KR20120081856A - 렌즈 제조 방법 및 렌즈 - Google Patents

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KR20120081856A KR1020110003219A KR20110003219A KR20120081856A KR 20120081856 A KR20120081856 A KR 20120081856A KR 1020110003219 A KR1020110003219 A KR 1020110003219A KR 20110003219 A KR20110003219 A KR 20110003219A KR 20120081856 A KR20120081856 A KR 20120081856A
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오혜란
이광천
장인철
진영수
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 제조 방법은, a) 제1렌즈 재료로 이루어진 제1렌즈 부재에 제2렌즈 재료를 도포하는 단계; b) 상기 제2렌즈 재료에 차광 부재를 정렬하고 고정하는 단계; 및 c) 상기 제1렌즈 부재에 제2렌즈 재료를 추가로 도포하고 경화시켜, 제2렌즈 부재를 완성하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 제조 방법 및 렌즈{Method for manufacturing lens and lens}
본 발명은 렌즈 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차광 부재의 설치 및 형성이 용이한 렌즈 제조 방법 및 이 제조방법에 의한 렌즈에 관한 것이다.
소형 렌즈 또는 소형 렌즈 모듈은 차광 부재를 갖는다. 차광 부재는 피사체로부터 반사된 광 중 필요한 유효광만을 이미지 센서 또는 이미지 모듈로 결상시킨다.
만약 차광 부재의 중심이 렌즈의 광축과 일치되게 설치되지 않으면, 유효광이 렌즈 면을 제대로 통과하지 못하게 된다. 이는 이미지 센서에 결상되는 피사체의 형상에 영향을 주므로 매우 중요하다.
한편, 차광 부재는 렌즈와 렌즈의 적층작업 시 함께 이루어지거나 또는 접착제를 매개로 렌즈의 일면에 고정된다.
그러나 전자의 방법은 차광 부재의 위치 고정이 어려우므로, 차광 부재의 정확한 설치가 어렵다. 반면, 후자의 방법은 차광 부재의 위치 고정이 용이하나 접착제가 렌즈 면으로 흘러내려 렌즈 면의 굴절률을 변경하거나 렌즈 면의 형상을 변형시키기 쉽다.
따라서 렌즈와 렌즈 사이 또는 렌즈 내부에 차광 부재를 정확히 고정 및 설치할 수 있는 렌즈 제조 방법의 개발이 절실히 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈와 렌즈 사이 또는 렌즈 내부에 차광 부재를 정확하게 설치할 수 있는 렌즈 제조 방법 및 이 제조방법에 의한 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시 예에 따르면, a) 제1렌즈 재료로 이루어진 제1렌즈 부재에 제2렌즈 재료를 도포하는 단계; b) 상기 제2렌즈 재료에 차광 부재를 정렬하고 고정하는 단계; 및 c) 상기 제1렌즈 부재에 제2렌즈 재료를 추가로 도포하고 경화시켜, 제2렌즈 부재를 완성하는 단계;를 포함하는 렌즈 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 한 실시 예에 있어서, 상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 서로 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 있어서, 상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 동일 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 있어서, 상기 차광 부재는 정렬 부재를 통해 정렬될 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 있어서, 상기 정렬 부재는 다공성 부재 또는 테이프일 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 있어서, 상기 정렬 부재는 다공성 부재이고, 상기 정렬 부재는 진공장치와 연결되어 상기 차광 부재를 흡착할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, a) 차광 부재의 일면에 제2렌즈 부재를 형성할 렌즈 재료를 도포하는 단계; b) 제1렌즈 부재에 상기 차광 부재를 정렬하고 고정하는 단계; c) 상기 제1렌즈 부재에 상기 렌즈 재료를 추가로 도포하고 경화시켜 제2렌즈 부재를 형성하는 단계;를 포함하는 렌즈 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 서로 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 동일 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 차광 부재는 정렬 부재를 통해 정렬될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 정렬 부재는 다공성 부재 또는 테이프일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 정렬 부재는 다공성 부재이고, 상기 정렬 부재는 진공장치와 연결되어 상기 차광 부재를 흡착할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 렌즈 제조방법에 의해 제조된 렌즈가 제공된다.
본 발명은 렌즈와 렌즈 사이 또는 렌즈 내부에 차광 부재를 정확하게 설치할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면, 렌즈에 차광 부재를 설치한 상태에서도 렌즈의 성능을 그대로 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 렌즈 재료를 이용하여 차광 부재를 고정시키므로, 차광 부재의 고정이 용이하다. 따라서 본 발명에 따르면, 차광 부재를 갖는 렌즈 또는 렌즈 모듈의 제조가 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 차광 부재를 나타낸 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 정렬 부재의 한 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 차광 부재를 나타낸 사시도이고,도 3은 도 1에 도시된 정렬 부재의 한 예를 나타낸 도면이다.
제1실시 예에 따른 렌즈 제조 방법은 제1렌즈 부재(110)의 형성단계, 차광 부재(130)의 부착단계, 차광 부재(130)의 고정단계, 제2렌즈 부재(120)의 형성단계를 포함한다.
이와 같이 이루어진 렌즈 제조 방법은 차광 부재(130)의 부착 및 고정단계가 종래보다 용이하게 달성될 수 있으며, 차광 부재(130)의 설치 정확도를 높일 수 있다.
다음에서 제1실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 순차적으로 설명한다.
1) 제1렌즈 부재(110)의 형성단계
제1렌즈 부재(110)는 제1렌즈 재료(210)에 의해 형성된다. 구체적으로는, 제1렌즈 부재(110)는 제1렌즈 재료(210)를 스탬프 또는 금형틀로 성형함으로써 제작된다. 여기서 제1렌즈 재료(210)는 제1굴절률을 갖는 재료이며, 열 또는 빛(특히 자외선)에 의해 경화되는 재질일 수 있다.
제1렌즈 부재(110)는 스탬프 또는 금형틀의 형태에 따라 제1면(112)과 제2면(114) 중 적어도 어느 한 면에 제1렌즈 면(116)을 가질 수 있다. 본 실시 예에서, 제1렌즈 부재(110)는 제2면(114)에 다수의 제1렌즈 면(116)을 갖는다. 여기서, 제1렌즈 면(116)은 구면이나 비구면 또는 볼록 형상이나 오목 형상일 수 있다.
참고로, 제1렌즈 부재(110)는 렌즈 모듈의 기초가 되는 기판일 수도 있다.
2) 차광 부재(130)의 부착단계
제1렌즈 부재(110)가 완성되면, 차광 부재(130)를 제1렌즈 부재(110)에 부착시킨다.
차광 부재(130)는 빛이 투과되지 않는 재질로 제작된다. 필요에 따라 차광 부재(130)는 빛을 난 반사하거나 또는 빛을 흡수하는 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(130)는 불투명한 얇은 필름일 수 있다.
차광 부재(130)는 제1렌즈 부재(110)의 제1렌즈 면(116)과 동일 또는 이보다 큰 크기의 구멍(132)을 갖는다. 여기서 제1렌즈 부재(110)가 다수의 제1렌즈 면(116)을 갖는 경우에는, 차광 부재(130)도 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 구멍(132)을 가질 수 있다. 구멍(132)의 형성 간격은 제1렌즈 면(116)의 형성 간격과 동일할 수 있다.
이와 같이 형성된 차광 부재(130)는 제2렌즈 재료(220)에 의해 제1렌즈 부재(110)에 부착된다.
즉, 제1렌즈 부재(110)가 완성되면, 제2렌즈 재료(220)를 제1렌즈 부재(110)의 일면(본 실시 예에서는 제1면(112))에 도포한다. 여기서 제2렌즈 재료(220)의 도포는 스프레이, 스퀴징(squeezing), 프린팅 등의 방법에 의해 수행될 수 있다. 아울러 제2렌즈 재료(220)의 도포량 또는 도포 두께는 제1렌즈 부재(110)에 놓여질 차광 부재(130)가 쉽게 움직이지 않을 정도면 충분하다. 여기서 제2렌즈 재료(220)는 제2굴절률을 갖는 재료이며, 열 또는 빛(특히 자외선)에 의해 경화되는 재질일 수 있다. 아울러, 제2렌즈 재료(220)는 제1렌즈 재료와 동일한 굴절률을 갖는 재료일 수도 있다(즉, 제1굴절률과 제2굴절률은 동일한 굴절률일 수 있다).
한편, 제2렌즈 재료(220)의 점도가 차광 부재(130)를 고정할 수 없을 정도로 낮은 경우에는, 제2렌즈 재료(220)가 소정의 점도를 가질 때까지 경화시킬 수 있다.
제1렌즈 부재(110)에 제2렌즈 재료(220)가 도포되면, 차광 부재(130)를 설치한다. 여기서 제2렌즈 재료(220)는 소정의 점도를 가지므로, 차광 부재(130)의 위치를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
한편, 제1렌즈 면(116) 또는 제1렌즈 면(116)의 광축에 대해 차광 부재(130)의 구멍(132)의 위치가 잘못된 경우에는, 차광 부재(130)의 위치를 조정할 수 있다. 이는 제2렌즈 재료(220)가 완전히 경화되지 않은 상태이므로 가능하다. 아울러, 제2렌즈 재료(220)는 제2렌즈 부재(120)를 형성할 부재이므로, 차광 부재(130)의 위치를 옮기면서 제2렌즈 재료(220)의 도포두께가 불균일해지더라도 렌즈 어레이(100) 또는 렌즈(102)의 성능에 지장을 주지 않는다.
따라서 본 실시 예에 따르면, 차광 부재(130)의 부착 및 부착위치의 변경이 매우 용이하다.
한편, 차광 부재(130)의 설치는 정렬 부재(140)에 의해 이루어진다. 여기서 정렬 부재(140)는 점착 테이프, 다공성 재질의 부재 등일 수 있다.
정렬 부재(140)가 다공성 재질의 부재인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 진공장치(150)와 연결될 수 있다. 진공장치(150)는 정렬 부재(140)에 선택적으로 진공압을 발생시킨다. 정렬 부재(140)와 진공장치(150)는 다수의 튜브(152)에 의해 연결될 수 있다.
여기서 차광 부재(130)는 정렬 부재(140)에 진공압이 발생했을 때 정렬 부재(140)에 부착되고, 정렬 부재(140)에 대기압이 발생했을 때 정렬 부재(140)로부터 분리된다.
3) 차광 부재(130)의 고정단계
제1렌즈 부재(110)에 대한 차광 부재(130)의 부착작업이 끝나면, 차광 부재(130)의 부착위치가 변경되지 않도록 차광 부재(130)를 고정한다. 차광 부재(130)의 고정작업은 제1렌즈 부재(110)에 도포된 제2렌즈 재료(220)를 완전히 경화시킴으로써 달성될 수 있다.
즉, 차광 부재(130)의 구멍(132)이 제1렌즈 면(116)의 광축에 정확히 일치되면, 제2렌즈 재료(220)에 열을 가하거나 또는 빛을 조사하여 제2렌즈 재료(220)를 경화시킨다.
그러면 제2렌즈 재료(220)가 차광 부재(130)와 함께 경화되어, 차광 부재(130)가 제1렌즈 부재(110)에 단단히 고정된다.
그러나 제2렌즈 재료(220)가 충분한 점도를 갖는 경우에는 제2렌즈 재료(220)의 끈적임에 의한 차광 부재(130)의 고정이 가능하므로, 차광 부재(130)의 부착 및 고정단계에서 제2렌즈 재료(220)를 반드시 경화시킬 필요는 없다.
4) 제2렌즈 부재(120)의 형성단계
차광 부재(130)의 고정이 끝나면, 제1렌즈 부재(110)에 제2렌즈 재료(222)를 추가로 도포 또는 형성한다.
제2렌즈 재료(222)의 추가 도포는 앞서 설명한 바와 같이 스프레이, 스퀴징(squeezing), 프린팅 등의 방법에 의해 수행될 수 있다. 또는 제2렌즈 재료(222)의 추가 형성은 제1렌즈 부재(110)를 스탬프 또는 금형틀에 설치한 상태에서, 제2렌즈 재료(222)를 주입함으로써 수행될 수 있다. 따라서 제2렌즈 재료(222)는 스탬프 또는 금형틀의 형상에 따라 구면이나 비구면 또는 볼록 형상이나 오목 형상의 렌즈 면(126)을 가질 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 제2렌즈 부재(120)의 제1면(122)에 제2렌즈 면(126)이 형성되어 있으나, 필요에 따라 제2면(124)에 제2렌즈 면(126)이 추가로 형성될 수 있다.
스탬프 또는 금형틀에 의해 제2렌즈 재료(220, 222)의 형상이 지정되면, 열을 가하거나 또는 빛을 조사하여 제2렌즈 재료(220, 222)를 경화시킨다. 여기서 도면부호 220의 제2렌즈 재료는 열 또는 빛에 의해 경화되면서 도면부호 222의 제2렌즈 재료와 일체화되므로, 도면부호 222의 제2렌즈 재료와 경계면을 형성하지 않는다.
제2렌즈 재료(220, 222)의 경화가 마무리되면, 제1렌즈 부재(110)와 제2렌즈 부재(120)로 이루어진 렌즈 어레이(100)가 완성된다. 그리고 이러한 렌즈 어레이(100)를 일정단위로 절단하면, 하나의 렌즈(102)가 완성될 수 있다.
위와 같은 단계로 이루어지는 렌즈 어레이(100) 또는 렌즈(102)는 제1렌즈 부재(110)와 제2렌즈 부재(120)의 사이에 접착제 등과 같은 이물질이 전혀 포함되지 않는다. 따라서 본 실시 예에 따르면, 차광 부재(130)의 설치에 따른 렌즈 어레이(100) 또는 렌즈(102)의 성능 저하 현상을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또한 본 실시 예에 따르면, 전술한 바와 같이 차광 부재(130)의 고정작업이 용이하고 차광 부재(130)의 위치변경작업이 가능하다. 따라서 차광 부재(130)의 구멍(132)을 렌즈 면들(116, 126)의 광축 상에 용이하고 정확하게 정렬시킬 수 있다.
다음에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 렌즈 제조 방법을 나타낸 도면이다. 제2실시 예에서 제1실시 예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하며, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2실시 예에 따른 렌즈 제조 방법은 제1실시 예와 마찬가지로, 제1렌즈 부재(110)의 형성단계, 차광 부재(130)의 부착단계, 차광 부재(130)의 고정단계, 제2렌즈 부재(120)의 형성단계를 포함한다.
여기서 제2실시 예는 차광 부재(130)의 부착단계에 있어서 제1실시 예와 차이점을 갖는다. 따라서 아래에서는 제2실시 예의 차광 부재(130)의 고정단계에 대해서 설명한다.
제2실시 예에 따른 차광 부재(130)의 부착단계는 제1실시 예와 달리 제2렌즈 재료(220)를 차광 부재(130)에 도포한다. 제2렌즈 재료(220)의 도포는 스프레이, 스퀴징(squeezing), 프린팅 등의 방법에 의해 수행될 수 있다. 또한 제2렌즈 재료(220)의 도포는 지그(140)에 고정된 차광 부재(130)를 제2렌즈 재료(220)가 담긴 수조에 잠시 또는 순간적으로 침지시키는 방식으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 차광 부재(130)에 제2렌즈 재료(220)를 직접 도포하면, 차광 부재(130)의 부착에 필요한 만큼의 제2렌즈 재료(220)가 사용된다. 아울러 제1렌즈 면(116)의 광축 상에 제2렌즈 재료(220)가 존재하지 않게 된다.
이는 상대적으로 먼저 경화되는 도면부호 220의 제2렌즈 재료와 상대적으로 나중에 경화되는 도면부호 222의 제2렌즈 재료 사이에서 만에 하나 형성될 수 있는 경계면 발생부위를 최소화시킬 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따르면, 도면부호 220의 제2렌즈 재료가 제1렌즈 면(116)과 제2렌즈 면(126)을 연결하는 광축 상에 도포되지 않으므로, 제2렌즈 부재(120)의 렌즈 성능을 균일하게 유지할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100 렌즈 어레이 102 렌즈
110 제1렌즈 부재 112 제1면
114 제2면 210 제1렌즈 재료
120 제2렌즈 부재 122 제3면
124 제4면 220 제2렌즈 재료
130 차광 부재 132 구멍
140 정렬 부재 또는 지그 150 진공장치

Claims (13)

  1. a) 제1렌즈 재료로 이루어진 제1렌즈 부재에 제2렌즈 재료를 도포하는 단계;
    b) 상기 제2렌즈 재료에 차광 부재를 정렬하고 고정하는 단계; 및
    c) 상기 제1렌즈 부재에 제2렌즈 재료를 추가로 도포하고 경화시켜, 제2렌즈 부재를 완성하는 단계;
    를 포함하는 렌즈 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 서로 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어지는 렌즈 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 동일 재질로 이루어지는 렌즈 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차광 부재는 정렬 부재를 통해 정렬되는 렌즈 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정렬 부재는 다공성 부재 또는 테이프인 렌즈 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 정렬 부재는 다공성 부재이고,
    상기 정렬 부재는 진공장치와 연결되어 상기 차광 부재를 흡착하는 렌즈 제조 방법.
  7. a) 차광 부재의 일면에 제2렌즈 부재를 형성할 렌즈 재료를 도포하는 단계;
    b) 제1렌즈 부재에 상기 차광 부재를 정렬하고 고정하는 단계;
    c) 상기 제1렌즈 부재에 상기 렌즈 재료를 추가로 도포하고 경화시켜 제2렌즈 부재를 형성하는 단계;
    를 포함하는 렌즈 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 서로 다른 굴절률을 갖는 재질로 이루어지는 렌즈 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1렌즈 재료와 상기 제2렌즈 재료는 동일 재질로 이루어지는 렌즈 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 차광 부재는 정렬 부재를 통해 정렬되는 렌즈 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 정렬 부재는 다공성 부재 또는 테이프인 렌즈 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 정렬 부재는 다공성 부재이고,
    상기 정렬 부재는 진공장치와 연결되어 상기 차광 부재를 흡착하는 렌즈 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 제조 방법으로 제조된 렌즈.
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