KR101403676B1 - 광학 렌즈 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 렌즈실의 유압 변화에 따른 투광성 탄성막의 형태 변화에 의해 초점이 가변되는 액상 광학 렌즈 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명에 의한 액상 광학 렌즈는 투광성 탄성막에 방습 코팅막을 형성하여 유체의 투과 현상 및 투광성 탄성막의 스웰링 현상을 방지한 것을 특징으로 한다.
광학렌즈, PDMS, 방습코팅막

Description

광학 렌즈 및 그 제조방법{Optical Lens and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 광학 렌즈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈실의 압력 변화에 따른 투광성 탄성막의 형태 변화에 의해 초점이 가변되는 광학 렌즈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광학 렌즈라 함은 적어도 두개의 굴절 곡면을 가진 투명체 또는 렌즈를 말한다. 이러한 광학 렌즈는 각종 카메라, 망원경, 현미경 등 실생활의 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
일 예로서, 광학 렌즈를 사용하는 카메라 모듈은 카메라 세트 자체뿐만 아니라 휴대폰이나 PDA 등과 같은 개인휴대단말기에 적용되고 있다. 최근 들어 개인휴대단말기는 단순한 음성 송수신 기능 외에도 각종 멀티미디어 기능(예를 들어, 카메라, 게임, 음악 재생, 방송, 인터넷 등)을 포함하는 다목적 전자기기로 발전하고 있으며, 이와 더불어 작은 공간에 더 많은 기능을 집적하기 위한 시도가 이루어지고 있다.
또한, 최근 카메라 모듈은 카메라의 기본 기능은 물론 더 나은 영상을 얻을 수 있도록 자동 초점조절기능(auto focusing), 자동 피사체 확대 촬영기능(auto zooming), 자동 근거리 접근촬영기능(auto macro) 등을 포함하도록 제작되고 있다. 그러나, 개인휴대단말기에 장착되는 카메라 모듈의 경우 각종 고급 기능을 갖도록 제작하기에는 렌즈(lens)의 크기와 기계적인 렌즈 구동장치의 물리적인 크기로 인해 카메라 모듈의 크기를 작게 하는데 제약이 따르는 문제가 있다.
즉, 상기 고급 기능을 구현하기 위해서는 기본 렌즈외에 근접렌즈, 표준렌즈, 망원렌즈 또는 줌렌즈 등 종류별로 구비하여 목적에 따라 렌즈를 교환하여야 하고, 자동초점조절 기능 구현을 위해서는 렌즈의 광학적 특성(초점거리)이 변형 가능해야 하며, 이러한 변형을 조절해 줄 수 있는 별도의 모터 및 드라이버를 구비해야 하기 때문에, 불가피하게 카메라 모듈 전체의 크기가 커지게 되는 문제가 있다.
이에 종래에는, 전기습윤(electrowetting) 현상을 이용한 유체 렌즈(liquid lens or fluid lens)가 제시된 바 있다.
이러한 유체 렌즈는 렌즈의 곡률 변화를 이용하여 자동초점 및 줌 기능을 얻는다. 유체 렌즈에서 렌즈의 곡률 변화는 전기습윤 현상을 이용한다. 전기습윤 기술이란 절연체로 코팅된 전극 위에 전도성 유체와 비전도성 유체가 맞닿아 있을 때 외부에서 전극과 전도성 유체에 전압을 인가하여 전도성 유체의 표면장력을 제어함으로써 전도성 유체의 접촉각과 두 유체의 계면의 형상을 변화시키는 것을 말한다. 이와 같이 전기습윤 기술을 이용한 유체렌즈는 기계적인 렌즈 이동이 필요없기 때문에, 카메라 모듈의 사이즈를 작게 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 이와는 달리 렌즈실에 채워진 광학유체에 가해지는 압력을 변화시켜 렌즈실에 형성된 투광성 탄성막의 곡률을 변화시킴으로써 자동초점 및 줌 기능이 가능하도록 한 종류의 광학 렌즈도 존재한다. 이러한 형태의 광학 렌즈는 그 구조 및 제작공정이 간소하여 생산이 용이하고 웨이퍼 레벨(wafer-level)로도 제조가 가능하여 대량생산에 유리한 장점이 있다.
본 발명은 유체에 압력을 가하여 투광성 탄성막의 곡률을 변경시켜 초점을 가변시키는 광학 렌즈에 있어서, 투광성 탄성막으로의 유체 투습 문제를 해결하기 위한 광학 렌즈에 관련된다.
또한, 본 발명은 유체에 압력을 가하여 투광성 탄성막의 곡률을 변경시켜 초점을 가변시키는 광학 렌즈에 있어서, 투광성 탄성막의 내구성을 향상시킬 수 있는 광학 렌즈에 관련된다.
또한, 본 발명은 상기한 광학 렌즈의 제조공정에 관련된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광학 렌즈는 렌즈실이 형성된 투광성기판; 상기 렌즈실을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막; 상기 투광성 탄성막에 형성되는 방습 코팅막; 및 상기 렌즈실에 채워진 유체;를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 광학 렌즈는 서로 연통하는 렌즈실 및 유실(流室, fluidic chamber)이 형성된 투광성기판; 상기 렌즈실 및 유실을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막; 상기 투광성 탄성막에 형성되는 방습 코팅막; 상기 유실에 접촉하도록 형성된 액츄에이터; 및 상기 렌즈실 및 유실에 채워진 유체;를 포함하며, 상기 액츄에이터에 의해 유실의 체적을 가변시켜 상기 투광성 탄성막에 작용하 는 압력을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학 렌즈에서 상기 투광성 탄성막은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방습 코팅막은 투광성 탄성막의 외부 및 내부 표면 중 어느 한 표면에 형성되거나, 외부 및 내부 양쪽 표면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 방습 코팅막은 투광성 탄성막의 중간 부분에 삽입되어 형성될 수도 있다.
또한, 상기 방습 코팅막은 한 층 이상의 투광성 산화막으로 이루어지거나, 한 층 이상의 투광성 산화막과 한 층 이상의 연성 버퍼막(soft buffer)으로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 투광성 산화막으로는 Al2O3, TiO2 또는 SiO2가 예시되며, 상기 연성 버퍼막으로는 폴리우레아 또는 투과성 탄성막과 동일한 재질인 폴리디메틸실록산(Polydimethysiloxane)이 예시된다. 또한, 상기 연성 버퍼막은 고무재질(elastomer) 또는 투명한 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 투광성 산화막의 대용으로 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 또는 불소계 코팅 폴리머(Polymer)가 사용될 수 있다. 상기 투광성 탄성막은 10-500um의 두께를 가질 수 있으며, 상기 방습 코팅막은 1-50um 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 방습 코팅막은 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 및 불소계 코팅 폴리머(Polymer) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 한 층 이상의 방습막과, 폴리디메틸실록산(Polydimethysiloxane), 폴리우레 아(Polyurea layer), 투명 고무(elastomer) 및 투명 연성 폴리모 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 한 층 이상의 연성 버퍼막으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 광학 렌즈는 광학유체가 채워지는 렌즈실을 갖는 렌즈 프레임; 상기 렌즈 프레임의 상부면에 결합된 투광성 탄성막; 및 상기 투광성 탄성막에 형성된 방습 코팅막;을 포함한다.
상기 본 발명의 광학 렌즈에서 상기 방습 코팅막은 상기 투광성 탄성막의 광학 유체와 접촉하는 면 및 상기 투광성 탄성막의 공기와 접촉하는 면 중 적어도 일면 또는 양면 모두에 형성될 수 있다.
또한, 상기 투광성 탄성막은 상하로 적층되는 제 1 및 제 2 투과성 탄성막을 구비하고, 상기 방습 코팅막은 상기 제 1 및 제 2 투과성 탄성막 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 광학 렌즈 제조방법은 투광성기판에 렌즈실을 형성하는 단계; 상기 렌즈실의 개구를 밀봉하도록 투광성 탄성막을 형성하는 단계; 및 상기 투광성 탄성막에 방습 코팅막을 형성하는 단계;를 포함한다.
또한 본 발명의 광학 렌즈 제조방법은, 상기 투광성 탄성막으로 렌즈실의 개구를 밀봉하기 전에 수행되는 산소 플라즈마 애싱(O2 plasma ashing) 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 광학 렌즈 제조방법은, 광학유체가 채워지는 렌즈실을 구비하는 렌즈 프레임을 형성하는 단계; 투광성 탄성막의 일측면 또 는 양측면에 방습 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 방습 코팅막이 형성된 상기 투광성 탄성막을 상기 렌즈 프레임에 결합하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 광학 렌즈 제조방법은, 상기 투광성 탄성막을 상기 렌즈 프레임에 결합한 후 상기 렌즈 프레임의 렌즈실 내면에 방습 코팅막을 추가로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈의 동작을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈는 렌즈실(10) 및 이와 연통된 유실(20)을 포함하는 렌즈 프레임(30)과 투광성 기판(80)으로 이루어지고, 상기 렌즈실(10)과 유실(20)의 개구을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막(50)과 상기 투광성 탄성막(50)에 부착된 액츄에이터(60)를 포함하여 이루어진다. 상기 도면에서는 투광성 탄성막(50)이 유실(20)의 개구까지 확장된 형태로 표현되어 있으나, 이와는 달리 액츄에이터(60)가 직접 유실(20)의 개구를 커버하는 형태로 형성되거나, 투광성 탄성막(50)과 다른 소재로 이루어진 버퍼층이 유실(20)을 커버하도록 형성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 투광성 탄성막(50)은 렌즈실(10)의 유체에 압력이 가해지는 경우 볼록한 형태로 변형되어 가변초첨 렌즈의 곡면을 변형시키는 역할을 한다. 상기 투광성 탄성막(50)은 투명하고 탄성특성이 우수한 특성을 가진다. 이러한 투광성 탄성막(50)으로 광투과성이 우수하고 탄성력이 뛰어난 폴리머를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 PDMS(Polydimethyl siloxane)가 예시된다. 상기 투광성 탄성막(50)은 10-500um의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 광학 렌즈에서, 상기 투광성 탄성막(50)은 그 표면에 방습 코팅막(70)을 형성하여 이루어진다. 이러한 방습 코팅막(70)의 형성에 의해 유체 성분이 투광성 탄성막(50)으로 투과 및 흡습되는 현상을 방지할 수 있다. 상기 방습 코팅막(70)은 상기 투광성 탄성막(50)의 10% 이내의 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 1-50um의 두께를 가질 수 있다.
도 3a 내지 도 3e는 투광성 탄성막(50)에 형성되는 방습 코팅막(70)의 다양한 실시예를 나타낸 단면도들이다.
도 3a는 상기 투광성 탄성막(50)의 표면에 단층의 방습 코팅막(70)으로서, 얇은 산화막(oxide layer)이 코팅된 것을 나타낸다. 이 산화막은 견고한 물성을 가지고 있기 때문에 서브미크론(submicron)의 얇은 두께로 적용할 수 있다. 상기 산화막으로는 광 투과도가 좋은 Al2O3, TiO2, SiO2 등이 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기한 산화막 대신에 광 투과도가 좋고 상기 투광성 탄성막(50)과 반응성이 없으며 내습특성을 갖는 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 또는 불소계 코팅의 폴리머(Polymer)를 방습 코팅막으로 사용할 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 투광성 탄성막(50)의 표면에 형성되는 방습 코팅막(70)은 투광성 산화막(71)과 버퍼막(72)의 이중층으로 이루어질 수 있다. 이때 사용되는 투광성 산화막(70)의 물질로는 Al2O3, TiO2, SiO2 등이 예시된다. 상기 버퍼막(72)은 투광성 탄성막(50) 상에 형성된 투광성 산화막(71)의 견고성을 보완하기 위해서 소프트하고 플렉시블한 특성을 가지며 광투과성이 높은 폴리머로 형성할 수 있다. 구체적으로는 폴리우레아(Polyurea) 또는 투과성 탄성막(50)과 동일한 재료인 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 등의 물질이 예시된다. 상기 투광성 산화막(71)과 버퍼막(72)은 광투과도의 저하를 막기 위해 비슷한 굴절율을 가진 물질을 선정하여 제조할 수 있다. 예를 들어 Al2O3와 폴리우레아(polyurea)의 경우 굴절율 특성이 1.6 근처로 유사한 특성을 나타낸다. 또한, 상기 연성 버퍼막(72)은 고무재질(elastomer) 또는 투명한 폴리머(polymer)로 이루어질 수도 있다.
또한, 도 3c 내지 3e에 의하면, 상기 방습 코팅막(70)은 복수개의 투광성 산화막(71, 71a, 71b)과 복수개의 버퍼막(72, 72a, 72b)으로 이루어질 수 있다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다른 다양한 실시예들에 따른 광학 렌즈의 투광성 산화막 구조를 나타내는 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 방습 코팅막(70)은 렌즈실 쪽의 표면으로만 형성될 수 있으며, 도 4b에 도시된 바와 같이, 렌즈실 쪽의 내부 표면 및 외부를 향한 외부표면에 동시에 형성하는 것도 가능하다. 또는 도 4c에 도시된 바와 같이 투광성 탄성막(50)을 제 1 및 제 2 투광성 탄성막(50a)(50b)으로 형성하고, 그 사이에 방습 코팅막(70)을 개재하는 것도 가능하다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 방습 코팅막(70)이 적용된 광학 렌즈의 기본 구조를 나타낸 도면이다. 광학 렌즈의 프레임(30)은 실리콘(silicon)이나 SiO2가 도포된 실리콘, 또는 글래스로 단단한(rigid) 재질이다. 이 프레임(30)의 상부는 투광성 탄성막(50)과 견고하게 결합되어 있다. 프레임(30)의 상부와 결합되는 투광성 탄성막(50)의 다른 부분은 광학 유체와 접촉되며, 상기 광학 유체의 유동에 의해 가변적으로 움직인다. 이 때, 프레임(30)과 투광성 탄성막(50), 그리고, 광학 유체가 만나는 지점(도면에서 원으로 나타낸 부분)은 취약하여 균열 발생과 피로파괴(fatigue failure)의 원인이 될 수 있다.
도 5a 및 5b와 같이, 투광성 탄성막(50)의 광학 유체가 채워지는 면에 방습성 코팅막(70)을 코팅하여, 광학 유체가 캐비티(렌즈실) 내에 접촉이 잘 되게 하면서 투광성 탄성막(50)에 투과 및 흡습이 되지 않게 하고, 프레임(30), 투광성 탄성막(50), 광학 유체가 만나는 지점에서의 응력 집중에 의한 취약 부분을 보호하여 투광성 탄성막(50)의 반복 동작 신뢰성을 높일 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광학 렌즈를 나타낸 단면도들이며, 이들은 각각 다음과 같은 구조를 가지고 있다.
도 6a는 방습 코팅막(70)과 렌즈 프레임(30)간의 밀착력이 우수한 경우에, 방습 코팅막(70)을 먼저 투광성 탄성막(50)에 코팅하고, 방습 코팅막(70)이 코팅된 면을 렌즈 프레임(30)과 부착시켜 구성한 광학 렌즈를 나타낸다.
도 6b는 도 5a 또는 도 6a 구조의 보완으로, 공기와 접촉하는 투과성 탄성막(50)의 바깥 표면에 제2의 방습 코팅막(70')을 추가한 광학 렌즈를 나타낸다.
도 6c는 도 5a 또는 도 6a 및 도 6b 구조의 보완으로, 투광성 탄성막(50)의 중간 부분에 방습 코팅막(70")을 개재시켜 구성한 광학 렌즈를 나타낸다.
도 6d는 도 6b 구조의 적용예로서, 액츄에이터(60) 등의 다른 구조물을 투광성 탄성막(50)에 접합시키는 공정이 필요한 경우, 표면 밀착력이 나쁜 투광성 탄성막(50)의 표면을 레이어 코팅(layer coating)(90)을 통해 보완함으로써 접착력을 증대시켜 액츄에이터(60)의 접착을 쉽게한 것이다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 실시예에 따른 방습 코팅막을 구비한 광학 렌즈 제조방법에 대한 공정도이다.
도 7a에 따르면 기판 상에 렌즈실을 형성할 관통공을 형성하여 렌즈 프레임(30)을 제조한다. 이때 실리콘 기판을 상용하는 경우 TMAH 등을 이용한 습식 에칭 또는 SF6/C4H8에 의한 Deep RIE 에칭 등으로 상기 관통공을 형성할 수 있다. 대안적으로 상기 기판은 글래스 기판을 사용할 수도 있다.
다음으로 도 7b에 도시된 바와 같이 렌즈 프레임(30) 상에 부착될 투광성 탄성막(50) 표면과 렌즈 프레임(30) 부착면 상에 산소 플라즈마 애싱(O2 plasma ashing)을 통해 표면 개질 절차를 진행할 수 있다. 이와 같은 표면 개질 공정을 진 행하는 경우 투광성 탄성막(50)과 렌즈 프레임(30) 사이의 보다 견고한 결합이 가능하게 되는 효과를 가져올 수 있다.
다음으로 도 7c에 도시된 바와 같이 투광성 탄성막(50)과 렌즈 프레임(30)을 플라즈마 처리에 의한 정전기력으로 부착시킨다.
다음으로 도 7d에 도시된 바와 같이 투광성 탄성막(50) 상부면에 오염을 방지하기 위한 보호막(15)을 형성할 수 있으나, 이러한 공정은 선택적이다.
다음으로 도 7e에 도시된 바와 같이 렌즈 프레임(30)의 렌즈실 면에 방습 코팅막(70)을 형성한다. 이때 프레임(30)과 투광성 탄성막(50)이 만나는 취약한 가변 모서리 부분을 보호하기 위해서 스텝 커버리지(step coverage)가 좋은 공정을 이용하여 방습 코팅막(70)을 형성하는 것이 좋다. 상기 모서리 부분은 투광성 탄성막(50)의 변형시 응력이 집중되어 변형이 일어나기 쉬운 부분이다. 상기 스텝 커버리지가 좋은 공정은, 예를 들면, 스퍼터링(sputtering)이나 CVD 등이 있다. 이때 방습 코팅막(70)은 투광성 산화막(71:도 3 참조)과 폴리머 버퍼막(72;도 3 참조)을 순차적으로 코팅한 단층 또는 다층 구조로 형성가능하다.
다음으로 도 7f에 도시된 바와 같이 상기 투광성 탄성막(50) 상부면에 형성된 보호막(15)을 제거한다.
다음으로 도 7g 및 7h에 도시된 바와 같이 투광성 탄성막(50) 상부에 방습 코팅막(70')을 형성하는 공정을 추가로 진행할 수 있으나, 이러한 공정이 필수적인 것은 아니다. 상기 방습 코팅막(70')을 형성하기 위해서는 도 7g에 도시된 바와 같이 투광성 탄성막(50) 반대편의 렌즈 프레임(30)에 보호층(15')을 형성한다.
다음으로 도 7h에 도시된 바와 같이 투광성 탄성막(50)의 외부 표면에 방습 코팅막(70')을 형성한 이후 상기 보호층(15')을 제거함으로써 투광성 탄성막(50)의 양 측면으로 방습 코팅막(70')이 형성된 광학 렌즈 구조를 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 광학 렌즈 제조방법은, 도 7a와 같이 렌즈 프레임(30)을 형성한 후 렌즈 프레임(30)에 투과성 탄성막(50)을 부착하기 전에, 상기 투과성 탄성막(50)의 일측면 또는 양측면에 먼저 방습 코팅막(70)을 형성한 후, 방습 코팅막이 형성된 투과성 탄성막(50)을 상기 렌즈 프레임(30)에 부착하는 방법을 따를 수도 있다. 이후, 필요한 경우, 상기 렌즈 프레임(30)의 렌즈실 내면에 단층 또는 다층 구조의 방습 코팅막(70)을 추가로 형성할 수 있다.
상기에서 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈의 제조방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 본 발명의 실시예에 의해 제안되는 다양한 구조 및 방법으로 제조가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 방습 코팅막의 다양한 형태를 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 방습 코팅막이 형성된 투광성 탄성막의 다양한 형태를 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 방습 코팅막이 적용된 광학 렌즈의 요부 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방습 코팅막이 적용된 광학 렌즈의 요부 단면도이다.
도 7a 내지 7h는 본 발명의 실시예에 따른 방습 코팅막을 구비한 광학 렌즈의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10;렌즈실 20;유실
30;렌즈 프레임 50;투광성 탄성막
60;엑츄에이터 70,70'70";방습 코팅막
71;투광성 산화막 72;버퍼막
80;투광성 기판 90;레이어 코팅

Claims (37)

  1. 렌즈실이 형성된 투광성기판;
    상기 렌즈실을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막;
    상기 투광성 탄성막에 형성되는 방습 코팅막; 및
    상기 렌즈실에 채워진 유체;를 포함하며,
    상기 방습 코팅막은 상기 투광성 탄성막의 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 한 표면 또는 양 표면 모두에 형성된 광학 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)으로 이루어진 광학 렌즈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 렌즈실이 형성된 투광성기판;
    상기 렌즈실을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막;
    상기 투광성 탄성막에 형성되는 방습 코팅막; 및
    상기 렌즈실에 채워진 유체;를 포함하며,
    상기 방습 코팅막은 상기 투광성 탄성막의 중간 부분에 삽입되어 형성된 광학 렌즈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 한 층 이상의 투광성 산화막으로 이루어진 광학 렌즈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 한 층 이상의 투광성 산화막과 한 층 이상의 연성 버퍼막(soft buffer)으로 이루어진 광학 렌즈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 및 불소계 코팅 폴리머(Polymer) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 광학 렌즈.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 투광성 산화막은 Al2O3, TiO2 및 SiO2중에서 선택된 어느 하나로 이루어 진 광학 렌즈.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 연성 버퍼막은 투명한 폴리디메틸실록산(Polydimethysiloxane) 또는 폴리우레아(Polyurea layer)로 이루어진 광학 렌즈.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 연성 버퍼막은 고무재질(elastomer) 또는 투명한 폴리머(polymer)로 이루어진 광학 렌즈.
  13. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 및 불소계 코팅 폴리머(Polymer) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 한 층 이상의 방습막과 폴리디메틸실록산, 폴리우레아, 투명 고무 및 투명 연성 폴리모 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 한 층 이상의 연성 버퍼막으로 이루어진 광학 렌즈.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막은 10-500um의 두께를 가지는 광학 렌즈.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 1-50um 두께를 가지는 광학 렌즈.
  16. 서로 연통하는 렌즈실 및 유실(流室, fluidic chamber)이 형성된 투광성기판;
    상기 렌즈실 및 유실을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막;
    상기 투광성 탄성막에 형성되는 방습 코팅막;
    상기 유실에 접촉하도록 형성된 액츄에이터; 및
    상기 렌즈실 및 유실에 채워진 유체;를 포함하며,
    상기 방습 코팅막은 상기 투광성 탄성막의 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 한 표면 또는 양 표면 모두에 형성되고,
    상기 액츄에이터에 의해 유실의 체적을 가변시켜 상기 투광성 탄성막에 작용하는 압력을 가변시키는 광학 렌즈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)으로 이루어진 광학 렌즈.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 서로 연통하는 렌즈실 및 유실(流室, fluidic chamber)이 형성된 투광성기판;
    상기 렌즈실 및 유실을 밀봉하도록 형성된 투광성 탄성막;
    상기 투광성 탄성막에 형성되는 방습 코팅막;
    상기 유실에 접촉하도록 형성된 액츄에이터; 및
    상기 렌즈실 및 유실에 채워진 유체;를 포함하며,
    상기 방습 코팅막은 상기 투광성 탄성막의 중간 부분에 삽입되어 형성되고,
    상기 액츄에이터에 의해 상기 유실의 체적을 가변시켜 상기 투광성 탄성막에 작용하는 압력을 가변시키는 광학 렌즈.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 한 층 이상의 투광성 산화막으로 이루어진 광학 렌즈.
  23. 제 16항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 한 층 이상의 투광성 산화막과 한 층 이상의 연성 버퍼막(soft buffer)으로 이루어진 광학 렌즈.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 및 불소계 코팅 폴리머(Polymer) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 광학 렌즈.
  25. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 투광성 산화막은 Al2O3, TiO2 및 SiO2중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 광학 렌즈.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 연성 버퍼막은 투명한 폴리디메틸실록산(Polydimethysiloxane) 또는 폴리우레아(Polyurea layer)로 이루어진 광학 렌즈.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 연성 버퍼막은 고무재질(elastomer) 또는 투명한 폴리머(polymer)로 이루어진 광학 렌즈.
  28. 제 16 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 파릴렌(Parylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 테프론(Teflon) 및 불소계 코팅 폴리머(Polymer) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 한 층 이상의 방습막과 폴리디메틸실록산, 폴리우레아, 투명 고무 및 투명 연성 폴리모 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 한 층 이상의 연성 버퍼막으로 이루어진 광학 렌즈.
  29. 제 16 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막은 10-500um의 두께를 가지는 광학 렌즈.
  30. 제 16 항에 있어서,
    상기 방습 코팅막은 1-50um 두께를 가지는 광학 렌즈.
  31. 투광성기판에 렌즈실을 형성하는 단계;
    상기 렌즈실의 개구를 밀봉하도록 투광성 탄성막을 형성하는 단계; 및
    상기 투광성 탄성막의 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 한 표면 또는 양 표면 모두에 방습 코팅막을 형성하는 단계;를 포함하는 광학 렌즈 제조방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막으로 렌즈실의 개구를 밀봉하기 전에 수행되는 산소 플라즈마 애싱(O2 plasma ashing) 단계를 더 포함하는 광학 렌즈 제조방법.
  33. 광학유체가 채워지는 렌즈실을 갖는 렌즈 프레임;
    상기 렌즈 프레임의 상부면에 결합된 투광성 탄성막; 및
    상기 투광성 탄성막에 형성된 방습 코팅막;을 포함하며,
    상기 방습 코팅막은 상기 투광성 탄성막의 상기 광학유체와 접촉하는 면 및 상기 투광성 탄성막의 공기와 접촉하는 면 중 적어도 일면 또는 양면 모두에 형성된 광학 렌즈.
  34. 삭제
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막은 상하로 적층되는 제 1 및 제 2 투과성 탄성막을 구비하고, 상기 방습 코팅막은 상기 제 1 및 제 2 투과성 탄성막 사이에 형성된 광학 렌즈.
  36. 광학유체가 채워지는 렌즈실을 구비하는 렌즈 프레임을 형성하는 단계;
    투광성 탄성막의 일면 또는 양면에 방습 코팅막을 형성하는 단계; 및
    상기 방습 코팅막이 형성된 상기 투광성 탄성막을 상기 렌즈 프레임에 결합하는 단계;를 포함하는 광학 렌즈 제조방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 투광성 탄성막을 상기 렌즈 프레임에 결합한 후 상기 렌즈 프레임의 렌즈실 내면에 방습 코팅막을 추가로 형성하는 단계를 더 포함하는 광학 렌즈 제조방 법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8254034B1 (en) * 2008-03-31 2012-08-28 Rhevision Technology, Inc. Fluidic adaptive lens with a lens membrane having suppressed fluid permeability
FR2938349B1 (fr) * 2008-11-07 2011-04-15 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique a membrane deformable a actionnement perfectionne
US9321051B2 (en) 2009-12-22 2016-04-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Microfluidic device and method of manufacturing the same
KR20110072275A (ko) 2009-12-22 2011-06-29 삼성전자주식회사 미세 유체 소자 및 그 제조방법
DE112010005674B4 (de) * 2010-07-20 2020-10-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Linse mit fluidisch variabler Brennweite und Verfahren zum Herstellen derselben
KR101826745B1 (ko) 2010-12-14 2018-02-07 삼성전자주식회사 가변초점 렌즈 구조체 및 그 제조방법과, 광학렌즈 모듈 및 그 제조방법
CN102306704B (zh) * 2011-09-01 2013-05-22 西安交通大学 一种ipmc 驱动器的封装工艺
WO2013120091A1 (en) 2012-02-10 2013-08-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Optical device
WO2014150232A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Optical lens fabrication
GB2542638A (en) * 2015-09-28 2017-03-29 Adiens Ltd An adjustable fluid-filled lens assembly and method for assembling the same
KR101999735B1 (ko) * 2017-09-21 2019-07-12 엘지전자 주식회사 비대칭 변형 렌즈
EP4163682A1 (en) * 2017-12-04 2023-04-12 Nextlens Switzerland AG Optical zoom device with focus tunable lens cores
US11561415B1 (en) 2019-05-16 2023-01-24 Meta Platforms Technologies, Llc Moving guide actuation of fluid lenses
US11719960B1 (en) 2019-05-16 2023-08-08 Meta Platforms Technologies, Llc Gravity sag compensation in fluid-filled lenses
US11635637B1 (en) 2019-05-16 2023-04-25 Meta Platforms Technologies, Llc Fluid lens with low energy membrane adjustment
US11333803B2 (en) 2019-05-16 2022-05-17 Facebook Technologies, Llc Fluid lens with low energy membrane adjustment
US11867927B1 (en) 2019-05-16 2024-01-09 Meta Platforms Technologies, Llc Modified membranes for fluid lenses
US11506825B1 (en) * 2019-10-24 2022-11-22 Meta Platforms, Inc. Elastomer based flexures for fluid lenses
US11703616B2 (en) 2019-11-05 2023-07-18 Meta Platforms Technologies, Llc Fluid lens with low gas content fluid
US20210132266A1 (en) * 2019-11-05 2021-05-06 Facebook Technologies, Llc Fluid lens with reduced bubble formation
US11740391B1 (en) 2020-12-31 2023-08-29 Meta Platforms Technologies, Llc Fluid lens operational feedback using sensor signal

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114703A (ja) * 1994-10-13 1996-05-07 Nippondenso Co Ltd 可変焦点レンズ
US5589239A (en) * 1988-11-02 1996-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Variable-angle optical device with optically transparent substance
KR20060135930A (ko) * 2004-03-31 2006-12-29 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 렌즈 장치와, 이 렌즈 장치를 포함하는 한 세트의 안경 및시스템과, 멀티 렌즈 장치와, 이 멀트 렌즈 장치를포함하는 줌 렌즈 시스템과, 이 줌 렌즈 시스템을 포함하는시스템과, 유체 순응 렌즈 장치 제조 방법과, 렌즈 장치작동 방법
KR20070095525A (ko) * 2005-11-15 2007-10-01 (주) 비앤피 사이언스 액체 렌즈 및 액체 렌즈 제조 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5726782A (en) * 1991-10-09 1998-03-10 Nippondenso Co., Ltd. Hologram and method of fabricating
US7813047B2 (en) * 2006-12-15 2010-10-12 Hand Held Products, Inc. Apparatus and method comprising deformable lens element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589239A (en) * 1988-11-02 1996-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Variable-angle optical device with optically transparent substance
JPH08114703A (ja) * 1994-10-13 1996-05-07 Nippondenso Co Ltd 可変焦点レンズ
KR20060135930A (ko) * 2004-03-31 2006-12-29 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 렌즈 장치와, 이 렌즈 장치를 포함하는 한 세트의 안경 및시스템과, 멀티 렌즈 장치와, 이 멀트 렌즈 장치를포함하는 줌 렌즈 시스템과, 이 줌 렌즈 시스템을 포함하는시스템과, 유체 순응 렌즈 장치 제조 방법과, 렌즈 장치작동 방법
KR20070095525A (ko) * 2005-11-15 2007-10-01 (주) 비앤피 사이언스 액체 렌즈 및 액체 렌즈 제조 방법

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