KR20230123356A - 렌즈 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로서, 상기 렌즈 모듈은 렌즈통, 상기 렌즈통 내에 위치하는 복수 개의 렌즈 및 렌즈의 상부나 하부에 위치하여 인접한 렌즈와의 거리를 유지하고, 정해진 파장의 빛의 통과 여부를 제어하는 간격재 겸용 광학필터를 포함하고, 상기 간격재 겸용 광학필터는 베이스판, 상기 베이스판의 일면 또는 타면 중에 위치하는 필터 코팅층 및 상기 필터 코팅층의 가장자리부에 위치하는 간격재부를 포함한다.

Description

렌즈 모듈{LENS MODULE}

본 발명은 렌즈 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라용 광학 렌즈 모듈에 관한 것이다.

최근의 카메라 모듈은 스마트폰이나 휴대용 게임기와 같은 모바일 기기나 자동차 등과 같이 많은 전기전자 제품뿐만 아니라 기계 제품에 적용되고 있다.

이러한 카메라 모듈은 이미지 센서와 피사체에서 반사되는 빛을 집광하여 이미지 센서로 조사하는 렌즈를 구비하고 있다.

렌즈 모듈은 복수 개의 렌즈뿐만 아니라, 렌즈 사이에 위치하여 렌즈 사이의 간격을 조절하는 적어도 하나의 간격재(spacer) 및 원하는 빛의 파장(예, 적외선(IR))을 통과시키거나 차단하는 광학 필터 등을 구비할 수 있다.

따라서, 렌즈 모듈은 렌즈 초점 거리 등을 고려하여 적정 거리를 유지하고 있는 복수 개의 렌즈이외에도 간격재와 광학 필터 등과 같은 부가적인 다른 구성요소를 구비하고 있으므로, 크기 및 무게가 크게 증가하여 사용자의 불편함이 발생한다.

대한민국 등록허공보 제10-0126224호(공고일자: 1997년12월26일, 발명의 명칭: CCD용 카메라 렌즈)

본 발명이 해결하려는 과제는 렌즈 모듈의 크기와 무게를 줄이기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 렌즈 모듈은 렌즈통, 상기 렌즈통 내에 위치하는 복수 개의 렌즈 및 렌즈의 상부나 하부에 위치하여 인접한 렌즈와의 거리를 유지하고, 정해진 파장의 빛의 통과 여부를 제어하는 간격재 겸용 광학필터를 포함하고, 상기 간격재 겸용 광학필터는 베이스판, 상기 베이스판의 일면 또는 타면 중에 위치하는 필터 코팅층 및 상기 필터 코팅층의 가장자리부에 위치하는 간격재부를 포함한다.

상기 베이스판의 가운데부에 위치한 상기 필터 코팅층의 일부는 상기 간격재부에 의해 에워싸여져 있고 외부로 노출될 수 있다.

상기 필터 코팅층은 적외선을 파장대역에 따라 선택적으로 차단할 수 있다.

상기 간격재부는 표면에 형성된 흑색의 마스킹 코팅층을 더 포함할 수 있다.

상기 간격재 겸용 광학필터는 인접한 제1 렌즈 및 제2 렌즈 사이에 위치하고, 간격재 겸용 광학필터에 각각 인접한 제1 렌즈의 면과 제2 렌즈의 면은 서로 반대 방향으로 오목한 면일 수 있다.

상기 간격재부는 인접한 제1 렌즈 및 제2 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 두께조절층을 더 포함할 수 있다.

상기 간격재부는 상기 필터 코팅층보다 광축 방향으로 두껍게 형성될 수 있다.

이러한 특징에 따르면, 렌즈 사이의 간격을 조절하여 간격재와 필터가 하나의 구성요소로 제작하므로, 렌즈 모듈에 장착되는 구성요소의 개수가 절감된다.

이로 인해, 렌즈 모듈의 무게가 줄어들고, 간격재만을 위한 공간이 생략되거나 렌즈 모듈의 크기가 줄어들 수 있다.

따라서, 렌즈 모듈의 무게와 크기가 증가함에 따라 렌즈 모듈의 보관 및 이송이 용이하고, 좀더 편리하고 용이하게 카메라 본체에 렌즈 모듈의 장착이 이루어지므로, 사용자의 편리성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 렌즈 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈에 장착된 간격재 겸용 광학필터의 도면으로서, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 카메라 모듈(10)에 대해서 설명하도록 한다.

도 1에 도시한 것처럼, 본 예에 따른 렌즈 모듈(100)은 렌즈캡(10), 렌즈캡(10)과 결합되어 있는 렌즈통(20), 렌즈캡(10)과 렌즈통(20)에 의해 형성된 내부 공간 내에 위치하고 있는 복수 개의 렌즈(31-33) 및 인접한 두 렌즈 사이에 위치하고 있는 간격재 겸용 광학필터(40)를 구비할 수 있다.

도 2에 도시한 렌즈(31-33)의 개수는 하나의 예로서, 렌즈의 개수를 필요에 따라 가감될 수 있다.

렌즈캡(10)은 렌즈통(20) 내에 위치하는 렌즈(31-35)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 이러한 렌즈캡(10)에 의해 복수 개의 렌즈(31-33)는 렌즈통(20) 내에 안정적으로 위치할 수 있다.

복수 개의 렌즈(31-33)는 각각 원형의 평면 형상을 가질 수 있고, 각 역할에 따라 해당 종류의 렌즈일 수 있다.

예를 들어, 렌즈(31-33)의 종류는 물체 측이나 상(象) 측에 볼록면을 갖는 양 또는 음의 매니스커스 렌즈(meniscus lens), 볼록 렌즈(convex lens), 물체 측과 상 측에 오목면을 갖는 오목렌즈(concave lens) 중 하나일 수 있다.

이러한 복수 개의 렌즈(31-33)는, 도 2에 도시한 것처럼, 물체 측에서부터 상 측 방향을 따라 중첩되게 위치할 수 있고, 인접한 렌즈와의 용이한 중첩을 위해 결합 돌기(301) 및 이 결합 돌기(301)가 위치하는 결합 홈부(302)를 구비할 수 있다.

여기서, 결합 돌기(301)는 해당 렌즈(예, 32)의 일 면(예, 물체 측에 인접한 면)에서 물체측 방향으로 정해진 거리만큼 돌출된 부분일 수 있고, 결합 홈부(302)는 해당 렌즈(예, 32)의 타 면(예, 상 측에 인접한 면)에서 함몰되고 평탄한 부분일 수 있다.

이러한 결합 돌기(301)와 결합 홈부(302)에 의해, 렌즈(32)의 해당 면에는 높이가 서로 다른 단차가 발생할 수 있다.

간격재 겸용 필터(40)는 해당 렌즈의 앞쪽(예, 물체측 쪽)이나 뒤쪽(예, 상측 쪽)에 위치하여 인접한 렌즈와의 거리를 정해진 일정 거리를 안정적으로 유지하며, 해당 파장의 빛의 통과 여부를 제어하기 위한 것이다.

도 2에서, 간격재 겸용 필터(40)는, 일 예로서, 인접한 두 렌즈(32, 33) 사이에 위치하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 간격재 겸용 필터(40)의 위치는 필요에 따라 변경되면 개수 역시 가변될 수 있다.

이러한 간격재 겸용 광학필터(40)는 베이스판(41), 베이스판(41)의 일면 또는 타면에 위치하는 필터 코팅층(42) 및 베이스판(41)의 가장자리에 위치하는 간격재부(43)를 구비할 수 있다.

베이스판(41)은 원형의 평면 형상을 가질 수 있고, 투명 유리나 투명 플라스틱과 같은 투명한 재료로 이루어질 수 있다.

필터 코팅층(42)은 원하는 파장대의 빛[예, 적외선(IR, infrared)]을 차단하거나 통과시키는 부분일 있다.

따라서, 물체 측으로부터 입사된 빛은 해당 렌즈(31)를 통과한 후 필터 코팅층(42)를 통과하여 상측 방향으로 입사될 수 있다.

렌즈 본체를 통과한 빛은 렌즈 본체에 결합된 카메라 본체에 위치한 광학센서(미도시)로 유입되므로, 필터 코팅층(42)은 원치 않은 파장의 빛인 노이즈성 빛이 광학센서로 유입되는 것을 방지하여 광학센서의 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이때, 광학센서는 이미지 센서(CCD 소자)일 수 있다.

이러한 필터 코팅층(42)은 해당 면 전체에 도포되어 있을 수 있다.

간격재부(43)는 인접한 두 렌즈(32, 33) 사이의 간격을 정해진 거리만큼 유지하기 위한 것으로서, 필터 코팅층(42)의 동작에 악영향을 미치지 않아야 한다.

따라서, 본 예의 간격재부(43)는 물체 측으로부터 입사되는 빛이 경로에 악영향을 미치지 않는 부분인 필터 코팅층(42)의 가장자리부에 위치할 수 있다.

간격재부(43)는 필터 코팅층(42)과 달리 빛이 통과되지 않도록 표면에 형성된 흑색의 마스킹 코팅층을 포함할 수 있다.

간격재부(43)는 두께조절층이 형성되어 광축 방향의 두께가 조절될 수 있다. 두께조절층은 두께를 두껍게 하기 위해 렌즈 모듈에서 추가되거나 제거될 수 있다. 두께조절층의 두께를 조절하여 인접한 렌즈 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다.

간격재부(43)는 필터 코팅층(42)보다 두껍게 형성될 수 있다. 따라서 간격재 겸용 광학필터(40)는 간격재부(43)의 광축 방향의 두께에 의해 인접한 두 렌즈 사이의 이격 거리가 정해질 수 있다.

즉, 도 3에 도시한 것처럼, 간격재부(43)는 코팅층(42)의 가장자리부를 따라서 정해진 두께로 원형으로 위치하므로, 간격재부(43)는 원형의 도넛 형상을 가질 수 있다.

이로 인해, 물체 측으로부터 입사된 빛은 간격재부(43)가 위치하지 않아 필터 코팅층(42)의 부분이 노출되어 있는 필터 코팅층(42)의 가운데 부분을 통과하여 간격재부(43)의 방해없이 광학센서 쪽으로 입사될 수 있다.

이러한 간격재부(43)의 위치로 인해, 간격재 겸용 광학필터(40)의 두께는 위치에 따라 서로 상이할 수 있고, 예를 들어, 간격잭부(43)가 위치하고 있는 간격재 겸용 광학필터(40)의 가장자리부는 간격재부(43)가 위치하지 않고 필터 코팅층(42)이 노출되어 있고 간격재부(43)로 에워싸여져 있는 가운데부에 비해 두꺼운 두께를 가질 수 있다.

간격재 겸용 광학필터(40)의 가장자리부와 가운데부 사이의 두께 차이를 적어도 간격재부(43)만큼 발생할 수 있고, 이러한 간격재부(43)를 구비하고 있는 간격재 겸용 광학필터(40)의 가장자리부의 두께는 인접한 두 렌즈(32, 33) 사이의 간격에 따라 정해질 수 있다.

이러한 간격재 겸용 광학필터(40)는 인접한 두 렌즈(32, 33) 사이에 위치할 때, 인접한 두 렌즈(32, 33)의 오목 방향이 서로 반대 방향인 경우 그렇지 않은 경우보다 공간적인 여유도가 좀 더 증가하여 장착 및 설치가 좀더 용이할 수 있다.

일 예로, 간격재 겸용 광학필터(40)가 인접한 두 렌즈(32, 33) 사이에 위치할 때, 간격재 겸용 광학필터(40)와 인접한 제1 렌즈(예, 32)의 면은 물체측 방향으로 오목한 면이고, 간격재 겸용 광학필터(40)와 인접한 제2 렌즈(예, 33)의 면은 상측 방향으로 오목한 면일 수 있다.

따라서, 간격재부(43)가 위치하고 있는 간격재 겸용 광학필터(50)의 가장자리부는 렌즈 사이의 간격을 정해진 크기로 유지하는 간격재로서 기능할 수 있다.

이와 같이, 두께가 다른 곳에 비해 두꺼운 간격재 겸용 광학필터(40)의 가장자리부를 이용하여 렌즈 사이의 간격을 일정하게 유지하므로, 광학필터와 별개로 제조된 간격재가 불필요할 수 있다.

이로 인해, 렌즈 모듈(100) 내에 장착되는 간격재가 생략되거나 간격재의 수가 크게 감소할 수 있고, 간격재의 장착을 위한 공간 및 구조 설계가 렌즈 모듈(100)에서 생략될 수 있다.

따라서, 생략되거나 감소되는 간격재의 수만큼 렌즈 모듈(100)의 크기가 크게 감소할 수 있고, 무게 역시 경감될 수 있다.

또한, 별도 구성요소인 간격재의 장착을 위한 장착홈 등의 설계가 불필요하므로, 렌즈 모듈(100)의 구조 역시 좀 더 단순화되어 설계의 용이성이 향상될 수 있다.

본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.

따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 렌즈 모듈 10: 렌즈캡
20: 렌즈통 31-33: 렌즈
301: 결합 돌기 302: 결합 홈부
40: 간격재 겸용 광학필터 41: 베이스판
42: 필터 코팅층 43: 간격재부

Claims (7)

1. 렌즈통;
   상기 렌즈통 내에 위치하는 복수 개의 렌즈; 및
   렌즈의 상부나 하부에 위치하여 인접한 렌즈와의 거리를 유지하고, 정해진 파장의 빛의 통과 여부를 제어하는 간격재 겸용 광학필터
   를 포함하고,
   상기 간격재 겸용 광학필터는,
   베이스판;
   상기 베이스판의 일면 또는 타면 중에 위치하는 필터 코팅층; 및
   상기 필터 코팅층의 가장자리부에 위치하는 간격재부
   를 포함하는 렌즈 모듈.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 베이스판의 가운데부에 위치한 상기 필터 코팅층의 일부는 상기 간격재부에 의해 에워싸여져 있고 외부로 노출되어 있는 렌즈 모듈.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 필터 코팅층은 적외선을 파장대역에 따라 선택적으로 차단하는 렌즈 모듈.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 간격재부는 표면에 형성된 흑색의 마스킹 코팅층을 더 포함하는 렌즈 모듈.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 간격재 겸용 광학필터는 인접한 제1 렌즈 및 제2 렌즈 사이에 위치하고, 간격재 겸용 광학필터에 각각 인접한 제1 렌즈의 면과 제2 렌즈의 면은 서로 반대 방향으로 오목한 면인 렌즈 모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 간격재부는 인접한 제1 렌즈 및 제2 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 두께조절층을 더 포함하는 렌즈 모듈.
7. 제1항에 있어서,
   상기 간격재부는 상기 필터 코팅층보다 광축 방향으로 두껍게 형성되는 렌즈 모듈.

Images