KR100644350B1 - 액체렌즈 전극 증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원을 인가하여 액체렌즈를 구동하기 위해 마련되는 액체렌즈 전극을 증착하는 장치에 관한 것으로, 특히 렌즈부분을 마스킹하는 표면처리된 금속 재질의 렌즈마스크를 자석에 의하여 흡착시키고, 액체렌즈 전극의 증착부분을 제외한 나머지 부분은 쉬트마스크로 마스킹함으로써, 간단한 구조로 용이하게 액체렌즈 전극을 증착하는데 적당하도록 한 액체렌즈 전극 증착장치에 관한 것이다.
본 발명의 액체렌즈 전극 증착장치를 이루는 구성수단은, 상부면에 액체렌즈 기구물이 장착되고, 하부면에 자석이 고정되는 소정 형상의 지그(jig)와, 상기 액체렌즈 기구물의 중앙부분에 위치하는 렌즈부분을 마스킹하되, 상기 자석에 의하여 흡착되는 금속 재질의 렌즈마스크와, 상기 액체렌즈 기구물의 렌즈부분 이외의 면 중 상기 액체렌즈 전극이 증착되는 전극 증착부분을 제외한 가장자리 부분이 증착되지 않도록 씌어지는 쉬트마스크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전원을 인가하여 액체렌즈를 구동하기 위해 마련되는 액체렌즈 전극을 증착하는 장치에 관한 것으로, 특히 렌즈부분을 마스킹하는 표면처리된 금속 재질의 렌즈마스크를 자석에 의하여 흡착시키고, 액체렌즈 전극의 증착부분을 제외한 나머지 부분은 쉬트마스크로 마스킹함으로써, 간단한 구조로 용이하게 액체렌즈 전극을 증착하는데 적당하도록 한 액체렌즈 전극 증착장치에 관한 것이다.
카메라가 달린 휴대전화가 젊은이들에게 인기를 끌고있다. 그러나 인기가 높아짐에 따라, 이제는 언제 어디에서나 사진을 찍어 휴대전화로 전송까지 가능하다는 점만으로는 소비자들의 높아진 욕구를 충족시키지 못하게 됐다.
또한, 휴대전화 크기가 갈수록 작아지는데 비해 카메라의 크기를 줄이는데는 한계가 있는데, 특히 문제가 되는 것이 카메라 렌즈이다. 소비자들은 가까운데서 먼 거리에 위치하는 물체까지 자유자재로 초점을 맞춰 사진을 찍고 싶어 하지만 이런 욕구를 맞추다간 카메라 크기가 점점 커지는 문제가 생긴다.
상기와 같은 일반적인 카메라 휴대폰에서 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 최근에 카메라렌즈의 크기를 감소시키고 자유자재로 초점을 맞출 수 있는 액체렌즈가 개발되고 있다.
상기 액체렌즈는 인간의 눈에서 렌즈 역할을 하는 수정체를 모방한 것이다. 상기 눈의 수정체는 모양소대라는 근육에 의해 두께가 조절된다. 가까운 거리를 볼 때는 모양소대가 느슨해지면서 수정체를 두껍게 만든다. 두꺼운 수정체는 굴절력(굴절률)이 크기 때문에 수정체를 지난 빛이 큰 각도로 꺾인다.
반면 먼 거리를 볼 때는 모양소대가 잡아당겨져 수정체를 얇게 만든다. 얇은 수정체는 굴절력이 작으므로 빛이 통과하면서 작은 각도로 꺾인다. 정상 시력을 가진 눈에서는 이렇게 수정체 두께가 자동으로 변하기 때문에 항상 물체 상이 망막에 정확히 맺힌다.
플루이드포커스(Fluid-Focus) 렌즈로 이름 붙여진 상기 액체 렌즈는 유리나 플라스틱이 아닌 액체로 만들어지고, 상기 눈의 수정체 처럼 액체의 표면 형태를 변화시켜 초점거리를 다르게 맞춘다.
상기 액체렌즈는 소정의 지름과 높이를 가지는 원통에 물과 기름을 넣어 형성한다. 상기 원통 내부는 물을 밀쳐내는 물질이 코팅되어 있기 때문에 물보다 기름과 더 친하다. 따라서 물방울은 가운데가 위로 볼록한 형태로 존재한다.
이때 상기 원통에 전기장을 걸어주면 물을 밀쳐내는 성질이 줄면서 기름과 친화도가 비슷해져 물방울이 옆으로 퍼져 납작 해진다. 전기장이 더 강해지면 원통의 내벽이 기름보다 물과 더 친해지고, 기름이 가운데로 몰려 결국 물방울이 아래로 볼록한 모양이 된다. 즉 물방울이 수정체의 역할을, 전기장 변화가 수정체 두께를 변화시키는 모양소대 근육 역할을 하는 셈이다.
즉, 상기 액체 렌즈(Liquid Lens)는 자동으로 초점 조절(오토 포커스)이 가능하기 때문에, 휴대폰용 카메라 모듈은 기계적인 구동없이 사물과의 거리에 따라 액체 렌즈의 두께가 자동으로 변함으로써 초점 조절을 할 수 있다.
그런데, 상기 액체렌즈가 자동으로 초점 조절이 되기 위해서는 전기장이 인가되어야 한다. 따라서, 상기 액체렌즈는 외부로부터 전원을 인가받기 위하여 전도성이 뛰어난 금속의 액체렌즈 전극이 구비되어야 하다.
상기 액체렌즈 전극을 형성하기 위해서는 화학적 에칭 방법 등의 고가의 장비를 사용하고 복잡한 공정을 따르는 것이 일반적이다. 또한, 기타 많은 부대시설이 필요하고, 증착 공정이 복잡할 뿐만 아니라 증착공정을 진행하기 위한 비용이 많이 들어가는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 액체렌즈 기구물의 렌즈부분을 금속 재질의 렌즈마스크로 마스킹하고, 이 렌즈마스크를 자석에 의하여 간단하게 흡착하며, 상기 렌즈부분을 제외한 일정 부분을 금속코팅함으로써, 간단하게 액체렌즈 구동을 위한 전원이 인가되는 금속 전극을 형성시킬 수 있는 액체렌즈 전극 증착장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 액체렌즈 전극 증착장치를 이루는 구성수단은, 상부면에 액체렌즈 기구물이 장착되고, 하부면에 자석이 고정되는 소정 형상의 지그(jig)와, 상기 액체렌즈 기구물의 중앙부분에 위치하는 렌즈부분을 마스킹하되, 상기 자석에 의하여 흡착되는 금속 재질의 렌즈마스크와, 상기 액체렌즈 기구물의 렌즈부분 이외의 면 중 상기 액체렌즈 전극이 증착되는 전극 증착부분을 제외한 가장자리 부분이 증착되지 않도록 씌어지는 쉬트마스크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지그(jig)의 상부면에는 상기 액체렌즈 기구물을 장착하기 위한 액체렌즈 수용홈이 형성되고, 상기 지그(jig)의 하부면에는 상기 자석을 고정하기 위한 자석수용홈이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지그(jig)는 상기 자석에 반응하지 않는 금속재질 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 지그가 자석에 반응하지 않도록 하여 상기 지그 상부면에 장착되는 액체렌즈 기구물 상에 마스킹되는 금속 재질의 렌즈마스크가 자석에 의하여 흡착될 수 있도록 한다.
또한, 상기 렌즈마스크는 원뿔대 또는 깔대기 모양으로 형성되되, 직경이 큰 밑면이 상기 렌즈부분에 접촉되고, 상기 렌즈마스크의 밑면은 링(ring) 모양의 가장자리 부분만 상기 렌즈부분에 접촉되도록 오목 형상으로 가공되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈부분과 접촉하는 링 모양의 가장자리 부분은 상기 렌즈부분이 손상되는 것을 최소화하기 위하여 소정 곡률로 휘어진 만곡형상이거나 평면형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈마스크는 상기 렌즈부분의 손상을 최소화하기 위하여 고분자 화합물 또는 플라스틱의 도포물질로 표면처리되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 도포물질은 패럴린(parylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), PVC(Poly Vinnyl Chloride), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 아크릴, PC(Poly Carbonate), PU(Polyurethane), PA(protactinium), 테프론(Teflon) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쉬트마스크는 상기 자석에 반응하지 않는 금속재질 또는 플라스틱으로 형성됨으로써, 상기 렌즈마스크만이 상기 자석에 반응하여 상기 렌즈마스크가 상기 렌즈부분에 견고하게 흡착될 수 있도록 한다.
또한, 상기 액체렌즈 전극의 증착은 스퍼터링법 또는 열진공 증착법 또는 전자빔 증착법 등을 이용하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 액체렌즈 전극 증착장치에 관한 작용 및 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명인 액체렌즈 전극 증착장치의 전체 단면도이고, 도 2는 액체렌즈 전극 증착장치의 일부를 확대한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명인 액체렌즈 전극 증착장치는 소정형상의 지그(jig)(10)와 상기 지그(10)의 상부면에 장착되는 액체렌즈 기구물(30)과, 상기 지그(10)의 하부면에 고정되는 자석(20)과, 상기 액체렌즈 기구물(30)의 중앙부분에 위치하는 렌즈부분을 마스킹하는 렌즈마스크(40)와, 상기 액체렌즈 기구물(30)의 가장자리에 씌워지는 쉬트마스크(50)를 포함하여 이루어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지그(10)의 상부면에는 적어도 두개 이상의 액체렌즈 기구물(30)이 장착되고, 하부면에는 상기 액체렌즈 기구물(30)과 동일한 개수의 자석(20)이 고정설치된다. 즉, 본 발명인 액체렌즈 전극 증착장치는 적어도 두개 이상의 액체렌즈 기구물(30) 상에 액체렌즈 전극을 증착시킨다.
도 2는 상기 도 1에 도시된 액체렌즈 전극 증착장치의 일부분(도 1에서 "A"로 표기됨)을 확대한 단면도이다.
소정 형상을 가지는 지그(10)의 상부면에는 액체렌즈 기구물(30)이 장착되어 있고, 하부면에는 상기 액체렌즈 기구물(30)과 수직선 상의 위치에 자석(20)이 고정 설치된다.
상기 지그(10)의 상부면에는 상기 액체렌즈 기구물(30)이 장착될 수 있도록 액체렌즈 수용홈(11)이 형성되어 있고, 상기 지그(10)의 하부면에는 상기 자석이 고정 설치될 수 있도록 자석수용홈(13)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 액체렌즈 기구물(30)과 상기 자석(20)이 장착 및 고정되는 상기 지그(10)는 상기 자석에 반응하지 않는 금속재질이거나 플라스틱으로 형성된다. 따라서, 후술한 렌즈마스크(40)만이 상기 자석(20)에 반응하여 상기 액체렌즈 기구물(30) 상에 흡착되어 고정될 수 있도록 한다.
상기 액체렌즈 기구물(30)의 가운데 부분에는 액체렌즈가 형성되고, 그 외곽에는 전기를 인가하기 위한 금속 전극이 형성된다. 상기 액체렌즈 전극은 액체렌즈를 구동시키기 위한 필수적 요소이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 상기 액체렌즈 전극은 상기 액체렌즈가 형성되는 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31)을 제외한 전극 증착부분(33)에 고리 형태로 증착되어 형성된다.
상기 액체렌즈 기구물(30)의 중앙부분에 위치하는 렌즈부분(31)에는 액체렌즈가 형성되기 때문에, 상기 액체렌즈 기구물(30)의 전극 증착부분(33)에 액체렌즈 전극을 증착하는 과정에서 상기 렌즈부분(31)이 증착되지 않도록 마스킹을 하여야 한다.
상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31)은 소정 형상을 가지는 금속 재질의 렌즈마스크(40)에 의하여 마스킹된다. 상기 렌즈마스크(40)는 상기 액체렌즈 기구물(30)의 전극 증착부분(33)에 전극이 증착되는 과정에서 유동되지 않아야 한다. 이와 같이, 상기 렌즈마스크(40)가 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31) 상에서 움직이지 않도록 하기 위하여 상기 액체렌즈 기구물(30)이 장착되는 지그(10)의 하부면에 자석(20)을 고정 설치하는 것이다.
따라서, 상기 렌즈마스크(40)는 반드시 상기 자석(20)에 반응할 수 있는 금속 재질을 가져야 하고, 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31)이 손상되지 않도록 형성되어야 한다.
상기 렌즈마스크(40)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 원뿔의 윗부분이 잘린 원뿔대 형상을 하거나, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 깔대기 모양으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 형상을 가지는 렌즈마스크(40)는 직경이 큰 밑면이 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31)에 접촉된다.
상기와 같이 밑면이 상기 렌즈부분(31)에 접촉되도록 형성되는 렌즈마스크(40)는 상기 렌즈부분(31)에 접촉되는 부분을 최소화하여 상기 렌즈부분(31)의 손상을 방지할 수 있도록 밑면을 오목형상(41)으로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 렌즈마스크(40)의 밑면은 링 모양의 가장자리 부분만이 상기 렌즈부분(31)에 접촉된다.
또한, 상기 렌즈부분(31)에 접촉되는 링 모양의 가장자리 부분은 상기 렌즈부분이 긁히는 것을 최소화하기 위하여 소정 곡률로 휘어지는 만곡 형상(43)이거나 평면형상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 렌즈마스크(40)에 의하여 상기 렌즈부분(31)이 손상되고 상기 렌즈부분(31) 상에 파티클이 생성되는 것을 최소화하기 위하여, 상기 렌즈마스크(40)는 고분자 화합물 또는 플라스틱의 도포물질로 표면처리되는 것이 바람직하다.
상기 렌즈마스크(40)를 표면처리 하기 위한 도포물질로는, 패럴린(parylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), PVC(Poly Vinnyl Chloride), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 아크릴, PC(Poly Carbonate), PU(Polyurethane), PA(protactinium), 테프론(Teflon) 등이 있다.
상기와 같은 도포물질 중 어느 하나를 상기 금속의 렌즈마스크(40) 전체를 도포하고, 소정의 온도를 가지는 열로 상기 렌즈마스크(40)의 표면을 가열하거나, 상기 렌즈마스크(40)의 표면을 화학 처리함으로써 매끄러운 표면을 가지는 렌즈마스크(40)를 형성할 수 있다.
상기와 같은 렌즈마스크(40)가 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31)을 마스킹 한 후에는, 상기 액체렌즈 기구물(30)의 전극 증착부분(33)에 액체렌즈 전극(60)을 증착하기 위하여 최종적으로 쉬트마스크(50)가 씌어진다.
즉, 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31) 이외의 상면 중, 상기 액체렌즈 전극이 증착되는 전극 증착부분(33)을 제외한 가장자리 부분에 상기 쉬트마스크(50)를 씌운다. 따라서, 전극 증착 원료를 다양한 증착방법을 통해 상기 액체렌즈 기구물(30) 상에 증착시키면, 상기 전극 증착부분(33)에만 증착됨으로써 액체렌즈 전극(60)을 형성시킬 수 있다.
상기 쉬크마스크(50)가 상기 액체렌즈 기구물(30)의 렌즈부분(31)과 전극 증착부분(33)을 제외한 부분만을 마스킹하기 위하여 상기 액체렌즈 기구물(30)에 씌어지기 위해서는, 상기 쉬트마스크(50)는 상기 렌즈마스크(40)를 통과시키기 위한 홀(hole)이 형성되어 있어야 한다. 그리고 상기 쉬트마스크(50)는 상기 지그(10)의 하부면에 고정 설치되는 자석(20)에 반응하지 않는 금속재질 또는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 쉬트마스크(50)가 씌어지면, 전극 형성을 위한 증착 원료를 상기 액체렌즈 기구물(30) 상에 증착시킨다. 상기 액체렌즈 전극(60)을 증착하기 위한 증착방법으로는, 스퍼터링법 또는 열진공 증착법 또는 전자빔 증착법 등이 있다.
상기와 같은 구성 및 작용 및 실시예를 가지는 액체렌즈 전극 증착장치는 상술한 액체렌즈 전극을 증착하는 실시예에 한정되지 않고 다양한 증착공정에 적용될 수 있다. 즉, 마스킹 처리에 의하여 소정의 패턴을 형성하고자 하는 경우에, 상기 자석과 소정 형상의 금속 마스크를 이용한 증착 장치를 구성하여 해당 패턴을 형성할 수 있다.
상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 액체렌즈 전극 증착 장치에 의하면, 표면처리된 금속의 렌즈마스크와 상기 렌즈마스크를 고정시키기 위해 지그의 하부면에 고정되는 자석과 같은 간단한 기구들을 이용하여 액체렌즈 전극을 증착하기 때문에 전극 증착 공정이 매우 단순해지는 장점이 있다.
또한, 화학적 에칭 방법에 비하여 공정이 매우 간단하고, 부대적인 시설이 필요 없으며, 화학적 유기 용제들의 사용이 불필요해짐으로써, 액체렌즈 전극을 증착하는데 소요되는 비용이 감소하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 적용되는 액체렌즈 전극 증착장치의 전체 단면도이다.
도 2는 상기 도 1의 액체렌즈 전극 증착장치의 일부를 확대한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 렌즈마스크의 확대 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 지그(jig) 11 : 액체렌즈 수용홈
13 : 자석수용홈 20 : 자석
30 : 액체렌즈 기구물 31 : 렌즈부분
33 : 전극 증착부분 40 : 렌즈마스크
41 : 렌즈마스크의 오목형상 부분 43 : 렌즈마스크의 만곡형상 부분
50: 쉬트마스크 60 : 액체렌즈 전극
Claims (11)
- 액체렌즈 전극을 증착하는 장치에 있어서,상부면에 형성된 액체렌즈 수용홈에 액체렌즈 기구물이 장착되고, 하부면에 자석이 고정되는 지그(jig)와;상기 액체렌즈 기구물의 중앙부분에 위치하는 렌즈부분을 마스킹하되, 상기 자석에 의하여 흡착되는 금속 재질의 렌즈마스크와;상기 액체렌즈 기구물의 렌즈부분 이외의 면 중 상기 액체렌즈 전극이 증착되는 전극 증착부분을 제외한 가장자리 부분이 증착되지 않도록 씌어지는 쉬트마스크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 지그(jig)의 하부면에는 상기 자석을 고정하기 위한 자석수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 지그(jig)는 상기 자석에 반응하지 않는 금속재질 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 렌즈마스크는 원뿔대 또는 깔대기 모양으로 형성되되, 직경이 큰 밑면이 상기 렌즈부분에 접촉되는 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 5에 있어서,상기 렌즈마스크의 밑면은 링(ring) 모양의 가장자리 부분만 상기 렌즈부분에 접촉되도록 오목 형상인 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 6에 있어서,상기 렌즈부분에 접촉하는 링 모양의 가장자리 부분은 만곡 형상이거나 평면 형상인 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 6에 있어서,상기 렌즈마스크는 고분자 화합물 또는 플라스틱의 도포물질로 표면처리된 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 도포물질은 패럴린(parylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), PVC(Poly Vinnyl Chloride), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 아크릴, PC(Poly Carbonate), PU(Polyurethane), PA(protactinium), 테프론(Teflon) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 쉬트마스크는 상기 자석에 반응하지 않는 금속재질 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 액체렌즈 전극의 증착은 스퍼터링법 또는 열진공 증착법 또는 전자빔 증착법을 이용하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈 전극 증착장치.
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