KR100723220B1 - 초소형 촬상 광학계 - Google Patents

초소형 촬상 광학계 Download PDF

Info

Publication number
KR100723220B1
KR100723220B1 KR1020060050511A KR20060050511A KR100723220B1 KR 100723220 B1 KR100723220 B1 KR 100723220B1 KR 1020060050511 A KR1020060050511 A KR 1020060050511A KR 20060050511 A KR20060050511 A KR 20060050511A KR 100723220 B1 KR100723220 B1 KR 100723220B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
optical system
conditional expression
focal length
refractive power
Prior art date
Application number
KR1020060050511A
Other languages
English (en)
Inventor
정필호
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020060050511A priority Critical patent/KR100723220B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100723220B1 publication Critical patent/KR100723220B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

양, 양, 음의 굴절력 배치를 갖는 3매의 렌즈만을 이용한 초소형 촬상 광학계가 제공된다.
본 발명은, 물체측으로부터 순서대로, 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈; 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈; 및 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 를 포함하고, 광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 1을 만족하고, 후초점거리에 관하여 다음의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 한다.
[조건식 1] 1.0 ＜ TL/F ＜ 1.4, [조건식 2] 0.27 ＜ BFL/TL ＜ 0.3 (다만, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리, F : 광학계 전체의 유효 초점거리, BFL : 제3 렌즈의 상측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리)
본 발명에 의하면, 화각이 크고, 해상도가 높으며 광학적 성능이 우수하면서도 렌즈의 구성매수가 적고 전장이 극히 짧은 광학계를 구현할 수 있게 된다.
초소형, 촬상 광학계, 전장, 후초점거리, 고해상도

Description

초소형 촬상 광학계{Subminiature Optical System}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로,
(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 도 1에 도시된 제1 실시예의 필드별 코마 수차도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도.
도 5는 도 4에 도시된 제2 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로,
(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡.
도 6(a) 내지 도 6(d)는 도 4에 도시된 제2 실시예의 필드별 코마 수차도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 초소형 촬상 광학계의 렌즈구성도.
도 8은 도 7에 도시된 제3 실시예의 제 수차도를 도시한 것으로,
(a)는 구면수차, (b)는 비점수차, (c)는 왜곡.
도 9(a) 내지 도 9(d)는 도 7에 도시된 제3 실시예의 필드별 코마 수차도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
L1...제1 렌즈 L2...제2 렌즈
L3...제3 렌즈 AS...개구 조리개
OF...광학적 필터 IP...상면
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10...면 번호
본 발명은 촬상 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신단말기, PDA 등에 탑재되거나, 감시용 카메라, 디지털 카메라 등에 사용되는 초소형 촬상 광학계에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신단말기는 초기에는 통신수단의 기능만을 가졌다. 하지만 그 사용이 증대됨에 따라 사진촬영 또는 화상 전송 내지 통신 등 요구되는 서비스가 다양해지고 있으며, 이에 따라 그 기능과 서비스가 진화를 거듭하고 있다. 최근에는 디지털 카메라 기술과 모바일폰 기술을 융합시킨 확장된 새로운 개념의 이동통신단말기, 즉 소위 카메라폰(camera phone 또는 camera mobile phone)이 크게 각광을 받고 있다.
특히 최근에는 카메라폰에 탑재되는 촬상 광학계에 대하여 소형 / 경량화 / 저비용화가 강력하게 요구되고 있을 뿐만 아니라 CCD(고체촬상소자)나 CMOS(보상금속반도체) 등의 이미지 센서의 픽셀 사이즈(pixel size)가 점점 작아짐에 따라 이 러한 이미지 센서를 사용하는 촬상 광학계에 대해서도 높은 해상도가 요청되고 있다.
한편, 휴대폰 등의 소형기기에 장착되는 촬상 광학계는 소형화 / 저비용화를 만족시키기 위해 가능한 렌즈 매수를 줄여야 하지만 설계에 대한 자유도가 적어지고 광학성능을 만족하기 어렵다.
또한, 종래의 촬상 광학계는 전장(첫번째 렌즈의 물체측 면으로부터 상면까지의 거리)이 5mm 이상으로서, 소비자의 욕구에 부응할 정도로 충분히 작은 크기를 갖지 않는다.
따라서, 종래보다 훨씬 더 작은 전장을 가지면서도 고화각, 고해상도 및 충분한 광학적 성능을 확보할 수 있는 초소형의 촬상 광학계가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3매의 렌즈만을 이용하여 고해상, 고화각인 동시에 렌즈의 구성매수가 적어 컴팩트하고 전장이 매우 짧은 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 경량화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 제작이 용이하여 대량생산이 가능한 초소형 촬상 광학계를 제공함을 목적으로 한다.
그리고, 온도 변화가 덜 민감하면서도 제조비용을 절감할 수 있는 초소형 촬상 광학계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 물체측으로부터 순서대로, 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈; 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈; 및 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈; 를 포함하고, 광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 1을 만족하고, 후초점거리에 관하여 다음의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계를 제공한다.
[조건식 1] 1.0 ＜ TL/F ＜ 1.4
[조건식 2] 0.27 ＜ BFL/TL ＜ 0.3
여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
F : 광학계 전체의 유효 초점거리
BFL : 제3 렌즈의 상측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
바람직하게는 본 발명에 의한 광학계는 상기 제1 내지 제3 렌즈의 아베수(Abbe's number)에 대하여 다음의 조건식 3을 추가로 만족할 수 있다.
[조건식 3] 0.02 ＜ (v1-v2)/v3 ＜ 0.15
여기서, v1 : 제1 렌즈의 아베수
v2 : 제2 렌즈의 아베수
v3 : 제3 렌즈의 아베수
또한 바람직하게는, 상기 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상의 렌즈이고, 상기 제2 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상의 렌즈로 이루어질 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1 렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4를 만족할 수 있다.
[조건식 4] 0.3 ＜ R1/F ＜ 0.45
여기서, R1 : 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률반경
또한 바람직하게는, 상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 5를 만족할 수 있다.
[조건식 5] -6.0 ＜ f2/f3 ＜ -2.0
여기서, f2 : 제2 렌즈의 초점거리
f3 : 제3 렌즈의 초점거리 (f3＜0)
한편, 본 발명에 의한 광학계는 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이에 상기 제1 렌즈에서 입사된 광 중에서 불필요한 광을 제거하기 위한 개구 조리개; 를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 렌즈의 굴절면 중 적어도 하나의 굴절면은 비구면으로 형성되고, 상기 제2 렌즈와 제3 렌즈의 굴절면 중에서 적어도 하나의 굴절면은 비구면으로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계의 제1 실시예를 도시한 렌즈 구성도이다. 이하의 렌즈 구성도에서, 렌즈의 두께, 크기, 형상은 설명을 위해 다소 과장되게 도시되었으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초소형 촬상 광학계는 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와, 상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2)와, 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에는 개구 조리개(AS)가 설치된다.
또한, 상기 제3 렌즈(L3)와 상면(IP) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등으로 이루어지는 광학적 필터(OF)가 구비된다.
본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계에서는 제1 렌즈(L1)의 굴절력을 크게 하고 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)가 서로 마주하는 메니스커스 형상을 갖도록 하여, 광학계의 초소형화를 도모한다.
그리고, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 아베수를 차이를 이상적으로 설정함으로써 색수차를 충분히 보정할 수 있게 된다. 또한, 제3 렌즈(L3)는 음의 굴절력을 가지고, 광속(luminous flux)을 수렴하여 적정한 초점거리를 제공하며 상의 끝단에서의 왜곡수차를 제어한다.
그리고, 본 발명에 의한 초소형 촬상 광학계는 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에 개구 조리개(AS)를 배치함으로써 광량의 확보가 용이하도록 이루어진다.
한편, 제1 렌즈(L1)를 온도 변화시 굴절률의 변화가 작은 글래스 재질로 형성하는 경우에는 온도 변화에 의한 상점의 위치 변동을 최소화할 수 있으며, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)를 가공이 용이한 플라스틱 재질로 형성함으로써 경량화, 가공성의 향상 뿐만 아니라 제조원가의 절감을 이루도록 하여, 3매의 렌즈만을 사용하면서도 고해상도의 초소형 촬상 광학계를 구현할 수 있게 된다.
특히, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)의 굴절면 중 일부를 비구면으로 형성함으로써 구면 수차 등 각종 수차의 보정이 용이하도록 한다. 즉, 제1 렌즈(L1)의 굴절면(1,2) 중 적어도 하나의 굴절면을 비구면으로 형성하고, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)의 굴절면(4,5,6,7) 중에서 적어도 하나의 굴절면을 비구면으로 형성함으로써 각종 수차를 보정하여 광학적 특성이 우수하도록 한다.
그리고, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3)를 각각 양, 양, 음의 굴절력을 갖게 하고 각각의 렌즈에 메니스커스 형상과 비구면을 적절히 형성함으로써, 광학계의 해상력을 향상시킴과 동시에 구면 수차 등 각종 수차를 감소시킬 수 있으며, 컴팩트하고 광학적 특성이 우수한 초소형의 광학계를 구현할 수 있게 된다.
이와 같은 전체적인 구성 하에서 다음의 조건식 1 내지 5의 작용효과에 대해 살펴본다.
[조건식 1] 1.0 ＜ TL /F ＜ 1.4
여기서, TL은 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면(像面)(IP)까지의 거리이고, F는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.
조건식 1은 전체 광학계의 광축방향치수를 규정하는 것으로 소형화에 대한 조건이다.
조건식 1의 하한을 벗어나는 경우에는 광학계의 크기가 작아진다는 장점이 있으나 화각이 커지게 되어 렌즈의 형상이 실제 제작할 수 없는 형상이 되고 전장이 너무 짧아지게 되어 광학계에 요구되는 광학적 특성을 만족하기 어려워진다.
반면에, 조건식 1의 상한을 벗어나는 경우에는 제 수차의 보정면에서는 유리하나 전장 길이가 길어져 본 발명의 특징인 초소형이라는 관점에 상반된다.
[조건식 2] 0.27 ＜ BFL / TL ＜ 0.3
여기서, BFL은 제3 렌즈(L3)의 상측 면(7)으로부터 상면(像面)(IP)까지의 거리, 즉 후초점거리(back focal length)이고, TL은 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면(像面)(IP)까지의 거리이다
조건식 2는 광학계의 초소형화/박형화 및 조립성에 관한 조건이다.
조건식 2의 하한을 벗어나는 경우에는 광학계의 전장이 길어져 본 발명의 특징인 초소형화에 반하게 되며, 조건식 2의 상한을 벗어나는 경우에는 상면(IP)에 대응하는 이미지 센서와 제3 렌즈(L3) 사이의 간격이 작아져 조립성이 악화된다.
[조건식 3] 0.02 ＜ ( v1 - v2 )/ v3 ＜ 0.15
여기서, v1은 제1 렌즈(L1)의 아베수이고, v2는 제2 렌즈(L2)의 아베수이며, v3는 제3 렌즈(L3)의 아베수이다.
조건식 3은 렌즈의 소재에 관한 조건으로서, 조건식 3의 하한을 벗어나 제1 렌즈(L1)의 아베수와 제2 렌즈(L2)의 아베수의 차이가 작아지면 색수차가 증가하게 된다.
반대로, 조건식 3의 상한을 벗어나면 렌즈의 재료비가 증가하게 되어 제조비용이 상승하게 된다.
[조건식 4] 0.3 ＜ R1 /F ＜ 0.45
여기서, R1은 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)의 곡률반경이고, F는 광학계 전체의 유효 초점거리이다.
조건식 4는 제1 렌즈(L1)의 형상에 관한 것으로서 수차보정을 위한 조건식이다.
조건식 4의 하한을 벗어나는 경우에는 구면수차 및 코마수차의 보정이 어려워지며, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)의 곡률반경이 극히 작아져 제1 렌즈(L1)의 가공성이 저하된다. 반대로, 조건식 4의 상한을 벗어나는 경우에는 제1 렌즈(L1)의 굴절력이 작아지게 되어 광학계의 전장이 길어지게 된다.
[조건식 5] -6.0 ＜ f2 / f3 ＜ -2.0
여기서, f2는 제2 렌즈(L2)의 초점거리이고, f3은 제3 렌즈(L3)의 초점거리 이다.
조건식 5는 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)의 초점거리의 비를 정의한 것으로서, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)의 굴절력 배분에 관한 조건이다.
조건식 5의 하한을 벗어나는 경우에는 왜곡수차의 보정이 어려워지며 텔레센트릭(telecentric) 특성이 저하된다. 반대로 조건식 5의 상한을 벗어나는 경우에는 왜곡수차의 발생에 따른 수차보정이 어려워질 뿐만 아니라 상면만곡의 보정도 곤란해진다.
이하, 구체적인 수치 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 살펴본다.
이하의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 모두 전술한 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로, 물체측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)와, 상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상을 갖고 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2)와, 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3)를 포함하며, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2) 사이에는 개구 조리개(AS)가 설치된다. 또한, 상기 제3 렌즈(L3)와 상면(IP) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등으로 이루어지는 광학적 필터(OF)가 구비된다. 한편, 상기 제3 렌즈(L3)와 상면(IP) 사이에는 적외선 필터, 커버 글래스 등으로 이루어지는 광학적 필터(OF)가 구비된다.
또한, 이하의 실시예는 F 넘버가 대략 3.2정도, 화각이 65도 이상, 전장이 5mm 이하(바람직하게는 4mm 이하)이고, 픽셀 사이즈가 2.2㎛ 정도인 2 메가픽셀의 CMOS(또는 CCD)에 적합한 광학계에 대한 것이지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고도 설계상 요구되는 F 넘버, 화각, 전장, 화소수 또는 촬상소자의 종류에 적합하도록 다양한 광학계를 설정할 수 있을 것이다.
한편, 이하의 각 실시예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어지며, 코닉(Conic) 상수(K) 및 비구면 계수(A,B,C,D,E)에 사용되는 'E 및 이에 이어지는 숫자'는 10의 거듭제곱을 나타낸다. 예를 들어, E+01은 101을, E-02는 10-2을 나타낸다.
Figure 112006039666763-pat00001
여기서, Z : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리
Y : 광축에 수직인 방향으로의 거리
r : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경
K : 코닉(Conic) 상수
A,B,C,D,E,F : 비구면 계수
[제1 실시예 ]
하기의 표 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 결상 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 2(a) 내지 2(c)는 각각 표 1 및 도 1에 도시된 광학계의 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내며, 도 3(a) 내지 도 3(d)는 제1 실시예의 필드별 코마수차도이다. 그리고, 이하의 비점수차 도면에서 "S"는 새지털(sagital), "T"는 탄젠셜(tangential)을 나타낸다.
제1 실시예의 경우, F 넘버(FNo)는 3.2이고, 화각(畵角)은 67.02도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면(IP)까지의 거리(TL)는 3.85㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 3.39㎜, 후초점거리(BFL)는 1.10mm, 제1 렌즈(L1)의 초점거리(f1)는 2.874㎜, 제2 렌즈(L2)의 초점거리(f2)는 26.269㎜, 제3 렌즈(L3)의 초점거리(f3)는 -7.757㎜이다.
Figure 112006039666763-pat00002
표 1에서 *는 비구면을 나타내며, 제1 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)과 상측 면(2), 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(4)과 상측 면(5), 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(6)과 상측 면(7)이 비구면이다.
수학식 1에 의한 제1 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 2와 같다.
Figure 112006039666763-pat00003
[제2 실시예 ]
하기의 표 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 결상 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 5(a) 내지 5(c)는 각각 표 3 및 도 4에 도시된 광학계의 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내며, 도 6(a) 내지 도 6(d)는 제2 실시예의 필드별 코마수차도이다.
제2 실시예의 경우, F 넘버(FNo)는 3.175이고, 화각(畵角)은 66.84도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면(IP)까지의 거리(TL)는 3.88㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 3.4㎜, 후초점거리(BFL)는 1.10mm, 제1 렌즈(L1)의 초점거리(f1)는 2.807㎜, 제2 렌즈(L2)의 초점거리(f2)는 25.705㎜, 제3 렌즈(L3)의 초점거리(f3)는 -7.165㎜이다.
Figure 112006039666763-pat00004
표 3에서 *는 비구면을 나타내며, 제2 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)과 상측 면(2), 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(4)과 상측 면(5), 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(6)과 상측 면(7)이 비구면이다.
수학식 1에 의한 제2 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 4와 같다.
Figure 112006039666763-pat00005
[제3 실시예 ]
하기의 표 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 수치예를 나타내고 있다.
또한, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초소형 결상 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 렌즈구성도이고, 도 8(a) 내지 8(c)는 각각 표 5 및 도 7에 도시된 광학계의 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 나타내며, 도 9(a) 내지 도 9(d)는 제3 실시예의 필드별 코마수차도이다.
제3 실시예의 경우, F 넘버(FNo)는 3.15이고, 화각(畵角)은 67.38도, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)으로부터 상면(IP)까지의 거리(TL)는 3.85㎜, 전체 광학계의 유효초점거리(F)는 3.39㎜, 후초점거리(BFL)는 1.1135mm, 제1 렌즈(L1)의 초점거리(f1)는 2.926㎜, 제2 렌즈(L2)의 초점거리(f2)는 18.419㎜, 제3 렌즈(L3)의 초점거리(f3)는 -7.539㎜이다.
Figure 112006039666763-pat00006
표 5에서 *는 비구면을 나타내며, 제3 실시예의 경우, 제1 렌즈(L1)의 물체측 면(1)과 상측 면(2), 제2 렌즈(L2)의 물체측 면(4)과 상측 면(5), 제3 렌즈(L3)의 물체측 면(6)과 상측 면(7)이 비구면이다.
수학식 1에 의한 제3 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 6과 같다.
Figure 112006039666763-pat00007
이상의 실시예를 통하여 도 2, 도 3, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제 수차의 특성이 우수한 광학계를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 상기의 실시예 1 내지 3에 대한 조건식 1 내지 5의 값은 다음의 표 7과 같다.
Figure 112006039666763-pat00008
상기의 표 7에서와 같이 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 조건식 1 내지 5를 만족하고 있다는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 3매의 렌즈만을 이용하여 고해상인 동시에 렌즈의 구성매수가 적어 컴팩트하고 전장이 극히 작은 초소형 촬상 광학계를 구현할 수 있다는 효과가 있게 된다.
또한, 플라스틱 재질의 렌즈를 2매 사용함으로써, 경량화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 제작이 용이하여 대량생산이 가능하고, 제조비가 적게 되는 광학계를 구현할 수 있다는 유리한 효과가 있다.
그리고, 제1 렌즈를 글래스 재질로 형성함으로써 온도변화에 의한 상점 이동을 최소화할 수 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

  1. 물체측으로부터 순서대로,
    양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈;
    양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈; 및
    음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈;
    를 포함하고,
    광축방향치수에 대하여 다음의 조건식 1을 만족하고, 후초점거리에 관하여 다음의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 1] 1.0 ＜ TL/F ＜ 1.4
    [조건식 2] 0.27 ＜ BFL/TL ＜ 0.3
    여기서, TL : 제1 렌즈의 물체측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
    F : 광학계 전체의 유효 초점거리
    BFL : 제3 렌즈의 상측 면으로부터 상면(像面)까지의 거리
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 렌즈의 아베수(Abbe's number)에 대하여 다음의 조건식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 3] 0.02 ＜ (v1-v2)/v3 ＜ 0.15
    여기서, v1 : 제1 렌즈의 아베수
    v2 : 제2 렌즈의 아베수
    v3 : 제3 렌즈의 아베수
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 물체측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상의 렌즈이고,
    상기 제2 렌즈는 상측으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형상의 렌즈인 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 형상에 관하여 다음의 조건식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 4] 0.3 ＜ R1/F ＜ 0.45
    여기서, R1 : 제1 렌즈의 물체측 면의 곡률반경
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈와 상기 제3 렌즈의 굴절력에 관하여 다음의 조건식 5를 만족 하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
    [조건식 5] -6.0 ＜ f2/f3 ＜ -2.0
    여기서, f2 : 제2 렌즈의 초점거리
    f3 : 제3 렌즈의 초점거리
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이에 상기 제1 렌즈에서 입사된 광 중에서 불필요한 광을 제거하기 위한 개구 조리개;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 굴절면 중에서 적어도 하나의 굴절면은 비구면으로 형성되며, 상기 제2 렌즈와 제3 렌즈의 굴절면 중에서 적어도 하나의 굴절면이 비구면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 초소형 촬상 광학계.
KR1020060050511A 2006-06-05 2006-06-05 초소형 촬상 광학계 KR100723220B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060050511A KR100723220B1 (ko) 2006-06-05 2006-06-05 초소형 촬상 광학계

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060050511A KR100723220B1 (ko) 2006-06-05 2006-06-05 초소형 촬상 광학계

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100723220B1 true KR100723220B1 (ko) 2007-05-29

Family

ID=38278662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060050511A KR100723220B1 (ko) 2006-06-05 2006-06-05 초소형 촬상 광학계

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100723220B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140076419A (ko) * 2012-12-12 2014-06-20 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10301022A (ja) 1997-04-30 1998-11-13 Fuji Photo Optical Co Ltd 結像レンズ
KR20030077390A (ko) * 2002-03-25 2003-10-01 코니카가부시끼가이샤 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 촬상 유닛

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10301022A (ja) 1997-04-30 1998-11-13 Fuji Photo Optical Co Ltd 結像レンズ
KR20030077390A (ko) * 2002-03-25 2003-10-01 코니카가부시끼가이샤 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 촬상 유닛

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140076419A (ko) * 2012-12-12 2014-06-20 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈
KR102109013B1 (ko) 2012-12-12 2020-05-11 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100790716B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100691624B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100966990B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100764434B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100703210B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100849827B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR101158178B1 (ko) 카메라용 광학계
KR100759152B1 (ko) 촬영 렌즈 시스템
CN111880288A (zh) 光学成像***
KR100920600B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
JP4268323B2 (ja) 広角レンズ
KR100843467B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100809252B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100930183B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR20100002623A (ko) 이미지 렌즈
KR100849775B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR20080072333A (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100856225B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100843470B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100691187B1 (ko) 비구면 렌즈를 이용한 초소형 광학계
KR100723220B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100616643B1 (ko) 초소형 카메라 모듈용 렌즈 시스템
KR100809250B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
KR100809251B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
JP2005091513A (ja) 撮像カメラ用光学レンズ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130403

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140325

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 13