KR19990065839A - 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비구면 렌즈에 회절광학소자(DOE)를 형성시킴으로써 렌즈 매수를 줄여 초박형화를 실현할 수 있는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트( Telecentric compact lens unit )에 관한 것으로서,
물체측으로부터 전면에 위치하는 조리개(stop)와, 상기 조리개와 소정의 간격을 두고 배치되고 양의 굴절력을 갖는 볼록 렌즈의 형태를 가지며 적어도 한면에 회절광학소자(DOE)가 형성되어 영상정보를 수렴시키는 비구면 렌즈와, 상기 비구면 렌즈의 출사측과 결상면 사이에 배치되는 광학 저역통과 필터(OLPF : Optical low pass filter)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 비구면 렌즈는 비구면과 회절격자면으로 구성되는 하이브리드 타입(hybrid type)으로 형성되고, 전체 렌즈계의 초점거리(effective focal length)를 EFL, 조리개와 비구면 렌즈 사이의 거리를 S1, 비구면 렌즈의 회절격자면이 갖는 파워(power)를 DGP라 할 때 하기의 식을 만족한다.
3.5 EFL 6.5 , 0.5 S1 2.0 , 0.1 DGP/EFL 0.5

Description

텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트
본 발명은 정보입력 수단으로서 촬상소자(CCD)를 사용하는 디지털 스틸 카메라(Digital Still Camera : DSC)에 적용되는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트에 관한 것으로서 특히, 회절광학소자(DOE)를 렌즈면에 적용하여 초박형화 및 고성능화를 실현할 수 있는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트에 관한 것이다.
최근 디지털 기술의 발달과 더불어 영상정보의 입력수단으로서 촬상소자(CCD : charge coupled device)를 이용한 디지털 카메라의 보급이 급속히 확산되고 있다. 이때, 상기 디지털 카메라는 성능이 우수하면서도 휴대성이 뛰어난 제품이 시장 경쟁력을 갖게 된다.
상기 디지털 카메라용 렌즈는 휴대용 정보단말기(PDA)의 보급에 부응하여 소형화가 중요한 요소가 되고 있는데, 종래의 디지털 카메라용 렌즈는 성능을 높이기 위해서는 많은 렌즈를 사용해야 하기 때문에 소형화가 불리하게 되는 문제점이 발생하였고, 소형화를 이루기 위해서 렌즈의 매수를 제한하는 경우에는 성능이 우수한 렌즈계의 실현이 어렵게 되는 문제점이 발생하였다.
또한, 렌즈계의 초소형화 경향에 따라 촬상소자(CCD)의 면으로 광이 수직하게 입사되도록 텔레센트릭한 광학계를 구성하는 것이 필요하게 되었다.
종래 기술에 의한 초박형 렌즈 유니트의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 3매의 렌즈가 순차적으로 배치되어 이루어지는데, 제1 렌즈(1)는 양(+)의 굴절력을 가지고 입사측은 볼록 형태로, 출사측은 오목 형태로 이루어진다. 또한, 제2 렌즈(2)는 음(-)의 굴절력을 가지고 입사측은 오목 형태로, 출사측은 볼록 형태로 이루어진다. 또한, 제3 렌즈(3)는 양(+)의 굴절력을 가지고 양볼록 형태로 이루어진다.
이때, 상기 제1 렌즈(1)와 제2 렌즈(2)의 사이에 조리개(stop)가 형성되며, 상기 제3 렌즈(3)와 촬상소자(CCD) 입사면 사이에 광학 저역통과 필터(4)가 배치되어 구성된다.
그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 초박형 렌즈 유니트는 광학전장의 크기와 조리개(stop)의 위치로 인하여 텔레센트릭한 광학계의 실현이 어렵게 되고, 고성능화를 위해 조리개(stop)의 후측에 배치되는 렌즈의 매수가 증가하기 때문에 초박형화에 장애요인이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 물체측의 전면에 조리개를 설치하고 렌즈에 회절광학소자(DOE)를 형성시킴으로써 렌즈 매수를 줄여 초박형화를 실현할 수 있는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 초박형 렌즈 유니트의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 의한 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트의 구성을 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 조리개 20 : 비구면 렌즈
30 : 광학 저역통과 필터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 물체측으로부터 전면에 위치하는 조리개(stop)와, 상기 조리개와 소정의 간격을 두고 배치되고 양의 굴절력을 갖는 볼록 렌즈의 형태를 가지며 적어도 한면에 회절광학소자(DOE)가 형성되어 영상정보를 수렴시키는 비구면 렌즈와, 상기 비구면 렌즈의 출사측과 결상면 사이에 배치되는 광학 저역통과 필터(OLPF : Optical low pass filter)를 포함하여 이루어지는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트를 제공한다.
본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 비구면 렌즈는 전체 렌즈계의 초점거리(effective focal length)를 EFL, 조리개와 비구면 렌즈 사이의 거리를 S1이라 할 때 하기의 식을 만족한다.
3.5 EFL 6.5 , 0.5 S1 2.0
또한, 상기 비구면 렌즈는 비구면과 회절격자면으로 구성되는 하이브리드 타입(hybrid type)으로 형성되고, 전체 렌즈계의 초점거리를 EFL, 비구면 렌즈의 회절격자면이 갖는 파워(power)를 DGP라 할 때 하기의 식을 만족한다.
0.1 DGP/EFL 0.5
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 물체측으로부터 전면에 위치하는 조리개(stop)(10)와, 상기 조리개(10)와 소정의 간격을 두고 배치되고 양의 굴절력을 갖는 볼록 렌즈의 형태를 가지며 적어도 한면에 회절광학소자(DOE)가 형성되어 영상정보를 수렴시키는 비구면 렌즈(20)와, 상기 비구면 렌즈(20)의 출사측과 결상면(CCD) 사이에 배치되는 광학 저역통과 필터(OLPF)(30)를 포함한다.
이때, 상기 비구면 렌즈는 비구면과 회절격자면으로 구성되는 하이브리드 타입(hybrid type)으로 형성되는데, 하기의 식을 만족한다.
3.5 EFL 6.5
0.5 S1 2.0
0.1 DGP/EFL 0.5
이때, EFL은 전체 렌즈계의 초점거리, S1은 조리개와 비구면 렌즈 사이의 거리, DGP는 비구면 렌즈의 회절격자면이 갖는 파워(power)를 나타낸다.
또한, 상기 비구면 렌즈의 비구면은 하기의 식을 만족한다.
이때, X는 광축상으로부터 높이 Y에서의 비구면에 대한 세그(sag)값, C는 광축으로부터의 렌즈면의 곡률, K는 코닉(conic) 상수, a1,a2,a3,a4,a5는 비구면 계수를 나타낸다.
또한, 물체광(object source)와 참조광(reference source)의 간섭에 의해 생성된 회절광학소자의 비구면 위상항은 하기의 식을 만족한다.
P(Y)=C1Y2+C2Y4+C3Y6+C4Y8
이때, P(Y)는 광축으로부터의 높이 Y지점에서의 위상, C1,C2,C3,C4는 비구면 효과를 갖는 위상항의 계수를 나타낸다.
한편, 각 렌즈면에 대한 상기의 비구면 계수 및 회절격자면의 위상항 계수는 하기의 표 1로 표현될 수 있다.
K a1(c1) a2(c2) a3(c3) a4(c4)
S1 1.8752e+2 -2.8799e-2 -4.2712e-3 -1.2123e-2 0.0000E+00
2.1004e-3 2.9196e-3 3.0490e-3 0.0000E+00
S2 -4.1619 -4.5501e-3 -7.9792e-3 1.0668e-2 -3.8080E-3
-9.8537e-3 -1.1130e-3 6.9883e-4 0.0000E+00
상기에서 회절광학소자(DOE)의 설계에 따라 색수차의 보정이 가능하게 되고, 상기 조리개(10)의 위치와 회절광학소자(DOE)에 파워(power)의 일부를 부과시켜 상기 비구면 렌즈(20)에 의해 굴절 및 회절하여 CCD 결상면 방향으로 광축과 거의 평행하게 되도록 렌즈를 설계함으로써 텔레센트릭한 초박형 렌즈 유니트의 실현이 가능해진다.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트는 디지털 스틸 카메라(DSC : digital still camera) 뿐만 아니라 멀티미디어용 컴퓨터(MPC : multimedia personal computer) 및 휴대용 정보단말기(PDA : personal digital assister) 등의 영상입력수단으로 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트는 비구면 렌즈에 회절광학소자(DOE)를 형성시킴으로써 종래의 렌즈계에 비하여 렌즈의 매수가 감소되기 때문에 제품의 가격을 낮출 수 있으며, 초박형화를 이룰 수 있는 동시에 간단한 구성에 의해 제조공차의 여유가 있기 때문에 생산성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 회절광학소자(DOE)가 파워(power)의 일부를 담당하기 때문에 조리개의 위치를 조정하여 텔레센트릭한 렌즈계를 실현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 물체측으로부터 전면에 위치하는 조리개(stop)와, 상기 조리개와 소정의 간격을 두고 배치되고 양의 굴절력을 갖는 볼록 렌즈의 형태를 가지며 적어도 한면에 회절광학소자(DOE)가 형성되어 영상정보를 수렴시키는 비구면 렌즈와, 상기 비구면 렌즈의 출사측과 결상면 사이에 배치되는 광학 저역통과 필터(OLPF)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비구면 렌즈는 하기의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트.
    3.5 EFL 6.5 , 0.5 S1 2.0
    이때, EFL은 전체 렌즈계의 초점거리(effective focal length), S1은 조리개와 비구면 렌즈 사이의 거리를 나타낸다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비구면 렌즈는 비구면과 회절격자면으로 구성되는 하이브리드 타입(hybrid type)으로 형성되고, 하기의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 텔레센트릭 초박형 렌즈 유니트.
    0.1 DGP/EFL 0.5
    이때, EFL은 전체 렌즈계의 초점거리, DGP는 비구면 렌즈의 회절격자면이 갖는 파워(power)를 나타낸다.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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