이미지 센서용 광학렌즈설계

Optical Lens Design of Image Sensor

본 연구에서는 4매의 렌즈로 해상도와 왜곡을 최적화한 렌즈 설계이다. 컴팩트한 광학계를 얻기 위해서 retrofocus 형태의 광학계 대신에 (+)굴절능과 (-)굴절능으로 조합된 telephoto 형태로 구성하였다. 이미지 센서 렌즈계의 설계 사양은 초점거리 8.3mm, F/# 2.8, 그리고 화각은 $54.7^{\circ}$였다. MTF 값은 설계된 물체 높이의 경우 110 lp/mm의 공간주파수에서 0.57 이상으로 나타났다. 설계된 렌즈계는 디지털 스틸 카메라용 광학계에서 요구되는 성능을 충분히 만족하며, 특히 렌즈설계의 간단한 프로파일 특성 때문에 컴팩트한 디지털 카메라와 저비용 설계에 적합하다.

This paper presents lens optimization of the resolution and the distortion for a four-element lens design. In order to have compact optical system, we used the tele-photo type lens composed of a positive and a negative power elements instead of retro-focus lens. The specifications of optical lens design are the focal length of 7.2 mm, the F/number of 2.8 and the field angle of $54.7^{\circ}C$. The MTF values are higher than 0.5 in the spatial frequency range up to 110 lp/mm for all of the designed object heights. Also, it is expected to fulfill all the requirements of a digital still camera lens and especially suited for building low-cost, compact digital cameras because of the low-profile property of the lens design.