KR20030008835A - 초소형 렌즈계 - Google Patents

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Abstract

컴퓨터, 노트북이나 IMT 2000용 단말기 등에 내장될 수 있도록 그 부피를 최소화한 초소형 렌즈계가 개시되어 있다.
이 개시된 초소형 렌즈계는, 물체측의 제1면에 볼록면을, 상측의 제2면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제1렌즈와; 물체측의 제3면에 오목면을, 상측의 제4면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제2렌즈와; 물체측의 제5면에 볼록면을, 상측의 제6면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제3렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 3매의 렌즈로 구성되어 극히 소형으로 제작됨으로써 컴퓨터, 노트북 또는 IMT2000용 단말기 등과 같이 소형 카메라가 필요한 장치에 일체형으로 내장될 수 있다.

Description

초소형 렌즈계{A subminiature lens system}
본 발명은 컴퓨터, 노트북이나 IMT 2000용 단말기 등에 내장될 수 있도록 그부피를 최소화한 초소형 렌즈계에 관한 것이다.
컴퓨터나 노트북 그리고 휴대폰 등은 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것에 더하여 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있으며, 그에 적합한 주변 장치들이 개발되고 있다. 이와 같이 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서는 컴퓨터나 노트북에 카메라를 설치해야 하는데, 그 부피가 크므로 일반적으로 카메라가 컴퓨터나 노트북의 외부에 별도로 장착되는 경우가 많다. 그런데, 화상 서비스에 대한 기대 및 수요가 증대됨에 따라 카메라의 소형화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 노트북이나 IMT 2000용 단말기와 같이 사용자들이 휴대하고 다니는 장치들의 경우에는 본체와 일체형으로 내장할 수 있도록 카메라의 초소형화가 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 컴퓨터, 노트북이나 IMT 2000용 단말기 등에 일체형으로 내장할 수 있도록 초소형으로 제작된 렌즈계를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초소형 렌즈계의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초소형 렌즈계의 배열 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초소형 렌즈계의 공간 주파수에 대한 모듈레이션을 나타낸 그래프이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...제1렌즈 10a...제1면
10b...제2면 20...제2렌즈
20a...제3면 20b...제4면
25...조리개 30...제3렌즈
30a...제5면 30b...제6면
40...필터 40a...제7면
40b...제8면
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초소형 렌즈계는, 물체측의 제1면에 볼록면을, 상측의 제2면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제1렌즈와; 물체측의 제3면에 오목면을, 상측의 제4면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제2렌즈와; 물체측의 제5면에 볼록면을, 상측의 제6면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제3렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 조리개가 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,2 및 제3 렌즈를 통과한 광을 필터링하는 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1면에서 제2면까지의 거리(d1)는 1.42mm, 상기 제2면으로부터 상기 제3면까지의 거리(d2)는 0.17mm, 상기 제3면으로부터 제4면까지의 거리(d3)는 0.50mm, 상기 제4면으로부터 상기 조리개가 설치되기 시작하는 곳까지의 거리(d4)는 0.23mm, 상기 조리개의 두께(d5)는 01.7mm, 상기 제5면으로부터 제6면까지의 거리(d6)는 1.4mm, 상기 제6면으로부터 상기 필터의 입사면까지의 거리(d7)는 1.00mm, 상기 필터의 입사면으로부터 출사면까지의 거리(d8)는 0.7mm인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 초소형 렌즈계에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 초소형 렌즈계는 도 1을 참조하면, 경통(1) 내에 물체측(O)으로부터 제1렌즈(10), 제2렌즈(20) 및 제3렌즈(30)의 3매 렌즈가 순차적으로 배열되어 구성된다. 그리고, 상기 제2렌즈(20)와 상기 제3렌즈(30) 사이에 조리개(25)가 개재되고, 상기 제1,2 및 제3렌즈(10)(20)(30)를 통과한 광을 필터링하여 광학적 특성을 향상시키기 위해 상기 제3렌즈(30) 다음에 필터(40)가 배치되어 있다.
상기와 같이 구성된 초소형 렌즈계의 렌즈 배열을 도 2에 도시하였다. 여기서, 도면 부호 O는 물체측을, I는 상측을 각각 나타낸다. 상기 제1렌즈(10)는 물체측의 제1면(10a)은 볼록면이고, 상측의 제2면(10b)은 오목면이다. 또한, 상기 제1렌즈(10)의 굴절능은 665로 양의 굴절능을 갖는다. 상기 제1면(10a)의 곡률 반경(R1)은 3.05, 상기 제2면(10b)의 곡률 반경(R2)은 7.38이다. 또한, 상기 제2렌즈(20)는 물체측의 제3면(20a)은 오목면이고, 곡률 반경(R3)은 -24.19이며, 상측의 제4면(20b)은 오목면이고 곡률 반경(R4)은 2.72이다. 상기 제2렌즈(20)는 굴절능이 635로 양의 굴절능을 갖는다.
또한, 상기 제3렌즈(30)는 물체측의 제5면(30a)은 볼록면이고 곡률 반경(R5)은 5.3이며, 상측의 제6면(30b)은 볼록면이며 곡률 반경(R6)은 -7.8이다. 상기 제3렌즈(30)는 상기 제1렌즈(20)와 동일 재질의 글라스로 이루어져 있다. 여기서, 상기 제2렌즈(20)와 상기 제3렌즈(30) 사이에 조리개(25)가 개재되는데, 상기 조리개(25)의 두께(d5)는 0.17mm이다. 그리고, 상기 필터(40)는 입사면의 제7면(40a)과 출사면의 제8면(40b)이 모두 곡률 반경이 무한대로 되어 있다.
한편, 상기 제1면(10a)에서 제2면(10b)까지의 거리(d1)는 1.42mm이고, 상기 제2면(10b)으로부터 상기 제3면(20a)까지의 거리(d2)는 0.17mm이다. 그리고, 상기 제3면(20a)으로부터 제4면(20b)까지의 거리(d3)는 0.50mm이다. 제4면(20b)으로부터 상기 조리개(25)가 설치되기 시작하는 곳까지의 거리(d4)는 0.23mm이다. 그리고, 전술한 바와 같이 상기 조리개(25)의 두께(d5)는 01.7mm이며, 상기 제5면(30a)으로부터 제6면(30b)까지의 거리(d6)는 1.4mm이다. 상기 제6면(30b)으로부터 제7면(40a)까지의 거리(d7)는 1.00mm이며, 상기 제7면(40a)으로부터 제8면(40b)까지의 거리(d8)는 0.7mm이다. 이와 같은 초소형 렌즈계의 바람직한 실시예에 따른설계 데이터를 표로 정리하면 다음과 같다. 여기서, 상기 제1 내지 제3렌즈(10)(20)(30)는 모두 글라스 재질로 되어 있다.
면번호 곡률 반경 두께 및 간격 굴절률 아베수
제1면 3.0500 1.4200 1.80610 40.7
제2면 7.3800 0.1700
제3면 -24.1900 0.500 1.80518 25.5
제4면 2.7200 0.2300
조리개 ∞ 0.1700
제5면 5.300 1.400 1.80610 40.7
제6면 -7.800 1.0005
제7면 ∞ 0.7000
제8면 ∞ 4.156354
또한, 상기 렌즈계의 유효 초점 거리(EFL;Effective Focal Length)는 7.9881mm이며, 후면 초점 거리(BFL;Back Focal Length)는 4.1564mm이고, 전면 초점 거리(FFL;Front Focal Length)는 -7.3500이다. F넘버(FNO)는 2.700정도이며, 이미지면의 높이는 3.0237이고, 화각은 20.7332도 정도이다. 또한, 입사동(entrance pupil)의 직경은 2.9585mm이고, 두께는 2.2146mm이며, 출사동(exit pupil)의 직경은 2.4709이고, 두께는 -2.5250mm이다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 초소형 렌즈계에 있어서 공간 주파수에 대한 모듈레이션을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 것으로, 0.0 필드, 0.7필드 및 1.0필드에 대해 각각 나타내었으며 이들 모두 고해상도를 만족하고 있음을 알 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 초소형 렌즈계는, 3매의 렌즈로 구성되어 극히 소형으로 제작됨으로써 컴퓨터, 노트북 또는 IMT2000용 단말기 등과 같이 소형 카메라가 필요한 장치에 일체형으로 내장될 수 있다.

Claims (4)

  1. 물체측의 제1면에 볼록면을, 상측의 제2면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제1렌즈와;
    물체측의 제3면에 오목면을, 상측의 제4면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제2렌즈와;
    물체측의 제5면에 볼록면을, 상측의 제6면에 오목면을 가지며 양의 굴절능을 갖는 제3렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 렌즈계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 조리개가 배치되는 것을 특징으로 하는 초소형 렌즈계.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1,2 및 제3 렌즈를 통과한 광을 필터링하는 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초소형 렌즈계.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1면에서 제2면까지의 거리(d1)는 1.42mm, 상기 제2면으로부터 상기제3면까지의 거리(d2)는 0.17mm, 상기 제3면으로부터 제4면까지의 거리(d3)는 0.50mm, 상기 제4면으로부터 상기 조리개가 설치되기 시작하는 곳까지의 거리(d4)는 0.23mm, 상기 조리개의 두께(d5)는 01.7mm, 상기 제5면으로부터 제6면까지의 거리(d6)는 1.4mm, 상기 제6면으로부터 상기 필터의 입사면까지의 거리(d7)는 1.00mm, 상기 필터의 입사면으로부터 출사면까지의 거리(d8)는 0.7mm인 것을 특징으로 하는 초소형 렌즈계.
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