KR20140076396A - Lens - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 촬상 렌즈에 관한 것이다.
To an imaging lens of the present invention.
초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용되었던 VCM 등의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다. It is difficult to apply the VCM technology, which was used in the conventional camera module, to the camera module for the ultra-small and low power consumption, and related researches have been actively conducted.
최근 정전기력(electrostatic force)을 이용한 MEMS 액츄에이터와 같이 1장의 렌즈를 움직여 오토 포커싱 작업을 수행하는 카메라 모듈이 개발되어, 초소형, 저전력, 고성능 등의 가치를 입증하고 있다. 그러나, MEMS 액츄에이터를 구동하기 위해서는, 양극의 MEMS AF 터미널(Auto Focus Terminal)과 PCB AF 패드(PCB Auto Focus Pad)를 통전 가능하게 연결해야 하는 번거로움이 있으며, MEMS 액츄에이터에 복잡한 형상의 가동구조물 등을 형성해야 하므로, 충격에 취약하다는 문제점이 있다.Recently, a camera module has been developed to perform an auto focusing operation by moving a single lens like an MEMS actuator using an electrostatic force, thereby proving the value of ultra small size, low power and high performance. However, in order to drive the MEMS actuator, it is troublesome to connect the positive AFM terminal (Auto Focus Terminal) and the PCB AF pad (PCB Auto Focus Pad) so that they can be energized. In order to drive the MEMS actuator, There is a problem that it is vulnerable to impact.
특히, 노트북, 스마트폰 및 타블렛PC 등과 같은 소형 전자제품에 설치되는 카메라 모듈의 경우, 보다 슬림(slim)한 제품에 대한 사용자 요구에 의해, 카메라 모듈의 손떨림 보정 기능이나, 오토 포커싱 기능은 희생하지 않으면서, 카메라 모듈의 높이는 최소화할 수 있는 카메라 모듈의 개발이 요구되고 있다.Particularly, in the case of a camera module installed in a small electronic device such as a notebook computer, a smart phone, and a tablet PC, the camera shake correction function and the auto focusing function are not sacrificed due to a user's request for a slim product It is required to develop a camera module capable of minimizing the height of the camera module.
이에 따라, 최근에는 적외선 차단 필터를 제거하고, 렌즈에 적외선 차단 수단을 구비한 구성에 대해 다양한 연구가 진행되고 있다. 일 예로, 대한민국 등록특허 제10-0627671호에서는 적외선 차단 필터를 제거하고 광 경로 상에 홀더부재와 일체로 형성한 구성을 제시한 바 있다.Accordingly, in recent years, various researches have been conducted on a configuration in which an infrared cutoff filter is removed and an infrared cutoff device is provided in the lens. For example, Korean Patent No. 10-0627671 discloses a configuration in which an infrared cut filter is removed and formed integrally with a holder member on a light path.
또는, 렌즈에 적외선 차단이 가능한 재질로 코팅 작업을 수행하여 적외선 차단 필터를 제거하기도 하였다.Alternatively, the infrared cut filter is removed by coating the lens with a material capable of blocking infrared rays.
그러나, 이와 같이 별도 재질의 코팅을 수행하거나, 다른 구성부품에 적외선 차단 필터의 기능을 수행하는 구성요소를 부가하는 공정을 추가할 경우, 제조 원가가 비싸지고 작업 공수가 증가하여 생산성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.
However, if such a coating of a different material is performed or a process of adding a component for performing the function of the infrared cut filter to other component parts is added, the manufacturing cost may increase, the work flow may increase, and the productivity may decrease There is a problem.
본 발명은 렌즈 자체가 적외선 차단 기능을 가지도록 재질이 개선된 촬상 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide an imaging lens whose material is improved so that the lens itself has an infrared ray blocking function.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 촬상 렌즈는 자외선 경화성 수지 재질 및 열 경화성 수지 재질 중 어느 하나로 형성되며, 350~700nm 파장 대역의 빛을 선택하여 투과할 수 있도록, 안트라퀴논계 염료가 불순물로 첨가되어 사출 성형될 수 있다.The imaging lens according to the first embodiment of the present invention is formed of any one of an ultraviolet ray curable resin material and a thermosetting resin material and is made of an anthraquinone dye added as an impurity so that light of a wavelength band of 350 to 700 nm can be selectively transmitted And can be injection-molded.
또는, 자외선 경화성 수지 재질과 열 경화성 수지 재질이 혼합되어 형성되며, 350~700nm 파장 대역의 빛을 선택하여 투과할 수 있도록, 안트라퀴논계 염료가 불순물로 첨가되어 사출 성형될 수도 있다.Alternatively, an anthraquinone-based dye may be added as an impurity so that light of a wavelength band of 350 to 700 nm can be selected and transmitted by injection molding with a mixture of an ultraviolet ray-curable resin material and a thermosetting resin material.
상기 염료는 촬상 렌즈의 중량 기준으로 0.005wt%~0.010wt%의 농도를 가질 수 있다.The dye may have a concentration of 0.005 wt% to 0.010 wt% based on the weight of the imaging lens.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 촬상 렌즈는 표면에 적외선 차단 코팅층 또는 무반사 코팅층을 가질 수 있으며, 표면에 적외선 차단 코팅층과 무반사 코팅층을 모두 가질 수도 있다.The imaging lens according to the first embodiment of the present invention may have an infrared ray blocking coating layer or an anti-reflective coating layer on its surface, and may have both an infrared ray blocking coating layer and an anti-reflection coating layer on its surface.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 자외선 경화성 수지 재질 및 열 경화성 수지 재질 중 어느 하나로 형성되거나, 이들이 서로 혼합되어 형성되며, 350~700nm 파장 대역의 빛을 선택하여 투과할 수 있도록, 안트라퀴논계 안료가 표면에 도포될 수 있다.According to a second embodiment of the present invention, there is provided an ultraviolet-curable resin composition comprising: an ultraviolet-curable resin material; a thermosetting resin material; Pigment can be applied to the surface.
이때, 촬상 렌즈 표면에 적외선 차단 코팅층이나, 무반사 코팅층, 또는 적외선 차단 코팅층과 무반사 코팅층 모두를 형성할 수도 있다.
At this time, an infrared ray blocking coating layer, an anti-reflection coating layer, or both an infrared ray blocking coating layer and an anti-reflection coating layer may be formed on the surface of the imaging lens.
렌즈 재질을 개선하여 이미지 센서에 입사하는 빛에서 적외선 성분을 제거할 수 있기 때문에, 별도의 적외선 차단 필터를 설치할 필요가 없어, 적외선 차단필터 설치 공간부만큼의 공간을 절약할 수 있어, 카메라 모듈의 소형화 달성에 유리하다.
Since the infrared material can be removed from the light incident on the image sensor by improving the lens material, there is no need to install a separate infrared cut filter, and the space can be saved as much as the space for installing the infrared cut filter. It is advantageous to attain miniaturization.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 렌즈가 설치된 카메라 모듈의 개략적인 단면도, 그리고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 렌즈의 파장 대비 투과율을 도시한 그래프 이다.1 is a schematic cross-sectional view of a camera module equipped with an imaging lens according to an embodiment of the present invention,
2 is a graph showing transmittance versus wavelength of an imaging lens according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참고하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 렌즈가 설치된 카메라 모듈의 개략적인 단면도, 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 렌즈의 파장 대비 투과율을 도시한 그래프 이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a camera module provided with an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a wavelength transmittance of an imaging lens according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈을 개략적으로 도시한 단면도 이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a camera module according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 인쇄회로기판(10), 베이스(20), 렌즈 홀더(30), 홀더부재(40)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 특징은 상기 렌즈 홀더(30)에 설치되는 렌즈 모듈(31)이 가이드 유닛(100)에 의해 회전 가능하게 설치되는 것에 있다.As shown, the camera module according to an embodiment of the present invention may include a printed
인쇄회로기판(10)은 중앙에 이미지 센서(11)가 실장 될 수 있으며, 미도시된 드라이버 모듈 등과 같은 제어부가 설치될 수 있다.The
베이스(20)는 상기 이미지 센서(11)와 대응되는 위치에 윈도우(21) 설치될 수 있으며, 상기 인쇄회로기판(10)의 상측에 설치될 수 있다.The
렌즈 홀더(30)는 중앙에 적어도 한 장이 이상의 렌즈들로 구성된 렌즈 모듈(31)이 설치될 수 있다. 상기 렌즈 홀더(30)의 외주면에는 코일(32)이 설치될 수 있으며, 상기 코일(32)은 모듈화 되어 삽입될 수도 있고, 상기 렌즈 홀더(30)에 직접 권선되는 것도 가능하다.The
상기 렌즈 모듈(30)은 복수 매의 렌즈들이 광학계를 형성할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈들 중 적어도 하나는 적외선 차단기능을 가지는 렌즈로 형성될 수 있다. In the
홀더부재(40)는 상기 베이스(20)의 상측에 설치되며, 상기 코일(32)과 대응되는 위치에 마그네트(42)가 설치될 수 있으며, 미도시된 요크를 포함할 수 있다.The
본 발명의 특징은 상기 렌즈 홀더(30)에 설치되는 렌즈 모듈(31)을 구성하는 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈가 적외선 차단 기능을 가지는 것에 발명의 특징이 있다.The present invention is characterized in that at least one of the lenses constituting the lens module (31) provided in the lens holder (30) has an infrared ray blocking function.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 렌즈는 상기 렌즈 모듈(31)을 구성하는 복수 개의 렌즈들 중 어느 하나에 적용 가능하며, 열 경화성 수지 재질 또는 광 경화성 수지 재질로 사출 성형될 수 있다. 또한, 상기 렌즈는 특정 파장 대역만을 투과하도록 형성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 파장 대역은 350~700 nm로 형성될 수 있다.That is, the imaging lens according to an embodiment of the present invention can be applied to any one of a plurality of lenses constituting the
렌즈 자체에 적외선 차단 기능을 부여한 기술은 이전에도 존재 하였으며, 렌즈를 블루필터 재질로 형성할 수도 있다. 그러나 블루필터의 경우 다루기 어려운 인산유리 재질로서, 카메라 모듈의 렌즈로 사용되는 열 경화성 재질의 수지와 비교할 때, 가격이 지나치게 고가이므로 양산성이 떨어지는 문제점이 있다.The technology that previously provided the lens with the infrared ray blocking function existed before, and the lens can also be formed of the blue filter material. However, the blue filter is a phosphoric acid glass material which is difficult to handle and has a problem in that it is inferior in mass productivity because it is excessively expensive in comparison with a thermosetting resin used as a lens of a camera module.
그러나 본 발명의 일 실시예와 같이 적외선 차단 성능을 가지는 불순물을 포함한 열 경화성 수지 재질의 렌즈에 따르면, 저렴한 비용으로 양산이 가능하며 별도의 적외선 차단 필터를 설치할 필요가 없기 때문에, 카메라 모듈의 높이를 낮출 수 있어 제품 소형화에 유리하다.However, according to the lens of the thermosetting resin material including the impurities having the infrared ray shielding performance as in the embodiment of the present invention, it is possible to mass-produce the infrared ray at low cost, and there is no need to provide a separate infrared ray cut filter. It is advantageous to miniaturize the product.
이와 같이 적외선 차단 기능을 가지는 렌즈는 아세테이트계, 안트라퀴논계, 아조계 염료를 사용할 수 있으며, 크롬산납계, 황색산화철계, 카드뮴계, 티타늄계, 아조계, 프탈로시아닌계, 니트로계, 아조계, 인단트렌계 안료를 이용하여 렌즈 표면에 적외선 차단 도장을 수행하는 것도 가능하다.As the lens having an infrared ray blocking function, an acetate, anthraquinone, and azo dyes can be used. Examples of the lens having an infrared ray blocking function include chrome lead-containing, yellow iron oxide, cadmium, titanium, azo, phthalocyanine, It is also possible to perform infrared ray blocking coating on the surface of the lens using indanthrene-based pigment.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 촬상 렌즈는 자외선 경화성 수지 재질로 형성될 수도 있고, 열 경화성 수지 재질로 형성될 수도 있고, 이들의 혼합 재질로 형성되는 것도 가능하다. 이와 같이 자외선 또는 열 경화성 수지재질로 렌즈를 형성하는 이유는 렌즈의 형상을 보다 정확하게 형성하기 위함이다. 카메라 모듈에 사용되는 렌즈의 형상은 구면과 비구면을 가지는 메니스커스 형상으로 마련될 수 있는데 이러한 복잡한 형상을 금형으로 형성할 때, 수지 재질이 너무 빨리 경화될 경우, 수지가 금형에 밀착되어 의도하는 형상을 형성하기 전 단계에 굳어져, 정확하게 촬상 렌즈가 형성되지 못할 수도 있기 때문이다.The imaging lens according to the first embodiment of the present invention may be formed of an ultraviolet ray hardening resin material, a thermosetting resin material, or a mixed material thereof. The reason why the lens is formed of ultraviolet ray or thermosetting resin material is to form the shape of the lens more accurately. The shape of the lens used in the camera module may be a meniscus shape having a spherical surface and an aspheric surface. When such a complicated shape is formed by a mold, if the resin material is cured too soon, It is hardened at the stage before the formation of the shape, and the imaging lens may not be formed accurately.
이때, 상기 자외선 경화성 수지, 열 경화성 수지 또는 이들의 혼합 재질의 모재에는 안트라퀴논계 염료가 혼합되어 사용될 수 있다. 이때, 염료의 농도는 렌즈 중량을 기준으로 0.005wt%~0.010wt%로 형성될 수 있다. 예컨대, 열 경화성 수지에 상기한 농도의 안트라퀴논계 염료를 혼합하여 렌즈를 형성하였을 경우의 일 경우의 파장 대역에 따른 투과율은 도 2에 도시된 그래프와 같다.At this time, an anthraquinone type dye may be mixed and used as the base material of the ultraviolet ray hardening resin, the thermosetting resin or the mixed material thereof. At this time, the concentration of the dye may be 0.005 wt% to 0.010 wt% based on the weight of the lens. For example, in the case of forming a lens by mixing an anthraquinone dye having the above-mentioned concentration in the thermosetting resin, the transmittance according to the wavelength band is the same as the graph shown in FIG.
도시된 바와 같이, 사출된 렌즈는 400~600 nm 부근에서 80% 이상의 투과율을 가질 수 있으며, 700 nm 부근에서 20% 이하의 투과율을 가지도록 형성될 수 있다. 따라서 기존의 카메라 모듈에 사용되는 적외선 차단 필터와 비교할 때, 빛이 통과하는 렌즈와 동일 물질 내에 불순물로 염료가 포함되어 있기 때문에, 입사각에 따른 투과 특성 변화가 거의 없어 색감 편차 감소로 인한 플레어(flare) 발생을 줄일 수 있다. As shown in the figure, the injected lens may have a transmittance of 80% or more at about 400 to 600 nm and a transmittance of about 20% or less at about 700 nm. Therefore, as compared with the infrared ray cut filter used in the existing camera module, since the dye contains the impurity in the same material as the lens through which the light passes, there is almost no change in the transmission characteristic according to the incident angle, ) Can be reduced.
한편, 본 발명의 제 1 실시예와 같이 렌즈 자체에 염료를 불순물로 추가하여 사출 성형한 렌즈는 파장에 대한 민감도(sharpness))가 부족하기 때문에 사출된 렌즈 표면에 추가적인 적외선 차단 코팅(IR coating)과 무반사 코팅(AR coating)을 더 수행할 수도 있다. 이 경우, 700 nm 이상의 장파장의 투과를 제거하여 렌즈의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, as in the first embodiment of the present invention, since the lens has a sharpness with respect to wavelengths, the lens formed by injection molding with a dye added as an impurity is insufficient, so that an IR coating is applied to the surface of the injected lens. And an anti-reflection coating (AR coating) may be further performed. In this case, the transmission of a long wavelength of 700 nm or longer can be removed to further improve the performance of the lens.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촬상 렌즈는 상기한 제 1 실시예와 같이 열 경화성 또는 자외선 경화성 수지 재질로 형성하거나, 이들의 혼합 재질로 형성하되, 불순물로 사용한 안트라퀴논계 염료를 안료로 하여 촬상 렌즈의 표면에 자외선 차단층을 도장하는 것도 가능하다. In addition, the imaging lens according to the second embodiment of the present invention may be formed of a thermosetting or ultraviolet ray-curable resin material as in the first embodiment, or may be formed of a mixed material thereof, and an anthraquinone- It is also possible to coat the surface of the imaging lens with an ultraviolet blocking layer.
이와 같이 형성된 촬상 렌즈 역시 파장에 대한 민감도(sharpness))가 부족하기 때문에 사출된 렌즈 표면에 추가적인 적외선 차단 코팅(IR coating)과 무반사 코팅(AR coating)을 더 수행할 수도 있다. 이 경우, 700 nm 이상의 장파장의 투과를 제거하여 렌즈의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.Since the imaging lens thus formed is also lacking in sharpness to wavelength, an additional IR coating and AR coating may be further performed on the surface of the injected lens. In this case, the transmission of a long wavelength of 700 nm or longer can be removed to further improve the performance of the lens.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 카메라 모듈을 형성하는 렌즈 군 중 하나의 렌즈를 상기와 같은 특성을 갖는 적외선 차단 기능을 가지는 열 경화성 또는 광 경화성 수지 재질의 렌즈를 사용하여 더 얇고 가벼운 카메라 모듈 제작이 가능하다.According to the present invention, when one lens of the lens group forming the camera module is made of a thermosetting or photo-hardening resin material having an infrared ray blocking function having the above-described characteristics, a thinner and lighter camera module It is possible.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
10; 인쇄회로기판 11; 이미지 센서
20; 베이스 21; 적외선 차단 필터
30; 렌즈 홀더 31; 렌즈 모듈
40; 홀더 부재 10; A
20;
30; A
40; The holder member
Claims (10)
Wherein the anthraquinone-based dye is added as an impurity so that light of a wavelength band of 350 to 700 nm can be selected and transmitted through injection molding.
Wherein an anthraquinone-based dye is added as an impurity and injection-molded so that light of a wavelength band of 350 to 700 nm can be selected and transmitted through mixing with an ultraviolet ray-curable resin material and a thermosetting resin material.
촬상 렌즈의 중량 기준으로 0.005wt%~0.010wt%의 농도를 가지는 촬상 렌즈.
4. The dye-sensitized solar cell according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the imaging lens has a density of 0.005 wt% to 0.010 wt% based on the weight of the imaging lens.
표면에 적외선 차단 코팅층을 가지는 촬상 렌즈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An imaging lens having an infrared blocking coating on its surface.
표면에 무반사 코팅층을 가지는 촬상 렌즈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An imaging lens having an anti-reflective coating layer on its surface.
표면에 적외선 차단 코팅층과 무반사 코팅층을 가지는 촬상 렌즈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An imaging lens having an infrared blocking coating layer and an anti-reflective coating layer on its surface.
Wherein an anthraquinone-based pigment is applied to the surface so that light of a wavelength band of 350 to 700 nm can be selected and transmitted, wherein the light-sensitive material is formed of any one of an ultraviolet-curable resin material and a thermosetting resin material.
An imaging lens in which an anthraquinone-based pigment is applied to a surface so that light of a wavelength band of 350 to 700 nm can be selected and transmitted, formed by mixing an ultraviolet ray-curable resin material and a thermosetting resin material.
표면에 무반사 코팅층을 가지는 촬상 렌즈.
9. The method according to any one of claims 7 to 8,
An imaging lens having an anti-reflective coating layer on its surface.
표면에 적외선 차단 코팅층과 무반사 코팅층을 가지는 촬상 렌즈.
9. The method according to any one of claims 7 to 8,
An imaging lens having an infrared blocking coating layer and an anti-reflective coating layer on its surface.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2012
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