KR20140076725A

KR20140076725A - 카메라 렌즈

Info

Publication number: KR20140076725A
Application number: KR1020120145062A
Authority: KR
Inventors: 이도원; 이상훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-23
Also published as: KR102066418B1

Abstract

카메라 렌즈는 촬영 대상물 측으로 향하는 볼록면이 형성된 제1 렌즈; 상기 제1 렌즈의 후단에 배치되며 제1 렌즈와 마주하는 면에 비구면인 회절광학(DOE)면이 형성되고, 상기 회절광학면과 대향하는 면이 오목하게 형성된 제2 렌즈; 및 상기 제1 및 제2 렌즈 사이에 개재되며, 상기 제1 렌즈를 통과한 광의 회절에 의한 노이즈를 방지하기 위해 상기 제2 렌즈 중 상기 회절광학면을 선택적으로 개구시키는 개구가 형성된 조리개를 포함한다.

Description

카메라 렌즈{CARMERA LENS}

본 발명은 초소형 카메라에 장착되는 카메라 렌즈에 관한 것이다.

최근 들어 휴대용 기기에 장착되는 초소형 카메라가 널리 사용되고 있으며, 초소형 카메라는 디지털 이미지뿐만 아니라 동영상을 촬영하는 기능 역시 포함하고 있다.

초소형 카메라는 이미지 센서, 카메라 렌즈, 카메라 렌즈와 이미지 센서 사이의 간격을 좁히거나 넓히는 보이스 코일 모터(VCM) 및 조리개를 포함한다.

카메라 렌즈는 일반적으로 3 장 또는 4 장이 겹쳐지게 배치된 광학 렌즈들을 포함한다.

3 장의 렌즈를 카메라 렌즈로 사용할 경우, 넓은 화면각을 유지하면서 다양한 타입의 수차를 적용할 수 있고, 4 장의 렌즈를 카메라 렌즈로 사용할 경우 비구면을 활용하여 고해상도 구현이 가능하다.

그러나, 종래 초소형 카메라의 경우 조리개가 3 장 또는 4 장의 렌즈들 중 두번째 렌즈의 후면에 배치되기 때문에 필요 없는 광선을 조리개가 차폐할 수 없고 이로 인해 조리개에서 차폐되지 않은 광에 의하여 영상에 노이즈가 발생 될 수 있다.

본 발명은 조리개에서 차폐되지 않은 광에 의한 영상의 노이즈 발생을 억제하여 고품질 이미지를 획득할 수 있도록 한 카메라 노즐을 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일실시예로서, 카메라 렌즈는 촬영 대상물 측으로 향하는 볼록면이 형성된 제1 렌즈; 상기 제1 렌즈의 후단에 배치되며 제1 렌즈와 마주하는 면에 비구면인 회절광학(DOE)면이 형성되고, 상기 회절광학면과 대향하는 면이 오목하게 형성된 제2 렌즈; 및 상기 제1 및 제2 렌즈 사이에 개재되며, 상기 제1 렌즈를 통과한 광의 회절에 의한 노이즈를 방지하기 위해 상기 제2 렌즈 중 상기 회절광학면을 선택적으로 개구시키는 개구가 형성된 조리개를 포함한다.

본 발명에 따른 카메라 렌즈에 의하면, 카메라 렌즈 중 회절광학면이 형성된 렌즈 상에 조리개를 배치하고, 조리개에 회절광학면을 선택적으로 노출하는 개구를 형성하여 외부광이 조리개의 개구에 대응하는 회절광학면을 통해 후속 렌즈로 제공될 수 있도록 함으로써 영상에 노이즈가 발생되는 것을 방지한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 렌즈 및 하우징을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 카메라 렌즈만을 도시한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 렌즈(100)는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 조리개(30), 제3 렌즈(40), 제4 렌즈(50), 제5 렌즈(60) 및 하우징(70)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(40) 및 제4 렌즈(50)는 결상 렌즈이다.

제1 렌즈(10)는 제1 렌즈(10), 제2 렌즈(20), 제3 렌즈(40), 제4 렌즈(50) 및 제5 렌즈(60) 중 촬영 대상물을 향하는 방향으로 가장 외곽에 배치된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 렌즈(10)는 유리 또는 플라스틱을 성형하여 형성할 수 있다. 특히 제1 렌즈(10)를 글래스 몰드 렌즈로 형성할 경우 제1 렌즈(10)의 광 투과율을 높이고 화상을 보다 깨끗하고 선명하게 할 수 있다.

제1 렌즈(10)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 렌즈(10) 중 촬영 대상물을 향하는 일측면에는 촬영 대상물을 향하는 방향으로 볼록한 볼록면(15)을 가지며,제1 렌즈(10)의 후면은 촬영 대상물을 향하는 방향으로 오목한 오목면(17)가 형성된다. 제1 렌즈(10)는 양의 굴절력을 가진다.

제2 렌즈(20)는 제1 렌즈(10)의 후단 또는 후방에 형성되며, 제2 렌즈(20)는 유리 또는 플라스틱을 성형하여 형성될 수 있다.

제2 렌즈(20) 중 제1 렌즈(10)와 마주하는 일측면에는 촬영 대상물을 향하는 방향으로 볼록하게 돌출된 회절광학면(Diffraction Optical Element face, DOE, 25)이 형성되며, 제2 렌즈(20)의 회절광학면(25)은 제1 렌즈(10)의 오목면(17)과 대응하는 위치에 형성된다. 제2 렌즈(20)의 회절광학면(25)은, 평면상에서 보았을 때, 소정 직경(A)으로 형성된다. 제2 렌즈(20)는 음의 굴절력을 갖는다.

제2 렌즈(20) 중 회절광학면(25)과 대향하는 면에는 촬영 대상물을 향하는 방향으로 오목한 오목면(27)이 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 렌즈(10)는 제2 렌즈(20)와 보상하여 색수차를 보정하는 역할을 한다.

조리개(30)는 제1 렌즈(10) 및 제2 렌즈(20)의 사이에 개재되며, 조리개(30)는 외부로부터 입사된 광 중 불필요한 광을 차단하는 역할을 한다.

본 발명의 일실시예에서, 조리개(30)는 선택적으로 광을 통과시키기 위한 개구(35)를 포함하는데, 개구(35)의 사이즈는 제2 렌즈(20)의 회절광학면(25)의 직경(A)과 실질적으로 동일한 직경으로 형성된다.

따라서, 외부로부터 제1 렌즈(10)를 통과한 광은 조리개(30)에 의하여 차단되고, 이로 인해 외부로부터 제1 렌즈(10)를 통과한 광 중 제2 렌즈(20)의 회절광학면(25)을 통과한 광만이 제2 렌즈(20)를 통과하게 된다.

이와 같이 조리개(30)에 의하여 광이 제2 렌즈(20)의 회절광학면(25)을 선택적으로 통과하도록 할 경우 촬영에 필요한 광만이 회절광학면(25)을 통과하기 때문에 불필요한 광에 의하여 영상에 노이즈가 발생 되는 것을 방지할 수 있다.

만일 회절광학면의 앞쪽에 조리개가 배치될 경우, 조리개와 회절광학면 사이의 갭으로 불필요한 광이 입사되어 영상에 노이즈가 발생 될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 얇은 두께를 갖고 회절광학면(25)을 선택적으로 노출하는 개구(35)를 갖는 조리개(30)를 제2 렌즈(20)에 배치함으로써 영상에 노이즈 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 얇은 두께를 갖고 회절광학면(25)을 선택적으로 노출하는 개구(35)를 갖는 조리개(30)를 제1 및 제2 렌즈(10,20)들 사이에 개재하고, 조리개(30)가 제1 및 제2 렌즈(10,20)들과 접촉되도록 함으로써 영상에 노이즈 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 제1 렌즈(10)의 후면에 오목부(17)를 형성함으로써 제2 렌즈(35)의 회절광학면(25)과 제1 렌즈(10)의 간섭을 방지할 수 있다.

제3 렌즈(40)는 상(象)쪽을 향하여 볼록하게 돌출된 볼록면(45)을 가지면서 양의 굴절력을 갖는다.

제3 렌즈(40) 중 볼록면(45)과 대향 하며 제2 렌즈(20)와 마주하는 면은 오목한 오목면(47)으로 형성되기 때문에 색수차의 광선수차를 보정 할 수 있게 된다.

제3 렌즈(40)는 오목면(47) 및 제2 렌즈(20)의 오목면(27)의 결합에 의하여 색수차 특성이 개선된다.

제4 렌즈(50)는 양 또는 음의 굴절력을 갖는 구조로 형성되며, 제4 렌즈(50)는 적어도 1면이 변곡을 가지는 비구면으로 형성된다.

제5 렌즈(60)는 플레이트 형상으로 형성되며, 제4 렌즈(50) 및 상(象)의 사이에 개재된다. 제5 렌즈(60)의 어느 하나의 면에는 투과광의 파장영역을 선택하여 흡수하는 광학 코팅막이 형성될 수 있으며, 제5 렌즈(60)의 적어도 하나의 면에는 식각 패턴이 형성되어 노이즈를 제거할 수 있다.

하우징(70)은 합성수지로 제작되며, 하우징(70)은 제1 내지 제4 렌즈(10,20,40,50)를 수납 및 고정하는 역할을 하며, 하우징(70)은 조리개(30)도 제1 내지 제4 렌즈(10,20,40,50)들과 함께 고정하는 역할을 한다.

하우징(70)에는 외부광을 제1 렌즈(10)로 제공하기 위한 개구(75)를 포함하며, 개구(75)는 제1 사이즈로 형성되며, 조리개(30)의 개구(35)는 하우징(70)의 개구(75)와 동심원 상에 배치되며, 조리개(30)의 개구(35)는 하우징 개구(75) 보다 작은 제2 사이즈로 형성된다.

이와 같이 하우징(70)의 제1 사이즈에 비하여 조리개(30)의 개구(35)의 사이즈를 감소시킴으로써 광이 제3 렌즈(40)에 결상 될 수 있게 된다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 카메라 렌즈 중 회절광학면이 형성된 렌즈 상에 조리개를 배치하고, 조리개에 회절광학면을 선택적으로 노출하는 개구를 형성하여 외부광이 조리개의 개구에 대응하는 회절광학면을 통해 후속 렌즈로 제공될 수 있도록 함으로써 영상에 노이즈가 발생되는 것을 방지한다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100...카메라 렌즈 10...제1 렌즈
20...제2 렌즈 30...조리개
40...제3 렌즈 50...제4 렌즈
60...제5 렌즈 70...하우징

Claims

촬영 대상물 측으로 향하는 볼록면이 형성된 제1 렌즈;
상기 제1 렌즈의 후단에 배치되며 제1 렌즈와 마주하는 면에 비구면인 회절광학(DOE)면이 형성되고, 상기 회절광학면과 대향하는 면이 오목하게 형성된 제2 렌즈; 및
상기 제1 및 제2 렌즈 사이에 개재되며, 상기 제1 렌즈를 통과한 광의 회절에 의한 노이즈를 방지하기 위해 상기 제2 렌즈 중 상기 회절광학면을 선택적으로 개구시키는 개구가 형성된 조리개를 포함하는 카메라 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈들을 수납 및 고정하며 상기 제1 렌즈의 상기 볼록면을 노출하는 개구가 형성된 하우징을 더 포함하는 카메라 렌즈.
제2항에 있어서,
상기 하우징의 개구는 제1 사이즈로 형성되고, 상기 조리개의 상기 개구는 상기 제1 사이즈보다 작은 제2 사이즈로 형성된 카메라 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈의 상기 회절광학면과 마주하는 상기 제1 렌즈의 후면에는 오목면이 형성된 카메라 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 제2 렌즈의 후단에 배치되며 상(象)측을 향해 볼록하게 돌출된 볼록면을 갖는 제3 렌즈;
상기 제3 렌즈의 후단에 배치된 양 또는 음의 굴절력을 갖는 제4 렌즈; 및
상기 제4 렌즈의 후단에 배치된 플레이트 형상의 제5 렌즈를 포함하는 카메라 렌즈.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 렌즈들은 유리 및 플라스틱 중 어느 하나인 카메라 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 조리개는 상기 제1 및 제2 렌즈와 각각 접촉되며, 상기 조리개는 상기 광학 회절면과 동일 평면상에 배치된 카메라 렌즈.