KR101271097B1 - 이미지 센서용 결상 광학계 - Google Patents

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Abstract

이미지 센서용 결상 광학계가 개시된다.
개시된 결상 광학계는, 물체측으로부터 순서로 배열된 조리개 및 제1렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈는 양면이 비구면으로 구성되고, 정의 굴절력을 가지며, 물체측의 제1면은 볼록면으로 되어 있으며, 상측의 제2면은 상측에 대해 볼록면으로 되어 있다.

Description

이미지 센서용 결상 광학계{Imaging optical system for image sensor}
소형이고, 저가인 이미지 센서용 결상 광학계가 개시된다.
최근 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등과 같은 고체 촬상 소자를 가진 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 널리 보급되고 있다. 특히, 메가 픽셀의 카메라 모듈의 수요가 요구되고, 보급형 디지털 카메라에서도 500만 이상의 화소와 고화질의 성능을 가지는 카메라가 등장하고 있다. CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 소자를 이용한 디지털 카메라 혹은 핸드폰 카메라와 같은 결상 광학 기기는 소형화, 경량화, 저 비용화가 요구된다. 더 나아가 모바일용 소형 카메라를 이용하여 화상 통신을 하는 경우 소형화가 필수적으로 요구된다. 이러한 소형, 경량화를 달성하기 위해서 1장의 렌즈로 구성된 결상 광학계가 이용된다.
또한, 일반적으로 렌즈와 이미지 센서 사이에 적외선 필터를 사용하는데, 적외선 필터는 평면 글라스에 적외선 차단 코팅(IR Cut Coating)을 30 ~ 40층 정도 실시하여 제작한다. 이러한 경우에 영상이 렌즈에서 적외선 필터로 입사되는 각도에 따라서 분광 특성의 변화가 심하다. 일반 필터의 경우, 필터에 대해 수직으로 입사할 때의 투과율은 높지만 입사 각도가 커지면서 투과율이 낮아진다. 일반 렌즈의 경우 이미지 센서로 입사할 때 주광선 입사각이 일반적으로 25°정도이므로 필터를 통과하면서 필터의 중심과 주변의 투과율 및 분광특성이 다르게 되어 색수차가 많이 발생된다. 또한, 일반 적외선 차단 필터의 경우 센서에 고주파 성분이 그대로 나타나서 모아레(Moire) 무늬가 발생되어 영상 품질을 저하시킨다.
한편, 요즘에는 PCB(Printed Circuit Board) 표면에 도포된 솔더 크림을 고온으로 녹여 PCB에 카메라 모듈을 부착하는 리플로우(reflow) 방식이 많이 사용되고 있다. 리플로우 방식을 채용함으로써 PCB에 카메라 모듈을 결합하는 공정이 간단해지고, 이에 따라 양산성이 크게 향상되고 있다. 이에 따라 리플로우 가능한 카메라 모듈의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 소형이고, 색수차가 적은 결상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 리플로우 가능한 카메라 모듈에 적합한 결상 광학계를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 결상 광학계는, 물체측으로부터 순서로 배열된 조리개 및 제1렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈는 양면이 비구면으로 구성되고, 정의 굴절력을 가지며, 물체측의 제1면은 볼록면으로 되어 있으며, 상측의 제2면은 상측에 대해 볼록면으로 되어 있으며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
1.0 < CT/ET < 1.4
여기서, CT는 제1 렌즈의 중심부 두께를, ET는 제1 렌즈의 유효 직경의 에지부 두께를 나타낸다.
상기 이미지 센서용 결상 광학계는 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
1.1 < LB / f < 1.5
1.0 < LT/LB < 1.4
여기서, LT는 조리개의 물체측 면부터 상면까지의 광축 상의 거리를, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를, LB는 제1 면으로부터 상면까지의 광축 상의 거리를 나타낸다.
상기 이미지 센서용 결상 광학계는 다음의 조건식을 만족한다.
<조건식>
0.18 ≤ S ≤ 0.3 (mm)
여기서, S는 조리개에서 제1 렌즈의 제1 면까지의 광축 상의 거리를 나타낸다.
상기 이미지 센서용 결상 광학계는 다음의 조건식을 만족한다.
<조건식>
Figure 112008059958884-pat00001
여기서, R1은 제1 렌즈의 제1 면의 곡률을, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.
상기 이미지 센서용 결상 광학계는 다음의 조건식을 만족한다.
<조건식>
0.35 < CT / f < 0.57
여기서, CT는 제1 렌즈의 중심부 두께를, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.
상기 제1 렌즈가 적외선 차단 글라스 소재로 성형된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 결상 광학계에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 결상 광학계는 물체측(O)으로부터 배치된 조리개(ST) 및 제1렌즈(10)를 포함하며, 상기 제1렌즈(10)는 정의 굴절력을 가지고, 양면이 비구면으로 구성된다. 또한, 상기 제1렌즈(10)는 물체측(O)의 제1면(S2)과 상측(I)의 제2면(S3)이 볼록한 형상을 가진다. 즉, 제1면(S2)이 물체측(O)에 대해 볼록하게 되어 있고, 제2면(S3)이 상측(I)에 대해 볼록하게 되어 있다. 제1 렌즈(10)를 양면 볼록 렌즈로 형성함으로써 TV 왜곡을 저하시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 제1렌즈(10)의 상측(I)에 적외선 필터가 별도로 구비되지 않는다. 본 발명에서는 리플로우 방식으로 제조 가능하도록 IR 흡수 특성을 갖는 글라스를 사용하여 렌즈를 성형한다. 렌즈 자체가 적외선 차단 필터 역할을 하므로 적외선 차단 필터(IR cut filter)를 별도로 구비할 필요가 없어 양산 단가를 절감할 수 있으며, 글라스를 사용하여 렌즈를 제작하므로 카메라 모듈 적용 제품에 리플로우 방식으로 결합할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 결상 광학계는 휴대폰, PDA 등 모바일 기기에 장착되는 소형 카메라에 유리하게 적용 가능하며, 화상 통화(Video Telephony Call) 카메라에도 사용 가능하다.
또한, CCD나 CMOS등과 같은 촬상 소자의 소형화와 그것을 이용한 전자기기에도 소형, 경량화가 요구되고 있다. 기존에 사용된 화상 카메라의 경우 주로 플라스 틱 비구면 렌즈를 사용하였으나, 최근 공정의 단순화 및 열적 특성을 좋게 한 리플로우 가능한 카메라 모듈(Reflowable Camera Module)이 발달함에 따라 웨리퍼 레벨로 제작되는 렌즈(Wafer level Lens)나 비구면 글라스 렌즈 등이 개발되고 있다. 플라스틱 비구면 렌즈는 리플로우 공정시 고온으로 인해 렌즈가 변형되어 리플로우 가능한 카메라 모듈용으로는 적합하지 못하다. 따라서, 글라스로 렌즈를 제작함으로써 리플로우 가능한 카메라 모듈에 적용 가능하도록 하는 한편, 글라스를 사용함으로써 증가하는 제조 단가를 보상하기 위하여, 글라스 소재에 필터의 역할을 겸하는 적외선 차단 글라스를 사용하여 렌즈를 성형한다. 이와 같이 평판의 적외선 차단 필터를 별도로 사용하지 않으므로 결상 광학계의 소형화, 공정 단순화, 원가 절감을 도모할 수 있다.
한편, 일반적으로 렌즈와 이미지 센서 사이에 적외선 차단 필터를 구비하는 경우 긴 후초점 거리를 확보할 필요가 있다. 하지만, 본 발명에서는 적외선 차단 필터를 별도로 구비할 필요가 없으므로, 후초점 길이(Back Focal Length)를 상대적으로 짧게 만들 수 있어서 소형화, 경량화를 달성하는데 유리하다. 또한, 적외선 차단 글라스를 사용하여 렌즈를 성형함으로써 광의 입사 각도와 상관없이 투과율 및 분광특성이 일정하여 영상에서 밝기 편차 및 색수차가 적게 발생한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 결상 광학계는 다음의 수학식을 만족하도록 구성된다.
1.0 < CT/ET < 1.3
여기서, CT는 제1 렌즈의 중심부 두께를, ET는 제1 렌즈의 유효 직경의 에지부 두께를 나타낸다. 여기서, 중심부 두께는 광축이 지나가는 부분의 렌즈 두께를, 에지부 두께는 유효경이 끝나는 부분의 렌즈 두께를 나타낸다. 적외선 차단 글라스는 두께에 따라 적외선 차단 파장(IR cut wavelength) 대역이 변한다. 따라서, 렌즈가 상기 수학식 1을 벗어날 경우 적외선 차단 파장 대역의 편차가 크게 발생하여 렌즈의 중심과 주변의 색감 편차가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 결상 광학계는 다음의 조건식을 만족한다.
1.1 < LB / f < 1.4
1.0 < LT/LB < 1.3
여기서, LT는 조리개의 물체측 면부터 상면(IMG)까지의 광축 상의 거리를, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를, LB는 제1 면(S2)으로부터 상면(IMG)까지의 광축 상의 거리를 나타낸다. 본 발명에서는 상기 상면(IMG)이 이미지 센서 면으로 대체될 수 있다. 상기 수학식 2는 화상 통화에 사용하기에 적당한 화각을 확보하기 위한 것이며, 수학식 3은 소형화를 위한 것으로 LT/LB가 1.3보다 클 경우 전고가 길어지며, 조리개가 넓어 내면 반사에 취약할 수 있다. LT/LB가 1보다 작은 경우 텔레센 트릭 특성이 안 좋으며, 만곡이 많이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 결상 광학계는 다음의 조건식을 만족하도록 구성할 수 있다.
0.18 ≤ S ≤ 0.3(mm)
여기서, S는 조리개에서 제1 렌즈의 제1 면까지의 광축 상의 거리를 나타낸다. 수학식 4에 있어서 S가 0.3보다 크면 텔레센트릭 특성은 확보를 할 수 있지만 광학계 전체가 두꺼워지게 되어 소형화가 힘들며, 렌즈로부터 조리개가 너무 멀리 떨어져 있어서 내면 반사에 취약한 구조가 된다. 또한, S가 0.18 보다 작으면 텔레센트릭 특성을 확보하기 어려우며, 상면 만곡이 많이 발생한다.
다음은 화상 통신에 사용하기에 적당한 화각을 확보 및 해상력 향상을 위한 식이다.
Figure 112008059958884-pat00002
여기서, R1은 제1 렌즈의 제1 면의 곡률을, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다. R1/f 값이 0.5보다 작을 경우 렌즈의 성형을 하기가 어렵고, 0.9보다 클 경우 렌즈의 광학적 성능을 만족하기 어렵다.
다음은, 양산성을 향상시키기 위해 제1렌즈의 두께를 한정한 것이다.
0.35 < CT / f < 0.52
여기서, CT는 제1 렌즈의 중심 두께를, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다. 수학식 6은 제1렌즈의 두께가 너무 두껍게 되지 않도록 하여 양산성을 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 나오는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
본 발명에 따른 줌 렌즈의 비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D, E, F, G, H는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.
Figure 112008059958884-pat00003
본 발명에서는 구체적으로 다음과 같이 다양한 설계에 따른 실시예를 통해 줌 렌즈의 소형화를 구현하기 위한 최적화 조건들에 따른 렌즈들을 포함한다.
이하, f는 전체 렌즈 계의 합성초점거리를, Fno는 F 넘버를, 2ω는 화각을, R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 중심 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 간격을, vd는 아베수를 각각 나타낸다. 또한, ST는 조리개를 나타내며, OBJ는 물체면을, IMG는 상면을, ASP는 비구면을 나타낸다.
<제1 실시예>
도 1은 제1실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.26 Fno : 3.2 ω : 32.56
R Dn nd vd
OBJ: INFINITY INFINITY
ST: INFINITY 0.195000
S2: 1.00000 0.560000 1.633 50.3
ASP:
K : 2.191907
A :0.643524E+00 B :0.117310E+02 C :-0.447364E+03 D :0.490994E+04
E :-0.546912E+04 F :-0.266199E+06 G :0.144047E+07 H :0.787653E+06
J :-0.125880E+08
S3: -3.15579 0.299811
ASP:
K :-4045.049088
A :-0.125363E+01 B :0.420788E+02 C :-0.339024E+03 D :0.828909E+03
E :0.467456E+04 F :-0.831814E+04 G :-0.178741E+06 H :0.544354E+06
J :0.317769E+06
S4: INFINITY 0.300017
S5: INFINITY 0.385735
IMG: INFINITY 0.000000
상기 데이터에서 S4와 S5는 공기 간격을 나타낸다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다. 구면수차는 C_line, e-line, F-line 에 관해서 나타낸 것으로, C_line은 656.3nm , e-line은 546nm, F-line은 486.1nm 이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다.
<제2 실시예>
도 3은 제2실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.26 Fno : 3.2 ω : 32.63
R Dn nd vd
OB: INFINITY INFINITY
ST: INFINITY 0.195000
S2: 1.00357 0.638952 1.633 50.3
ASP:
K : -0.532900
A :0.107903E+00 B :0.296528E+02 C :-0.679410E+03 D :0.629045E+04
E :-0.285691E+04 F :-0.324820E+06 G :0.145024E+07 H :0.178514E+07
J :-0.125880E+08
S3: -3.11427 0.299792
ASP:
K :-2626.799076
A :-0.194333E+01 B :0.474362E+02 C :-0.366073E+03 D :0.904787E+03
E :0.348703E+04 F :-0.682097E+04 G :-0.127166E+06 H :0.493206E+06
J :-0.391541E+06
S4: INFINITY 0.299998
S5: INFINITY 0.355876
IMG: INFINITY 0.000000
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
<제3 실시예>
도 5는 제3실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.27 Fno : 3.2 ω : 32.66
R Dn nd vd
OB: INFINITY INFINITY
ST: INFINITY 0.195000
S2: 0.93000 0.500000 1.633 50.3
ASP:
K : 1.663684
A :-0.746585E-01 B :0.328027E+02 C :-0.710407E+03 D :0.599582E+04
E :0.431900E+03 F :-0.326557E+06 G :0.157794E+07 H :0.604628E+06
J :-0.125880E+08
S3: -5.16564 0.299799
ASP:
K :-15564.71781
A :-0.663127E+00 B :0.395772E+02 C :-0.323673E+03 D :0.715367E+03
E :0.436288E+04 F :0.347210E+03 G :-0.152467E+06 H :-0.484282E+05
J :0.199846E+07
S4: INFINITY 0.300006
S5: INFINITY 0.412668
IMG: INFINITY 0.000000
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
<제4 실시예>
도 7은 제4실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.27 Fno : 3.2 ω : 32.59
R Dn nd vd
OB: INFINITY INFINITY
ST: INFINITY 0.195000
S2: 0.96733 0.550000 1.633 50.3
ASP:
K : 0.566428
A :0.248485E+00 B :0.265104E+02 C :-0.620501E+03 D :0.559185E+04
E :-0.976085E+03 F :-0.313401E+06 G :0.161535E+07 H :0.287318E+06
J :-0.125880E+08
S3: -3.81306 0.299797
ASP:
K :-6174.550710
A :-0.112160E+01 B :0.379257E+02 C :-0.280464E+03 D :0.610074E+03
E :0.315165E+04 F :-0.432053E+02 G :-0.125361E+06 H :0.174929E+06
J :0.762382E+06
S4: INFINITY 0.300004
S5: INFINITY 0.389485
IMG: INFINITY 0.000000
<제5 실시예>
도 9는 제5실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다. 도 9에 도시된 결상 광학계는 카바 글라스(15)를 포함한다. 이하, 제5 내지 제8 실시예에서는 카바 글라스(15)를 구비한 타입의 결상 광학계를 나타낸다.
f : 1.10 Fno : 3.2 ω : 31.43
R Dn nd vd
OB: INFINITY 270
ST: INFINITY 0.218726
S2: 0.85099 0.570000 1.633 50.3
ASP:
K : 1.032484 KC : 0
A :0.491165E+00 B :0.115285E+02 C :-0.416617E+03 D :0.465358E+04
E :-0.614256E+04 F :-0.261503E+06 G :0.163099E+07 H :-0.402552E+06
J :-0.125879E+08
S3: -3.03379 0.299775
K :-5135.702349
A :-0.985649E+00 B :0.427563E+02 C :-0.349721E+03 D :0.882636E+03
E :0.499674E+04 F :-0.727329E+04 G :-0.196229E+06 H :0.413844E+06
J :0.119862E+07
S4: INFINITY 0.400000 1.51.6 64.1
S5: INFINITY 0.261004
IMG: INFINITY 0.028051
<제6 실시예>
도 11은 제6실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.11 Fno : 3.2 ω : 30.82
R Dn nd vd
OBJ: INFINITY 270
ST: INFINITY 0.220000
S2: 0.84805 0.570000 1.633 50.3
ASP:
K : 0.987438
A :-0.227682E+00 B :0.269446E+02 C :-0.553723E+03 D :0.501135E+04
E :-0.564306E+04 F :-0.260394E+06 G :0.165803E+07 H :-0.660896E+06
J :-0.125880E+08
S3: -3.24458 0.299732
ASP:
K :-6326.496189
A :-0.991783E+00 B :0.429792E+02 C :-0.360441E+03 D :0.941484E+03
E :0.500918E+04 F :-0.790261E+04 G :-0.197444E+06 H :0.422726E+06
J :0.119995E+07
S4: INFINITY 0.400000 1.51.6 64.1
S5: INFINITY 0.267140
IMG: INFINITY 0.049386
<제7 실시예>
도 13은 제7실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.14 Fno : 3.2 ω : 30.82
R Dn nd vd
OBJ: INFINITY 270
ST: INFINITY 0.193511
S2: 0.88679 0.570000 1.633 50.3
ASP:
K : 2.125523
A :0.540982E+00 B :0.858122E+01 C :-0.404062E+03 D :0.463537E+04
E :-0.594570E+04 F :-0.261292E+06 G :0.162845E+07 H :-0.407364E+06
J :-0.125847E+08
S3: -3.12738 0.299802
ASP:
K :-5931.325504
A :-0.990370E+00 B :0.426861E+02 C :-0.357207E+03 D :0.956921E+03
E :0.488811E+04 F :-0.834054E+04 G :-0.200595E+06 H :0.420883E+06
J :0.144954E+07
S4: INFINITY 0.400000 1.51.6 64.1
S5: INFINITY 0.304211
IMG: INFINITY 0.026403
<제8 실시예>
도 15는 제8실시예에 따른 결상 광학계를 도시한 것이다.
f : 1.14 Fno : 3.2 ω : 30.89
R Dn nd vd
OBJ: INFINITY 270
ST: INFINITY 0.293905
S2: 0.88548 0.570000 1.633 50.3
ASP:
K : 0.996648
A :0.927111E-01 B :0.171658E+02 C :-0.445747E+03 D :0.478047E+04
E :-0.608557E+04 F :-0.264663E+06 G :0.160527E+07 H :-0.505911E+06
J :-0.107536E+08
S3: -3.00000 0.299802
ASP:
K :-3620.570929
A :-0.126059E+01 B :0.422337E+02 C :-0.348512E+03 D :0.889156E+03
E :0.489795E+04 F :-0.591495E+04 G :-0.182394E+06 H :0.432330E+06
J :0.302284E+06
S4: INFINITY 0.400000 1.51.6 64.1
S5: INFINITY 0.296365
IMG: INFINITY 0.036783
다음은, 상기 제1 내지 제8 실시예가 각각 상기 수학식 1 내지 6의 조건을 만족시킴을 보여준 것이다.
수학식1 수학식2 수학식3 수학식4 수학식5 수학식6
실시예 1 1.120 1.226 1.126 0.195 0.793 0.444
실시예 2 1.141 1.265 1.122 0.195 0.796 0.507
실시예 3 1.136 1.190 1.128 0.195 0.732 0.393
실시예 4 1.122 1.215 1.126 0.195 0.761 0.433
실시예 5 1.130 1.406 1.139 0.218 0.767 0.514
실시예 6 1.122 1.419 1.138 0.220 0.758 0.510
실시예 7 1.133 1.391 1.120 0.193 0.771 0.495
실시예 8 1.153 1.406 1.183 0.293 0.776 0.500
본 발명은 이미지 센서용 결상 광학계로서, 촬상 소자를 이용하는 카메라에 적용될 수 있으며, 더 나아가 화상 통신용으로 사용될 수 있다. 화상 통신용으로 사용하기 위해 넓은 화각을 유지하면서 양산성을 향상시키기 위해 적외선 차단 글라스 기능을 갖는 소재로 렌즈를 성형한다. 그럼으로써, 적외선 차단 필터를 별도로 구비할 필요가 없다. 적외선 차단 글라스 기능을 갖는 렌즈 시스템의 경우 리플로우 방식으로 카메라 모듈을 PCB에 결합하는 것이 가능할 뿐 아니라 빛의 입사 각도와 상관없이 투과율 및 분광 특성이 일정하여 영상의 밝기 편차 및 색수차가 적게 발생한다. 또한 일반 적외선 차단 필터의 경우 이미지 센서에 고주파 성분이 그대로 나타나서 모아레가 발생할 수 있는데, 본 발명의 경우 광학 저역 통과 필터(Optical Low pass Filter) 소재로 고주파 성분을 차단시킴으로써 모아레 발생을 억제한다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 8은 도 7에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 10은 도 9에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타 낸 것이다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 12는 도 11에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 14는 도 13에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 제8실시예에 따른 이미지 센서용 결상 광학계를 도시한 것이다.
도 16은 도 15에 도시된 결상 광학계의 구면수차, 상면만곡, 왜곡수차를 나타낸 것이다.

Claims (6)

  1. 물체측으로부터 순서로 배열된 조리개 및 제1렌즈를 포함하고,
    상기 제1렌즈는 양면이 비구면으로 구성되고, 정의 굴절력을 가지며, 물체측의 제1면은 볼록면으로 되어 있으며, 상측의 제2면은 상측에 대해 볼록면으로 되어 있으며, 다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 결상 광학계.
    <조건식>
    1.0 < CT/ET < 1.4
    여기서, CT는 제1 렌즈의 중심부 두께를, ET는 제1 렌즈의 유효 직경의 에지부 두께를 나타낸다.
  2. 제 1항에 있어서,
    다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 결상 광학계.
    <조건식>
    1.1 < LB / f < 1.5
    1.0 < LT/LB < 1.4
    여기서, LT는 조리개의 물체측 면부터 상면까지의 광축 상의 거리를, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를, LB는 제1 면으로부터 상면까지의 광축 상의 거리 를 나타낸다.
  3. 제 1항에 있어서,
    다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 결상 광학계.
    <조건식>
    0.18 ≤ S ≤ 0.3 (mm)
    여기서, S는 조리개에서 제1 렌즈의 제1 면까지의 광축 상의 거리를 나타낸다.
  4. 제 1항에 있어서,
    다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 결상 광학계.
    <조건식>
    Figure 112008059958884-pat00004
    여기서, R1은 제1 렌즈의 제1 면의 곡률을, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.
  5. 제 1항에 있어서,
    다음의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 결상 광학계.
    <조건식>
    0.35 < CT / f < 0.57
    여기서, CT는 제1 렌즈의 중심부 두께를, f는 결상 광학계의 전체 초점거리를 나타낸다.
  6. 제 1항 내지 제 5항에 있어서,
    상기 제1 렌즈가 적외선 차단 글라스 소재로 성형된 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 결상 광학계.
KR1020080082370A 2008-05-13 2008-08-22 이미지 센서용 결상 광학계 KR101271097B1 (ko)

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