KR20140076397A - 렌즈 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 렌즈는 제 1 곡률을 가지는 제 1 유효경과, 제 2 곡률을 가지는 제 2 유효경을 가지는 렌즈 몸체; 상기 제 1 유효경이 형성된 상면에 형성되는 제 1 지름을 가지는 링 형상의 제 1 홈; 및 상기 제 2 유효경이 형성된 하면에 형성되는 제 2 지름을 가지는 링 형상의 제 2 홈;을 포함하며, 상기 제 1 홈, 제 2 홈 및 렌즈 몸체는 동심이 되도록 배치될 수 있다.
Description
본 발명은 카메라 모듈에 적용되는 렌즈에 관한 것이다.
카메라 모듈에는 외부 화상을 이미지 센서로 전달하기 위해 다양한 종류의 렌즈가 렌즈 배럴 조립체에 조립되어 사용된다. 렌즈는 다양한 형태가 사용 가능한데, 그 일례로, 회절광학소자 렌즈(Diffractive Optical Element Lens)는 모재의 표면에 임의의 피치와 임의의 깊이로 형성된 요철면을 형성하여 비구면화 함으로써 통과하는 빛을 회절 시킬 수 있는 렌즈이다.
회절광학소자 렌즈(이하 'DOE 렌즈'라 함)는 LD, LSU(Laser Scanning Unit), CD, DVD 등의 콜리메이트 렌즈로 사용되거나, 프로젝션 TV 등의 디스플레이용 광학 렌즈로 사용되거나, 광통신용 커넥터 렌즈 등으로 사용될 수 있다. DOE 렌즈의 크기는 대부분 직경이 약 1mm내외, 두께가 몇 ㎛에 지나지 않는 마이크로 렌즈이다. 이와 같은 DOE 렌즈를 제조하는 방법으로는 기계가공방법, 에폭시 성형(Epoxy molding) 또는 사출성형(Injection molding) 방법이 있다.
최근에는 이와 같은 비구면 렌즈를 복수 단으로 형성하여 조합하여 카메라 모듈의 렌즈로 형성하기도 하는데, 이 경우, 각각의 렌즈 단에서의 편심(decenter) 및 기울어짐(tilt)은 렌즈 및 이 렌즈를 이용하는 광학계의 성능 구현에 매우 중요한 요소로 작용하고 있다. 렌즈의 편심을 제조 단계에서 확인하기 위해 일반적으로 렌즈의 외경을 기준점으로 하여 현미경 등으로 중심을 확인하여, 각 단의 렌즈의 중심이 편심 되었는지의 여부를 확인한다.
그러나 렌즈를 렌즈 배럴에 조립한 후에는 렌즈 배럴로 인해 외경을 이용한 편심 확인은 거의 불가능하다는 문제점이 있다. 그렇기 때문에 광학적인 방법으로 렌즈에 빛을 투과 또는 반사시켜서 편심을 확인하는 방법을 많이 사용하고 있지만 렌즈 등의 부품들이 매우 작고 정밀해 지고 있기 때문에 정확한 측정이 어려울 뿐만 아니라, 편심 검사를 수행 하면서 편심 조정을 하기도 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 편심 확인 및 검사에 이용할 수 있는 확인 수단을 구비할 수 있도록 구조가 개선된 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 렌즈는 제 1 곡률을 가지는 제 1 유효경과, 제 2 곡률을 가지는 제 2 유효경을 가지는 렌즈 몸체; 상기 제 1 유효경이 형성된 상면에 형성되는 제 1 지름을 가지는 링 형상의 제 1 홈; 및 상기 제 2 유효경이 형성된 하면에 형성되는 제 2 지름을 가지는 링 형상의 제 2 홈;을 포함하며, 상기 제 1 홈, 제 2 홈 및 렌즈 몸체는 동심이 되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 홈에 삽입되는 제 1 링; 및 상기 제 2 홈에 삽입되는 제 2 링;을 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 링의 단면은 원형, 반원형, 쐐기형, 직사각형 및 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 홈은 상기 제 1 및 제 2 유효경과 간섭되지 않는 위치에 형성되며, 상기 제 1 홈과 렌즈 몸체 중심 사이의 거리는 상기 제 2 홈과 렌즈 중심 사이의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 홈의 폭은 동일하게 형성되며, 20㎛ 이내로 형성될 수 있다.
상기 제 1 유효경의 곡률은 상기 제 2 유효경의 곡률보다 크게 형성될 수 있으며, 상기 제 1 유효경의 지름은 상기 제 2 유효경의 지름보다 크게 형성될 수 있다.
상기 렌즈 몸체는 금형을 이용하여 상기 제 1 유효경, 제 2 유효경, 제 1 홈 및 제 2 홈을 한꺼번에 성형할 수 있다.
상기 렌즈 몸체는 외경의 지름이 상기 제 1 및 제 2 유효경의 지름보다 크게 형성될 수 있다.
렌즈의 표면에 외경 이외에 미세한 형상이 마련되어, 이를 기준점으로 하여, 렌즈의 중심을 신속하고 정확하게 측정할 수 있기 대문에, 편심 확인 및 검사를 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 렌즈의 편심 검사를 수행하는 과정 중에, 렌즈의 중심을 정확하게 정렬할 수 있어 고성능 카메라 모듈의 렌즈를 구현하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 양면으로 결합되는 렌즈의 일 예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 단면도, 그리고,
도 4는 도 1의 평면도 이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 단면도, 그리고,
도 4는 도 1의 평면도 이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 양면으로 결합되는 렌즈의 일 예를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 단면도, 그리고, 도 4는 도 1의 평면도 이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 도시한 도면으로 서로 다른 지름을 가지는 비구면 렌즈가 상하로 조립되어 하나의 렌즈 몸체를 형성하는 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 렌즈 몸체(1)는 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 결합으로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 곡률을 서로 다르게 형성할 수 있다. 렌즈 몸체(1)는 광 투과성 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)은 렌즈 몸체(1)와 일체로 형성될 수 있다.
제 1 유효경(10)의 지름과 제 2 유효경(20)의 지름은 서로 다른 값을 가지도록 형성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 유효경(10)의 지름이 제 2 유효경(20)의 지름보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 중심은 서로 동축이 되도록 형성될 필요가 있는데, 만일 이들의 중심이 어긋나는 편심이 발생할 경우, 정상 동작이 불가능한 불량 렌즈가 될 수 있기 때문에, 이러한 렌즈가 카메라 모듈 등에 사용되지 않도록 사전에 불량 여부를 확인할 필요가 있다.
본 발명은 이와 같이 불량 렌즈를 사전에 용이하게 검출할 수 있는 수단을 렌즈 자체에 일체로 마련한 것에 발명의 특징이 있다.
이를 위한 본 발명에 따른 렌즈는 상기 렌즈 몸체(1)를 구성하는 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 바깥쪽에 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 홈(2) 및 제 2 홈 (3)을 형성할 수 있다.
제 1 홈(2)의 지름은 도시된 바와 같이, 제 2 홈(3)의 지름보다 크게 형성될 수 있는데, 이를 한정하는 것은 아니며 필요에 따라 제 1 홈(2) 보다 제 2 홈(3)의 지름을 더 크게 형성할 수도 있다. 다만, 상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)의 지름은 서로 다르게 구성하여, 평면으로 바라볼 때, 제 1 및 제 2 홈(2)(3)이 서로 중첩되지 않도록 할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)은 제 1 유효경(10)과 제 2 유효경(20)의 중심이 서로 일치 하였는지의 여부를 광학 적으로 확인할 때, 제 1 유효경(10)과 제 2 유효경(20)의 외곽 경계면의 기준이 되는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)은 링 형상으로 마련되며, 이들의 중심과 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 중심은 서로 동일하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)은 음각 형성될 수 있는데, 그 폭은 최대 20㎛를 넘지 않도록 마련될 수 있다. 제 1 및 제 2 홈(2)(3)이 지나치게 크게 형성되면 렌즈 몸체(1)에서 빛이 통과하지 않는 비화상 면적이 커져 카메라 모듈의 크기가 불필요하게 커질 수 있기 때문이다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)은 소정의 금형에 홈의 형상을 미리 구비하여, 렌즈 몸체(1)를 사출 성형할 때, 렌즈 몸체(1)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3) 만으로도 상기 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 중심을 광학적으로 측정할 수 있으나, 일반적으로 렌즈 몸체(1)는 광 투과성 재질로 형성되므로, 전자 현미경 등을 이용하여 관측할 경우, 상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)이 명확하게 보이지 않을 수도 있다.
따라서 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈는 상기 제 1 및 제 2 홈(2)(3)에 제 1 및 제 2 링(100)(200)을 삽입 설치할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 링(100)(200)은 제 1 및 제 2 홈(2)(3)의 지름과 대응되는 지름을 가지는 링 형상으로 마련될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 그 단면이 쐐기형, 반원, 원, 직각, 사다리꼴 등과 같은 다각형 등 다양하게 구성될 수 있다.
또한 상기 제 1 및 제 2 링(100)(200)은 불투명한 재질로 형성되어, 현미경 등을 이용하여 제 1 및 제 2 링(100)(200)이 명확하게 관측될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 링(100)(200)의 지름 역시 상기한 제 1 및 제 2 홈(2)(3)과 동일하므로, 각각의 지름은 서로 다른 값을 가질 수 있다.
따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈 몸체(1)를 평면에서 현미경 등으로 관찰할 때, 상기 제 1 및 제 2 링(100)(200)은 서로 다른 위치에서 관측될 수 있으며, 만일 제 1 및 제 2 링(100)(200)의 중심이 광학적으로 다른 위치에 있는 상태로 관측될 경우, 상기 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)은 편심 된 상태로 형성되었음을 손쉽게 확인할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의한 렌즈에 따르면, 물리적으로 렌즈 표면을 긁어 렌즈의 형상 및 중심을 파악하는 공정 대신 현미경과 같은 광학 측정 장비를 통해 비접촉 방식으로 렌즈의 편심 여부를 정확하게 판단할 수 있기 때문에, 접촉 방식의 편심 감지 시 발생될 수 있는 렌즈 표면의 스크래치 발생의 우려가 없으며, 제 1 및 제 2 링(100)(200) 또는 제 1 및 제 2 홈(2)(3)을 제 1 및 제 2 유효경(10)(20)의 중심 측정을 위한 기준점으로 사용하기 때문에, 보다 정확한 편심 발생 여부 판단이 가능하다.
특히 렌즈 곡면으로 인해 유효경의 경계가 명확하지 않아 기존에 광학적으로 측정이 불가능한 렌즈에서도 비접촉 방식으로 양면 렌즈의 편심발생 여부를 확인할 수 있어 제품 수율 및 공정 단축에 유리하다.
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.
1; 렌즈 몸체 2; 제 1 홈
3; 제 2 홈 10; 제 1 유효경
20; 제 2 유효경 100; 제 1 링
200; 제 2 링
3; 제 2 홈 10; 제 1 유효경
20; 제 2 유효경 100; 제 1 링
200; 제 2 링
Claims (11)
- 제 1 곡률을 가지는 제 1 유효경과, 제 2 곡률을 가지는 제 2 유효경을 가지는 렌즈 몸체;
상기 제 1 유효경이 형성된 상면에 형성되는 제 1 지름을 가지는 링 형상의 제 1 홈; 및
상기 제 2 유효경이 형성된 하면에 형성되는 제 2 지름을 가지는 링 형상의 제 2 홈;을 포함하며,
상기 제 1 홈, 제 2 홈 및 렌즈 몸체는 동심이 되도록 배치되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 홈에 삽입되는 제 1 링; 및
상기 제 2 홈에 삽입되는 제 2 링;을 포함하는 렌즈.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 링의 단면은 원형, 반원형, 쐐기형, 직사각형 및 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 홈은,
상기 제 1 및 제 2 유효경과 간섭되지 않는 위치에 형성되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 홈과 렌즈 몸체 중심 사이의 거리는 상기 제 2 홈과 렌즈 중심 사이의 거리보다 크게 형성되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 홈의 폭은 동일하게 형성되는 렌즈.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 홈의 폭은 20㎛ 이내로 형성되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유효경의 곡률은 상기 제 2 유효경의 곡률보다 크게 형성되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유효경의 지름은 상기 제 2 유효경의 지름보다 크게 형성되는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 몸체는,
금형을 이용하여 상기 제 1 유효경, 제 2 유효경, 제 1 홈 및 제 2 홈을 한꺼번에 성형하는 렌즈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 몸체는,
외경의 지름이 상기 제 1 및 제 2 유효경의 지름보다 크게 형성된 디스크 형상인 렌즈.
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