KR20060085101A - 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수개의 렌즈가 적층되어 형성되는 렌즈 모듈에 있어서 적외선을 차단하여 감광센서의 감도를 향상시키고 불필요한 간섭을 방지하는 적외선 차단 필터를 렌즈의 일면에 일체로 형성하도록 한 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 전달하는 적어도 하나의 렌즈; 상기 렌즈의 일면에 플라즈마 코팅되어 형성되는 적외선 차단 필터; 및 상기 렌즈의 후방면에 배열되며, 상기 렌즈 및 필터를 통해 들어오는 광을 감지하는 감광소자;를 포함하는 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈을 제공한다.
카메라, 렌즈, 모듈, 적외선 차단 필터, 플라스틱렌즈
Description
도 1은 종래의 카메라 렌즈 모듈의 단면도이다.
도 2는 적외선 차단 필터의 기능을 도시한 그래프도로서, 파장대별 감도 특성을 도시한 것이다.
도 3은 적외선 차단 필터를 사용한 경우의 파장대별 감도 특성을 도시한 그래프도이다.
도 4는 본 발명에 의한 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 감광센서 10: 적외선 차단 필터 글래스
31,32,33: 렌즈 21,22: 하우징
본 발명은 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 렌즈가 어셈블리 되어 형성되는 렌즈 모듈에 있어서 적외선을 차단 하여 감광센서의 감도를 향상시키고 불필요한 빛(light wave)의 간섭을 방지하는 적외선 차단 필터를 렌즈의 일면에 일체로 형성하도록 한 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈에 관한 것이다.
최근 각광을 받고 있는 휴대용 통신기기 시장의 수요가 증대하면서, 통신기기의 일부 기능으로 카메라를 장착하는 경우가 늘고 있으며, 카메라는 가시광 영역의 정보를 읽어 화상 및 영상으로 변환시키는 기능을 하고 있다. 이들은 휴대용 기기의 목적에 맞게 갈수록 모듈 크기가 작아지는 추세이다. 모듈의 크기가 작아짐으로 인해 제한된 영역에서 렌즈 설계의 자유도를 높이기 위해 공간을 확보할 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
도 1은 종래의 휴대용 통신기기에 사용되는 카메라 렌즈 모듈의 단면도이다. 종래의 카메라 렌즈 모듈은 상부 및 하부 하우징(21,22) 내에 렌즈 및 감광센서가 배열되어 있다. 하부 하우징(22)의 상부면에는 감광센서(1)가 장착되고, 감광센서(1) 상부에는 다수개의 렌즈(11)들이 배열되어 있다. 렌즈(11)와 감광센서(1) 사이에는 적외선 차단 필터 글래스(10)가 배열된다.
우리의 눈은 전자기파의 특정 영역인 파장 380∼770㎚ 사이의 가시광선만을 볼 수있다. 이 파장 영역에 무지개의 보라색에서부터 빨간색이 펼쳐지고 이것이 합쳐지면 백색광이 된다. 인간의 눈에는 각각 파랑, 녹색, 빨강에 민감한 3가지의 빛 수용체 세포가 있어 많은 색을 구분한다.
한편 카메라의 감광센서(CCD)는 사람의 눈보다 넓은 영역의 파장을 빛으로 볼 수 있다. 따라서 CCD, 또는 CMOS 센서는 사람이 볼 수 없는 700㎚ 이상의 적외 선 영역을 여전히 빛으로 인식한다. 따라서 카메라에 감광된 화상 그대로는 실제와는 다른 색상의 영상이 나온다. 이런 현상을 막기 위해 카메라의 내부에는 적외선 차단 필터(ICF)가 설치돼 있다.
도 2는 이와 같은 적외선 차단 필터(10)의 기능을 도시한 도면이다. 카메라의 렌즈 모듈로 들어오는 빛은 도 2에서와 같은 파장대를 갖는다. 여기서 감광센서가 적외선 영역인 700 nm 이상의 빛을 감지하지 못하도록 그 이상의 영역대의 빛을 차단하는 것이 적외선 차단 필터의 기능이다.
이와 같이 적외선 차단 필터를 사용한 경우의 감광센서에서 감지하는 빛의 파장대를 도 3에서 도시하고 있다. 도 3에서는 약 700nm 이상의 적외선 파장대의 빛은 감지되지 않는 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 적외선 차단 필터(10)는 도 1에서와 같이 렌즈와는 별도로 형성되어 있으며, 특히 유리렌즈에 코팅되어 형성된다. 종래의 적외선 차단 필터는 글래스 플레이트에 진공 증착법으로 형성되며, 진공 챔버 내부의 온도를 높여 막의 부착력을 증대시키게 된다.
그러나, 이와 같은 방식으로 적외선 차단 필터를 렌즈와 별개로 사용하는 경우 모듈 전체의 크기를 줄일 수 없고, 어셈블리를 할 경우 공정 부품의 개수가 늘어나게 되어 제품의 조립 공수가 늘게 되는 문제점이 있다. 또한 제조공정에서 필터 글래스(10)를 하우징에 부착시키기 위한 부자재(접착제)가 필요하게 되며, 이에 따른 관리 및 점검이 필요하게 되어 실제 불량의 발생빈도가 높아 공정 개선의 걸림돌이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적외선 차단 필터를 렌즈에 일체로 형성하여 렌즈 모듈의 크기를 줄이고, 제한된 영역에서 렌즈 설계의 자유도를 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈 어셈블리를 할 경우 공정 부품의 개수를 줄이고, 조립 공수를 줄여 공정을 개선하며, 공정에서의 불량 발생 요인을 제거하도록 하는 개선된 렌즈 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈에 있어서, 수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 전달하는 적어도 하나의 렌즈; 상기 렌즈의 일면에 플라즈마 코팅되어 형성되는 적외선 차단 필터; 및 상기 렌즈의 후방면에 배열되며, 상기 렌즈 및 필터를 통해 들어오는 광을 감지하는 감광소자;를 포함하는 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈을 제공한다.
바람직하게는 상기 적외선 차단 필터는 상기 렌즈의 전방면에 형성될 수 있으며, 상기 적외선 차단 필터의 플라즈마 코팅은 플라즈마 소스 및 전자빔 이베퍼레이터에 의해 수행될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세 히 설명한다. 도 4는 본 발명에 의한 적외선 차단 필터 일체형 카메라 렌즈 모듈을 도시한 도면이다.
본 발명은 적어도 한개 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈군의 어느 하나의 렌즈에 적외선 차단 필터를 형성하는 것을 특징으로 한다. 렌즈는 투명한 합성수지재질이며, 렌즈간의 곡률 및 간격은 렌즈 모듈의 설계에 따라 다르게 된다.
렌즈가 플라스틱 재질이기 때문에 종래 유리재질에 적외선 차단 필터를 형성하는 경우 사용하는 공법을 그대로 사용하기 어려운 문제가 있다. 종래의 경우 유리재질의 유리렌즈(또는 유리 플레이트)는 대략 300℃정도의 높은 온도까지 가열되며, 이에 의해 충분한 에너지가 결함 없는 조밀한 막을 형성하게 된다. 이를 기상증착과정이라하며, 렌즈가 플라스틱 재질일 경우 렌즈가 휘어지거나 변형되게 되어 이와 같은 종래의 방법을 적용하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 플라스틱 렌즈에 막이 형성되는 동안 막 특성이 연속적으로 변하게하는 플라즈마 코팅 방식을 적용하였다. 플라즈마 코팅은 플라즈마 분위기 하에서 이베퍼레이터와 같은 막 형성 물질을 투입하는 것에 의해 이루어진다.
플라즈마 코팅에 의해 적외선 차단(IR-cut) 필터는 플라스틱 렌즈 표면에 형성될 수 있으며, 이에 이해 종래 별도로 사용되는 적외선 차단 필터 글래스를 제거할 수 있게 된다.
적외선 차단 필터는 상기 렌즈의 일면에 형성된다. 바람직하게는 렌즈의 전 방면, 즉 빛이 입사되는 측의 면에 형성될 수 있다. 또한 렌즈의 후방면에 형성되는 것도 가능하다. 렌즈의 후방면에 형성되는 경우 렌즈전방부를 거쳐 굴절된 빛이 비교적 직진성을 갖춘 채로 필터면에 입사되기 때문에 필터에 의한 변환효율이 높아지는 장점을 제공한다.
적외선 차단 필터가 형성되는 렌즈는 가장 전방측(입사측)에 위치하는 렌즈가 될 수 있으며, 또한 중간 또는 맨 후방에 위치하는 렌즈가 될 수도 있다. 이는 렌즈 설계 및 제조공정에 따라 달라질 수 있다.
한편, 본 발명에 의하면 종래의 적외선 차단 필터 글래스를 제거하였기 때문에 종전과 같은 크기의 모듈 하우징을 사용하더라도 감광센서 부분의 가용 공간을 늘릴 수 있다. 따라서 종전보다 훨씬 향상된 성능을 갖는 감광센서를 사용할 수 있게 된다.
또한, 종전과 같은 감광센서를 사용하는 경우 렌즈 모듈의 높이, 부피를 줄일 수 있게 되며, 이는 카메라 렌즈 모듈이 차지하는 부피를 줄이게 되어 카메라 렌즈 모듈을 사용하는 기기의 설계 자유도를 높일 수 있게 된다.
본 발명의 개선된 렌즈 모듈에 의하면, 적외선 차단 필터를 렌즈에 일체로 형성하여 렌즈 모듈의 크기를 줄이고, 제한된 영역에서 렌즈 설계의 자유도를 높이 는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 카메라 렌즈 모듈 어셈블리를 할 경우 공정 부품의 개수를 줄이고, 조립 공수를 줄여 공정을 개선하며, 공정에서의 불량 발생 요인을 제거하는 효과를 제공한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
Claims (4)
- 카메라 렌즈 모듈에 있어서,수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 전달하는 적어도 하나의 렌즈;상기 렌즈의 일면에 플라즈마 코팅되어 형성되는 적외선 차단 필터; 및상기 렌즈의 후방면에 배열되며, 상기 렌즈 및 필터를 통해 들어오는 광을 감지하는 감광소자;를 포함하는 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 적외선 차단 필터는 상기 렌즈의 전방면에 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 적외선 차단 필터는 상기 렌즈의 후방면에 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 적외선 차단 필터의 플라즈마 코팅은 플라즈마 소스 및 전자빔 이베퍼레이터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈.
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