KR102176198B1 - A Lens Assembly for a Black Box - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블랙박스용 렌즈 조립체에 관한 것이다. 블랙박스용 렌즈 조립체는 광이 유입되는 제1 메니스커스 렌즈(21); 이미지 센서(14)로 광을 유도하는 제5 메니스커스 렌즈(25); 및 제1 메니스커스 렌즈(21)와 제5 메니스커스 렌즈(25)의 사이에 배치되는 적어도 하나의 메니스커스 렌즈(22 내지 24)를 포함하고, 제1 메니스커스 렌즈(21)와 이미지 센서(14) 사이의 초점 거리는 16 내지 18 ㎜가 되고, 화각은 145 내지 150도가 된다. The present invention relates to a lens assembly for a black box. The lens assembly for a black box includes a first meniscus lens 21 through which light is introduced; A fifth meniscus lens 25 for guiding light to the image sensor 14; And at least one meniscus lens 22 to 24 disposed between the first meniscus lens 21 and the fifth meniscus lens 25, and the first meniscus lens 21 The focal length between the and the image sensor 14 is 16 to 18 mm, and the angle of view is 145 to 150 degrees.

Description

블랙박스용 렌즈 조립체{A Lens Assembly for a Black Box}A Lens Assembly for a Black Box}

본 발명은 블랙박스용 렌즈 조립체에 관한 것이고, 구체적으로 화각이 넓으면서 높은 수준의 밝기를 가지는 블랙박스용 렌즈 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a lens assembly for a black box, and more particularly, to a lens assembly for a black box having a wide angle of view and a high level of brightness.

차량의 주위 상황을 기록하는 다양한 종류의 블랙박스가 이 분야에 공지되어 있다. 차량용 블랙박스는 다양한 환경 조건에서 영상 획득이 가능하면서 넓은 범위의 영상을 획득할 수 있는 구조를 가지는 것이 유리하다. 특허공개번호 10-2014-0091416은 음 굴절 메니스커스와 양 굴절 메니스커스 렌즈가 배열된 차량용 블랙박스의 카메라를 위한 렌즈 구조체에 대하여 개시한다. 특허공개번호 10-2014-0135527은 넓은 범위의 화각을 가지면서 경통의 길이가 짧아질 수 있도록 하는 블랙박스 카메라의 렌즈 구조체에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 10-1650810은 어안 렌즈로부터 출력된 반구형 영상으로부터 렌더링된 파노라마 영상을 획득할 수 있는 이미지 프로세서와 이를 포함하는 장치에 대하여 개시한다. 블랙박스를 위한 렌즈 조립체는 큰 화각을 가지면서 예를 들어 어두운 환경에서 영상 획득이 가능한 구조를 가지는 것이 유리하다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조를 가진 FHD(Full High Definition)의 렌즈 조립체에 대하여 개시하지 않는다.Various types of black boxes are known in the art to record the surrounding situation of the vehicle. It is advantageous for a vehicle black box to have a structure capable of acquiring images in a wide range while being able to acquire images under various environmental conditions. Patent Publication No. 10-2014-0091416 discloses a lens structure for a camera of a vehicle black box in which a negative refractive meniscus and a positive refractive meniscus lens are arranged. Patent Publication No. 10-2014-0135527 discloses a lens structure of a black box camera that allows the length of the barrel to be shortened while having a wide angle of view. In addition, Patent Registration No. 10-1650810 discloses an image processor capable of obtaining a panoramic image rendered from a hemispherical image output from a fisheye lens and an apparatus including the same. A lens assembly for a black box is advantageous to have a structure capable of acquiring an image in a dark environment while having a large angle of view. However, the prior art does not disclose an FHD (Full High Definition) lens assembly having such a structure.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.The present invention has the following objects to solve the problems of the prior art.

선행기술 1: 특허공개번호 10-2014-0091416(김형근, 2014.07.21. 공개) 차량용 블랙박스의 카메라를 위한 렌즈 구조체Prior Art 1: Patent Publication No. 10-2014-0091416 (Hyung-geun Kim, published on July 21, 2014) Lens structure for camera of vehicle black box 선행기술 2: 특허공개번호 10-2014-0135527(김형근, 2014.11.26. 공개) 블랙박스 카메라의 렌즈 구조체Prior Art 2: Patent Publication No. 10-2014-0135527 (Hyung-geun Kim, published on November 26, 2014) Lens structure of black box camera 선행기술 3: 특허등록번호 10-1650810((주)유디윅스, 2016.08.24. 공고) 어안 렌즈를 포함하는 차량용 블랙박스와 이를 포함하는 차량용 블랙박스 시스템Prior Art 3: Patent Registration No. 10-1650810 (Udiwix Co., Ltd., 2016.08.24. Announcement) Vehicle black box including fisheye lens and vehicle black box system including the same

본 발명의 목적은 넓은 화각을 가지면서 유도 경로가 짧고 이와 동시에 F 값이 작은 블랙박스용 렌즈 조립체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a lens assembly for a black box having a wide angle of view, a short guide path, and a small F value.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 블랙박스용 렌즈 조립체는 광이 유입되는 제1 메니스커스 렌즈; 이미지 센서로 광을 유도하는 제5 메니스커스 렌즈; 및 제1 메니스커스 렌즈와 제5 메니스커스 렌즈의 사이에 배치되는 적어도 하나의 메니스커스 렌즈를 포함하고, 제1 메니스커스 렌즈와 이미지 센서 사이의 초점 거리는 16 내지 18 ㎜가 되고, 화각은 145 내지 150도가 된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a lens assembly for a black box includes a first meniscus lens through which light is introduced; A fifth meniscus lens for guiding light to the image sensor; And at least one meniscus lens disposed between the first meniscus lens and the fifth meniscus lens, wherein a focal length between the first meniscus lens and the image sensor is 16 to 18 mm, The angle of view is 145 to 150 degrees.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면,각각의 메니스커스 렌즈는 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 적어도 하나의 면은 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 된다.According to another suitable embodiment of the present invention, each meniscus lens is coated to a thickness of 450 to 700 nm, while at least one surface is a Broad Band Anti-Reflection Multi Coating.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제1 메니스커스 렌즈에 평행하게 유입된 평행 광은 제1,2 스페이서에서 다른 각도로 유입된 광과 교차하여 이미지 센서의 중심에서 탐지되고, 제1 메니스커스 렌즈의 최대 유입 각으로 유입된 제한 광은 제1, 2 스페이서에서 평행 광과 교차하여 이미지 센서의 제한 영역에서 탐지된다.According to another suitable embodiment of the present invention, the parallel light introduced in parallel to the first meniscus lens is detected at the center of the image sensor by crossing the light introduced at different angles from the first and second spacers, and the first The limiting light introduced at the maximum inflow angle of the meniscus lens crosses the parallel light in the first and second spacers and is detected in the limiting area of the image sensor.

본 발명에 따른 렌즈 조립체는 145 내지 150도의 화각을 가지면서 경통 길이가 짧아지도록 설계되어 차량용 블랙박스에 유용하게 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 렌즈 조립체는 F/1.8 내지 F/2.0이 되는 밝은 렌즈가 되면서 FHD(Full High Definition) 수준의 렌즈 기능을 가지는 것에 의하여 다양한 환경에서 선명한 블랙박스 영상이 얻어지도록 한다.The lens assembly according to the present invention is designed to have a view angle of 145 to 150 degrees and shorten the length of the barrel, and thus can be usefully applied to a vehicle black box. The lens assembly according to the present invention becomes a bright lens having F/1.8 to F/2.0 and has a lens function of a FHD (Full High Definition) level, thereby obtaining a clear black box image in various environments.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 조립체의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 내지 도 2c의 본 발명에 따른 렌즈 조립체를 형성하는 각각의 렌즈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 조립체에 의하여 이미지가 형성되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.1 shows an embodiment of a lens assembly according to the present invention.
2A to 2C illustrate an embodiment of each lens forming the lens assembly according to the present invention.
3 shows an embodiment of a process in which an image is formed by the lens assembly according to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.In the following, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the embodiments are for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so if they are not necessary for the understanding of the invention, they will not be described repeatedly, and well-known components will be briefly described or omitted, but the present invention It should not be understood as being excluded from the embodiment of.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 조립체의 실시 예를 도시한 것이다.1 shows an embodiment of a lens assembly according to the present invention.

도 1을 참조하면, 블랙박스용 렌즈 조립체는 광이 유입되는 제1 메니스커스 렌즈(21); 이미지 센서(14)로 광을 유도하는 제5 메니스커스 렌즈(25); 및 제1 메니스커스 렌즈(21)와 제5 메니스커스 렌즈(25)의 사이에 배치되는 적어도 하나의 메니스커스 렌즈(22 내지 24)를 포함하고, 제1 메니스커스 렌즈(21)와 이미지 센서(14) 사이의 초점 거리는 16 내지 18 ㎜가 되고, 화각은 145 내지 150도가 된다.Referring to FIG. 1, a lens assembly for a black box includes a first meniscus lens 21 through which light is introduced; A fifth meniscus lens 25 for guiding light to the image sensor 14; And at least one meniscus lens 22 to 24 disposed between the first meniscus lens 21 and the fifth meniscus lens 25, and the first meniscus lens 21 The focal length between the and the image sensor 14 is 16 to 18 mm, and the angle of view is 145 to 150 degrees.

렌즈 조립체는 차량용 블랙박스의 카메라에서 설치되어 영상을 획득하는 용도로 적용될 수 있고, 다양한 차량의 블랙박스에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 감시 기능을 가지는 다양한 카메라 장치에 적용될 수 있다. 렌즈 조립체는 다수 개의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)가 배열된 구조가 될 수 있고, 다수 개의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)는 제1, 2 배럴(11, 12) 또는 제1, 2 경통의 내부에 배치될 수 있다. 영상 획득을 위한 광은 제1 배럴(11)의 입구로 유입되어 제2 배럴(12)로 유도되면서 다수 개의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)에 의하여 이미지 센서(14)로 유도될 수 있다. 제1, 2 배럴(11,12)은 각각 원통 형상이 되면서 제1,2 배럴의 길이(L1, L2)의 길이는 각각 3.5 내지 4.2 ㎜ 및 8.3 내지 8.8 ㎜가 될 수 있고, 제1 배럴(11)의 입사 면에서 이미지 센서(14) 사이의 거리는 16.5 내지 17.5 ㎜가 될 수 있다. 그리고 제1,2 배럴의 직경(D1, D2)은 각각 13.8 내지 14.2 ㎜ 및 8.4 내지 8.8 ㎜가 될 수 있다. 영상의 획득을 위한 이미지 센서(14)는 예를 들어 CCD 영상 센서(Charge Coupled Device Image Sensor) 또는 CMOS 센서(Complementary Metal Oxide Semiconductor Sensor)와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 제2 배럴(12)과 이미지 센서(14) 사이에 광 필터(13)가 설치되거나, 제2 배럴(12)에 이미지 센서(14)의 초점을 맞추기 위한 S-마운트 렌즈 마이크로 비디오 렌즈와 같은 M12 렌즈가 선택적으로 설치될 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 렌즈 조립체에서 초점 거리가 16 내지 18 ㎜가 되면서 화각(View of Angle)이 145 내지 150도가 되도록 제1, 2 배럴(11,12)의 내부에 다수 개의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)가 배치될 수 있다.The lens assembly may be installed in a camera of a vehicle black box to acquire an image, and may be applied to a black box of various vehicles, but is not limited thereto and may be applied to various camera devices having a monitoring function. The lens assembly may have a structure in which a plurality of meniscus lenses 21 to 25 are arranged, and the plurality of meniscus lenses 21 to 25 may include first and second barrels 11 and 12, or first and second lenses. It can be placed inside the barrel. Light for image acquisition may flow into the inlet of the first barrel 11 and be guided to the second barrel 12, and may be guided to the image sensor 14 by a plurality of meniscus lenses 21 to 25. The first and second barrels 11 and 12 each have a cylindrical shape, and the lengths of the first and second barrels L1 and L2 may be 3.5 to 4.2 mm and 8.3 to 8.8 mm, respectively, and the first barrel ( The distance between the image sensors 14 on the incident surface of 11) may be 16.5 to 17.5 mm. In addition, the diameters D1 and D2 of the first and second barrels may be 13.8 to 14.2 mm and 8.4 to 8.8 mm, respectively. The image sensor 14 for obtaining an image may be, for example, a CCD image sensor (Charge Coupled Device Image Sensor) or a CMOS sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor Sensor), but is not limited thereto. An optical filter 13 is installed between the second barrel 12 and the image sensor 14, or an M12 such as an S-mount lens micro video lens for focusing the image sensor 14 on the second barrel 12 Lenses can be installed selectively. In a lens assembly having such a structure, a plurality of meniscus lenses 21 inside the first and second barrels 11 and 12 so that the focal length becomes 16 to 18 mm and the view of angle is 145 to 150 degrees. To 25) can be arranged.

외부에서 유입되는 광은 제1 배럴(11)에 배치된 제1 메니스커스 렌즈(21)로 유입되어 제2 내지 5 메니스커스 렌즈(25)를 통하여 이미지 센서(14)로 유도될 수 있다. 예를 들어 렌즈 조립체는 제1 메니스커스 렌즈(21) 내지 제5 메니스커스 렌즈(25)와 같이 다섯 개의 메니스커스 렌즈로 이루어질 수 있다. 제1 메니스커스 렌즈(21)는 음(negative) 굴절 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 제2 메니스커스 렌즈(22)는 양 볼록(biconvex) 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 제3 메니스커스 렌즈(23)는 음 메니스커스 렌즈가 될 수 있다. 제4 메니스커스 렌즈(24)는 양 볼록 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 제5 메니스커스 렌즈(25)는 음 메니스커스 렌즈가 될 수 있다. 다수 개의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)는 연속적으로 배열될 수 있고, 제1 메니스커스 렌즈(21)로 입사된 광이 이미지 센서(14)에서 초점을 형성하는 규격을 가질 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 렌즈 조립체의 이미지의 크기는 6.39(D)×5.57(H)×3.13(V) ㎜가 되고, EFL(Effect Focal Length) 및 BFF(Back Focal Length)가 각각 2.95 내지 3.02 ㎜ 및 5.38 내지 5.45 ㎜가 된다. 또한 렌즈 밝기가 F/1.8 내지 F/2.1이 될 수 있다. 또한 TTL(Total Track Length)가 16.5 내지 17.5 ㎜가 되고, CRA(Chief Ray Angle)은 최대 15.5 내지 16.5 ㎜, 1.0Field 12.0 내지 13.0 ㎜가 될 수 있다.Light introduced from the outside may flow into the first meniscus lens 21 disposed on the first barrel 11 and may be guided to the image sensor 14 through the second to fifth meniscus lenses 25. . For example, the lens assembly may include five meniscus lenses, such as the first meniscus lens 21 to the fifth meniscus lens 25. The first meniscus lens 21 may be a negative refractive meniscus lens, the second meniscus lens 22 may be a biconvex meniscus lens, and the third The meniscus lens 23 may be a negative meniscus lens. The fourth meniscus lens 24 may be a biconvex meniscus lens, and the fifth meniscus lens 25 may be a negative meniscus lens. The plurality of meniscus lenses 21 to 25 may be continuously arranged, and may have a standard in which light incident on the first meniscus lens 21 forms a focus in the image sensor 14. The size of the image of the lens assembly having such a structure is 6.39(D)×5.57(H)×3.13(V) mm, and EFL (Effect Focal Length) and BFF (Back Focal Length) are 2.95 to 3.02 mm, respectively, and 5.38 to 5.45 mm. In addition, the lens brightness may be F/1.8 to F/2.1. In addition, TTL (Total Track Length) may be 16.5 to 17.5 mm, CRA (Chief Ray Angle) may be a maximum of 15.5 to 16.5 mm, and 1.0Field 12.0 to 13.0 mm.

아래에서 이와 같은 사양을 가지는 렌즈 조립체의 각각의 렌즈 구조에 대하여 설명된다.Hereinafter, each lens structure of a lens assembly having such specifications will be described.

도 2a 내지 도 2c의 본 발명에 따른 렌즈 조립체를 형성하는 각각의 렌즈의 실시 예를 도시한 것이다.2A to 2C illustrate an embodiment of each lens forming the lens assembly according to the present invention.

도 2a를 참조하면, 제1 메니스커스 렌즈(21)는 음 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 입사 면(211)과 굴절면(212)의 곡률 반지름은 각각 23.9 내지 24.2 ㎜ 및 2.3 내지 2.5 ㎜가 될 수 있다. 렌즈 전체 길이(L11)는 2.0 내지 2.1 ㎜가 되고, 굴절면의 길이(L12)는 1.40 내지 1.45 ㎜가 될 수 있다. 또한 입사 면의 직경(D12) 및 굴절면의 직경(D11)은 각각 8.8 내지 9.2 ㎜ 및 4.4 내지 4.5 ㎜가 될 수 있다. 이와 같은 조건에서 입사면(211) 및 굴절면(212)의 CA(Clear Aperture)는 각각 7.0 내지 7.2 ㎜ 및 4.2 내지 4.4 ㎜가 될 수 있다. 제1 메니스커스 렌즈(21)의 표면은 코팅이 될 수 있고, 입사면(211) 및 굴절면(212)은 각각 8.5 내지 8.7 ㎜ 및 4.6 내지 4.8 ㎜의 직경을 가지도록 코팅이 될 수 있다. 코팅은 반사 방지 코팅이 될 수 있고, 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 될 수 있다. 또한 코팅은 광의 투과율이 97 % 이상이 되도록 이루어질 수 있다.2A, the first meniscus lens 21 may be a negative meniscus lens, and the radii of curvature of the incident surface 211 and the refracting surface 212 are 23.9 to 24.2 mm and 2.3 to 2.5 mm, respectively. Can be. The total length L11 of the lens may be 2.0 to 2.1 mm, and the length L12 of the refracting surface may be 1.40 to 1.45 mm. In addition, the diameter D12 of the incident surface and the diameter D11 of the refracting surface may be 8.8 to 9.2 mm and 4.4 to 4.5 mm, respectively. Under such conditions, CA (Clear Aperture) of the incident surface 211 and the refracting surface 212 may be 7.0 to 7.2 mm and 4.2 to 4.4 mm, respectively. The surface of the first meniscus lens 21 may be coated, and the incident surface 211 and the refractive surface 212 may be coated to have diameters of 8.5 to 8.7 mm and 4.6 to 4.8 mm, respectively. The coating may be an anti-reflection coating, and may be a broad band anti-reflection coating while being coated with a thickness of 450 to 700 nm. In addition, the coating may be made so that the transmittance of light is 97% or more.

제2 메니스커스 렌즈(22)는 양 볼록 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 입사 면(221)과 굴절면(222)의 곡률 반지름은 각각 9.8 내지 10.2 ㎜ 및 14.8 내지 15.5 ㎜가 될 수 있다. 렌즈 전체 길이(L21)는 3.0 내지 3.2 ㎜가 되고, 가장자리 길이(L22)는 2.30 내지 2.60 ㎜가 될 수 있다. 렌즈의 직경(D21)은 5.4 내지 5.6 ㎜가 될 수 있다. 이와 같은 조건에서 입사면(221) 및 굴절면(222)의 CA(Clear Aperture)는 각각 4.15 내지 4.35 ㎜ 및 2.9 내지 3.1 ㎜가 될 수 있다. 제2 메니스커스 렌즈(22)의 표면은 코팅이 될 수 있고, 입사면(221) 및 굴절면(222)은 각각 5.2 내지 5.4 ㎜의 직경을 가지도록 코팅이 될 수 있다. 코팅은 반사 방지 코팅이 될 수 있고, 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 될 수 있다. 또한 코팅은 광의 투과율이 97 % 이상이 되도록 이루어질 수 있다.The second meniscus lens 22 may be a biconvex meniscus lens, and radiuses of curvature of the incident surface 221 and the refracting surface 222 may be 9.8 to 10.2 mm and 14.8 to 15.5 mm, respectively. The total length of the lens L21 may be 3.0 to 3.2 mm, and the edge length L22 may be 2.30 to 2.60 mm. The diameter D21 of the lens may be 5.4 to 5.6 mm. Under such conditions, CA (Clear Aperture) of the incident surface 221 and the refracting surface 222 may be 4.15 to 4.35 mm and 2.9 to 3.1 mm, respectively. The surface of the second meniscus lens 22 may be coated, and the incident surface 221 and the refracting surface 222 may be coated to have a diameter of 5.2 to 5.4 mm, respectively. The coating may be an anti-reflection coating, and may be a broad band anti-reflection coating while being coated with a thickness of 450 to 700 nm. In addition, the coating may be made so that the transmittance of light is 97% or more.

도 2b를 참조하면, 제3 메니스커스 렌즈(23)는 음 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 입사 면(231)과 굴절면(232)의 곡률 반지름은 각각 7.0 내지 7.2 ㎜ 및 4.8 내지 5.2 ㎜가 될 수 있다. 렌즈 전체 길이(L31)는 3.3 내지 3.5 ㎜가 되고, 가장자리 길이(L32)는 2.5 내지 2.6 ㎜가 될 수 있다. 또한 입사 면의 직경(D31) 및 굴절면의 직경(D32)은 각각 3.2 내지 3.5 ㎜ 및 5.4 내지 5.6 ㎜가 될 수 있다. 이와 같은 조건에서 입사면(231) 및 굴절면(232)의 CA(Clear Aperture)는 각각 2.50 내지 2.65 ㎜ 및 3.20 내지 3.50 ㎜가 될 수 있다. 제3 메니스커스 렌즈(23)의 표면은 코팅이 될 수 있고, 입사면(231) 및 굴절면(232)은 각각 3.4 내지 3.6 ㎜ 및 5.2 내지 5.4 ㎜의 직경을 가지도록 코팅이 될 수 있다. 코팅은 반사 방지 코팅이 될 수 있고, 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 될 수 있다. 또한 코팅은 광의 투과율이 97 % 이상이 되도록 이루어질 수 있다. 그리고 제4 및 5 메니스커스 렌즈(24, 25)는 서로 결합되어 복합 렌즈를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the third meniscus lens 23 may be a negative meniscus lens, and the radii of curvature of the incident surface 231 and the refractive surface 232 are 7.0 to 7.2 mm and 4.8 to 5.2 mm, respectively. Can be. The overall lens length L31 may be 3.3 to 3.5 mm, and the edge length L32 may be 2.5 to 2.6 mm. Further, the diameter D31 of the incident surface and the diameter D32 of the refracting surface may be 3.2 to 3.5 mm and 5.4 to 5.6 mm, respectively. Under such conditions, CA (Clear Aperture) of the incident surface 231 and the refracting surface 232 may be 2.50 to 2.65 mm and 3.20 to 3.50 mm, respectively. The surface of the third meniscus lens 23 may be coated, and the incident surface 231 and the refracting surface 232 may be coated to have diameters of 3.4 to 3.6 mm and 5.2 to 5.4 mm, respectively. The coating may be an anti-reflection coating, and may be a broad band anti-reflection coating while being coated with a thickness of 450 to 700 nm. In addition, the coating may be made so that the transmittance of light is 97% or more. In addition, the fourth and fifth meniscus lenses 24 and 25 may be combined with each other to form a composite lens.

도 2c를 참조하면, 제4 메니스커스 렌즈(24)는 양 볼록 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 입사 면(241)과 굴절면(242)의 곡률 반지름은 각각 10.0 내지 11.0 ㎜ 및 3.0 내지 5.2 ㎜가 될 수 있다. 렌즈 전체 길이(L41)는 2.0 내지 2.2 ㎜가 되고, 가장자리 길이(L42)는 0.7 내지 0.8 ㎜가 될 수 있다. 또한 렌즈의 직경(D41)은 4.6 내지 4.8 ㎜가 될 수 있다. 이와 같은 조건에서 입사면(241) 및 굴절면(242)의 CA(Clear Aperture)는 각각 3.30 내지 3.40 ㎜ 및 3.70 내지 3.80 ㎜가 될 수 있다. 제4 메니스커스 렌즈(24)의 표면은 코팅이 될 수 있고, 입사면(241) 및 굴절면(242)은 각각 4.4 내지 4.6 ㎜의 직경을 가지도록 코팅이 될 수 있다. 코팅은 입사면(241)에 대하여 이루어질 수 있고, 굴절면(242)은 접착제(cement)로 코팅이 될 수 있다. 반사 방지 코팅 및 접착 코팅은 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 반사 방지 코팅은 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 될 수 있다. 또한 코팅은 광의 투과율이 97 % 이상이 되도록 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 2C, the fourth meniscus lens 24 may be a biconvex meniscus lens, and the radii of curvature of the incidence surface 241 and the refracting surface 242 are 10.0 to 11.0 mm and 3.0 to 5.2, respectively. Can be mm. The overall lens length L41 may be 2.0 to 2.2 mm, and the edge length L42 may be 0.7 to 0.8 mm. Further, the diameter D41 of the lens may be 4.6 to 4.8 mm. Under such conditions, CA (Clear Aperture) of the incident surface 241 and the refracting surface 242 may be 3.30 to 3.40 mm and 3.70 to 3.80 mm, respectively. The surface of the fourth meniscus lens 24 may be coated, and the incident surface 241 and the refracting surface 242 may be coated to have a diameter of 4.4 to 4.6 mm, respectively. Coating may be made on the incident surface 241, and the refracting surface 242 may be coated with an adhesive. The anti-reflection coating and the adhesive coating may be coated to a thickness of 450 to 700 nm, and the anti-reflection coating may be a broad band anti-reflection coating. In addition, the coating may be made so that the transmittance of light is 97% or more.

제5 메니스커스 렌즈(25)는 음 메니스커스 렌즈가 될 수 있고, 입사 면(251)과 굴절면(252)의 곡률 반지름은 각각 3.0 내지 3.2 ㎜ 및 3.5 내지 3.6 ㎜가 될 수 있다. 렌즈 전체 길이(L51)는 1.1 내지 1.2 ㎜가 되고, 가장자리 길이(L52)는 1.4 내지 1.5 ㎜가 될 수 있다. 또한 입사면(251) 및 굴절면(252)의 렌즈의 직경(D51, D52)은 4.6 내지 4.8 ㎜ 및 5.4 내지 5.6 ㎜가 될 수 있다. 이와 같은 조건에서 입사면(251) 및 굴절면(252)의 CA(Clear Aperture)는 각각 3.70 내지 3.80 ㎜ 및 4.1 내지 4.3 ㎜가 될 수 있다. 제5 메니스커스 렌즈(25)의 입사면(251)은 접착제(cement)로 코팅이 되고, 굴절면(252)은 4.4 내지 4.6 ㎜의 직경을 가지도록 코팅이 될 수 있다. 굴절면(252)은 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 반사 방지 코팅은 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 될 수 있다. 또한 코팅은 광의 투과율이 97 % 이상이 되도록 이루어질 수 있다.The fifth meniscus lens 25 may be a negative meniscus lens, and radiuses of curvature of the incident surface 251 and the refracting surface 252 may be 3.0 to 3.2 mm and 3.5 to 3.6 mm, respectively. The total length of the lens L51 may be 1.1 to 1.2 mm, and the edge length L52 may be 1.4 to 1.5 mm. Further, the diameters D51 and D52 of the lenses of the incident surface 251 and the refracting surface 252 may be 4.6 to 4.8 mm and 5.4 to 5.6 mm. Under such conditions, CA (Clear Aperture) of the incident surface 251 and the refracting surface 252 may be 3.70 to 3.80 mm and 4.1 to 4.3 mm, respectively. The incident surface 251 of the fifth meniscus lens 25 may be coated with an adhesive, and the refractive surface 252 may be coated to have a diameter of 4.4 to 4.6 mm. The refractive surface 252 is coated with a thickness of 450 to 700 nm, and the antireflection coating may be a broad band anti-reflection coating. In addition, the coating may be made so that the transmittance of light is 97% or more.

제시된 제1 내지 5 메니스커스 렌즈(21 내지 25)의 실시 예는 예시적인 것으로 렌즈 조립체는 다양한 구조의 제1 내지 5 메니스커스 렌즈(21 내지 25)를 포함할 수 있다. 제시된 제1 내지 5 메니스커스 렌즈(21 내지 25)에 의하여 렌즈 조립체의 전체 길이가 짧아지도록 하면서 렌즈 조립체가 넓은 화각(View of Angle)을 가지도록 한다.Embodiments of the first to fifth meniscus lenses 21 to 25 presented are exemplary, and the lens assembly may include first to fifth meniscus lenses 21 to 25 having various structures. The overall length of the lens assembly is shortened by the first to fifth meniscus lenses 21 to 25, and the lens assembly has a wide view of angle.

도 3은 본 발명에 따른 렌즈 조립체에 의하여 이미지가 형성되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.3 shows an embodiment of a process in which an image is formed by the lens assembly according to the present invention.

도 3을 참조하면, 제1 메니스커스 렌즈(21)에 평행하게 유입된 평행 광(PL1, PL2)는 제1,2 스페이서(261, 262)에서 다른 각도로 유입된 광과 교차하여 이미지 센서(14)의 중심(IC)에서 탐지되고, 제1 메니스커스 렌즈(21)의 최대 유입 각(ML)으로 유입된 제한 광은 제1, 2 스페이서(261, 261)에서 평행 광(PL1, PL2)과 교차하여 이미지 센서(14)의 제한 영역(IM)에서 탐지되다.Referring to FIG. 3, the parallel light PL1 and PL2 introduced in parallel to the first meniscus lens 21 intersects the light introduced at different angles from the first and second spacers 261 and 262, and the image sensor The limiting light detected at the center IC of 14 and introduced into the maximum inflow angle ML of the first meniscus lens 21 is parallel light PL1, in the first and second spacers 261 and 261. PL2) and is detected in the restricted area IM of the image sensor 14.

제1 메니스커스 렌즈(21)의 유입 각에 따라 유도 경로의 적어도 두 개의 서로 다른 위치에 교차 지점(CP1, CP2)이 형성된다. 제1 배럴(11)과 제2 배럴(12)의 내부에 제1 메니스커스 렌즈(21) 내지 제5 메니스커스 렌즈(25)가 차례대로 배치될 수 있다. 적어도 하나의 스페이서(261, 262, 263)가 배치될 수 있고, 스페이서(261, 262, 263)는 예를 들어 제2, 3 메니스커스 렌즈(22, 23); 제3, 4 메니스커스 렌즈(23, 24); 및 제5 메니스커스 렌즈(25)와 필터(13)의 사이에 설치될 수 있다. 제1 내지 3 스페이서(261, 262, 263)는 서로 다른 메니스커스 렌즈(21 내지 25) 사이에 미리 결정된 유도 공간이 형성되도록 하면서 각각의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)가 정해진 위치에 고정되도록 한다. 제1 메니스커스 렌즈(21)로 유입되는 광은 입사각에 따라 제3 메니스커스 렌즈(23)의 양쪽 부분 또는 제1 및 제 2 스페이스(261, 262)가 배치된 유도 공간에 광의 교차 지점(CP1, CP2)을 형성될 수 있다. 제1 메니스커스(21)의 굴절면(212)으로 유도되는 광은 제3 메니스커스(23)의 양쪽 부분 또는 제1, 2 스페이서(261, 262)에서 교차 지점(CP1, CP2)을 형성하고 이후 동일 평면의 이미지 센서(14)에서 초점을 형성할 수 있다. 교차 지점(CP1, CP2)은 가상 초점 또는 가상 이미지가 될 수 있고, 서로 다른 교차 지점(CP1, CP2) 사이의 교차 거리(CL)는 3.3 내지 3.4 ㎜가 될 수 있다. 구체적으로 제1 메니스커스 렌즈(21)로 광축에 대하여 평행하게 입사하는 평행 광(PL1, PL2)은 제1 메니스커스 랜즈(21)의 입사 면의 위치에 따라 평행하게 진행하거나, 제1, 2 교차 지점(CP1, CP2)을 경유하여 이미지 센서(14)의 중심(IC)으로 유도되어 탐지될 수 있다. 예를 들어 광축에 대하여 75도와 같이 최대 화각으로 제1 메니스커스(21)의 입사 면으로 유입되는 최대 유입 각(ML)으로 유입되는 제한 광은 제1 또는 제2 교차 지점(CP1, CP2)에서 평행 광과 교차하도록 유도되어 이미지 센서(14)의 가장자리에 해당하는 제한 영역(IM)에서 탐지될 수 있다. 이와 같이 적어도 두 개의 교차 지점(CP1, CP2)이 제1, 2 스페이서(261, 262)에 형성되도록 하는 것에 의하여 전체 렌즈 조립체의 길이가 축소되면서 렌즈 조립체가 넓은 화각을 가지도록 한다. Intersection points CP1 and CP2 are formed at at least two different positions of the guidance path according to the inflow angle of the first meniscus lens 21. The first meniscus lenses 21 to the fifth meniscus lenses 25 may be sequentially disposed inside the first barrel 11 and the second barrel 12. At least one spacer 261, 262, 263 may be disposed, and the spacers 261, 262, 263 may include, for example, second and third meniscus lenses 22 and 23; Third and fourth meniscus lenses 23 and 24; And may be installed between the fifth meniscus lens 25 and the filter 13. The first to third spacers 261, 262, 263 are fixed to each of the meniscus lenses 21 to 25 at a predetermined position while allowing a predetermined guidance space to be formed between the different meniscus lenses 21 to 25 Make it possible. The light entering the first meniscus lens 21 is an intersection point of light in both portions of the third meniscus lens 23 or in an induction space in which the first and second spaces 261 and 262 are disposed according to the incident angle (CP1, CP2) can be formed. Light guided to the refracting surface 212 of the first meniscus 21 forms crossing points CP1 and CP2 at both portions of the third meniscus 23 or at the first and second spacers 261 and 262 Then, the focus can be formed by the image sensor 14 on the same plane. The intersection points CP1 and CP2 may be a virtual focus or a virtual image, and the intersection distance CL between the different intersection points CP1 and CP2 may be 3.3 to 3.4 mm. Specifically, the parallel light PL1 and PL2 incident in parallel with respect to the optical axis by the first meniscus lens 21 proceeds in parallel according to the position of the incident surface of the first meniscus lens 21, or the first , 2 It can be detected by being guided to the center IC of the image sensor 14 via the intersection points CP1 and CP2. For example, the limiting light that flows into the incident surface of the first meniscus 21 at a maximum angle of view such as 75 degrees with respect to the optical axis is the first or second intersection point (CP1, CP2) It is induced to intersect with the parallel light at and may be detected in the restricted area IM corresponding to the edge of the image sensor 14. As described above, by forming at least two intersection points CP1 and CP2 on the first and second spacers 261 and 262, the length of the entire lens assembly is reduced and the lens assembly has a wide angle of view.

본 발명에 따른 렌즈 조립체는 145 내지 150도의 화각을 가지면서 경통 길이가 짧아지도록 설계되어 차량용 블랙박스에 유용하게 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 렌즈 조립체는 F/1.8 내지 F/2.0이 되는 밝은 렌즈가 되면서 FHD(Full High Definition) 수준의 렌즈 기능을 가지는 것에 의하여 다양한 환경에서 선명한 블랙박스 영상이 얻어지도록 한다.The lens assembly according to the present invention is designed to have a view angle of 145 to 150 degrees and shorten the length of the barrel, and thus can be usefully applied to a vehicle black box. The lens assembly according to the present invention becomes a bright lens having F/1.8 to F/2.0 and has a lens function of a FHD (Full High Definition) level, thereby obtaining a clear black box image in various environments.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.The present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, but those of ordinary skill in this field will be able to make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The present invention is not limited by such modifications and variations of the invention, but is limited by the claims appended below.

11, 12: 제1, 2 배럴 13: 광 필터
14: 이미지 센서
21 내지 25: 메니스커스 렌즈 261, 262, 263: 스페이서11, 12: 1st, 2nd barrel 13: Optical filter
14: image sensor
21 to 25: meniscus lens 261, 262, 263: spacer

Claims (3)

광이 유입되는 제1 메니스커스 렌즈(21);
이미지 센서(14)로 광을 유도하는 제5 메니스커스 렌즈(25); 및
제1 메니스커스 렌즈(21)와 제5 메니스커스 렌즈(25)의 사이에 배치되는 제2 내지 제4 메니스커스 렌즈(22 내지 24)를 차례대로 포함하고,
제1 메니스커스 렌즈(21)와 이미지 센서(14) 사이의 초점 거리는 16 내지 18㎜가 되고, 화각은 145 내지 150도가 되고,
제1 메니스커스 렌즈(21)는 음(negative) 굴절 메니스커스 렌즈이고, 제2 메니스커스 렌즈(22)는 양 볼록(biconvex) 메니스커스 렌즈이고, 제3 메니스커스 렌즈(23)는 음 메니스커스 렌즈이고, 제4 메니스커스 렌즈(24)는 양 볼록 메니스커스 렌즈이고, 제5 메니스커스 렌즈(25)는 음 메니스커스 렌즈이며,
제2, 3 메니스커스 렌즈(22, 23) 사이 및 제3, 4 메니스커스 렌즈(23, 24) 사이에 각각 배치된 제1 및 제2 스페이서(261, 262)를 더 포함하며,
제1 메니스커스 렌즈(21)에 평행하게 유입된 평행 광(PL1, PL2)은 제1 및 제2 스페이서(261, 262)에서 다른 각도로 유입된 광과 교차하여 이미지 센서(14)의 중심(IC)에서 탐지되고, 제1 메니스커스 렌즈(21)의 최대 유입 각(ML)으로 유입된 제한 광은 제1 및 제2 스페이서(261, 262)에서 평행 광(PL1, PL2)과 교차하여 이미지 센서(14)의 제한 영역(IM)에서 탐지되는 것을 특징으로 하는 블랙박스용 렌즈 조립체.A first meniscus lens 21 through which light is introduced;
A fifth meniscus lens 25 for guiding light to the image sensor 14; And
Second to fourth meniscus lenses 22 to 24 disposed between the first meniscus lens 21 and the fifth meniscus lens 25 are sequentially included,
The focal length between the first meniscus lens 21 and the image sensor 14 is 16 to 18 mm, the angle of view is 145 to 150 degrees,
The first meniscus lens 21 is a negative refractive meniscus lens, the second meniscus lens 22 is a biconvex meniscus lens, and the third meniscus lens 23 ) Is a negative meniscus lens, the fourth meniscus lens 24 is a positive convex meniscus lens, and the fifth meniscus lens 25 is a negative meniscus lens,
It further includes first and second spacers 261 and 262 disposed between the second and third meniscus lenses 22 and 23 and between the third and fourth meniscus lenses 23 and 24, respectively,
The parallel light (PL1, PL2) flowing in parallel to the first meniscus lens 21 crosses the light introduced at different angles from the first and second spacers 261, 262, and the center of the image sensor 14 The limiting light detected at (IC) and introduced into the maximum inflow angle ML of the first meniscus lens 21 crosses the parallel light PL1 and PL2 at the first and second spacers 261 and 262. Thus, the lens assembly for a black box, characterized in that the detection in the limited area (IM) of the image sensor (14). 청구항 1에 있어서, 각각의 메니스커스 렌즈(21 내지 25)는 450 내지 700 ㎚의 두께로 코팅이 되면서 적어도 하나의 면은 광대역 반사 방지 코팅(Broad Band Anti-Reflection Multi Coating)이 되는 것을 특징으로 하는 블랙박스용 렌즈 조립체.The method according to claim 1, wherein each meniscus lens (21 to 25) is coated to a thickness of 450 to 700 nm, and at least one surface is a Broad Band Anti-Reflection Multi Coating. Lens assembly for black box. 삭제delete
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