KR20180098302A - 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법 - Google Patents

렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법이 개시된다 상기 방법은 조정 가능한 렌즈 또는 렌즈 세트를 포함한 카메라 모듈에 적용 가능하며, (A)조정될 광학 시스템 결상 정보에 따라 결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터를 확정하는 단계; (B)결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; 및 (C)결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계에 근거하여, 조정하고자 하는 렌즈의 조정 방식 및 조정량을 확정하는 단계를 포함하며, 카메라 모듈의 조립 생산 과정에서 광학적인 방법으로 정확한 조정을 진행할 수 있으며, 이로써, 조정 정밀도 및 효율을 향상 시킬 수 있으며, 향상된 품질, 저가격, 고생산 효울 등 요구를 만족시킬 수 있으며, 나아가 광학 시스템의 결상 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법
본 발명은 광학 시스템의 결상 분야에 관한 것으로，특히, 렌즈 또는 렌즈 어셈블의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법에 관한 것이다.
현대 카메라 모듈의 발전에 따라, 모듈의 생산은 주로 칩, 렌즈 어셈블리 등 주요 부품의 조립에 관련된다. 렌즈 어셈블리 자체의 품질 및 그와 모듈의 조합은 광학 시스템의 결상 품질을 결정하는 주요 요소인 바, 기존의 생산 방식에 있어서, 렌즈 어셈블리의 품질 및 각 주요 부품들의 공차, 모듈의 조립 공차 등을 제어함으로써 일정한 결상 품질을 확보한다. 그러나, 렌즈 어셈블리 및 모듈은 일반적으로 각 부품의 공차, 즉 조립 정밀도를 제어하고 제품에 대해 테스트를 진행하여 결상 품질을 확보하는 방식으로 생산되고 있다. 이러한 방식은 부품 및 조립에 대한 요구가 상당히 높으며, 테스트 전에 제품의 결상 품질을 예측할 수 없다. 또한, 하이엔드 제품의 경우 상당한 수득률 손실을 초래할 수 있으며, 이로 인해, 렌즈 어셈블리 또는 모듈의 제조 비용이 많이 증가하게 된다.
종래의 모듈 설계에 있어서, 렌즈 어셈블리 자체의 품질 및 경사 공차(inclination tolerances)를 갖고 있는 일부 소자들의 조립에 의해, 감광 칩의 결상면은 이상적인 평면에 대해 일정 정도로 경사진다. 중앙 포커싱의 경우, 이미지 가장자리의 선명도는 상평면의 경사 정도에 따라 떨어지고, 이로 인해 가장자리 시야 범위에서 결상 선명도가 균일하지 않는 현상이 발생하게된다. 또한, 렌즈의 제조 과정에 공차가 존재하므로, 조립 후의 광학 시스템의 이미지에는 상면 만곡 현상(curvature of field; 즉, 중앙 초점과 가장자리 초점이 동일한 평면에 있지 않은 현상)이 발생하게 되며, 이러한 경우 카메라 모듈의 결상 품질에도 영향 주게 된다.
따라서, 카메라 모듈의 생산 분야에서, 생산 효율의 개선, 비용 절감, 및 결상 품질의 개선은 여전히 현시대 모듈 발전의 중요한 방향이 되고 있다. 또한, 카메라 모듈의 제조 과정에서, 카메라 모듈의 조립 과정에 나타나는 편심, 상평면 기움, 상면 만곡, 피크 등 요소들로 인해 카메라 모듈의 결상 품질이 떨어지는 문제를 극복하고, 나아가 제품의 생산 효율 및 결상 품질을 향상시키기 위해, 이미 카메라 모듈의 조립에 대해 적당한 조정을 진행하기 시작하였다. 따라서, 모듈 조립 및 생산 중에 어떠한 광학 방법을 이용하여 광학 시스템에 조립된 소자들을 신속하게 조정하여 결상 품질을 확보하여 제품 수득률을 향상 시켜야 할 지는 현재 카메라 모듈 생산 분야에서 시급히 해결되어야 하는 문제로 남아 있다.
다양한 스마트 기기의 지속적인 발전에 따라, 카메라 모듈 및 다양한 카메라 장치에 대한 요구도 높아지고 있다. 렌즈 어셈블리는 카메라 모듈 또는 카메라 장치의 필수적인 구성 요소로서, 이에 대한 요구도 따라서 높아지고 있다.
한편, 결상 품질은 렌즈 어셈블리의 품질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나로서, 기본적인 조건에 도달한 전제 하에 결상 품질을 끊임없이 개선하는 것은 렌즈 어셈블리의 설계에 있어서 꾸준히 추구해야 할 방향이 되고 있다.
다른 한편, 렌즈 어셈블리 설계에서 고려해야 할 또 다른 중요한 문제은 어떻게 신속하게 설계 표준에 도달하고, 실제 생산에 널리 적용하며, 또한 제품 생상의 수득률을 향상시키는 가 하는 것이다.
현재의 렌즈 설계에 있어서, 보편적으로 사용되는 것은 단일 가변식 설계 방식이다. 즉, 설계 과정에서 각 렌즈들은 서로 독립적이며, 결상 품질에 대한 각 렌즈의 영향을 개별적으로 평가하여 각 렌즈에 대해 개별적으로 조정함으로써 최종 설계 요구를 만족시키게 된다.
기존의 설계 방법에서 단일 렌즈는 전체 렌즈 어셈블리의 결상 품질에 큰 영향을 주게 되므로 단일 렌즈에 더 많은 관심을 기울일 필요가 있다. 렌즈의 수량이 클수록 조정은 더 복잡하고 어려우므로, 카메라 모듈의 높은 해상도 요구 사항을 만족시키기가 더욱 어렵게 된다. 설계 과정에서, 단일 렌즈의 조정은 전체 렌즈 어셈블리의 결상 품질에 큰 영향을 미칠 수 있는 바, 예를 들어, 렌즈 어셈블리의 감도를 증가시키나, 다수의 렌즈가 조합되어 사용될 경우, 이러한 렌즈들은 서로 보상되어, 단일 렌즈에 대한 요구가 상대적으로 낮아지게 되고 또한 고화질의 렌즈 어셈블리를 얻을 수 있다. 이는 기존 설계 방법에서 전혀 고려되지 않은 부분이다.
나아가, 설계된 렌즈 어셈블리는 실제 생산에 사용되어야 하는데, 기존의 설계 방법에 있어서, 모든 렌즈들이 설계 요구에 따라 제조되어야 하고, 조립 과정에서 렌즈 조립 시 발생되는 그 어떠한 오차는 모두 렌즈 어셈블리의 최종 결상 품질에 영향을 미치게 된다. 따라서, 렌즈가 많을수록, 부품 공차 및 조립 정밀도의 한계에 의해 야기되는 렌즈 어셈블리의 수득률 손실도 더 크게 된다.
본 발명의 이점은 렌즈 또는 렌즈 세트에 대한 조정을 통해 광학 시스템의 결상 품질의 보상을 실현하는 방법을 제공하는데 있다. 상기 방법은 조정 가능한 렌즈, 렌즈 세트 또는 렌즈 어셈블리의 설계를 기반으로 하고, 모듈의 생산 과정에서, 결상 품질을 확정하고, 렌즈의 조정량 및 조정 방식을 계량적으로 산출하여, 신속하고 정확한 조정에 의해 카메라 모듈의 결상 품질을 보상하는 효과를 실현할 수 있다.
본 발명의 이점은 결상 품질의 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값 등과 같은 주요 파라미터를 확정하고, 렌즈 감도 사이의 관계 함수를 구현하여, 조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치를 산출하여 렌즈를 조정함으로써, 목표 지향적으로 렌즈에 대해 조정할 수 있고, 최소한 한번의 조정만 거쳐, 향상된 효율, 정밀도 및 품질을 획득할 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 모듈 이미지의 모서리의 해상도의 균일성을 향상시키고, 렌즈 세트의 편심 및 기움에 대한 지향성의 실시간 조정에 의해 기타 부품 및 조립과정에서의 기움에 의한 상면 기움 및 상면 만곡에 의해 발생되는 모듈의 결상 품질의 저하를 보상하고, 모듈의 결상 품질을 확보할 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 모듈 제조업자에게 있어서, 완전한 렌즈 어셈블리를 구입할 필요가 없이, 단일 렌즈만 구입하면 되므로, 렌즈 세트의 조립에 의한 인력 비용 및 렌즈의 성능 수득률 손실을 줄이고, 나아가, 모듈의 생산 비용을 더욱 저감시킬 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 렌즈 또는 렌즈 세트에 대한 조정을 통해 상면 기움을 보상함으로써, 기타 부품의 공차 및 모듈 패키징 공정에 대한 요구를 낮출 수 있고, 따라서, 부품 및 공정의 수득률을 향상시킬 수 있으며, 비용 저감에 유리할 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 시스템의 상면 만곡 및 렌즈 간의 간격 설계에서의 감도에 근거하여 렌즈 또는 렌즈 세트에 필요한 조정량을 산출함으로써 상면 만곡을 교정하여, 이로써 렌즈 또는 렌즈 세트의 제조 상 공차 또는 조립 후 광학 시스템의 이미지 상 상면 만곡에 의한 결상 품질의 결함을 극복하고, 렌즈에 대한 원자재 품질 요구를 낮추고, 렌즈 구입이 더욱 편리하도록 하며, 또한 비용도 저감시킬 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 렌즈 또는 렌즈 세트의 모듈에 대한 조정을 통해 결상 품질을 보상함으로써, 모듈의 초점 조정 단계를 생략하고, 생산 공정을 간단화함으로써 카메라 모듈의 생산 효율을 향상시키고, 고 효율적인 생산 발전의 요구에 만족하도록 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 이미지 정보를 수집하여 필요한 결상 품질의 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값 정보를 출력하는데, 타겟 보드는 특별히 한정되지 않으며, 평면 타겟 보드일 수도 있고, 입체 타겟 보드일 수도 있으며, 이미지 정보를 출력할 수 있는 임의의 타겟 보드는 모두 가능하다. 이로써, 더욱 간단하고, 편리하게 구현할 수 있으므로 조작성을 향상시킬 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 모듈 조립 생산 과정에서, 직접 렌즈 또는 렌즈 세트를 조립함으로써, 원자재가 종래의 원료공급 생선에 의존하지 않고, 조립 생산과정에서 광학적 편차 및 기계적 편차의 조정에 의해 제품 수득률을 향상시키고, 신속하게 고품질의 모듈을 생산하는 목표를 달성할 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 상면 간 상대적인 기움 현상에 따라, 렌즈 또는 렌즈 세트에서 조정할 편심량, 경사각도 및 렌즈 간격을 산출하여, 최종적으로 경사각도를 줄임으로써 상면 기움을 보정하고, 나아가 카메라 모듈의 결상 품질을 확보할 수 있는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 렌즈 어셈블리의 감도에 기반하여 함수를 구현하고, 컴퓨터에 의해 최적의 조정량을 일괄적으로 산출함으로써, 신속하고, 간편하게, 그리고 목표 지향적으로 조정할 렌즈 또는 렌즈 세트를 보정하여 카메라 모듈의 생산 효율의 향상 및 제품 수득휼의 확보에 유리한 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 컴퓨터에 의해 조정할 각 렌즈 또는 렌즈 세트의 조정량을 자동적으로 산출함으로써, 정확한 산출 결과를 획득하여, 렌즈 또는 렌즈 세트의 조정이 더욱 정확함으로써 카메라 모듈의 결상 품질을 확보하기에 더욱 유리한 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 렌즈 유닛을 설계 출발점으로 하여 실시간으로 조정 가능한 렌즈 또는 렌즈 세트에 대해 공차 분배를 진행함으로써, 상기 렌즈 또는 렌즈 세트의 감도가 기타 렌즈 및 조립 과정에서 발생되는 결상 품질 손실을 보상할 수 있는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 다수의 렌즈들을 적어도 2개의 렌즈 유닛으로 분류함으로써, 설계 대상을 대량의 단일 렌즈로부터 소량의 렌즈 유닛에 대한 설계로 전환시킬 수 있는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 각 렌즈의 감도에 대해 밸런싱할 수 있는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 상기 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 렌즈 유닛 내부의 각 렌즈의 감도에 대해 보상 및 밸런싱함으로써, 단일 렌즈의 감도를 조정하는 것이 아니라, 렌즈 유닛의 조정이 상기 렌즈 어셈블리의 전체적인 결상 품질의 요구에 만족하도록 하는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 렌즈 유닛들 사이의 공간 간격을 설계함으로써, 각 렌즈 유닛들 사이의 공간 간격의 배합이 광학 렌즈 어셈블리의 설계 요구에 만족하도록 하는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 설계 방법에 의해 제조된 렌즈 어셈블리는 유닛 별로 조립 및 조정할 수 있으므로, 부품의 누적 공차 및 조립 정밀도에 의한 제한성을 극복하고, 광학 렌즈 어셈블리의 생산 수득률을 향상시킬 수 있는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 광학 렌즈 어셈블리의 적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 조정 가능한 유닛일 수 있으므로, 유닛을 대상으로 조정을 진행할 수 있는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 고화소 카메라 모듈에 적용 가능한 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이점은 종래의 렌즈 어셈블리가 고화소, 대구경, 얇은 두께 등 특성 요구 하에 감도가 높은 문제를 해결할 수 있는 광학 렌즈 어셈블리 및 그의 설계 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 이점과 본 발명의 기타 목적 및 장점들을 실현하기 위하여, 본 발명에는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법이 제공된다. 상기 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법은 조정 가능한 렌즈 또는 렌즈 세트가 포함된 카메라 모듈에 적용 가능하고, 상기 방법은,
(A)조정될 광학 시스템의 결상 정보에 근거하여, 결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터를 확정하는 단계;
(B)결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; 및
(C)결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계에 근거하여, 조정하고자 하는 렌즈의 조정 방식 및 조정량을 확정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(A)는, (A1)조정될 광학 시스템에 의하여 기설정된 타겟 보드에 대해 결상 정보를 수집하는 단계; (A2)수집된 결상 정보에 근거하여 결상 품질을 나타내는 파라미터를 산출하는 단계; 및 (A3)현재 결상 품질을 전제로 하여, 기정 해상도 요구와 비교함으로써 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값 중 하나 또는 다수를 조정될 광학 시스템에서의 조정해야 할 파라미터로 확정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(B)는, (B1)상면 기움과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; (B2)상면 만곡과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; (B3)피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; 및 (B4)결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 각각:
T(d，t)=f{d(x，y)，t(x，y)}，d(x，y)=d(k*cos(θ)，k*sin(θ);
C(h，g，r)=f{ h(z)，g(z)，r(z)}; 및
P(d，h，r，t)=f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)};이고,
여기서, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값, d는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, 그리고 r는 렌즈 표면 정밀도를 표시하고, x 및 y는 광축과 수직인 상평면에 분해된 방향 좌표이고, z는 광축에 따라 연장되는 방향 좌표이고，θ는 x와 y에 의해 확정되는 2차원 평면 상의 각도 좌표이며, k는 편심 절대값이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리의 감도에 근거하여 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 함수를 구현한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 촛점 이탈 곡선(Defocusing curve) 또는 기타 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값의 계량화에 적합한 연산 방법을 이용하여 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값을 산출한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값은 결상 품질에 영향주는 요소이고, 결상 품질은 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값의 함수인,
F(T,C,P)= f{T(d，t)，C(h，g，r)，P(d，h，r，t)}으로 표시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법에 있어서, 광학 시스템의 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는,
F(T,C,P)= f”{ f{ d(k*cos(θ)，k*sin(θ))，t(x，y)}，{ h(z)，g(z)，r(z)}，f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)}}이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 시스템의 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수에 있어서, r는 렌즈 표면 정밀도이고, 피크값을 조정해야 할 경우, 렌즈 편심(d), 렌즈 두께(h) 및 렌즈 기울기(t)를 산출 및 조정해야 하며, 상기 렌즈 표면 정밀도(r)는 조정할 필요가 없다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법에 있어서, 조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치 x, y, z, 및 θ를 산출함에 있어서, F(T,C,P)가 최적인 방정식의 해를 구한다.
상기 방법에 있어서, 이미지 수집 과정에 사용되는 타겟 보드는 이미지 정보를 출력하기에 적합한 타겟 보드이고, 평면 타겟 보드 또는 입체 타겟 보드를 선택하는 것이 바람직하다.
상기 방법에 있어서, 이미지 정보를 수집하는 방식으로는 이동식 타겟 보드 또는 이동 모듈을 선택하는 것이 바람직하다.
상기 방법에 있어서, 광학 시스템의 결상 품질은 결상 시스템의 해상 능력을 표시하는 평가 방식인, 광학적 전달 함수, 변조 전달 함수, 공간 주파수 응답, 대조 전달 함수 및 TV line 중 하나 또는 다수를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(A) 전에, 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트를 포함하는 카메라 모듈에 통전하여 카메라 모듈의 이미지를 수집하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법에 있어서, 상기 카메라 모듈에 포함된 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트는 카메라 모듈에 미리 조립되고, 카메라 모듈에 대한 상기 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트의 공간적 위치는 적어도 하나의 방향에서 조정될 수 있다.
상기 적어도 하나의 발명 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 일 측면에서 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법이 제공되고, 상기 설계 방법은,
(a)지정된 표준에 따라 렌즈를 선택하는 단계;
(b)각 렌즈들을 적어도 2개의 렌즈 유닛으로 분류하는 단계; 및
(c)결상 정보에 근거하여 조정해야 할 렌즈 파라미터를 확정하여, 상기 렌즈 유닛을 대상으로 조정함으로써, 상기 광학 렌즈 어셈블리가 지정된 표준 및 결상 품질 요구에 만족하도록 하는 단계;를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 있어서, 상기 단계(b)에서, 지정된 표준 및 결상 품질에 근거하여, 상기 각 렌즈들의 다수의 조합 유닛으로부터 상기 광학 렌즈 어셈블리에 적합한 유닛 분류 방식을 선택한다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 있어서, 상기 단계(c)에서, 기본 변수 및 보조변수는 미리 설정되고, 조정 과정에서, 상기 기본 변수는 대체적으로 변하지 않으며, 상기 보조변수가 조정된다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 있어서, 상기 각 렌즈 유닛들 사이의 공간 간격은 메인 에어 갭이고, 상기 기본 변수는 상기 메인 에어 갭인이다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 있어서, 상기 기본 변수는 상기 광학 렌즈 어셈블리의 감도이다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법에 있어서, 상기 단계(c)는 상기 렌즈 유닛 내부의 상기 각 렌즈들에 대해 서로 보상되도록 조정하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 있어서, 적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 조정 가능한 유닛이다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 있어서, 적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 적어도 2개의 렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 일 측면에서, 광학 렌즈 어셈블리가 제공되며, 상기 광학 렌즈 어셈블리는 적어도 2개의 렌즈 유닛을 포함하되, 상기 각 렌즈 유닛 사이에 서로 배합된다.
일부 실시예에 따르면, 상술한 광학 렌즈 어셈블리에 있어서, 상기 렌즈 유닛은 상술한 설계 방법에 의해 획득될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에서, 광학 렌즈 어셈블리의 제조 방법이 제공되고, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 광학 렌즈 어셈블리는 상술한 설계 방법에 의해 제조된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조정 가능한 렌즈를 포함하는 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 2a 내지 도2c는 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈의 상평면의 경사에 의해 나타나는 결상 품질의 저하 현상을 보여주는 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈의 상면 만곡에 의해 나타나는 결상 품질의 저하 현상을 보여주는 개략도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈의 피크에 의해 나타나는 결상 품질의 저하 현상을 보여주는 개략도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈에서 조정 가능한 렌즈를 조정함으로써 광학 결상 품질 보상을 실현한 효과 예시도이다.
도 6은 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 시스템의 결상 품질 보상 시 조정하여야 할 결상 품질 파라미터를 확정하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 시스템의 카메라 모듈의 결상 품질 보상 시 결상 품질 조정을 위한 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 바람직한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 설계 방법을 보여주는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 설계 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 렌즈 어셈블리의 제1 실시예를 보여주는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 렌즈 어셈블리의 제1 실시예의 구체적인 구현을 보여주는 개략도이다.
도 13은 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 렌즈 어셈블리의 제2 실시예의 개략도이다.
이하 해당 분야의 당업자가 본 발명을 구현할 수 있도록 본 발명에 대해 설명한다. 아래에 설명되는 바람직한 실시예들은 단지 예시로 사용되는 것으로서, 해당 분야의 당업자들은 기타 자명한 변형들을 예상할 수 있음은 물론이다. 이하의 설명에서 규정되는 본 발명의 기본 원리는 기타 실시예, 변형, 개선, 등가물 및 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 기타 실시예에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 카메라 모듈은 복수의 렌즈(10), 광학 구조체(20), 필터(30), 감광성 칩(40), 회로 기판(50) 및 기타 관련 부품을 포함한다. 상기 각 렌즈(10)는 상기 광학 구조체(20)의 높이 방향을 따라 상기 광학 구조체(20)의 내부에 조립되고, 상기 감광성 칩(40)의 감광 경로에 위치한다. 상기 필터(30)도 상기 광학 구성체(20)의 내부에 장착되며, 상기 렌즈(10)의 하측에 위치하고, 상기 감광성 칩(40)의 상측 및 그의 감광 경로에 위치한다. 상기 감광성 칩(40)은 상기 회로 기판(50)의 상부에 접착된다. 상기 각 소자들을 조립 및 고정함으로써 상기 카메라 모듈을 형성한다. 이러한 렌즈 조정이 가능한 카메라 모듈에 있어서, 상기 렌즈(10) 중의 적어도 하나의 렌즈는 조정 가능한 렌즈인 바, 해당 조정 가능한 렌즈는 상기 광학 구조체(20)의 내부 공간에서 조정될 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 조정 가능한 렌즈는 상기 카메라 모듈에 미리 조립되고, 상기 조정 가능한 렌즈는 조정될 수 있도록 고정되지 않으며, 조정 후 상기 조정 가능한 렌즈의 중심 축선은 상기 감광성 칩(40)의 중심 축선과 일치하거나 허용 가능한 편차 범위에 해당됨으로써, 상기 카메라 모듈의 이미지가 해상도 요구 조건을 만족하도록 한다. 다음, 미리 조립된 상기 조정 가능한 렌즈를 고정하는 바, 즉, 상기 카메라 모듈의 생산 조립 과정에서 상기 카메라 모듈에 대한 조정을 진행하여 결상 품질을 향상시킨다.
본 발명은 렌즈의 조정을 통해 모듈 제조 공정에서 결상 품질을 조정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 조정 가능한 렌즈는 조정 가능한 렌즈 세트 또는 분할식 렌즈 어셈블리를 이용한 카메라 모듈의 조정 가능한 광학 렌즈 어셈블리로 구현될 수 있으며, 이러한 렌즈들은 모두 본 발명에서 개시된 방법에 의해 조정될 수 있으며 따라서 결상 품질 보상을 실현할 수 있다.
광학 시스템의 결상 품질의 주요 표현 형식은 총 3가지 요소로 나뉠 수 있는데, 각각 상면 경사, 상면 만곡 및 피크이다. 세 가지 요소 중 임의의 요소에 문제가 발생될 경우, 모두 결상 품질의 저하를 초래할 수 있으며, 이러한 요소들에 의해 발생되는 결상 품질 저하 현상의 보편적인 표현 형식은 도 2A 내지 도 4C에 도시된 바와 같다. 그 중, 도2A, 도 2B 및 도 2C는 카메라 모듈의 상평면 경사에 의해 나타나는 결상 품질 저하 현상의 예시도이고, 이상적인 상평면은 평면이나, 실제 상평면은 이상적인 상평면에 대해 경사도를 가지므로 생성된 이미지 가장자리의 선명도가 균일하지 않다. 도 3A, 도 3B 및 도 3C는 카메라 모듈이 상평면 만곡에 의해 나타나는 결상 품질 저하 현상을 보여주는 개략도이고, 도 4A, 도 4B 및 도 4C는 카메라 모듈이 피크에 의해 나타나는 결상 품질 저하 현상을 보여주는 개략도이다.
본 발명에서는, 조정 가능한 렌즈 또는 렌즈 세트 또는 렌즈 어셈블리를 포함한 상기 카메라 모듈의 설계에 기초하여, 결상 품질을 확정하고, 상평면의 경사도, 상평면 만곡, 피크 및 렌즈 감광도를 포함한 주요한 결상 품질 파라미터의 함수 관계에 기반하여 조정될 렌즈의 조정량을 계산함으로써 적은 비용으로 신속하게 고품질 카메라 모듈을 효율적으로 생산하는 목표을 달성하여, 결상 품질이 향상된 카메라 모듈을 생산할 수 있다.
구체적으로, 조정 가능한 렌즈를 포함한 렌즈 어셈블리의 사전 조립을 진행한 후, 카메라 모듈의 이미지를 수집하고, 카메라 모듈의 이미지를 기반으로, 소프트웨어를 이용하여 조정 가능한 렌즈의 조정량을 산출한다. 그 다음, 조정량에 근거하여 카메라 모듈의 이미지가 해상도 요건을 만족할 때까지 조정 가능한 렌즈를 조정한다. 다음, 조정을 거친 조정 가능한 렌즈를 패키징 및 고정하여 카메라 모듈의 생산 조립을 완성한다. 예시로서, 상기 카메라 모듈에 전류를 통전하여 카메라 모듈의 이미지를 수집하거나 , 또는 이동식 타깃 보드를 이용하여 초점이탈 곡선을 수집한다.
본 발명에서 제공되는 광학 시스템의 결상 품질을 보상하기 위한 방법에 의하면, 수집한 카메라 모듈의 이미지를 기반으로, 광학 방법을 이용하여 카메라 모듈의 이미지를 분석하고, 결상 품질에 영향주는 요소와 각 조정 가능한 렌즈의 감도 사이의 함수 관계를 구현하여 상기 조정 가능한 렌즈(또는 조정될 렌즈)의 조정량을 정량적으로 계산함으로써 후속적인 조정 과정에서, 일차적으로 상기 조정 가능한 렌즈의 조립위치를 적절하게 조정하고, 조정 정밀도를 확보하며 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 도 5A, 도 5B및 도 5C에는 본 발명에서 제공되는 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법으로 상기 조정 가능한 렌즈를 조정한 카메라 모듈의 광학 결상 품질의 보상 효과를 보여주는 예시도가 도시되어 있다.
도 6은 본 발명에서 제공되는 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법의 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법(600)은 아래와 같은 단계들을 포함한다:
단계(601): 카메라 모델의 결상 정보에 기반하여 결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터를 확정하고;
단계(602): 결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하며;
단계(603): 결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계에 따라 조정될 렌즈의 조정 방식 및 조정량을 확정한다.
결상 품질에 영향주는 요소로서 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값이 있으므로, 따라서, 상기 단계(601)에서는 결상 정보에 대한 분석을 통해 보정하고자 하는 카메라 모듈의 결상 품질에 영향 주는 요소가 상면 기움(T), 상면 만곡(C) 또는 피크값(P) 중 어느 하나 또는 다수인지를 확정하고, 나아가 보정하고자 하는 카메라 모듈의 조정해야 할 결상 품질 파라미터를 확정한다.
본 명세서에서 결상 품질이라고 함은 광학적 전달 함수(Optical Transfer Function; OTF), 변조 전달 함수(Modulation Transfer Function; MTF), 공간 주파수 응답(Spatial Frequency Response; SFR), 대조 전달 함수(Contrast Transfer Function; CTF) 및 TV line 등 결상 시스템의 해상력을 나타낼 수 있는 그 어떠한 평가 방식을 모두 포함한다.
결상 품질은 상면 기움, 상면 만곡, 피크값의 함수로 표시될 수 있으며, 따라서, 결상 품질을 아래의 수학식으로 정의할 수 있다:
F(T,C,P)= f{T(d，t)，C(h，g，r)，P(d，h，r，t)}
여기서, F는 결상 품질, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값을 표시한다. D는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, 그리고 r은 렌즈 표면 정밀도를 표시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 결상 정보에 근거하여 조정해야 할 결상 품질 파라미터를 확정하는 방법은 아래와 같은 단계들을 포함한다:
단계(6011): 조정될 광학 시스템에 의해 미리 설정된 타겟 보드에 대하여 결상 정보를 수집한다;
단계(6012): 수집한 결상 정보에 근거하여 상면 기움(T), 상면 만곡(C), 및 피크값(P) 등과 같이 결상 품질을 표현할 수 있는 파라미터를 산출한다;
단계(6013): 현재 결상 품질과 미리 설정된 해상도 요구조건을 비교하여 조정될 광학 시스템의 조정해야 할 파라미터가 T, C, P 중 어느 하나 또는 다수 인자를 확정한다.
상기 단계(6011)에서, 이미지 정보를 수집함으로써 필요한 상면 기움(T), 상면 만곡(C) 및 피크값(P) 정보를 출력할 수 있다. 본 발명에서, 상기 카메라 모듈의 이미지 수집은 카메라 모듈에 의한 CTF 또는 SFR 테스트 타겟 보드의 촬영에 기반함으로써 CTF 또는 SFR 값으로 모듈의 결상 품질을 표현할 수도 있고, 기타 테스트 타겟 보드에 의해 이미지를 수집할 수 있는데, 결상 품질을 표현할 수 있는 방식이라면 모두 가능하다. 본 발면은 CTF 또는 SFR 타겟 보드에 의한 이미지 수집에 한정되지 않으며, 해당 분야의 당업자라면 기타 타겟 보드를 이용한 이미지 수집 방법은 생각해 낼 수 있음은 자명한 것이다.
또한, 이미지 수집 과정에 사용되는 타겟 보드에 대해서도 제한하지 않으며, 이는 평면 타겟 보드일 수도 있고, 입체식 타겟 보드일 수도 있으며, 이미지 정보를 출력할 수 있는 그 어떠한 타겟 보드는 모두 본 발명에 적용 가능하다.
유의해야 할 것은, 본 발명은 이미지 정보의 수집 방식에 대해 한정하지 않으며, 필요한 정보를 수집할 수 있는 그 어떠한 방식은 모두 적용 가능한 바, 이는 이동식 타겟 보드일 수도 있고, 이동식 모듈일 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 단계(6012) 및 상기 단계(6013)에서, 수집된 이미지에 기반하여 상면 기움(T), 상면 만곡(C), 피크값(P)를 산출한다. 예를 들어, 일 바람직한 실시예에 있어서, 촛점 이탈 곡선 (defocusing curve) 방식을 이용하여 T、C、P를 산출한 다음, 이들을 조정하고자 하는 렌즈 세트 상에 분해하여, 조정하고자 하는 렌즈에 대한 조정하여야 할 항목을 확정한다.
유의하여야 할 점은, 본 발명에서 T、C、P의 계산 방법에 대해 특별히 한정하지 않는 바, 상면 기움(T), 상면 만곡(C) 및 피크값(P) 3가지 요소에 대해 수량화할 수 있는 그 어떠한 방법을 이용하여 계산할 수 있으며, 이러한 방식에는 촛점 이탈 곡선 방식이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 광학적 설계 및 보정 방식에 따르면, 해당 분야의 당업자들에게 있어서 T、C、P를 산출하는 기타 방식을 생각해 낼 수 있음은 자명한 것이다. 따라서, T、C、P에 대한 기타 계산 방식도 본 발명에 적용 가능하다.
유의하여야 할 점은, 상기 단계(602)에서, 상기 상면 기움(T), 상면 만곡(C) 및 피크값(P) 정보를 수집한 다음, 렌즈 편심, 기움, 두께 및 간격 등 요소들을 분해함에 있어서, 각 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 감도 사이의 함수를 구현하여야 하며, 이는 카메라 모듈의 광학적 설계에서의 감도 구현을 참조할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 단계(602)에서, 조정해야 할 결상 품질 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 방법은 아래와 같은 단계들을 포함한다:
단계(6021): 상면 기움과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하고;
단계(6022): 상면 만곡과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하며;
단계(6023): 피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하며; 및
단계(6024): 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현한다.
상기 단계(6021)에서, 모듈의 광학적 설계의 관점으로 부터 살펴보면, 상면 기움(T)은 렌즈 편심(d)과 렌즈 기울기(t)의 함수이고, 상면 기움(T)과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 아래와 같이 표시될 수 있다:
T(d，t)=f{d(x，y)，t(x，y)}，d(x，y)=d(k*cos(θ)，k*sin(θ))
여기서, 상기 함수에 있어서, x와 y는 광축에 수직되는 상평면 상에 분해된 방향 좌표이고, θ는 x와 y에 의해 한정되는 2차원 평면상의 각도 좌표이며, k는 편심 절대값이다.
상기 함수는 렌즈 어셈블리의 광학적 설계 상 감도에 의해 확정되고, 따라서, 렌즈 어셈블리의 감도에 근거하여 상면 기움 함수를 구현할 수 있다.
상기 단계(6022)에서, 상면 만곡(C)은 렌즈 두께(h)와 렌즈 간격(g)의 함수이고, 상면 만곡(C)과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 아래와 같이 표시될 수 있다:
C(h，g，r)=f{ h(z)，g(z)，r(z)}
상기 함수에서, z는 광축을 따라 연장되는 방향 좌표이다.
상기 함수는 렌즈 어셈블르의 광학적 설계 상 감도에 의해 확정되고, 따라서, 렌즈 어셈블리의 감도에 근거하여 상면 만곡 함수를 구현할 수 있다.
상기 단계(6023)에서, 피크값(P)은 렌즈 편심(d), 렌즈 두께(h), 렌즈 표면 정밀도(r) 및 렌즈 기울기(t)의 함수이고, 피크값(P)과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 아래와 같이 표시될 수 있다:
P(d，h，r，t)=f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)}
상기 함수에서 x와 y는 광축과 수직되는 상평면 상에 분해된 방향 좌표이고, z는 광축을 따라 연장되는 방향 좌표이며, r은 렌즈 표면 정밀도이고, r은 렌즈 구조의 위치 조정에 의해 변경되는 것이 아니다. 즉, 피크값(P)을 조정하여야 할 경우, 렌즈 편심(d), 렌즈 두께(h) 및 렌즈 기울기(t)를 산출하여야 하고, 산출한 후 렌즈 편심(d), 렌즈 두께(h) 및 렌즈 기울기(t)에 대해 적절한 조정을 진행하여야 한다. 아울러 렌즈 표면 정밀도(r)가 피크값에 대한 영향도 고려하여야 하는데, 상기 렌즈 표면 정밀도(r)를 조정할 필요는 없다.
상기 함수도 렌즈 어셈블리의 감도에 의해 구현할 수 있다.
상기 단계(6024)에서, 상기 단계(6021) 내지 단계(6023)를 통해, 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현할 수 있다.
결상 품질은 상면 기움(T), 상면 만곡(C), 피크값(P)의 함수로 표시될 수 있으며, 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 아래와 같이 표시될 수 있다:
F(T,C,P)= f”{ f{d(x，y)，t(x，y)}，{ h(z)，g(z)，r(z)}，f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)}}；
나아가, 이하 함수로 전환될 수 있다:
F(T,C,P)= f”{ f{ d(k*cos(θ)，k*sin(θ))，t(x，y)}，{ h(z)，g(z)，r(z)}，f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)}}；
상기 함수에서, F는 결상 품질, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값을 표시한다. D는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, r는 렌즈 표면 정밀도, x 및 y는 광축과 수직인 상평면에 분해된 방향 좌표이고，z는 광축에 따라 연장되는 방향 좌표이고，θ는 x와 y에 의해 확정되는 2차원 평면 상의 각도 좌표이며, k는 편심 절대값이다.
상기 단계(603)에서, 상기 단계(6024) 중의 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자의 관계 함수에 근거하여 조정하고자 하는 렌즈의 조정 방식 및 조정량을 확정한다. 즉, F(T,C,P)와 x, y, z 및 θ 사이의 관계에 따라, 상면 기움(T), 상면 만곡(C) 및/또는 피크값(P)으로부터 조정 타겟을 확정하고, 컴퓨터를 이용하여 자동으로 F(T,C,P)가 최적인 방정식의 해를 구할 수 있다. 즉, 조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치 x, y, z 및 θ의 값을 구한다. 다시 말하면, 결상 품질이 최적일 경우 소프트웨어를 이용하여 조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치 x, y, z 및 θ의 값을 산출하고, 산출된 조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치에 따라 조정하고자 하는 렌즈에 대해 의도적으로 이동시킨다. 즉, 정량적으로 조정하고자 하는 렌즈의 수평 방향, 수직 방향, 경사 방향 및 원주 방향에 대해 조정하고, 이러한 방식으로 조정하고자 하는 렌즈에 대해 의도적인 보정을 진행함으로써 카메라 모듈의 생산 과정에서 신속히 결상 품질을 보상하는 목표를 달성할 수 있고, 기타 부품 및 조립 과정의 기움 현상에 의한 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값에 의해 초래되는 모듈의 결상 품질의 저하를 보상하고, 조정하고자 하는 렌즈에 대해 조정한 후, 요구에 부합되는 상기 조정하고자 하는 렌즈를 고정하여 카메라 모듈 전체를 패키징하므로써 결상 품질 요구에 만족하는 카메라 모듈을 얻을 수 있다.
본 발명에서 제공하는 방법에 의하면, 모듈의 생산 과정에서 모듈의 결상 품질을 보상함으로써 제조된 카메라 모듈이 원하는 해상도 요구에 만족하도록 하고, 또한 본 발명에서 제공되는 방법에서는 포커스 조정 단계를 생략함으로써 카메라 모듈의 생산 효율 및 제품의 수득률을 향상시키고 생산 비용을 저감시킬 수 있다.
광학 렌즈 어셈블리의 설계는 복잡한 공정인 바, 다양한 변수 요소들을 고려하여야 하고, 다양한 요소들의 적당하게 조합되어야 합격된 렌즈 어셈블리를 획득할 수 있다. 따라서, 설계자가 양호한 경험기초를 지녀야 할 뿐만 아니라 적합한 설계 방법도 필요하고, 설계자를 도와 더욱 신속하고 합리적으로 요구에 부합되고 개선된 결상 품질을 구비한 렌즈 어셈블리를 설계하도록 가이드하여야 한다. 상기한 바와 같이. 종래의 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서는 단일 렌즈를 설계 대상으로 하여 렌즈 어셈블리의 설계가 더욱 복잡할 뿐만 아니라 일부 설계 단점도 존재한다. 단일 렌즈를 대상으로 하는 종래의 설계 방식에서는 고화소, 대구경, 얇은 두께 등 특성에 의해 렌즈 어셈블리의 감도가 높고, 부품의 공차 및 조립 정밀도에 의해 렌즈 어셈블리의 수득률 손실이 컸다. 그러나 본 발명에서 제공되는 렌즈 어셈블리의 설계 방법에 의하면, 다수의 렌즈를 적어도 2개의 렌즈 유닛으로 분류하여, 설계 과정에서 렌즈 유닛 별로 조정함으로써 실시간으로 렌즈 또는 렌즈 세트를 조정하여 광학 시스템의 결상 품질을 보상하기에 적합하다. 나아가, 각 렌즈 유닛 내부의 각 렌즈는 서로 보상될 수 있으므로 함께 조정 요구에 부합될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 유닛 내부의 각 렌즈의 감도를 균일화하고 나아가 상기 렌즈 유닛을 조정함으로써 종래의 렌즈 어셈블리에 존재하는 렌즈 공차 및 조립 오차에 의해 나타나는 상면 기움, 만곡, 비점수차(Astigmatism) 등 특성 손실을 보상할 수 있다. 나아가, 설계 과정에서, 각 렌즈를 분류하여 적어도 2개의 렌즈 유닛을 구성함으로써 다량의 단일 렌즈에 의한 기존 설계를 적은 량의 렌즈 유닛에 대한 설계로 대체한다. 나아가, 상기 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 각 렌즈의 감도를 균일화하고, 예를 들어 상기 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 단일 렌즈의 감도를 조종하는 것이 아니라, 렌즈 유닛 내부의 각 렌즈의 감도를 보상하고 균형되도록 하여 렌즈 유닛의 조정이 상기 렌즈 어셈블리의 전체적 결상 품질의 요구에 만족하도록 한다. 나아가, 상기 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정에서, 렌즈 유닛 사이의 에어 갭을 설계함에 있어서, 각 렌즈 유닛 사이의 에어 갭이 매치되도록 하여 광학 렌즈 어셈블리의 설계 요구에 만족하도록 한다. 나아가, 설계 과정에서, 상기 렌즈 유닛에 대해 X, Y, Z축 서로 다른 방향에서 평행 이동시키고 각도를 조절함으로써 광학 시스템의 결상 품질을 보상하는 목적을 실현한다.
다른 한편, 본 발명의 상기 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 의해 설계된 렌즈 어셈블리는 상기 광학 렌즈 어셈블리를 제조하는데 이용되고, 상기 방법으로 제조된 렌즈 어셈블리는 유닛 별로 조립 및 조정되므로 누적된 부품 공차 및 조립 정밀도에 의한 한계를 극복할 수 있고, 광학 렌즈 어셈블리의 생산 수득률을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈를 제조한 후 각 렌즈에 대해 레즈 유닛 별로 분류하여 고정할 수 있고, 또한, 렌즈 유닛 별로 설치할 수 있다. 여기서, 상기 광학 렌즈 어셈블리 중 적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 조정 가능한 유닛일 수 있으므로, 단일 렌즈 별로 조정하는 것이 아니라, 유닛 별로 조정할 수 있다. 본 발명의 설계 방법에 의해 설계된 상기 렌즈 어셈블리는 상기 렌즈 유닛을 설계 및 조정 대상으로 하므로 고화소 카메라 모듈에 적합하고, 따라서 종래의 렌즈 어셈블리가 고화소, 대구경 및 얇은 두께 등 특성 요구 조건 하에 감도가 높은 문제를 해결할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 바람직한 실시예에 따른 설계 방법 블록도가 도시된다. 본 발명은 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법(1000)을 제공하고, 상기 설계 방법(1000)은 아래아 같은 단계들을 포함한다:
단계(1001)：지정된 표준에 따라 렌즈를 선택하고;
단계(1002)：각 렌즈를 적어도 2개의 렌즈 유닛으로 분류하며; 및
단계(1003)：결상 정보에 근거하여 조정해야 할 렌즈 파라미터를 확정하고, 상기 렌즈 유닛을 대상으로 조정함으로써 상기 광학 렌즈 어셈블리가 지정된 표준 및 결상 품질 요구에 만족하도록 한다.
상기 단계(1001)에서, 일차적으로 선택할 수 있는 렌즈 수량, 예를 들어, 상기 렌즈의 기본 평면 유형 등과 같은 기본 파라미터 등을 확정한다.
상기 단계(1002)에서, 지정된 요구에 따라 각 렌즈를 적어도 2개의 렌즈 유닛으로 분류한다. 예를 들어, 상기 광학 렌즈 어셈블리의 결상 정보에 근거하여 각 렌즈 유닛의 분류 방식을 확정한다. 물론, 이러한 과정은 반복적으로 순환되는 과정인 바, 상기 렌즈를 조정함 과 동시에 결상 정보를 관찰하면서 최종 각 렌즈의 분류 방식을 확정할 때까지 반복적으로 조정하여야 한다. 다시 말하면, 많은 량의 단일 렌즈를 대상으로 하는 방식을 적은 량의 렌즈 유닛을 대상으로 전환하여 설계 목표가 단일 렌즈에서 렌즈 유닛으로 변경되도록 한다. 유의하여야 할 점은, 다수의 렌즈로 이루어진 광학 렌즈 어셈블리에 있어서, 상기 렌즈 유닛의 조합 방식은 다양할 수 있는 바, 지정된 표준 및 결상 품질에 따라 각 렌즈의 적합한 조합 방식을 확정할 수 있다. 다시 말하면, 상기 단계(1002)에서, 지정된 표준 및 결상 품질에 따라 각 렌즈의 다수의 조합 유닛 중에서, 상기 광학 렌즈 어셈블리에 적합한 유닛 분류 방식을 선택할 수 있다.
상기 단계(1003)에서, 조정 대상이 기존의 단일 렌즈로부터 렌즈 유닛으로 변경됨으로써 각 렌즈의 영향을 커버하여 어느 하나 또는 특정된 수량의 상대적으로 중요한 렌즈에 대한 조정에만 한정되지 않고, 예를 들어, 제1 렌즈, 제2 렌즈 또는 마지막 렌즈의 조정에만 한정되지 않으므로 설계의 한계를 극복할 수 있다. 그리고, 상기 렌즈 유닛 사이의 조합에 대해 조정함으로써, 단일 렌즈가 전체적인 광학 렌즈 어셈블리에 대한 영향을 줄일 수 있다.
상기 단계(1003)에서, 렌즈 파라미터의 예로는, 이미지 높이, 조리개 크기, 총 광확 길이, 백 포커스, 필드 앵글, 뒤틀림, 상대적 조도， 주 광선 각도, 최대 이미지 높이, 외형적 크기, 공간적 간격 크기, 및 감도 등 파라미터가 포함되고, 상기 각 렌즈 파라미터 중에서, 우선 기본 변수를 확정한 다음, 나머지는 보조변수가 된다. 조정 과정에서, 상기 기본 변수가 지정된 조건을 만족하도록 할 수 있고, 주요 조정 대상이 아닌, 상기 각 보조 변수에 대해 조정할 수 있다. 또한, 상기 각 보조변수에 대해 조정한 다음, 상기 기본 변수에 대해 조정할 수도 있음은 물론이다.
더 상세히, 상기 각 렌즈 유닛들 사이의 공간적 간격을 메인 에어 갭으로 정의할 수 있다. 한 가지 조정 방식에 있어서, 상기 메인 에어 갭을 상기 기본 변수로 하여, 상기 기본 변수가 지정된 조건을 만족하도록 할 수 있고(예를 들어, 어느 한 지정된 값보다 크거나 같을 수 있음), 그 다음, 나머지 보조변수에 대해 조정할 수 있다. 조정 과정에서, 상기 메인 에어 갭을 조정하여 최종적으로 상기 광학 렌즈 어셈블리가 지정된 요구를 만족하도록 할 수 있다. 예를 들어 상기 렌즈 어셈블리의 기본 파라미터가 지정 규격에 부합되고, 결상 품질이 지정된 요구에 만족하며, 양호한 수득률을 획득할 수 있다. 상기 결상 품질의 판단 방법에는 예를 들어 SFR이 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
다른 일 실시예의 조정 방식에 있어서, 상기 광학 렌즈 어셈블리의 감도를 상기 기본 변수로 하여, 지정된 조건을 만족하도록 한 다음, 키타 나머지 보조변수를 조정할 수 있다. 상기 감도를 조정함으로써, 최종적으로 상기 광학 렌즈 어셈블리의 결상 품질이 지정된 요구를 만족하도록 할 수 있다.
나아가, 상기 단계(1003)에는 아래 단계들이 더 포함될 수 있다:
10031：상기 렌즈 유닛 내부의 상기 각 렌즈를 조정하여 서로 보상되도록 한다. 즉, 상기 렌즈 유닛을 대상으로 조정하는 과정에서, 상기 각 렌즈 유닛 내부의 상기 각 렌즈에 대해 조정하여 서로 보상되도록 하고, 나아가 상기 광학 렌즈 어셈블리가 상기 렌즈 유닛에 대한 요구를 만족하도록 한다.
나아가, 상기 단계(1003)에서, 적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 조정 가능한 유닛으로 설정될 수 있다. 즉, 조립 과정에서, 상기 적어도 하나의 렌즈 유닛에 대해 조정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 바람직한 실시예의 설계 흐름도를 보여준다. 광학 렌즈 어셈블리의 설계 과정은 아래와 같을 수 있다: 우선 지정된 조건을 만족하는 렌즈를 미리 선택하고, 그 다음, 결상 결과에 따라 반복적으로 렌즈를 조정함으로써 상기 광학 렌즈 어셈블리의 상기 각 렌즈 유닛을 확정하며, 상기 각 렌즈 유닛을 대상으로 상기 각 렌즈를 조정하여 상기 광학 렌즈 어셈블리의 결상 품질이 지정된 요구를 만족하도록 한다.
나아가, 상기 방법에 의해 설계를 진행하여 지정된 표준에 도달하는 상기 광학 렌즈 어셈블리를 획득할 수 있고, 상기 광학 렌즈 어셈블리는 생산 제조에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 렌즈 어셈블리의 제조 과정은 아래와 같을 수 있다: 우선 상기 광학 렌즈 어셈블리 설계 방법에 의해 설계하여 획득한 상기 각 렌즈의 프라미터에 근거하여 상기 각 렌즈를 획득한 후, 상기 각 렌즈에 대해 유닛 분류을 진행하고, 동일 렌즈 유닛에 속하는 상기 각 렌즈를 고정시키며, 나아가, 상기 렌즈 유닛을 대상으로 상기 설계 결과에 따라 상기 각 렌즈 유닛을 조립함으로써 상기 광학 렌즈 어셈블리를 획득한다. 유닛에 따른 조립설계 및 조립방식은 유닛 간의 상호 배합을 통해 상기 광학 렌즈 어셈블리의 결상 품질을 보상하고, 단일 렌즈의 조립방식에서의 부품 공차 또는 조립 정밀도의 누적값이 큼으로 인한 수득률 손실을 줄일 수 있으며, 고화소, 대구경, 얇은 두께의 렌즈 요구에 더 적합할 수 있다.
유의하여야 할 점은, 적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 조정 가능한 유닛으로 설정될 수 있다. 즉, 설치된 후, 상기 렌즈 유닛의 위치를 조정할 수 있으며, 예를 들어, X축, Y축 및 Z축에서 평행이동 또는 축 방향에서의 각도를 회전함으로써 유닛 별로 조정을 진행하여 상기 광학 렌즈 어셈블리가 더욱 훌륭한 결상 품질을 갖도록 할 수 있다. 다시 말하면, 상기 광학 렌즈 어셈블리에 대한 유닛 별 설계와 상기 광학 렌즈 어셈블리의 조립 과정은 서로 배합하여 더욱 우수한 결상 품질을 실현할 수 있다.
도 11을 참조하면 본 발명에 따른 상기 바람직한 실시예의 제1 실시예의 예시도를 보여준다. 본 발명에서는 광학 렌즈 어셈블리가 제공되는 바 이러한 광학 렌즈 어셈블리는 상기 실시예의 설계 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)은 3개의 렌즈를 포함하고, 각각 제1 렌즈(11), 제2 렌즈(12) 및 제3 렌즈(13)이며, 여기서, 상기 제1 렌즈(11)와 상기 제2 렌즈(12)는 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제3 렌즈(13)는 제2 렌즈 유닛(200)을 구성한다.
상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 설계 과정에서, 우선, 요구에 부합되는 3개의 렌즈를 미리 선택한 후, 상기 3개의 렌즈에 대해 유닛 분류을 진행한다. 예를 들어, 지정된 설계 표준 및 결상 품질을 고려하여 최종 상기 제1 렌즈(11)와 상기 제2 렌즈(12)이 상기 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제3 렌즈(13)가 상기 제2 렌즈 유닛(200)을 구성하도록 확정한다. 나아가, 지정된 표준 및 결상 품질에 근거하여 상기 제1 렌즈 유닛(100)과 상기 제2 렌즈 유닛(200)에 대해 조정을 진행함으로써 상기 제1 렌즈 유닛(100)과 상기 제2 렌즈 유닛(200)이 전체적으로 서로 배합되어 지정된 표준에 도달하고, 결상 품질이 요구에 만족하도록 한다. 조정과정에 있어서, 상기 제1 렌즈(11)와 상기 제2 렌즈(12)에 대해 협동적으로 조정하여 서로 보상되도록 한고, 단일 렌즈 별로 요구에 만족하도록 하는 것이 아니라, 상기 제1 렌즈 유닛(100)이 전체적으로 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 조정 요구에 만족하도록 한다.
상기 제1 렌즈 유닛(100)과 상기 제2 렌즈 유닛(200) 사이에 메인 에어 갭(101)이 형성된다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈(11)는 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제2 렌즈(12)와 상기 제3 렌즈(13)는 상기 제2 렌즈 유닛(200)을 구성한다. 즉, 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 상기 렌즈 유닛의 조합 방식에는 서로 다른 다양한 선택이 있는데, 지정된 설계 표준 및 결상 정보에 따라 판단하여 최종 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 상기 각 렌즈 유닛을 확정할 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 상기 바람직한 실시예에 따른 광학 렌즈 어셈블리의 제1 실시예의 구체적인 실시예의 예시도를 보여준다. 상기 도면에서는 3개의 렌즈에 의해 구성된 렌즈 어셈블리의 한가지 가능한 구조를 보여줌으로써, 제1 렌즈(11)와 제2 렌즈(12)가 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고 제3 렌즈는 제2 렌즈 유닛(200)을 구성한다. 상기 제1 렌즈 유닛(100)과 상기 제2 렌즈 유닛(200) 사이에는 메인 에어 갭(101)이 형성된다. 본 발명의 기타 구체적인 실시예에서, 상기 제1 렌즈(11), 상기 제2 렌즈(12) 및 상기 제3 렌즈(13)는 기타 형태 및 유닛 조합의 형식을 가질 수 있으며, 본 발명은 이에 대해 한정하지 않는다. 상기 제1 즈(11), 상기 제2 렌즈(12) 및 상기 제3 렌즈(13)의 구체적인 형태 및 파라미터는 상기 지정된 표준 및 결상 품질에 의해 결정된다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 상기 바람직한 실시예의 제2 실시예에 따른 광학 렌즈 어셈블리의 블록도를 보여준다. 본 발명에서는 광학 렌즈 어셈블리(10)이 제공되고, 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)는 상기 실시예의 설계 방법에 의해 획득된다. 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)는 4개의 렌즈를 포함하고, 각각 제1 렌즈(11), 제2 렌즈(12), 제3 렌즈(13) 및 제4 렌즈(14)인 바, 여기서, 상기 제1 렌즈(11)와 상기 제2 렌즈(12)는 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제3 렌즈(13)와 상기 제4 렌즈(14)는 상기 제2 렌즈 유닛(200)을 구성한다.
상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 설계 과정에서, 우선, 요구에 부합되는 4개의 상기 렌즈를 미리 선택한 다음, 4개의 상기 렌즈에 대해 유닛 분류를 진행한다. 예를 들어, 지정된 설계 표준 및 결상 품질을 종합적으로 고려하여 최종 상기 제1 렌즈(11)와 상기 제2 렌즈(12)가 상기 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제3 렌즈(13)와 상기 제4 렌즈(14)가 상기 제2 렌즈 유닛(200)을 구성하도록 확정한다. 나아가, 지정된 표준 및 결상 품질에 근거하여, 상기 제1 렌즈 유닛(100) 및 상기 제2 렌즈 유닛(200)을 조정함으로써 상기 제1 렌즈 유닛(100)과 상기 제2 렌즈 유닛(200)이 전체적으로 서로 배합하여 지정된 표준에 도달하고, 결상 품질이 요구에 만족하도록 한다. 조정 과정에 있어서, 상기 제1 렌즈(11) 및 상기 제2 렌즈(12)에 대해 협동적으로 조정함으로써 이들이 서로 보상되어, 단일 렌즈 별로 요구에 만족하도록 하는 것이 아니라, 상기 제1 렌즈 유닛(100)이 전체적으로 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 조정 요구에 만족하도록 한다. 상기 제3 렌즈(13)와 상기 제4 렌즈(14)에 ? 협동적으로 조정하여 서로 보상되도록 함으로써, 상기 제2 렌즈 유닛(200)이 전체적으로 상기 광학 렌즈 어셈블리의 조정 요구에 만족하도록 한다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈(11), 상기 제2 렌즈(12) 및 상기 제3 렌즈(13)가 제1 렌즈 유닛(100)을 구성한다. 상기 제4 렌즈(14)가 제2 렌즈 유닛(200)을 구성한다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈(11)가 제1 렌즈 유닛(100)을 구성한다. 상기 제2 렌즈(12), 상기 제3 렌즈(13) 및 상기 제4 렌즈(14)가 제2 렌즈 유닛(200)을 구성한다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈(11)와 상기 제2 렌즈(12)가 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제2 렌즈(12)가 제2 렌즈 유닛(200)을 구성하며, 상기 제3 렌즈(13)와 상기 제4 렌즈(14)가 제3 렌즈 유닛(300)을 구성한다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈(11)가 제1 렌즈 유닛(100)을 구성하고, 상기 제2 렌즈(12)와 상기 제3 렌즈(13)가 제2 렌즈 유닛(200)을 구성하며, 상기 제4 렌즈(14)가 제3 렌즈 유닛(300)을 구성한다.
즉, 상기 광학 렌즈 어셈블리의 상기 렌즈 유닛의 조합 방식에는 서로 다른 다양한 선택이 있는데, 지정된 설계 표준 및 결상 정보에 따라 판단하여 최종 상기 광학 렌즈 어셈블리(10)의 상기 각 렌즈 유닛을 확정할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예에 있어서, 각각 3개 및 4개의 렌즈에 의해 구성된 렌즈 어셈블리를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기타 실시예 에서，상기 렌즈의 수량은 더 많을 수도 있다. 예를 들어 , 5개, 6개, 7개 또는 그 이상일 수 있으며, 이러한 실시예들은 모두 상기 실시예에 따라 설계 및 제조될 수 있고, 상기 렌즈의 수량에 대해 본 발명에서 한정한지 않음은 해당 분야의 당업자들에게 자명할 것이다.
유의하여야 할 점은, 카메라 모듈의 생산 과정에서 도 9 내지 도 15에 대응되는 상기 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법에 의해 상기 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리를 설계 및 제조하여 상기 렌즈 어셈블리 중의 적어도 하나의 렌즈 유닛이 조정 가능한 방식으로 설치되도록 할 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 8에 대응되는 실시예의 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법에 따르면, 전술한 방법으로 상기 광학 렌즈 어셈블리에 대해 조정함으로써 제조 과정과 후속적인 조정 과정을 조합하여 결상 품질이 향상된 카메라 모듈을 획득할 수 있다.
상기 설명 및 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예들이 다만 예시 일 뿐, 본 발명에 대해 한정하지 않음은 해당 분야의 당업자들에게 자명한 것이다. 본 발명의 목적은 충분히 효율적으로 실현되었다. 본 발명의 기능 및 구성원리도 실시예에서 설명되었으며, 상기 원리를 위배하지 않는 한, 본 발명의 실시예들에 대해 다양한 변형 및 수정을 진행할 수 있다.

Claims (32)

  1. 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법에 있어서,
    상기 방법은 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트를 포함한 카메라 모듈에 적용될 수 있으며, 상기 방법은,
    (A)조정될 광학 시스템의 결상 정보에 근거하여, 결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터를 확정하는 단계;
    (B)결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; 및
    (C)결상 품질 보상을 위해 조정해야 할 파라미터와 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계에 근거하여, 조정하고자 하는 렌즈의 조정 방식 및 조정량을 확정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계(A)는,
    (A1)조정될 광학 시스템에 의하여 기설정된 타겟 보드에 대해 결상 정보를 수집하는 단계;
    (A2)수집된 결상 정보에 근거하여 결상 품질을 나타내는 파라미터를 산출하는 단계; 및
    (A3)현재 결상 품질을 전제로 하여, 기정 해상도 요구와 비교함으로써 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값 중 하나 또는 다수를 조정될 광학 시스템에서의 조정해야 할 파라미터로 확정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계(B)는,
    (B1)상면 기움과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계;
    (B2)상면 만곡과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계;
    (B3)피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; 및
    (B4)결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단계(B)는,
    (B1)상면 기움과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계;
    (B2)상면 만곡과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계;
    (B3)피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계; 및
    (B4)결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수를 구현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상면 기움, 상면 만곡 및 피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 각각:
    T(d，t)=f{d(x，y)，t(x，y)}，d(x，y)=d(k*cos(θ)，k*sin(θ);
    C(h，g)=f{ h(z)，g(z)，r(z)}; 및
    P(d，h，r，t)=f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)};이고,
    여기서, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값, d는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, 그리고 r는 렌즈 표면 정밀도를 표시하고, x, y는 광축과 수직인 상평면에 분해된 방향 좌표이고，z는 광축에 따라 연장되는 방향 좌표이고, θ는 x와 y에 의해 확정되는 2차원 평면 상의 각도 좌표이며, k는 편심 절대값인 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상면 기움, 상면 만곡 및 피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는 각각:
    T(d，t)=f{d(x，y)，t(x，y)}，d(x，y)=d(k*cos(θ)，k*sin(θ);
    C(h，g)=f{ h(z)，g(z)，r(z)}; 및
    P(d，h，r，t)=f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)};이고
    여기서, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값, d는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, 그리고 r는 렌즈 표면 정밀도를 표시하고, x、y는 광축과 수직인 상평면에 분해된 방향 좌표이고, z는 광축에 따라 연장되는 방향 좌표이고, θ는 x와 y에 의해 확정되는 2차원 평면 상의 각도 좌표이며, k는 편심 절대값인 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    렌즈 어셈블리의 감도에 근거하여 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 함수를 구현하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    촛점 이탈 곡선 또는 기타 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값의 계량화에 적합한 연산 방법을 이용하여 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값을 산출하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상면 기움, 상면 만곡 및 피크값은 결상 품질에 영향주는 요소이고, 결상 품질은 상면 기움, 상면 만곡 및 피크값의 함수:
    F(T,C,P)= f{T(d，t)，C(h，g，r)，P(d，h，r，t)};로 표시되며,
    여기서, F는 결상 품질, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값, d는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, 그리고 r는 렌즈 표면 정밀도를 표시하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    광학 시스템의 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수는,
    F(T,C,P)= f”{ f{ d(k*cos(θ)，k*sin(θ))，t(x，y)}，{ h(z)，g(z)，r(z)}，f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)}};이고
    여기서, F는 결상 품질, T는 상면 기움, C는 상면 만곡, P는 피크값, d는 렌즈 편심, t는 렌즈 기울기, h는 렌즈 두께, g는 렌즈 간격, 그리고 r는 렌즈 표면 정밀도를 표시하고, x, y는 광축과 수직인 상평면에 분해된 방향 좌표이고, z는 광축에 따라 연장되는 방향 좌표이고, θ는 x와 y에 의해 확정되는 2차원 평면 상의 각도 좌표이며, k는 편심 절대값인 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    광학 시스템의 결상 품질과 조정하고자 하는 렌즈 인자 사이의 관계 함수에 있어서, r은 렌즈 표면 정밀도이고, 피크값을 조정해야 할 경우, 렌즈 편심(d), 렌즈 두께(h) 및 렌즈 기울기(t)를 산출하고 조정해야 하며, 상기 렌즈 표면 정밀도(r)는 조정할 필요가 없는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치 x, y, z, 및 θ를 산출함에 있어서, F(T,C,P)가 최적인 방정식의 해를 구하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    조정하고자 하는 렌즈의 목표 이동 위치 x, y, z, 및 θ를 산출함에 있어서, F(T,C,P)가 최적인 방정식의 해를 구하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  14. 제2항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    이미지 수집 과정에 사용되는 타겟 보드는 이미지 정보를 출력하기에 적합한 타겟 보드이고, 평면 타겟 보드 또는 입체 타겟 보드가 적용 가능한 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    이미지 수집 과정에 사용되는 타겟 보드는 이미지 정보를 출력하기에 적합한 타겟 보드이고, 평면 타겟 보드 또는 입체 타겟 보드가 적용 가능한 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  16. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    광학 시스템의 결상 품질은 결상 시스템의 해상 능력을 표현하는 평가 방식인, 광학적 전달 함수, 변조 전달 함수, 공간 주파수 응답, 대조 전달 함수 및 TV line 중 하나 또는 다수를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    광학 시스템의 결상 품질은 결상 시스템의 해상 능력을 표현하는 평가 방식인, 광학적 전달 함수, 변조 전달 함수, 공간 주파수 응답, 대조 전달 함수 및 TV line 중 하나 또는 다수를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 단계(A) 전에,
    조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트를 포함하는 카메라 모듈에 통전하여 카메라 모듈의 이미지를 수집하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  19. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 모듈에 포함된 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트는 카메라 모듈에 미리 조립되고, 카메라 모듈에 대한 상기 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트의 공간적 위치는 적어도 하나의 방향에서 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 카메라 모듈에 포함된 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트는 카메라 모듈에 미리 조립되고, 카메라 모듈에 대한 상기 조정 가능한 렌즈 또는 조정 가능한 렌즈 세트의 공간적 위치는 적어도 하나의 방향에서 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 렌즈의 조정에 의한 광학 시스템의 결상 품질 보상 방법.
  21. 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법에 있어서,
    (a)지정된 표준에 따라 렌즈를 선택하는 단계;
    (b)각 렌즈들을 적어도 2개의 렌즈 유닛으로 분류하는 단계; 및
    (c)결상 정보에 근거하여 조정해야 할 렌즈 파라미터를 확정하여, 상기 렌즈 유닛을 대상으로 조정함으로써, 상기 광학 렌즈 어셈블리가 지정된 표준 및 결상 품질 요구에 만족하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 단계(b)에서,
    지정된 표준 및 결상 품질에 근거하여, 상기 각 렌즈들의 다수의 조합 유닛으로부터 상기 광학 렌즈 어셈블리에 적합한 유닛 분류 방식을 선택하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 단계(c)에서,
    기본 변수 및 보조변수는 미리 설정되고, 조정 과정에서, 상기 기본 변수는 대체적으로 변하지 않으며, 상기 보조변수가 조정되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 각 렌즈 유닛들 사이의 공간 간격은 메인 에어 갭이고, 상기 기본 변수는 상기 메인 에어 갭인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 기본 변수는 상기 광학 렌즈 어셈블리의 감도인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 단계(c)는,
    상기 렌즈 유닛 내부의 상기 각 렌즈들에 대해 서로 보상되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  27. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 조정 가능한 유닛인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  28. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 렌즈 유닛은 적어도 2개의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 설계 방법.
  29. 광학 렌즈 어셈블리에 있어서,
    적어도 2개의 렌즈 유닛을 포함하되, 상기 각 렌즈 유닛 사이에 서로 배합되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 설계 방법에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리.
  31. 광학 렌즈 어셈블리의 제조방법에 있어서,
    제21항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 설계 방법에 의해 광학 렌즈 어셈블리를 제조하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 어셈블리의 제조방법.
  32. 카메라 모듈에 있어서,
    적어도 하나의 조정 가능한 렌즈 유닛을 포함하는 적어도 하나의 광학 렌즈 어셈블리; 및
    적어도 하나의 감광 칩; 을 포함하되,
    상기 광학 렌즈 어셈블리는 제21항 내지 제31항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되고,
    상기 광학 렌즈 어셈블리는 상기 감광 칩의 감광 경로 상에 위치하며, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 상기 카메라 모듈의 결상 품질을 조정하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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