[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100711024B1 - 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈 - Google Patents

초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR100711024B1
KR100711024B1 KR1020070007256A KR20070007256A KR100711024B1 KR 100711024 B1 KR100711024 B1 KR 100711024B1 KR 1020070007256 A KR1020070007256 A KR 1020070007256A KR 20070007256 A KR20070007256 A KR 20070007256A KR 100711024 B1 KR100711024 B1 KR 100711024B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
refractive power
assembly
lenses
high resolution
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020070007256A
Other languages
English (en)
Inventor
최순철
제갈창성
김미영
Original Assignee
주식회사 세코닉스
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 주식회사 세코닉스 filed Critical 주식회사 세코닉스
Priority to KR1020070007256A priority Critical patent/KR100711024B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100711024B1 publication Critical patent/KR100711024B1/ko
Priority to US11/775,731 priority patent/US7558006B2/en
Priority to JP2007270933A priority patent/JP2008181075A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009Production of simple or compound lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035Miniaturised 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004Miniaturised 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 four lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/006Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G02B9/14Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
    • G02B9/18Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + only one component having a compound lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 광축을 따라 피사체로부터 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈의 순서로 배치되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체에 있어서, 상기 제1 렌즈는 양의 굴절능을 가지고 있고 제2 렌즈는 음의 굴절능을 가지며, 상기 제1렌즈와 제2렌즈는 광학유리 재질이며, 상기 제1 렌즈의 전면과 상기 제2 렌즈의 후면은 모두 구면이며, 상기 제1 렌즈의 후면과 상기 제2 렌즈 전면은 실질상 평면으로서 상호 접합되어 있는 것인 렌즈 조립체를 제공한다. 상기 제3 렌즈 및 제4 렌즈는, 플라스틱 재질로서 상호 분리되어 있으며 적어도 한면은 비구면인 것이 바람직하다.
고해상도, TTL, 렌즈, 접합

Description

초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈{Laminated Lens}
도 1은 종래기술을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 4개 렌즈를 포함하여 구성되는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 및 그 광로를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 중 제1 및 제2 렌즈의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 구성된 초소형 고해상도 촬상 렌즈및 그 광로를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 제작 공정을 도시한 도면.
본 발명은 고체촬상소자(Charged Coupled Device; CCD) 및 상보성금속반도체(Complementarly Metal Oxide Semiconduct; CMOS)를 사용하는 소형의 카메라에 적용되는 촬영렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4매의 렌즈로 구성되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체에 관한 것이다.
모바일폰의 사용이 증대되고 요구되는 서비스의 다양화, 예컨대 사진촬영, 또 는 화상 전송 내지 통신을 하고자 하는 요구가 강해짐에 따라, 모바일폰은 그 기능과 서비스가 진화를 거듭하고 있다. 최근에는 디지털 카메라 기술과 모바일폰 기술을 융합시킨 확장된 새로운 개념의 모바일 폰, 즉 소위 카메라폰(camera phone 또는 camera mobile phone)이 크게 각광을 받고 있다. 더 나아가 디지털 캠코더 기술을 모바일폰 기술에 융합시켜 수 십분 이상의 동화상 멀티미디어를 저장, 전송할 수 있는 소위 캠코더 모바일폰(camcorder mobilephone 또는 camcorder phone)의 개발도 시도되고 있다.
모바일폰뿐 아니라 디지털 카메라 및 PC 카메라 등의 수요도 급증하고 있는데, 이러한 카메라들은 대부분은 고체촬상소자 및 상보성금속반도체를 사용하는 소형의 카메라들로서, 본 발명은 이러한 소형 카메라에 적용되는 초소형 고해상도용 촬상렌즈 및 렌즈 조립체에 관한 것이다.
구면 렌즈의 제작은 오랜 역사를 가지고 있다. 그러나 기본적인 가공원리는 거의 변함이 없이 유지되고 있다. 통상의 광학유리 제조 공정은 다음과 같다.
1) 설계된 렌즈와 유사한 형상이면서 부피가 전체적으로 큰 재료(blank)을 광학유리 제조사로부터 입수한다.
2) 렌즈를 설계된 형상과 유사하되 그 보다 약간 큰 형상까지 고속으로 갈아 낸다(curve generation 혹은 rough shaping 공정).
3) 그 다음 1차로 거칠게 연마를 한다( grinding 공정).
4) 표면 거칠기가 수 nanometer 정도로 연마를 한다( polishing 공정).
5) 렌즈의 외경을 동심도를 맞추어 설계치에 맞게 정확하게 가공한 다(centering 공정).
6) 렌즈를 세척하고 필요한 광학코팅을 한다.
렌즈 제작은 위와 같은 공정을 필수적으로 거쳐야 하기 때문에 렌즈를 소형을 제작하는데 한계가 있다. 특히 렌즈의 두께가 대략 0.4mm이상 되지 않으면 공정중에 파손이 발생하여 제작이 어렵다.
또한 렌즈 두께는 중심두께와 최외곽두께를 모두 고려하여야 한다. 즉 볼록렌즈의 경우 최외곽 두께의 제약이 있고 오목렌즈의 경우 중심 두께의 제약을 받는다.
또한 렌즈의 외경 크기도 공정상의 제약으로 Φ2mm 이상 되지 않으면 안된다.
전술한 이유로 구면 광학유리 렌즈의 크기는 다양한 많은 제약을 받는다. 특히 초소형형태의 렌즈를 요구하고 있는 카메라폰용 촬상렌즈의 경우는 렌즈 조립체의 광로 길이에 대한 더욱 많은 제약이 있다.
예컨대, 소형렌즈인 광학유리 2매와 플라스틱렌즈 2매로 구성되는 렌즈 조립체의 경우 고해상도에 적합하다. 특히 위와 같은 구성은 광학유리의 굴절률과 아베수(abbe number)는 플사스틱 렌즈의 굴절률과 아베수를 달리 할 수 있기 때문에 색수차를 보정하는데 유리하다. 그러나 이와 같은 구성의 렌즈 조립체는 광학유리 2매의 렌즈에 의한 길이 증가로 슬림화하는 데 매우 불리하다.
도 1은 대한민국특허 제10-0428242호에 개시된 도면으로서, 4개의 렌즈로 이루어진 렌즈 조립체가 도시되어 있다. 도 1에서 제1렌즈(G1)와 제2렌즈(G2)는 광학유리이고 제3렌즈(G3)와 제4렌즈(G4)는 플라스틱렌즈이다.
이 특허에서 제1 렌즈는 볼록렌즈로서 최외각부 최소두께를 확보해야 하고 제 2렌즈는 오목렌즈이기 때문에 중심부 최소 두께를 확보하기 위해 적절한 두께가 필요하다. 즉 제1 렌즈는 통상의 공정을 감안했을 때 최외각부 최소두께가 0.4mm 이상이 되어야 하므로 중심두께는 1mm이상 되어야한다. 제2 렌즈는 중심두께는 0.3mm 이상이 필요하다. 이 경우 제1 및 제2 렌즈가 필요로 하는 중심의 최소 두께는 1.3mm 이상이 된다.
만약 구면유리렌즈를 사용하지 않고 비구면 유리몰드(glassmold)를 적용하는 경우와 비교했을 때 유리몰드 렌즈의 두께가 0.6mm 이므로 길이가 0.7mm 이상 두꺼워지게 되어 길이면에서 매우 불리하다.
종래 기술로서, 고해상도용 렌즈 조립체의 길이를 줄이기 위하여 플라스틱 렌즈만을 사용하는 경우가 있다.
그러나, 이 경우 비구면 렌즈의 표면거칠기가 유리 렌즈보다 크기 때문에 거친 미세 구조에서의 광로의 미세 오차가 발생하여 선명한 영상을 얻기 힘들다. 통상 플라스틱 렌즈의 경우 표면거칠기(Rmax)는 수십나노미터(nanometer)이지만 유리 렌즈의 경우 수나노미터이다. 표면 거칠기가 누적될 경우 영상의 선명도 저하를 가져온다.
또 하나의 종래의 대안은 유리몰드 렌즈를 적용하는 경우다. 이 경우 고가의 유리몰드 렌즈에 의하여 렌즈 조립체의 가격경쟁력이 약해진다. 유리몰드 렌즈의 경우 금형비와 금형 수명이 길지 않으므로 제품단가를 상승시키며 제작 공정 또한 복잡하다. 먼저 구형태의 유리 볼(glass ball) 렌즈를 제작하고 이것을 유리 몰드 머신(glass mold machine)으로 찍어내어야 한다.
본 발명의 목적은 제조 단가의 상승이나 복잡한 공정의 추가 없이 고해상도(2M pixel 이상)를 지원하면서도 광로 길이를 대폭 줄인 초소형 렌즈 조립체를 구현하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 2매의 광학 렌즈의 부피를 1매 이하 수준으로 낮출 수 있는 새로운 구면 유리 가공방식을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광축을 따라 피사체로부터 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈의 순서로 배치되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체에 있어서, 상기 제1 렌즈는 양의 굴절능을 가지고 있고 제2 렌즈는 음의 굴절능을 가지며, 상기 제1렌즈와 제2렌즈는 광학유리 재질이며, 상호 접합되어 있는 것인 렌즈 조립체를 제공한다.
상기 제3 렌즈 및 제4 렌즈는, 플라스틱 재질로서 상호 분리되어 있으며 적어도 한면은 비구면이고, 상기 제1렌즈의 전면과 상기 제2렌즈의 후면은 모두 구면이며, 상기 제1렌즈의 후면(접합면)과 상기 제2렌즈의 전면(접합면)은 실질적으로 평면인 것인 바람직하다.
상기 제1렌즈의 외곽의 두께(T1_edge)와 중심두께(T2_center)는 T1_edge < 0.3mm T2_center < 0.3mm 인 조건을 만족하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 굴절능의 합(P12)과 렌즈 전체의 굴절능(P)은 P12 / P > 0.8 인 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
제3렌즈의 굴절능(P3)과 제4렌즈의 굴절능(P4)는 각각 -0.2 초과, 0.2 미만인 범위에 있을 수 있다.
상기 제1 렌즈 또는 상기 제2 렌즈는 자외선 반사 코팅이 되어 있고, 제1렌즈의 아베수(abbe number) V1 과 제2렌즈의 아베수(abbe number) V2 는 |V1 - V2| > 15 인 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
상기 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치된 조리개(stop)를 더 포함할 수 있으며, 적외선 반사 코팅이 된 별도의 유리판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 특징에 따라, 광축을 따라 피사체로부터 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈의 순서로 배치되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체를 제조하는 방법으로서, 상기 제1 및 제2 렌즈의 각각의 일면을 평탄하게 하는 평탄화 단계와, 상기 제1 및 제2 렌즈의 평탄면을 상호 접합하는 단계와, 상기 접합된 제1 및 제2 렌즈의 각각의 타면을 가공하는 단계와, 상기 제3 및 제4 렌즈를 배치하는 단계를 포함하는 렌즈 조립체 제조 방법이 제공된다.
상기 타면을 가공하는 단계는, 상기 제1 렌즈의 타면은 양의 굴절능을 가지도록 가공하는 단계와, 상기 제2 렌즈의 타면은 음의 굴절능을 가지도록 가공하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면과 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 조립체는 4매의 렌즈로 이루어지되, 제1렌즈와 제2렌즈는 구면 유리재질이며 렌즈의 길이를 줄이기 위해 접합된 형태이며 제3렌즈와 제4렌즈는 비구면 플라스틱 렌즈이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 조립체 및 광로를 도시한 도면이다.
도 2에서 물체는 좌측에 있고 촬상 소자는 우측에 있으며, 좌측의 렌즈로부터 제1, 제2, 제3, 제4 렌즈가 배치되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 렌즈 조립체는 구면유리렌즈인 제1 렌즈와 제2 렌즈가 접합한 형태이고 제3 및 제4 렌즈는 플라스틱 비구면렌즈 2매로 구성되어 있다.
제1 렌즈의 경우 최외각의 두께가 0.03mm이고 제2렌즈는 중심두께가 0.1mm이다. 이 실시예에서 제1 렌즈와 제2 렌즈를 합친 중심두께는 0.6mm이다. 본 발명의 바람직한 실시예의 제1 렌즈와 제2 렌즈는 종래의 제작방식으로는 제작이 불가능하다.
이와 같은 렌즈를 제작하기 위해 본 발명에서는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 각각의 일면을 평면으로 설계하고 제1 렌즈와 제2 렌즈의 평면측을 상호 접합한 후 가공한다.
본 실시예에서 제1 및 제2 렌즈의 구성은 도 3에 도시된 바와 같으며, 구체적인 수치는 다음과 같다.
제1 렌즈
전면 곡률반경 : 1.9mm, 후면 radius : infinity, 중심두께 : 0.5mm, 외경 : Φ2.5mm
제2 렌즈
전면 곡률반경 : infinity, 후면 radius : 3.9mm, 중심두께 : 0.1mm, 외경 : Φ2.5mm
표 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 렌즈 데이타이다.
Surface(면번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
OBJ INFINITY INFINITY
1 1.90000 0.500000 1.883 40.8
2 INFINITY 0.100000 1.923 20.9
3 3.90000 0.100000
STO INFINITY 0.944813
5(*) -1.73110 0.419073 1.531 55.8
6(*) -1.96679 0.255822
7(*) 1.25920 0.568848 1.531 55.8
8(*) 1.12184 0.650000
9 INFINITY 0.300000 1.517 64.2
10 INFINITY 0.261445
IMG INFINITY
(OBJ : 물체면; STO : 조리개; IMG : 상면(image); Infinity : 평면)
비구면 계수는 다음의 표 2와 같다.
S5 K
-2.104119
A B C D E F
-.270644E-02 -.154638E+00 -.518016E+00 0.796820E+00 0.152296E+00 -.270954E+00
S6 K
-6.217451
A B C D E F
-.375272E+00 0.497518E+00 -.592576E+00 0.164247E+00 0.339056E+00 -.163195E+00
S7 K
-7.000000
A B C D E F
-.224558E+00 0.547025E-01 0.474057E-02 -.411883E-02 0.165911E-02 -.309039E-03
S8 K
-4.232665
A B C D E F
-.169631E+00 0.567504E-01 -.165578E-01 0.219399E-02 -.107957E-03 -.185273E-05
본 실시예에 따른 렌즈 조립체의 비구면 방정식은 다음의 수학식 1과 같다.
Figure 112007007030539-pat00001
여기서 X는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 휨량(sag), Y는 광축에서부터 높이, R은 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경, K는 코닉(Conic) 상수, A,B,C,D,E,F는 각각 제 4차, 제6차, 제8차, 제10차, 제12차, 제14차 비구면 계수를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 조립체에서 굴절능(power)의 분포는 제1 및 제2 유리 접합렌즈가 대부분의 굴절능을 담당하고 제3렌즈와 제4렌즈는 수차보정 역할을 하므로 굴절능이 매우 약하다. 실시예에서 전체 굴절능은 0.28이고 유리 접합렌즈의 굴절능은 0.26, 제3 렌즈 굴절능은 -0.01 이고, 제4 렌즈 굴절능은 0.02이다.
즉 제1 및 제2 유리 접합렌즈의 굴절능이 전체 굴절능의 91% 이다.
통상의 렌즈에서 조리개(STOP)의 위치는 일반적으로 렌즈의 중앙에 위치하는 것이 유리하다. 하지만 조리개를 중앙에 위치시킬 경우 주광선각도(CRA, chief ray angle)에 불리하게 되며 이를 극복하기 위해서는 렌즈의 길이가 길어지는 단점이 있으나, 불필요한 광들을 차단하는 데 유리하고 제작공차에 둔감한 장점이 있다. 본 발명에서는 조리개의 위치를 제2 렌즈와 제3 렌즈 사이에 위치시켜 제작공차에 대한 민감도를 줄이면서도 CRA를 25도 정도로 이하로 하고 길이를 단축하였다.
본 발명에서 유리 렌즈의 재료를 달리하여 색수차를 잘 보정할 수 있다. 본 발명에서 제1 렌즈와 제2 렌즈는 길이를 줄이는데 유리한 높은 굴절율을 갖는 재료를 선정하였고 색수차 보정에 유리하도록 아베 수(abbe number)가 차이가 나는 재료를 선정하였다.
본 실시예에서 제1렌즈와 제2렌즈의 굴절률(Nd), abbe number(vd)
제1렌즈 Nd : 1.883 Vd : 40.8
제2렌즈 Nd : 1.923 Vd : 20.9
여기서 굴절율은 두 렌즈 모두 1.8 이상이며, 아베 수는 20 정도 차이가 난다.
상기 실시예에서, sensor의 image size : 4.4mm, F number : 2.8, CRA : 25degree, TTL(렌즈 전면에서 image면 까지 길이) : 4.1mm 이다.
즉 고해상도이면서 TTL을 대폭 줄인 렌즈이다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 일 실시예를 도시한 도면으로서, 도 4에 도시된 렌즈 조립체의 데이터는 다음의 표 3 및 표 4에 기재한 바와 같다.
Surface(면번호) RDY(곡률반경) THI(두께) Nd(굴절률) Vd(아베수)
OBJ INFINITY INFINITY
1 1.95855 0.470000 1.729 54.7
2 INFINITY 0.080000 1.674 29.4
3 3.92256 0.100000
STO INFINITY 1.185543
5(*) -2.32995 0.400033 1.531 55.8
6(*) -3.32208 0.584255
7(*) 1.46766 0.649007 1.531 55.8
8(*) 1.36691 0.422187
9 INFINITY 0.300000 1.517 64.2
10 INFINITY 0.839223
IMG INFINITY -0.029898
S5 K
3.579538
A B C D E F
-.774943E-01 -.254146E-01 0.295739E-01 0.743280E-01 0.289899E-02 -.717340E-02
S6 K
4.843109
A B C D E F
-.227001E+00 0.205617E+00 -.152980E+00 0.562486E-01 0.510150E-01 -.260913E-01
S7 K
-4.381308
A B C D E F
-.157213E+00 0.283279E-01 0.302304E-03 -.522377E-03 0.133892E-03 -.183062E-04
S8 K
-4.121284
A B C D E F
-.997791E-01 0.212058E-01 -.357171E-02 0.177067E-03 0.162655E-04 -.123629E-05
표 3은 렌즈 데이터이며, 표 4는 비구면계수이다.
본발명의 실시예에서 제1렌즈의 최외각 두께는 외경이 Φ2.5mm 이므로 0.019mm이며 외경이 Φ2.0mm 인 경우 0.2mm가 된다. 제2렌즈의 중심 두께는 0.08mm 이다.
일반적인 공정에서 렌즈의 중심두께는 0.2mm 이상이어야 하고 최외각 두께는 0.3mm 이상이어야 한다.
본 발명에서 굴절능의 분포는 유리 접합렌즈가 대부분의 굴절능을 담당하고 제3렌즈와 제4렌즈는 수차보정 역할을 하므로 굴절능이 매우 약하다. 실시예에서 전체 굴절능은 0.2218이고 유리 접합렌즈의 굴절능은 0.2212, 제3렌즈 굴절능은 -0.06 이고, 제4렌즈 굴절능은 0.03이다.
즉 유리 접합렌즈의 굴절능이 전체 굴절능의 99.8% 이다.
본 발명에서 유리 렌즈의 재료를 달리하여 색수차를 잘 보정 할 수 있다. 본 발명에서 제1렌즈와 제2렌즈는 길이를 줄이는 데 유리한 높은 굴절율을 갖는 재료를 선정하였고 색수차 보정에 유리하도록 아베 수가 차이가 나는 재료를 선정하였다.
본 실시예에서 제1렌즈와 제2렌즈의 굴절율(Nd), 아베 수(vd)는 다음과 같다.
제1렌즈 Nd : 1.873 Vd : 54.7
제2렌즈 Nd : 1.674 Vd : 29.4
여기서 굴절율은 두 렌즈 모두 1.65 이상이며, 아베 수는 15 정도 차이가 난다. 본 실시예에서 센서의 이미지 사이즈 : 5.7mm, F number : 2.8, CRA : 25.2degree, TTL(렌즈 전면에서 image면 까지 길이) : 5.0mm이다.
즉 고해상도이면서 TTL을 대폭 줄인 렌즈이다.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 제작 공정을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 블랭크 상태의 제1렌즈와 제2렌즈를 준비한 다음 아래의 과정을 거치면서 두 개의 광학 렌즈를 1매의 광학 렌즈 두께로 가공할 수 있다.
1. 제1 렌즈 후면(S12)과 제2 렌즈 전면(S21)을 평면화하는 공정 실시
( curve generation -> grinding -> polishing )
2. 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 평면(S12, S21)을 자외선 접합 방식으로 접합
3. 제1렌즈 전면(S11) 곡면 제작 공정 실시
(curve generation -> grinding -> polishing )
4. 제2렌즈 후면(S22) 곡면 제작 공정 실시
(curve generation -> grinding -> polishing )
5. 센터링 공정 실시
6. 양면 무반사 코팅
본 발명에 따른 렌즈 조립체가 가능한 것은 렌즈 조립체의 제1 및 제2 렌즈인 유리 렌즈 2매를 접합하여 하나의 렌즈로 제작하기 때문이다.
일반적인 경우 접합면이 곡률을 가지고 있고 이 경우 제1 렌즈와 제2 렌즈의 각면들의 곡률반경의 정점을 일치시킬 수 없다. 이것이 어긋나는 현상을 일반적으로 편심이라고 부른다. 본 발명의 경우 접합면을 평면으로 설계하고 상기 공정으로 이 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제1 렌즈의 최외각 두께는 외경이 Φ2.5mm이므로 0.03mm이다(외경이 Φ2.0mm 인 경우 0.22mm). 제2 렌즈의 중심 두께는 0.1mm 이다.
일반적인 공정에서 렌즈의 중심두께는 0.2mm 이상이어야 하고 최외각 두께는 0.3mm 이상이어야 함을 비추어 보면 본 발명에 따라 상당한 길이 단축을 얻을 수 있다.
이상 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면과 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였다. 그러나, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이므로, 본 발명의 권리 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여져야 할 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 비교적 단순한 공정으로 고해상도로써 TTL을 대폭 줄인 렌즈를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 광축을 따라 피사체로부터 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈의 순서로 배치되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 양의 굴절능을 가지고 있고 제2 렌즈는 음의 굴절능을 가지며,
    상기 제1렌즈와 제2렌즈는 광학유리 재질이며, 상기 제1 렌즈의 전면과 상기 제2 렌즈의 후면은 모두 구면이며, 상기 제1 렌즈의 후면과 상기 제2 렌즈 전면은 실질상 평면으로서 상호 접합되어 있는 것
    인 렌즈 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3 렌즈 및 제4 렌즈는, 플라스틱 재질로서 상호 분리되어 있으며 적어도 한면은 비구면인 것인 렌즈 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈의 외곽의 두께(T1_edge)와 중심두께(T2_center)는 T1_edge < 0.3mm T2_center < 0.3mm 인 조건을 만족하는 것인 렌즈 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 굴절능의 합(P12)과 렌즈 전체의 굴절능(P)은 P12 / P > 0.8 인 관계를 만족하는 것인 렌즈 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 제3렌즈의 굴절능(P3)과 제4렌즈의 굴절능(P4)는 각각 -0.2 초과, 0.2 미만인 범위에 있는 것인 렌즈 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 제1렌즈의 아베수(abbe number) V1 과 제2렌즈의 아베수(abbe number) V2 는 |V1 - V2| > 15 인 관계를 만족하는 것인 렌즈 조립체.
  7. 광축을 따라 피사체로부터 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈의 순서로 배치되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체에 있어서,
    상기 제2렌즈와 제3렌즈 사이에 배치되는 조리개(stop)를 포함하고,
    상기 제1렌즈와 제2렌즈는 광학유리 재질이며, 상기 제1 렌즈의 전면과 상기 제2 렌즈의 후면은 모두 구면이며, 상기 제1 렌즈의 후면과 상기 제2 렌즈 전면은 실질상 평면으로서 상호 접합되어 있는 것
    인 렌즈 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 렌즈 및 제4 렌즈는, 플라스틱 재질로서 상호 분리되어 있으며 적어도 한면은 비구면인 것인 렌즈 조립체.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1렌즈의 외곽의 두께(T1_edge)와 중심두께(T2_center)는 T1_edge < 0.3mm T2_center < 0.3mm 인 조건을 만족하는 것인 렌 즈 조립체.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 굴절능의 합(P12)과 렌즈 전체의 굴절능(P)은 P12 / P > 0.8 인 관계를 만족하는 것인 렌즈 조립체.
  11. 제7항에 있어서, 제3렌즈의 굴절능(P3)과 제4렌즈의 굴절능(P4)는 각각 -0.2 초과, 0.2 미만인 범위에 있는 것인 렌즈 조립체.
  12. 제7항에 있어서, 제1렌즈의 아베수(abbe number) V1 과 제2렌즈의 아베수(abbe number) V2 는 |V1 - V2| > 15 인 관계를 만족하는 것인 렌즈 조립체.
  13. 광축을 따라 피사체로부터 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3렌즈 및 제4렌즈의 순서로 배치되어 있는 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체를 제조하는 방법으로서,
    상기 제1 및 제2 렌즈의 각각의 일면을 평탄하게 하는 평탄화 단계와,
    상기 제1 및 제2 렌즈의 평탄면을 상호 접합하는 단계와,
    상기 접합된 제1 및 제2 렌즈의 각각의 타면을 가공하는 단계와,
    상기 제3 및 제4 렌즈를 배치하는 단계
    를 포함하는 렌즈 조립체 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 타면을 가공하는 단계는,
    상기 제1 렌즈의 타면은 양의 굴절능을 가지도록 가공하는 단계와,
    상기 제2 렌즈의 타면은 음의 굴절능을 가지도록 가공하는 단계
    를 포함하는 것인 렌즈 조립체 제조 방법.
KR1020070007256A 2007-01-23 2007-01-23 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈 Active KR100711024B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070007256A KR100711024B1 (ko) 2007-01-23 2007-01-23 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈
US11/775,731 US7558006B2 (en) 2007-01-23 2007-07-10 Laminated lens
JP2007270933A JP2008181075A (ja) 2007-01-23 2007-10-18 超小型高解像度接合型撮像レンズ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070007256A KR100711024B1 (ko) 2007-01-23 2007-01-23 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100711024B1 true KR100711024B1 (ko) 2007-04-24

Family

ID=38182195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070007256A Active KR100711024B1 (ko) 2007-01-23 2007-01-23 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7558006B2 (ko)
JP (1) JP2008181075A (ko)
KR (1) KR100711024B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927606B1 (ko) 2007-11-28 2009-11-23 주식회사 세코닉스 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체
KR100946497B1 (ko) 2007-11-05 2010-03-10 엘지이노텍 주식회사 광학계
CN104166224A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 三洋电机株式会社 摄像透镜装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3926380B1 (ja) * 2006-12-07 2007-06-06 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
JP3946245B1 (ja) * 2007-03-08 2007-07-18 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
JP5015720B2 (ja) * 2007-10-18 2012-08-29 富士フイルム株式会社 4枚構成小型撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像装置
JP5022172B2 (ja) * 2007-10-18 2012-09-12 富士フイルム株式会社 4枚構成小型撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像装置
JP2009098515A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Fujinon Corp 4枚構成小型撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像装置
JP5015719B2 (ja) * 2007-10-18 2012-08-29 富士フイルム株式会社 4枚構成小型撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像装置
JP5426841B2 (ja) * 2008-05-08 2014-02-26 オリンパス株式会社 撮像光学系
JP2010026495A (ja) * 2008-06-16 2010-02-04 Tamron Co Ltd 撮像レンズ
JP2010049112A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Sanyo Electric Co Ltd レンズ装置、撮影装置
KR101046123B1 (ko) * 2008-10-15 2011-07-01 삼성전기주식회사 초소형 촬상 광학계
TWI395990B (zh) * 2009-05-11 2013-05-11 Largan Precision Co Ltd 攝影用透鏡組
CN102096168A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 昆山西钛微电子科技有限公司 免调焦光学摄像头模组
CN103091808A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 昆山西钛微电子科技有限公司 免调焦光学摄像头模组
KR101356401B1 (ko) * 2012-04-23 2014-01-29 주식회사 엔투에이 광각 렌즈 시스템
JP6253615B2 (ja) * 2015-07-27 2017-12-27 キヤノン株式会社 光学系及びそれを備える光学機器
TWI620968B (zh) 2016-12-15 2018-04-11 大立光電股份有限公司 光學攝像鏡片系統、取像裝置及電子裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59220715A (ja) 1983-05-30 1984-12-12 Fuji Megane:Kk ハ−フ調光レンズの製法
KR20020064179A (ko) * 2001-01-31 2002-08-07 가시오게산키 가부시키가이샤 촬영렌즈시스템
JP2004212481A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Nidec Copal Corp 撮影レンズ
JP2007011237A (ja) 2005-07-04 2007-01-18 Fujinon Corp 撮像レンズ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US404506A (en) * 1889-06-04 county of surrey
US1637917A (en) * 1927-08-02 Robert richter
US2140410A (en) * 1936-11-06 1938-12-13 Titmus Optical Company Lens and method of manufacturing the same
GB752276A (en) * 1953-09-18 1956-07-11 Agfa Camera Werk Ag Photographic objective
DE2621981C3 (de) * 1976-05-18 1979-05-03 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6300 Lahn- Wetzlar Viergliedriges Gaußobjektiv
JP3149481B2 (ja) * 1991-11-06 2001-03-26 株式会社ニコン 小型の広角レンズ
US6441971B2 (en) * 1999-09-27 2002-08-27 Alex Ning Compact lens with external aperture stop
JP3564107B2 (ja) * 2002-03-05 2004-09-08 コニカミノルタホールディングス株式会社 コンパクトな撮影レンズ
JP4712357B2 (ja) * 2003-11-26 2011-06-29 オリンパス株式会社 変倍レンズ及びそれを用いた撮像装置
JP2005202019A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像レンズ
KR100576875B1 (ko) * 2004-10-25 2006-05-10 삼성전기주식회사 초소형 광학계
TWI320106B (en) * 2006-12-04 2010-02-01 Image lens assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59220715A (ja) 1983-05-30 1984-12-12 Fuji Megane:Kk ハ−フ調光レンズの製法
KR20020064179A (ko) * 2001-01-31 2002-08-07 가시오게산키 가부시키가이샤 촬영렌즈시스템
JP2004212481A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Nidec Copal Corp 撮影レンズ
JP2007011237A (ja) 2005-07-04 2007-01-18 Fujinon Corp 撮像レンズ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946497B1 (ko) 2007-11-05 2010-03-10 엘지이노텍 주식회사 광학계
KR100927606B1 (ko) 2007-11-28 2009-11-23 주식회사 세코닉스 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체
CN104166224A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 三洋电机株式会社 摄像透镜装置
CN104166224B (zh) * 2013-05-16 2017-07-25 惠州市大亚湾永昶电子工业有限公司 摄像透镜装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7558006B2 (en) 2009-07-07
JP2008181075A (ja) 2008-08-07
US20080174885A1 (en) 2008-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100711024B1 (ko) 초소형 고해상도 접합형 촬상 렌즈
WO2021238648A1 (zh) 光学成像镜头及成像设备
CN107272143B (zh) 光学成像系统
KR101595220B1 (ko) 공차가 완화된 촬영 렌즈 시스템
KR102380230B1 (ko) 촬영 렌즈 및 이를 포함하는 촬영 장치
CN107272144A (zh) 光学成像系统
CN107272147B (zh) 光学成像系统
CN107229102B (zh) 光学成像系统
KR20150058972A (ko) 촬상 렌즈 시스템 및 이를 채용한 촬상 장치
EP1589362A1 (en) Objective composed of three lenses
KR20150070858A (ko) 촬상 렌즈 시스템 및 이를 채용한 촬상 장치
CN107272146B (zh) 光学成像系统
CN114185161B (zh) 光学系统、镜头模组和电子设备
CN107229111B (zh) 光学成像系统
KR100927606B1 (ko) 초소형 고해상도 촬상 렌즈 조립체
KR101412626B1 (ko) 공차가 완화된 촬영 렌즈 시스템
CN112068287A (zh) 光学成像透镜组
KR20160089743A (ko) 촬영 렌즈 및 이를 포함하는 촬영 장치
KR20160110746A (ko) 촬영 렌즈계
CN107229103A (zh) 光学成像系统
US7236315B2 (en) Compact lens system
JP4747597B2 (ja) ズームレンズ
CN107272148B (zh) 光学成像系统
CN107229110B (zh) 光学成像系统
CN116626862A (zh) 光学成像镜头

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20070123

PA0201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20070126

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20070123

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20070409

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20070418

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20070418

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100610

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110303

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120306

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130618

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130618

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140314

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140314

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160418

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170320

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170320

Start annual number: 11

End annual number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180314

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180314

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190326

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190326

Start annual number: 13

End annual number: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200403

Start annual number: 14

End annual number: 14

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210407

Start annual number: 15

End annual number: 15

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220322

Start annual number: 16

End annual number: 16

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230215

Start annual number: 17

End annual number: 17

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240405

Start annual number: 18

End annual number: 18

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250403

Start annual number: 19

End annual number: 19