KR101833072B1 - 렌즈 및 그 응용예 - Google Patents

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KR101833072B1
KR101833072B1 KR1020127000708A KR20127000708A KR101833072B1 KR 101833072 B1 KR101833072 B1 KR 101833072B1 KR 1020127000708 A KR1020127000708 A KR 1020127000708A KR 20127000708 A KR20127000708 A KR 20127000708A KR 101833072 B1 KR101833072 B1 KR 101833072B1
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제레미 허들스턴
다날드 로젠베리
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플리어 시스템즈 트레이딩 벨지움 베파우베아
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Abstract

본 발명은, 일부 실시예들에서, 낮은 왜곡률의 싱글릿 렌즈와, 이를 포함하는 광학 촬상 장치를 제공한다.

Description

렌즈 및 그 응용예 {LENS AND APPLICATIONS THEREOF}
본 출원은 2009년 6월 11일에 출원된 미국 가출원 제61/186,273호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다.
본 발명은 광학 장치 및 시스템들에 사용되는 렌즈들에 관한 것이다.
광학 장치 및 시스템들에 사용되는 렌즈들의 촬상 특성들은, 난시, 색수차, 왜곡 수차, 상면만곡(field curvature) 및 구형 수차와 같은 하나 또는 그 이상의 광학 수차들을 겪을 수 있다. 광학 수차들은 렌즈와 관련된 다양한 구조들의 활용을 포함하는 몇몇의 기술들에 의해 저감될 수 있다. 일 기술에 있어서는, 비축 광학 수차들의 보정을 지원하기 위해서 렌즈의 물체 측의 전방에 외부 스톱(external stop)이 위치한다. 또한, 제1 렌즈의 광학 수차들을 보정하기 위해서 추가적인 렌즈 구조들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈의 색수차를 최소화하기 위해서 무색 더블릿들(achromat doublets)이 사용될 수 있다.
광학 수차들을 보정하기 위한 더 큰 자유도를 제공하는 반면, 복잡한 렌즈 배열들 및/또는 외부 스톱들을 구비하는 광학 장치들은 단일 요소(싱글릿: singlet) 렌즈 설계들에 기반하는 광학 장치들과 비교하여 비용 및 제조 측면에서 단점들을 보여준다. 다수의 구성요소들이 장치의 완성을 위해서 요구되는 이유로, 다수의 렌즈들 및/또는 외부 스톱들의 사용은 제조비용을 증가시킬 수 있다. 또한, 다수의 렌즈들 및/또는 외부 스톱들은 정확한 정렬을 요하고 엄격한 공차들을 필요로 하므로, 이러한 구성요소들은 제조시간을 증가시킬 수 있다. 또한, 결함이 있는 렌즈나 외부 스톱 또는 그 정렬에 있어서의 어긋남으로 인해 광학 장치가 불량이 되어, 제조 측면의 비효율성을 증가시킬 수 있다.
상술한 문제점들의 견지에서, 본 발명은 일부 실시예들에서 하나 이상의 광학 수차들을 저감시키는데 도움이 될 수 있는 싱글릿 렌즈를 제공한다. 일부 실시예들에서, 본원에 기재된 싱글릿 렌즈는 하나 이상의 광학 수차들을 감소시키기 위해서 외부 스톱과 연관되어 동작하지는 않는다.
일 실시예에서, 싱글릿 렌즈는, 물체측 광학 표면; 및 화상측 광학 표면을 포함하고, 상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 수학식 1을 만족시키고,
Figure 112012002346114-pct00001
여기서,
Figure 112012002346114-pct00002
는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
Figure 112012002346114-pct00003
는 싱글릿 렌즈의 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 렌즈 꼭짓점까지의 거리이고,
Figure 112012002346114-pct00004
는 적어도 0.30이다. 일부 실시예들에서,
Figure 112012002346114-pct00005
는 0.30 내지 0.75의 범위이다. 다른 실시예에서,
Figure 112012002346114-pct00006
는 0.40 내지 0.60의 범위이다. 일부 실시예들에서,
Figure 112012002346114-pct00007
는 0.45 내지 0.55의 범위이다. 거리
Figure 112012002346114-pct00008
는 때로 트랙 길이로 지칭된다.
일부 실시예들에서, 상기 싱글릿 렌즈의 물체측 광학 표면은 비구면이다. 일부 실시예들에서, 상기 싱글릿 렌즈의 화상측 광학 표면은 비구면이다. 일부 실시예들에서, 상기 싱글릿 렌즈의 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 비구면이다. 또한, 상기 화상측 광학 표면의 비구면도는 상기 렌즈의 물체측 광학 표면의 비구면도보다 크다. 본 발명의 싱글릿 렌즈들의 비구면 표면들은, 일부 실시예들에서, 다음의 수학식 2로 표현될 수 있으며,
Figure 112012002346114-pct00009
여기서,
Figure 112012002346114-pct00010
내지
Figure 112012002346114-pct00011
은 비구면 계수들이고,
Figure 112012002346114-pct00012
은 광학 축으로부터의 표면의 높이이다.
일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈의 광 출력(optical power)은 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면 사이에서 실질적으로 균등하게 분할된다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 상기 싱글릿 렌즈의 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 다음 수학식 3을 만족시키고,
Figure 112012002346114-pct00013
여기서,
Figure 112012002346114-pct00014
는 수학식 2에 따른 상기 물체측 광학 표면에 대한
Figure 112012002346114-pct00015
항의 계수이고,
Figure 112012002346114-pct00016
는 수학식 2에 따른 상기 화상측 광학 표면에 대한
Figure 112012002346114-pct00017
항의 계수이고,
Figure 112012002346114-pct00018
은 수학식 2에 따른 상기 물체측 광학 표면 및 상기 화상측 광학 표면에 대한
Figure 112012002346114-pct00019
항의 계수 중 더 작은 크기를 갖는 것이다.
일부 실시예들에서,
Figure 112012002346114-pct00020
는 다음 수학식 4에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
Figure 112012002346114-pct00021
항의 계수이고,
Figure 112012002346114-pct00022
Figure 112012002346114-pct00023
는 다음 수학식 5에 따른 상기 화상측 광학 표면의 내부 부분에 대한
Figure 112012002346114-pct00024
항의 계수이며,
Figure 112012002346114-pct00025
여기서, 상기 물체측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
Figure 112012002346114-pct00026
에 의해 적어도 0.98의
Figure 112012002346114-pct00027
적합도(goodness of fit)에 적합한 상기 물체측 광학 표면의 일부분이고, 상기 화상측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
Figure 112012002346114-pct00028
에 의해 적어도 0.98의
Figure 112012002346114-pct00029
적합도에 적합한 상기 화상측 광학 표면의 일부분이다.
일부 실시예들에서, 상기 표면을 수학식 4에 맞춤으로써 상기 물체측 광학 표면의 상기 광 출력의 양이 정해질 수 있으며, 상기 표면을 수학식 5에 맞춤으로써 상기 화상측 광학 표면의 상기 광 출력의 양이 정해질 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들어, 상기 싱글릿 렌즈의 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 다음 수학식 6을 만족시키고,
Figure 112012002346114-pct00030
여기서,
Figure 112012002346114-pct00031
는 수학식 4에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
Figure 112012002346114-pct00032
항의 계수이고,
Figure 112012002346114-pct00033
는 수학식 5에 따른 상기 화상측 광학 표면의 내부 부분에 대한
Figure 112012002346114-pct00034
항의 계수이다. 또한, 수학식 4와 수학식 5의 거듭제곱 항은
Figure 112012002346114-pct00035
적합도 변수가 약 0.98보다 큰 조건 하에서 각각의 렌즈 표면의 일부를 기술하기 위해서 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서,
Figure 112012002346114-pct00036
적합도 변수가 약 0.98보다 큰 조건 하에서의 각각의 렌즈 표면의 일부는 상기 렌즈 표면의 내측 또는 내부 부분이다. 일부 실시예들에서, 내측 또는 내부 부분은 상기 렌즈의 투명한 조리개에서 상기 표면의 90% 미만을 포함한다. 도 6은 표 3의 예시 1의 상기 화상측 광학 표면에 대한 적합도와 거듭제곱 항이 마춤되는 상기 렌즈 표면의 조리개의 관계를 도시한다.
일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 상기 물체측 광학 표면의 꼭짓점보다 상기 화상 평면에 더 가까이 위치하는 조리개를 더 포함한다. 상기 조리개는 일부 실시예에서 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면 사이에 위치한다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 웨이퍼 수준의 구성을 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 물체측 광학 표면을 포함하는 물체측 광학 구조와 화상측 광학 표면을 포함하는 화상측 광학 구조는 광학적으로 투과성인 기판 웨이퍼 상에 형성되거나 배치된다. 웨이퍼 수준 구성을 이루는데 있어서, 일부 실시예들에서는, 싱글릿 렌즈들이 웨이퍼 수준 기법들에 의해 제조된다.
일부 실시예들에서, 본 발명의 싱글릿 렌즈는 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면을 포함하는 일체식 구조(monolithic structure)를 보여준다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 본원에 기재된 싱글릿 렌즈를 포함하는 광학 장치를 제공한다. 일부 실시예들에서, 상기 광학 장치는 광전자 요소를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 광전자 요소는 스페이서에 의해 상기 싱글릿 렌즈에 결합된다. 다른 실시예에서, 상기 싱글릿 렌즈는 패키징된 광전자 요소의 커버글라스에 스페이서에 의해 결합된다.
일부 실시예들에서, 본원에 기재된 싱글릿 렌즈를 포함하는 광학 장치는 셀룰러 폰, 모바일 핸드셋 또는 컴퓨터와 같은 모바일 통신 기기를 포함한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 본원에 기재된 다수의 조립된 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공한다. 일부 실시예들에서, 다수의 조립된 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼는 다수의 조립된 센싱 요소들을 포함하는 센서 웨이퍼에 결합되며, 다수의 조립된 광학 장치들을 제공하기 위해서 다수의 싱글릿 렌즈들은 다수의 센싱 요소들과 정렬을 한다. 일부 실시예들에서, 광학 웨이퍼는 스페이서 웨이퍼와 같은 다공성 웨이퍼에 의해 센서 웨이퍼에 결합된다. 또한, 일부 실시예들에서, 다수의 조립된 광학 장치들은 다수의 개별적 광학 장치들을 제공하기 위해서 개별 분리될 수 있다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 본원에 기재된 싱글릿 렌즈를 제조하는 방법들을 제공한다. 일 실시예에서, 싱글릿 렌즈를 제조하는 방법은, 광학적으로 투과성인 기판을 제공하는 단계, 기판상에 물체측 광학 표면을 배치하는 단계 및 기판상에 화상측 광학 표면을 배치하는 단계를 포함하고, 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록 형상을 가지며 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록 형상을 가지고, 이 싱글릿 렌즈는 수학식 1을 만족시킨다. 일부 실시예들에서, 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면은 본원에 기재된 성질들 중의 어떠한 것을 갖는 비구형이다.
일부 실시예들에서, 기판은 본 발명의 다수의 조립된 싱글릿 렌즈들을 제공하기 위해 다수의 물체측 광학 표면들과 다수의 화상측 광학 표면들이 증착되는 기판 웨이퍼를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 다수의 조립된 싱글릿 렌즈들은 조립된 싱글릿 렌즈들의 어레이이다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법은 본 발명의 다수의 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공하는 단계, 다수의 센싱 요소들을 포함하는 센서 웨이퍼를 제공하는 단계, 및 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서 광학 웨이퍼를 센서 웨이퍼에 결합하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 웨이퍼를 센서 웨이퍼에 결합함으로써, 다수의 싱글릿 렌즈들과 다수의 센싱 요소들 사이에 원하는 정렬이 달성된다. 일부 실시예들에서, 위 방법은 다수의 개별적인 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 개별 분리하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법은, 본 발명의 다수의 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공하는 단계와 다수의 싱글릿 렌즈들을 개별 분리하는 단계를 포함한다. 다음으로, 개별 분리된 싱글릿 렌즈들은 다공성 웨이퍼에 의해 서로 결합되어 다공성 웨이퍼를 통해서 센서 웨이퍼에 결합되고, 센서 웨이퍼는 다수의 센싱 요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 다공성 웨이퍼를 통해 다수의 싱글릿 렌즈들을 센서 웨이퍼에 결합함으로써, 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서, 다수의 싱글릿 렌즈들과 다수의 센싱 요소들 사이에 원하는 정렬이 달성된다. 일부 실시예들에서, 위 방법은 다수의 개별적인 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 개별 분리하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 장면을 촬상하는 방법을 제공한다. 장면을 촬상하는 방법은, 본원에 기재된 싱글릿 렌즈와 센싱 요소를 포함하는 광학 촬상 장치를 제공하는 단계와, 장면으로부터 전자기 방사를 수신하는 단계를 포함한다. 수신한 전자기 방사는 싱글릿 렌즈를 통해서 통과하여, 센싱 요소에 의해 검출된다. 센싱 요소는 수신된 전자기 방사를 장면의 전자적 화상을 구성하기 위한 전기적 응답으로 변환(translation)한다. 일부 실시예들에서, 촬상된 장면은 다음 수학식 7에 따라 약 6% 미만의 TV 왜곡률을 갖고,
Figure 112012002346114-pct00037
여기서,
Figure 112012002346114-pct00038
과
Figure 112012002346114-pct00039
는 상기 화상의 가장자리 높이들(edge heights)이고,
Figure 112012002346114-pct00040
는 상기 화상의 중앙 높이이다. 일부 실시예들에서, 촬상된 장면은 약 0.5%보다 작거나 약 2%보다 작은 수학식 7에 따른 TV 왜곡률을 가진다. 다른 실시예에서, 촬상된 장면은 약 5%보다 작은 수학식 7에 따른 TV 왜곡률을 가진다.
일부 실시예들에서, 상기 촬상된 장면은 다음 수학식 8에 따라 적어도 50°의 시야에 대해 약 6% 미만의 최대 광학적 왜곡률을 갖고,
Figure 112012002346114-pct00041
여기서,
Figure 112012002346114-pct00042
는 상기 장면 내에서 화상 중앙으로부터 임의의 선택된 필드점(field point)까지의 거리이고,
Figure 112012002346114-pct00043
는 상기 화상 중앙으로부터 상기 화상에 왜곡이 없었다면 상기 선택된 필드 점이 위치했을 곳까지의 거리이다. 일부 실시예들에서, 상기 촬상된 화상은 수학식 8에 따라 적어도 50°의 시야에 대해 약 3% 미만의 광학적 왜곡률을 가진다.
장면을 촬상하는 일부 실시예들에서, 상기 광학 장치는 반도체 카메라를 포함한다.
이러한 또한 기타 실시예들이 하기의 상세한 설명에서 보다 상세히 기술된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈들 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈를 도시한다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈의 광학 수차들을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈의 광학 수차들을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈에 대한 변조 전달 함수(MTF) 성능 대 필드 높이(field height)를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈에 대한 변조 전달 함수(MTF) 성능 대 필드 높이를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈를 포함하는 광학 촬상 장치의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈를 포함하는 통신 장치의 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈의 광학 표면에 대한 적합도와 거듭제곱 항이 맞추어지는 렌즈 표면의 조리개 사이의 관계를 도시한다.
본 발명은 하기의 상세한 설명, 예시들 및 도면들, 및 그 이전 또는 하기의 설명들을 참조하여 보다 용이하게 이해될 수 있다. 그러나, 본 발명의 구성 요소들, 장치, 및 방법들은 상세한 설명, 예시들 및 도면들에 있는 특정 실시예들로 한정되지 않는다. 이러한 실시예들은 본 발명의 원리들을 단순히 도시하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 사상 및 범위를 이탈하지 않고도 수많은 변형들 및 개작들이 이루어질 수 있음은 당업자에게 매우 명백하다.
본 발명은, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 광학 수차들을 저감시키는 것을 도울 수 있는 싱글릿 렌즈(singlet lens)를 제공한다. 또한, 일부 실시예들에서, 본원에서 기술되는 싱글릿 렌즈는 하나 이상의 광학 수차들을 감소시키기 위해서 외부 스톱(external stop)과 연관되어 작용하지 않는다.
일 실시예에서, 싱글릿 렌즈는 물체측 광학 표면(object side optical surface)과 화상측 광학 표면(image side optical surface)을 포함하고, 물체측 광학 표면은 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며 화상측 광학 표면은 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 싱글릿 렌즈는 다음 수학식을 만족시키고,
Figure 112012002346114-pct00044
여기서,
Figure 112012002346114-pct00045
는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
Figure 112012002346114-pct00046
는 화상 평면으로부터 물체측 광학 표면의 꼭짓점까지의 거리이고,
Figure 112012002346114-pct00047
는 적어도 0.30이다. 일부 실시예들에서,
Figure 112012002346114-pct00048
의 범위는 0.30 내지 0.75이다. 다른 실시예에서,
Figure 112012002346114-pct00049
의 범위는 0.40 내지 0.60이다. 일부 실시예들에서,
Figure 112012002346114-pct00050
는 0.50 내지 0.55이다.
일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 물체측 광학 표면의 꼭짓점보다 화상 표면에 더 가까이 위치하는 조리개(aperture)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 조리개는 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면 사이에 위치한다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 웨이퍼 수준의 구성을 포함한다. 일 실시예에서, 예를 들어, 물체측 광학 표면을 포함하는 물체측 광학 구조와 화상측 광학 표면을 포함하는 화상측 광학 구조는 광학적으로 투과성인 기판 웨이퍼 상에 형성되거나 배치된다.
웨이퍼 수준 구성을 이루는데 있어서, 일부 실시예들에서는, 싱글릿 렌즈들이 웨이퍼 수준 기법들에 의해 제조된다. 예시적인 웨이퍼 수준 기법들은 복제, 에칭, 엠보싱, 임프린팅, 및 기타 몰딩 또는 리소그래픽 공정들을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "웨이퍼"는 다수의 구성요소들이 형성되는 일반적으로 평면인 표면들을 구비하는 임의의 기판을 의미한다. 최종적으로 사용되기 전에, 구성요소 다이들은 평면 표면을 통해서 분리될 수 있다. 일반적으로, 웨이퍼들은 원형이거나, 사각형이거나, 또는 기타 형상일 수 있으며, 특별한 응용에 적합하도록 강체이거나 유연할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 광학적으로 투과성이라 함은 전자기 스펙트럼의 가시 영역, 적외선 영역, 및/또는 자외선 영역에서 적어도 일부 방사를 통과시키는 능력을 지칭한다. 일부 실시예들에서, 광학적으로 투과성인 재료들은 최소한의 흡수와 기타 광학적 간섭으로써 가시적인 전자기 방사를 통과시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 수준 싱글릿 렌즈를 도시한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 웨이퍼 수준 싱글릿 렌즈(100)는 광학적으로 투과성인 기판(102), 기판(102)의 일측에 배치되는 물체측 광학 표면(104)을 포함하는 물체측 광학 구조(112), 및 기판(102)의 반대측에 배치되는 화상측 광학 표면(106)을 포함하는 화상측 광학 구조(114)를 포함한다. 물체측 광학 표면(104)은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 화상측 광학 표면(106)은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가진다.
웨이퍼 수준 싱글릿 렌즈(100)는 그와 연관된 화상 평면(108)을 가진다. 웨이퍼 수준 싱글릿 렌즈(100)는 기판(102)과 물체측 광학 구조(112)의 경계에 위치하는 조리개(110)를 더 포함한다.
본원에 기재된 일부 실시예들에 따르면, 싱글릿 렌즈는 수학식 1을 만족시킨다. 도 1에 도시된 실시예에서,
Figure 112012002346114-pct00051
는 선분 AC에 해당하고
Figure 112012002346114-pct00052
는 선분 AB에 해당한다.
본 발명의 싱글릿 렌즈들의 구성요소들로 다시 돌아가서, 본 발명의 싱글릿 렌즈들은 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면을 포함한다. 물체측 및 화상측 광학 표면들은 본 발명의 목적들과 부합되는 임의의 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 물체측 및 화상측 광학 표면들은 중합체 재료들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학적 표면들을 형성하기에 적합한 중합체 재료들은 에폭시드(epoxides), 옥세탄(oxetanes), 또는 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리메타아크릴산(polymethacrylic acid), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate) 또는 그 조합들과 같은 아크릴레이트(acrylates)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 표면들에 적합한 중합체 재료들은 말레인산염 에스테르(maleate esters), 싸이올-엔 중합체(thiol-ene polymers), 또는 비닐에테르(vinylethers)을 포함한다. 다른 실시예에서, 적합한 렌즈 표면 중합체 재료들은, 퍼플루오르시클로부탄 폴리(아릴에테르)(perfluorocyclobutane poly(arylether))과 같이, 중합체들을 함유하는 포플루오르시클로부탄(perfluorocyclobutane: PFBC)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 렌즈 표면들에 적합한 중합체 재료들은 상술한 중합체 종들 중 둘 이상의 공중합체들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 물체측 및 화상측 광학 표면들은 유리 재료들을 포함한다. 일 실시예에서, 예를 들어, 적절한 유리 재료는 스핀-온 글라스(spin-on glass)를 포함한다.
일부 실시예들에서, 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면은 동일한 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 예를 들어, 물체측 및 화상측 광학 표면들은 동일한 중합체 재료를 포함한다. 다른 실시예들에서, 물체측 및 화상측 광학 표면들은 다른 재료들을 포함한다. 일 실시예에서, 예를 들어, 물체측 광학 표면은 화상측 광학 표면과 다른 중합체 재료를 포함한다. 다른 실시예에서, 물체측 광학 표면은 중합체 재료를 포함하고, 화상측 광학 표면은 유리 재료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 물체측 광학 표면은 유리 재료를 포함하고, 화상측 광학 표면은 중합체 재료를 포함한다.
일부 실시예들에서, 물체측 및 화상측 광학 표면들을 형성하기에 적합한 상술한 재료들 중의 임의의 것이 물체측 및 화상측 광학 표면들을 포함하는 광학 구조들을 형성하기에 적합하다.
기판, 물체측 광학 표면을 포함하는 물체측 광학 구조, 및 화상측 광학 표면을 포함하는 화상측 광학 구조를 포함하는 싱글릿 렌즈들의 일부 실시예들은 본 발명의 목적들과 불일치하지 않는 임의의 원하는 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 물체측 광학 표면을 포함하는 물체측 광학 구조 및 화상측 광학 표면을 포함하는 화상측 광학 구조는 수학식 1을 만족시키는 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00053
)를 제공하기에 충분한 두께들이다. 다른 실시예들에서, 물체측 광학 표면을 포함하는 물체측 광학 구조 및 화상측 광학 표면을 포함하는 화상측 광학 구조는, 이러한 구조들 사이에 배치되는 기판과 조합되었을 때, 수학식 1을 만족시키는 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00054
)를 제공하는 두께를 가진다.
일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면 사이에 배치되는 광학적으로 투과성인 기판을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학적으로 투과성인 기판은 본 발명의 목적들과 불일치하지 않은 임의의 적절한 타입의 유리를 포함한다. 다른 실시예들에서, 광학적으로 투과성인 기판은 목적들과 불일치하지 않은 임의의 중합체 재료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 광학적으로 투과성인 중합체 재료들은 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리메타아크릴레이트(polymethacrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrlyate), 또는 그 혼합물들과 같은 폴리아크릴레이트 또는 폴리카보네이트를 포함한다.
광학적으로 투과성인 기판은 본 발명의 목적들과 불일치하지 않은 임의의 원하는 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 물체측 광학 표면을 포함하는 물체측 광학 구조와 화상측 광학 표면을 포함하는 화상측 광학 구조의 두께와 조합될 때, 수학식 1을 만족시키는 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00055
)를 제공하는 두께를 가진다. 일 실시예에서, 예를 들어, 광학적으로 투과성인 기판은 적어도 약 0.7μm의 두께를 가진다. 다른 실시예에서, 광학적으로 투과성인 기판은 약 1mm의 두께를 가진다. 일부 실시예들에서, 본원에 기재된 싱글릿 렌즈의 기판은 싱글릿 렌즈의 실질적으로 모든 두께를 차지한다.
본원에서 제공되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 물체측 광학 표면의 꼭짓점보다 화상 표면에 더 가까이 위치하는 조리개를 포함한다. 일부 실시예들에서, 조리개는 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면 사이에 위치한다.
일부 실시예들에서, 조리개를 이루는 재료는 금속이다. 금속들은 기본적으로 순수한 금속들 또는 그 합금들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 금속들은 전이금속들, 알루미늄 또는 그 조합들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 금속은 금속 필름을 포함한다. 다른 실시예들에서, 예를 들어, 금속은 리소그래픽 또는 스퍼터링 기법들을 이용해서 기판 위에 증착될 수 있다.
다른 실시예들에서, 조리개를 이루는 재료는 포토리소그래픽 레지스트 수지와 같은 하나 이상의 물질들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 포토리소그래픽 레지스트는 포지티브 레지스트 또는 네거티브 레지스트를 포함한다. 일부 실시예들에서, 포토리소그래픽 레지스트는 화학적으로 증폭된 레지스트를 포함한다. 다른 실시예에서, 조리개를 이루는 재료는 하나 이상의 중합체 재료들과 하나 이상의 금속들의 조합을 포함한다.
조리개를 이루는 재료는 원하는 파장 또는 원하는 범위의 파장들의 방사의 투과를 차단하기에 충분한 두께를 가진다. 일부 실시예들에서, 이러한 재료는 약 50nm 내지 약 1μm의 범위의 두께를 가진다.
일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈의 물체측 광학 표면은 비구면이다. 다른 실시예들에서, 싱글릿 렌즈의 화상측 광학 표면은 비구면이다. 일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈의 물체측 및 화상측 광학 표면들은 비구면이다. 본원에 제공되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 본 발명의 싱글릿 렌즈들의 비구면 표면들은 수학식 2에 의해 나타내어질 수 있다.
표 1 및 표 2는 수학식 2에 따른 본 발명의 2개의 예시들의 싱글릿 렌즈들의 물체측 광학 표면들과 화상측 광학 표면들에 대한 비구면 계수들을 제공한다. 예시 I의 싱글릿 렌즈는 도 1b에 도시되어 있고, 예시 II의 싱글릿 렌즈는 도 1c에 도시되어 있다. 도 1b과 도 1c에 있는 예시 I과 예시 II의 싱글릿 렌즈의 숫자로 나타낸 구성요소들은 도 1a에서와 동일하게 대응된다.
[표 1]
예시 I의 싱글릿 렌즈의 광학 표면들에 대한 비구면 계수들
Figure 112012002346114-pct00056
Figure 112012002346114-pct00057
[표 2]
예시 II의 싱글릿 렌즈의 광학 표면들에 대한 비구면 계수들
Figure 112012002346114-pct00058
Figure 112012002346114-pct00059
또한, 표 3과 표 4는 예시 I 및 예시 II의 싱글릿 렌즈들에 대한 표면 데이터를 제공한다.
[표 3]
예시 I의 싱글릿 렌즈에 대한 렌즈 설계 표면 데이터
Figure 112012002346114-pct00060
[표 4]
예시 II의 싱글릿 렌즈에 대한 렌즈 설계 표면 데이터
Figure 112012002346114-pct00061
예시 I의 싱글릿 렌즈에서, 총 트랙 길이는 약 2.25mm이다. 싱글릿 렌즈의 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00062
)는 약 1.16mm이고, (도 1b의 선분 MN으로 정의된) 기판 두께는 약 1.00mm이다. 따라서, (수학식 1로부터의) 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00063
) 대 총 트랙 길이(
Figure 112012002346114-pct00064
)의 비(
Figure 112012002346114-pct00065
)는 약 0.52이다. 예시 I의 싱글릿 렌즈는 또한 본원에 제공된 수학식 3을 만족시킨다. 표 1로부터의
Figure 112012002346114-pct00066
과
Figure 112012002346114-pct00067
의 크기 차이(0.471838654-0.247940357)는 0.223898297이며, 이는 0.247940357보다 작다. 또한, 예시 I의 싱글릿 렌즈는 본원에 제공된 수학식 6을 만족시킨다.
Figure 112012002346114-pct00068
과
Figure 112012002346114-pct00069
의 비는 1.903이다.
예시 II의 싱글릿 렌즈 설계에서, 총 트랙 길이(
Figure 112012002346114-pct00070
)는 약 3.78이다. 싱글릿 렌즈의 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00071
)는 약 1.79mm이고, (도 2의 선분 MN으로 정의된) 기판 두께는 약 1.11mm이다. 따라서, (수학식 1로부터의) 중앙 두께(
Figure 112012002346114-pct00072
) 대 총 트랙 길이(
Figure 112012002346114-pct00073
)의 비(x)는 약 0.47이다.
예시 I과 예시 II의 각각의 싱글릿 렌즈 설계에서, 싱글릿 렌즈는 유리 기판상의 중합체 렌즈 표면들로 형성된다. 위 중합체 및 유리 재료들은 대략적으로 굴절률 정합(index matching)되며, 굴절률은 가시 파장들에 대해서 약 1.5와 약 1.55 사이의 범위이다. 유리 기판 재료들에 대한 아베수(Abbe number)(재료의 분산 측정)은 약 54이다. 이러한 중합체 재료들에 대한 아베수는 약 51이다. 또한, 예시 I의 싱글릿 렌즈 설계는 유사한 굴절률과 약 62의 아베수를 갖는 센서 커버 글라스를 구비한다.
일부 실시예들에서, 화상측 광학 표면의 비구면도(asphericity)는 싱글릿 렌즈의 물체측 광학 표면의 비구면도보다 크다. 일 실시예에서, 예를 들어, 화상측 광학 표면의 비구면도는, 가장 적합한 구(best fit sphere)를 뺀 후의 투명한 조리개 내의 각각의 (물체측 및 상측) 광학 표면의 잔차(residual)의 평균 제곱근(rms)에 의해 정의되는 바와 같이, 물체측 광학 표면의 비구면도보다 크다. 예를 들어, 예시 I의 싱글릿 렌즈는 이 조건을 만족시킨다. 또는, 일부 실시예들에서, 화상측 광학 표면의 비구면도는, 가장 적합한 구를 뺀 후의 투명한 조리개 내의 각각의 광학 표면의 잔차의 피크 대 밸리(peak to valley: PV)에 의해 정의되는 바와 같이, 싱글릿 렌즈의 물체측 광학 표면의 비구면도보다 크다.
일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈의 광 출력(optical power)은 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면 사이에서 실질적으로 균등하게 분할된다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 싱글릿 렌즈의 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면은 본원에 제공된 수학식 3 및/또는 수학식 6을 만족시킨다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시 I의 싱글릿 렌즈에 대한 상면만곡 광학 수차 및 왜곡 광학 수차들을 도시한다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시 II의 싱글릿 렌즈에 대한 상면만곡 광학 수차 및 왜곡 광학 수차들을 도시한다.
도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 예시 I의 싱글릿 렌즈는 예시 II의 싱글릿 렌즈보다 낮은 전체 왜곡 수차에 의해 특징지어진다. 유사한 설계상의 제한 하에서, 이러한 개선된 왜곡 수차 성능은 도 3a와 도 3b에 도시된 MTF 곡선들에 의해 제시된 바와 같이 광학 MTF 성능을 희생하여 얻어질 수 있다. 도 3a는 예시 I의 싱글릿 렌즈 설계에 대한 MTF 성능 대 필드 높이들(field heights)의 그래프들을 제공한다. 유사하게, 도 3b는 예시 II의 싱글릿 렌즈 설계에 대한 MTF 성능 대 필드 높이들의 그래프들을 제공한다. 도 3a 및 도 3b의 그래프들 각각은 니퀴스트/2(Nyquist/2) 및 니퀴스트/4(Nyquist/4) 주파수들에 대해 접선 및 시상 곡선들(tangential and sagittal curves)을 구비한다. 위에서 지적된 바와 같이, 예시 II의 싱글릿 렌즈 설계는 왜곡 수차의 증가를 희생하여 미미하게 개선된 광학 성능을 제공한다.
렌즈-센서 조합에 대한 니퀴스트 주파수들은 화상 센서(image sensor)의 픽셀 크기에 의해 달라진다. 표 3 및 표 4에 도시된 화상 원 반경들 하에서, 예시 I 및 예시 II의 싱글릿 렌즈 설계가 다양한 센서 구성들과 함께 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 렌즈 설계들이 약 2.2 또는 2.25 마이크론의 픽셀 크기를 갖는 VGA 센서과 함께 사용된다. 다른 실시예에서, 이러한 렌즈 설계들은 약 3.6 마이크론의 픽셀 크기를 갖는 CIF 센서과 함께 사용된다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 본원에서 기술된 싱글릿 렌즈를 포함하는 광학 장치를 제공한다. 일부 실시예들에서, 이 광학 장치는 광전자 요소를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 광전자 요소는 전자기 방사 센싱 요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 전자기 방사 센싱 요소는 하나 이상의 반도체 재료들로부터 제조된 초점면(focal plane)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 센싱 요소는 전하 결합 소자(charge coupled device: CCD)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 센싱 요소는 상보성 금속 산화물 반도체(complimentary metal oxide semiconductor: CMOS) 구조를 포함한다.
일부 실시예들에서, 광전자적 요소는 발광 요소(light emitting element)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 발광 요소는 발광 다이오드 또는 레이저를 포함한다.
일부 실시예들에서, 발광 요소는 스페이서에 의해 싱글릿 렌즈에 결합된다. 일부 실시예들에서, 싱글릿 렌즈는 패키징된 광전자 요소의 커버글라스(coverglass)에 스페이서에 의해 결합된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글릿 렌즈를 포함하는 광학 촬상 장치의 단면도를 도시한다. 광학 촬상 장치(300)의 싱글릿 렌즈(302)는 광학적으로 투과성인 기판(308) 상에 배치되는 물체측 광학 표면(304)과 화상측 광학 표면(306)을 포함하며, 싱글릿 렌즈(302)는 수학식 1을 만족시킨다.
광학 촬상 장치(300)는 전자기 방사를 검출하도록 동작할 수 있는 광전자 요소(310)를 더 포함한다. 광전자 요소(310)는 광학 촬상 장치(300)에 의해 수신되는 전자기 방사를 검출하도록 동작할 수 있는 감광 영역(photosensitive region)(312)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 전자기 방사를 광전자 요소(310)의 감광 영역(312) 상에 초점을 맞추기 위해서, 싱글릿 렌즈(302)의 물체측 광학 표면(304)과 화상측 광학 표면(306)은 광학 촬상 장치(300)에 의해서 수신된 전자기 방사와 상호작용한다.
도 4에 도시된 실시예에서, 싱글릿 렌즈(302)는 스페이서(314)에 의해 광전자 요소(310)의 커버글라스(334)에 결합된다. 일 실시예에서, 스페이서는 유리 섬유 강화 중합체 수지를 포함한다. 일부 실시예들에서, 유리 섬유 강화 중합체 수지는 FR-4를 포함한다. FR-4의 일부 형태들에는 다른 방향에서 다른 열팽창 계수들(coefficients of thermal expansion: CTE)이 제공된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 방향으로 상대적으로 큰 열팽창 계수와 제2의 실질적으로 직교하는 방향으로 실질적으로 더 작은 열팽창 계수에 의해 특징지어진다. 이러한 CTE의 차이는 크기의 10배 정도(예: 직교 방향들에서 약 175ppm/degree C 대 약 14ppm/degree C)로 클 수 있다. 이러한 경우들에서, 최소한의 열팽창이 광학 요소의 웨이퍼 수준 렌즈에 실질적으로 평행한 방향으로 일어나도록 스페이서 재료가 배향될 수 있다. 대응하는 더 큰 열팽창이 이러한 요소의 광학 축(optical axis)을 따라서 발생할 것이다. 이러한 특별한 구성은 온도 변화에 따라 접착제 연결지점(adhesive junctions)에서의 응력을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예들에서, 전기 회로(316)가 광전자 요소(310)에 연결된다. 일부 실시예들에서, 전기 회로(316)는 센싱 요소(310)와 통신하는 입력/출력(I/O) 회로이다.
일부 실시예들에서, 전기 회로(316)는 센싱 요소(310)의 감광 영역(312)과 반대되는 측에 전기 영동 코팅(electrophoretic coating)(E-코트)(318)을 포함한다. 전기 회로(316)는 또한 광전자 요소(310)와 커버글라스(334) 사이의 본드 패드들(324,326)/솔더 마스크 구조에서 종료되는 E-코트(318) 상에 스퍼터링된 금속(322)의 관통 실리콘 비아(through silicon via: TSV)(320)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 볼 그리드 어레이 인터페이스의 초기 패턴을 제공하기 위해서, 이러한 스퍼터링된 금속은 리소그래픽 기법들과 연계되어 증착된다. 납과 볼 그리드 어레이(330)로 전기 회로(316)를 완료하도록 TSV(320)는 추가적인 금속(328)으로 도금된다. 솔더 마스크(332)가 볼 그리드 어레이(330)의 개별 접촉 지점들 사이에 채워진다.
일부 실시예들에서, 본 발명의 광학 장치의 광전자 요소에 결합된 전기 회로들은 캘리포니아, 산호세의 테세라사(Tessera Inc.)로부터 상업적으로 이용가능한, 쉘케이스(등록상표) 엠브이피[SHELLCASE® MVP] 및 쉘케이스(등록상표) 씨에프[SHELLCASE® CF] 기술들을 포함하는 쉘케이스(등록상표)[SHELLCASE® ] 기술들의 전기 회로들과 일치한다.
일부 실시예들에서, 본 발명의 싱글릿 렌즈들과 광학 촬상 장치들은 셀룰러 폰들, 모바일 핸드셋들 및 컴퓨터들을 포함하는 통신 기기들을 위한 카메라 모듈들을 포함하나 그에 한정되지 않는 카메라 모듈 응용들에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 본 발명의 싱글릿 렌즈들과 광학 촬상 장치들은 모바일 컴퓨팅 기기들, 자동차들, 전자제품들, 장난감들 등과 같은 광학 구성요소들의 소형화를 요하는 다양한 감시 응용들 및 장비에 사용될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 광학 장치의 광전자 요소가 발광 요소인 일부 실시예들에서, 이러한 광학 장치는 다양한 신호 또는 조명 응용들에 사용될 수 있다.
도 5는 본원에 기재된 광학 촬상 장치를 포함하는, 모바일 핸드셋과 같은, 통신 기기의 블록도를 도시한다. 도 5의 통신 기기(500)는 본원에 기재된 싱글릿 렌즈(502)와 화상 센서(503)를 포함하는 광학 촬상 장치(501)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 촬상 장치는 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 화상 센서(503)는 화상 프로세서(504)와 전기적으로 통신을 한다. 화상 프로세서(504)는 애플리케이션 프로세서(505)와 전기적으로 통신을 한다. 통신 기기(500)의 추가적인 구성요소들은 유저 인터페이스(506), 오디오 I/O(507), 메모리(508) 및 베이스밴드 프로세서(509)를 포함하는 애플리케이션 프로세서와 전기적으로 통신을 한다. 베이스밴드 프로세서(509)는 메모리(510)와 그에 연관된 송수신기(511)를 가진다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 다수의 조립된 본원에 기재된 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공한다. 일부 실시예들에서, 다수의 조립된 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼는 다수의 조립된 센싱 요소들을 포함하는 센서 웨이퍼에 결합되며, 다수의 조립된 광학 장치들을 제공하기 위해서 다수의 싱글릿 렌즈들은 다수의 센싱 요소들과 정렬된다. 일부 실시예들에서, 광학 웨이퍼는 스페이서 웨이퍼와 같은 다공성 웨이퍼에 의해 센서 웨이퍼에 결합된다. 또한, 일부 실시예들에서, 다수의 조립된 광학 장치들은 다수의 개별적 광학 장치들을 제공하기 위해서 개별 분리될 수 있다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 본원에 기재된 싱글릿 렌즈를 제조하는 방법들을 제공한다. 일 실시예에서, 싱글릿 렌즈를 제조하는 방법은, 광학적으로 투과성인 기판을 제공하는 단계, 기판상에 물체측 광학 표면을 배치하는 단계 및 기판상에 화상측 광학 표면을 배치하는 단계를 포함하고, 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록 형상을 가지며 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록 형상을 가지고, 이 싱글릿 렌즈는 수학식 1을 만족시킨다. 일부 실시예들에서, 물체측 광학 표면과 화상측 광학 표면은 본원에 기재된 성질들 중의 어떠한 것을 갖는 비구형이다.
일부 실시예들에서, 본 발명의 다수의 조립된 싱글릿 렌즈들을 제공하기 위해, 기판은 다수의 물체측 광학 표면들과 다수의 화상측 광학 표면들이 증착되는 기판 웨이퍼를 포함한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법은 본 발명의 다수의 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공하는 단계, 다수의 센싱 요소들을 포함하는 센서 웨이퍼를 제공하는 단계, 및 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서 광학 웨이퍼를 센서 웨이퍼에 결합하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 웨이퍼를 센서 웨이퍼에 결합함으로써, 다수의 싱글릿 렌즈들과 다수의 센싱 요소들 사이에 원하는 정렬이 달성된다. 일부 실시예들에서, 위 방법은 다수의 개별적인 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 개별 분리(singulation)하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법은, 본 발명의 다수의 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공하는 단계와 다수의 싱글릿 렌즈들을 개별 분리하는 단계를 포함한다. 다음으로, 개별 분리된 싱글릿 렌즈들은 다공성 웨이퍼에 의해 서로 결합되어 다공성 웨이퍼를 통해서 센서 웨이퍼에 결합되고, 센서 웨이퍼는 다수의 센싱 요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 다공성 웨이퍼를 통해 다수의 싱글릿 렌즈들을 센서 웨이퍼에 결합함으로써, 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서, 다수의 싱글릿 렌즈들과 다수의 센싱 요소들 사이에 원하는 정렬이 달성된다. 일부 실시예들에서, 위 방법은 다수의 개별적인 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 개별 분리하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 싱글릿 렌즈들의 어레이들이 단일 웨이퍼 상에 형성되어, 다수의 단일 렌즈 다이들을 형성하기 위해서 개별 분리될 수 있다. 싱글릿 렌즈 다이들은 다음으로 화상 센서 기기상에 위치하기 위해서 렌즈 배럴 내에 접착될 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 장면(scene)을 촬상하는 방법을 제공한다. 장면을 촬상하는 방법은, 본원에 기재된 싱글릿 렌즈와 센싱 요소를 포함하는 광학 촬상 장치를 제공하는 단계와, 장면으로부터 전자기 방사를 수신하는 단계를 포함한다. 수신한 전자기 방사는 싱글릿 렌즈를 통해서 통과하여, 센싱 요소에 의해 검출된다. 센싱 요소는 수신된 전자기 방사를 장면의 전자적 화상을 구성하기 위한 전기적 응답으로 변환(translation)한다. 일부 실시예들에서, 촬상된 장면은 약 6%보다 작은 수학식 7에 따른 TV 왜곡률(TV distortion)을 가진다. 일부 실시예들에서, 촬상된 장면은 약 1%보다 작거나 약 0.5%보다 작은 수학식 7에 따른 TV 왜곡률을 가진다.
일부 실시예들에서, 촬상된 장면은 적어도 50°의 시야에 대해 약 6% 미만의 수학식 8에 따른 최대 광학적 왜곡률을 가진다. 일부 실시예들에서, 촬상된 장면은 적어도 50°의 시야에 대해 약 3% 미만의 수학식 8에 따른 최대 광학적 왜곡률을 가진다. 일부 실시예들에서, 촬상된 장면의 최대 광학 왜곡률은 적어도 60°의 시야에 대해서이다.
장면을 촬상하는 일부 실시예들에서, 광학 장치는 반도체 카메라(solid state camera)를 포함한다.

Claims (49)

  1. 싱글릿 렌즈이며,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 비구면이고,
    상기 화상측 광학 표면은 비구면이고, 상기 화상측 광학 표면의 비구면도는 상기 물체측 광학 표면의 비구면도보다 크고, 상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00074

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00075
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00076
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00077
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수인, 싱글릿 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    Figure 112012002346114-pct00078
    는 0.3 내지 0.75의 범위인 싱글릿 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    Figure 112012002346114-pct00079
    는 0.4 내지 0.6의 범위인 싱글릿 렌즈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 싱글릿 렌즈이며,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00184

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00185
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00186
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00187
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수이고,
    상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 다음 수학식을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00080

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00081
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112017063148532-pct00082
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00083

    Figure 112017063148532-pct00084
    는 다음 수학식에 따른 상기 화상측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112017063148532-pct00085
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00086

    여기서, 상기 물체측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112017063148532-pct00087
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112017063148532-pct00088
    적합도(goodness of fit)에 적합한 상기 물체측 광학 표면의 일부분이고, 상기 화상측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112017063148532-pct00089
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112017063148532-pct00090
    적합도에 적합한 상기 화상측 광학 표면의 일부분인 싱글릿 렌즈.
  9. 싱글릿 렌즈이며,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00188

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00189
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00190
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00191
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수이고,
    상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 다음 수학식을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00091

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00092
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면에 대한
    Figure 112017063148532-pct00093
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00094

    Figure 112017063148532-pct00095
    는 다음 수학식에 따른 상기 화상측 광학 표면에 대한
    Figure 112017063148532-pct00096
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00097

    Figure 112017063148532-pct00098
    은
    Figure 112017063148532-pct00099
    와
    Figure 112017063148532-pct00100
    중 더 작은 크기를 갖는 것인 싱글릿 렌즈.
  10. 제9항에 있어서,
    Figure 112012002346114-pct00101
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112012002346114-pct00102
    항의 계수이고,
    Figure 112012002346114-pct00103

    Figure 112012002346114-pct00104
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112012002346114-pct00105
    항의 계수이고,
    Figure 112012002346114-pct00106

    여기서, 상기 물체측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112012002346114-pct00107
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112012002346114-pct00108
    적합도에 적합한 상기 물체측 광학 표면의 일부분이고, 상기 화상측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112012002346114-pct00109
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112012002346114-pct00110
    적합도에 적합한 상기 화상측 광학 표면의 일부분인 싱글릿 렌즈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면의 꼭짓점보다 상기 화상 평면에 더 가까이 위치하는 조리개를 더 포함하는 싱글릿 렌즈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 조리개는 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면 사이에 위치하는 싱글릿 렌즈.
  13. 제11항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 기판 웨이퍼 상에 배치되는 싱글릿 렌즈.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 싱글릿 렌즈를 제조하는 방법에 있어서,
    광학적으로 투과성인 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판상에 물체측 광학 표면을 배치하는 단계로서, 상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록한 형상을 갖는 단계; 및
    상기 기판상에 화상측 광학 표면을 배치하는 단계로서, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록한 형상을 갖는 단계를 포함하고,
    상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00119

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00120
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00121
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00122
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수이고,
    상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 다음 수학식을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00192

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00193
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112017063148532-pct00194
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00195

    Figure 112017063148532-pct00196
    는 다음 수학식에 따른 상기 화상측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112017063148532-pct00197
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00198

    여기서, 상기 물체측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112017063148532-pct00199
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112017063148532-pct00200
    적합도(goodness of fit)에 적합한 상기 물체측 광학 표면의 일부분이고, 상기 화상측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112017063148532-pct00201
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112017063148532-pct00202
    적합도에 적합한 상기 화상측 광학 표면의 일부분인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면 사이에 조리개를 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
  23. 삭제
  24. 싱글릿 렌즈를 제조하는 방법에 있어서,
    광학적으로 투과성인 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판상에 물체측 광학 표면을 배치하는 단계로서, 상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록한 형상을 갖는 단계; 및
    상기 기판상에 화상측 광학 표면을 배치하는 단계로서, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에 볼록한 형상을 갖는 단계를 포함하고,
    상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00203

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00204
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00205
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00206
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수이고,
    상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 다음 수학식을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00134

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00135
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면에 대한
    Figure 112017063148532-pct00136
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00137

    Figure 112017063148532-pct00138
    는 다음 수학식에 따른 상기 화상측 광학 표면에 대한
    Figure 112017063148532-pct00139
    항의 계수이고,
    Figure 112017063148532-pct00140

    Figure 112017063148532-pct00141
    은
    Figure 112017063148532-pct00142
    와
    Figure 112017063148532-pct00143
    중 더 작은 크기를 갖는 것인 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    Figure 112016125782051-pct00144
    는 다음 수학식에 따른 상기 물체측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112016125782051-pct00145
    항의 계수이고,
    Figure 112016125782051-pct00146

    Figure 112016125782051-pct00147
    는 다음 수학식에 따른 상기 화상측 광학 표면의 내부 부분에 대한
    Figure 112016125782051-pct00148
    항의 계수이고,
    Figure 112016125782051-pct00149

    여기서, 상기 물체측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112016125782051-pct00150
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112016125782051-pct00151
    적합도에 적합한 상기 물체측 광학 표면의 일부분이고, 상기 화상측 광학 표면의 상기 내부 부분은 상기 수학식
    Figure 112016125782051-pct00152
    에 의해 적어도 0.98의
    Figure 112016125782051-pct00153
    적합도에 적합한 상기 화상측 광학 표면의 일부분인 방법.
  26. 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법에 있어서,
    다수의 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공하는 단계;
    다수의 센싱 요소들을 포함하는 센서 웨이퍼를 제공하는 단계; 및
    다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서 상기 광학 웨이퍼를 상기 센서 웨이퍼에 결합하는 단계를 포함하고, 상기 광학 웨이퍼와 상기 센서 웨이퍼는 다공성 웨이퍼(perforated wafer)에 의해 결합되고,
    상기 싱글릿 렌즈들 중 적어도 하나는,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00155

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00156
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00157
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00158
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수인 방법.
  27. 삭제
  28. 제26항에 있어서, 상기 광학 웨이퍼를 상기 센서 웨이퍼에 결합하는 단계 전에, 상기 다수의 싱글릿 렌즈들을 상기 다수의 센싱 요소들과 정렬하는 단계를 더 포함하는 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 광학 웨이퍼를 상기 센서 웨이퍼에 결합하는 단계 후에, 다수의 개별적인 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서 상기 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 개별 분리(singulation)하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 다수의 광학 촬상 장치들을 제조하는 방법에 있어서,
    다수의 싱글릿 렌즈들을 포함하는 광학 웨이퍼를 제공하는 단계;
    상기 다수의 싱글릿 렌즈들을 개별 분리하는 단계; 및
    상기 개별 분리된 싱글릿 렌즈들을 다공성 웨이퍼에 결합시키는 단계를 포함하고,
    상기 싱글릿 렌즈들 중 적어도 하나는,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00159

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00160
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00161
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00162
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수인 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 개별 분리된 싱글릿 렌즈들을 다공성 웨이퍼에 결합시키는 단계 후에, 다수의 센싱 요소들을 포함하는 센서 웨이퍼를 제공하는 단계와, 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서 상기 센서 웨이퍼를 상기 다공성 웨이퍼에 결합시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 센서 웨이퍼를 상기 다공성 웨이퍼에 결합시키는 단계는 상기 다수의 싱글릿 렌즈들을 상기 다수의 센싱 요소들과 정렬시키는 방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 센서 웨이퍼를 상기 다공성 웨이퍼에 결합시키는 단계 후에, 다수의 개별적인 광학 촬상 장치들을 제공하기 위해서 상기 다수의 조립된 광학 촬상 장치들을 개별 분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  34. 삭제
  35. 장면(scene)을 촬상하는 방법에 있어서,
    싱글릿 렌즈와 센싱 요소를 포함하는 광학 촬상 장치를 제공하는 단계;
    상기 장면으로부터 수신한 전자기 방사를 상기 싱글릿 렌즈를 통해서 상기 센싱 요소로 통과시키는 단계;
    상기 센싱 요소로써 상기 싱글릿 렌즈를 통과한 상기 전자기 방사를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 전자기 방사를 상기 장면의 전자적 화상을 구성하기 위한 전기적 응답으로 변환(translation)하는 단계를 포함하고,
    상기 싱글릿 렌즈는,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00163

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00164
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00165
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00166
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수이고,
    상기 촬상된 장면은 다음 수학식에 따라 6% 미만의 TV 왜곡률을 갖고,
    Figure 112017063148532-pct00167

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00168
    과
    Figure 112017063148532-pct00169
    는 상기 화상의 가장자리 높이들(edge heights)이고,
    Figure 112017063148532-pct00170
    는 상기 화상의 중앙 높이인 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 촬상된 장면은 1% 미만의 TV 왜곡률을 갖는 방법.
  37. 장면(scene)을 촬상하는 방법에 있어서,
    싱글릿 렌즈와 센싱 요소를 포함하는 광학 촬상 장치를 제공하는 단계;
    상기 장면으로부터 수신한 전자기 방사를 상기 싱글릿 렌즈를 통해서 상기 센싱 요소로 통과시키는 단계;
    상기 센싱 요소로써 상기 싱글릿 렌즈를 통과한 상기 전자기 방사를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 전자기 방사를 상기 장면의 전자적 화상을 구성하기 위한 전기적 응답으로 변환(translation)하는 단계를 포함하고,
    상기 싱글릿 렌즈는,
    물체측 광학 표면; 및
    화상측 광학 표면을 포함하고,
    상기 물체측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지며, 상기 화상측 광학 표면은 그 표면의 꼭짓점에서 볼록한 형상을 가지고, 상기 싱글릿 렌즈는 다음 조건을 만족시키고,
    Figure 112017063148532-pct00207

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00208
    는 상기 싱글릿 렌즈의 중앙 두께이고,
    Figure 112017063148532-pct00209
    는 화상 평면으로부터 상기 물체측 광학 표면의 상기 꼭짓점까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00210
    는 적어도 0.30의 값을 갖는 계수이고,
    상기 촬상된 장면은 다음 수학식에 따라 적어도 50°의 시야에 대해 3% 미만의 최대 광학적 왜곡률을 갖고,
    Figure 112017063148532-pct00171

    여기서,
    Figure 112017063148532-pct00172
    는 상기 장면 내에서 화상 중앙으로부터 임의의 선택된 필드 점(field point)까지의 거리이고,
    Figure 112017063148532-pct00173
    는 상기 화상 중앙으로부터 상기 화상에 왜곡이 없었다면 상기 선택된 필드 점이 위치했을 곳까지의 거리인 방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 광학 촬상 장치는 모바일 핸드셋인 방법.
  39. 제8항에 있어서,
    Figure 112017063148532-pct00211
    는 0.3 내지 0.75의 범위인 싱글릿 렌즈.
  40. 제8항에 있어서,
    Figure 112017063148532-pct00212
    는 0.4 내지 0.6의 범위인 싱글릿 렌즈.
  41. 제8항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면의 꼭짓점보다 상기 화상 평면에 더 가까이 위치하는 조리개를 더 포함하는 싱글릿 렌즈.
  42. 제41항에 있어서, 상기 조리개는 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면 사이에 위치하는 싱글릿 렌즈.
  43. 제41항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 기판 웨이퍼 상에 배치되는 싱글릿 렌즈.
  44. 제9항에 있어서,
    Figure 112017063148532-pct00213
    는 0.3 내지 0.75의 범위인 싱글릿 렌즈.
  45. 제9항에 있어서,
    Figure 112017063148532-pct00214
    는 0.4 내지 0.6의 범위인 싱글릿 렌즈.
  46. 제9항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면의 꼭짓점보다 상기 화상 평면에 더 가까이 위치하는 조리개를 더 포함하는 싱글릿 렌즈.
  47. 제46항에 있어서, 상기 조리개는 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면 사이에 위치하는 싱글릿 렌즈.
  48. 제46항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면은 기판 웨이퍼 상에 배치되는 싱글릿 렌즈.
  49. 제24항에 있어서, 상기 물체측 광학 표면과 상기 화상측 광학 표면 사이에 조리개를 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
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