KR101431105B1 - 휴대폰 적외선 센서용 렌즈 - Google Patents

휴대폰 적외선 센서용 렌즈 Download PDF

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KR101431105B1
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lens
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mobile phone
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infrared sensor
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박형규
김광일
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers

Abstract

본 발명은, 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈로서, 물체에 대한 제1 면이 평면이고, 이미지 방향의 제2 면이 볼록한 구면이며, 다음의 [수학식 1]과 [수학식 2]를 만족하는 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈를 제공한다.
[수학식 1]
3.2<n10<4.0
n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
[수학식 2]
2000<v10<8000
분산률(v10)=(n10-1)/(n08-n12)
n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
n08는 기준파장 8um에서의 굴절률
n12는 기준파장 12um에서의 굴절률
본 발명에 따른 렌즈는 휴대폰용 적외선 센서에 적용되어 온도 측정 대상에서 발산되는 적외선만을 수광할 수 있도록 한다.

Description

휴대폰 적외선 센서용 렌즈{Lens for infrared image sensor in mobile phone}
본 발명은 휴대폰 적외선 센서용 렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도 측정 대상에서 발산되는 적외선만을 수광할 수 있도록 하는 휴대폰 적외선 센서용 렌즈에 관한 것이다.
휴대폰은 전화 통화를 기본적인 기능으로 포함하지만, 휴대폰 소유자의 필요에 따라 다양한 기능이 부수적으로 포함하고 있다.
일예로, 종래에 사용되고 있는 유아용 체온측정기의 경우 귀구멍에 뾰족한 부분을 대는 접촉식으로 체온을 측정하도록 되어있으나, 이는 체온측정기가 별도의 하나의 제품으로 생산되어 제조비 증가요인으로 작용하므로, 휴대폰에 적외선 센서를 부착하여 장소 또는 시간에 구애받지 않고 사람의 체온을 비접촉 방식으로 측정할 수 있도록 하는 기술이 개시되었다.
이외에도 휴대폰에 적외선 센서를 적용하여 다양한 용도로 사용되었다.
상기와 같이 휴대폰에 적외선 센서를 적용하는 경우, 적외선 센서가 사용되고 있으나, 측정 대상에서 발산되는 적외선만을 집광하는 구성 요소를 포함하고 있지 못하여 측정 대상과 비 측정 대상에서 발산되는 적외선이 모두 수광되고, 이에 따라 측정 대상과 비 측정 대상의 온도가 함께 측정되어 온도 측정의 정확성이 저하되는 문제점이 있다.
본원발명에 대한 선행기술로는 등록실용 20-0238887호와 등록실용 20-0343789호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대폰용 적외선 센서에 적용되어 온도 측정 대상에서 발산되는 적외선만을 수광할 수 있도록 하여 측정 대상의 온도만을 용이하게 측정하도록 하는 휴대폰 적외선 센서용 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈로서, 물체에 대한 제1 면이 평면이고, 이미지 방향의 제2 면이 볼록한 구면이며, 다음의 [수학식 1]과 [수학식 2]를 만족하는 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈를 제공한다.
[수학식 1]
3.2<n10<4.0
n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
[수학식 2]
2000<v10<8000
분산률(v10)=(n10-1)/(n08-n12)
n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
n08는 기준파장 8um에서의 굴절률
n12는 기준파장 12um에서의 굴절률
상기 렌즈의 제2면의 곡률 반경은 2.5mm<R2<3.5mm이고, 직경은 2.8mm<D <3.5mm이며, 렌즈 중심의 두께는 0.6mm<t<1.5mm일 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 휴대폰용 적외선 센서에 적용되어 온도 측정 대상에서 발산되는 적외선만을 수광할 수 있도록 하여 측정 대상의 온도만을 용이하게 측정하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈가 사용되는 렌즈 모듈의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4에 도시된 렌즈의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타내는 그래프이다.
도 9는 도 7에 도시된 렌즈의 성능을 나타내는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈(100)는 사물을 향하는 제1면(R1)과 이미지 방향의 제2면(R2)을 포함함을 알 수 있다.
렌즈(100)는 후술하는 몸체(20), 이미지 센서(30)와 함께 조립되어 모듈(10)을 이루는 것이 바람직하다.
우선, 렌즈(100)에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
렌즈(100)는 그 굴절률이 다음의 [수학식 1]을 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112013080085267-pat00001
n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
또한, 렌즈(100)는 그 분산률(v10)이 다음의 [수학식 2]를 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112013080085267-pat00002
n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
n08는 기준파장 8um에서의 굴절률
n12는 기준파장 12um에서의 굴절률
또한, 렌즈(100)는 사물을 향하는 제1 면(R1)이 평면이고, 이미지 방향의 제2 면(R2)은 볼록한 면으로 형성된다. 여기서, 제1 면(R1)이 평면으로 제작되어 제작 비용이 절감될 수 있고, 렌즈 모듈 조립 시 조립이 용이해질 수 있으며, 제2 면(R2)은 단면이 구면인 것이 바람직하다.
여기서, 렌즈(100)의 제2 면(R2)의 곡률 반경은 2.5mm<R2<3.5mm이고, 직경(D)은 2.8mm<D <3.5mm이며, 렌즈 중심의 두께(t)는 0.6mm<t<1.5mm인 것이 바람직하다.
또한, 렌즈(100)의 전방으로는 조리개(110)가 배치될 수 있다. 조리개(110)는 이 분야에서는 널리 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 렌즈(100)는 n10가 3.421, R2의 곡률은 2.9, t는 0.9 일 수 있다. 그리고, 렌즈(100)의 분산율은 상기한 [수학식 2]를 만족한다.
도 1에 도시된 렌즈(100)는 의 광학면은 다음의 [표 1]에 기재된 수치를 갖는다.
실시예 1 기본 렌즈 데이터
면번호 R(곡률) 면간격 굴절률 분산률
조리개 무한 0.300000
R1 무한 0.900000 3.421 2421
R2 -2.900000 1.062507
IMAGE 무한 0.000000
여기서, R2의 곡률에 표시된 - 는 렌즈의 곡률의 중심이 이미지가 아닌 사물을 향하는 것을 의미하는 것으로서, 이미지를 향하는 경우에는 +로 표시하거나, 표시하지 않을 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 광각 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타내는 그래프로서, (a), (b), (c)는 광각 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 광각 렌즈의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 렌즈(200)는 n10가 3.421, R2의 곡률은 3.5, t는 1.5 일 수 있다. 그리고, 렌즈(200)의 분산율은 상기한 [수학식 2]를 만족한다.
도 4에 도시된 렌즈의 광학면은 다음의 [표 2]에 기재된 수치를 갖는다.
실시예 2 기본 렌즈 데이터
면번호 R(곡률) 면간격 굴절률 분산률
조리개 무한 0.300000
R1 무한 1.500000 3.421 2421
R2 -3.500000 1.445684
IMAGE 무한 -0.130000
도 5는 도 4에 도시된 광각 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타내는 그래프로서, (a), (b), (c)는 광각 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타낸다.
도 6은 도 4에 도시된 렌즈의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈의 구성을 나타내는 단면도이다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 7에 도시된 렌즈(300)는 n10가 3.421, R2의 곡률은 2.85, t는 0.6 일 수 있다. 그리고, 렌즈(300)의 분산율은 상기한 [수학식 2]를 만족한다.
도 7에 도시된 렌즈의 광학면은 다음의 [표 3]에 기재된 수치를 갖는다.
실시예 2 기본 렌즈 데이터
면번호 R(곡률) 면간격 굴절률 분산률
조리개 무한 0.300000
R1 무한 0.600000 3.421 2421
R2 -2.800000 1.156547
IMAGE 무한 -0.130000
도 8은 도 7에 도시된 광각 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타내는 그래프로서, (a), (b), (c)는 광각 렌즈의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡도를 각각 나타낸다.
도 9는 도 7에 도시된 렌즈의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휴대폰 적외선 센서용 렌즈가 사용되는 렌즈 모듈(10)의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 렌즈 모듈(10)은 소정의 직경과 길이로서 일단으로는 조리개의 역할을 수행하는 홀이 형성되고 타단은 기판(40) 상에 배치되는 원통형 몸체(20), 몸체(20)의 내측에 배치되되 사물을 향하는 제1 면(R1)이 일단의 홀에 근접하여 배치되는 렌즈(100), 몸체(20)의 내측 타단에 배치되되 렌즈(100)의 초점 상에 배치되는 이미지 센서(30)을 포함함을 알 수 있다.
여기서, 몸체(20)의 내측으로 배치되는 렌즈는 제1 실시예에 의한 렌즈인 것으로 기재하고 있으나, 제2 실시예에 의한 렌즈(200), 제3 실시예에 의한 렌즈(300)의 사용이 가능하다.
이미지 센서(30)는 렌즈(100)를 투과한 광에 의한 영상을 얻어 이를 출력한다. 이미지 센서(30)에서 출력되는 영상은 적외선 영상이다.
따라서, 몸체(20)의 직경과 길이는 렌즈(100)의 직경과 초점 거리에 대응하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 렌즈는 휴대폰용 적외선 센서에 적용되어 온도 측정 대상에서 발산되는 적외선만을 수광할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 모듈
20: 몸체
30: 이미지 센서
40: 기판
100. 200, 300: 렌즈

Claims (2)

  1. 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈로서,
    물체에 대한 제1 면이 평면이고, 이미지 방향의 제2 면이 볼록한 구면이며, 다음의 [수학식 1]과 [수학식 2]를 만족하는 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈.
    [수학식 1]
    3.2<n10<4.0
    n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
    [수학식 2]
    2000<v10<8000
    분산률(v10)=(n10-1)/(n08-n12)
    n10는 기준파장 10um에서의 굴절률
    n08는 기준파장 8um에서의 굴절률
    n12는 기준파장 12um에서의 굴절률
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈의 제2면의 곡률 반경은 2.5mm<R2<3.5mm이고, 직경은 2.8mm<D <3.5mm이며, 렌즈 중심의 두께는 0.6mm<t<1.5mm인 휴대폰용 적외선 센서용 렌즈.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000147392A (ja) 1998-11-18 2000-05-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 内視鏡用対物レンズ
KR200343789Y1 (ko) 2003-12-19 2004-03-09 김영수 적외선 센서를 이용한 온도 측정 휴대폰
JP2008045891A (ja) 2006-08-11 2008-02-28 Chino Corp 放射温度計
KR100843466B1 (ko) 2007-03-05 2008-07-03 삼성전기주식회사 초소형 촬상 광학계

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3585297B2 (ja) * 1995-09-12 2004-11-04 オリンパス株式会社 対物レンズ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000147392A (ja) 1998-11-18 2000-05-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 内視鏡用対物レンズ
KR200343789Y1 (ko) 2003-12-19 2004-03-09 김영수 적외선 센서를 이용한 온도 측정 휴대폰
JP2008045891A (ja) 2006-08-11 2008-02-28 Chino Corp 放射温度計
KR100843466B1 (ko) 2007-03-05 2008-07-03 삼성전기주식회사 초소형 촬상 광학계

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