KR20220041877A - 센서 유닛 - Google Patents
센서 유닛 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220041877A KR20220041877A KR1020227006484A KR20227006484A KR20220041877A KR 20220041877 A KR20220041877 A KR 20220041877A KR 1020227006484 A KR1020227006484 A KR 1020227006484A KR 20227006484 A KR20227006484 A KR 20227006484A KR 20220041877 A KR20220041877 A KR 20220041877A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- glass
- absorbing glass
- sensor unit
- absorbing
- sensor
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 284
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 54
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 54
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 49
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 47
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 28
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 23
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 8
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 53
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 30
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 24
- 238000011161 development Methods 0.000 description 16
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 14
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 13
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 12
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 241000511976 Hoya Species 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 2
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 208000032370 Secondary transmission Diseases 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001055 blue pigment Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14618—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
이미지 기록 장치용 센서 유닛은 광전자 이미지 센서 및 광전자 이미지 센서의 전방에 배열된 커버 유닛을 포함한다. 상기 커버 유닛은 제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리를 포함하며, 상기 제1 흡수 유리는 UV 흡수 유리로 구성되고, 상기 제2 흡수 유리는 IR 흡수 유리로 구성된다.
Description
본 발명은 이미지 기록 장치용 센서 유닛 및 이러한 센서 유닛을 구비한 이미지 기록 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특히 광전자 반도체 센서를 갖는 광전자 이미지 기록 장치, 예로서 사진 또는 비디오 카메라에 관한 것이다. 이러한 반도체 센서는 일반적으로 가시 스펙트럼보다 큰 스펙트럼 범위의 전자기 복사(electromagnetic radiation)를 감지한다. 이것은 가시 스펙트럼의 경계에 가까운 파장을 갖는 전자기 복사가 다양한 수차(aberration)를 유발할 수 있다는 결과를 낳는다.
예를 들어, 일반적인 반도체 센서는 적외선에 특히 민감하여 반도체 센서의 잘못된 적색 재현(red color reproduction)으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 블루밍(blooming)은 광원 주변에서 발생할 수 있으며 적외선 범위에서 높은 반사율을 갖는 합성 재료는 색상 면에서 잘못 재현될 수 있다.
또한, 가시 스펙트럼의 경계 영역에서 일반적인 대물렌즈의 렌즈 수차가 더 이상 완전히 수정되지 않는다. 특히 자외선 스펙트럼 범위 근처에 있는 일반적인 렌즈 재료의 가파른 굴절력 곡선은 이러한 대물렌즈의 세로 색수차를 증가시키고, 이는 가시 스펙트럼 범위의 경계에서 흐린 색상 줄무늬(blurred color fringe)로 이어진다.
또한, 컬러 필터가 있는 반도체 센서는 가시 스펙트럼의 경계 영역에서 빛을 잘못 해석할 수 있다. 예를 들어, 이러한 컬러 필터의 적색 안료는 자외선 스펙트럼 범위 근처에서 2차 투과를 가질 수 있으므로 청색 및 적색 안료의 동시 투과에서 마젠타 색(magenta-colored) 색수차(chromatic aberration)가 발생할 수 있다. 반도체 센서에 의해 퍼지 이미지 복사(fuzzily imaged radiation)의 마젠타 색 해석을 갖는 자외선 스펙트럼 범위 근처의 퍼지 이미지(fuzzy image)의 조합은 특유의 보라색 가장자리(fringing)를 형성하게 한다.
이러한 수차를 피하기 위해, 입사 전자기 복사는 일반적으로 광전자 이미지 기록 장치의 경우 적절한 스펙트럼 범위로 제한된다. 이를 위해, 무엇보다도 물체 측에서 광전자 반도체 센서를 덮고 하나 이상의 필터 요소를 갖는 커버 유리 구조물이 사용될 수 있다. 입사광의 스펙트럼 범위의 제한(스펙트럼 필터링) 외에도, 이러한 커버 유리 구조물은 오염 및 환경 영향으로부터 반도체 센서를 보호하고, 반도체 센서 자체에 손상 없이 센서 구조물의 외측을 청소할 수 있도록 한다.
광전자 반도체 센서의 커버 유리 구조물은 일반적으로 각각의 스펙트럼 범위의 복사가 흡수 유리에 흡수된다는 점에서 커버 유리 구조물로 입사하는 적색 스펙트럼 범위의 전자기 복사를 제한하는 적외선 흡수 유리(IR 흡수 유리)를 포함한다. 그러나 순수한 IR 흡수 유리는 입사 전자기 복사의 스펙트럼을 불충분하게 제한할 뿐이다. 이것은 특히 자외선 범위에 가까운 스펙트럼 범위에 적용된다.
따라서, 입사 복사(incident radiation)의 스펙트럼은 일반적으로 추가의 UV 배리어층에 의해 제한되고, 추가의 UV 배리어층은 박막 기술로 캐리어 유리, 예로서 커버 유리 구조물의 IR 흡수 유리에 적용되며, 일반적으로 간섭층(interference layer)으로 설계된다. 이러한 배리어층은 통과 대역으로 지정된 스펙트럼 범위에서 센서 구조물로 전자기 복사 입사를 투과시키고 차단 대역으로 지정된 스펙트럼 범위에서 입사 복사를 반사시킨다.
반사 배리어층의 단점은 전자기 복사가 배리어층으로 입사하는 각도에 따라 반사율이 크게 달라지며, 배리어층으로의 평평한 복사 입사는 종종 불충분하게만 반사되어 센서로 입사할 수 있다는 것이다. 평평한 입사각으로의 복사 입사는 특히 미러리스 시스템 카메라와 같은 소형의 이미지 기록 장치에서 발생한다.
본 발명의 목적은 수차, 특히 단파장 스펙트럼 범위에서 발생하는 수차를 피할 수 있는 이미지 기록 장치 및 이미지 기록 장치용 센서 유닛을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 독립항에 따른 센서 장치 및 이미지 기록 장치에 의해 충족된다. 추가 개발 내용들은 종속항에 각각 설명되어 있다.
이미지 기록 장치용 센서 유닛은 광전자 이미지 센서 및 광전자 이미지 센서의 전방에 배치된 커버 유닛을 포함하고, 상기 커버 유닛은 제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리를 포함하며, 상기 제1 흡수 유리는 UV 흡수 유리로 구성되고, 상기 제2 흡수 유리는 IR 흡수 유리로 구성된다.
이전에 알려진 센서 유닛과 달리, UV 흡수 유리는 자외선 복사를 반사하지 않고 흡수하므로 자외선 스펙트럼 범위의 입사 전자기 복사를 필터링하기 위해 전술한 센서 유닛에 사용된다. 기존에 사용된 UV 배리어층과 비교하면, 이는 흡수 유리에 의해 보유된 복사가 이미지 기록 장치의 광학계에서 제거되고, 더 이상 예를 들어, 다수의 반사 및 평평한 입사각으로 인해 배리어층 상에서 일어나는 그러한 일들이 커버 유닛을 통과할 수 없는 이점을 가진다. 이는 센서 유닛에 의해 기록되고 종종 방해가 되고 부자연스러운 것으로 인식되는 이미지의 착색된 렌즈 반사(colored lens reflection)를 감소시킨다.
착색된 렌즈 반사는 특히, 센서 유닛상의 전자기 복사 입사의 반사된 청색 부분이 센서 유닛 전방에 배치된 대물렌즈에서 센서 유닛의 방향으로 다시 반사되는 경우 배리어층이 장착된 커버 유닛에서 발생한다. 이와 관련하여, 보통의 커버 유닛에 대해 측정된 대물렌즈로부터 다시 반사된 복사의 입사각이 클수록, 상기 배리어층의 각도의 필터 특성으로 인해 더 큰 부분의 복사가 배리어층을 통해 투과될 것이다. 이것은 미러리스 시스템 카메라와 같이 후방 초점 거리가 작은 이미지 기록 장치의 경우 특히 문제가 된다. 이는 이미지 센서와 이미지 센서 앞에 배치된 대물렌즈의 최후방의 광학 요소 사이의 거리가 짧기 때문에 대물렌즈에서 반사된 복사가 큰 각도로 여전히 센서 유닛에 다시 입사될 수 있기 때문이다.
제1 흡수 유리 및/또는 제2 흡수 유리는 각각 파장 선택적인 방식으로 흡수 유리를 통과하는 전자기 복사를 흡수하는 하나 이상의 염료를 포함할 수 있다.
UV 흡수 유리로 구성된 제1 흡수 유리는 가시 스펙트럼 범위(380nm ~ 740nm)에서 장거리 통과 필터(long pass filter)를 형성한다. 제1 흡수 유리는 제1 흡수 유리의 외부 투과율이 50%(UV50%)가 되는 제1 흡수 유리의 차단 파장이 청색 스펙트럼 범위에 있도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 흡수 유리는 투과율이 UV50% 차단 파장보다 큰 가시 스펙트럼 범위의 모든 파장에서 50% 보다 크고, 투과율이 UV50% 차단 파장보다 작은 가시 스펙트럼 범위의 모든 파장에서 50% 미만이도록 구성될 수 있다.
UV50% 차단 파장은 예를 들어 380nm와 450nm 사이, 대략 405nm와 430nm 사이, 바람직하게는 415nm와 420nm 사이, 예를 들어 417nm일 수 있다. 제1 흡수 유리는 예를 들어 프랑스 Corning SAS 사에서 UV CLEAR 8010HT라는 명칭으로 판매되는 유리일 수 있다. 제1 흡수 유리는 또한 프랑스 Corning SAS 사에서 UV418라는 명칭으로 판매되는 유리, 또는 독일 Schott AG 사에서 GG435라는 명칭으로 판매되는 유리일 수 있다. 제1 흡수 유리는 이미지 센서의 검출면을 형성하는 이미지 센서의 표면에 수직으로 배향된 두께 방향으로 0.1 mm와 0.7mm 사이, 예를 들어 0.2mm와 0.6mm 사이, 예를 들어 0.3mm 또는 0.5mm의 두께를 가질 수 있다.
IR 흡수 유리로 구성된 제2 흡수 유리는 가시 스펙트럼 범위에서 단거리 통과 필터(short-pass filter)를 형성한다. 제2 흡수 유리는 제2 흡수 유리의 외부 투과율이 50%(IR50%)가 되는 제2 흡수 유리의 차단 파장이 적색 스펙트럼 범위에 있도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 흡수 유리는 투과율이 IR50% 차단 파장보다 작은 가시 스펙트럼 범위의 모든 파장에서 50% 이상이고, 투과율이 IR50% 차단 파장보다 큰 가시 스펙트럼 범위의 모든 파장에서 50% 미만이도록 구성될 수 있다. IR50% 차단 파장은 예를 들어 520nm와 700nm 사이, 예를 들어 580nm와 610nm 사이, 바람직하게는 585nm와 600nm 사이, 예를 들어 587nm 또는 592nm일 수 있다. 제2 흡수 유리는 일반적으로 두께 방향으로 0.4mm와 1.0mm 사이, 특히 0.5mm와 0.8mm 사이의 두께를 가질 수 있다.
제2 흡수 유리는 예를 들어 일본 MATSUNAMI GLASS IND., LTD.에서 IR584-18α라는 명칭으로 판매되는 유리일 수 있다. 이 경우, 제2 흡수 유리는 특히 두께 방향으로 0.4mm와 0.8mm 사이, 예를 들어 0.5mm 와 0.7mm 사이, 예를 들어 0.60mm의 두께를 가질 수 있다. 또한 일본 MATSUNAMI GLASS IND., LTD.에 의해 IR584-16α라는 명칭으로 판매되는 유리일 수 있다. 이 경우, 제2 흡수 유리는 특히 두께 방향으로 0.6mm 와 1.0mm 사이, 예를 들어 0.7mm와 0.8mm 사이, 예를 들어 0.76mm의 두께를 가질 수 있다. 또한, 제2 흡수 유리는 일본 HOYA CANDEO OPTRONICS에서 CXA700이라는 명칭으로 판매되는 유리일 수 있다. 이 경우, 제2 흡수 유리는 특히 두께 방향으로 0.4mm와 0.7mm 사이, 예를 들어 0.5mm와 0.6mm 사이, 예를 들어 0.57mm의 두께를 가질 수 있다.
유리-공기 전이(glass-air transition)을 형성하는 커버 유닛의 표면은 각각 반사 방지 코팅으로 코팅될 수 있다. 이는 특히 이미지 센서로부터 멀리 떨어진 물체측 전면과 이미지 센서를 향하는 커버 유닛의 이미지측 후면에 적용된다.
존재할 수 있는 코팅을 포함하는 전체 커버 유닛은 약 425nm의 파장의 최대 +/- 30nm, 특히 최대 +/ 20nm, 바람직하게는 최대 +/- 10nm 범위에 있는 UV50% 차단 파장을 갖는 차단 대역을 가질 수 있다. 또한, 전체 커버 유닛은 (620 +/- 50) nm 범위, 특히 (600 +/- 25) nm 범위, 바람직하게는 (595 +/- 10) nm 범위에 있는 IR50% 차단 파장을 가질 수 있다.
제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리는 판형일 수 있고 반도체 센서의 검출면과 평행하게 정렬될 수 있다. 제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리는 반도체 센서의 검출면에 수직으로 배향된 광축을 따라 순차적으로 줄지어 배열될 수 있다.
제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리는 서로 접촉할 수 있고 예를 들어 접착제 접합, 시멘트로 접착, 접착제 접합 또는 광학 접촉에 의해 접착된 서로에 대해 직접 연결될 수 있다. 그러나, 제1 흡수 유리와 제2 흡수 유리는 또한 서로 이격되어 배열될 수 있고, 예를 들어 스페이서를 통해 서로 연결될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 제1 흡수 유리와 제2 흡수 유리 사이에 자유 공간(free space)이 존재할 수 있다.
제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리 외에도, 커버 유닛은 더 많은 흡수 유리, 배리어층, 특히 하나 이상의 IR 배리어층 및/또는 하나 이상의 UV 배리어층, 반사 방지 코팅, 또는 추가의 광학 요소를 포함할 수 있다. 커버 유닛은 예를 들어 이미지 센서의 하우징을 통해 광전자 이미지 센서에 연결될 수 있다. 커버 유닛은 예를 들어 광전자 이미지 센서, 특히 그것의 하우징에 접착제로 접착되거나 클램핑 요소에 의해 연결될 수 있다. 커버 유닛 및 광전자 이미지 센서를 포함하는 센서 유닛은 이미지 기록 장치의 하우징 안에 배열될 수 있고, 하우징에 연결, 예를 들어 나사로 결합될 수 있다.
광전자 이미지 센서는 반도체 센서, 예를 들어 CMOS 또는 CCD 센서로 구성될 수 있다. 반도체 센서의 검출면은 적어도 센서 유닛을 포함하는 이미지 기록 장치의 후방 초점 거리만큼 큰, 예를 들어 1배, 또는 1.2배, 또는 1.5배 큰 대각선을 가질 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 제1 흡수 유리는 이미지 센서로부터 멀리 떨어진 제2 흡수 유리의 전면(front side)에 배열된다. 이에 따라 전면으로부터 멀리 떨어진 제2 흡수 유리의 후면은 광전자 이미지 센서를 포함하는 센서 유닛의 캐비티 바로 위에 배열되어 캐비티는 제2 흡수 유리에 의해서만 덮이고 제1 흡수 유리에 의해 덮이지 않으며, 접착제로부터 방출되는 가스 방출, 예를 들어 제1 및 제2 흡수 유리 사이에 배열된 접착제로부터 방출되는 가스 방출은 광전자 이미지 센서의 작동성을 손상시킬 수 없다.
센서 유닛의 대안적인 실시예에서, 제1 흡수 유리는 이미지 센서를 향하는 제2 흡수 유리의 후면에 배열된다. 이와 관련하여, 제2 흡수 유리는 특히 광전자 이미지 센서를 포함하는 캐비티(cavity) 내에 배열되어 센서 유닛이 광축을 따라 특히 낮은 전체 높이를 갖도록 할 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 커버 유닛은 이미지 센서가 배열되는 센서 유닛의 캐비티를 덮는다. 이후 캐비티는 완전히 커버 유닛 아래에 배열된다. 이와 관련하여 커버 유닛은 세로 방향으로 전방에서 캐비티를 직접 끝낼 수 있다. 그러나, 캐비티는 추가 요소, 예를 들어 투명 유리에 의해서도 폐쇄될 수 있고, 추가 요소는 마찬가지로 캐비티를 덮고 커버유닛에 연결되며, 캐비티를 덮는 커버 유닛은 추가 요소 앞에 배열될 수 있다. 추가 요소는 특히 판형일 수 있다. 캐비티를 덮는 커버 유닛은 입사 전자기 복사를 필터링하기 위해 사용되기 때문에, 센서 유닛은 광축을 따라 특히 컴팩트하게 설계될 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 제1 흡수 유리 및/또는 제2 흡수 유리는 이미지 센서의 표면과 평행하게 정렬된 가로 방향에서보다 이미지 센서의 표면에 수직으로 배향된 두께 방향으로 더 작은 범위를 갖는 판형 요소로서 구성된다. 이와 관련하여 두께 방향은 광축을 따라 배향될 수 있다. 판형의 흡수 유리는 특히 제조하기 쉽고, 센서 유닛을 포함하는 이미지 기록 장치의 광학계의 이미징 동작(imaging behavior)에 영향을 미치지 않는다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 제1 흡수 유리 및 제2 흡수 유리는 서로 접촉하여 배열되고 바람직하게는 예를 들어 시멘트로 접착, 접착제 접합 또는 광학적 접촉에 의해 접착된 서로에 대해 면적으로 연결된다(areally connected). 제1 및 제2 흡수 유리의 이격 배치와 비교하여, 흡수 유리들이 서로 접촉할 때 흡수 유리들 사이에 유리-공기 전이가 없으므로 커버 유닛 내의 반사가 감소될 수 있다. 예를 들어 접착제 또는 퍼티(putty)를 포함할 수 있는 연결층이 상호 접촉하는 흡수 유리들 사이에 배열되어 이들을 연결할 수 있다.
센서 유닛의 추가 실시예에서, 제1 흡수 유리의 제1 굴절률은 제2 흡수 유리의 제2 굴절률과 최대 10%, 예를 들어 최대 3% 또는 최대 1%만큼 상이하다. 이에 의해 제1 흡수 유리와 제2 흡수 유리 사이의 반사는 흡수 유리들이 상호 접촉하는 경우 특히 감소될 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 제1 흡수 유리와 제2 흡수 유리 사이에 배열된 연결층의 제3 굴절률은 제1 굴절률 및/또는 제2 굴절률과 최대 10% 예를 들어, 최대 3% 또는 최대 1%만큼 상이하다. 제3 굴절률은 특히 제1 굴절률과 제2 굴절률 사이에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로 선택된 제3 굴절률은 제1 흡수 유리와 제2 흡수 유리 사이의 경계면에서 특히 작은 반사로 이어진다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 두 개의 흡수 유리 중 더 작은 것이 두 개의 흡수 유리 중 더 큰 것보다 이미지 센서의 면과 평행하게 배향된 횡 방향에서 더 작은 폭을 갖는다. 따라서, 더 큰 흡수 유리는 더 작은 흡수 유리를 향하는 면에서 더 작은 흡수 유리에 의해 완전히 덮이지 않아서 더 큰 흡수 유리는 노출된 가장자리(exposed margin)을 갖는다. 노출된 가장자리는 더 큰 흡수 유리 주변으로 둘레에 형성되거나, 횡 방향으로 더 큰 흡수 유리의 일 면에 존재하거나, 횡 방향으로 더 큰 흡수 유리의 2개의 상호 대향 배치된 면에 존재할 수 있다. 더 작은 흡수 유리는 제1 흡수 유리가 될 수 있고 더 큰 흡수 유리는 제2 흡수 유리가 될 수 있으며 그 반대로도 될 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 커버 유닛은 광전자 이미지 센서를 둘러싸는 센서 유닛의 프레임의 지지면 상에 배치되고, 지지면은 횡 방향으로 더 작은 흡수 유리에 의해 적어도 부분적으로 덮이지 않는다. 센서 유닛의 프레임에 커버 유닛이 배치되기 때문에 센서 유닛를 특히 컴팩트하게 설계할 수 있다. 예를 들어, 커버 유닛을 센서 유닛의 프레임에 고정시키는 접착 연결 또는 클램핑 연결은 더 작은 흡수 유리에 의해 덮이지 않는 노출 영역에 배열될 수 있다. 프레임은 예를 들어 광전자 이미지 센서를 둘러싸는 하우징의 일부일 수 있고, 하우징에 형성되고 이미지 센서를 포함하는 캐비티를 둘러쌀 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 제1 흡수 유리에 의해 더 작은 흡수 유리가 형성되고 제2 흡수 유리에 의해 더 큰 흡수 유리가 형성된다. UV-광 경화성 접착제를 포함하는 접착 연결부는 횡 방향으로 제1 흡수 유리에 의해 덮이지 않는 센서 유닛의 가장자리 영역에서 더 작은 흡수 유리와 이미지 센서 사이에 배열된다. 예를 들어 접착 연결부는 제2 흡수 유리를 광전자 이미지 센서를 둘러싸는 센서 유닛의 프레임에 연결할 수 있다. 접착 연결부가 제1 흡수 유리에 의해 덮이지 않은 센서 유닛의 가장자리 영역(marginal region)에 배열되기 때문에, 접착 연결부를 경화시키는 데 사용되는 UV 광이 제1 흡수 유리를 지나 접착 연결부 상으로 조사될 수 있다.
추가 개발에서, 센서 유닛은 커버 유닛이 광전자 이미지 센서에 고정되는 고정 요소(fastening element)를 포함한다. 이와 관련하여, 더 작은 흡수 유리를 향하는 더 큰 흡수 유리의 고정 면에 배열되고, 횡 방향으로 더 작은 흡수 유리의 옆에 배열된다. 이러한 배열에서, 센서 유닛은 광축을 따라 세로 방향으로 특히 작은 범위를 갖는다.
고정 요소는 특히 광전자 이미지 센서로부터 먼 더 큰 흡수 유리의 전면에서 더 큰 흡수 유리 상에 배치될 수 있고 더 작은 흡수 유리는 마찬가지로 더 큰 흡수 유리의 전면에 배열될 수 있다. 고정 요소는 더 큰 흡수 유리의 측면(lateral side) 에 배열되거나 더 큰 흡수 유리의 주변으로 둘레에 배열되는 클램핑 요소(clamping element)를 포함한다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 더 큰 흡수 유리는 더 작은 흡수 유리를 향하는 면에서 횡 방향으로 더 작은 흡수 유리에 의해 덮이지 않는 더 큰 흡수 유리의 노출 영역 중 적어도 하나를 덮는 보호 코팅을 가진다. 이에 의해 노출 영역에서 더 큰 흡수 유리의 부식이 방지될 수 있다. 예를 들어 보호 코팅은 동시에 반사 방지 코팅으로 설계될 수 있다.
센서 장치의 추가 개발에서, 보호 코팅은 더 작은 흡수 유리를 향하는 더 큰 흡수 유리의 면에서 전체 영역에 걸쳐 배열된다. 보호 코팅은 특히 더 작은 흡수 유리와 더 큰 흡수 유리 사이에도 형성될 수 있다. 이러한 보호 코팅은 특히 제조가 간단하다. 대안적인 실시예에서, 보호 코팅은 또한 더 작은 흡수 유리에 의해 덮이지 않는 노출 영역에만 형성될 수 있다. 노출 영역은 더 작은 흡수 유리에 의해 덮이지 않는 더 큰 흡수 유리의 가장자리 영역에 의해 형성될 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 커버 유닛은 IR 배리어층을 포함한다. 적외선 파장 범위 근처에서 광전자 이미지 센서로 입사하는 전자기 복사는 IR 배리어층에 의해 추가로 제한될 수 있다. 이것은 제2 흡수 유리가 비교적 평평한 필터 에지(filter edge)를 가지는 경우, 입사 전자기 스펙트럼을 또한 효과적으로 제한하는 것을 가능하게 한다. IR 배리어층은 간섭층으로 형성될 수 있다. 그것은 650nm와 700nm 사이, 예를 들어 670nm와 680nm 사이의 필터 에지를 가질 수 있다. IR 배리어층은 700nm에서 최대 10%, 예를 들어 최대 5%, 최대 2%, 또는 최대 1%의 투과율을 가질 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 커버 유닛은 IR 흡수 유리로서 구성된 제3 흡수 유리를 포함한다. 이와 관련하여 IR 배리어층은 제2 흡수 유리와 제3 흡수 유리 사이에 배열된다. IR 배리어층에서 반사된 전자기 복사는 IR 흡수 유리들 중 하나의 IR 배리어층의 양면에서 흡수되어, 반사된 전자기 복사는 센서 유닛을 포함하는 이미지 기록 장치의 광학 경로에서 제거되고, 반사된 적색 복사에 유발되는 수차를 피할 수 있다. 차이점이 설명되지 않는 한, 제3 흡수 유리는 제2 흡수 유리에 대해 설명된 바와 같이 구성될 수 있다.
IR 배리어층은 2개의 IR 흡수 유리 사이에 직접 배열될 수 있다. 2개의 IR 흡수 유리 중 하나, IR 배리어층, 추가의 IR 흡수 유리, 및 UV 흡수 유리는 특히 광축을 따라 순차적으로 줄지어 배열될 수 있다. 그러나, IR 배리어층은 대안적으로 2개의 IR 흡수 유리 중 하나와 UV 흡수 유리로 구성된 제1 흡수 유리 사이에 배열될 수도 있다. 2개의 IR 흡수 유리 중 하나, UV 흡수 유리, IR 배리어층, 및 추가의 IR 흡수 유리는 특히 광축을 따라 순차적으로 줄지어 배열될 수 있다. 이러한 모든 설계에서, IR 흡수 유리, IR 배리어층 및 UV 흡수 유리는 서로 직접 접촉하도록 배열될 수 있고 각각의 경우에 서로 연결될 수 있다.
IR 배리어층 외에도, 커버 유닛은 또한 UV 배리어층을 포함할 수 있다. UV 배리어층은 IR 배리어층과 별도로 설계하거나 이에 연결되거나 통합될 수 있다.
센서 유닛의 추가 개발에서, 제3 흡수 유리는 제1 흡수 유리로부터 먼 제2 흡수 유리의 면(side)에 배열된다. 이는 제2 흡수 유리와 제3 흡수 유리 사이에 IR 배리어층을 배치하는 것을 가능하게 한다. 이와 관련하여, IR 배리어층은 특히 제2 흡수 유리를 제3 흡수 유리에 연결하는 연결층에 통합될 수 있다. 이에 의해 커버 유닛은 한편으로는 적색 스펙트럼 범위에서 가파른 필터 곡선을 갖고, 다른 한편으로는 복사가 흡수 유리 구조물에 입사하는 방향에 관계없이 높은 흡수를 갖도록 하는 것이 실현될 수 있다.
전술한 센서 유닛을 갖는 화상 기록 장치가 추가로 명시된다. 이와 관련하여 센서 유닛과 관련하여 설명된 모든 이점 및 추가 개발 사항은 이미지 기록 장치에도 적용된다.
이미지 기록 장치는 특히 미러리스 시스템 카메라로 구성될 수 있다. 이미지 기록 장치는 센서 유닛의 광전자 이미지 센서의 대각선이 적어도 이미지 기록 장치의 후방 초점 거리만큼 큰, 예를 들어 1배, 또는 1.2배, 또는 1.5배 크도록 구성될 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 이와 관련하여 각 경우의 개략도가 도시된다:
도 1은 종래 기술에 따른 센서 유닛 및 센서 유닛의 전면(front)에 배열된 광학 요소를 갖는 이미지 기록 장치;
도 2는 제1 실시예에 따른 센서 유닛의 커버 유닛;
도 3은 제2 실시예에 따른 센서 유닛의 커버 유닛;
도 4는 제3 실시예에 따른 센서 유닛의 커버 유닛;
도 5는 제4 실시예의 커버 유닛을 갖는 센서 유닛;
도 6은 제5 실시예의 커버 유닛을 갖는 센서 유닛;
도 7은 제4 실시예에 따른 커버 유닛의 전면의 평면도;
도 8은 제6 실시예의 커버 유닛을 갖는 센서 유닛;
도 9는 커버 유닛의 제6 실시예를 갖는 센서 유닛의 상세도;
도 10은 커버 유닛의 투과 곡선(transmission curve); 그리고
도 11은 커버 유닛의 대안적인 투과 곡선이다.
도 1은 종래 기술에 따른 센서 유닛 및 센서 유닛의 전면(front)에 배열된 광학 요소를 갖는 이미지 기록 장치;
도 2는 제1 실시예에 따른 센서 유닛의 커버 유닛;
도 3은 제2 실시예에 따른 센서 유닛의 커버 유닛;
도 4는 제3 실시예에 따른 센서 유닛의 커버 유닛;
도 5는 제4 실시예의 커버 유닛을 갖는 센서 유닛;
도 6은 제5 실시예의 커버 유닛을 갖는 센서 유닛;
도 7은 제4 실시예에 따른 커버 유닛의 전면의 평면도;
도 8은 제6 실시예의 커버 유닛을 갖는 센서 유닛;
도 9는 커버 유닛의 제6 실시예를 갖는 센서 유닛의 상세도;
도 10은 커버 유닛의 투과 곡선(transmission curve); 그리고
도 11은 커버 유닛의 대안적인 투과 곡선이다.
도 1은 종래 기술에 따른 센서 유닛(10)을 포함하는 이미지 기록 장치(1)의 개략도를 도시한다. 센서 유닛(10)은 이미지 기록 장치(1)의 대물렌즈(미도시)의 렌즈로 구성된 광학 요소(82)의 후방 또는 이미지 측에 이미지 기록 장치(1)의 광축(2)을 따라 배열된다.
센서 유닛(10)은 광전자 이미지 센서(20) 및 이미지 센서(20)의 전방, 즉 물체 측에 광축(2)을 따라 배열된 커버 유닛(90)을 포함한다. 커버 유닛(90)은 차례로 판형의 흡수 유리(94) 및 흡수 유리(94)의 물체측 전면(object-side front side)에 배치된 배리어층(92)을 포함한다. 흡수 유리(94)는 IR 흡수 유리로 구성되고 배리어층(92)은 UV 배리어층으로 구성된다. 판형 흡수 유리(94)는 광축(2)을 따라 배향되고 가로 방향(5)에 수직인 세로 방향(3)보다 가로 방향(5)으로 더 큰 범위를 갖는다.
광학 요소(82)는 대물렌즈의 최종 또는 최후방(final or rearmost) 광학 요소를 형성한다. 이미지 센서(20)와 광학 요소(82)는 서로 이미지 기록 장치(1)의 최소 후방 초점 거리(8)에 대응하는 간격으로 배열된다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 대물렌즈 앞에 배치된 물체(9)로부터 방출되는 전자기 복사(200)는 배리어층(92)에서 대물렌즈 방향으로 다시 반사된다. 이후, 대물렌즈의 광학 요소(82)에서 다시 반사되어 다시 커버 유닛(90)에 입사된다. 이러한 점에서 재반사된 전자기 복사(200)의 반사 후 제2 입사각(202)은 광학 요소(82)의 기하학적 구조에 따라, 전자기 복사(200)가 이전에 커버 유닛(90)으로 입사되었던 제1 입사각(203)보다 클 수 있다. 배리어층(92)의 반사율은 각도에 의존하고 입사각(202, 203)이 증가함에 따라 감소하기 때문에, 광학 요소(82)로부터 다시 반사되고 더 큰 반사 후 제2 입사각(202)으로 입사되는 전자기 복사(200)는 배리어층(92)을 통과하여 최종적으로 이미지 센서(20)에 입사된다. 그리고 나서, 이미지 센서(20)에 의해 기록된 이미지는 UV 배리어층(92)에서 색상 선택적 반사로 인해 청색으로 착색되는 렌즈 반사를 나타낸다. 특히, 후방 초점 거리(8)가 가로 방향(5)으로 이미지 센서의 범위에 비해 상대적으로 작은 이미지 기록 장치에서, 대물 렌즈에서의 최대 40°의 큰 반사 후 제2 입사각(202)이 나올 수 있다.
전술한 착색된 렌즈 반사를 피하기 위해, 커버 유닛이 본 발명에 따른 센서 유닛(10)에 사용되며, 상기 커버 유닛은 주로 보라색 및 근자외선의 스펙트럼 범위에서 입사 전자기 복사를 흡수하고 반사하지 않는 UV 흡수 유리를 포함한다. 도 2는 이러한 커버 유닛(100)의 제1 실시예를 도시한다.
커버 유닛(100)은 UV 흡수 유리로 구성된 제1 흡수 유리(110)와 IR 흡수 유리로 구성된 제2 흡수 유리(120)를 포함한다. 제1 및 제2 흡수 유리(110, 120)는 입사 전자기 복사를 검출하기 위한 검출면인 이미지 센서(20)의 면(surface)(22) 앞에서 서로 이격되게 제공된다. 이미지 센서(20)로부터 시작하여, 제2 흡수 유리(120)가 광축(2)을 따라 세로 방향(3)으로 먼저 배치되고, 제1 흡수 유리(110)가 제2 흡수 유리(120)의 전방에 배치된다. 이와 관련하여, 제1 흡수 유리(110)의 전면(front side)(111)은 입사 전자기 복사를 향하도록 배치되고, 전면(111)에 대향 배치된 제1 흡수 유리(110)의 후면(112)은 제2 흡수 유리(120)를 향하도록 배치된다. 제2 흡수 유리(120)의 전면(121)은 제1 흡수 유리(110)를 향하도록 배치되고, 전면(121)에 대향 배치되는 제2 흡수 유리(120)의 후면(122)은 이미지 센서(20)를 향하도록 배치된다.
도 3은 커버 유닛(100)의 제2 실시예를 도시한다. 차이점을 설명하지 않는 한, 커버 유닛(100)의 제2 실시예는 커버 유닛(100)의 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 구성된다. 제2 실시예에서, 제1 흡수 유리(110)와 제2 흡수 유리(120)는 서로 이격되어 배치되지 않고, 서로 접촉하게 배치된다. 제1 흡수 유리(110)와 제2 흡수 유리(120) 사이에는 접착층으로 구성되고 전체 영역에 걸쳐 제1 및 제2 흡수 유리(110, 120)를 서로 연결하는 연결층(70)이 있다.
도 2에 도시된 제1 실시예 및 도 3에 도시된 제2 실시예에서, 커버 유닛(100)은 각각의 경우에 IR 배리어층을 포함하고, 예로서 IR 배리어층은 제1 흡수 유리(110)의 전면(111)에 배열될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 커버 유닛(100)은 각각의 UV 배리어층을 포함하고, 예로서 UV 배리어층은 마찬가지로 제1 흡수 유리(110)의 전면(111)에 배열될 수 있다.
도 4는 커버 유닛(100)의 제3 실시예를 도시한다. 차이점이 설명되지 않는 한, 커버 유닛(100)의 제3 실시예는 커버 유닛(100)의 제2 실시예에 대해 설명된 바와 같이 구성된다. 커버 유닛(100)의 제3 실시예는 제1 및 제2 흡수 유리(110, 120) 외에 제3 흡수 유리(130)를 포함한다. 제3 흡수 유리(130)도 마찬가지로 IR 흡수 유리로 구성되며 이미지 센서(20)와 마주하는 제2 흡수 유리(120)의 후면(122)에 배치된다. 제2 흡수 유리(120)와 제3 흡수 유리(130)는 서로 접촉한다. 제2 흡수 유리(120)와 제3 흡수 유리(130) 사이에는 IR 배리어층(150)이 배치된다.
도 5는 커버 유닛(100)의 제4 실시예를 갖는 센서 유닛(10)을 도시한다. 차이점이 설명되지 않는 한, 커버 유닛(100)의 제4 실시예는 제2 실시예에 대해 설명된 바와 같이 구성된다. 제4 실시예에서, 가로 방향(5)으로 제1 흡수 유리(110)의 폭(113)은 제2 흡수 유리(120)의 폭(123)보다 작다. 이에 따라, 제2 흡수 유리(120)는 가로 방향(5)으로 커버 유닛(100)의 가장자리 영역(marginal region)(12)에서 양측에 노출 영역(125)을 가지며, 노출 영역(125)은 세로 방향(3)으로 제1 흡수 유리(110)에 의해 덮이지 않고 제2 흡수 유리(120)는 제1 흡수 유리(110) 아래에서 노출된다.
제2 흡수 유리(120)는 그 후면(122)이 센서 유닛(10)의 하우징(30)의 프레임(33)의 지지면(34) 상에 배치된다. 프레임(33)은 광전자 이미지 센서(20)가 배치되는 하우징(30)의 캐비티(cavity)(32)를 경계짓는다. 캐비티(32)는 제2 흡수 유리(120)에 의해 세로 방향(3)으로 폐쇄된다. 제2 흡수 유리(120)는 UV 광-경화 접착제를 포함하는 접착 연결부(60)에 의해 노출 영역(125)에서 프레임(33)에 연결된다. 접착 연결부(60)는 UV 흡수 유리로 구성된 제1 흡수 유리(110)에 의해 덮이지 않고, 노출 영역(125)에서 접착제 경화를 위해 전방으로부터 커버 유닛(100)으로 조사되는 UV 광이 제1 흡수 유리(110)를 지나서 제2 흡수 유리(120)를 통해 접착 연결부(60)로 입사될 수 있다.
도 6은 커버 유닛(100)의 제5 실시예를 갖는 센서 유닛(10)을 도시한다. 차이점을 설명하지 않는 한, 커버 유닛(100)의 제5 실시예는 제4 실시예에 대해 설명된 바와 같이 구성된다. 제5 실시예에서, 제1 흡수 유리(110)는 제2 흡수 유리(120)의 후면(122) 그리고 캐비티(32) 안에 배치된다. 이 실시예에서, 제1 흡수 유리(110)의 전면(111)은 연결층(70)에 의해 제2 흡수 유리(120)의 후면(122)에 연결된다. 커버 유닛(100)의 제5 실시예에서, UV 광은 제2 흡수 유리(120)를 통해 직접 조사되어 제2 흡수 유리(60)와 하우징(30)의 프레임(33) 사이에 배치된 접착 연결부(60)의 접착제를 경화시킬 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 커버 유닛(110)의 제4 실시예의 전면의 평면도를 도시한다. 가로 방향(5) 및 가로 방향(5)에 수직으로 배향된 추가 가로 방향(7)에서, 제1 흡수 유리(110)는 제2 흡수 유리(120)의 대응하는 각각의 폭보다 작은 폭을 가진다. 이에 따라, 제2 흡수 유리(120)는 가장자리 영역(12)에서 제1 흡수 유리(110)에 의해 덮이지 않아, 가장자리 영역(12)에서 노출된 제2 흡수 유리(120)의 영역(125)이 마찬가지로 주변에 형성된다.
도 8은 커버 유닛(100)의 제6 실시예를 갖는 센서 유닛(10)을 도시한다. 차이점이 설명되지 않는 한, 커버 유닛(100)의 제6 실시예는 제4 실시예에 대해 설명된 바와 같이 구성된다. 제6 실시예에서, 제2 흡수 유리(120)는 하우징(30)의 프레임(33)에 직접 배치되지 않는다. 대신에, 커버 유리(14)가 하우징(30)의 전방에 배치되고 세로 방향으로 캐비티(32)를 폐쇄한다. 커버 유리(14)는 거의 방해받지 않는 방식으로 가시 스펙트럼 범위의 입사 전자기 복사를 투과시키는 투명한 유리로 구성될 수 있다. 커버 유닛(100)은 커버 유리(14)에 연결되며, 스페이서(16)는 커버 유닛(100)과 커버 유리(14) 사이에 배치된다. 이로써 커버 유닛(100)과 커버 유리(14)는 세로 방향(3)으로 서로 이격된다. 스페이서(16)는 가장자리 영역(12)에서 커버 유닛(100)의 둘레에 형성된다.
도 9는 커버 유닛(100)의 제6 실시예를 갖는 센서 유닛(100)의 상세도를 도시한다. 커버 유닛(100)은 도 8에 도시되지 않은 고정 요소(40)에 의해 센서 유닛(10)의 하우징(30)에 고정된다. 고정 요소(40)는 제1 흡수 유리(110)에 의해 덮이지 않는 가장자리 영역(12)에서 제2 흡수 유리(120)의 전면(121)에 배치되고 프레임(33)의 지지면(34) 상에 제2 흡수 유리(120)를 클램핑한다. 고정 요소(40)는 클램핑 요소(42) 및 클램핑 요소(42)와 제2 흡수 유리(120) 사이에 배열된 밀봉 요소(44)를 포함한다. 클램핑 요소(42)는 가장자리 영역(12)에서 커버 유닛(100) 주변으로 둘레에 배열되고 유지 플레이트로서 구성된다. 밀봉 요소(44)는 마찬가지로 가장자리 영역(12)에서 커버 유닛(100) 주변으로 둘레에 배열되고 탄성 재료를 포함한다. 가로 방향(5)에서, 밀봉 요소(44)는 커버 유닛(100) 뿐만 아니라 하우징(30)의 프레임(33)에도 배치된다.
도 8에 도시된 센서 유닛(10)의 대안적인 실시예에서, 스페이서(16)는 또한 각각의 경우에 접착 연결부, 예를 들어 UV-광 경화 플라스틱을 포함하는 접착 연결부에 의해 커버 유닛(100)과 커버 유리(14)에 연결될 수 있다. 이러한 실시예에서, 고정 요소(40)는 생략될 수 있다.
도 10은 커버 유닛(100)의 제2 및 제4 내지 제6 실시예의 투과율 곡선(transmission curv)(300)을 도시하며, 여기서 커버 유닛(100)의 투과율(315)(%)은 입사 전자기 복사의 파장(310)(nm)에 대해 표시된다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 투과율 곡선(300)은 보라색 스펙트럼 범위에서 417nm의 차단 파장 UV50%와 적외선 스펙트럼 범위에서 596nm의 차단 파장 IR50%를 가진다. 투과율 곡선(300)은 제1 흡수 유리(110)로서 0.3mm의 세로 방향 두께를 갖는 Corning SAS사의 유리 UV8010HT 와 제2 흡수 유리로서 0.565mm의 길이 방향 두께를 갖는 Hoya Corporation사의 유리 CXA700을 포함하는 커버 유닛(100)의 실시예를 사용하여 획득하였다.
도 11은 커버 유닛(100)의 제2 및 제4 내지 제6 실시예의 대안적인 투과율 곡선(305)을 도시한다. 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 투과율 곡선(305)은 보라색 스펙트럼 범위에서 419nm의 컷오프 파장 UV50%와, 적외선 스펙트럼 범위에서 591nm의 차단 파장 IR50%을 가진다. 투과율 곡선(305)은 제1 흡수 유리로서 0.3mm의 세로 방향 두께를 갖는 Corning SAS사의 유리 UV8010HT를 포함하고 제2 흡수 유리로서 0.762mm의 세로 방향 두께를 갖는 MATSUNAMI GLASS IND.,LTD사의 유리 IR 584-18α를 포함하는 커버 유닛(100)의 실시예를 사용하여 획득하였다.
참조 번호 목록:
1 이미지 기록 장치(image recording device)
2 광축(optical axis)
3 세로 방향(longitudinal direction)
5 가로 방향(transverse direction)
7 추가 가로 방향(further transverse direction)
8 후방 초점 거리(back focal length)
9 물체(object)
10 센서 유닛(sensor uni)
12 가장자리 영역(marginal region)
14 커버 유리(cover glass)
16 스페이서(spacer)
20 이미지 센서(image sensor)
22 면(surface)
30 하우징(housing)
32 캐비티(cavity)
33 프레임(frame)
34 지지면(support surface)
40 고정 요소(fastening element)
42 클램핑 요소(clamping element)
44 밀봉 요소(sealing element)
60 접착 연결부(adhesive connection)
70 연결층(connection layer)
82 광학 요소(optical element)
90 커버 유닛(cover unit)
92 배리어층(barrier layer)
94 흡수 유리(absorption glass)
100 커버 유닛(cover unit)
110 제1 흡수 유리(first absorption glass)
111 전면(front side)
112 후면(rear side)
113 폭(extent)
120 제2 흡수 유리(second absorption glass)
121 전면(front side)
122 후면(rear side)
123 폭(extent)
125 노출 영역(exposed region)
130 제3 흡수 유리(third absorption glass)
150 IR 배리어층(IR barrier layer)
200 전자기 복사(electromagnetic radiation)
202 반사 후 제 2 입사각(second angle of incidence after reflection)
203 제1 입사각(first angle of incidence)
300 투과율 곡선(transmission curve)
305 대안적인 투과율 곡선(alternative transmission curve)
310 파장(wavelength)
315 투과율(transmission)
1 이미지 기록 장치(image recording device)
2 광축(optical axis)
3 세로 방향(longitudinal direction)
5 가로 방향(transverse direction)
7 추가 가로 방향(further transverse direction)
8 후방 초점 거리(back focal length)
9 물체(object)
10 센서 유닛(sensor uni)
12 가장자리 영역(marginal region)
14 커버 유리(cover glass)
16 스페이서(spacer)
20 이미지 센서(image sensor)
22 면(surface)
30 하우징(housing)
32 캐비티(cavity)
33 프레임(frame)
34 지지면(support surface)
40 고정 요소(fastening element)
42 클램핑 요소(clamping element)
44 밀봉 요소(sealing element)
60 접착 연결부(adhesive connection)
70 연결층(connection layer)
82 광학 요소(optical element)
90 커버 유닛(cover unit)
92 배리어층(barrier layer)
94 흡수 유리(absorption glass)
100 커버 유닛(cover unit)
110 제1 흡수 유리(first absorption glass)
111 전면(front side)
112 후면(rear side)
113 폭(extent)
120 제2 흡수 유리(second absorption glass)
121 전면(front side)
122 후면(rear side)
123 폭(extent)
125 노출 영역(exposed region)
130 제3 흡수 유리(third absorption glass)
150 IR 배리어층(IR barrier layer)
200 전자기 복사(electromagnetic radiation)
202 반사 후 제 2 입사각(second angle of incidence after reflection)
203 제1 입사각(first angle of incidence)
300 투과율 곡선(transmission curve)
305 대안적인 투과율 곡선(alternative transmission curve)
310 파장(wavelength)
315 투과율(transmission)
Claims (18)
- 이미지 기록 장치(1)용 센서 유닛(10)으로서, 상기 센서 유닛(10)은 광전자(optoelectronic) 이미지 센서(20) 및 상기 광전자 이미지 센서(20)의 전방에 배열된 커버 유닛(100)을 포함하고,
상기 커버 유닛(100)은 제1 흡수 유리(110) 및 제2 흡수 유리(120)를 포함하고;
상기 제1 흡수 유리(110)는 UV 흡수 유리로 구성되고 상기 제2 흡수 유리(120)는 IR 흡수 유리로 구성되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항에 있어서,
상기 제1 흡수 유리(110)는 상기 이미지 센서(20)로부터 먼(remote from) 상기 제2 흡수 유리(120)의 전면(121)에 배열되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항에 있어서,
상기 제1 흡수 유리(110)는 상기 이미지 센서(20)를 향하는 상기 제2 흡수 유리(120)의 후면(122)에 배치되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 유닛(100)은 상기 이미지 센서(20)가 배치되는 상기 센서 유닛(10)의 캐비티(32)를 덮는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 흡수 유리(110) 및/또는 상기 제2 흡수 유리(120)는 상기 이미지 센서(20)의 면(surface)(22)에 평행하게 정렬된 가로 방향(5, 7)보다 상기 이미지 센서(20)의 면(22)에 수직으로 배향된 두께 방향(3)에서 더 작은 폭을 갖는 판형 요소로 구성되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 흡수 유리(110) 및 상기 제2 흡수 유리(120)는 서로 접촉하게 배열되고, 바람직하게는, 예를 들어 시멘트로 접착(cemented), 접착제 접합(adhesively bonded) 또는 광학적 접촉에 의해 접착된(bonded by optical contacting) 서로에 대해 면적으로 연결되는(areally connected) 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 흡수 유리(110)의 제1 굴절률은 상기 제2 흡수 유리(120)의 제2 굴절률과 최대 10%, 예를 들어, 최대 3% 또는 최대 1%만큼 상이한 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제7 항에 있어서,
상기 제1 흡수 유리(110)와 상기 제2 흡수 유리(120) 사이에 배열된 연결 층(70)의 제3 굴절률은 상기 제1 굴절률 및/또는 상기 제2 굴절률과 최대 10%, 예를 들어, 최대 3% 또는 최대 1%만큼 상이한 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
두 개의 상기 흡수 유리(110, 120) 중 더 작은 것이 두 개의 상기 흡수 유리(120, 110) 중 더 큰 것보다 상기 이미지 센서(20)의 면(22)과 평행하게 배향된 횡 방향(lateral direction)(5, 7)에서 폭이 더 작은 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제9 항에 있어서,
상기 커버 유닛(100)은 상기 광전자 이미지 센서(20)를 둘러싸는 상기 센서 유닛(10)의 프레임(33)의 지지면(34)에 배치되고;
상기 지지면(34)은 상기 횡 방향(5, 7)에서 적어도 부분적으로 상기 더 작은 흡수 유리(110, 120)에 의해 덮이지 않는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제 10 항에 있어서,
더 작은 흡수 유리는 상기 제1 흡수 유리(110)로 형성되고, 더 큰 흡수 유리는 상기 제2 흡수 유리(120)로 형성되며;
상기 센서 유닛(10)의 가장자리 영역(12) 내의 상기 이미지 센서(20)와 상기 제2 흡수 유리(120)의 사이에 배열된 UV 광 경화 접착제를 포함하는 접착 연결부(60)는 상기 횡 방향(5, 7)에서 상기 제1 흡수 유리(110)에 의해 덮이지 않으며;
상기 접착 연결부(60)는, 예를 들어, 상기 제2 흡수 유리(120)를 상기 광전자 이미지 센서(20)를 둘러싸는 상기 센서 유닛(10)의 프레임(33)에 연결하는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제9 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 유닛(10)은 상기 커버 유닛(100)이 상기 광전자 이미지 센서(20)에 고정되는 고정 요소(40)를 포함하고;
상기 고정 요소(40)는 상기 더 작은 흡수 유리(110, 120)를 향하는 상기 더 큰 흡수 유리(110, 120)의 고정 면(fastening side)(121) 배열되고, 상기 횡 방향(5, 7)으로 상기 더 작은 흡수 유리(110, 120)의 옆에 배열되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제9 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 더 큰 흡수 유리(110, 120)는 상기 더 작은 흡수 유리(110, 120)를 향하는 면(121)에서 상기 횡 방향(5, 7)으로 상기 더 작은 흡수 유리(110, 120)에 의해 덮이지 않는 상기 더 큰 흡수 유리(110, 120)의 적어도 하나의 노출 영역(125)을 덮는 보호 코팅을 가지는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제 13 항에 있어서,
상기 보호 코팅은 상기 더 작은 흡수 유리(110, 120)를 향하는 상기 더 큰 흡수 유리(110, 120)의 상기 면(121)에 전체 영역에 걸쳐 배열되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 유닛(100)은 IR 배리어층(150)을 포함하는 센서 유닛(10). - 제15 항에 있어서,
상기 커버 유닛(100)은 IR 흡수 유리로 구성된 제3 흡수 유리(130)를 포함하고;
상기 IR 배리어층(150)은 상기 제2 및 제3 흡수 유리(120, 130) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제16항에 있어서,
상기 제3 흡수 유리(130)는 상기 제1 흡수 유리(110)로부터 먼 상기 제2 흡수 유리(120)의 면(122)에 배열되는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(10). - 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 따른 센서 유닛(10)을 포함하는 이미지 기록 장치(1).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019120668.5 | 2019-07-31 | ||
| DE102019120668.5A DE102019120668A1 (de) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Sensoreinheit |
| PCT/EP2020/070798 WO2021018726A1 (de) | 2019-07-31 | 2020-07-23 | Sensoreinheit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220041877A true KR20220041877A (ko) | 2022-04-01 |
Family
ID=71944100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227006484A KR20220041877A (ko) | 2019-07-31 | 2020-07-23 | 센서 유닛 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220278154A1 (ko) |
| EP (1) | EP3963634B1 (ko) |
| JP (1) | JP2022542977A (ko) |
| KR (1) | KR20220041877A (ko) |
| CN (1) | CN114097088A (ko) |
| DE (1) | DE102019120668A1 (ko) |
| WO (1) | WO2021018726A1 (ko) |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3438692A (en) * | 1965-03-08 | 1969-04-15 | Bell Telephone Labor Inc | Birefringent device for forming multiple images |
| DE1946435A1 (de) * | 1968-09-14 | 1970-04-02 | Minolta Camera Kk | Verfahren und optisches System zur Verbesserung des defocussierten Bildes |
| GB8926435D0 (en) * | 1989-11-22 | 1990-01-10 | Secr Defence | Phase measuring scanning optical microscope |
| CN1285943C (zh) * | 2001-12-12 | 2006-11-22 | 株式会社尼康 | 具有波长选择装置的光学系统 |
| JP5040662B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2012-10-03 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム |
| KR101931072B1 (ko) * | 2011-06-06 | 2018-12-19 | 에이지씨 가부시키가이샤 | 광학 필터, 고체 촬상 소자, 촬상 장치용 렌즈 및 촬상 장치 |
| CN103718070B (zh) * | 2011-07-28 | 2016-09-07 | 旭硝子株式会社 | 光学部件 |
| US8941886B2 (en) * | 2012-06-19 | 2015-01-27 | Eastman Kodak Company | Spectral edge marking for steganography or watermarking |
| CN104755969B (zh) * | 2012-08-23 | 2018-06-08 | 旭硝子株式会社 | 近红外线截止滤波器和固体摄像装置 |
| CN105122453B (zh) * | 2013-04-01 | 2018-08-10 | 豪雅冠得股份有限公司 | 近红外线吸收玻璃及其制造方法 |
| DE102013218100B4 (de) * | 2013-09-10 | 2022-03-24 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Filtereinrichtung für eine Kamera |
| KR102322840B1 (ko) * | 2014-11-18 | 2021-11-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 렌즈 구동장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 |
| DE102021112723A1 (de) * | 2021-05-17 | 2022-11-17 | Schott Ag | Optisches System für Periskopkameramodul |
-
2019
- 2019-07-31 DE DE102019120668.5A patent/DE102019120668A1/de active Pending
-
2020
- 2020-07-23 CN CN202080050652.XA patent/CN114097088A/zh active Pending
- 2020-07-23 WO PCT/EP2020/070798 patent/WO2021018726A1/de unknown
- 2020-07-23 KR KR1020227006484A patent/KR20220041877A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-07-23 EP EP20750610.6A patent/EP3963634B1/de active Active
- 2020-07-23 US US17/631,834 patent/US20220278154A1/en active Pending
- 2020-07-23 JP JP2022506192A patent/JP2022542977A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102019120668A1 (de) | 2021-02-04 |
| WO2021018726A1 (de) | 2021-02-04 |
| JP2022542977A (ja) | 2022-10-07 |
| EP3963634A1 (de) | 2022-03-09 |
| US20220278154A1 (en) | 2022-09-01 |
| EP3963634B1 (de) | 2023-04-05 |
| CN114097088A (zh) | 2022-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10416365B2 (en) | Optical arrangement for camera modules, camera modules with optical arrangements, and method of manufacture | |
| KR101887846B1 (ko) | 광학 필터 및 촬상 장치 | |
| KR101913482B1 (ko) | 근적외선 커트 필터 및 촬상 장치 | |
| TWI743874B (zh) | 攝影機構造，攝像裝置 | |
| KR20160130987A (ko) | 근적외선 커트 필터 및 고체 촬상 장치 | |
| US20180313982A1 (en) | Lens sheet, lens sheet unit, imaging module, imaging device | |
| WO2008079403A3 (en) | Three-element photographic objective with reduced tolerance sensitivities | |
| WO2018180269A1 (ja) | 光学素子および光学素子の製造方法 | |
| JP2019200399A (ja) | 光学フィルタおよび撮像装置 | |
| US9122008B2 (en) | Optical element with infrared absorbing layer and lens module including same | |
| US20240085604A1 (en) | Optical system for periscope camera module | |
| KR20220041877A (ko) | 센서 유닛 | |
| US20020030906A1 (en) | Optical device with absorption gradient and selective spectral filtering and lens assembly and camera fitted with such a device | |
| KR100587995B1 (ko) | 촬상 장치 | |
| US20200033477A1 (en) | System and method for improving signal-to-noise ratio in a laser imaging system | |
| KR200395227Y1 (ko) | 소형화된 카메라 모듈 | |
| JP2000299806A (ja) | 撮像装置 | |
| US10708537B2 (en) | System and method for reducing ghost images in a laser imaging system | |
| TW200813612A (en) | Lens module | |
| KR102176796B1 (ko) | 카메라 모듈용 렌즈 | |
| KR100925649B1 (ko) | 적외선 차단 필터 일체형 렌즈 모듈 | |
| JP2542896B2 (ja) | 色分階プリズム系 | |
| JPS58174912A (ja) | 合焦検知装置 | |
| JPH0937116A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH06112458A (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |