Abstract
A high speed ultra-compact lens with a diffractive optical element (DOE) is designed, which can be applied to mobile communication devices such as IMT2000, PDA, notebook computer, etc. The designed hybrid lens has sufficiently high performance of less than f/2.2, compact size of 3.3 mm (1st surf. to image), and wide field angle of more than 30 deg. compared with the specifications of a single lens. By proper choice of the aspheric and DOE surface which has very large negative dispersion, we can correct chromatic and high order aberrations through the optimization technique. From Seidel third order aberration theory and Sweatt modeling, the initial data and surface configurations, that is, the combination condition of the DOE and the aspherical surface are obtained. However, due to the consideration of diffraction efficiency of a DOE, we can choose only four cases as the optimization input, and present the best solution after evaluating and comparing those four cases. On the other hand, we also report dramatic improvement in optical performance by inserting another refractive lens (so-called, field flattener), that keeps the refractive power of an original DOE lens and makes the petzval sum zero in the original DOE lens system. ystem.
IMT2000용 단말기, 휴대용 개인정보단말기(PDA), 노트북 PC 등에 내장이 가능한 고속(f/2.2)의 1/7인치 CMOS칩용 초소형 카메라 렌즈를 설계하였다 설계의 특징으로는 회절소자의 마이너스 고분산특성을 십분 활용하여 단매의 렌즈로도 고속 및 광화각에 걸쳐 고차수가 및 색수차를 충분히 보정한 것이고 동시에 경박단소화(렌즈포함 상거리=3.3mm)도 실현한 것이다. 한편 설계방법으로는 단매로도 최상의 성능을 확보하기 위해 가능한 초기형상을 (Seidel 3차 수차론 활용) 최적설계의 입력치로 두고 다양한 면배치에 대해 최적설계후 상호간의 광학성능 및 기타 특성치를 비교·분석하였다 그리고 성능향상의 한방법으로써 기존 단매 렌즈의 굴절능을 전체 (2매)렌즈의 굴절능으로 하면서 petzval sum이 제로가 되도록 렌즈를 추가 하였고 이로 말미암아 최적설계 후 기존 광학성능을 크게 향상시킬수 있었다.
