KR20200140245A - 광학 렌즈, 촬상 모듈 및 이의 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 출원은 광학 렌즈를 제공하며, 여기에는 적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 부재; 제2 렌즈 배럴과 상기 제2 렌즈 배럴 내에 장착되는 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈가 함께 이미징 가능한 광학계를 구성하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈에 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈가 구비되는 제2 렌즈 부재; 및 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 함께 고정시키기에 적합한 연결 매개물이 포함된다. 본 출원은 이에 상응하는 촬상 모듈, 광학 렌즈 및 촬상 모듈 조립 방법을 더 제공한다.

Description

광학 렌즈, 촬상 모듈 및 이의 조립 방법

본 출원은 2018년 3월 29일에 중국국가지식재산권국에 출원된 중국 특허출원번호 제201810274229.2호 및 제201820437842.7호의 우선권과 이익을 주장하며, 상기 출원의 개시 내용은 전체로서 원용에 의하여 본 출원의 명세서에 포함된다.

기술분야

본 출원은 광학 이미징 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학 렌즈, 촬상 모듈 및 이의 조립 방법에 관한 것이다.

모바일 전자 장치가 대중화됨에 따라, 모바일 전자 장치에 적용되어 사용자가 영상(예를 들어 비디오 또는 이미지)을 획득하도록 돕는 촬상 모듈 관련 기술이 빠르게 개발 및 발전하고 있으며, 최근에는 촬상 모듈이 의료, 보안, 산업 생산 등과 같은 많은 분야에서 널리 사용되고 있다.

점점 더 광범해지는 시장 수요를 충족시키기 위하여 높은 픽셀 밀도, 작은 크기 및 큰 조리개는 기존 촬상 모듈의 필수적인 개발 추세가 되었다. 조리개 렌즈가 크면 화각이 넓어지나 이로 인해 렌즈의 전체 광학 길이가 길어지고 화각이 크게 왜곡되는 문제가 발생한다. 예를 들어, 화각이 130°인 휴대폰 렌즈의 왜곡은 >10%이다. 소형 광학 장치의 분야에서 상기 문제는 더욱 두드러지고 해결하기가 어려워 질 것이다.

최근 자유 곡면(FREE-FORM) 기술이 보다 성숙해져, 자유 곡면 기술을 이용하여 자유 곡면 렌즈를 얻을 수 있다. 자유 곡면 기술에 기초하여, 광학 설계 시 자유 곡면 설계 소프트웨어를 통해 렌즈의 전표면 또는 후표면에서 누진 다초점 표면 가공을 진행한 후 다시 예를 들어 선반을 통해 복잡한 표면을 가공할 수 있다. 현재 자유 곡면 기술은 이미 고급 안경 렌즈 산업에서 널리 사용되고 있다. 자유 곡면 렌즈를 소형 광학 장치 분야(예를 들어 촬상 모듈 분야)에 사용하는 경우, 화각의 큰 왜곡을 줄이고 촬상 모듈의 전체 광학 길이를 어느 정도 줄일 수 있다. 상기 130° 화각 휴대폰 렌즈를 예로 들 경우, 자유 곡면 렌즈를 이용하면 왜곡을 2% 이하로 줄일 수 있을 것으로 예측된다. 자유 곡면 렌즈를 일반 자동 초점 모듈로 사용하는 경우, 총 광학 길이를 약 10% 줄이고 MTF 설계 값을 8% 향상시킬 수 있으며, 왜곡을 1% 이하까지 줄일 수 있다. 다시 말해, 자유 곡면 렌즈는 광학계의 수차를 감소시키거나 최소화하여 수차를 보정하고 왜곡을 감소시키는 기능을 구현할 수 있으며, 모듈의 전체 광학 길이 및/또는 모듈 부피를 감소시킬 수도 있다.

그러나 자유 곡면은 복잡한 비구면으로, 대부분의 경우 불규칙 비대칭이며 여러 대칭축이 있다. 소형 광학 장치 분야(예를 들어 휴대폰 촬상 모듈 분야)에서, 시판 중인 전형적인 광학 렌즈는 렌즈를 하나씩 삽입하는 방식으로 조립한다. 구체적으로, 내측에 계단형 지지면이 있는 렌즈 배럴을 미리 준비한 후, 각각의 렌즈를 하나씩 상기 렌즈 배럴 내측의 계단형 지지면에 삽입하여 완전한 광학 렌즈를 얻는다. 설치 공정의 한계로 인해, 렌즈 배럴에서 선택된 렌즈 표면형은 통상적으로 회전 대칭성을 갖는 구면 또는 비구면이다. 자유 곡면 렌즈를 사용하는 경우, 종래의 콤팩트형 촬상 모듈 렌즈의 조립 공정으로는 정확하게 설치할 수 없다. 자유 곡면 렌즈가 구비된 광학계에서는 비회전 대칭의 자유 곡면 렌즈에 이를 대칭으로 만드는 단일 광축이 없기 때문에 광심을 찾기가 어렵고 광축 정렬 및 교정 문제를 제어할 수 없다. 촬상 모듈의 렌즈 표면형 크기는 종종 0.7cm 미만이며, 소형 렌즈를 설치할 때는 더 높은 설치 요건과 더 빠른 설치 능력이 요구된다. 상기 문제로 인해 자유 곡면 렌즈를 콤팩트형 촬상 모듈에 적용하기가 어렵다.

본 출원의 일 양상에 있어서, 광학 렌즈를 제공하며, 여기에는 적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 부재; 제2 렌즈 배럴과 상기 제2 렌즈 배럴 내에 장착되는 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈가 함께 이미징 가능한 광학계를 구성하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈에 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈가 구비되는 제2 렌즈 부재; 및 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 함께 고정시키기에 적합한 연결 매개물이 포함된다.

일 실시예에 있어서, 상기 연결 매개물은 접착 재료이고, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 지탱 및 고정하기에 적합하고, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정되는 상대적 위치를 유지하도록 만든다. 다른 일 실시예에 있어서, 연결 매개물은 용접 매개물일 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈 부재의 축선과 상기 제2 렌즈 부재의 축선 사이는 0이 아닌 협각을 갖는다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈의 개수는 하나이고, 상기 제1 렌즈는 자유 곡면 렌즈이다.

일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈의 개수는 복수이고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈는 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 자유 곡면 렌즈를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈도 자유 곡면 렌즈를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 상기 제1 렌즈 배럴 내측에 장착된다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈 부재 및/또는 상기 제2 렌즈 부재는 그 안에 포함된 상기 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 마크를 갖는다.

일 실시예에 있어서, 상기 자유 곡면 렌즈는 그 두께 방향에 수직인 기준 평면을 가지고, 상기 자유 곡면 렌즈는 상기 기준 평면 내에서 기준 방향을 가지고, 상기 제1 렌즈 부재 및/또는 상기 제2 렌즈 부재는 상기 기준 방향의 마크를 구비하여 상기 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는다.

일 실시예에 있어서, 상기 연결 매개물은 접착 재료이고, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 지탱 및 고정하기에 적합하고, 상기 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향과 광학 설계에 의해 결정된 기준 방향의 차이가 소정의 임계 각도, 예를 들어 0.05도보다 크지 않게 만든다.

일 실시예에 있어서, 상기 광학 렌즈의 광축 방향을 따라, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재 사이에 갭이 있다.

본 출원의 다른 일 양태는 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 렌즈를 포함하는 촬상 모듈을 더 제공한다.

본 출원의 다른 일 양태는 광학 렌즈 조립 방법을 더 제공하며, 여기에는 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 사전 배치하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈가 함께 이미징 가능한 광학계를 구성하도록 만드는 단계, -여기에서 상기 제1 렌즈 부재는 적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈 부재는 제2 렌즈 배럴 및 상기 제2 렌즈 배럴 내에 장착되는 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 2 렌즈는 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비함- ; 능동 교정을 기반으로 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정 및 결정하는 단계; 및 접착 재료를 통해 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 접합시켜, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치로 고정 및 유지시키는 단계가 포함된다.

일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈도 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재 및/또는 상기 제2 렌즈 부재를 클램핑 또는 흡착함으로써, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적인 위치 관계를 조정 및 결정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적인 위치 관계 조정을 통해, 상기 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향과 광학 설계에 의해 결정된 기준 방향의 차이가 0.05도보다 크지 않도록 하는 단계를 더 포함하고, 여기에서 상기 기준 방향은 상기 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 데 사용된다.

일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 조정 평면을 따라 제1 렌즈 부재를 이동시키고, 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 부재 사이의 상기 평면을 따르는 이동 방향 상의 상대적 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 여기에서 상기 이동에는 상기 조정 평면 상의 회전이 포함된다.

일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정 단계에 있어서, 상기 이동에 상기 조정 평면 상의 병진이 더 포함된다.

일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재 축선의 상기 제2 렌즈 부재 축선에 대한 협각을 조정 및 결정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 상기 조정 평면에 수직인 방향을 따라 상기 제1 렌즈 부재를 이동시키고, 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재 사이의 상기 조정 평면에 수직인 방향 상에서의 상대적 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 상기 제1 렌즈 배럴 내측에 장착된다.

일 실시예에 있어서, 상기 사전 배치 단계에 있어서 상기 제1 렌즈 부재의 바닥면과 상기 제2 렌즈 부재의 꼭대기면 사이에 갭이 있고, 상기 접합 단계에 있어서 상기 접착 재료는 상기 갭에 배치된다.

본 출원의 다른 양태는 촬상 모듈 조립 방법을 더 제공하며, 여기에는 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 광학 렌즈 조립 방법을 이용하여 광학 렌즈를 조립하는 단계; 및 상기 광학 렌즈를 기반으로 촬상 모듈을 조립하는 단계가 포함한다.

종래 기술과 비교할 때, 본 출원은 다음 기술 효과 중 적어도 하나를 가질 수 있다.

1. 자유 곡면 렌즈를 크기가 작고 조리개가 큰 광학 렌즈에 적용하여 왜곡을 줄일 수 있다.

2. 자유 곡면 렌즈를 픽셀 밀도가 크고 크기가 작으며 조리개가 큰 촬상 모듈에 적용하여 왜곡을 줄일 수 있다.

3. 촬상 모듈의 총 광학 길이를 줄여 촬상 모듈의 부피를 감소시킬 수 있다.

4. 조립 시 자유 곡면 렌즈가 렌즈 배럴 내에서 원치 않는 회전을 하거나 회전 방향의 부정확한 위치로 인해 제품 결함이 발생하는 문제를 효과적으로 피할 수 있다. 자유 곡면 렌즈 조립 오차, 특히 회전 오차의 민감도가 아주 높기 때문에, 종래 공정을 기반으로 자유 곡면 렌즈가 포함된 광학 렌즈 또는 촬상 모듈을 조립할 경우, 자유 곡면 렌즈가 렌즈 배럴 내에서 원치 않는 회전이 일어나거나 회전 방향의 부정확한 위치로 인해 제품의 이미징 품질이 기준 미달될 수 있고 이 때문에 이미징을 수행할 수 없는 문제 등이 발생하기 쉽다. 본 출원 중 적어도 하나의 실시예는 상기 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.

5. 소형 광학 장치 분야에서 자유 곡면 렌즈의 설치 정확도를 효과적으로 개선함으로써 광학 렌즈 또는 촬상 모듈의 이미징 품질을 향상시킬 수 있다.

6. 자유 곡면 렌즈가 포함된 광학 렌즈 또는 촬상 모듈의 생산 효율을 효과적으로 개선하고 대량 생산에 적합하도록 제품 수율을 향상시킬 수 있다.

첨부 도면을 참고하여 예시적인 실시예를 도시하였다. 본 명세서에 개시된 실시예 및 첨부 도면은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 렌즈(1000)의 단면도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 자유 곡면 렌즈의 사시도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 촬상 모듈(2000)의 단면도이다.
도 4는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 광학 렌즈(1000a)의 단면도이다.
도 5는 도 4의 광학 렌즈(1000a)에 기초한 감광성 어셈블리(2000a)의 단면도이다.
도 6은 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 광학 렌즈(1000b)의 단면도이다.
도 7은 도 6의 광학 렌즈(1000b)에 기초한 감광성 어셈블리(2000b)의 단면도이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 렌즈 조립 방법의 흐름도이다.
도 9a는 본 출원의 일 실시예에 따른 능동 교정 중 상대적 위치 조절 방법을 도시한다.
도 9b는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 능동 교정 중 회전 조절 방법을 도시한다.
도 9c는 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 능동 교정 중 v, w 방향으로 조절하는 상대적 위치 조절 방법을 도시한다.

본 출원에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하에서는 첨부 도면을 참고하여 본 출원의 다양한 양태를 더욱 상세하게 설명한다. 이러한 상세한 설명은 본 출원의 예시적인 실시예에 대한 설명일 뿐이며, 본 출원의 범위를 어떠한 방식으로도 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"이라는 표현은 서로 관련하여 나열된 항목 중 하나 이상의 임의 및 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등과 같은 표현은 하나의 특징을 다른 특징과 구별하기 위해서만 사용되며, 특징에 대한 어떠한 제한도 의미하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 따라서 본 출원의 시사점을 벗어나지 않는 상황에서 이하에서 논의되는 제1 주체는 제2 주체로 지칭될 수도 있다.

도면에서 설명의 편의를 위해 물체의 두께, 크기 및 형상을 약간 과장하였다. 첨부 도면은 단지 예시일 뿐이며 비율에 맞춰 엄격하게 제도한 것은 아니다.

"포괄하는", "포괄되는", "구비하는", "포함하는" 및/또는 "포함되는"이라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 언급된 특징, 전체, 단계, 조작, 구성 요소 및/또는 부품이 존재한다는 것을 의미하나, 하나 이상의 다른 특징, 전체, 단계, 조작, 구성 요소, 부품 및/또는 이들의 조합의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다. 또한 "...중의 적어도 하나"와 같은 표현이 나열된 특징의 목록 이후에 나타날 경우, 전체 나열된 특징을 수식하는 것이며, 목록 중의 개별 요소를 수식하는 것이 아니다. 또한 본 출원의 실시예를 설명할 때, "~할 수 있다"를 사용하여 "본 출원의 하나 이상의 실시예"를 나타낸다. "예시적인"이라는 용어는 예시를 지칭하거나 예시적으로 설명하도록 의도된다.

본원에 사용된 용어 "기본적으로", "대략" 및 이와 유사한 용어는 정도를 나타내는 용어로 사용되는 것이 아니라 비슷한 것을 나타내는 용어로 사용되며, 본 발명의 속한 기술분야의 당업자가 인식하는 것, 측정 값 또는 계산 값 중의 고유 편차를 설명하도록 의도된다.

다르게 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 용어(기술 용어와 과학 용어 포함)는 본 출원이 속한 기술분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본원에서 달리 정의되지 않는 한, 용어(예를 들어 일반 사전에 정의된 용어)는 이것이 관련 기술의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 이상적이거나 지나치게 공식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

본 출원의 실시예 및 실시예 중의 특징은 충돌이 없는 한 서로 결합될 수 있음에 유의해야 한다. 이하에서는 첨부 도면과 실시예를 참고하여 본 출원을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 렌즈(1000)의 단면도이다. 상기 광학 렌즈(1000)는 제1 렌즈 부재(100), 제2 렌즈 부재(200), 및 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200)를 함께 접합시키는 접착 재료(도시되지 않음)을 포함한다. 여기에서, 제1 렌즈 부재(100)는 제1 렌즈 배럴(101) 및 제1 렌즈(102)를 포함하고, 제1 렌즈(102)는 자유 곡면 렌즈이다. 제2 렌즈 부재(200)는 제2 렌즈 배럴(201) 및 5개의 제2 렌즈(202)를 포함한다. 접착 재료는 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200) 사이의 갭(400)에 배치되어, 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200)를 함께 고정시킨다. 본 실시예에 있어서, 상기 접착 재료는 제1 렌즈 부재(100) 및 제2 렌즈 부재(200)를 지탱 및 고정하고, 제1 렌즈 부재(100) 및 제2 렌즈 부재(200)의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치를 유지하게 만든다.

본 실시예에 있어서, 자유 곡면 렌즈는 자유 곡면(FREE-FORM) 기술을 기반으로 가공 형성된 복잡한 광학 표면을 갖는다. 상기 복잡한 광학 표면은 예를 들어 광학 설계 시 자유 곡면 설계 소프트웨어를 통해 렌즈의 전표면 또는 후표면에서 누진 다초점 표면을 설계한 후, 다시 고정밀도의 NC 선반 상에서 연삭, 연마 등의 단계와 같은 가공을 수행하여 획득할 수 있다. 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 자유 곡면 렌즈의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 자유 곡면은 복잡한 비구면으로, 대부분의 경우 불규칙한 비대칭이라는 것을 알 수 있다. 자유 곡면 렌즈의 경우, 이는 그 두께 방향에 수직인 평면 상에 강한 방향성을 갖는다. 본 실시예에 있어서, 능동 교정 단계에서 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200)의 상대적인 위치 관계 조정을 통해, 상기 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향과 광학 설계에 의해 결정된 기준 방향의 차이가 소정의 임계 각도, 예를 들어 0.05도보다 크지 않게 만든 후(여기에서 기준 방향은 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 데 사용됨), 다시 갭(400)에 위치한 접착 재료를 이용하여 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200)를 지탱 및 고정시켜, 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200)의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치를 유지함으로써 광학 렌즈의 이미징 품질을 보장하도록 만들 수 있다.

이와 대조적으로, 종래의 광학 렌즈 조립 공정에서는 복수의 렌즈를 동일한 렌즈 배럴 내에 조립한다. 또한 비회전 대칭적 자유 곡면 렌즈는 광축 대칭 고유의 특성이 없다. 즉, 렌즈의 광축에 의존하여 조립 상의 위치 결정, 조정 등 조작을 수행할 수 없으므로 조립 난이도가 상당히 높아지는데, 특히 종래 공정 중의 자유 곡면 렌즈는 렌즈 배럴 내의 회전 위치 결정이 상당히 어렵다. 다시 말해, 자유 곡면 렌즈 조립 오차, 특히 회전 오차의 민감도가 아주 높기 때문에, 종래 공정을 기반으로 자유 곡면 렌즈가 포함된 광학 렌즈 또는 촬상 모듈을 조립할 경우, 자유 곡면 렌즈가 렌즈 배럴 내에서 원치 않는 회전이 일어나거나 회전 방향의 부정확한 위치로 인해 제품의 이미징 품질이 기준 미달될 수 있고 이 때문에 이미징을 수행할 수 없는 문제 등이 발생하기 쉽다.

또한 도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 촬상 모듈(2000)의 단면도이다. 상기 촬상 모듈(2000)은 도 1에 도시된 바와 같은 광학 렌즈(1000)와 감광성 어셈블리(300)를 포함한다. 감광성 어셈블리(300)는 회로 기판(301), 회로 기판(301) 상에 장착된 감광성 칩(302), 회로 기판(301) 상에 장착되어 상기 감광성 칩을 둘러싸는 원통형 지지체(303), 및 원통형 지지체(303) 상에 장착된 컬러 필터(304)를 포함한다. 또한 제2 렌즈 부재(200)는 모터를 더 포함할 수 있고, 제2 렌즈 배럴(202)은 모터의 캐리어 내에 설치될 수 있다. 원통형 지지체(303)의 꼭대기면에 모터가 장착되어 제2 렌즈 부재(200)와 감광성 어셈블리(300)를 함께 고정시킨다. 본 출원의 다른 실시예에서 모터는 원통형 지지체와 같은 다른 구조로 대체될 수 있으며, 또는 제거되어 직접 제2 렌즈 배럴(201)을 원통형 지지체(303)의 꼭대기면에 장착할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 다른 실시예에서 모터는 SMA(형상 기억 합금) 액추에이터, MEMS 액추에이터 등과 같은 다른 유형의 광학 액추에이터로 대체될 수 있음에 유의해야 한다. 여기에서, 광학 액추에이터는 광학 렌즈를 감광성 칩에 대해 이동시키는 데 사용되는 소자를 지칭한다.

상기 실시예는 다음의 유리한 효과 중 적어도 하나를 가질 수 있다.

자유 곡면 렌즈를 크기가 작고 조리개가 큰 광학 렌즈에 적용하여 왜곡을 줄인다.

자유 곡면 렌즈를 픽셀 밀도가 크고 크기가 작으며 조리개가 큰 촬상 모듈에 적용하여 왜곡을 줄일 수 있다.

촬상 모듈의 총 광학 길이를 줄여 촬상 모듈의 부피를 감소시킬 수 있다.

조립 시 자유 곡면 렌즈가 렌즈 배럴 내에서 원치 않는 회전을 하거나 회전 방향의 부정확한 위치로 인해 제품 결함이 발생하는 문제를 효과적으로 피할 수 있다.

또한 일 실시예에 있어서, 갭(400)은 광학 렌즈의 광축을 따르는 방향 상의 크기가 예를 들어 30 내지 100μm일 수 있다.

또한 도 4는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 광학 렌즈(1000a)의 단면도이다. 도 4에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예와 도 1에서 도시하는 광학 렌즈(1000)의 차이점은 제2 렌즈 부재(200)가 자유 곡면 렌즈(109)를 구비한다는 것이다. 제1 렌즈 부재(100)의 제1 렌즈는 일반 렌즈를 채택한다. 또한 도 5는 도 4의 광학 렌즈(1000a)에 기초한 감광성 어셈블리(2000a)의 단면도이다.

또한 도 6은 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 광학 렌즈(1000b)의 단면도이다. 도 6에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예와 도 1에서 도시하는 광학 렌즈(1000)의 차이점은 제1 렌즈 부재(100)와 제2 렌즈 부재(200)가 각각 자유 곡면 렌즈(109a, 109b)를 구비한다는 것이다. 이러한 설계 하에서, 능동 교정 단계에서 상기 제1 렌즈 부재(100)와 상기 제2 렌즈 부재(200)의 상대적 위치 조절을 통해 자유 곡면 렌즈(109a, 109b)의 표면 형상 방향이 서로 보완되도록 하여, 광학계의 실제 이미징 품질을 더욱 잘 조정할 수 있다. 또한 도 7은 도 6의 광학 렌즈(1000b)에 기초한 감광성 어셈블리(2000b)의 단면도이다. 능동 교정 단계에서 상기 제1 렌즈 부재(100)와 상기 제2 렌즈 부재(200)의 상대적 위치 조절을 통해 자유 곡면 렌즈(109a, 109b)의 표면 형상 방향이 서로 보완되도록 하여, 상기 촬상 모듈(2000b)이 더 나은 이미징 품질을 갖추도록 만들 수 있다.

상기 실시예에 있어서, 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 렌즈 수는 필요에 따라 조정할 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 렌즈의 수는 각각 2개 및 4개, 또는 각각 3개 및 3개, 또는 4개 및 2개, 또는 5개 및 1개일 수 있다. 전체 광학 렌즈의 총 렌즈 수는 필요에 따라 조정될 수도 있는데, 예를 들어 광학 렌즈의 총 렌즈 수는 6개, 5개 또는 7개일 수도 있다.

본 출원의 광학 렌즈에서 렌즈 부재는 2개로 제한되지 않으며, 예를 들어 렌즈 부재의 수는 3개 또는 4개로 2개 이상일 수 있다. 광학 렌즈를 구성하는 렌즈 부재가 2개를 초과할 경우, 인접한 2개 렌즈 부재를 각각 전술한 제1 렌즈 부재와 전술한 제2 렌즈 부재로 간주할 수 있다. 예를 들어, 광학 렌즈의 렌즈 부재 수가 3개인 경우, 광학 렌즈는 2개의 제1 렌즈 부재와 상기 2개 제1 렌즈 부재 사이에 위치하는 1개의 제2 렌즈 부재를 포함할 수 있고, 상기 2개 제1 렌즈 부재의 모든 제1 렌즈와 1개의 제2 렌즈 부재의 모든 제2 렌즈는 함께 능동 교정을 수행하는 이미징 가능 광학계를 구성한다. 광학 렌즈의 렌즈 부재 수가 4개인 경우, 광학 렌즈는 2개의 제1 렌즈 부재와 2개의 제2 렌즈 부재를 포함할 수 있고, 제1 렌즈 부재, 제2 렌즈 부재, 제1 렌즈 부재, 제2 렌즈 부재의 순서에 따라 상하로 배열하고, 상기 2개 제1 렌즈 부재의 모든 제1 렌즈와 2개의 제2 렌즈 부재의 모든 제2 렌즈는 함께 능동 교정을 수행하는 이미징 가능 광학계를 구성한다. 이와 같은 기타 변형은 본원에서 일일이 설명하지 않는다.

또한 도 8은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 렌즈 조립 방법의 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다.

단계 10: 서로 분리된 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 준비하며, 여기에서 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴 및 제1 렌즈 배럴 내에 장착된 적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하고, 제2 렌즈 부재는 제2 렌즈 배럴 및 제2 렌즈 배럴 내에 장착된 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함한다. 여기에서, 제1 렌즈와 제2 렌즈에는 하나의 자유 곡면 렌즈가 적어도 존재한다.

단계 20: 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 사전 배치하여, 적어도 하나의 제2 렌즈와 상기 적어도 하나의 제1 렌즈가 이미징 가능한 광학계를 함께 구성하도록 만든다.

단계 30: 능동 교정을 기반으로 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정 및 결정한다.

단계 40: 접착 재료를 통해 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 접합시킨다. 이 단계에서 경화된 접착 재료를 이용하여 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 지탱 및 고정하여, 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치를 유지하도록 만든다.

또한 일 실시예에 있어서, 단계 30을 실행하기 전에, 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재 사이의 갭에서 접착 재료 코팅을 수행한 후, 단계 30을 실행하여 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정 및 결정할 수 있다. 상기 상대적 위치를 결정한 후, 단계 40을 실행하여 접착 재료를 경화시키고, 경화된 접착 재료를 이용하여 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 지탱하고, 나아가 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치를 유지하도록 만든다. 다른 일 실시예에 있어서, 먼저 단계 30을 실행하여 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정 및 결정할 수 있다. 상기 상대적 위치를 결정한 후, 제1 렌즈 부재(또는 제2 렌즈 부재)를 일시적으로 이동시킨 후 접착 재료를 도포한 다음, 결정된 상대적 위치를 기반으로 제1 렌즈 부재(또는 제2 렌즈 부재)를 되돌려 이동시킨다. 마지막으로 접착 재료를 경화시켜 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치를 유지하도록 만든다.

또한 본 출원의 상기 능동 교정은 복수의 자유도 상에서 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정할 수 있다. 도 9a는 본 출원의 일 실시예에 따른 능동 교정 중 상대적 위치 조절 방법을 도시한다. 상기 조절 방법에 있어서, 제1 렌즈 부재(제1 렌즈일 수도 있음)는 상기 제2 렌즈 부재에 상대적으로 x, y 및 z 방향을 따라 이동할 수 있다(즉, 상기 실시예에서 상대적 위치 조정은 3개의 자유도를 가짐). 여기에서 z 방향은 광축을 따르는 방향이고, x 및 y 방향은 광축에 수직인 방향이다. x 및 y 방향은 모두 조정 평면(P) 내에 위치하며, 상기 조정 평면(P) 내의 병진은 모두 x 및 y 방향의 2개 분량으로 분해될 수 있다.

도 9b는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 능동 교정 중 회전 조절 방법을 도시한다. 상기 실시예에 있어서, 상대적 위치 조정은 도 9a의 3개 자유도를 가지는 것 이외에 회전 자유도, 즉 r 방향의 조절을 더 추가하였다. 본 실시예에 있어서, r 방향의 조절은 상기 조정 평면(P) 내의 회전, 즉 상기 조정 평면(P)에 수직인 축선을 감싸는 회전이다.

또한 도 9c는 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 능동 교정 중 v, w 방향으로 조절하는 상대적 위치 조절 방법을 도시한다. 여기에서, v 방향은 xoz 평면의 회전각을 나타내고, w 방향은 yoz 평면의 회전각을 나타내고, v 방향과 w 방향의 회전각은 벡터각으로 합성될 수 있으며, 이 벡터각은 총 경사 상태를 나타낸다. 다시 말해, v 방향과 w 방향 조정을 통해 제1 렌즈 부재의 제2 렌즈 부재에 상대적인 경사 자세를 조절할 수 있다(즉, 상기 제1 렌즈 부재 광축의 상기 제2 렌즈 부재 광축에 상대적인 경사임).

상기 x, y, z, r, v 및 w의 6개 자유도 조정은 모두 상기 광학계의 이미징 품질에 영향을 줄 수 있다(예를 들어 해상도 크기에 영향을 미침). 본 출원의 다른 실시예에 있어서, 상대적 위치 조절 방법은 상기 6개 자유도 중 어느 하나만 조절하거나 이들 중 어느 둘 이상의 조합을 조절하는 것일 수 있다.

특히 일 실시예에 있어서, 능동 교정은 적어도 r 방향에의 교정을 포함한다. 구체적으로, 능동 교정 단계(단계 30)는 광학계의 실측 해상도에 따라(본 출원에서 해상도는 실측된 MTF 곡선 또는 SFR 곡선을 통해 얻을 수 있지만, 해상도를 얻는 방법은 이에 한정되지 않음), 제1 렌즈 부재 및/또는 제2 렌즈 부재를 클램핑 또는 흡착함으로써 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치 관계를 조절 및 결정하는 단계를 포함한다. 여기에서, 조정 평면을 따라 제1 렌즈 부재를 이동시키고, 광학계의 실측 해상도를 기반으로 제1 렌즈와 제2 렌즈 부재 사이의 상기 평면을 따르는 이동 방향 상의 상대적 위치를 결정하며, 여기에서 상기 이동에는 상기 조정 평면 상의 회전, 즉 r 방향 상의 운동이 포함된다. 본 실시예에 있어서, 제1 렌즈 부재 및/또는 제2 렌즈 부재는 그 안에 포함된 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 마크를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 자유 곡면 렌즈는 그 두께 방향에 수직인 기준 평면을 가지고, 상기 자유 곡면 렌즈는 상기 기준 평면 내에서 기준 방향을 가지고, 제1 렌즈 부재 및/또는 제2 렌즈 부재는 상기 기준 방향의 마크를 구비하여 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는다. 자유 곡면 렌즈는 상기 기준 평면 내의 회전 위치 결정에 매우 민감하므로, 능동 교정 단계에서 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재가 r 방향을 따라 상대적으로 이동하도록 조정함으로써, 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향의 설치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향과 광학 설계에 의해 결정된 기준 방향의 차이가 0.05도보다 크지 않게 하여 높은 이미징 품질을 가진 작은 크기, 큰 조리개의 광학 렌즈 또는 촬상 모듈을 획득할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 자유 곡면 렌즈가 다른 렌즈에 상대적으로 회전 보정을 수행할 때, 수차 조정 데이터를 실시간으로 수집 및 획득하여 교정할 수 있고, 최종적으로 상기 자유 곡면 렌즈를 갖는 렌즈 및/또는 촬상 모듈이 더 나은 이미징 효과를 갖도록 만들 수 있다. 조정을 통해 2개 렌즈 부재로 구성된 광학계가 비교적 바람직한 이미징 성능을 갖도록 만드는데, 예를 들어 이미징의 주변 왜곡량이 적고 광학계의 수차가 작다. 능동 교정의 조정 지표는 상이한 수요에 따라 설정할 수 있다. 따라서 상이한 조정 지표의 능동 교정 후, 광학 렌즈는 상이한 광학적 성능을 충족시킨다.

한편, 사전 배치 단계에 있어서, 기준 방향의 마크는 자유 곡면 렌즈가 광학적 설계에 의해 결정된 방향으로 신속하게 사전 배치되고, 다시 사전 배치된 것을 기반으로 능동 조정을 수행하도록 도울 수 있다. 이는 광학 렌즈 또는 촬상 모듈의 생산 효율을 향상시키는 데 도움이 된다. 다른 일 실시예에 있어서, 머신 비전 기술(machine vision technology)을 기반으로 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향에 대한 기계 인식을 수행하고, 인식 결과를 기반으로 r 방향의 사전 배치를 수행한 후, 다시 사전 배치를 기반으로 능동 조정을 수행할 수도 있다.

또한 일 실시예에 있어서, 능동 교정 단계에서 상기 이동은 상기 조정 평면 상의 병진, 즉 x, y 방향 상의 이동이 더 포함된다.

또한 일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재 축선의 상기 제2 렌즈 부재 축선에 대한 협각, 즉 w, v 방향 상의 조정을 수행하고 결정하는 단계를 더 포함한다. 조립된 광학 렌즈 또는 촬상 모듈에서 상기 제1 렌즈 부재의 축선과 상기 제2 렌즈 부재의 축선 사이는 0이 아닌 협각을 가질 수 있다.

또한 일 실시예에 있어서, 상기 능동 교정은 상기 조정 평면에 수직인 방향을 따라 상기 제1 렌즈 부재를 이동시키고(즉, z 방향 상의 조절), 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재 사이의 상기 조정 평면에 수직인 방향 상에서의 상대적 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다.

또한 일 실시예에 있어서, 상기 사전 배치 단계(단계 20)에 있어서 상기 제1 렌즈 부재의 바닥면과 상기 제2 렌즈 부재의 꼭대기면 사이에 갭이 있고, 상기 접합 단계(단계 40)에 있어서 상기 접착 재료는 상기 갭에 배치된다.

또한 일 실시예에 있어서, 상기 준비 단계(단계 10)에서 상기 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴을 갖지 않을 수도 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 부재는 단일한 제1 렌즈로 구성될 수 있다. 상기 사전 배치 단계(단계 20)에 있어서 상기 제1 렌즈의 바닥면과 상기 제2 렌즈 부재의 꼭대기면 사이에 갭이 있고, 상기 접합 단계(단계 40)에 있어서 상기 접착 재료는 상기 갭에 배치된다. 본 실시예에 있어서, 제1 렌즈는 일체로 서로 결합된 복수의 서브 렌즈로 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 렌즈의 이미징에 사용되지 않는 비광학면의 측면과 꼭대기면은 차광층을 형성할 수 있다. 상기 차광층은 제1 렌즈의 측면과 꼭대기면에 차광 재료를 스크린 인쇄함으로써 형성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 능동 교정 단계에서 제2 렌즈 부재를 고정할 수 있고, 클램핑 툴로 제1 렌즈 부재를 클램핑시켜 클램핑 툴과 연결된 6축 운동 기구의 구동 하에서 제1 렌즈 부재를 이동시킬 수 있으며, 이를 통해 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재 사이의 상기 6개 자유도 하의 상대적 이동을 구현할 수 있다. 여기에서, 클램핑 툴은 제1 렌즈 부재의 측면에 의해 지지되거나 부분적으로 지지되어, 제1 렌즈 부재를 클램핑할 수 있다.

또한 본 출원의 일 실시예에 있어서, 촬상 모듈 조립 방법을 더 제공하며, 여기에는 전술한 어느 한 실시예의 광학 렌즈 조립 방법을 이용하여 광학 렌즈를 조립한 후, 조립된 광학 렌즈를 이용하여 촬상 모듈을 제작하는 단계가 포함된다.

또한 본 출원의 다른 일 실시예에 따라 다른 촬상 모듈 조립 방법의 흐름도를 더 제공하며, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다.

단계 100: 제1 렌즈 부재와 촬상 모듈 부재를 준비하며, 여기에서 촬상 모듈 부재는 함께 결합된 제2 렌즈 부재와 감광성 모듈을 포함하고, 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴 및 제1 렌즈 배럴 내에 장착된 적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하고, 제2 렌즈 부재는 제2 렌즈 배럴 및 제2 렌즈 배럴 내에 장착된 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함한다. 또한 제1 렌즈와 제2 렌즈에는 하나의 자유 곡면 렌즈가 적어도 존재한다.

단계 200: 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 사전 배치하여, 적어도 하나의 제2 렌즈와 적어도 하나의 제1 렌즈가 이미징 가능한 광학계를 함께 구성하도록 만든다.

단계 300: 능동 교정을 기반으로 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정 및 결정한다.

단계 400: 접착 재료를 통해 제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 접합시킨다.

앞 실시예와 비교할 때, 본 실시예의 제2 렌즈 부재와 감광성 모듈은 먼저 함께 조립되어 촬상 모듈 부재를 구성한 후, 다시 촬상 모듈 부재와 제1 렌즈 부재를 조립하여 완전한 촬상 모듈을 획득한다는 것을 알 수 있다. 촬상 모듈 부재와 제1 렌즈 부재를 조립하는 프로세스에는 많은 변형이 있을 수 있는데, 예를 들어 전술한 광학 렌즈 조립 방법의 여러 실시예를 참고하여 촬상 모듈 부재와 제1 렌즈 부재의 조립을 구현할 수 있다.

상기 설명은 본 출원의 비교적 바람직한 실시예이며 상기의 적용된 기술 원리에 대한 설명일 뿐이다. 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 출원에 언급된 출원 범위는 상기 기술적 특징의 특정 조합으로 이루어진 기술적 해결책으로 제한되지 않으며, 동시에 본 출원의 사상을 벗어나지 않으면서 상기 기술적 특징 또는 이와 동등한 특징의 임의 조합으로 형성된 다른 기술적 해결책도 포함하는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어 상기 특징과 본 출원에 개시된(이들로 제한되지는 않음) 유사한 기능을 갖는 기술적 특징이 서로 치환되어 형성된 기술적 해결책이 있다..

Claims (25)

1. 광학 렌즈에 있어서,
   적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 부재;
   제2 렌즈 배럴과 상기 제2 렌즈 배럴 내에 장착되는 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈가 함께 이미징 가능한 광학계를 구성하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈에 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈가 구비되는 제2 렌즈 부재; 및
   상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 함께 고정시키기에 적합한 연결 매개물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결 매개물은 접착 재료이고, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 지탱 및 고정하기에 적합하고, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적 위치가 능동 교정에 의해 결정되는 상대적 위치를 유지하도록 만드는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 렌즈 부재의 축선과 상기 제2 렌즈 부재의 축선 사이가 0이 아닌 협각을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 렌즈의 개수는 하나이고, 상기 제1 렌즈는 자유 곡면 렌즈인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제2 렌즈의 개수는 복수이고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈는 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈는 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 상기 제1 렌즈 배럴 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 렌즈 부재 및/또는 상기 제2 렌즈 부재는 그 안에 포함된 상기 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 마크를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 자유 곡면 렌즈는 그 두께 방향에 수직인 기준 평면을 가지고, 상기 자유 곡면 렌즈는 상기 기준 평면 내에서 기준 방향을 가지고, 상기 제1 렌즈 부재 및/또는 상기 제2 렌즈 부재는 상기 기준 방향의 마크를 구비하여 상기 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 연결 매개물은 접착 재료이고, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 지탱 및 고정하기에 적합하고, 상기 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향과 광학 설계에 의해 결정된 기준 방향의 차이가 소정의 임계 각도보다 크지 않게 만드는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
11. 제10항에 있어서,
    상기 소정의 임계 각도가 0.05도인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
12. 제1항에 있어서,
    상기 광학 렌즈의 광축 방향을 따라, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재 사이에 갭이 있는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 광학 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 모듈.
14. 광학 렌즈 조립 방법에 있어서,
    제1 렌즈 부재와 제2 렌즈 부재를 사전 배치하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈가 함께 이미징 가능한 광학계를 구성하도록 만드는 단계, -여기에서 상기 제1 렌즈 부재는 적어도 하나의 제1 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈 부재는 제2 렌즈 배럴 및 상기 제2 렌즈 배럴 내에 장착되는 적어도 하나의 제2 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈와 상기 적어도 하나의 제2 렌즈는 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비함- ;
    능동 교정을 기반으로 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적 위치를 조정 및 결정하는 단계; 및
    접착 재료를 통해 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 접합시켜, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재를 능동 교정에 의해 결정된 상대적 위치로 고정 및 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제2 렌즈도 적어도 하나의 자유 곡면 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
16. 제14항에 있어서,
    상기 능동 교정은 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재 및/또는 상기 제2 렌즈 부재를 클램핑 또는 흡착함으로써, 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적인 위치 관계를 조정 및 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 능동 교정은 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재의 상대적인 위치 관계 조정을 통해, 상기 자유 곡면 렌즈의 실제 기준 방향과 광학 설계에 의해 결정된 기준 방향의 차이가 소정의 임계 각도보다 크지 않도록 하는 단계를 더 포함하고, 여기에서 상기 기준 방향은 상기 자유 곡면 렌즈의 표면 형상 방향 정보를 특징짓는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 소정의 임계 각도가 0.05도인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
19. 제16항에 있어서,
    상기 능동 교정은 조정 평면을 따라 제1 렌즈 부재를 이동시키고, 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 부재 사이의 상기 평면을 따르는 이동 방향 상의 상대적 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 여기에서 상기 이동에는 상기 조정 평면 상의 회전이 포함되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 능동 교정 단계에 있어서, 상기 이동에 상기 조정 평면 상의 병진이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
21. 제16항에 있어서,
    상기 능동 교정은 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재 축선의 상기 제2 렌즈 부재 축선에 대한 협각을 조정 및 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
22. 제19항에 있어서,
    상기 능동 교정은 상기 조정 평면에 수직인 방향을 따라 상기 제1 렌즈 부재를 이동시키고, 상기 광학계의 실측 해상도에 따라 상기 제1 렌즈 부재와 상기 제2 렌즈 부재 사이의 상기 조정 평면에 수직인 방향 상에서의 상대적 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
23. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 부재는 제1 렌즈 배럴을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 렌즈는 상기 제1 렌즈 배럴 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
24. 제17항에 있어서,
    상기 사전 배치 단계에 있어서, 상기 제1 렌즈 부재의 바닥면과 상기 제2 렌즈 부재의 꼭대기면 사이에 갭이 있고; 상기 접합 단계에 있어서, 상기 접착 재료는 상기 갭에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
25. 제14항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 광학 렌즈 조립 방법을 이용하여 광학 렌즈를 조립하는 단계; 및 상기 광학 렌즈를 기반으로 촬상 모듈을 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.

Images