KR20100030255A - 렌즈 유닛의 제조방법 및 렌즈 유닛 제조 장치 - Google Patents

렌즈 유닛의 제조방법 및 렌즈 유닛 제조 장치 Download PDF

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Abstract

렌즈 유닛의 제조방법 및 렌즈 유닛 제조 장치가 개시되어 있다. 렌즈 유닛의 제조방법은 금형틀 내측에 수지 조성물을 주입하는 단계; 수지 조성물에 압력을 가하는 단계; 및 수지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함한다. 렌즈 유닛의 제조방법은 광경화성 수지를 사용하고, 수지 조성물에 압력을 가하여, 수지 조성물이 경화되는 과정에서의 렌즈 유닛의 수축을 보상한다.
광, 경화, 렌즈 유닛, 카메라, 모듈, 압력

Description

렌즈 유닛의 제조방법 및 렌즈 유닛 제조 장치{METHOD OF FABRICATING LENS AND APPARATUS FOR FABRICATING LENS}
실시예는 렌즈 유닛의 제조방법 및 렌즈 유닛 제조 장치에 관한 것이다.
최근 카메라가 탑재된 휴대전화와 같은 모바일 기기가 등장하여 언제 어디서나 정지화상 및 동영상의 촬영이 가능해지게 되었다.
또한, 현재 고해상도 및 고화질의 촬영을 위해 카메라의 성능이 점차 개선되고 있으며, 자동초점 조절기능, 접사기능 및 광학 줌 기능 등을 구비한 카메라모듈이 탑재되고 있다.
현재 탑재된 카메라모듈의 성능을 확보하기 위해서는 카메라모듈의 사이즈가 커져야 한다.
그러나, 모바일 기기의 디자인을 고려할 때 카메라모듈의 사이즈가 큰 경우 모바일 기기에 장착하기 어렵고, 카메라모듈의 사이즈가 큰 경우 성능에 한계가 있다.
실시예는 향상된 내열성을 가지고, 원하는 곡률의 가지는 렌즈 유닛을 대량 생산할 수 있는 렌즈 유닛의 제조방법을 제공하고자한다.
또한, 실시예는 이러한 렌즈 유닛을 제조하기 위한 렌즈 유닛 제조 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 금형틀 내측에 수지 조성물을 주입하는 단계; 상기 수지 조성물에 압력을 가하는 단계; 및 상기 수지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 렌즈 유닛 제조 장치는 일부 또는 전부가 투명한 금형틀; 상기 금형틀 내부의 압력을 증가시키는 보압 장치; 및 상기 금형틀 내부에 광을 조사하는 발광장치를 포함한다.
실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 제조방법은 금형틀 내측에 수지 조성물을 주입하는 단계; 상기 수지 조성물에 압력을 가하는 단계; 및 상기 수지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 수지 조성물에 광을 조사하여 경화시켜서, 렌즈 유닛을 형성한다. 이때, 경화되는 과정에서, 수지 조성물에 압력이 가해지므로, 수지조성물이 경화 과정에서 수축되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 원하는 곡률을 가지는 렌즈 유닛을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 광 경화성 수지를 사용하여 렌즈 유닛을 형성할 수 있다. 광 경화성 수지는 열 가소성 수지보다 더 높은 내열성을 가진다. 따라서, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 향상된 내열성을 가지는 렌즈 유닛을 제공한다.
또한, 광 경화성 수지는 열 가소성 수지보다 더 낮은 점도를 가진다. 따라서, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 원하는 형상의 렌즈 유닛을 형성할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 복잡하고, 미세한 구조를 가지는 렌즈 유닛을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 수지 조성물이 배치된 후, 수지 조성물이 광에 의해서, 경화되어 렌즈 유닛을 형성할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 렌즈 유닛 제조방법은 다수 개의 렌즈 유닛들을 포함하는 렌즈 어레이 기판 형태로 렌즈 유닛들을 대량으로 생산할 수 있다.
즉, 광 경화성 수지를 사용하는 경우에, 열 가소성 수지를 사용하는 경우보다 더 많은 수의 렌즈 유닛들이 생산될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 일체로 형성되는 렌즈 유닛을 제공한다. 예를 들어, 렌즈부, 지지부, 스택 홈, 스택 돌기 및 스탠드 오프 등이 모두 일체로 형성되며, 광 경화성 수지로 형성될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 렌즈 유닛의 제조방법은 향상된 강도를 가지며, 용이 하게 형성되는 렌즈 유닛을 제공한다.
또한, 실시예에 따른 렌즈 유닛 제조장치는 일부 또는 전부가 투명한 금형틀 및 보압장치를 포함한다.
따라서, 금형틀 내측에 광 경화성 수지가 배치되고, 금형틀의 투명한 부분을 통하여, 광 경화성 수지에 광이 조사된다.
또한, 보압 장치에 의해서 광 경화성 수지에 압력이 인가되고, 광 경화성 수지가 경화되는 동안에 수축되는 현상이 방지된다.
따라서, 실시예에 따른 렌즈 유닛 제조장치는 내열성을 가지고, 원하는 곡률을 가지는 렌즈 유닛을 대량으로 제조할 수 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 렌즈, 유닛, 부, 홀, 돌기, 홈 또는 층 등이 각 렌즈, 유닛, 부, 홀, 돌기, 홈 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 하부에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛 제조장치의 분해사시도이다. 도 2는 제 1 코어를 도시한 사시도이다. 도 3은 제 2 코어를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 1 에서 A-A`를 따라서 절단한 단면도이다. 도 5는 도 1에서, B-B`를 따 라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 6은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법을 도시한 순서도이다. 도 7은 UV 조사 단계 및 보압 단계를 도시한 단면도이다. 도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법에 의해서 제조된 렌즈 어레이 기판을 도시한 사시도이다. 도 9는 도 8에서 C부분을 확대한 사시도이다. 도 10은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈유닛의 제조방법에 의해서 제조된 렌즈 유닛을 도시한 사시도이다. 도 11은 도 10에서, D-D`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 12 및 도 13은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 어셈블리를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 1 내지 도 5 및 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛 제조장치는 금형틀(10), 보압장치(20) 및 자외선 발생장치(30)를 포함한다.
상기 금형틀(10)은 일부 또는 전부가 투명한다. 상기 금형틀(10)은 하부 금형틀(100), 제 1 코어(200)들, 상부 금형틀(300), 제 2 코어(400)들 및 밀봉부재(500)를 포함한다.
상기 하부 금형틀(100)은 상부가 오픈된 사각 틀 형상을 가진다. 상기 하부 금형틀(100)은 투명하거나 불투명하다. 상기 하부 금형틀(100)로 사용되는 물질의 예로서는 금속, 유리 또는 플라스틱 등을 들 수 있다.
상기 제 1 코어(200)들은 상기 하부 금형틀(100) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 코어(200)들은 상기 하부 금형틀(100) 내측에 매트릭스 형태로 배치된다. 상기 제 1 코어(200)들은 불투명하거나 투명하다. 상기 제 1 코어(200)들로 사용되는 물질의 예로서는 금속, 유리 또는 플라스틱 등을 들 수 있다.
상기 제 1 코어(200)들 중 일부는 서로 이격되어, 십자 형상의 제 1 이격공간(110)을 형성한다. 즉, 상기 제 1 코어(200)들은 4 개의 그룹으로 구분될 수 있고, 각각의 그룹들은 서로 이격되어 상기 제 1 이격공간(110)을 형성한다.
상기 하부 금형틀(100) 및 상기 제 1 코어(200)들은 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 코어(200)들은 일체로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제 1 코어(200)는 제 1 코어 몸체(210), 볼록부(220) 및 성형 홈(230)을 포함한다.
상기 제 1 코어 몸체(210)는 직육면체 형상을 가진다. 상기 제 1 코어 몸체(210)는 평면에서 보았을 때, 정사각형 형상을 가진다.
상기 볼록부(220)는 상기 제 1 코어 몸체(210)로부터 돌기되며, 볼록한 형상을 가진다. 상기 볼록부(220)는 돔 형상을 가지며, 볼록한 면을 포함한다.
상기 성형 홈(230)은 상기 볼록부(220)를 둘러싼다. 상기 성형 홈(230)은 상기 제 1 코어 몸체(210)에 형성된 홈이며, 평면에서 보았을 때, 폐루프 형상을 가진다.
상기 제 1 코어 몸체(210) 및 상기 볼록부(220)는 일체로 형성된다.
상기 제 1 코어(200)의 형상은 도 2와 같이 한정되지 않고, 다양한 형상일 수 있다. 즉, 상기 제 1 코어(200)는 형성하고자하는 렌즈 유닛(700)의 모양에 따라서, 다양한 형상을 가진다.
상기 상부 금형틀(300)은 상기 하부 금형틀(100) 상에 배치된다. 상기 상부 금형틀(300)은 상기 하부 금형틀(100)을 덮는다. 상기 상부 금형틀(300)은 하부가 오픈된 사각틀 형상을 가진다.
상기 상부 금형틀(300)은 투명하며, 상기 상부 금형틀(300)로 사용되는 물질의 예로서는 유리 또는 플라스틱 등을 들 수 있다.
상기 제 2 코어(400)들은 상기 상부 금형틀(300) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 2 코어(400)들은 상기 상부 금형틀(300) 내측에 매트릭스 형태로 부착된다. 또한, 상기 제 2 코어(400)들은 상기 제 1 코어(200)들에 대응하여 배치된다.
상기 제 2 코어(400)들은 상기 제 1 이격공간(110)에 대응하는 제 2 이격공간(310)이 형성되도록 배치된다. 즉, 상기 제 2 코어(400)들은 서로 이격되는 4 개의 그룹들로 구분된다.
또한, 상기 제 2 코어(400)들은 상기 제 1 코어(200)들에 소정의 간격으로 이격되어 배치된다.
상기 상부 금형틀(300) 및 상기 제 2 코어(400)들은 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 코어(400)들은 일체로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제 2 코어(400)는 제 2 코어 몸체(410), 오목 홈(420) 및 성형 돌기(430)를 포함한다.
상기 제 2 코어 몸체(410)는 직육면체 형상을 가진다. 상기 제 2 코어 몸체(410)는 평면에서 보았을 때, 정사각형 형상을 가진다. 상기 제 2 코어 몸체(410)는 상기 제 1 코어 몸체(210)과 동일한 평면적을 가진다.
상기 오목 홈(420)은 상기 제 2 코어 몸체(410)에 형성된 홈이다. 상기 오목 홈(420)의 내측면은 곡면이다. 상기 오목 홈(420)은 상기 볼록부(220)에 대응하여 형성된다.
상기 성형 돌기(430)는 상기 오목 홈(420)을 둘러싼다. 상기 성형 돌기(430)는 상기 제 2 코어 몸체(410)로부터 돌기되며, 폐루프 형상을 가진다.
상기 밀봉부재(500)는 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300) 사이에 개재된다. 상기 밀봉부재(500)는 상기 금형틀(10)의 내부를 밀봉한다. 상기 밀봉부재(500)는 탄성을 가지며, 폐루프 형상을 가진다.
또한, 상기 금형틀(10)은 광 경화성 수지 조성물을 주입하기 위한 주입구(11)가 형성된다. 또한, 상기 금형틀(10)은 공기를 배출하기 위한 배출구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 금형틀(10)은 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300)을 결합시키기 위한 체결 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 보압장치(20)는 상기 금형틀(10)의 내부 압력을 상승시킨다. 상기 보압장치(20)는 상기 주입구(11)를 통하여, 상기 금형틀(10)의 내부 압력을 상승시킨다. 상기 보압장치(20)는 피스톤 등을 포함할 수 있다.
상기 자외선 발생장치(30)는 자외선을 발생시켜, 상기 금형틀(10)의 내부에 조사한다. 상기 자외선 발생장치(30)는 상기 하부 금형틀(100)을 통하여, 상기 금형틀(10)의 내부에 자외선을 조사하는 제 1 자외선 발생장치(30) 및 상기 상부 금형틀(300)을 통하여, 상기 금형틀(10)의 내부에 자외선을 조사하는 제 2 자외선 발생장치(30)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛 제조장치를 통하여, 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제조하는 과정은 다음과 같다.
먼저 하부 금형틀(100) 및 상기 금형틀(10)을 체결 유닛 등에 의해서 결합시킨다.(S100)
이후, 광 경화성 수지 조성물을 형성한다. 상기 광 경화성 수지 조성물은 광 경화성 단량체 및 광 경화 개시제를 혼합하여 형성될 수 있다.
상기 광 경화성 단량체는 여러 종류의 단량체들이 혼합되어 형성될 수 있다.
상기 광 경화성 단량체로 사용되는 물질의 예는 2-부톡시에틸 아크릴레이트(2-butoxyethyl acrylate), 에틸렌 글리콜 페닐 에테르 아크릴레이트, 2-부톡시에틸 메타아크릴레이트, 에틸렌 글리코(glyco) 페닐 에테르 메타아크릴레이트, 2-하이드록시메틸(2-hydorxyethyl) 메타아크릴레이트, 이소데실(isodecyl) 메타아크릴레이트, 페닐 메타아크릴레이트, 비스페놀 에이 프로폭실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A propoxylate diacrylate), 1,3(1,4)-부탄디올(1,3(1,4)-butandiol) 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 에톡실레이트(1,6-hexandiol ethoxylate) 디아크릴레이트, 네오페닐(neopenyyl) 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 테트라(에틸렌 글리콜)(tetra ethylene glycol) 디아크릴레이트, 1,3(1,4)-부탄디올 디메타아크릴레이트(dimethacrylate), 디우레탄(diurethane) 디메타아크릴레이트, 글리세롤(grycerol) 디메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 디메타아크릴레이트, 트리(에틸렌 글리콜) 디메타아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타아크릴레이트, 글리 세롤 프로폭실레이트 트리아크릴레이트(glycerol propoxylate triacrylate), 펜타에리쓰리톨(pentaerythritol) 프로폭실레이트 트리아크릴레이트, 디(트리메틸올프로판)(ditrimetylolpropane) 테트라아크릴레이트 및 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 광 경화 개시제는 자외선 등의 광의 조사에 의해 라디칼로 분해되어 광경화형 수지조성물의 가교, 경화 반응을 개시하는 물질이다. 광경화 개시제는 광경화 개시제는 수지 조성물의 경화반응 속도와 황변 특성 및 기재에 대한 부착성 등을 고려하여, 그 종류와 함량을 적절히 선택하여 사용한다. 필요에 따라 두 종류 이상의 광경화 개시제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 광경화 개시제의 예로는 α-히드록시케톤(α-hydroxyketone), 페닐글리옥시레이트(phenylglyoxylate), 벤질디메틸 케탈(benzildimethyl ketal), α-아미노케톤(α-aminoketone), 모노 아실 포스핀(mono acyl phosphine), 비스 아실 포스핀(bis acyl phosphine), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone) 및 이들의 혼합물 등이 있다.
상기 광경화 개시제는 상기 수지 조성물에 대하여, 약 0.1 내지 0.3 wt%로 혼합될 수 있다.
이후, 상기 광 경화성 수지 조성물은 상기 금형틀(10) 내측에 충진된다.(S200)
도 7을 참조하면, 이후, 상기 보압장치(20)에 의해서, 상기 광 경화성 수지 조성물에 압력이 가해진다.(S300) 이후, 상기 상부 금형틀(300)을 통하여, 상기 광 경화성 수지 조성물에 상기 자외선 발생장치(30)에 의해서, 자외선이 조사된다.(S400)
또한, 상기 광 경화성 수지 조성물에 자외선이 조사되는 동시에, 상기 광 경화성 수지 조성물에 상기 주입구(11)를 통하여, 약 6000 내지 약 15000 psi의 압력이 가해질 수 있다.
즉, 상기 자외선 조사 단계(S400) 및 상기 보압 단계(S300)는 동시에 진행된다.
상기 상부 금형틀(300) 및 상기 제 2 코어(400)들은 투명하기 때문에, 상기 광 경화성 수지 조성물에 상기 자외선이 용이하게 조사된다. 상기 자외선은 약 1.5 mW/㎠ 내지 5.5 mW/㎠의 세기로 약 18 내지 23분 동안 조사된다. 또한, 상기 자외선의 세기 및 조사시간은 상기 광 경화성 수지 조성물의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
또한, 상기 UV 조사 단계(S400)가 진행되는 동안, 상기 광 경화성 수지 조성물에 가해지는 자외선의 세기는 시간에 따라서 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 UV 조사 단계(S400)에서, 상기 광 경화성 수지 조성물에 조사되는 세기는 약 5 내지 10분 동안 1.5 mW/㎠이고, 이후, 약 5 내지 10분 동안 약 3.5 mW/㎠, 이후, 약 2 내지 5분 동안 5.5 mW/㎠ 일 수 있다.
또한, 상기 보압 단계(S300)는 상기 광 경화성 수지 조성물이 경화되는 동안 진행될 수 있다.
또한, 상기 보압 단계(S300)가 진행되는 동안, 상기 광 경화성 수지 조성물 에 가해지는 압력은 시간에 따라서 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 보압 단계(S300)에서, 상기 광 경화성 수지 조성물에 가해지는 압력은 약 10 내지 15분 동안 15000 psi이고, 이후, 약 5 내지 10분 동안 약 10000 psi, 이후, 약 2 내지 5분 동안 500 psi 일 수 있다.
또한, 상기 보압 단계(S300)가 진행되는 동안, 상기 광 경화성 수지 조성물에 가해지는 압력은 시간이 지남에 따라서, 점점 증가되거나, 점점 감소되거나, 점점 증가되다가 점점 감소될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 자외선 조사 단계(S400) 이후, 상기 보압 단계(S300)가 진행될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 자외선 조사 단계(S400) 전에 1 차 보압단계가 진행되고, 상기 자외선 조사 단계 및 2 차 보압단계가 동시에 진행될 수 있다. 즉, 상기 광 경화성 수지 조성물의 압력이 증가된 상태에서, 자외선이 조사될 수 있다.
이후, 상기 광 경화성 수지 조성물은 상기 자외선에 의해서 경화된다. 이때, 상기 광 경화성 수지 조성물은 높은 압력을 가지기 때문에, 경화되는 과정에서 수축이 발생되지 않는다.
이후, 상기 상부 금형틀(300)은 오픈되고, 상기 금형틀(10) 내측에 형성된 렌즈 어레이 기판(600)은 취출된다.(S500)
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 렌즈 어레이 기판(600)은 서로 연결된 다수 개의 렌즈 유닛(700)들을 포함한다.
또한, 상기 렌즈 어레이 기판(600)은 가이드 리브(610)를 포함한다. 상기 가 이드 리브(610)는 상기 제 1 이격공간(110) 및 상기 제 2 이격공간(310)에 상기 광 경화성 수지 조성물이 채워지고 경화되면서 형성된다.
상기 가이드 리브(610)는 십자 형상을 가지며, 상기 렌즈 어레이 기판(600)이 휘어지는 것을 방지한다. 또한, 상기 렌즈 어레이 기판(600)은 상기 가이드 리브(610)에 의해서 다른 렌즈 어레이 기판과 얼라인될 수 있다.
이후, 상기 렌즈 어레이 기판(600)은 커팅되고, 다수 개의 렌즈 유닛(700)들이 형성된다.(S600)
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 카메라 모듈용 렌즈 유닛은 평면에서 보았을 때, 정사각형 형상을 가지며, 약 2.5 내지 4 mm의 폭(W)을 가질 수 있다. 상기 카메라 모듈용 렌즈 유닛은 곡면을 가지는 렌즈부(710), 지지부(720), 스택 홈(730) 및 스택 돌기(740)를 포함한다.
또는 상기 카메라 모듈용 렌즈 유닛은 평면에서 보았을 때, 원형 형상을 가질 수 있다.
상기 렌즈부(710)는 소정의 곡률을 가지며, 통과하는 광의 경로를 변경시킨다. 상기 렌즈부(710)는 볼록한 면 및 오목한 면을 포함한다. 상기 렌즈부(710)의 직경(D)은 약 0.5 내지 3 mm일 수 있다.
상기 지지부(720)는 상기 렌즈부(710)로부터 측방으로 연장되며, 상기 렌즈부(710)를 지지한다. 상기 지지부(720)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 지지부(720)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 스택 홈(730)은 상기 렌즈부(710)를 둘러싸며, 상기 지지부(720)에 형 성되는 돌기이다. 상기 스택 홈(730)은 상기 렌즈 유닛(700) 상에 적층되는 다른 렌즈 유닛(700)을 체결하기 위한 홈이다.
상기 스택 홈(730)은 상기 성형 돌기(430)에 의해서 형성된다.
상기 스택 돌기(740)는 상기 지지부(720)로부터 하방으로 돌기되는 돌기이다. 상기 스택 돌기(740)는 상기 렌즈부(710)를 둘러싼다. 상기 스택 돌기(740)는 상기 렌즈 유닛(700) 아래에 적층되는 또 다른 렌즈 유닛(700)과 체결되기 위한 돌기이다.
이와는 다르게, 상기 스택 돌기(740)는 상기 지지부(720)로부터 상방으로 돌기될 수 있다.
상기 스택 돌기(740)는 상기 성형 홈(230) 내측에 배치되는 광 경화성 수지 조성물이 경화되어 형성된다.
상기 렌즈부(710), 상기 지지부(720) 및 상기 스택 돌기(740)는 일체로 형성되며, 하나의 광 경화성 수지 조성물에 의해서 형성된다.
상기 렌즈 유닛(700)은 도 10 및 도 11에 한정되지 않고, 상기 제 1 코어(200) 및 상기 제 2 코어(400)의 형상에 따라서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 다수 개의 렌즈 유닛들(701, 702, 703)이 적층되어 렌즈 어셈블리(70)들이 형성될 수 있다.
즉, 렌즈 어레이 기판들(601, 602, 603)에 형성된 스택 돌기들 및 스택 홈들에 의해서, 상기 렌즈 어레이 기판들(601, 602, 603)이 결합될 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 어레이 기판들(601, 602, 603)이 적층되어 결합된 후, 상기 결합된 렌즈 어레이 기판들(601, 602, 603)이 한꺼번에 커팅된다. 이와 같이, 렌즈 유닛들(701, 702, 703)이 서로 결합되어 형성되는 렌즈 어셈블리(70)들이 형성될 수 있다.
상기 렌즈 유닛들(701, 702, 703)은 서로 다른 형상 및 곡률을 가지는 렌즈부를 포함한다. 또한, 상기 렌즈 유닛들(701, 702, 703)의 렌즈부들 사이의 간격들은 서로 다를 수 있다.
실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 상기 광 경화성 수지 조성물에 자외선을 조사하여 경화시켜서, 렌즈 유닛을 형성한다. 이때, 상기 광 경화성 수지 조성물이 경화되는 과정에서, 광 경화성 수지 조성물에 상기 보압 장치에 의해서 압력이 가해지므로, 상기 광 경화성 수지 조성물이 수축되는 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 코어(200)들 및 상기 제 2 코어(400)들에 의해서, 상기 렌즈부(710)의 곡률은 정밀하게 조절될 수 있다. 즉, 상기 보압 장치는 상기 렌즈부(710)의 곡률이 상기 제 1 코어(200) 및 상기 제 2 코어(400)에 대응하는 곡률이 아닌 다른 곡률로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 원하는 곡률을 가지는 렌즈 유닛을 제공할 수 있다.
특히, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 상기 광 경화성 수지 조성물이 수축되는 현상을 방지하므로, 매끈한 표면을 가지는 렌즈 유닛을 제 공할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 광 경화성 수지를 사용하여 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 형성한다. 광 경화성 수지는 열 가소성 수지보다 더 높은 내열성을 가진다. 따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 향상된 내열성을 가지는 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제공한다.
또한, 광 경화성 수지는 열 가소성 수지보다 더 낮은 점도를 가지기 때문에, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 원하는 형상의 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 형성할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 복잡하고, 미세한 구조를 가지는 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제공할 수 있다. 특히, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 미세한 크기의 스택 홈 및 스택 돌기를 형성할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛 제조방법은 상기 렌즈 어레이 기판(600)을 제조하고, 커팅하여 상기 렌즈 유닛(700)들을 생산하므로, 상기 렌즈 유닛(700)들을 대량 생산할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛 제조방법은 상기 렌즈 어셈블리(70)들을 대량으로 생산할 수 있다.
또한, 상기 렌즈부(710), 상기 지지부(720), 상기 스택 홈(730) 및 상기 스택 돌기(740)는 모두 일체로 형성되며, 광 경화성 수지로 형성된다.
따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 향상된 강도 를 가진다.
특히, 미세한 크기의 스택 홈들 및 스택 돌기들을 포함하는 렌즈 어레이 기판들이 형성될 수 있고, 렌즈 어레이 기판들은 서로 체결되고, 커팅될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 다수 개의 렌즈 유닛들을 체결에 의해서 용이하게 결합시키는 카메라 모듈용 렌즈 어셈블리를 제공한다.
도 14는 다른 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제조하는 과정의 일부를 도시한 단면도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예를 참조하고, 자외선 조사 단계 및 보압 단계에 대해서 추가로 설명한다.
도 14를 참조하면, 광 경화성 수지 조성물에 상방 및 하방으로부터 자외선이 조사된다.
즉, 하부 금형틀(100), 제 1 코어(200)들, 상부 금형틀(300) 및 제 2 코어(400)들은 모두 투명하다. 또한, 제 1 자외선 발생장치는 하부 금형틀(100) 아래에 배치되고, 제 2 자외선 발생장치는 상부 금형틀(300) 상에 배치되어, 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300)에 각각 자외선을 조사한다.
상기 제 1 자외선 발생장치 및 상기 제 2 자외선 발생장치로부터 조사되는 자외선은 각각 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300)을 통과하여, 상기 광 경화성 수지 조성물에 조사된다.
또한, 보압 단계에서, 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300)을 통하여, 상기 광 경화성 수지 조성물에 압력이 인가된다. 이때, 금형틀(10)의 주입구(11)는 밀봉된다.
즉, 밀봉부재(500)는 탄성을 가지기 때문에, 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300)에 인가되는 압력은 상기 광 경화성 수지 조성물에 인가될 수 있다.
상기 광 경화성 수지 조성물에 자외선이 양방향으로 인가되기 때문에, 상기 광 경화성 수지 조성물은 용이하게 경화된다.
또한, 상기 하부 금형틀(100) 및 상기 상부 금형틀(300)을 통하여 상기 광 경화성 수지 조성물에 압력이 인가된다. 즉, 주입구(11)를 통하여 압력이 인가되는 경우보다, 더 큰 압력이 상기 광 경화성 수지 조성물에 인가될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 상기 광 경화성 수지 조성물의 경화 과정에서의 수축을 방지한다. 이에 따라서, 본 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 정밀하게 카메라 모듈용 렌즈를 형성할 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제조방법을 도시한 순서도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예들을 참조하고, 열 및 광 경화성 수지 조성물에 대해서 추가적으로 설명한다.
도 15를 참조하면, 열 및 광 경화성 수지 조성물이 형성되고, 금형틀 내측에 주입된다.(S210)
상기 열 및 광 경화성 수지 조성물은 앞서 설명한 실시예들의 광 경화성 수지 조성물에 열 경화 개시제가 더 추가된다.
상기 열 경화 개시제는 2,2-아조비스(이소부티로니트릴)(2,2-azobis(isobutyronitrile) 일 수 있으며, 열 및 광 경화성 수지 조성물에 대해서 약 0.03 wt%로 첨가될 수 있다.
이후, 앞서 설명한 실시예들과 같은 방식으로 자외선이 조사 단계(S400) 및 보압 단계(S300)가 진행된다.
이후, 열 경화 단계(S410)가 진행된다. 상기 열 경화 단계(S410)는 약 80 내지 100℃의 온도로 진행되며, 상기 보압 단계(S300)가 동시에 진행될 수 있다.
또한, 상기 열 경화 단계(S410), 상기 자외선 조사 단계(S400) 및 상기 보압 단계(S300)가 모두 동시에 진행될 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 열 경화 및 광 경화 단계를 모두 사용하여, 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 형성한다.
따라서, 본 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법은 용이하게 열 및 광 경화 수지 조성물을 경화시킬 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응 용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실험예
약 23 wt%의 벤질 메타아크릴레이트 및 약 77wt%의 트리(에틸렌 글리콜) 디메타아크릴레이트를 교반하고, 약 0.1 wt%의 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논을 첨가제로 첨가하여, 광 경화성 수지 조성물을 형성하였다.
이후, 직육면체 형상의 내부 공간을 가지는 금형틀 내측에 광 경화성 수지 조성물을 배치하고, 365 nm의 메인 피크의 파장을 가지는 자외선을 2mW/㎠의 세기로 조사하였다.
자외선이 상기 광 경화성 수지 조성물에 조사되는 동시에, 상기 광 경화성 수지 조성물에 압력이 가해졌다.
대조군
실험예와 같은 조건으로 광 경화성 수지 조성물을 형성하고, 압력이 가해지지 않은 상태로, 실험예와 같은 조건으로 자외선을 조사하였다.
실험예 및 대조군의 자외선 조사 시간, 수축률은 표 1 및 표 2와 같다.
압력(kgf/㎠) 자외선 조사시간(분) 수축률(%)
567 20 1.095
667 18 1.164
567 17 1.164
467 22 1.142
467 18 1.109
667 22 0.948
425 20 1.087
567 23 1.120
707 20 0.998
압력 자외선 조사시간(분) 수축률(%)
- 10 1.651
- 20 1.782
표 1 및 표 2를 참조하면, 광 경화성 수지 조성물에 압력을 가하면서 경화시키는 실험예에서 수축률이 현저하게 감소되는 것을 알 수 있다.
또한, 약 667 kgf/㎠의 보압 및 약 22분의 자외선 조사에 의해서 형성된 실험예의 표면형상오차는 약 0.6㎛이었고, 보압은 없고, 약 20분의 자외선 조사에 의해서 형성된 대조군의 표면형상오차는 약 2.83㎛이었다. 여기서 표면형상오차는 설계 렌즈 형상과 실제 렌즈 표면형상과의 높이차를 의미한다. 상기 표면형상오차는 SMB-9 (Kosaka laboratory Ltd.)으로 측정되었다.
즉, 실험예가 더 오차가 적은 렌즈 유닛을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛 제조장치의 분해사시도이다.
도 2는 제 1 코어를 도시한 사시도이다.
도 3은 제 2 코어를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1 에서 A-A`를 따라서 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1에서, B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 UV 조사 단계 및 보압 단계를 도시한 단면도이다.
도 8은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛의 제조방법에 의해서 제조된 렌즈 어레이 기판을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에서 C부분을 확대한 사시도이다.
도 10은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈유닛의 제조방법에 의해서 제조된 렌즈 유닛을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에서, D-D`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 12 및 도 13은 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 어셈블리를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제조하는 과정의 일부를 도시한 단면도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈용 렌즈 유닛을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.

Claims (18)

  1. 금형틀 내측에 수지 조성물을 주입하는 단계;
    상기 수지 조성물에 압력을 가하는 단계; 및
    상기 수지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함하는 렌즈 유닛의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광을 조사하는 단계 및 상기 압력을 가하는 단계는 동시에 진행되는 렌즈 유닛의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 조성물에 열을 가하는 단계를 포함하는 렌즈 유닛의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 수지 조성물에 열을 가하는 동시에 상기 수지 조성물에 압력을 가하는 렌즈 유닛의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 수지 조성물을 주입하는 단계에서, 상기 수지 조성물은 광경화 개시제 및 열경화 개시제를 포함하는 렌즈 유닛의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 조성물을 주입하는 단계에서, 상기 금형틀은 주입구를 포함하며,
    상기 수지 조성물에 압력을 가하는 단계에서, 상기 주입구를 통하여 압력을 가하는 렌즈 유닛의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 조성물을 경화시켜 렌즈 어레이 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 렌즈 어레이 기판을 절단하는 단계를 포함하는 렌즈 유닛의 제조방법.
  8. 일부 또는 전부가 투명한 금형틀;
    상기 금형틀 내부의 압력을 증가시키는 보압 장치; 및
    상기 금형틀 내부에 광을 조사하는 발광장치를 포함하는 렌즈 유닛 제조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 금형틀은
    상부가 개방된 제 1 금형틀;
    상기 제 1 금형틀 상에 배치되며, 상기 제 1 금형틀을 덮는 제 2 금형틀;
    상기 제 1 금형틀 내측에 배치되는 제 1 코어들; 및
    상기 제 1 코어들에 대응하며, 상기 제 2 금형틀 아래에 배치되는 제 2 코어들을 포함하는 렌즈 유닛 제조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 코어들 및 상기 제 2 코어들은 곡면을 가지며, 상기 제 1 코어들은 상기 제 2 코어들과 이격되는 렌즈 유닛 제조 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 보압 장치는 상기 제 1 금형틀 또는 상기 제 2 금형틀을 통하여, 상기 금형틀 내부에 압력을 가하는 렌즈 유닛 제조 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 금형틀 및 상기 제 2 금형틀 사이에 개재되며, 상기 금형틀의 내부를 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 렌즈 유닛 제조 장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 금형틀 및 상기 제 1 코어는 투명한 렌즈 유닛 제조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 금형틀 및 상기 제 2 코어는 투명하며,
    상기 발광장치는 상기 제 1 금형틀을 향하여 광을 조사하는 제 1 발광장치 및 상기 제 2 금형틀을 향하여 광을 조사하는 제 2 발광장치를 포함하는 렌즈 유닛 제조 장치.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 금형틀은 내부에 수지 조성물을 주입하기 위한 주입구를 포함하며,
    상기 보압 장치는 상기 주입구를 통하여, 상기 금형틀의 내부의 압력을 증가시키는 렌즈 유닛 제조 장치.
  16. 금형틀 내측에 수지 조성물을 주입하는 단계;
    상기 수지 조성물에 압력을 가하는 단계; 및
    상기 수지 조성물에 광을 조사하는 단계를 포함하는 렌즈 어셈블리의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 수지 조성물이 상기 광에 경화되어 다수 개의 렌즈 어레이 기판들을 형성하는 단계; 및
    상기 렌즈 어레이 기판들을 적층하여 결합하는 단계를 포함하는 렌즈 어셈블리의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 결합된 렌즈 어레이 기판들을 절단하는 단계를 포함하는 렌즈 어셈블리의 제조방법.
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