Korean Journal of Optics and Photonics (한국광학회지)

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Wide-angle Optical Module Design for Mobile Phone Camera Using Recursive Numerical Computation Method

재귀적 수치 계산법을 적용한 모바일 폰용 광각 광학계 설계

  • Kyu Haeng Lee (Department of Electro Physics, College of Engineering, The University of Suwon) ;
  • Sung Min Park (Department of Electro Physics, College of Engineering, The University of Suwon) ;
  • Kye Jin Jeon (Department of Electro Physics, College of Engineering, The University of Suwon)
  • 이규행 (수원대학교 공과대학 전자물리학과) ;
  • 박성민 (수원대학교 공과대학 전자물리학과) ;
  • 전계진 (수원대학교 공과대학 전자물리학과)
  • Received : 2024.05.22
  • Accepted : 2024.06.28
  • Published : 2024.08.25
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Abstract

We applied recursive numerical computation to create a basic design of a camera optical module for mobile phones. To enhance the resolution performance for a 38-degree field of view, we constructed the optical system with six non-spherical lenses. However, to increase its applicability to a compact mobile phone, we limited the overall length to 5 mm in the design. Using the data obtained from the basic design, we proceeded with optimization design using the Zemax design tool. The optimized optical system achieved a resolution performance with a modulation transfer function value of more than 19% for a 280 lines/mm pattern and image distortion within 1.0% for all wavelength rays. In this paper, we verify the feasibility of using recursive numerical computation for the basic design of a compact mobile phone camera.

재귀적 수치 계산법을 적용하여 모바일 폰용 카메라 광학 모듈의 기초 설계를 진행하였다. 38도의 반각 필드에 대한 결상 성능을 높이기 위하여 6개의 비구면 렌즈로 광학계를 구성하였으며, 소형 기기인 모바일 폰에서의 적용성을 높이기 위하여 전체 길이는 5 mm로 제한하였다. 기초설계에서 얻은 데이터를 바탕으로 Zemax 설계 툴을 사용하여 최적화 설계를 진행하였으며, 최적화된 광학계의 결상 성능은 280 lines/mm 패턴에 대한 modulation transfer function (MTF) 값이 19% 이상이고 다파장 광선에 대한 상 왜곡도는 최대 1.0% 이내임을 확인할 수 있었다. 본 논문을 통하여 재귀적 수치 계산법을 사용한 소형 모바일 폰 카메라의 기초설계가 가능함을 검증할 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

2024학년도 수원대학교 학술진흥연구비 지원.

References

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