기서, N : 렌즈요소의 굴절율이고, Vd : 렌즈요소의 아베수이다. Where N is the refractive index of the lens element and Vd is the Abbe's number of the lens element.

더욱 바람직하게, 상기 제1,3 렌즈요소는 UV경화 폴리머를 소재로 하여 레플리카 방식으로 구비된다. More preferably, the first and third lens elements are provided in a replica manner based on the UV curing polymer.

바람직하게, 상기 개구 조리개는 상기 제2렌즈요소의 물체측 면에 메탈 코팅층(metal coating layer)으로 구비된다. Preferably, the aperture stop is provided with a metal coating layer on the object-side surface of the second lens element.

바람직하게, 상기 개구 조리개는 상기 제2렌즈요소의 물체측 면에 감광성 수지층으로 구비된다. Preferably, the aperture stop is provided with a photosensitive resin layer on the object side surface of the second lens element.

바람직하게, 상기 제2렌즈요소는 물체측 면 또는 상측 면중 어느 하나에 필터부재가 구비된다. Preferably, the second lens element is provided with a filter member on either the object side surface or the image side surface.

본 발명에 의하면, 개구 조리개가 렌즈내부에 배치되고, 상측면이 상측으로 볼록하며 양의 굴절력을 갖는 렌즈군을 구비함으로서 보다 넓은 화각을 확보한 상 태에서 센서 주변부의 입사각을 줄임과 동시에 축외수차를 적절히 보정할 수 있기 때문에, 이미지 주변부에서의 해상력을 높여 보다 우수한 화상을 얻을 수 있고, 크기가 작고 저가의 광학계를 제조할 수 있는 효과가 얻어진다.  According to the present invention, an aperture diaphragm is disposed inside the lens, and the image side surface is convex toward the image side, and the lens group has positive refractive power, thereby reducing the incident angle of the sensor periphery while securing a wider angle of view, and at the same time, off-axis aberration. Can be properly corrected, so that the resolution at the periphery of the image can be increased to obtain a better image, and the effect of producing a small size and low cost optical system can be obtained.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계의 제1 실시예를 도시한 렌즈 구성도이며, 도 3은 본 발명에 다른 초소형 촬상 광학계의 제2 실시예를 도시한 렌즈 구성이다.1 is a lens configuration diagram showing a first embodiment of a microscopic imaging optical system according to the present invention, and FIG. 3 is a lens configuration showing a second embodiment of the microscopic imaging optical system according to the present invention.

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.In the following lens configuration, the thickness, size, and shape of the lens have been somewhat exaggerated for explanation, and in particular, the shape of the spherical or aspherical surface shown in the lens configuration is merely an example and is not limited thereto.

도 1,3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로, 개구 조리개(AS)를 포함하는 렌즈군(LG), 상면(IP)에 해당하는 이미지 센서(미도시)를 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 3, the microscopic imaging optical system according to the exemplary embodiment of the present invention has an image sensor corresponding to the lens group LG and the image surface IP including the aperture stop AS in order from the object side. (Not shown).

상기 렌즈군(LG)은 전체적으로 양의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈요소(L1)의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제2 렌즈요소(L2)와, 상기 제2 렌즈요소(L2)의 상측 면에 물체측 면이 접합되며 상측 면이 광축상에서 상측으로 볼록한 형상을 갖는 제3 렌즈요소(L3)를 구비하여, 전체적으로 3개의 렌즈요소로 구성된다.The lens group LG has a positive refractive power as a whole, a second lens element L2 having an object side surface bonded to an image side surface of the first lens element L1, and an image side of the second lens element L2. The object-side surface is bonded to the surface, and the image-side surface is provided with a third lens element L3 having a shape which is convex toward the image side on the optical axis, and is composed of three lens elements as a whole.

여기서, 상기 제2 렌즈요소(L2)의 물체측 면과 상측 면은 평면으로 구비되 며, 상기 제2 렌즈요소(L2)의 물체측 면에 접합되는 제1 렌즈요소(L1)와 상기 제2 렌즈요소(L2)의 상측 면에 접합되는 제2 렌즈요소(L3)는 모두 비구면으로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였으나 이에 한정되는 것이 아니며, 이 중 어느 하나만이 비구면으로 구비될 수 있다. Here, the object-side surface and the image-side surface of the second lens element (L2) is provided in a plane, the first lens element (L1) and the second bonded to the object-side surface of the second lens element (L2). Although the second lens element L3 bonded to the upper surface of the lens element L2 is illustrated and described as being made of all aspherical surfaces, the present invention is not limited thereto, and any one of them may be provided as an aspherical surface.

즉, 상기 렌즈군(LG)은 제1 렌즈요소(L1)와 제3 렌즈요소(L3)를 형성하기 위하여 투명한 렌즈 기판(lens substrate)에 대응하는 제2 렌즈요소(L2)의 양측 평면부에 각각 내열성이 우수한 폴리머를 소재로 하여 이를 적층하는 레플리카 법(replica method)을 이용하여 구비될 수 있다. 이와 같이, 레플리카 법을 이용하여 웨이퍼 스케일의 렌즈를 제조하게 되면 대량 생산이 용이하다는 잇점이 있게 된다.That is, the lens group LG may be formed at both side plane portions of the second lens element L2 corresponding to the transparent lens substrate to form the first lens element L1 and the third lens element L3. Each of the polymers having excellent heat resistance may be provided using a replica method of laminating them. As described above, the manufacturing of the wafer scale lens using the replica method has the advantage of easy mass production.

그러나, 제1 렌즈요소(L1), 제2 렌즈요소(L2) 및 제3 렌즈요소(L3) 중에서 적어도 하나의 렌즈요소가 다른 렌즈요소와 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다면 상기 렌즈군(LG)은 이러한 레플리카 법에 의해 제조되는 것에 한정되는 것은 아니다. However, if at least one lens element among the first lens element L1, the second lens element L2, and the third lens element L3 may have a different refractive index from that of the other lens element LG, It is not limited to what is manufactured by such a replica method.

그리고, 상기 제1 렌즈요소(L1)와 제2 렌즈요소(L2)사이에는 광량을 조절할 수 있도록 개구 조리개(AS)를 구비하며, 이러한 개구 조리개는 설치 공간을 줄여 광학계의 크기를 작게 하고, 조립성을 개선하기 위하여 상기 제2 렌즈요소(L2)의 물체측 면에 형성되는 평면부에 일체로 구비되는 것이 바람직하다. In addition, an aperture diaphragm AS is provided between the first lens element L1 and the second lens element L2 to adjust the amount of light. The aperture diaphragm reduces the installation space, thereby reducing the size of the optical system and assembling. In order to improve the performance, it is preferable to be provided integrally with a flat portion formed on the object side surface of the second lens element (L2).

이러한 개구 조리개(AS)는 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr)과 같은 금속을 소재로 하여 메탈 코팅층(metal coating layer)으로 형성되는 것도 가능하지만, 블랙 포토 레지스트(Black Photo-Resist)와 같은 수지 조성물을 소재로 하여 감광성 수 지(Photo Resist)층으로 렌즈기판에 해당하는 제2 렌즈요소(L2)의 물체측 면에 일체로 형성하는 것이 바람직하다.The aperture stop AS may be formed of a metal coating layer made of a metal such as aluminum (Al) or chromium (Cr), but may be formed of a resin composition such as black photo-resist. It is preferable that the photoresist layer is formed integrally on the object side surface of the second lens element L2 corresponding to the lens substrate using the photoresist as a material.

구체적으로, 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr)과 같은 메탈코팅층으로 개구조리개(AS)을 형성하는 경우에는 메탈 코팅층의 높은 소수성으로 인해서 UV 경화성 폴리머와의 접착력이 떨어지므로, 금속막 위에 별도의 접착막 형성이 필요하다.Specifically, in the case of forming the aperture stop (AS) with a metal coating layer such as aluminum (Al) or chromium (Cr), since the adhesion to the UV-curable polymer is inferior due to the high hydrophobicity of the metal coating layer, a separate adhesion on the metal film Film formation is required.

또한, 상기 감광성 수지층으로 개구 조리개(AS)를 형성하는 경우에는 감광성 수지의 높은 친수성으로 인해서 UV 경화성 폴리머와의 접착력이 우수하므로, 추가로 감광성 수지층 위에 접착막을 형성할 필요가 없어진다.In addition, in the case of forming the aperture stop AS with the photosensitive resin layer, since the adhesiveness with the UV curable polymer is excellent due to the high hydrophilicity of the photosensitive resin, there is no need to further form an adhesive film on the photosensitive resin layer.

한편, 메탈 코팅층으로 개구 조리개(AS)를 형성하는 경우에는 노광, 금속막 증착, 금속막 제거의 순차적인 공정이 필요하나, 감광성 수지층으로 개구 조리개(AS)를 형성하는 경우에는 감광성 수지의 특성상 노광 공정만으로도 개구 조리개(AS)를 형성할 수 있어 제작 비용 및 시간을 단축할 수 있다.On the other hand, when the aperture stop AS is formed of the metal coating layer, the sequential steps of exposure, metal film deposition, and metal film removal are necessary. However, when the aperture stop AS is formed of the photosensitive resin layer, the aperture stop AS is formed due to the characteristics of the photosensitive resin. The aperture stop AS can be formed only by the exposure process, and manufacturing cost and time can be shortened.

한편, 상기 렌즈군(LG)과 이미지센서의 상면(IP)사이에는 적외선 필터, 커버 글래스등으로 이루어진 광학적 필터(미도시)가 구비될 수도 있다. Meanwhile, an optical filter (not shown) made of an infrared filter, a cover glass, or the like may be provided between the lens group LG and the image surface IP of the image sensor.

여기서, 상기 광학적 필터는 설치 공간을 줄여 광학계의 전체크기를 작게 하고, 조립성을 개선하기 위하여 상기 제2 렌즈요소(L2)와 제3 렌즈요소(L3)사이에 구비될 수도 있으며, 특히 상기 제2 렌즈요소(L2)의 상측 면에 형성되는 평면부에 일체로 구비되는 것이 바람직하다.Here, the optical filter may be provided between the second lens element (L2) and the third lens element (L3) in order to reduce the installation space to reduce the overall size of the optical system, and improve the assembling, in particular the 2 is preferably provided integrally with a flat portion formed on the image surface of the lens element (L2).

또한, 상기 이미지 센서는 상면(IP)에 대응하며, 렌즈군(LG)을 통과한 광 이미지를 감지하여 전기적 신호로 변환시키도록 CCD(전하결합소자) 또는 CMOS(보상금 속반도체) 등으로 이루어진다.In addition, the image sensor corresponds to the upper surface IP, and consists of a CCD (charge coupled device) or a CMOS (compensation fast semiconductor) to detect an optical image passing through the lens group LG and convert it into an electrical signal.

이와 같은 전체적인 구성 하에서 다음의 조건식 1 내지 4의 작용효과에 대해 살펴본다.Look at the effect of the following Conditional Expressions 1 to 4 under such an overall configuration.

[조건식 1] [조건식 1] 0.5 < │r2│/f < 0.74 [Condition 1] [Condition 1] 0.5 <│r2│ / f <0.74

여기서, r2 은 제3렌즈요소(L3)의 상측면의 근축 곡률반경이고, f 는 전체 광학계의 유효초점거리이다.Here, r2 is the paraxial curvature radius of the image-side surface of the third lens element L3, and f is the effective focal length of the whole optical system.

조건식 1의 상한을 벗어나면 이미지 주변부의 해상력이 저하되고, 하한을 벗아나면 제3렌즈요소의 상측 면의 성형이 곤란해진다. If the upper limit of Conditional Expression 1 is out of the range, the resolution of the peripheral portion of the image is lowered, and if the lower limit is removed, the shaping of the image side surface of the third lens element becomes difficult.

[조건식 2] 0.59 < BFL/TTL < 0.7 [Condition 2] 0.59 <BFL / TTL <0.7

여기서, BFL 는 제3렌즈요소(L3)의 상측면에서 상면(IP)까지의 거리이고, TTL 은 제1렌즈요소(L1)의 물체측 면에서 상면(IP)까지의 거리이다. Here, BFL is the distance from the image side surface of the third lens element L3 to the image surface IP, and TTL is the distance from the object side surface of the first lens element L1 to the image surface IP.

조건식 2의 상한을 벗어나면 광학계 전체 길이가 길어져 소형화 설계가 곤란해지고, 하한을 벗어나면, 축외수차의 보정이 곤란하여 이미지 주변부의 해상력이 저하된다. If it is out of the upper limit of Conditional Expression 2, the total length of the optical system becomes long, and the miniaturization design becomes difficult. If it is out of the lower limit, correction of the off-axis aberration is difficult, and the resolution of the image periphery is reduced.

[조건식 3] N > 1.4[Condition 3] N> 1.4

여기서, N 은 제1,2 및 3렌즈요소로 이루어지는 렌즈군의 굴절율이다. Where N is the refractive index of the lens group consisting of the first, second and third lens elements.

[조건식 4] [Condition 4] VdVd > 33 > 33

여기서, Vd 는 제1,2 및 3렌즈요소로 이루어지는 렌즈군의 아베수이다. Here, Vd is the Abbe's number of the lens group consisting of the first, second and third lens elements.

조건식 3과 조건식 4의 하한을 벗어나면, 색수차가 증가되어 고해상도 센서에서 색감이 저하되고 재료비가 증가된다. Outside the lower limits of Conditional Expressions 3 and 4, chromatic aberration is increased, resulting in color degradation and material cost increase in the high resolution sensor.

이하의 각 실시예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어진다.The aspherical surface used in each of the following examples is obtained from known equation (1).

Figure 112007084525465-pat00001
Figure 112007084525465-pat00001

Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리Z: Distance from the vertex of the lens to the optical axis direction

Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리Y: distance in the direction perpendicular to the optical axis

c : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경(r)의 역수c: inverse of the radius of curvature r at the vertex of the lens

K : 코닉(Conic) 상수K: Conic constant

A,B,C,D,E,F : 비구면 계수A, B, C, D, E, F: Aspheric coefficient

[제1 [First 실시예Example ]]

하기의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.Table 1 below shows numerical examples according to the first embodiment of the present invention.

또한, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로, (a)는 구 면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡을 각각 나타낸 그래프이다. 1 is a lens configuration diagram of a microscopic imaging optical system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a first aberration diagram of the first embodiment shown in FIG. 1, and (a) shows spherical aberration. , (b) are astigmatism, and (c) are distortion graphs.

이하의 비점수차도면에서 "S"는 새지털(sagital), "T"는 탄젠셜(tangential)을 나타낸다.In the following astigmatism diagram, "S" represents sagittal and "T" represents tangential.

제1 실시예에서 화각(畵角)은 60도이며, F 넘버(FNo)는 3.0 이고, 제3 렌즈요소(L1)의 물체측 면에서 상면(IP)까지의 거리(BFL)는 1.5276mm이고, 제1 렌즈요소(L1)의 물체측 면에서 상면(IP)까지의 거리(TTL)는 2.546㎜이며, 광학계의 유효초점거리(f)는 1.5mm이다.In the first embodiment, the angle of view is 60 degrees, the F number FNo is 3.0, and the distance BFL from the object-side surface of the third lens element L1 to the image surface IP is 1.5276 mm. The distance TTL from the object-side surface of the first lens element L1 to the image surface IP is 2.546 mm, and the effective focal length f of the optical system is 1.5 mm.

표 1에서 곡률반경(R)과 두께 또는 거리(D)의 단위는 mm이다.In Table 1, the unit of curvature radius R and thickness or distance D is mm.

Figure 112007084525465-pat00002
Figure 112007084525465-pat00002

또한, 표 1에서 *는 비구면을 나타내며, 제 1실시예의 경우 제1 렌즈요소(L1)의 물체측 면(1)과 제3 렌즈요소(L3)의 상측 면(4)이 비구면이다. In addition, in Table 1, * denotes an aspherical surface, and in the first embodiment, the object side surface 1 of the first lens element L1 and the image side surface 4 of the third lens element L3 are aspherical surfaces.

수학식 1에 의한 실시예 1의 비구면 계수의 값은 다음의 표 2와 같다. The aspherical coefficients of Example 1 according to Equation 1 are shown in Table 2 below.

Figure 112007084525465-pat00003
Figure 112007084525465-pat00003

[제2 [Second 실시예Example ]]

하기의 표 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.Table 3 below shows a numerical example according to the second embodiment of the present invention.

또한, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제2 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로, (a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡을 각각 나타낸 그래프이다. 3 is a lens configuration diagram of the ultra-small imaging optical system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the aberration diagram of the second embodiment shown in FIG. (b) is astigmatism and (c) is a graph showing distortion, respectively.

제2 실시예에서 화각(畵角)은 60도이며, F 넘버(FNo)는 3.0 이고, 제3 렌즈요소(L1)의 물체측 면에서 상면(IP)까지의 거리(BFL)는 1.66896mm이고, 제1 렌즈요소(L1)의 물체측 면에서 상면(IP)까지의 거리(TTL)은 2.736㎜이고, 광학계의 유효초점거리(f)는 1.4mm이다.In the second embodiment, the angle of view is 60 degrees, the F number FNo is 3.0, and the distance BFL from the object-side surface of the third lens element L1 to the image surface IP is 1.66896 mm. The distance TTL from the object-side surface of the first lens element L1 to the image surface IP is 2.736 mm, and the effective focal length f of the optical system is 1.4 mm.

표 3에서 곡률반경(R)과 두께 또는 거리(D)의 단위는 mm이다.In Table 3, the unit of curvature radius R and thickness or distance D is mm.

Figure 112007084525465-pat00004
Figure 112007084525465-pat00004

또한, 표 3에서 *는 비구면을 나타내며, 실시예 2의 경우 제1 렌즈요소(L1)의 물체측 면(1)과 제3 렌즈요소(L3)의 상측 면(4)이 비구면이다. In Table 3, * denotes an aspherical surface, and in Embodiment 2, the object side surface 1 of the first lens element L1 and the image side surface 4 of the third lens element L3 are aspherical.

수학식 1에 의한 실시예 2의 비구면 계수의 값은 다음의 표 4와 같다. The aspherical coefficients of Example 2 according to Equation 1 are shown in Table 4 below.

Figure 112007084525465-pat00005
Figure 112007084525465-pat00005

한편, 상기의 제1 실시예와 제2 실시예에 대한 조건식 1 과 조건식 2의 값은 다음의 표 5와 같다.On the other hand, the values of Conditional Expression 1 and Conditional Expression 2 for the first and second embodiments are as shown in Table 5 below.

Figure 112007084525465-pat00006
Figure 112007084525465-pat00006

이상의 실시예를 통하여 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이 제 수차의 특성이 우수한 초소형 촬상 광학계를 얻을 수 있는 초소형 촬상 광학계를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 2 and FIG. 4, it can be confirmed through the embodiments that a microscopic imaging optical system capable of obtaining a microscopic imaging optical system having excellent characteristics of the aberration is obtained.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도이다.1 is a lens configuration diagram of a microscopic imaging optical system according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로, FIG. 2 shows the aberration diagram of the embodiment shown in FIG. 1;

(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡을 각각 나타낸다.   (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism, and (c) shows distortion.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도이다.3 is a lens configuration diagram of a microscopic imaging optical system according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로, 4 is a view illustrating the aberration diagram of the embodiment illustrated in FIG. 3;

(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡을 각각 나타낸다.   (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism, and (c) shows distortion.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

L1 : 제1 렌즈요소 L2 : 제2 렌즈요소L1: first lens element L2: second lens element

L3 : 제3 렌즈요소 AS : 개구 조리개L3: third lens element AS: aperture diaphragm

IP : 상면(像面) 1,2,3,4 : 면 번호IP: Upper surface 1,2,3,4: Surface number

Claims (7)

제1 렌즈요소의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제2 렌즈요소 ; 및A second lens element in which an object side surface is bonded to an image side surface of the first lens element; And 상기 제2 렌즈요소의 상측 면에 물체측 면이 접합되는 제3 렌즈요소 ; 를 포함하여 전체적으로 양의 굴절력을 갖는 렌즈군을 포함하고, A third lens element in which an object side surface is bonded to an image side surface of the second lens element; Including a lens group having a positive refractive power as a whole, 상기 제1렌즈요소의 물체측 면과 상기 제2렌즈요소의 상측 면사이에 조리개를 구비하고, 상기 제1렌즈요소의 물체측 면과 상기 제3렌즈요소의 상측 면중 적어도 어느 하나의 면이 비구면으로 이루어지며, 상측면이 상측으로 볼록한 제3렌즈요소의 형상에 관하여 다음의 조건식 1을 만족함을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.An aperture is provided between the object side surface of the first lens element and the image side surface of the second lens element, and at least one of the object side surface of the first lens element and the image side surface of the third lens element is an aspherical surface. And the following conditional expression 1 is satisfied with respect to the shape of the third lens element whose image side surface is convex toward the image side. [조건식 1] 0.5 < │r2│/f < 0.74[Condition 1] 0.5 <│r2│ / f <0.74 여기서, r2 : 제3렌즈요소의 상측면의 근축 곡률반경Here, r2: paraxial radius of curvature of the image-side surface of the third lens element. f : 전체 광학계의 유효초점길이        f: effective focal length of the whole optical system 제1항에 있어서, The method of claim 1, 광학계의 길이에 관하여 다음의 조건식 2를 만족함을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.The ultra-small imaging optical system which satisfy | fills following Conditional expression 2 regarding the length of an optical system. [조건식 2] 0.59 < BFL/TTL < 0.7 [Condition 2] 0.59 <BFL / TTL <0.7 여기서, BFL : 제3렌즈요소의 상측면에서 상면까지의 거리Here, BFL: distance from the image side surface to the image surface of the third lens element TTL : 제1렌즈요소의 물체측 면에서 상면까지의 거리        TTL: distance from the object-side surface to the image surface of the first lens element 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1,3 렌즈요소의 재질에 관하여 다음의 조건식 3,4 를 만족함을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.And the following conditional expressions 3 and 4 are satisfied with respect to the material of the first and third lens elements. [조건식 3] N > 1.4[Condition 3] N> 1.4 [조건식 4] Vd > 33[Condition 4] Vd> 33 여기서, N : 렌즈요소의 굴절율, Where N is the refractive index of the lens element, Vd : 렌즈요소의 아베수        Vd: Abbe number of lens elements 제1항 또는 제3항에 있어서, The method according to claim 1 or 3, 상기 제1,3 렌즈요소는 UV경화 폴리머를 소재로 하여 레플리카 방식으로 구비됨을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.The first and third lens elements are microscopic imaging optical system, characterized in that provided in a replica method using a UV-curing polymer material. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 개구 조리개는 상기 제2렌즈요소의 물체측 면에 메탈 코팅층(metal coating layer)으로 구비됨을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.And the aperture stop is provided with a metal coating layer on the object-side surface of the second lens element. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 개구 조리개는 상기 제2렌즈요소의 물체측 면에 감광성 수지층으로 구비됨을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.And the aperture stop is provided with a photosensitive resin layer on the object-side surface of the second lens element. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2렌즈요소는 물체측 면 또는 상측 면중 어느 하나에 필터부재가 구비됨을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계. The second lens element is a miniature optical system, characterized in that the filter member is provided on any one of the object side surface or the image side surface.
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