KR20180013415A - 적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치 - Google Patents
적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 흡수형 필터와, 상기 흡수형 필터의 제1 면에 형성되며, 가시광선 대역의 광은 투과하고, 상기 적외선의 광을 일부 반사시키는 제1 코팅층과, 상기 흡수형 필터의 제2 면에 형성되며, 상기 제1 코팅층 및 상기 흡수형 필터로 유입되는 일부 적외선의 광을 반사시키는 제2 코팅층을 포함하고, 상기 흡수형 필터는, 상기 흡수형 필터 내부에서 제2 파장 대역의 적외선이 다중 반사되는 반사광을 흡수하도록 형성된 포함할 수 있다
다른 실시예가 가능하다.
다른 실시예가 가능하다.
Description
본원 발명은 적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라 또는 스마트폰과 같은 전자 장치는 CCD(Charge-coupled device) 또는 CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 를 사용하여 빛 신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 사용하여 이미지 또는 영상을 획득할 수 있다. 이미지 센서는 빛에 대해 눈으로 볼 수 있는 가시 광선뿐만 아니라 적외선 까지도 감지할 수 있어, 이미지 또는 영상의 색 재현율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 이에 따라, 이미지를 획득하기 위한 카메라 또는 전자 장치는, 적외선 대역의 광을 차단시킴으로써 보다 선명한 영상을 획득할 수 있도록 적외선 차단 필터(IR cut filter)를 구비하고 있다.
적외선 차단 필터(IR cut filter)는 특정 대역의 적외선을 흡수하도록 형성된 필름 플레이트와, 필름 플레이트 양면에 적외선을 반사하도록 코팅된 반사 코팅막들을 포함할 수 있다. 종래의 적외선 차단 필터의 경우, 필름 플레이트 내부에서 특정 대역의 적외선이 흡수되지 못하고, 양면의 반사 코팅막에 의해 반사된 반사광이 다중 반사되는 현상이 발생되고 있다. 이와 같이, 적외선 차단 필터에 의해 다중 반사되는 적외선 반사광에 의해 이미지 센서로부터 획득한 이미지에 빛 번짐 현상이 발생되는 문제점이 발생되고 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 적외선이 다량 분포된 광이 적외선 차단 필터 내부로 투과되면서 특정 대역 대에서 발생하는 적외선의 다중 반사를 억제함으로써, 다중 반사에 의해 발생되는 빛 번짐 현상을 제거하고, 뚜렷하고 명확한 고품질의 이미지를 촬영할 수 있도록 제공하는 적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치를 제공합니다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터는, 제1 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 흡수형 필터; 상기 흡수형 필터의 제1 면에 형성되며, 가시광선 대역의 광은 투과하고, 상기 적외선의 광을 일부 반사시키는 제1 코팅층과 및 상기 흡수 필름 플레이트의 제2 면에 형성되며, 상기 제1 코팅층 및 상기 흡수형 필터로 유입되는 일부 적외선의 광을 반사시키는 제2 코팅층을 포함하고, 상기 흡수형 필터는, 상기 흡수형 필터 내부에서 제2 파장 대역의 적외선이 다중 반사되는 반사광을 흡수하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈은, 외부로부터 입사되는 광이 결상되는 렌즈와, 상기 렌즈에 의해 결상된 광에 의해 이미지 데이터를 획득하는 이미지 센서와, 상기 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하고, 적외선 차단 필터는, 제1 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 흡수형 필터; 상기 흡수형 필터의 제1 면에 형성되며, 가시광선 대역의 광은 투과하고, 상기 적외선의 광을 일부 반사시키는 제1 코팅층과, 및 상기 흡수 필름 플레이트의 제2 면에 형성되며, 상기 제1 코팅층 및 상기 흡수형 필터로 유입되는 일부 적외선의 광을 반사시키는 제2 코팅층을 포함하고, 상기 흡수형 필터는, 상기 흡수형 필터 내부에서 제2 파장 대역의 적외선이 다중 반사되는 반사광을 흡수하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치는, 적외선 차단 필터 내부에서 발생되는 다중 반사 대역의 적외선을 흡수함으로써, 적외선이 다량 포함된 광원에 대한 이미지 획득 시 다중 반사에 의한 빛 번짐 현상을 개선할 수 있다. 이로 인해, 사용자는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터를 구비하는 카메라 또는 전자 장치를 이용하여 적외선이 다량 포함되어 있는 환경에서 빛 번짐 현상이 없는 뚜렷하고 명확한 사진을 획득할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 입사각 차이에 따른 다중 반사 현상을 설명하는 상황도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 입사각 차이에 따른 파장 쉬프트(shift)를 설명하는 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 측단면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 측단면을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입사각 차이에 따른 광의 흡수 경로를 설명하는 상황도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 흡수율을 도시한다
도 7은 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터들의 투과율을 비교를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 입사각 차이에 따른 파장 쉬프트(shift)를 설명하는 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 측단면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 측단면을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입사각 차이에 따른 광의 흡수 경로를 설명하는 상황도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 흡수율을 도시한다
도 7은 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터들의 투과율을 비교를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 사시도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 입사각 차이에 따른 다중 반사 형상을 설명하는 상황도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시에에 따른 적외선 차단 필터(120)는, 외부의 광을 결상하는 렌즈(110)와, 렌즈(110)로 결상되는 광에 의해 이미지 데이터를 획득하는 이미지 센서(140) 사이에 배치될 수 있다.
일 예에서, 적외선 차단 필터(120)는 필름 흡수형 적외선 차단 필터 일 수 있다. 적외선 차단 필터(120)는, 필름 플레이트(122)와, 렌즈(110)와 대면하는 방향으로 필름 플레이트 일면에 증착된 제1 반사코팅층(121)과, 이미지 센서와 대변하는 방향으로 필름 플레이트 타면에 증착된 제2 반사코팅층(123)을 포함하여 형성될 수 있다.
일 예에서, 렌즈로 입사된 광은 렌즈(110)를 투과하고, 적외선 차단 필터(120)를 통과하며, 이미지 센서(140)로 도달하게 된다. 적외선 차단 필터(120)는, 렌즈(110)를 투과된 광에 대해 가시 광선 대역(예, 400 nm 내지 700 nm 파장)의 광은 투과시키고, 적외선 대역(예, 750nm 이후)의 광은 반사 또는 흡수하는 역할을 한다.
이 때, 이미지 센서로 입사되는 광은 입사되는 각도에 따른 입사각(CRA: chief ray angle)을 가질 수 있다. 예컨대, 렌즈(110)와 수직인 방향으로 들어가는 광(135)은 0도 입사각을 갖는 입사광으로 이해될 수 있다. 렌즈(110)의 수직 방향과 30도 각도를 가지면서 들어가는 광(130)은 30도 입사각을 갖는 입사광으로 이해될 수 있다.
입사되는 광의 입사각 차이로 인해 도 2에 도시된 바와 같이, 적외선 차단 필터(120)에서 흡수 또는 반사하는 파장의 특성이 이동되는 파장 쉬프트(shift) 현상이 발생하고 있다.
적외선 차단 필터 양면에 형성된 제1 반사코팅층(121) 및 제2 반사코팅층(123)의 고반사율 대역이 교차되면서 이로 인해, 적외선 차단 필터 양면에 형성된 제1 반사코팅층(121) 및 제2 반사코팅층(123)의 고반사율 대역이 교차되면서 필름 플레이트(122)로 유입된 적외선 광들이 내부에서 다중 반사되어, 빛 번짐 현상 등의 문제점이 유발되고 있다.
일 예를 들어, 30도 입사각을 갖는 입사광(130)이 적외선 차단 필터로 입사되면, 제1 반사코팅층(121)에 의해 가시 광선 대역의 광은 투과하고, 적외선 대역의 광 일부가 반사되고, 일부는 필름 플레이트(122)로 유입될 수 있다. 필름 플레이트(122)로 유입된 가시광선의 광(136)은 제2 반사 코팅층(123) 투과하여 이미지 센서로 도달할 수 있다. 그러나, 제1 반사코팅층(121) 및 제2 반사코팅층(123)의 고반사율 대역이 교차되면서, 필름 플레이트(122) 내부에서 흡수되지 못하고, 제2 반사코팅층(123)에 의해 반사된 적외선 광(137)이 다시 제1 반사코팅층(121)에 의해 반사되고, 다시 제1 반사코팅층(121)에 의해 반사된 광(137)이 제2 반사코팅층(123)에 의해 반사되는 과정이 반복되는 다중 반사 현상이 발생 될 수 있다. 이하, 도 2에서 입사각 차이에 따른 파장 쉬프트 현상을 설명하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 입사각 차이에 따른 파장 쉬프트(shift)를 설명하는 도시한 도면이다.
도 2을 참조하면, 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터는 필름 플레이트 양면에 코팅되는 코팅층들에 의해 광의 입사각에 따른 특성 차이 즉, 파장 쉬프트(shift) 현상이 발생될 수 있다. 그래프에서, 가로축은 800nm 내지 1000 nm 파장의 적외선 대역을 의미하며, 세로축은 투과율 %를 의미한다. 발명의 설명을 위하여 렌즈와 수직인 방향으로 입사하는 0도 입사광과 렌즈의 수직 방향과 30도 각도를 이루는 30도 입사광의 투과율만을 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 입사각을 갖는 입사광에 의한 파장 쉬프트 현상이 발생될 수도 있다.
여기서, 210은, 0도 입사광에 대한 제1 반사 코팅층(예, 도1의 121)의 투과율이며, 211은 0도 입사광에 대한 제2 반사 코팅층(예, 도 1의 123)의 투과율을 나타낸다. 220은, 30도 입사광에 대한 제1 반사 코팅층(예, 도1의 121)의 투과율을 나타내고, 221은 30도 입사광에 대한 제2 반사 코팅층(예, 도 1의 123)의 투과율을 나타낸다.
그래프에서 도시되지 않았으나, 제1 반사 코팅층, 기판 플레이트 및 제2반사 코팅층은, 가시 광선 대역(예, 400 내지 750 nm 파장)의 광은 90% 이상의 투과율로 투과시킬 수 있다.
적외선 대역의 파장을 살펴보면, 0도 입사광에 대한 제1 반사 코팅층(210)의 투과율은 대략 920 nm의 대역을 기점으로 90% 투과율에서 1% 투과율로 떨어져, 해당 대역의 적외선이 필름 플레이트로 유입될 수 있다. 제2 반사 코팅층은 제1 반사 코팅층의 대역과 상이하게 980 nm 이후의 파장에서 투과율이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 30도 입사광의 경우, 220을 보면, 제1 반사 코팅층의 투과율이 880 nm 파장대역에서 투과율이 떨어지는 것을 확인할 수 있으며, 221과 같이, 제2 반사 코팅층의 투과율이 940 nm 대역에서 증가되는 것을 확인할 수 있다. 이때, 파장쉬프트는 입사각이 고각(high angle)으로 이동할 때 코팅의 분광특성이 단파장쪽으로 이동하는 것을 의미할 수 있다.
제1 반사 코팅층 및 제2 반사 코팅층의 고반사율 대역이 교차하면서 도 1에 도시된 바와 같이, 적외선 광이 기판 플레이트에 흡수되지 못하고, 제2 반사 코팅층에 의해 반사되고, 다시 제1 반사 코팅층에 의해 반사함으로써, 적외선 차단 필터 내부에서 다중 반사되는 현상이 발생되고 있다. 이로 인해 적외선 차단 필터 내부에서 다중 반사되는 현상에 의해 이미지에 빛 번짐 등의 문제점이 발생되고 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따라 상술한 다중 반사에 의해 유발되는 빛 번짐 현상을 억제하고 분명하고 뚜렷한 이미지를 획득할 수 있는 적외선 차단 필터를 설명하기로 한다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 측단면을 도시한다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터(320)는, 적외선 광을 흡수하는 흡수 필름 플레이트(322)와, 흡수 필름 플레이트 상부면에 형성되는 제1 코팅층(321), 흡수 필름 플레이트(322) 하부면에 형성되는 제2 코팅층(323) 및, 제1 코팅층(321) 및 흡수 필름 플레이트(322) 사이에 형성되는 반사광 흡수층(330)을 포함하여 형성될 수 있다.
일 예에서, 흡수 필름 플레이트(322)는, 광학 플라스틱 기판(예를 들어, 투명 유리)일 수 있으며, 또는, 제1 파장 대역 의 적외선 광을 흡수하는 제1 흡수제(예, P2O5, CuO 등)를 포함하는 기판으로 형성될 수 있다. 흡수 필름 플레이트(322)는 가시 광선 대역의 광의 투과율은 90% 이상을 가지도록 형성될 수 있으며, 제1 파장 대역(예; 700nm 내지 1000nm)의 적외선 광을 흡수하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 흡수 필름 플레이트(23)는 제1 흡수제로 인해, 적외선 대역에 해당되는 파장의 광은 흡수되고, 그 외의 대역에 해당되는 파장의 광은 흡수되지 않고 통과할 수 있다.
일 예에서, 흡수 필름 플레이트는 적외선 대역의 광 투과율이 30& 이하이며, 가시 광선 대역의 광 투과율이 90% 이상이 되도록 형성할 수 있다.
1 코팅층(321)은, 가시광선 대역의 광은 투과시키고, 적외선 대역의 광을 반사하는 적외선 반사 코팅층 또는 적외선 차단 코팅층으로 형성될 수 있다. 제1 코팅층(321)은, 제1 굴절률 및 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 층이 교대로 증착된 다층 박막으로 형성될 수 있다.
일 예에서, 제1 굴절률을 갖는 층은 산화티탄, 알루미나, 산화지르코늄, 오산화탄탈, 오산화니오브, 산화란탄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연 및 산화인듐으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상의 물질을 포함하여 고 굴절률을 갖도록 형성될 수 있다. 제2 굴절률을 갖는 층은 실리카(siO2), 불화란탄, 불화마그네슘 및 불화알루미나나트륨으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상의 물질을 포함하여 저 굴절률을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 코팅층(321)은, 예컨대, 가시 광선의 대역(예, 400~700 nm 파장)은 투과율 90% 이상을 가지도록 형성되며, 적외선 대역의 적외선 광을 일부 반사하거나 일부 투과하도록 형성될 수 있다. 제1 코팅층(321)은 물리량(예를 들어, 재료, 두께, 층 수 또는 굴절률 등)을 조절하여 제1 코팅층을 투과하지 못하고, 반사되는 광의 파장 대역을 선택할 수 있다.
제2 코팅층(323)은 가시 광선의 대역은 투과율 90% 이상을 가지도록 형성되며, 제1 코팅층(321)에서 반사하지 못한 나머지 영역의 적외선 광을 반사하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 코팅층(323)은, 유전층 예를 들어, TiO2(n=2.30) / SiO2(n=1.46) 층 등이 교대로 적층되는 다층 박막으로 형성될 수 있다. 제2 코팅층(323)은 다층 적층된 유전층의 경계면에서 매질의 굴절률의 조정하여 특정 파장 대역의 광이 반사되는 것을 방지하는 무반사 코팅층으로 형성될 수 있다. 제1 코팅층(321) 및 제2 코팅층(323)은 반사 내지 굴절률의 범위, 차단 하고자 하는 적외선 대역의 영역을 고려하여 설계 변경이 가능할 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 코팅층(321) 및 제2 코팅층(323)은, 가시 광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 적외선 중 파장이 800nm 내지 1200nm 대역의 광은 99% 이상의 반사율을 갖도록 형성될 수 있다.
반사광 흡수층(330)은, 제1 코팅층(321)을 투과하여 유입된 광 중 가시 광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 제1 코팅층(321)과 제2 코팅층(323)의 반사에 의해 흡수 필름 플레이트(322) 내부에서 다중 반사되는 제2 파장 대역의 적외선 광을 흡수하도록 형성될 수 있다. 반사광 흡수층(330)은 적외선 광 중 다중 반사되는 특정 대역 즉, 제1 코팅층과 제1 코팅층의 고 반사율의 교차 대역 예를 들어, 850nm 내지 950 nm 또는 800nm 내지 1000nm 파장의 적외선 광을 흡수하는 제2 흡수제를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 적외선 차단 필터는 적외선이 다량 포함된 광원 중 제1 코팅층(321)에 의해 반사되고 적외선 차단 필터 내부에서 다시 제2 코팅층(323)에 의해 반사되면서 다중 반사되는 특정 파장 대의 적외선을 흡수함으로써, 제1 코팅층(321), 제2 코팅층(323)에 의해 반사되거나, 흡수 필름 플레이트(322)에 의해 흡수되지 않는 적외선 광을 모두 흡수함으로써, 적외선 광을 차단률을 향상시킬 수 있다.
흡수 필름 플레이트(422)는, 광학 기판(또는 수지) 내에 제1 파장 대역(예, 700nm 내지 1000nm)의 적외선 광을 흡수하는 제1 흡수제(예, P2O5, CuO 등) 및 제2 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 제2 흡수제를 포함하는 기판으로 형성될 수 있다. 여기서, 제2 흡수제는, 적외선 광 중 다중 반사되는 특정 대역 예를 들어, 850nm 내지 950 nm 파장(또는 800nm 내지 1000nm)의 적외선 광을 흡수하는 흡수제일 수 있다. 흡수 필름 플레이트(422)는 가시 광선 대역의 광의 투과율은 90& 이상을 가지도록 형성될 수 있으며, 700nm 내지 900nm 대역의 적외선에 대한 흡수율이 90% 이상을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 코팅층(421)은, 가시광선 대역의 광은 투과시키고, 적외선 대역의 광을 반사하는 적외선 반사 코팅층 또는 적외선 차단 코팅층으로 형성될 수 있다. 제1 코팅층(421)은, 제1 굴절율 및 제2 굴절율을 갖는 층이 교대로 층작되는 멀티층으로 형성될 수 있다. 제1 코팅층(421)은, 예컨대, 가시 광선의 대역(예, 400~700 nm 파장)은 투과율 90% 이상을 가지도록 형성되며, 적외선 대역의 광을 일부 반사하거나 일부 투과하도록 형성될 수 있다.
제2 코팅층(423)은 가시 광선의 대역은 투과율 90% 이상을 가지도록 형성되며, 제1 코팅층(421)에서 반사하지 못한 나머지 영역의 적외선 광을 반사하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 코팅층(423)은, 다층 적층되는 유전층의 굴절률의 조정하여 특정 파장 대역의 광이 반사되는 것을 방지하는 무반사 코팅층으로 형성될 수 있다. 제1 코팅층(421) 및 제2 코팅층(423)은 반사 내지 굴절률의 범위, 차단 하고자 하는 적외선 대역의 영역을 고려하여 설계 변경이 가능할 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 코팅층(421) 및 제2 코팅층(423)은, 가시 광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 적외선 중 파장이 800nm 내지 1200nm 대역의 광은 99% 이상의 반사율을 갖도록 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입사각 차이에 따른 광의 흡수 경로를 설명하는 상황도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터는, 카메라 모듈 또는 디지털 카메라의 렌즈(510)와 이미지 센서(540) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 도면에 도시되지는 않았으나, 흡수 필름 플레이트는 도 3에 도시된 바와 같이, 다중 반사광 흡수층과 필름 플레이트가 적층된 구조로 형성되거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 다중 반사 대역의 적외선 광을 흡수하는 흡수제가 포함된 구조로 형성될 수 있다.
일 예에서, 렌즈로 입사된 광은 렌즈(510)를 투과하고, 적외선 차단 필터(520)를 통과하며, 이미지 센서(540)로 도달하게 된다. 부호 135는 렌즈(510)와 수직인 방향으로 들어가는 광(135)은 0도 입사광을 나타내며, 부호 137은 렌즈(110)의 수직 방향과 30도 각도를 가지면서 들어가는 광(130)은 30도 입사각을 갖는 30도 입사광을 나타낸다.
30도 입사각을 갖는 입사광(130)이 적외선 차단 필터(520)로 입사되면, 가시 광선 대역의 광(136)은 적외선 차단 필터(520)를 통과하여 이미지 센서(540)로 도달하고, 적외선 대역의 광 중 일부는 적외선 차단 필터(520) 하부에 코팅된코팅층에 의해 반사될 수 있다. 그러나, 적외선 차단 필터(520)는 제2 흡수제를 포함하는 반사광 흡수층이 형성되어 있거나, 흡수 필름 플레이트 내부에 제2 흡수제가 포함되어 있으므로, 다중 반사되는 반사광을 흡수할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 30도 입사각을 갖는 입사광(130)에 포함된 적외선 중 일부가 적외선 차단 필터(520)로 유입된다 하더라도, 제1 흡수제에 의해 제1 파장 대역의 적외선이 흡수 또는 반사되거나, 제2 흡수제에 의해 내부에서 다중 반사되는 제2 파장 대역의 적외선 광을 적외선 차단 필터(520)에서 흡수하여 차단시킬 수 있다
제2 코팅층에 의해 반사되는 특정 대역의 적외선 반사광은, 적외선 차단 필터(520) 내부에서 흡수되어, 제1 코팅층으로 도달하지 못하거나, 또는 제1 코팅층에 의해 다시 반사되어 제2 코팅층에 의해 반사되더라도 반사광이 점점 줄어들어 다중 반사가 발생되지 못하고 억제될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터는, 제1 코팅층 및 제2 코팅층의 고 반사율 대역이 교차되는 영역에서 다중 반사되는 광을 내부에서 흡수함으로써, 빛 번짐 현상을 억제하여 뚜렷하고 명확한 이미지를 획득하도록 할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 흡수율을 도시한다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 적외선 차단 필터는 특정 대역의 적외선의 광을 투과율이 감소된 것을 확인할 수 있다. 도 6의 그래프에서, 가로축은 800nm 내지 1000 nm 파장의 적외선 대역을 의미하며, 세로축은 투과율 %를 의미한다. 부호 610은 본 발명의 실시예에 따른 흡수 필름 플레이트의 투과율이며, 부호 620은 제1 코팅층의 투과율, 630은 제2 코팅층의 투과율을 나타낸다.
제1 코팅층의 투과율은 적외선 대역 중 850nm 파장 대역 이후에서 투과율이 떨어지며, 제2 코팅층의 투과율은 940 nm 대역에서 증가되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 흡수 필름 플레이트의 투과율을 보면, 제1 코팅층과 제2 코팅층의 고반사율 대역이 교차되는 영역 즉, 다중 반사되는 대역(예; 850nm 내지 950 nm 파장)의 적외선 광의 투과율이 대략 40% 로 떨어진 것을 확인할 수 있다. 적외선 광의 투과율이 떨어짐으로써, 해당 파장 영역 대의 적외선이 투과하지 못하고 내부적으로 적외선이 흡수됐음을 인지할 수 있다.
도 7은, 다양한 실시예에 따른 적외선 차단 필터들의 투과율을 비교를 도시한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 투과율(a) 과, 종래의 적외선 차단 필터의 투과율(b)의 차이를 도시한다. 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터는, 흡수 필름 플레이트 양면에 형성된 코팅층들에 의해 다중 반사되는 대역의 적외선 광을 흡수하도록 형성될 수 있다. 종래의 적외선 차단 필터의 경우, 800nm 내지 1000 nm 파장의 적외선 투과율이 90% 으로 측정되어, 내부적으로 제1 코팅층 및 제2 코팅층에 의해 다중 반사가 발생되어 빛 번짐 현상을 유발하였다.
일반적으로 적외선 차단 필터는, 흡수 필름 플레이트 양면에 코팅되는 제1 코팅층과 제2 코팅층의 고 반사율 대역이 교차하는 영역(예, cross point)에서 다중 반사가 발생된다. ( 다중 반사 대역은 예를 들어, 850nm 내지 950nm 파장 대역일 수 있다. 즉, 850nm 내지 950nm 파장 대역의 광을 흡수 필름 플레이트에서 흡수하지 못하고, 투과됨으로써, 내부적으로 흡수 필름 하부면에 형성된 제2 코팅층에 의해 반사되고, 반사광이 흡수 필름 내부에서 제1 코팅층에 의해 반사되는 다중 반사가 발생될 수 있다.
반면에, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터의 경우, 다중 반사되는 영역 에컨대, 850nm 내지 950nm 파장의 적외선이 흡수되어, 투과율이 40 %대로 떨어져 측정된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터는 다중 반사 대역 예컨대, 850nm 내지 950nm 파장 대역의 적외선을 흡수하도록 형성함으로써, 적외선 차단 필터의 적외선 흡수 특성을 향상시켜 빛 번짐 현상으로 인해 유발되는 이미지 저하를 억제하고, 고품질의 이미지를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 적외선 차단 필터는 카메라 모듈, 디지털 카메라 및 전자 장치에 구비될 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른, 전자 장치(801)는, 예를 들면, 도 3 또는 도 4에 도시된 적외선 차단 필터를 포함할 수 있다. 전 장치(801)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(810), 통신 모듈(820), (가입자 식별 모듈(824), 메모리(830), 센서 모듈(240), 입력 장치(850), 디스플레이(860), 인터페이스(870), 오디오 모듈(880), 카메라 모듈(891), 전력 관리 모듈(895), 배터리(896), 인디케이터(897), 및 모터(898) 를 포함할 수 있다. 프로세서(810)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(810)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(810)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(810)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(810)는 도 8에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(821))를 포함할 수도 있다. 프로세서(810) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(820)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(820)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(821), WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827), NFC 모듈(828) 및 RF 모듈(829)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(821)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(824)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(801)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821)은 프로세서(810)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821), WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827) 또는 NFC 모듈(828) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(829)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(829)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(821), WiFi 모듈(823), 블루투스 모듈(825), GNSS 모듈(827) 또는 NFC 모듈(828) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(824)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(830)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(832) 또는 외장 메모리(834)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(832)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(834)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(834)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(801)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(840)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(801)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(840)은, 예를 들면, 제스처 센서(840A), 자이로 센서(840B), 기압 센서(840C), 마그네틱 센서(840D), 가속도 센서(840E), 그립 센서(840F), 근접 센서(840G), 컬러(color) 센서(840H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(840I), 온/습도 센서(840J), 조도 센서(840K), 또는 UV(ultra violet) 센서(840M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(840)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(840)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(801)는 프로세서(810)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(840)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(810)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(840)을 제어할 수 있다.
입력 장치(850)는, 예를 들면, 터치 패널(852), (디지털) 펜 센서(854), 키(856), 또는 초음파 입력 장치(858)를 포함할 수 있다. 터치 패널(852)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(852)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(852)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(854)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(856)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(858)는 마이크(예: 마이크(888))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(860)(예: 디스플레이(160))는 패널(862), 홀로그램 장치(864), 프로젝터(866), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(862)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(862)은 터치 패널(852)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치(864)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(866)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(801)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(870)는, 예를 들면, HDMI(872), USB(874), 광 인터페이스(optical interface)(876), 또는 D-sub(D-subminiature)(878)를 포함할 수 있다.. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(870)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(880)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(880)은, 예를 들면, 스피커(882), 리시버(884), 이어폰(886), 또는 마이크(888) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(891)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(895)은, 예를 들면, 전자 장치(801)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(895)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(896)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(896)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(897)는 전자 장치(801) 또는 그 일부(예: 프로세서(810))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(898)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(801)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(801))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 사시도를 도시한다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈을 구비하는 전자 장치는 카메라 모듈 내부에 도 3 또는 도 4에 도시된 적외선 차단 필터를 포함할 수 있다. 901은 모바일 전자 장치의 정면 방향이고, 902는 모바일 전자 장치의 배면 방향의 사시도이다.
모바일 전자 장치는 각종 부품 등을 수용하는 내부 공간을 형성하는 하우징(910)과, 전자 장치 정면 방향에 위치한 디스플레이(911), 메인 버튼(912) 및 전자 장치 배면 방향에 위치한 카메라 모듈(920)을 포함할 수 있다. 하우징(910)은 전면과 전면과 대향하는 후면 및 전면과 후면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다. 하우징(910)은 전체적으로 플라스틱 수지재 또는 금속 등의 도전성 재질로 형성될 수 있다. 하우징(910)이 형성하는 내부 공간에는 모바일 전자 장치의 구동에 필요한 각종 부품 등이 수용될 수 있다. 예를 들어, 배터리, 통신 모뎀, 구동 회로, 메모리 및 각종 센서 등이 수용될 수 있다.
디스플레이(911)는 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(911)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(911)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
모바일 전자 장치는 후면 방향에 카메라 모듈(920)을 내장할 수 있다. 카메라 모듈()920은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈(920)은 도 3 또는 도 4에 도시된 적외선 차단 필터를 포함할 수 있다, 예를 들면, 카메라 모듈(920)은, 외부로부터 입사되는 광이 결상되는 렌즈와, 렌즈에 의해 결상된 광에 의해 이미지 데이터를 획득하는 이미지 센서와 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함할 수 있다. 본 발명의 적외선 차단 필터는, 적외선 광을 흡수하는 흡수형 필터와 흡수형 필터 양면에 가시광선 대역의 광은 투과하고, 상기 적외선의 광을 일부 반사시키는 반사코팅층들이 형성되며, 흡수형 필터는, 상기 흡수형 필터로 유입되는 상기 흡수형 필터 내부에 특정 대역에서 다중 반사되는 적외선의 광을 흡수하도록 형성될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예:메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
320,420; 적외선 차단 필터
322,422; 필름 플레이트
321,421: 제1 코팅층
323,423: 제2 코팅층
330: 반사광 흡수층
322,422; 필름 플레이트
321,421: 제1 코팅층
323,423: 제2 코팅층
330: 반사광 흡수층
Claims (16)
- 적외선 차단 필터에 있어서,
제1 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 흡수형 필터;
상기 흡수형 필터의 제1 면에 형성되며, 가시광선 대역의 광은 투과하고, 상기 적외선의 광을 일부 반사시키는 제1 코팅층; 및
상기 흡수형 필터의 제2 면에 형성되며, 상기 제1 코팅층 및 상기 흡수형 필터로 유입되는 일부 적외선의 광을 반사시키는 제2 코팅층을 포함하고,
상기 흡수형 필터는,
상기 흡수형 필터 내부에서 제2 파장 대역의 적외선이 다중 반사되는 반사광을 흡수하도록 형성된 적외선 차단 필터. - 제1항에 있어서,
상기 흡수형 필터는,
상기 제1 파장 대역의 광을 흡수하는 광학 플레이트; 및
상기 광학 플레이트와, 상기 제2 코팅층 및 제1 코팅층 중 어느 하나의 사이에 형성되며, 상기 광학 플레이트로 유입되는 광 중 제2 파장 대역의 적외선에 의한 반사광을 흡수하는 반사광 흡수층;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터. - 제1항에 있어서,
상기 흡수형 필터는,
상기 제1 파장 대역의 적외선을 흡수하는 제1 흡수제와, 상기 제2 파장 대역의 적외선의 반사광을 흡수하는 제2 흡수제를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터. - 제1항에 있어서,
상기 제2 파장 대역은, 800nm 내지 1000nm 의 파장 범위이며, 제1 파장 대역은 700 내지 1000nm 의 파장 범위인 적외선 차단 필터. - 제1항에 있어서,
상기 흡수형 필터는,
상기 가시 광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 상기 적외선 중 상기 제1 파장 대역보다 제2 파장 대역의 적외선 광의 흡수율이 높은 흡수제를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터. - 제1항에 있어서,
상기 제1 코팅층 및 제2 코팅층은,
상기 가시 광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 적외선 중 파장이 800nm 내지 1200nm 대역의 광은 99% 이상의 반사율을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터. - 제1항에 있어서,
상기 제1 코팅층 및 제2 코팅층은,
제1 굴절율 및 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는층이 교대로 적층되는 다층 박막인 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터. - 제2항에 있어서,
상기 반사광 흡수층은,
상기 적외선 영역의 파장이 800nm 내지 1000 nm 대역의 광을 흡수하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필터. - 카메라 모듈에 있어서,
외부로부터 입사되는 광이 결상되는 렌즈;
상기 렌즈에 의해 결상된 광에 의해 이미지 데이터를 획득하는 이미지 센서;
상기 렌즈와 이미지 센서 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하고,
상기 적외선 차단 필터는,
제1 파장 대역의 적외선 광을 흡수하는 흡수형 필터; 및
상기 흡수형 필터의 제1 면에 형성되며, 가시광선 대역의 광은 투과하고, 상기 적외선의 광을 일부 반사시키는 제1 코팅층; 및
상기 흡수형 필터의 제2 면에 형성되며, 상기 제1 코팅층 및 상기 흡수형 필터로 유입되는 일부 상기 적외선의 광을 반사시키는 제2코팅층를 포함하고,
상기 흡수형 필터는,
흡수형 필터 내부에서 제2 파장 대역의 적외선이 다중 반사되는 반사광을 흡수하도록 것을 특징으로 하는 카메라 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 흡수형 필터는,
상기 적외선 중 제1 파장 대역의 광을 흡수하는 광학 플레이트; 및
상기 광학 플레이트와, 상기 제2 코팅층 및 제1 코팅층 중 어느 하나의 사이에 형성되며, 상기 광학 플레이트로 유입되는 광 중 제2 파장 대역의 적외선에 의한 반사광을 흡수하는 반사광 흡수층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 흡수형 필터는,
상기 제1 파장 대역의 적외선을 흡수하는 제1 흡수제와, 상기 제2 파장 대역의 적외선의 반사광을 흡수하는 제2 흡수제를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 제2 파장 대역은, 800nm 내지 1000nm 의 파장 범위이며, 제1 파장 대역은 700 내지 1000nm 의 파장 범위인 카메라 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 흡수형 필터는,
상기 가시광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 상기 적외선 중 상기 제1 파장 대역보다 제2 파장 대역의 적외선 광의 흡수율이 높은 흡수제를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 제1 코팅층 및 제2 코팅층은,
상기 가시광선에 대해 90% 이상의 투과율을 가지며, 적외선 중 파장이 800nm 내지 1200nm 대역의 광은 99% 이상의 반사율을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈. - 제10항에 있어서,
상기 반사광 흡수층은,
상기 적외선 영역의 파장이 850nm 내지 950 nm 대역의 광을 흡수하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈. - 전자 장치에 있어서,
카메라 모듈;
프로세서 및
메모리를 포함하고,
상기 카메라 모듈은,
제1 파장 대역의 적외선을 흡수함과 동시에, 필터 내부에서 제2 파장 대역의 적외선이 다중 반사되는 반사광을 흡수하는 적외선 차단 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
Priority Applications (2)
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| KR1020160097120A KR102615941B1 (ko) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160097120A KR102615941B1 (ko) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 적외선 차단 필터 및 이를 구비하는 카메라 또는 전자 장치 |
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| KR20180013415A true KR20180013415A (ko) | 2018-02-07 |
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| WO2019164359A1 (ko) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 삼성전자 주식회사 | 가시광선 대역의 빛을 흡수할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 적외선에 대응하는 이미지를 획득하는 방법 및 이를 구현한 전자 장치 |
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