KR20100011246U - Miniature stacked glass lens module - Google Patents
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Abstract
소형의 적층 유리 렌즈 모듈이 개시된다. 상기 소형의 적층 유리 렌즈 모듈은 적어도 하나의 적층 광학 유리 렌즈 소자, 렌즈 홀더 및 다른 광학 소자를 포함한다. 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자는 적층접착된 광학 유리 렌즈 어레이에 있는 정렬 노치들을 따라 절단함으로써 형성된다. 이후, 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자 및 다른 광학 소자는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈을 형성하도록 렌즈 홀더 속에 장착된다. 이를 통해, 상기 렌즈 모듈에 있는 렌즈의 광학축의 정확한 정렬이 달성된다. 상기 렌즈 모듈의 제조 공정들이 매우 단순화될 수 있고, 그 제조 비용이 크게 줄어든다. A compact laminated glass lens module is disclosed. The compact laminated glass lens module includes at least one laminated optical glass lens element, lens holder and other optical elements. The laminated optical glass lens element is formed by cutting along alignment notches in a laminated bonded optical glass lens array. The laminated optical glass lens element and other optical elements are then mounted in the lens holder to form a compact laminated glass lens module. This achieves accurate alignment of the optical axis of the lens in the lens module. The manufacturing processes of the lens module can be greatly simplified, and the manufacturing cost thereof is greatly reduced.
Description
본 고안은 소형의 적층 유리 렌즈 모듈에 관한 것으로서, 특히 휴대폰, 노트북, PDA(personal digital assistant) 등의 카메라들의 소형 광학 렌즈들에 적용되는 적층 유리 렌즈 모듈에 관한 것이다. 적층 광학 유리 렌즈는 적층되어 접착된 광학 유리 렌즈 어레이(optical glass lens array)의 정렬 노치들(alignment notches)을 잘라냄으로써 제작된다.The present invention relates to a compact laminated glass lens module, and more particularly, to a laminated glass lens module applied to small optical lenses of cameras such as mobile phones, notebook computers, personal digital assistants (PDAs) and the like. Laminated optical glass lenses are fabricated by cutting alignment notches of laminated and bonded optical glass lens arrays.
유리 정밀 몰딩 기술(glass precision molding technology)은, US 2006/0107695, US 2007/0043463, TW 095101830, TW 095133807 및 JP 63-295448 등에 개시된 렌즈와 같이, 해상도가 높고, 안정성이 우수하며, 비용이 적게 드는 비구면 성형 유리 렌즈(aspherical molded glass lens)를 제조하는데 널리 적용되어 왔다. 유리 프리폼(glass preform)(또는 유리 물질)은 상부 금형 및 하부 금형을 갖는 금형 속에 넣어져, 가열 및 연화(softening)된다. 이후, 상기 상부 금형 및 하부 금형은 대응적으로 클램핑되어지며, 상기 유리 프리폼이 동일한 광학면들을 갖도록 하기 위해 상기 상부 금형 및 하부 금형에 압력이 가해진다. 냉각 후, 상기 상부 금형 및 하부 금형의 몰딩면들(molding surfaces)에 의해 성형된 유리 렌즈가 만들어진다. 제조 비용을 줄이기 위해, 종래 기술인 JP 63-304201 and US 2005/041215는 유리 몰딩(glass molding)에 의해 형성된 렌즈 어레이를 제공한다. 단일 렌즈(single lens)와 관련하여, JP 02-044033은 다수의 렌즈를 갖는 렌즈 블랭크(lens blank)가 유리 물질들의 이동(movement) 및 다수의 몰딩 공정들에 의해 제조됨을 밝히고 있다. 이후, 상기 렌즈 어레이는 다수의 렌즈 소자들로 잘라진다.Glass precision molding technology, like the lenses disclosed in US 2006/0107695, US 2007/0043463, TW 095101830, TW 095133807 and JP 63-295448, etc., has high resolution, high stability and low cost. Dew has been widely applied to make aspherical molded glass lenses. A glass preform (or glass material) is placed in a mold having an upper mold and a lower mold, which is heated and softened. Thereafter, the upper mold and the lower mold are correspondingly clamped, and pressure is applied to the upper mold and the lower mold so that the glass preform has the same optical surfaces. After cooling, a molded glass lens is made by the molding surfaces of the upper mold and the lower mold. To reduce manufacturing costs, the prior art JP 63-304201 and US 2005/041215 provide a lens array formed by glass molding. Regarding a single lens, JP 02-044033 reveals that a lens blank with multiple lenses is produced by the movement of glass materials and by multiple molding processes. The lens array is then cut out into a plurality of lens elements.
유리 몰딩에 의해 형성되는 광학 렌즈는 LED 광원의 조립 렌즈들, 태양 에너지 변환 시스템의 렌즈들 및 휴대폰용 카메라들의 광학 렌즈들에 널리 적용된다. 상기 조립 렌즈 또는 광학 렌즈는 서로 간에 광학축에 대해 특정 간격을 갖도록 배열된 서로 다른 렌즈 굴절력(lens power)을 갖는 다수의 광학 렌즈에 의해 형성된다. 따라서, 조립시, 해상도의 저하를 피하기 위해, 각 광학 렌즈의 광학축은 반드시 정확하게 정렬되어야 한다. 또한, 2개의 인접한 광학 렌즈들 사이의 거리(광학축에 대한 간격)는 고정되어 있다. 결과적으로, 조립시 복잡하고 정밀한 정렬 프로세스가 요구된다. 따라서, 양품률(yield rate)을 향상시키는 것이 불가능하고, 비용을 낮추기 어렵다. 이러한 이유로, 조립체가 광학축으로부터 벗어난 정렬을 갖는 경우, (MTF에 미치는 영향과 같은) 광학분할(optical resolution)은 영향을 받게 된다. 따라서, 광학 렌즈 어레이의 렌즈 정렬이 더욱 복잡하고 중요하다. 광학 렌즈 어레이의 제조와 관련하여, JP 2001-194508은 플라스틱 광학 렌즈 어레이의 제조 방법을 개시한다. TWM 343166은 유리 광학 렌즈 어레이의 제조 방법을 밝히고 있다. 제조된 후, 상기 광학 렌즈 어레이는 단일 광학 렌즈 소자(single optical lens element)를 형성하도록 잘라져 렌즈 모듈에 조립될 수 있다. 또는, 상기 광학 렌즈 어레이는, 나중에 렌즈 서브모듈을 형성하기 위해 잘라지는 렌즈 서브모듈 어레이를 형성하도록 다른 광학 소자들과 조립된다. 상기 렌즈 서브모듈은 렌즈 모듈을 형성하도록 렌즈 홀더, 이미지 센서들 또는 다른 광학 소자들과 조립된다.Optical lenses formed by glass molding are widely applied to assembled lenses of LED light sources, lenses of solar energy conversion systems and optical lenses of cameras for mobile phones. The assembled lens or optical lens is formed by a plurality of optical lenses having different lens lens powers arranged to have a specific distance from each other with respect to the optical axis. Therefore, during assembly, the optical axis of each optical lens must be exactly aligned in order to avoid deterioration of resolution. In addition, the distance between the two adjacent optical lenses (the spacing to the optical axis) is fixed. As a result, complex and precise alignment processes are required for assembly. Therefore, it is impossible to improve the yield rate, and it is difficult to lower the cost. For this reason, when the assembly has an alignment off the optical axis, optical resolution (such as impact on the MTF) is affected. Therefore, lens alignment of the optical lens array is more complicated and important. Regarding the manufacture of an optical lens array, JP 2001-194508 discloses a method of making a plastic optical lens array. TWM 343166 discloses a method for manufacturing a glass optical lens array. After fabrication, the optical lens array can be cut and assembled into a lens module to form a single optical lens element. Alternatively, the optical lens array is assembled with other optical elements to form a lens submodule array which is later cropped to form a lens submodule. The lens submodule is assembled with lens holders, image sensors or other optical elements to form a lens module.
렌즈 모듈 어레이의 제조에 있어서, 웨이퍼(wafer) 수준의 렌즈 모듈들이 US 7,183,643, US 2007/0070511, WO 2008/011003 등에 개시되어 있다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 렌즈 모듈 어레이는 조리개(aperture: 711), 커버 유리(cover glass: 712), 다수의 광학 렌즈들 및 적외선 차단 렌즈(IR-cut lens: 717)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 광학 렌즈들은 3-피스 타입(three piece type)의 광학 렌즈 세트를 형성한다. 상기 광학 렌즈 세트는 제1 광학 렌즈(714), 제2 광학 렌즈(715) 및 제3 광학 렌즈(716)를 포함한다. 2개의 인접한 광학 렌즈들은 스페이서(spacer: 713)에 의해 분할된다. 조립된 후, 렌즈 모듈 어레이가 형성되며, 이후 다수의 렌즈 모듈들로 잘라진다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, WO 2008/063528에 개시된 렌즈 모듈이 적층 방식에 의해 형성된다. 조리개(711), 제1 광학 렌즈(714), 스페이서(713), 제2 광학 렌즈(715), 스페이서(713), 제3 광학 렌즈(716), 이미지 센서(717) 및 회로 기판(circuit board: 718)이 렌즈 모듈을 형성하기 위해 캡슐화제(encapsulant: 719) 속에 패키징된다. In the fabrication of lens module arrays, wafer level lens modules are disclosed in US 7,183,643, US 2007/0070511, WO 2008/011003 and the like. Referring to FIG. 1, a lens module array generally includes an
렌즈 모듈 어레이에 있어서, 다수의 광학 렌즈들을 갖는 렌즈 어레이를 조립하는 과정에서의 렌즈 어레이의 정렬은 렌즈 모듈의 해상도에 영향을 미친다. US 2006/0249859에서, 적층된 웨이퍼들이 정확히 정렬되었는지 여부를 결정하기 위해 이미징 기술들(imaging techniques)이 이용된다. 각 웨이퍼에 미리 새겨진 패턴인 기준 마크(fiducial marks)는 적외선에 의해 만들어진 이미지에서 드러난다. 플라스틱 광학 렌즈 어레이들의 조립에 있어서, JP 2000-321526 및 JP 2000-227505는 볼록부들과 오목부들의 조합에 의해 형성된 양면-볼록(bi-convex) 타입의 광학 렌즈 어레이들을 개시한다. US 7,187,501에는 외주면에 콘(cone) 형상의 돌기들이 마련된 수지 렌즈(resin lens)가 개시되어 있다. 플라스틱 수지 렌즈 어레이는 상기 돌기들 및 이와 대응되는 홀들을 끼워 맞추는 것을 통해 수지 렌즈 플레이트들을 적층함으로써 형성된다. 그러나, 플라스틱 광학 렌즈 어레이를 형성하기 위해 상기 돌기들과 홀들을 조립하는 종래의 방법에 있어서, 플라스틱 사출성형 후, 플라스틱 물질의 수축은 상기 돌기들과 홀들의 사이즈를 변화시키는 결과를 야기한다. 그 결과, 위치 정밀도가 영향을 받게 되며, 광학축의 정렬이 어렵게 된다. 따라서, 플라스틱 광학 렌즈 어레이의 적용이 제한되며, 특히 소형 렌즈 모듈을 제조하는 과정의 복잡한 공정들은 비용 상승을 야기한다. 성형된 유리 렌즈는 플라스틱 렌즈보다 더 큰 굴절률을 가지며, 또한 더 나은 열안정성을 가져, 다양한 광학 시스템들에 적용되어 왔다. 또한, 성형된 유리로 만들어진 광학 렌즈 어레이는 더 적은 수축을 나타낸다. In the lens module array, the alignment of the lens array in the process of assembling the lens array having a plurality of optical lenses affects the resolution of the lens module. In US 2006/0249859, imaging techniques are used to determine whether stacked wafers are correctly aligned. Fiducial marks, a pattern pre-engraved on each wafer, are revealed in the image created by infrared light. In the assembly of plastic optical lens arrays, JP 2000-321526 and JP 2000-227505 disclose bi-convex type optical lens arrays formed by a combination of convex portions and concave portions. US 7,187,501 discloses a resin lens in which cone-shaped protrusions are provided on an outer circumferential surface thereof. The plastic resin lens array is formed by laminating resin lens plates by fitting the protrusions and corresponding holes. However, in the conventional method of assembling the protrusions and holes to form a plastic optical lens array, after plastic injection molding, shrinkage of the plastic material causes the size of the protrusions and holes to change. As a result, positional accuracy is affected, and alignment of the optical axis becomes difficult. Thus, the application of plastic optical lens arrays is limited, especially the complicated processes in the manufacture of small lens modules cause an increase in cost. Molded glass lenses have a larger refractive index than plastic lenses and also have better thermal stability, and have been applied to various optical systems. In addition, optical lens arrays made of molded glass exhibit less shrinkage.
콤팩트(compact)한 디자인 및 대량 생산의 요건을 충족하는 렌즈 모듈들을 생산하기 위해, 단순 구조 및 높은 정밀도를 갖는 광학 유리 렌즈 어레이의 개발이 요구되고 있다.In order to produce lens modules that meet the requirements of compact design and mass production, the development of an optical glass lens array with simple structure and high precision is required.
따라서 본 고안의 목적은 휴대폰, 노트북, PDA(personal digital assistant) 등의 카메라들의 소형 광학 렌즈들에 적용되는 단일 광학 렌즈를 갖는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈을 제공하는 것이다. 본 고안의 다른 목적은 휴대폰, 노트북, PDA(personal digital assistant) 등의 카메라들의 소형 광학 렌즈들에 적용되는 적어도 2개의 광학 렌즈를 갖는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈을 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a compact laminated glass lens module having a single optical lens applied to small optical lenses of cameras such as mobile phones, notebook computers, personal digital assistants (PDAs) and the like. Another object of the present invention is to provide a compact laminated glass lens module having at least two optical lenses applied to small optical lenses of cameras such as mobile phones, notebook computers, personal digital assistants (PDAs) and the like.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 소형의 적층 유리 렌즈 모듈은 적층 광학 유리 렌즈 소자, 렌즈 홀더 및 다른 광학 소자를 포함한다. 상기 모듈의 특징은 다음과 같다: 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자는 적층 광학 유리 렌즈 어레이의 정렬 노치들의 교차에 의해 형성된 정렬 마크들을 따른 절단에 의해 얻어진다. 상기 적층 광학 유리 렌즈 어레이는 접착제 홈들에 있는 경화성 접착제를 통해 슬라이드(slide)를 이용하여 광학 유리 렌즈 어레이를 적층함으로써 제작되며, 상기 광학 유리 렌즈 어레이는 접착제 홈들 및 정렬 노치들을 구비한다. 이때, 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자 및 다른 광학 소자는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈을 형성하도록 상기 렌즈 홀더 속에 장착된다.A compact laminated glass lens module according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a laminated optical glass lens element, a lens holder and other optical elements. The module features are as follows: The laminated optical glass lens element is obtained by cutting along the alignment marks formed by the intersection of the alignment notches of the laminated optical glass lens array. The laminated optical glass lens array is fabricated by laminating an optical glass lens array using a slide through a curable adhesive in adhesive grooves, the optical glass lens array having adhesive grooves and alignment notches. At this time, the laminated optical glass lens element and other optical elements are mounted in the lens holder to form a compact laminated glass lens module.
본 고안의 다른 실시예에 따른 소형의 적층 유리 렌즈 모듈은 적층 광학 유리 렌즈 소자, 렌즈 홀더 및 다른 광학 소자를 포함한다. 상기 모듈의 특징은 다음과 같다: 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자는 적층 광학 유리 렌즈 어레이의 정렬 노치들의 교차에 의해 형성된 정렬 마크들을 따른 절단에 의해 얻어진다. 상기 적층 광학 유리 렌즈 어레이는 제1 광학 유리 렌즈 어레이, 제2 광학 유리 렌즈 어레이 및/또는 또 다른 광학 유리 렌즈 어레이의 적층 및 접착에 의해 형성된다. 적어도 하나의 광학 유리 렌즈 어레이에는 정렬 노치들이 구비되고, 적어도 하나의 광학 유리 렌즈 어레이에는 광학 유리 렌즈 어레이들의 접착을 위한 접착제가 채워진 접착제 홈들이 구비된다. 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자 및 다른 광학 소자는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈을 형성하도록 상기 렌즈 홀더 속에 장착된다.The compact laminated glass lens module according to another embodiment of the present invention includes a laminated optical glass lens element, a lens holder and other optical elements. The module features are as follows: The laminated optical glass lens element is obtained by cutting along the alignment marks formed by the intersection of the alignment notches of the laminated optical glass lens array. The laminated optical glass lens array is formed by laminating and adhering a first optical glass lens array, a second optical glass lens array and / or another optical glass lens array. At least one optical glass lens array is provided with alignment notches, and the at least one optical glass lens array is provided with adhesive grooves filled with adhesive for bonding the optical glass lens arrays. The laminated optical glass lens element and other optical elements are mounted in the lens holder to form a compact laminated glass lens module.
상기 다른 광학 소자는 광학 렌즈, 스페이서, 조리개, 커버 유리, 적외선 차단 유리 및 이미지 센서 중 어느 하나이거나 이들의 조합일 수 있다. 상기 접착제는 열경화성 수지 접착제 또는 UV 경화성 접착제이다. The other optical element may be any one or a combination of an optical lens, a spacer, an iris, a cover glass, an infrared blocking glass, and an image sensor. The adhesive is a thermosetting resin adhesive or a UV curable adhesive.
상기 소형의 적층 유리 렌즈 모듈은 상기 렌즈 홀더 속에 장착될 것을 요하는 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자 및 다른 광학 소자들에 의해 형성된다. 상기 적층 광학 유리 렌즈 소자가 정확하게 조립될 수 있고, 대량생산에 적합하기 때문에, 상기 렌즈 모듈은 극소화될 수 있고, 쉽게 대량생산될 수 있다.The compact laminated glass lens module is formed by the laminated optical glass lens element and other optical elements that need to be mounted in the lens holder. Since the laminated optical glass lens element can be accurately assembled and suitable for mass production, the lens module can be minimized and easily mass produced.
본 고안에 의하면, 렌즈의 광학축을 정확하게 신속히 정렬할 수 있고, 렌즈 모듈의 제조 공정을 매우 단순화할 수 있기 때문에, 렌즈 모듈을 쉽고 빠르게, 편 리하게 제조할 수 있으며, 따라서 상기 렌즈 모듈의 대량생산이 가능하고, 그 제조 비용을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, since the optical axis of the lens can be accurately and quickly aligned, and the manufacturing process of the lens module can be greatly simplified, the lens module can be manufactured easily and quickly and conveniently, thus mass production of the lens module. This is possible and there is an advantage that the manufacturing cost can be greatly reduced.
도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)은 적어도 하나의 적층 광학 유리 렌즈 소자(100), 적어도 하나의 렌즈 홀더(301) 및 다수의 광학 소자들(311, 312, 314, 315, 316)을 포함한다. 상기 렌즈 소자(100)는 제1 및 제2 광학 유리 렌즈 소자(141, 142)로 구성된다. 상기 렌즈 소자(100)는 정렬 노치들(alignment notches: 121(121a, 121b, …))에 의해 형성된 (도 8에 도시된 바와 같은) 정렬 마크(122)에 따라, (도 7에 도시된 바와 같은) 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)를 잘라냄으로써 형성된다. 상기 렌즈 어레이(10)는, 접착제 홈들(glue grooves: 111) 및 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))을 포함하며, 상기 접착제 홈들(111) 속에 코팅된 접착제(13)에 의해 서로 조립되는 광학 유리 렌즈 어레이들(11, 12)에 의해 제작된다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이(그러나 도 3에 도시된 실시예로 한정되는 것은 아님), 커버 유리(311), 조리개(312), 적외선 차단 유리(IR-cut glass: 314), 이미지 센서(315) 및 회로 기판(316)과 같은 광학 소자들 및 상기 렌즈 소자(100)는 렌즈 모듈(30)을 형성하기 위해 상기 렌즈 홀더(301) 속에 장착된다. Referring to FIG. 3, the compact laminated
도 7을 참조하면, 상기 렌즈 어레이(10)는 미리 설정된 간격을 갖도록 접착제(13)에 의해 조립고정된 2개의 렌즈 어레이들(11, 12)을 포함한다. 상기 렌즈 어레이들(11, 12)은 멀티-캐비티 유리 몰딩(multi-cavity glass molding)에 의해 제 작되며, 광학 영역 및 비광학 영역을 갖는다. 제1 렌즈 어레이(11)는 제2 광학면들(102(102a, 102b, …))의 비광학 영역의 외주면을 따라 접착제(13)로 채워진 접착제 홈들(111)을 구비한다. 상기 접착제 홈(111)의 모양 및 패턴(pattern)은 제한되지 않는다. 즉, 환형홈(circular groove)일 수 있다. 상기 접착제 홈(111)에 있는 접착제(13)가 경화된 후, 2개의 조립된 렌즈 어레이들(11, 12)은 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)를 형성하도록 적층고정된다. Referring to FIG. 7, the
도 8을 참조하면, 제2 렌즈 어레이(12)는 제4 광학면들(104(104a, 104b, …))의 비광학 영역의 외주면에 마련된 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))을 포함한다. 각 정렬 노치(121)의 모양 및 패턴은 제한되지 않는다. 상기 정렬 노치(121)는 그 중심이 상기 제4 광학면들(104(104a, 104b, …))의 광학축(14)에 있는 V-자형 단면을 갖는 환형의 홈일 수 있다. 또한, 각 정렬 노치(121)의 직경은 동일할 수 있다. 이때, 2개의 인접한 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))의 교차점들은, 도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 정렬 마크(122)를 형성한다. 따라서, 상기 정렬 마크(122)에 따라, 상기 렌즈 어레이(10)가 정확하게 잘라져, 도 9에 도시된 S8 단계와 같이, 다수의 단일 적층 광학 렌즈 소자(100)가 된다. Referring to FIG. 8, the
도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 렌즈 모듈(30)을 제조하는 방법은 다음의 단계들을 포함한다:As shown in FIG. 9, the method of manufacturing the
S1 : 유리 블랭크(glass blank: 21)를 제공하는 단계;S1: providing a
S2 : 렌즈 어레이의 제1 광학면 금형(optical surface mold: 51) 및 제2 광학면 금형(52)을 제공하는 단계; 여기서, 각 광학면 금형은 제1 광학면 몰딩 면(optical surface molding surface: 511(511a, 511b, …)) 및 제2 광학면 몰딩면(521(521a, 521b, …))을 가지며, 상기 제2 광학면 금형(52)은 접착제 홈 몰딩면(524(524a, 524b, …))을 더 구비하며,S2: providing a first
S3 : 상기 유리 블랭크(21)를 상기 금형들(51, 52) 속에 넣어, 몰딩 공정들을 통해 제1 렌즈 어레이(11)를 형성하도록 히터(225)를 통해 상기 금형들(51, 52)을 가열하고, 상기 금형들(51, 52)을 가압하는 단계; 여기서, 상기 제1 렌즈 어레이(11)는 16(4×4)개의 제1 광학면들 및 16(4×4)개의 접착제 홈들(111)이 비광학 영역에 구비된 대응되는 16(4×4)개의 제2 광학면들을 포함하며,S3: The
S4 : 상기 단계(S3)에 따라 제2 렌즈 어레이(12)를 제작하는 단계; 상기 제2 렌즈 어레이(12)는 16(4×4)개의 제3 광학면들 및 16(4×4)개의 V-자형 단면을 갖는 환형의 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))이 비광학 영역에 구비된 대응되는 16(4×4)개의 제4 광학면들을 포함하며,S4: manufacturing a
S5 : 2개의 인접한 렌즈 어레이들(11, 12) 사이의 접착제 홈(111)에 접착제(13)를 바르는 단계;S5: applying the adhesive 13 to the
S6 : 상기 2개의 렌즈 어레이들(11, 12)의 광학축(14, 14')의 정렬을 위해 레이저 빔(140)을 이용하는 단계; 여기서, 상기 레이저 빔(140)은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 광학축(14, 14')에 따라 정렬되며,S6: using the laser beam (140) for the alignment of the optical axes (14, 14 ') of the two lens arrays (11, 12); Here, the
S7 : 상기 광학축(14)에 따라 정확하게 정렬된 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)를 형성하도록 상기 접착제(13)를 경화하는 단계;S7: curing the adhesive (13) to form a laminated optical glass lens array (10) accurately aligned with the optical axis (14);
S8 : 2개의 정렬 마크(122)를 형성하도록 상기 렌즈 어레이(10)의 2개의 정 렬 노치들(121(121a, 121b))을 연결한 후, 절단선(dicing line: 15)을 형성하도록 상기 2개의 정렬 마크(122)를 연결하여, 상기 절단선(15)을 따라 다이아몬드 그라인딩 휠(diamond grinding wheel)을 통해 상기 렌즈 어레이(10)를 16개의 적층 광학 렌즈 소자들(100)로 절단하는 단계;S8: After connecting the two alignment notches 121 (121a, 121b) of the
S9 : 렌즈 모듈(30)을 형성하도록 상기 렌즈 소자(100) 및 다른 광학 소자들을 차례로 렌즈 홀더(301)에 장착하는 단계.S9: mounting the
<제1 실시예><First Embodiment>
도 4를 참조하면, 본 실시예는 웹 카메라들(web cameras)에 적용되는 단일 광학 렌즈를 갖는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)이다. 상기 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)은 적층 광학 렌즈 소자(100), 렌즈 홀더(301) 및 다른 광학 소자들을 포함하며, 상기 다른 광학 소자들은 적외선 차단 유리(IR-cut glass: 314), 이미지 센서(315) 및 회로 기판(316)을 포함한다. 상기 적층 광학 렌즈 소자(100)는 제1 광학 유리 렌즈 소자(141) 및 쉐이드(shade: 143)에 의해 형성되며, 그들의 광학 파라미터들(optical parameters)은 [표 1]에 나타나 있다. Referring to FIG. 4, this embodiment is a compact laminated
*비구면(aspherical surface)* aspherical surface
상기 적층 광학 렌즈 소자(100)는 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)를 절단하여 제작된다. 도 11을 참조하면, 4×4의 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)는 접착제(13)에 의해 서로 고정된 제1 렌즈 어레이(11) 및 쉐이드 어레이(shade array: 12')를 포함한다. 상기 제1 렌즈 어레이(11)는 4×4의 제1 광학면들(101(101a, 101b, …)) 및 대응되는 4×4의 제2 광학면들(102(102a, 102b, …))을 구비한다. 상기 쉐이드 어레이(12')는 빛을 차단하기 위한 불투명한 호환성 플라스틱 피스(opaque compatible plastic piece)이며, 상기 제2 광학면들(102(102a, 102b, …))에 대응하는 4×4의 관통홀들(through holes)을 구비한다. V-자형 단면을 갖는 4×4의 환형 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))이 상기 제1 광학면들(101(101a, 101b, …))의 비광학 영역 주변에 배열된다. 각 정렬 노치의 중심은 각각 대응되는 제1 광학면들(101(101a, 101b, …))의 광학축(14)에 있다. 상기 제2 광학면(102)은 사다리꼴 단면을 갖는 환형의 4×4의 접착제 홈들(glue grooves: 111)을 구비한다. 조립시, 각 접착제 홈(111)은 UV 경화성 접착제(UV curing adhesives)와 같은 접착제(13)로 채워지며, 이후 상기 쉐이드 어레이(12')가 그 위에 적층된다. 다음, 상기 제1 렌즈 어레이(11) 및 쉐이드 어레이(12')가 미도시된 조립 고정구(assembly fixture)에 장착되어, 상기 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)의 형성을 위해 상기 접착제(13)를 경화하는 UV 경화 오븐(UV curing oven)으로 보내진다. The laminated
도 8을 참조하면, 2개의 인접한 정렬 노치들(121a, 121b)은 2개의 정렬 마크들(122)을 형성한다. 상기 2개의 정렬 마크들(122)은 함께 절단선(dicing line: 15)을 형성한다. 다이아몬드 그라인딩 휠(diamond grinding wheel)을 이용하여 상기 절단선(15)을 따라 절단하여, 동일한 모양 및 크기를 갖는 16개의 적층 광학 렌즈 소자(100)를 얻는다.Referring to FIG. 8, two
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 모듈(30)의 조립시, 렌즈 홀더(301)를 준비한다. 상기 렌즈 소자(100)는 상기 렌즈 홀더(301) 속에 장착되고, 이후 상기 적외선 차단 유리가 상기 렌즈 홀더(301) 속에 조립된다. 상기 구성요소들을 위치고정하기 위해 고정 링(fixed ring: 302)이 이용된다. 다음, 이미지 센서(315)를 갖는 미리 설치된 회로 기판(316)이 상기 렌즈 홀더(301) 속에 배치된다. 이리하여 상기 렌즈 모듈(30)이 얻어진다. 이리하여 본 고안에 따른 상기 렌즈 모듈(30)이 쉽고 빠르게 제조되며, 상기 렌즈 모듈(30)이 대량생산될 수 있고, 그 제조 비용을 크게 줄일 수 있다. As shown in FIG. 4, when assembling the
<제2 실시예>Second Embodiment
도 3을 참조하면, 본 실시예는 고정밀 휴대폰용 렌즈들에 적용되는 2개의 광학 렌즈들을 갖는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)이다. 상기 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)은 적층 광학 렌즈 소자(100), 렌즈 홀더(301) 및 다른 광학 소자들을 포함하며, 상기 다른 광학 소자들은 커버 유리(cover glass: 311), 조리개(aperture: 312) 및 적외선 차단 유리(IR-cut glass: 314)를 포함한다. 상기 적층 광학 렌즈 소자(100)는 제1 광학 유리 렌즈 소자(141) 및 제2 광학 유리 렌즈 소자(142)로 구성되며, 그들의 광학 파라미터들(optical parameters)은 [표 2]에 나타나 있다.Referring to Fig. 3, this embodiment is a compact laminated
*비구면(aspherical surface)* aspherical surface
상기 렌즈 소자(100)는 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)를 절단하여 제작된다. 도 7을 참조하면, 4×4의 렌즈 어레이(10)는 접착제(13)에 의해 적층고정된 제1 광학 유리 렌즈 어레이(11) 및 제2 광학 유리 렌즈 어레이(12)를 포함한다. 상기 제1 광학 유리 렌즈 어레이(11)는 4×4의 제1 광학면들(101(101a, 101b, …)) 및 대응되는 4×4의 제2 광학면들(102(102a, 102b, …))을 구비한다. 상기 제2 광학면(102)에는 사다리꼴 단면을 갖는 환형의 4×4의 접착제 홈들(glue grooves: 111)이 배열되어 있다. 상기 제2 광학 유리 렌즈 어레이(12)는 4×4의 제3 광학면들(103(103a, 103b, …)) 및 대응되는 4×4의 제4 광학면들(104(104a, 104b, …))을 구비한다. V-자형 단면을 갖는 4×4의 환형 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))이 상기 제4 광학면(104)의 비광학 영역 주변에 배열되며, 각 정렬 노치의 중심은 각각 대응되는 제4 광학면들(104(104a, 104b, …))의 광학축(14)에 있다.The
본 실시예는 고정밀의 렌즈 모듈(30)에 적용되기 때문에, 상기 제2 렌즈 어레이(12)의 광학축 뿐만 아니라 상기 제1 렌즈 어레이(11)의 광학축은 반드시 허용오차(tolerance)의 요건을 만족하도록 정렬되어야 한다. 도 10을 참조하면, 상기 제1 렌즈 어레이(11) 및 제2 렌즈 어레이(12)의 조립시, 상기 제2 렌즈 어레이(12)가 미도시된 조립 고정구(assembly fixture) 속에 배치된다. 상기 제1 렌즈 어레이(11)의 접착제 홈(111)에 접착제(13)가 채워진 후, 상기 조립 고정구 속에 배치되도록 상기 제2 렌즈 어레이(12) 위에 적층된다. 다음, 광학축들의 정렬을 위해 레이저 빔(140)이 이용된다. 레이저 빔(140)이 상기 제2 렌즈 어레이(12)의 광학축(14')을 관통하면, 상기 광학축(14')을 따라 정렬된다. 이후, 상기 레이저 빔(140)이 상기 제1 렌즈 어레이(11)의 광학축(14)을 따라 정렬되도록 하기 위해, 상기 제1 렌즈 어레이(11)를 도 10에 도시된 화살표(A)와 같이, 수평으로 이동시킨다. 이리하여 상기 2개의 광학축들(14', 14)의 정렬이 완료된다. 상기 정렬은 오직 4×4의 대각면(diagonal surface)에서 수행된다.Since the present embodiment is applied to the high
본 실시예에서, 상기 접착제(13)는 UV 경화성 접착제(UV curing adhesive)이다. 상기 광학축들(14', 14)의 정렬 후, 상기 제1 및 제2 렌즈 어레이들(11, 12)은 조립 고정구 속에 고정되어, 접착제(13)의 경화 및 적층 광학 유리 렌즈 어레이(10)의 형성을 위해, UV 경화 오븐으로 보내진다. In this embodiment, the adhesive 13 is a UV curing adhesive. After the alignment of the
V-자형 단면을 갖는 4×4의 환형 정렬 노치들(121(121a, 121b, …))이 상기 제4 광학면(104)에 배열되어 있다. 2개의 인접한 정렬 노치들(121a, 121b)에 의해, 2개의 정렬 마크들(122)이 형성된다. <제1 실시예>와 동일하게, 절단선(15)의 형성을 위해 상기 2개의 정렬 마크들(122)을 연결한다. 다이아몬드 그라인딩 휠(diamond grinding wheel)을 이용하여 상기 절단선(15)을 따라 절단함으로써, 동일한 모양 및 크기를 갖는 16개의 적층 광학 렌즈 소자(100)를 얻는다. 또한, 제1, 제2, 제3 및 제4 광학면들의 광학축들은 휴대폰용 렌즈들에 적용되도록 정렬된다. 4 × 4 annular alignment notches 121 (121a, 121b,...) Having a V-shaped cross section are arranged in the fourth
본 실시예의 조립 방법은 다음과 같다: 상기 커버 유리(311), 조리개(312), 렌즈 소자(100) 및 적외선 차단 유리(314)를 상기 렌즈 홀더(301) 속에 차례로 배치하여 고정 링(fixed ring: 302)에 의해 위치고정되도록 한다. 이후, 렌즈 모듈(30)을 형성하도록, 이미지 센서(315)를 갖는 미리 설치된 회로 기판(316)을 상기 렌즈 홀더(301)와 조립한다. 이리하여 상기 렌즈 모듈(30)이 신속하고 편리하게 제조되며, 상기 렌즈 모듈(30)이 대량생산될 수 있고, 그 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.The assembly method of the present embodiment is as follows: the
<제3 실시예>Third Embodiment
도 5를 참조하면, 본 실시예는 전술한 실시예들과 유사하게, 고정밀의 휴대폰용 카메라들에 적용되는, 2개의 광학 렌즈들 및 스페이서들을 갖는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)이다. 상기 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)은 적층 광학 렌즈 소자(100), 렌즈 홀더(301) 및 다른 광학 소자들을 포함하며, 상기 다른 광학 소자들은 커버 유리(311), 조리개(312), 스페이서(spacer: 313) 및 적외선 차단 유리(IR-cut glass: 314)를 포함한다. 상기 적층 광학 렌즈 소자(100)는 제1 광학 유리 렌즈 소자(141) 및 제2 광학 유리 렌즈 소자(142)로 구성되며, 그들의 광학 파라미터들(optical parameters)은 [표 3]에 나타나 있다.Referring to Fig. 5, this embodiment is a compact laminated
L-LAM69
L-LAM69
*비구면(aspherical surface)* aspherical surface
본 실시예에서 사용되는 접착제(13)는 열경화성 수지 접착제(thermoset adhesive)이다. 상기 렌즈 소자(100)의 제조 방법은 전술한 <제2 실시예>와 동일하다.The adhesive 13 used in this embodiment is a thermoset adhesive. The manufacturing method of the
본 실시예의 조립 방법은 다음과 같다: 상기 커버 유리(311), 조리개(312), 렌즈 소자(100), 스페이서(313) 및 적외선 차단 유리(314)를 상기 렌즈 홀더(301) 속에 차례로 배치하여 고정 링(302)에 의해 위치고정되도록 한다. 이후, 렌즈 모듈(30)을 형성하도록, 이미지 센서(315)를 갖는 미리 설치된 회로 기판(316)을 상기 렌즈 홀더(301)와 조립한다. 이리하여 상기 렌즈 모듈(30)이 신속하고 편리하게 제조되며, 상기 렌즈 모듈(30)이 대량생산될 수 있고, 그 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.The assembly method of this embodiment is as follows: The
<제4 실시예><Fourth Embodiment>
도 6을 참조하면, 본 실시예는 고화소들(high pixels)을 갖는 휴대폰용 카메라들에 적용되는, 3개의 광학 렌즈들 및 스페이서들을 갖는 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)이다. 상기 소형의 적층 유리 렌즈 모듈(30)은 적층 광학 렌즈 소자(100), 렌즈 홀더(301) 및 다른 광학 소자들을 포함하며, 상기 다른 광학 소자들은 커버 유리(311), 조리개(312), 스페이서(313), 광학 유리 렌즈(303) 및 적외선 차단 유리(IR-cut glass: 314)를 포함한다. 상기 적층 광학 렌즈 소자(100)는 제1 광학 유리 렌즈 소자(141) 및 제2 광학 유리 렌즈 소자(142)로 구성되며, 그들의 광학 파라미터들(optical parameters)은 [표 4]에 나타나 있다.Referring to FIG. 6, the present embodiment is a compact laminated
*비구면(aspherical surface)* aspherical surface
본 실시예에서 사용되는 접착제(13)는 열경화성 수지 접착제(thermoset adhesive)이다. 상기 렌즈 소자(100)의 제조 방법은 전술한 <제2 실시예>와 동일하다.The adhesive 13 used in this embodiment is a thermoset adhesive. The manufacturing method of the
본 실시예의 조립 방법은 다음과 같다: 상기 커버 유리(311), 조리개(312), 렌즈 소자(100) 및 스페이서(313)를 상기 렌즈 홀더(301) 속에 차례로 배치한다. 이후, 상기 광학 유리 렌즈(303)가 상기 스페이서(313) 아래에 배열되도록 하고, 광학 시스템을 이용하여 상기 광학 유리 렌즈(303)의 광학축을 정렬한다. 그리고 고정 링(302)을 이용하여 상기 구성요소들을 위치고정한다. 다음, 렌즈 모듈(30)을 형성하도록, 이미지 센서(315)를 갖는 미리 설치된 회로 기판(316)을 상기 렌즈 홀더(301)와 조립한다. 이리하여 상기 렌즈 모듈(30)이 신속하고 편리하게 제조되며, 상기 렌즈 모듈(30)이 대량생산될 수 있고, 그 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.The assembly method of this embodiment is as follows: The
지금까지 설명된 본 고안 특유의 구성 및 효과들 이외의 추가적인 변형들 및 그에 따른 효과들은 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 고안의 권리범위가 본 명세서에 개시된 구체적인 상세예들 및 첨부된 도면들에 도시된 것들 만으로 한정되어서는 안 되며, 본 명세서에 첨부된 실용신안등록청구범위의 청구항들 및 그와 동등한 것들에 의해 정의된 본 고안의 범위를 벗어나지 않는 다양한 변형들이 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. Additional modifications and effects other than the configurations and effects specific to the present invention described so far will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the scope of the present invention should not be limited to only those shown in the specific examples disclosed in the specification and the accompanying drawings, but the claims in the Utility Model Registration Claims attached thereto and equivalents thereto. It should be understood that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined by.
도 1은 종래의 광학 유리 렌즈 모듈 어레이의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional optical glass lens module array.
도 2는 종래의 렌즈 모듈의 패키징(packaging)을 보여준다.2 shows the packaging of a conventional lens module.
도 3은 본 고안에 따른 렌즈 모듈의 일 실시예이다.3 is an embodiment of a lens module according to the present invention.
도 4는 본 고안에 따른 렌즈 모듈의 다른 실시예이다.4 is another embodiment of a lens module according to the present invention.
도 5는 본 고안에 따른 렌즈 모듈의 또 다른 실시예이다.5 is another embodiment of a lens module according to the present invention.
도 6은 본 고안에 따른 렌즈 모듈의 또 다른 실시예이다.6 is another embodiment of a lens module according to the present invention.
도 7는 본 고안에 따른 적층 광학 유리 렌즈 어레이의 일 실시예이다.7 is an embodiment of a laminated optical glass lens array according to the present invention.
도 8은 본 고안에 따른 적층 광학 유리 렌즈 어레이의 일 실시예의 부분적 저면도이다.8 is a partial bottom view of one embodiment of a laminated optical glass lens array according to the present invention.
도 9는 본 고안에 따른 적층 광학 유리 렌즈 어레이 및 적층 렌즈 모듈을 제조하는 제조 공정도이다.9 is a manufacturing process chart for manufacturing a laminated optical glass lens array and laminated lens module according to the present invention.
도 10은 본 고안에 따른 적층 광학 유리 렌즈 어레이의 광학축의 정렬을 보여주는 개략도이다.10 is a schematic view showing the alignment of the optical axis of the laminated optical glass lens array according to the present invention.
도 11은 도 4에 도시된 실시예의 적층 광학 유리 렌즈 어레이이다.FIG. 11 is a laminated optical glass lens array of the embodiment shown in FIG. 4.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR2020090012766U KR20100011246U (en) | 2009-05-07 | 2009-09-29 | Miniature stacked glass lens module |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW098207833 | 2009-05-07 | ||
KR2020090012766U KR20100011246U (en) | 2009-05-07 | 2009-09-29 | Miniature stacked glass lens module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100011246U true KR20100011246U (en) | 2010-11-17 |
Family
ID=44203902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR2020090012766U KR20100011246U (en) | 2009-05-07 | 2009-09-29 | Miniature stacked glass lens module |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20100011246U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101349510B1 (en) * | 2011-07-28 | 2014-01-08 | 엘지이노텍 주식회사 | Lens unit, method of fabricating the same and camera module having the same |
-
2009
- 2009-09-29 KR KR2020090012766U patent/KR20100011246U/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101349510B1 (en) * | 2011-07-28 | 2014-01-08 | 엘지이노텍 주식회사 | Lens unit, method of fabricating the same and camera module having the same |
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