KR20030045491A - 이미지 센싱 광학계 - Google Patents

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KR20030045491A
KR20030045491A KR1020010076230A KR20010076230A KR20030045491A KR 20030045491 A KR20030045491 A KR 20030045491A KR 1020010076230 A KR1020010076230 A KR 1020010076230A KR 20010076230 A KR20010076230 A KR 20010076230A KR 20030045491 A KR20030045491 A KR 20030045491A
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image sensor
image sensing
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optical system
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KR1020010076230A
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이종진
강경용
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카스크테크놀러지 주식회사
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Abstract

이미지 센싱 광학계에 관해 개시되어 있다. 개시된 광학계는 소정 영역에 소정 깊이로 리세스된 영역을 갖는 기판, 상기 기판의 상기 리세스된 영역 상에 반도체 제조 공정에 의해 일괄적으로 형성된 것으로 둘레의 기판과 본딩되어 있는 이미지 센서, 피사체와 상기 이미지 센서사이에 구비된 적외선 차단 필터, 광축이 상기 이미지 센서의 중심을 지나도록 구비되어 상기 피사체로부터 입사되는 광을 상기 이미지 센서로 굴절시키는 렌즈, 상기 기판 상에 상기 이미지 센서를 둘러싸도록 구비되어 상기 렌즈를 지지하는 지지체 및 상기 이미지 센서에 도달되는 광을 제한하는 광 제한 수단을 구비하되, 상기 렌즈 및 지지체는 일체화된 것을 특징으로 한다. 이러한 이미지 센싱 광학계를 이용하는 경우, 조립 과정에서 발생될 수 있는 렌즈의 디포커스, 곧 조립 공차를 최소화하면서 광학계의 부피, 특히 길이를 줄일 수 있어 소형화 및 경량화에 유리하고, 광학계의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

이미지 센싱 광학계{Optical system for sensing image}
본 발명은 이미지 센싱 광학계에 관한 것으로써, 자세하게는 화상 통신용 소형 카메라에 사용되는 이미지 센싱 광학계에 관한 것이다.
한곳에서 다른 곳으로 특정 피사체에 대한 이미지를 전송하기 위해서는 상기 피사체에 대한 이미지를 캡쳐하기 위한 카메라와 카메라에 의해 캡쳐된 이미지 신호를 광전변환하고 이를 원하는 곳으로 전송하기 위한 전송설비가 갖추어져야 한다.
카메라에 의한 피사체의 영상 캡쳐는 카메라에 구비된 이미지 센싱 광학계에 의해 이루어지는데, 이미지 센싱 광학계는 크게 이미지 기록면, 피사체로부터 입사되는 광을 상기 이미지 기록면에 집광시키는 렌즈계 및 이를 지지하기 위한 지지체로 나눌 수 있고, 각 부분의 구성에 따라 보다 다양한 이미지 센싱 광학계가 있을 수 있다.
도 1 및 도 3은 그 일 예들을 보여주는 단면도들이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 이미지 센싱 광학계는 기판(10) 상에 이미지 센서(12)를 구비하고, 그 둘레에 이미지 센서(12)와 접촉되지 않게 경통(16)을 지지하는 홀더(14)를 구비한다. 홀더(14)의 직경은 기판(10)으로 갈수록 넓어진다. 경통(16)은 이러한 홀더(14)의 상부 안쪽면과 접촉되도록 나사 결합되어있다. 따라서 경통(16)과 홀더(14)를 조립할 때, 경통(16)을 돌리면서 초점이 이미지 센서(12)에 맺히도록 렌즈(18)의 초점을 조절할 수 있다. 경통(16)의 일부는 홀더(14) 밖으로 돌출되어 있고, 경통(16)의 돌출된 부분의 안쪽에 렌즈(18)가 장착되어 있다. 경통(16)의 렌즈(18) 아래쪽에 적외선 차단 필터(22)가 렌즈(18)와 평행하게 구비되어 있고, 적외선 차단 필터(22)가 닿은 안쪽면에 렌즈(18)와 적외선 차단 필터(22)를 일정한 간격으로 고정시키는 잠금링(20)이 안쪽면을 따라 구비되어 있다.
한편, 이미지 센서(12)는 패키지화된 것으로써, 도2에 도시된 바와 같이 기판(1) 상에 본딩된 패키지(24)를 구비하고, 패키지(24) 상에 접착층(28), 예를 들면 에폭시층에 의해 접착된 이미지 센싱 다이(30)를 구비하며, 이미지 센싱 다이(30) 상에 입사광에 포함된 정보가 실질적으로 센싱되는 이미지 센싱 영역(32)을 구비한다. 이미지 센싱 다이(30)는 와이어(34)에 의해 패키지(30)에 본딩되어 있다. 접착층(28), 이미지 센싱 다이(30) 및 이미지 센싱 영역(32)은 패키지(24)의 상단과 접촉되는 유리판(26)에 의해 덮여 있다.
도 1에 도시한 종래 기술에 의한 이미지 센싱 광학계는 홀더(14) 및 경통(16) 등을 구비하기 때문에, 부피가 크고 무게도 무겁다. 따라서 이러한 이미지 센싱 광학계는 소형 경량이 필수 요건의 하나인 소형 카메라를 구현하는데 적합하지 않을 뿐만 아니라, 조립 과정에서 공차가 증가되는 문제가 있다. 예를 들면, 경통(14)에 렌즈(18)를 조립하는 과정에서 공차가 발생되거나 틸트(Tilt)가 발생될 수도 있다. 또, 이미지 센서(12)를 기판(10)에 장착하는 과정에서 공차가 발생되거나 틸트가 발생될 수 있다. 특히, 이미지 센서(12)를 구성하는 과정에서 이미지 센싱 다이(30)의 두께에 따른 공차와 그 두께가 균일하더라도 이미지 센싱 다이(30)가 접착층(28)에 의해 패키지(24) 상에 부착되기 때문에, 접착층(28)의 두께에 따른 틸트 및 공차가 발생될 수 있다. 그리고 이들을 순차적으로 구성하는 과정에서 각 요소의 회전이나 틸트에 따른 조립 공차도 발생될 수 있다.
상기 공차들 각각은 그 값이 작다고 볼 수 있지만, 이미지 센싱 광학계 전체의 공차는 이들을 합한 결과이므로, 결국 이미지 센싱 광학계의 공차는 허용치 이상으로 커지게 된다.
이에 따라 상술한 종래의 이미지 센싱 광학계는 조립 후 상기한 공차들을 보상하기 위한 별도의 조정이 필수적이므로 양산은 어렵다고 볼 수 있다.
도 3은 렌즈와 그 지지체를 일체화하여 도 1에 도시한 이미지 센싱 광학계에 비해 공차 발생 요인을 줄인 종래의 다른 이미지 센싱 광학계를 보여준다.
도 3을 참조하면, 기판(10) 상에 접착제(36)에 의해 접착된 이미지 센싱 다이(38)가 구비되어 있고, 이미지 센싱 다이(38)에 이미지 센싱 영역(42)이 마련되어 있다. 이미지 센싱 다이(38)는 기판(10)과 와이어(44)로 본딩되어 있다. 이미지 센싱 영역(42)으로부터 소정거리 이격된 상방에 렌즈(46)가 구비되어 있고, 렌즈(46)는 기판(10)과 결합된 지지체(48)에 의해 지지되어 있다. 렌즈(46)와 그 지지체(48)는 일체화 된 것이다. 렌즈(46)의 입사면에 지지체(48)에 의해 지지되는 적외선 차단 필터(50)가 구비되어 있고, 적외선 차단 필터(50)의 테두리에 렌즈(46)에 입사되는 광을 제한하는 조리개(52)가 구비되어 있다.
이와 같이 도 3에 도시된 종래의 이미지 센싱 광학계는 패키지된 상태의 이미지 센서(도 1의 12)를 사용하는 도 1에 도시된 종래의 이미지 센싱 광학계와 달리 이미지 센싱 다이(38)가 직접 기판(10)에 부착되어 있다. 따라서 도 3에 도시된 종래의 이미지 센싱 광학계는 도 1에 도시된 종래의 이미지 센싱 광학계에 비해 이미지 센싱 다이(30)와 패키지(24) 조립 과정에서 발생하는 공차 및 틸트와 이미지 센서(12)를 기판(10)에 장착하는 과정에서 발생되는 공차 및 틸트의 발생 횟수가 작아진다. 그러나 여전히 공차와 틸트 발생 요인을 가지고 있을 뿐만 아니라 렌즈(46)와 이미지 센싱 영역(42)간의 간격은 렌즈(46)의 초점 길이에 의해 좌우되기 때문에 상기 간격을 줄이는데 한계가 있다. 이것은 종래 기술에 의한 이미지 센싱 광학계로는 광학계의 길이를 줄이는 것이 어렵다는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 광학계의 조립 공차를 최소화하여 양산성은 높이면서 부피는 줄여서 광학계를 소형화 및 경량화할 수 있고, 신뢰성은 높일 수 있는 이미지 센싱 광학계를 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 이미지 센싱 광학계의 단면도들이다.
도 2는 도 1에 도시된 이미지 센서에 대한 상세 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 의한 다른 이미지 센싱 광학계의 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 이미지 센싱 광학계의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 센싱 광학계에 사용된 기판의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 이미지 센싱 광학계의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 이미지 센싱 광학계의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 의한 이미지 센싱 광학계의 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
100:기판 102, 128:리세스 영역(recess area)
104:접착층 106:이미지 센싱 다이
108:이미지 센싱 영역(image sensing area)
110:와이어(wire) 112, 122:렌즈
114, 124, 142, 146:렌즈 지지체 116, 120, 144:적외선 차단 필터
118:조리개 126:하우징
130, 140:제1 및 제2 리세스 영역
124a, 124b, 142a:제1 내지 제3 하향 돌출부
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 소정 영역이 소정의 깊이로 리세스된 기판, 상기 리세스 영역 상에 형성되어 있고 둘레의 기판과 본딩된 이미지 센서, 피사체와 상기 이미지 센서사이에 구비된 적외선 차단 필터, 광축이 상기 이미지 센서의 중심을 지나도록 구비되어 상기 피사체로부터 입사되는 광을 상기이미지 센서로 굴절시키는 렌즈, 상기 기판 상에 상기 이미지 센서를 둘러싸도록 구비되어 상기 렌즈를 지지하는 지지체 및 상기 이미지 센서에 도달되는 광을 제한하는 광 제한 수단을 구비하되, 상기 렌즈 및 지지체는 일체화된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계를 제공한다.
여기서, 상기 이미지 센서는 접착층에 의해 상기 기판 상에 부착된 이미지 센싱 다이 및 상기 이미지 센싱 다이 상에 마련된 이미지 센싱 영역을 포함한다.
상기 적외선 차단 필터는 상기 렌즈 앞쪽 또는 상기 렌즈와 상기 이미지 센서사이에 구비되어 있고 상기 지지체에 지지되어 있다.
상기 광 제어 수단은 상기 적외선 차단 필터 테두리에 구비된 조리개 또는 상기 지지체를 감싸면서 상기 렌즈에 입사되는 광을 제한하도록 상기 렌즈와 접촉되어 있는 하우징이다.
상기 리세스 영역은 소정 깊이를 갖는 제1 리세스 영역과 상기 제1 리세스 영역 안쪽에 소정 깊이로 형성되어 있으며, 상기 이미지 센서가 형성되어 있는 제2 리세스 영역으로 구성되어 있다.
상기 기판은 세라믹(Ceramic) 기판, PCB(Printed Circuit Board) 기판, FPCB 기판 또는 PWB 기판이다.
또한, 본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 소정 영역에 소정 깊이로 리세스된 영역을 갖는 기판, 상기 리세스된 영역 상에 형성되어 있고 둘레의 기판과 본딩된 이미지 센서, 상기 이미지 센서와 이격되게 상기 리세스 영역을 덮도록 상기 기판 상에 구비된 적외선 차단 필터, 광축이 상기 이미지 센서의 중심을지나도록 구비되어 상기 피사체로부터 입사되는 광을 상기 이미지 센서로 굴절시키는 렌즈, 상기 적외선 차단 필터 상에 구비되어 상기 렌즈를 지지하는 지지체 및 상기 이미지 센서에 도달되는 광을 제한하는 광 제한 수단을 구비하되, 상기 렌즈 및 지지체는 일체화된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계를 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명을 이용하면, 이미지 센싱 광학계를 조립하는 과정에서 발생될 수 있는 렌즈의 디포커스, 곧 조립 공차를 최소화하면서 광학계의 부피, 특히 길이를 줄일 수 있고, 그에 따른 신뢰성을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 의한 화상 전송 장치에 사용되는 소형 카메라 광학계를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
<제1 실시예 >
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 이미지 센싱 광학계는 기판(100) 상에 소정의 깊이로 리세스(recess)된 영역(102)을 구비한다. 기판(100)은 세라믹(Ceramic)기판, PCB 기판, FPCB 기판 또는 PWB 기판이다. 기판(100)에 형성된 리세스 영역(102)의 전체 형태는 기판(100)의 사시도인 도 5를 참조함으로써 보다 명확히 알 수 있다. 리세스 영역(102)의 바닥은 접착층(104)으로 덮여 있다. 접착층(104) 상에 이미지 센싱 다이(106)가 형성되어 있고, 그 위에 이미지 센싱 영역(108)이 마련되어 있다. 이미지 센싱 영역(108)에 CMOS 소자 등과 같은 센싱 소자가 복수개 배열되어 있다. 리세스 영역(102) 상에 형성된 상기 적층물은 반도체 제조 공정으로 동시에 제조되고 그 두께가 매우 얇기 때문에 실제는 기판(100)의 일부로 보는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고 도면에서 이미지 센싱 영역(108)을 따로 분리하여 도시한 이유는 입사광이 이미지 센싱 영역(108)에 집광되는 것을 보여주기 위한 것으로, 다소 과장되게 도시하였다. 리세스 영역(102)은 접착층(104) 및 이미지 센싱 다이(106)가 형성되면서 대부분 채워지기 때문에, 리세스 영역(102)은 접착층(104) 및 이미지 센싱 다이(106)의 두께를 고려하여 형성된 것이 바람직하다. 이때, 이미지 센싱 영역(108)의 두께도 고려하여야 하겠으나, 실제 그 두께는 극히 얇기 때문에, 이로 인한 리세스 영역(102)의 두께 변화는 극히 미미하다. 이미지 센싱 다이(106)는 와이어(110)에 의해 둘레의 기판(100)과 본딩되어 있다. 접착층(104), 이미지 센싱 다이(106) 및 이미지 센싱 영역(108)으로 구성된 이미지 센싱 부재(이하, 이미지 센서라 한다)로부터 상방으로 소정 거리만큼 이격된 위치에 렌즈(112)가 구비되어 있다. 렌즈(112)는 그 광축이 상기 이미지 센서, 특히 이미지 센싱 영역(108)의 중심을 지나도록 구비되어 피사체로부터 입사되는 광을 상기 이미지 센서로 굴절시키는 역할을 한다. 상기 입사광의 초점이 상기 이미지 센서에 맺히도록 상기 입사광을 굴절시키는 것이 바람직하기 때문에, 이미지 센싱 영역(108)과 렌즈(112)는 렌즈(112)의 초점거리만큼 이격된 것이 바람직하다. 그렇다 하더라도, 상기 이미지 센서가 기판(100)의 리세스 영역(102)에 형성되어 있기 때문에, 렌즈(112)와 기판(100)사이의 간격은 종래보다 리세스 영역(102)의 깊이 만큼 줄일 수 있다. 렌즈(112)는 기판(100)의 리세스 영역(102) 바깥쪽 영역 상에 형성된 렌즈 지지체(114)에 의해 지지되어 있는데, 렌즈(102)와 그 지지체(114)는 일체화된 것이 바람직하다. 지지체(114)는 온도 변화 및 충격에강한 재질로 형성된 것이 바람직하다. 렌즈(112) 앞쪽에 적외선 차단 필터(116)가 구비되어 있다. 적외선 차단 필터(116)는 지지체(114)에 의해 지지되어 있다. 이를 위해, 지지체(114) 상부의 해당 부분은 둘레에 비해 적외선 차단 필터(116)의 두께에 해당되는 깊이만큼 오목하게 되어 있다. 적외선 차단 필터(116)의 테두리 상에 피사체로부터 렌즈(112)로 입사되는 광을 제한하는 조리개(118)가 구비되어 있다. 조리개(118)는 광 제어 수단으로 사용된다.
<제2 실시 예>
제 1 실시예와 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 그대로 사용한다. 그리고 설명은 제1 실시예와 다른 부분에 대한 것으로 한정한다. 이것은 후술되는 제3 및 제4 실시예에도 그대로 적용된다.
구체적으로, 도 6을 참조하면, 렌즈(122)와 이미지 센서의 이미지 센싱 영역(108)사이에 적외선 차단 필터(120)가 구비되어 있고, 렌즈(122)와 적외선 차단 필터(120)는 지지체(124)에 의해 지지되어 있다. 지지체(124)와 렌즈(122) 및 적외선 차단 필터(120)는 모두 일체화된 것이다. 지지체(124)는 하단에 기판(100)을 향해 돌출된 제1 및 제2 하향 돌출부(124a, 124b)가 형성되어 있다. 이중에서 안쪽에 형성된 제1 하향 돌출부(124a)는 상기 이미지 센서의 이미지 센싱 다이(106) 상에 이미지 센싱 영역(108)과 접촉되게 구비되어 있다. 지지체(124)의 제1 하향 돌출부(124a)와 이미지 센싱 영역(108)의 접촉은 지지체(124)를 정렬하는 기준이 된다. 지지체(124)의 제2 하향 돌출부(124b)는 리세스 영역(102) 둘레의 기판(100) 표면까지 돌출되어 있으나, 접촉되어 있지는 않고, 다만 근소하게 이격되어 있다. 이미지 센싱 다이(106)와 기판(100)을 연결하는 와이어(110)는 이미지 센싱 다이(106)의 제1 하향 돌출부(124a) 바깥쪽 부분과 기판(100)의 제2 하향 돌출부(124b) 안쪽 부분을 연결한다. 기판(100)의 지지체(124) 바깥 영역 상에 비접촉 상태로 지지체(124)를 둘러 감싸고 렌즈(122)의 일부도 감싸는 하우징(126)이 구비되어 있다. 하우징(126)의 상부는 지지체(124)의 상부를 따라 렌즈(126)를 향해 휘어져 있고, 휘어진 부분의 끝단은 렌즈(122)의 입사면 테두리와 접촉되어 있다. 이와 같이 하우징(126)은 렌즈(122)의 일정 부분을 감싸고 있기 때문에, 렌즈(122)의 하우징(126)으로 둘러싸인 부분에 입사되는 광은 하우징(126)에 의해 차단된다. 따라서 하우징(126)의 휘어진 부분은 조리개와 같은 광 제어 수단이 된다.
<제3 실시예>
도 7을 참조하면, 기판(100)의 소정 영역에 리세스 영역(128)이 형성되어 있다. 리세스 영역(128)은 소정의 깊이를 갖는 제1 리세스 영역(140)과 제1 리세스 영역(140) 안쪽에 소정의 깊이로 형성된 제2 리세스 영역(130)으로 구성되어 있다. 이와 같은 리세스 영역(128) 때문에 기판(100)의 표면과 리세스 영역(128) 바닥사이에 단차가 형성되어 있다. 접착층(104), 이미지 센싱 다이(106) 및 이미지 센싱 영역(108)으로 구성된 이미지 센서는 제2 리세스 영역(130) 상에 형성되어 있다. 이미지 센싱 영역(108)으로부터 상방으로 소정 거리만큼 이격된 위치에 적외선 차단 필터(120)가 구비되어 있고, 다시 이로부터 소정 거리 이격되어 렌즈(122)가 이격되어 있다. 이때, 렌즈(122)는 그 광축이 적외선 차단 필터(120) 및 이미지 센싱 영역(108)의 중심을 지나도록 구비된 것이 바람직하다. 렌즈(122) 및 적외선 차단필터(120)는 이들을 둘러싸는 지지체(142)에 의해 지지되어 있다. 지지체(142)의 하단 안쪽에 하향 돌출되어 이미지 센싱 다이(106)와 접촉되고 이미지 센싱 영역(108)의 가장자리와 접촉된 제3 하향 돌출부(142a)가 구비되어 있다. 그리고 지지체(142)의 하단 바깥쪽은 기판(100)의 리세스 영역(128)에 인접한 표면과 밀봉 접촉되어 있다. 이미지 센싱 다이(106)와 기판(100)을 본딩하는 와이어(110)는 지지체(142)의 하단 아래이면서 제3 하향 돌출부(142a) 바깥인 밀폐된 영역에 구비되어 이미지 센싱 다이(106)의 제3 하향 돌출부(142a) 바깥쪽 영역과 제1 리세스 영역(140)의 제2 리세스 영역(130) 바깥쪽 영역을 연결한다. 결국, 상기 이미지 센서와 본딩 와이어(110)는 모두 리세스 영역(128)에 형성된다. 기판(100) 지지체(142) 바깥 영역 상에 지지체(142)를 둘러 감싸는 하우징(126)이 연결되어 있다.
이와 같이 기판(100)에 제1 및 제2 리세스 영역(140, 130)이 형성되어 있고, 상기 이미지 센서는 제2 리세스 영역(130) 상에 형성되어 있으므로, 광학계 전체 길이는 제1 및 제2 실시예에 의한 이미지 센싱 광학계에 비해 제2 리세스 영역(130)의 깊이만큼 짧아지게 된다. 아울러 하우징(126)의 기판(100)에 수직한 부분의 길이도 제2 실시예에 비해 제2 리세스 영역(130)의 깊이만큼 짧아지게 된다.
<제4 실시예>
도 8에 도시한 바와 같이, 적외선 차단 필터(144)가 이미지 센싱 영역(108)과 비접촉상태로 리세스 영역(128)을 덮도록 기판(100) 상에 구비되어 있고, 적외선 차단 필터(144)로부터 상방으로 소정 거리만큼 이격되어 있는 렌즈(122)와 일체화되어 렌즈(122)를 지지하는 지지체(146)가 렌즈(122)의 광축이 이미지 센싱 영역(108)의 중심을 지나도록 적외선 차단 필터(144) 상에 구비되어 있다. 지지체(146)를 둘러 감싸도록 구비된 하우징(126)은 기판(100)과 밀봉 접촉되어 있는데, 그 안쪽은 적외선 차단 필터(144)의 테두리와 접촉되어 있다. 이와 같이 적외선 차단 필터(144)에 의해 이미지 센서가 형성된 리세스 영역(128)이 밀봉되게 덮여 있으므로, 조립 과정에서 상기 이미지 센서가 불순물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 아울러 적외선 차단 필터(144)와 기판(100)의 접촉 면적이 증가되므로, 내습성 및 내열성 또한 증가된다.
이상, 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 광 제어 수단을 렌즈와 이미지 센서 사이에 구비할 수도 있을 것이다. 또한, 렌즈의 입사면 또는 출사면에 적외선 차단 물질막을 코팅하는 것으로 적외선 차단 필터를 대신할 수도 있을 것이다. 또한, 렌즈(112 또는 122)와 동일한 굴절 특성을 보이는 경우, 양면의 곡률 반경이 무한대인 렌즈를 사용하여 광학계의 길이를 더 줄일 수도 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
본 발명에 의한 이미지 센싱 광학계에서 렌즈와 그 지지체는 일체화되어 있다. 따라서 상기 광학계 전체의 조립 공차 및 틸트에서 이들을 조립하는 과정에서발생될 수 있는 공차와 틸트를 제거하여 광학계 전체의 조립 공차 및 틸트를 줄일 수 있다. 이에 따라 조립 공정에서 마진(Margin)을 충분히 확보할 수 있으므로 상기 광학계의 양산성을 증가시킬 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 상기 광학계에서 소정의 깊이로 형성된 리세스 영역이 기판에 구비되어 있고, 이미지 센서와 본딩 와이어는 상기 리세스 영역에 모두 구비되어 있기 때문에, 상기 리세스 영역의 깊이 만큼 상기 광학계의 길이는 줄어든다. 따라서 본 발명을 이용하는 경우, 상기 광학계의 소형화 및 경량화에 유리하다. 또, 상기 리세스 영역에 구비된 이미시 센서 및 본딩 와이어는 모두 적외선 차단 필터에 의해 외부와 차단되어 있기 때문에, 조립 과정에서 파티클에 의한 오염을 줄일 수 있다.

Claims (10)

  1. 소정 영역에 소정 깊이로 리세스된 영역을 갖는 기판;
    상기 기판의 상기 리세스된 영역 상에 반도체 제조 공정에 의해 일괄적으로 형성된 것으로 둘레의 기판과 본딩되어 있는 이미지 센서;
    피사체와 상기 이미지 센서사이에 구비된 적외선 차단 필터;
    광축이 상기 이미지 센서의 중심을 지나도록 구비되어 상기 피사체로부터 입사되는 광을 상기 이미지 센서로 굴절시키는 렌즈;
    상기 기판 상에 상기 이미지 센서를 둘러싸도록 구비되어 상기 렌즈를 지지하는 지지체; 및
    상기 이미지 센서에 도달되는 광을 제한하는 광 제한 수단을 구비하되,
    상기 렌즈 및 지지체는 일체화된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 센서는 접착층에 의해 상기 기판 상에 부착된 이미지 센싱 다이 및 상기 이미지 센싱 다이 상에 마련된 이미지 센싱 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 적외선 차단 필터는 상기 렌즈 앞쪽 또는 상기 렌즈와 상기 이미지 센싱 영역사이에 구비되어 있고 상기 지지체에 의해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 광 제어 수단은 상기 적외선 차단 필터 테두리 상에 구비된 조리개 또는 상기 지지체를 감싸면서 상기 렌즈에 입사되는 광을 제한하도록 상기 렌즈와 접촉된 하우징인 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 지지체는 하단에 제1 및 제2 하향 돌출부가 구비되어 있고, 상기 제1 하향 돌출부는 상기 이미지 센싱 영역 및 상기 이미지 센싱 다이와 동시에 접촉되어 있고, 상기 제2 하향 돌출부는 상기 리세스 영역 둘레의 기판의 표면 근처까지 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 리세스 영역은 소정 깊이를 갖는 제1리세스 영역과 상기 제1 리세스 영역 안쪽에 소정 깊이로 형성되어 있고 상기 이미지 센서가 형성되어 있는 제2 리세스 영역으로 구성된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 이미지 센서는 상기 제2 리세스 영역 둘레의 상기 제1 리세스 영역에 와이어 본딩된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 세라믹(Ceramic) 기판, PCB 기판, FPCB 기판 또는 PWB 기판인 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  9. 소정 영역에 소정 깊이로 리세스된 영역을 갖는 기판;
    상기 리세스 영역 상에 형성되어 있고 둘레의 기판과 본딩된 이미지 센서;
    상기 이미지 센서와 이격되게 상기 리세스 영역을 덮도록 상기 기판 상에 구비된 적외선 차단 필터;
    광축이 상기 이미지 센서의 중심을 지나도록 구비되어 상기 피사체로부터 입사되는 광을 상기 이미지 센서로 굴절시키는 렌즈;
    상기 적외선 차단 필터 상에 구비되어 상기 렌즈를 지지하는 지지체; 및
    상기 이미지 센서에 도달되는 광을 제한하는 광 제한 수단을 구비하되, 상기 렌즈 및 지지체는 일체화된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 리세스 영역은 소정 깊이를 갖는 제1 리세스 영역과 상기 제1 리세스 영역 안쪽에 소정 깊이로 형성되어 있고 상기 이미지 센서가 형성되어 있는 제2 리세스 영역으로 구성된 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 광학계.
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